本发明专利技术提供了一种应用于外延生长的托盘和外延生长反应室。该托盘上侧面设有放置晶片的多个晶片承载区，且所述托盘内部设有导气通道；所述托盘包括同轴设置的中心区域和外围区域，所述导气通道的一端延伸至所述托盘上侧面的所述中心区域，所述导气通道的另一端延伸至所述托盘的外侧面。本申请的托盘在外延生长反应过程中能够利用托盘中心区域上侧与托盘外侧的压力差，并利用文丘里原理，使得托盘上侧的一部分气体通过导气通道流动至托盘外侧，以此来增加托盘上方中心区域的气体流动速度，减少托盘上方中心区域气流的驻留，从而抑制托盘上方中心区域由于托盘旋转以及热浮力产生的对流及涡流现象，提升气体源的利用效率，提高晶片外延生长均匀性。晶片外延生长均匀性。晶片外延生长均匀性。
【技术实现步骤摘要】
应用于外延生长的托盘和外延生长反应室
[0001]本专利技术涉及半导体沉积
，尤其涉及一种应用于外延生长的托盘和外延生长反应室。
技术介绍
[0002]外延生长工艺是在高温的晶圆上输送反应气体，利用化学反应，在晶圆上生长一层薄膜。
[0003]图28为现有技术的一种外延生长设备的反应室600。在反应室600内的晶片托盘400上放置若干基片W，进气装置500与晶片托盘400相对设置，反应室600的下方设置有排气装置800。在外延生长过程中，反应气体沿路径900从反应室600的上方输送到晶片托盘400的表面上方，再沿着晶片托盘400的表面到达晶片托盘400的外边缘(沿着路径902)，最后沿路径904被排气装置800排出反应室600的内部。在外延生长过程中，晶片托盘400通常是旋转的，托盘表面的线速度与直径呈反比，越靠近中心位置的线速度越低，中心点处线速度为零。托盘的转动会对托盘上方的气流形成影响，由于托盘的中心区域的线速度低，因此在托盘中心上方区域的气流水平流速很低甚至为零，容易在托盘中心上方形成气体滞留区，在一定条件下会形成涡流，如图29所示。
[0004]当托盘温度升高时，托盘上方靠近托盘的气体比更上方的气体预先被加热，该部分气体会在热浮力的作用下向上运动产生对流，会加剧涡流的形成，降低托盘上方中心区域气体源的利用效率，对托盘上晶片的外延生长均匀性产生影响。
[0005]针对上述问题，通常采用的办法是在进气装置的中心区域增加吹扫气体的出气口，通过气流调整来抑制托盘上方中心区域的涡流产生，或者通过调整反应室中整体的流场来抑制涡流的产生。但上述方法均需通过调整气流的方式来抑制中心区域的涡流产生，调节方法费时费力，而且会缩小工艺调试窗口。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种应用于外延生长的托盘和外延生长反应室，用以抑制托盘上方中心区域由于托盘旋转以及热浮力产生的对流及涡流现象，改善现有技术中反应腔室内托盘上气体源利用率低、晶片外延生长均匀性低的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种应用于外延生长的托盘，所述托盘上侧面设有用于放置晶片的多个晶片承载区，且所述托盘内部设有导气通道；
[0008]所述托盘包括同轴设置的中心区域和外围区域，所述晶片承载区位于所述外围区域，所述中心区域为非晶片承载区；
[0009]所述导气通道的一端延伸至所述托盘上侧面的所述中心区域，所述导气通道的另一端延伸至所述托盘的外侧面，所述导气通道用于导通所述托盘上侧的空间和所述托盘外侧面的空间。
[0010]在一种可行的实施例中，所述导气通道包括至少一个第一段部和至少一个第二段
部；所述第一段部位于所述托盘的中心区域、且与所述托盘上侧的空间连通，所述第二段部与所述托盘外侧面的空间连通，所述第一段部沿所述托盘的轴向方向设置，所述第二段部沿所述托盘的径向方向设置。
[0011]在一种可行的实施例中，所述第二段部靠近所述托盘外侧面的一端距所述托盘上侧面的距离大于等于所述第二段部靠近所述托盘中心区域的一端距离所述托盘上侧面的距离。
[0012]在一种可行的实施例中，在沿所述中心区域向所述托盘外侧面的方向上，所述第二段部上各个位置距离所述托盘上侧面的距离逐渐增加。
[0013]在一种可行的实施例中，所述第二段部映射在所述托盘的上侧面内的形状为弧形，所述弧形的排布方向与所述托盘在外延生长过程中的旋转方向相反。
[0014]在一种可行的实施例中，多个所述晶片承载区在所述托盘圆周上均匀设置，且各个所述晶片承载区均设有至少一个用于放置晶片的容置槽。
[0015]在一种可行的实施例中，所述第二段部在所述托盘圆周上均匀设置为多个。
[0016]在一种可行的实施例中，所述第二段部设置于相邻的两个所述晶片承载区之间；或者，所述第二段部设置于所述容置槽下侧；再或者，存在多个所述第二段部中的至少一个设置于所述容置槽下侧，且存在多个所述第二段部中的至少一个设置于相邻的两个所述晶片承载区之间。
[0017]在一种可行的实施例中，所述托盘的中心区域设有多个由所述托盘的上侧面向下凹陷且未贯穿所述托盘的管状通道，各个所述管状通道形成为所述第一段部，所述管状通道的数量与所述第二段部的数量一致，所述管状通道与所述第二段部一一对应且连通设置。
[0018]在一种可行的实施例中，所述管状通道和与该所述管状通道对应的所述第二段部位于同一纵向剖面内。
[0019]在一种可行的实施例中，多个所述管状通道围绕所述托盘的中心轴线均匀分布或者错位设置。
[0020]在一种可行的实施例中，所述托盘上被所述管状通道围绕的中心区域的实体部分上设有第一导气件，所述第一导气件的尺寸由下至上逐渐减小。
[0021]在一种可行的实施例中，所述托盘的中心区域设有一个由所述托盘的上侧面向下凹陷且未贯穿所述托盘的中空凹进部，所述中空凹进部的中心轴线与所述托盘的中心轴线重合，所述中空凹进部形成为所述第一段部，所述中空凹进部与所述第二段部连通。
[0022]在一种可行的实施例中，所述中空凹进部内设有第二导气件，所述第二导气件的外径小于所述中空凹进部的外径，所述中空凹进部与所述第二导气件之间的环形通道形成为所述第一段部，所述环形通道与所述第二段部连通。
[0023]在一种可行的实施例中，所述第二导气件的顶端与所述托盘的上侧面齐平，或者所述第二导气件的顶端凸出于所述托盘上侧面。
[0024]在一种可行的实施例中，所述第二导气件包括柱形部和锥形部，所述柱形5部与所述锥形部之间的交界面与所述托盘的上侧面齐平或低于所述托盘的上侧面。
[0025][0026]在一种可行的实施例中，所述柱形部与所述锥形部为一体成型部件或为分立部
件。
[0027]在一种可行的实施例中，所述第二导气件的尺寸由下至上逐渐减小。
[0028]0在一种可行的实施例中，所述托盘的中心区域设有一个由所述托盘的上侧
[0029]面向下凹陷且未贯穿所述托盘的环形凹进部，所述环形凹进部的中心轴线与所述托盘的中心轴线重合，所述环形凹进部形成为所述第一段部，所述环形凹进部与所述第二段部连通。
[0030]在一种可行的实施例中，所述托盘上被所述环形凹进部围绕的中心区域的5实体部分上设有第三导气件，所述第三导气件的尺寸由下至上逐渐减小。
[0031]本专利技术还提供了一种外延生长反应室，包括进气装置、驱动装置和上述任一项实施例中所述的托盘；
[0032]所述托盘设置于所述反应室内，所述托盘与所述驱动装置连接，所述驱动装置用于在外延生长过程中带动所述托盘旋转，所述托盘用于放置待加工的晶0片；
[0033]所述进气装置与所述托盘相对设置，所述进气装置用于在外延生长过程中向所述反应室内输送用于晶片加工的气体源料；
[0034]且在外延生长反应过程中，所述反应室内中心区域的部分气体经所述导气通道运动至所述托盘的外侧面。
[0035本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于外延生长的托盘，其特征在于，所述托盘上侧面设有用于放置晶片的多个晶片承载区，且所述托盘内部设有导气通道；所述托盘包括同轴设置的中心区域和外围区域，所述晶片承载区位于所述外围区域，所述中心区域为非晶片承载区；所述导气通道的一端延伸至所述托盘上侧面的所述中心区域，所述导气通道的另一端延伸至所述托盘的外侧面，所述导气通道用于导通所述托盘上侧的空间和所述托盘外侧面的空间。2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述导气通道包括至少一个第一段部和至少一个第二段部；所述第一段部位于所述托盘的中心区域、且与所述托盘上侧的空间连通，所述第二段部与所述托盘外侧面的空间连通，所述第一段部沿所述托盘的轴向方向设置，所述第二段部沿所述托盘的径向方向设置。3.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，所述第二段部靠近所述托盘外侧面的一端距所述托盘上侧面的距离大于等于所述第二段部靠近所述托盘中心区域的一端距离所述托盘上侧面的距离。4.根据权利要求3所述的托盘，其特征在于，在沿所述中心区域向所述托盘外侧面的方向上，所述第二段部上各个位置距离所述托盘上侧面的距离逐渐增加。5.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，所述第二段部映射在所述托盘的上侧面内的形状为弧形，所述弧形的排布方向与所述托盘在外延生长过程中的旋转方向相反。6.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，多个所述晶片承载区在所述托盘圆周上均匀设置，且各个所述晶片承载区均设有至少一个用于放置晶片的容置槽。7.根据权利要求6所述的托盘，其特征在于，所述第二段部在所述托盘圆周上均匀设置为多个。8.根据权利要求7所述的托盘，其特征在于，所述第二段部设置于相邻的两个所述晶片承载区之间；或者，所述第二段部设置于所述容置槽下侧；再或者，存在多个所述第二段部中的至少一个设置于所述容置槽下侧，且存在多个所述第二段部中的至少一个设置于相邻的两个所述晶片承载区之间。9.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，所述托盘的中心区域设有多个由所述托盘的上侧面向下凹陷且未贯穿所述托盘的管状通道，各个所述管状通道形成为所述第一段部，所述管状通道的数量与所述第二段部的数量一致，所述管状通道与所述第二段部一一对应且连通设置。10.根据权利要求9所述的托盘，其特征在于，所述管状通道和与该所述管状通道对应的所述第二段部位于同一纵向剖面内。11.根据权利要求9所述的托盘，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雷，林桂荣，邢志刚，张志明，梁新华，
申请(专利权)人：楚赟精工科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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