[发明专利]一种晶片托盘及MOCVD系统

说明书

本发明提供了一种晶片托盘及MOCVD系统。一种晶片托盘，用于MOCVD系统中，MOCVD系统包括支撑轴和加热元件，其特征在于，晶片托盘包括托盘本体、设置于托盘本体下表面中心的凸台和连接于凸台下表面的旋转连接件；支撑轴的上端面设置有凹坑，旋转连接件插入凹坑并与凹坑相配合；托盘本体置于加热元件上方，且凸台被其邻近加热元件所环绕。本发明实现了在采用托盘本体中心支撑结构时，托盘本体中心温度能够和托盘周边区域保持基本一致，温度均匀性有较大改善，使晶片托盘仍能高速旋转及便于机械手等自动传盘。

技术领域

本发明涉及MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化学气相沉积)系统领域，尤其涉及一种晶片托盘及MOCVD系统。

背景技术

目前，MOCVD系统(金属有机化学气相沉积系统)作为一种典型的CVD(ChemicalVapor Deposition，化学气相沉积)设备，能够提供在晶片(例如蓝宝石外延片)表面生长用于发光的晶体结构GaN(氮化镓)时所需的温度，压力，化学气体组分等条件。MOCVD设备中设有真空的反应腔，反应腔中设有托盘，通过进气装置(例如喷淋头)将反应气体引入反应腔内，并输送到放置在托盘上的多个晶片的表面进行处理，从而生长出特定的晶体结构，例如GaN结构。现有的一种MOCVD系统的晶片托盘加热支撑装置的设计中，为了同时实现反应均匀，托盘需要高速旋转及真空自动化传盘。托盘采用了中心点支撑的方式，如图1所示，这样托盘10中心点下方无法布置加热丝11，而支撑轴12一般都是金属材质，导热较好，将托盘10中心的温度带走，从而托盘中心温度低于其他部分温度，造成托盘中心的温度奇点，所以这种设计托盘10中心一般不放晶片。现有的另一种方案如图2所示，图2是通过在托盘20边缘底面连接支撑结构21来支撑并旋转托盘20，托盘20中心底部可以放置加热丝22，托盘20中心加热能够充分保证，但通过托盘20边缘底面连接支撑结构实现托盘20高速旋转和自动化传盘十分困难。在实际应用中，图1对应的方案逐渐占据了主导地位，因此，如何消除托盘中心的温度奇点，是业界亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种晶片托盘及MOCVD系统，用于解决托盘中心温度低于其他部分温度，造成托盘中心的温度奇点的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种晶片托盘，用于MOCVD系统中，所述MOCVD系统包括支撑轴和加热元件，所述晶片托盘包括托盘本体、设置于托盘本体下表面中心的凸台和连接于所述凸台下表面的旋转连接件；所述支撑轴的上端面设置有凹坑，所述旋转连接件插入所述凹坑并与所述凹坑相配合；所述托盘本体置于所述加热元件上方，且所述凸台被其邻近加热元件所环绕。

优选的，在外延反应时，所述凸台的侧面接收邻近所述凸台的加热元件散发的热量。

优选的，所述凸台的厚度大于或等于一层加热元件的厚度。

优选的，所述凸台的下表面和托盘本体的下表面平行，且至少有一层加热元件的下表面高于该凸台的下表面。

优选的，所述托盘本体上表面中心设置有用于放置外延片的凹盘，或者所述托盘本体上表面中心位于用于放置外延片的凹盘内。

第二方面，本发明还提供了一种MOCVD系统，包括晶片托盘、支撑轴和加热元件，所述晶片托盘包括托盘本体、设置于托盘本体下表面中心的凸台和连接于所述凸台下表面的旋转连接件；所述支撑轴的上端面设置有凹坑，所述旋转连接件插入所述凹坑并与所述凹坑相配合；所述托盘本体置于所述加热元件上方，且所述凸台被其邻近加热元件所环绕。

优选的，在外延反应时，所述凸台的侧面接收邻近所述凸台的加热元件散发的热量。

优选的，所述邻近所述凸台的加热元件用于对所述托盘本体进行加热。

优选的，所述凸台的厚度大于或等于一层加热元件的厚度。