本发明涉及半导体，特别是涉及一种衬底加热体组件及化学气相沉积设备。
背景技术：
1、以常见的碳化硅部件-等离子刻蚀环为例，目前较为普遍的等离子刻蚀环生长、加工工艺为：将环状石墨衬底以多片层叠方式安装在化学气相沉积炉内，采用石墨电极进行电阻加热将炉内加热至碳化硅材料生长温度，持续向炉内通入前驱体和载气，前驱体在高温下热解反应出碳/硅原子并在石墨衬底上反应沉积得到碳化硅材料，最终通过微纳加工获得满足使用要求的等离子体刻蚀环。整个工艺过程中，因衬底表面为直接发生碳/硅原子反应沉积的位置，最终决定材料的均一性和碳化硅晶体品质，衬底沉积表面流场均匀性及温度均匀性比较关键。
2、但在上述工艺中存在以下客观缺点：
3、1、石墨衬底置于碳化硅生长炉内加热时，因衬底径向外侧在空间上更加接近石墨加热器，故客观的会接收更多的热辐射而导致衬底径向外侧的温度高于内侧；同样的，石墨衬底的外侧因离进气口比较近，前驱体热解出的碳/硅原子基团会持续优先在衬底外侧的表面沉积，最终会影响碳化硅材料在石墨衬底径向上生长的均匀性；石墨衬底的外侧表面因为较内侧有更高的温度和更高浓度的碳/硅原子基团，石墨衬底的外侧碳化硅沉积材料一般厚度较大且表面平整性差，对于碳化硅零部件后续的加工也造成了时间的浪费和成本的提高。
4、2、石墨衬底常用的固定方式为采用石墨顶针在衬底底面进行支撑，该方案因石墨顶针会直接接触到衬底表面，故被石墨顶针接触到的衬底表面区域碳化硅材料生长过程必然会受到影响，相应区域的沉积材料无法加工成产品使用，故在加工过程中一般采取将受影响区域进行切割废弃的措施，增加了加工时间和成本。
5、3、层叠多片式的碳化硅部件材料生长设备，腔体内部的流场无法实现完全的均匀性，主要表现在离进气口近、排气口远的材料生长速率高，反之生长速率低，最终导致同一批次的材料厚度均一性差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明为至少解决背景技术中存在的碳化硅部件的工艺问题之一，提供一种衬底加热体组件及化学气相沉积设备。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种衬底加热体组件，包括：
3、衬底，所述衬底包括沿其轴向投影面相重叠的第一表面和第二表面以及中空区，所述第一表面和所述第二表面均用于供反应气体沉积，所述中空区位于所述第一表面和所述第二表面之间；
4、加热体，位于所述中空区内，用于产生热量以至少加热所述第一表面和所述第二表面。
5、本发明的衬底加热体组件，衬底设计为内部中空的结构，第一表面及第二表面均为衬底靠近中空区部分的外表面，位于中空区的加热体对衬底的第一表面和第二表面沿径向的各个位置的加热效果相对较为平均，不容易产生沉积的产品厚度差异过大的问题，一定程度上提高了衬底上沉积材料的厚度均一性及组织性能均匀性。
6、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述衬底为环状，所述衬底加热体组件还包括：
7、中心柱，位于所述衬底的中心轴上，用于为所述衬底提供支撑；
8、若干衬底连杆，所述衬底连杆一端连接所述中空区的内壁，另一端连接所述中心柱。
9、该实施例中，第一表面和第二表面沉积的材料不受阻挡，衬底表面沉积的产品中间产物足够完整，进而能够减小产品成品所需切除的量，减少加工工序，扩大了产品的实际可用面积。
10、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述衬底加热体组件还包括加热体连杆和电极；所述中心柱中空，所述电极布置于所述中心柱内部，所述加热体连杆一端连接所述电极，另一端连接所述加热体；所述加热体连杆为导体，所述加热体为电阻，所述加热体能够在所述电极通电时发热。
11、该实施例中，提供了电热形式自发热的加热体，以及提供了加热体连杆和电极的布局设计，能够与中心柱的中空结构有很好的配合和空间分配，结构紧凑，减小了部件体积占用。
12、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，
13、所述电极包括第一电极件和第二电极件，所述加热体连杆的数量为两根，一根所述加热体连杆连接所述第一电极件与所述加热体一侧，另一根所述加热体连杆连接所述第二电极件与所述加热体另一侧；
14、或，所述电极包括第一电极件、第二电极件和第三电极件，所述加热体连杆的数量为三根，所述加热体包括第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部，所述第一电阻部、所述第二电阻部和所述第三电阻部分别通过三根所述加热体连杆以三相电的三角形连接形式接入所述第一电极件、所述第二电极件和所述第三电极件；
15、或，所述电极包括第一电极件、第二电极件、第三电极件和第四电极件，所述加热体连杆的数量为六根，所述加热体包括第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部，所述第一电阻部、所述第二电阻部和所述第三电阻部的始端分别通过三根所述加热体连杆连接所述第一电极件、所述第二电极件和所述第三电极件；所述第一电阻部、所述第二电阻部和所述第三电阻部的末端分别通过另外三根所述加热体连杆和所述第四电极件连接。
16、该实施例中，分别提供了电极接入两相电和三相电时能够便于实施的三种电极与电阻的连接方案，该方案与加热体连杆的结构、位置相适配，避免了额外增设导电线，降低了电路设计成本。
17、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述加热体为环形，当所述电极被配置为接入两相电时，所述加热体连杆连接于所述环形的二等分点；当所述电极被配置为接入三相电时，所述加热体连杆连接于所述环形的三等分点。
18、该实施例中，给出了环形加热体的通电设计，使环形加热体周向的发热均匀，有利于对环形的衬底周向均匀加热。
19、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述衬底包括分别在所述第一表面和所述第二表面凹陷形成的沟槽，所述沟槽将所述衬底分隔为：沿所述衬底的径向并列分布的主体部分和外侧边缘部分。
20、该实施例中，通过沟槽的设置可以使产品的中间产物通过沿沟槽切除所述外侧边缘部分的方案，保留所述主体部分作为最终成品，操作简单，可行性高，可以提高加工效率。
21、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述衬底加热体组件还包括叶片，所述叶片固定于所述衬底沿径向的外侧壁面，所述叶片能够在所述衬底旋转时制造气流。
22、该实施例中，叶片能够在所述衬底旋转时制造气流，使其周围的气体流动性增大，有利于流场均匀性。
23、结合本发明的第一方面，在一可选的实施例中，所述叶片为螺旋形状，所述叶片环绕所述衬底的轴线呈螺旋延伸。
24、该实施例中，螺旋形状的叶片可以很好地针对其轴向方向扰动气体，可以将反应室内靠近进气口的反应气体更快地吹向其他区域，有利于反应室内反应气体流场的均匀性。
25、第二方面，本发明实施例提供一种化学气相沉积设备，包括炉体和第一方面所述的衬底加热体组件；
26、若干层的所述衬底加热体组件通过中心柱沿所述炉体的轴向安装于所述炉体内。
27、本发明实施例提供一种化学气相沉积设备，通过在炉体内布置第一方面所述的衬底加热体组件，不容易产生沉积的产品厚度差异过大的问题，一定程度上提高了衬底上沉积材料的厚度均一性及组织性能均匀性。
28、结合本发明的第二方面，在一可选的实施例中，所述中心柱的一端具有凹陷部，另一端具有突出部，所述突出部能够与所述凹陷部插接；相邻层的所述衬底加热体组件的所述中心柱之间插接连接。
29、该实施例中，提供了一种多个衬底加热体组件可堆叠的结构，通过上述中心柱的结构，相邻的中心柱插接连接时，多个衬底加热体组件即连接为整体，以在炉体内部堆叠多层的衬底，实现一个批次内产出多片产品。
30、结合本发明的第二方面，在一可选的实施例中，所述炉体内设有旋转台，所述中心柱安装于所述旋转台上。
31、该实施例中，提供了炉体内的旋转台，中心柱安装于所述旋转台上，便于中心柱旋转，进而带动衬底加热体组件旋转，提升衬底加热体组件沉积产品的均匀性。
32、结合本发明的第二方面，在一可选的实施例中，所述化学气相沉积设备还包括位于所述炉体外部的驱动机，所述驱动机的驱动轴与所述旋转台连接，以带动所述旋转台转动，所述衬底加热体组件在所述旋转台的作用下转动。
33、该实施例中，通过炉体外部设置驱动机的方式，便于所述旋转台转动。
34、结合本发明的第二方面，在一可选的实施例中，所述化学气相沉积设备还包括布置在所述炉体内侧壁处的加热器，所述加热器位于所述衬底沿径向的外侧。
35、该实施例中，采用加热器为主要热源，加热体为辅助热源的配置，主要热源于衬底外侧，辅助热源于衬底内部，补偿了衬底沿径向内侧区域的温度，提升衬底表面沿径向温度的均一性，有利于沉积产品的厚度均一性。
36、结合本发明的第二方面，在一可选的实施例中，所述化学气相沉积设备还包括测温仪，所述炉体的壁面上开设有测温口，所述测温仪透过所述测温口能够测量所述炉体内部的所述衬底的表面温度。
37、该实施例中，通过测温仪的监测，了解衬底的实际表面温度，便于本化学气相沉积设备实验过程中效果验证，以及便于实际生产时温度监控，根据测得的衬底表面温度分布，调控加热器和/或加热体的加热功率。
38、本发明提供的衬底加热体组件、化学气相沉积设备，衬底设计为中空结构，加热体置于中空区，使得加热体对衬底的两侧表面沿径向的加热效果较为平均，不容易产生沉积的产品厚度差异过大的问题，一定程度上提高了衬底上沉积材料的厚度均一性及组织性能均匀性。
39、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种衬底加热体组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的衬底加热体组件，其特征在于，所述衬底（6-1）为环状，所述衬底加热体组件（6）还包括：
3.根据权利要求2所述的衬底加热体组件，其特征在于，所述衬底加热体组件（6）还包括加热体连杆（6-4）和电极（6-5）；所述中心柱（6-2）中空，所述电极（6-5）布置于所述中心柱（6-2）内部，所述加热体连杆（6-4）一端连接所述电极（6-5），另一端连接所述加热体（6-3）；所述加热体连杆（6-4）为导体，所述加热体（6-3）为电阻，所述加热体（6-3）能够在所述电极（6-5）通电时发热。
4.根据权利要求1-3任一项所述的衬底加热体组件，其特征在于，所述衬底（6-1）包括分别在所述第一表面（6-11）和所述第二表面（6-12）凹陷形成的沟槽（6-8），所述沟槽（6-8）将所述衬底（6-1）分隔为：沿所述衬底（6-1）的径向并列分布的主体部分和外侧边缘部分。
5.根据权利要求1-3任一项所述的衬底加热体组件，其特征在于，所述衬底加热体组件（6）还包括叶片（6-7），所述叶片（6-7）固定于所述衬底（6-1）沿径向的外侧壁面。
6.根据权利要求5所述的衬底加热体组件，其特征在于，所述叶片（6-7）为螺旋形状，所述叶片（6-7）环绕所述衬底（6-1）的轴线呈螺旋延伸。
7.一种化学气相沉积设备，其特征在于，包括炉体（1）和如权利要求1-6任一项所述的衬底加热体组件（6）；
8.根据权利要求7所述的化学气相沉积设备，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述炉体（1）内设有旋转台（8），所述中心柱（6-2）安装于所述旋转台（8）上。
10.根据权利要求7-9任一项所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述化学气相沉积设备还包括布置在所述炉体（1）内侧壁处的加热器（7），所述加热器（7）位于所述衬底（6-1）沿径向的外侧。
