[发明专利]用于在晶片处理设备的处理室内部支承和转动承受器的系统

说明书

本发明涉及一种系统，所述系统用于在晶片处理设备的处理室内支承和转动承受器。

本发明在外延反应器中得到特定的应用，所述外延反应器是用于在晶片上沉积薄的均匀而有规则的材料层的机器，上述晶片在这种情况下一般称做“衬底(substrate)”；这类机器用来生产电气元件，尤其是集成电路。

外延沉积材料可以是例如砖[Si]或氮化镓[GaN]或碳化硅[SiC]，并用反应气体生产，所述反应气体在反应室中反应。

外延沉积过程在高温(通常高于800℃)下进行；对某些材料如碳化硅来说，温度很高(通常高于1500℃)。

衬底放在反应器的反应室内部支承件上。在某些反应器中，支承件主动地参与衬底的加热。在另一些反应器中，支承件被动地参与衬底的加热。在反应室中支承衬底的构件一般叫做“承受器(susceptor)”。

在沉积过程中，衬底保持处于运动状态中，以便改善所沉积的层的均匀度和规整度；一般，承受器绕其轴线转动。

在第一类型反应器中，承受器总是保持在反应室内部；衬底是在沉积过程开始之前插入反应室中的，并在沉积过程结束之后从反应室中提取出。在第二类型反应器中，承受器是在沉积过程开始之前与待处理的衬底一起插入到反应室中的，而在沉积过程结束时，与经过处理的衬底一起从反应室中提取出。

对于这种第二类型反应器，存在提供一种用于装卸(handling)承受器的简单而可靠的系统的问题。

重要的是应该注意，沉积材料不仅沉积在衬底上，而且也沉积在承受器上；沉积在承受器上的层的厚度随着每次新的沉淀过程进行而增加；申请人已观察到，这种在承受器上积聚的沉积材料可能对承受器本身，尤其是平圆盘形的承受器造成轻微但有害的变形。

为了解决变形问题，可以定期清除积聚的材料；这可以例如通过用盐酸做到；然而，这种清除过程花费时间。

本发明的一般目的是帮助解决上述问题，尤其是在平圆盘形承受器的情况下。

本发明的第一特殊目的是提供用于承受器的支承和转动系统，所述支承和转动系统受承受器的变形影响很小。

本发明的第二特殊目的是提供一种很少变形的承受器。

本发明还有一目的是提供一种解决方案，所述解决方案也适合于处理设备，所述处理设备能在很高温度下工作，如用于沉积碳化硅的外延反应器。

这些和另一些目的是通过支承和转动系统和通过承受器达到，所述承受器具有所附权利要求书中的特点。

按照另一方面，本发明还涉及用于处理晶片的设备，在所述设备中使用这种系统和/或这种承受器。

本发明从下面结合附图所考虑的说明书将变得更清楚，其中：

图1示出根据本发明的第一系统带有承受器的垂直剖视图，

图2示出根据本发明的第二系统带有承受器的垂直剖视图，

图3示出根据本发明的承受器的局部垂直剖视图，

图4示出图2的系统在没有支承件情况下的上视图，

图5示出图2的系统的支承件的从下面看的视图，和

图6示出图2的系统具有支承件和承受器的从上面看的视图。

说明书和附图仅当作例子考虑，因此可认为是非限制性的；而且，很显然，附图是示意性的，且不一定是按比例绘出。

图1很示意性地示出根据本发明的系统。标号1表示外延反应器的反应室的壁，在设备工作期间，也就是说，在衬底上沉积的过程中，上述外延反应器设置成处于基本上水平位置。在壁1中，提供基本上是圆柱形的浅坑6，所述浅坑6具有底表面61；底表面61有一中心区域61A(尤其是圆形形状的中心区域)，所述中心区域61A相对于其周边区域61B(尤其是环形形状周边区域)稍微隆起1-5mm。在浅坑6内装入一基本上是平圆盘形状的支承件2，及一基本上是平圆盘形状的承受器3放置在上述支承件2上。在浅坑6的底表面61上，通向4个管道4A，4B，5A，5B；更确切地说，管道4A和4B通入中心区域61A，它们的位置优选的是相对于浅坑6的轴线60对称，而管道5A和5B通入周边区域61B，它们的位置优选的是相对于浅坑6的轴线60对称。管道4A和4B用来导入上升气流，所述上升气流能升起支承件2，并用它能升起支承件2所支承的承受器3及由承受器3支承的任何衬底。管道5A和5B用来导入旋转气流，所述旋转气流能使支承件2转动，并用它使由支承件2支承的承受器3和由承受器3支承的任何衬底转动；即使在图1中看不到，管道5A和5B也相对于轴线60倾斜。