[發明專利]一種晶片托盤及MOCVD系統

有效

• 申請號: 201510836832.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN106801222B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 金小亮;陳愛華;呂青;王國斌
• 申請（專利權）人: 中晟光電設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

本發明提供了一種晶片托盤及MOCVD系統。一種晶片托盤，用于MOCVD系統中，MOCVD系統包括支撐軸和加熱元件，其特征在于，晶片托盤包括托盤本體、設置于托盤本體下表面中心的凸臺和連接于凸臺下表面的旋轉連接件；支撐軸的上端面設置有凹坑，旋轉連接件插入凹坑并與凹坑相配合；托盤本體置于加熱元件上方，且凸臺被其鄰近加熱元件所環繞。本發明實現了在采用托盤本體中心支撐結構時，托盤本體中心溫度能夠和托盤周邊區域保持基本一致，溫度均勻性有較大改善，使晶片托盤仍能高速旋轉及便于機械手等自動傳盤。

技術領域

本發明涉及MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金屬有機化學氣相沉積)系統領域，尤其涉及一種晶片托盤及MOCVD系統。

背景技術

目前，MOCVD系統(金屬有機化學氣相沉積系統)作為一種典型的CVD(ChemicalVapor Deposition，化學氣相沉積)設備，能夠提供在晶片(例如藍寶石外延片)表面生長用于發光的晶體結構GaN(氮化鎵)時所需的溫度，壓力，化學氣體組分等條件。MOCVD設備中設有真空的反應腔，反應腔中設有托盤，通過進氣裝置(例如噴淋頭)將反應氣體引入反應腔內，并輸送到放置在托盤上的多個晶片的表面進行處理，從而生長出特定的晶體結構，例如GaN結構?，F有的一種MOCVD系統的晶片托盤加熱支撐裝置的設計中，為了同時實現反應均勻，托盤需要高速旋轉及真空自動化傳盤。托盤采用了中心點支撐的方式，如圖1所示，這樣托盤10中心點下方無法布置加熱絲11，而支撐軸12一般都是金屬材質，導熱較好，將托盤10中心的溫度帶走，從而托盤中心溫度低于其他部分溫度，造成托盤中心的溫度奇點，所以這種設計托盤10中心一般不放晶片。現有的另一種方案如圖2所示，圖2是通過在托盤20邊緣底面連接支撐結構21來支撐并旋轉托盤20，托盤20中心底部可以放置加熱絲22，托盤20中心加熱能夠充分保證，但通過托盤20邊緣底面連接支撐結構實現托盤20高速旋轉和自動化傳盤十分困難。在實際應用中，圖1對應的方案逐漸占據了主導地位，因此，如何消除托盤中心的溫度奇點，是業界亟需解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種晶片托盤及MOCVD系統，用于解決托盤中心溫度低于其他部分溫度，造成托盤中心的溫度奇點的問題。

本發明實施例采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種晶片托盤，用于MOCVD系統中，所述MOCVD系統包括支撐軸和加熱元件，所述晶片托盤包括托盤本體、設置于托盤本體下表面中心的凸臺和連接于所述凸臺下表面的旋轉連接件；所述支撐軸的上端面設置有凹坑，所述旋轉連接件插入所述凹坑并與所述凹坑相配合；所述托盤本體置于所述加熱元件上方，且所述凸臺被其鄰近加熱元件所環繞。

優選的，在外延反應時，所述凸臺的側面接收鄰近所述凸臺的加熱元件散發的熱量。

優選的，所述凸臺的厚度大于或等于一層加熱元件的厚度。

優選的，所述凸臺的下表面和托盤本體的下表面平行，且至少有一層加熱元件的下表面高于該凸臺的下表面。

優選的，所述托盤本體上表面中心設置有用于放置外延片的凹盤，或者所述托盤本體上表面中心位于用于放置外延片的凹盤內。

第二方面，本發明還提供了一種MOCVD系統，包括晶片托盤、支撐軸和加熱元件，所述晶片托盤包括托盤本體、設置于托盤本體下表面中心的凸臺和連接于所述凸臺下表面的旋轉連接件；所述支撐軸的上端面設置有凹坑，所述旋轉連接件插入所述凹坑并與所述凹坑相配合；所述托盤本體置于所述加熱元件上方，且所述凸臺被其鄰近加熱元件所環繞。

優選的，在外延反應時，所述凸臺的側面接收鄰近所述凸臺的加熱元件散發的熱量。

優選的，所述鄰近所述凸臺的加熱元件用于對所述托盤本體進行加熱。

優選的，所述凸臺的厚度大于或等于一層加熱元件的厚度。