[发明专利]一种硅片外延生长基座支撑架及装置

权利要求书

1.一种硅片外延生长基座支撑架，包括：支撑柱；及，从所述支撑柱的纵向轴线开始径向向外且沿轴向向上延伸的多根支撑臂，所述支撑臂包括在其轴向向上延伸方向上相对的第一端和第二端，所述第一端连接至所述支撑柱，所述第二端与所述支撑柱一起支撑用于承载硅片的基座；其特征在于，

每根所述支撑臂上设有凸透镜，且多根所述支撑臂上所对应的多个所述凸透镜被配置为：在所述支撑柱轴向上，多个所述凸透镜能够将辐射热能经由所述凸透镜折射，并朝向所述基座上所承载的硅片上的预定区域处汇聚。

2.根据权利要求1所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，所述凸透镜包括沿着该支撑臂长度方向延伸的至少一个柱状凸透镜结构，其中

所述柱状凸透镜结构被配置为能够将辐射热能经由所述柱状凸透镜结构折射，并朝向所述基座上所承载的硅片距离该硅片中心R/2距离的环形区域处汇聚，其中所述硅片包括主体区和位于所述主体区外围的边缘区，R为所述主体区的半径；或者

所述支撑臂数量有四根，四根所述支撑臂被配置为在所述支撑柱轴向上与所述基座上所承载的硅片的100晶向对准，且四根所述支撑臂上的多个所述凸透镜被配置为能够将辐射热能经由所述凸透镜折射，并朝向所述基座上所承载的硅片的100晶向所在区域汇聚。

3.根据权利要求2所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，所述柱状凸透镜结构为单面凸透镜，且所述凸透镜的凸面朝向所述基座设置。

4.根据权利要求2所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，

所述柱状凸透镜结构与所述支撑臂一体成型。

5.根据权利要求1所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，

每根所述支撑臂上设有沿其长度方向依次排列的多个凸透镜；其中

多个所述凸透镜被配置为能够将辐射热能经由所述凸透镜折射，并朝向所述基座上所承载的硅片距离该硅片中心R/2距离的环形区域处汇聚，其中所述硅片包括主体区和位于所述主体区外围的边缘区，R为所述主体区的半径；或者

所述支撑臂数量有四根，四根所述支撑臂被配置为在所述支撑柱轴向上与所述基座上所承载的硅片的100晶向对准，且四根所述支撑臂上的多个所述凸透镜被配置为能够将辐射热能经由所述凸透镜折射，并朝向所述基座上所承载的硅片的100晶向所在区域汇聚。

6.根据权利要求5所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，

每根所述支撑臂沿其长度方向分布有四个所述凸透镜；或者

所述支撑臂数量有四根，四根所述支撑臂绕所述支撑柱周向方向上均匀分布，每根所述支撑臂沿其长度方向分布有三个所述凸透镜。

7.根据权利要求1所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，所述支撑臂与所述凸透镜同材质。

8.根据权利要求7所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，所述支撑臂的材料为石英，所述凸透镜的材料为石英。

9.根据权利要求1至8任一项所述的硅片外延生长基座支撑架，其特征在于，所述凸透镜包括朝向所述基座设置的凸面，所述凸面的径向外边缘在周向上的弧形长度所对应的圆心角α为10°α15°，且所述凸透镜沿着与该凸透镜所在的所述支撑臂轴向垂直的方向上的宽度为10～15mm。

10.一种硅片外延生长装置，其特征在于，所述装置包括：

用于承载硅片的基座；

如权利要求1至9任一项所述的硅片外延生长基座支撑架，所述硅片外延生长基座支撑架位于所述基座下方。

11.根据权利要求10所述的硅片外延生长装置，其特征在于，所述装置还包括：

用于容纳所述基座的反应腔室，其包括上部钟罩和下部钟罩，所述上部钟罩和所述下部钟罩一起围合形成所述反应腔室，所述基座将所述反应腔室分隔出上反应腔室和下反应腔室，所述硅片放置在所述上反应腔室内；

加热件，所述加热件分为上加热件和下加热件，分别设置在所述反应腔室外，且透过所述上部钟罩和所述下部钟罩为所述反应腔室提供用于气相外延沉积的高温环境，其中所述基座支撑架位于所述下加热件向所述基座进行热量辐射的辐射路径上；

进气口，所述进气口设置于所述反应腔室侧壁上，用于向所述反应腔室内顺序输送清洁气体和硅源气体；及

排气口，所述排气口设置于所述反应腔室侧壁上，用于将所述清洁气体和所述硅源气体各自的反应尾气排出所述反应腔室。