專利名稱：一種基片承載裝置及應(yīng)用該裝置的基片處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基片承載裝置及應(yīng)用該基片承載裝置的基片處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
在微電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域中，金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積技術(shù)(Metal OrganicChemical Vapor D印osition，以下簡(jiǎn)稱MOCVD)作為一種生長(zhǎng)III-V族、II-VI族化合物及合金等的薄層單晶的主要方法，具有對(duì)組分層厚界面控制精確、維護(hù)費(fèi)用低、易于規(guī)?；a(chǎn)等的優(yōu)點(diǎn)。因此，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于砷化鎵、磷化銦、氮化鎵等光電子材料的生產(chǎn)工藝中。請(qǐng)參閱圖1，為一種MOCVD設(shè)備的系統(tǒng)原理圖。該設(shè)備通常包括工藝腔室、供氣系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等幾大組成部分?，F(xiàn)階段，上述MOCVD設(shè)備普遍存在單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能和工藝氣體利用率較低的問(wèn)題，因而在光電子材料的生產(chǎn)成本中，設(shè)備折舊及運(yùn)行成本占有很高的比重。因此，如何在保證產(chǎn)品良率的同時(shí)進(jìn)一步提高M(jìn)OCVD設(shè)備產(chǎn)能并降低運(yùn)行成本(提高氣體利用率，減少氣體消耗)一直是亟需本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的重要課題。請(qǐng)一并參閱圖2A和圖2B，為一種已知的用于MOCVD外延反應(yīng)的工藝腔室結(jié)構(gòu)。該工藝腔室中設(shè)用一種行星式分布的基片承載裝置結(jié)構(gòu)，具體為，在一個(gè)大托盤4的圓周上均勻設(shè)置多個(gè)小托盤3，大托盤4繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，小托盤3在隨大托盤4公轉(zhuǎn)的同時(shí)發(fā)生自轉(zhuǎn)。在工藝過(guò)程中，基片被水平放置在各個(gè)小托盤3上隨之同步旋轉(zhuǎn)，中央噴嘴沿大托盤4水平方向均勻供氣，工藝氣體在腔室內(nèi)發(fā)生反應(yīng)并沉積在基片表面以形成所需的外延膜層。上述MOCVD設(shè)備利用大托盤和小托盤的行星式旋轉(zhuǎn)可有效提升均勻性，并可在一定程度上提高腔室內(nèi)部的有效工藝空間，從而提高產(chǎn)能。但是，上述基片承載裝置結(jié)構(gòu)不可避免地存在下述缺點(diǎn)首先，在上述基片承載裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，若要進(jìn)一步增大設(shè)備產(chǎn)能，則只能通過(guò)增大上述大托盤尺寸的方式而使其承載更多的基片來(lái)實(shí)現(xiàn)；但是，對(duì)于由石墨材質(zhì)制成的托盤而言，要使其尺寸在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步增大，必將導(dǎo)致托盤加工難度及加工成本的急劇增加，從而將造成設(shè)備成本及運(yùn)行成本隨之增加。而且，大托盤的尺寸增大之后，還將致使工藝過(guò)程中對(duì)氣流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的設(shè)計(jì)和控制難度隨之增大，從而帶來(lái)對(duì)外延工藝穩(wěn)定性、均勻性等參數(shù)控制的不利影響。最終，將使企業(yè)面臨設(shè)備成本和工藝質(zhì)量的兩難選擇。并且，在工藝過(guò)程中，工藝氣體由工藝腔室的供氣裝置進(jìn)入腔室內(nèi)并充滿整個(gè)腔室空間，從而在基片表面形成所需膜層；而由于現(xiàn)有的托盤結(jié)構(gòu)僅能在其一面承載基片，因此，流經(jīng)托盤另一面的工藝氣體被作為廢氣而直接排出工藝腔室，從而造成工藝氣體的嚴(yán)重浪費(fèi)，進(jìn)而在無(wú)形當(dāng)中增加了不必要的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基片承載裝置，其能夠在保證生產(chǎn)良率的同時(shí)，有效提高單臺(tái)MOCVD設(shè)備的產(chǎn)能及工藝氣體的利用率。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種基片處理設(shè)備，其在保證生產(chǎn)良率的同時(shí)，可有效提高產(chǎn)能及工藝氣體的利用率。為此，本發(fā)明提供一種基片承載裝置，用于承載基片，其包括至少一個(gè)托盤，所述托盤具有兩個(gè)相反的用于承載基片的盤面。其中，所述盤面上設(shè)置有多個(gè)用于放置基片的裝片位。其中，所述裝片位包括與基片形狀相適配的凹槽或凸臺(tái)或與盤面相平齊的平面。其中，所述托盤以靜電吸附的方式將基片固定在裝片位上。其中，在凹槽與盤面相交的邊緣處設(shè)置有凸爪和/或凸緣，借助凸爪和/或凸緣而將基片限定在凹槽中。其中，所述托盤包括可分離地貼合在一起的第一托盤和第二托盤，在第一托盤和/或第二托盤的貼合面上設(shè)置有與凹槽連通的裝片通道；在裝/卸基片時(shí)，通過(guò)該裝片通道而將基片放入凹槽中或從凹槽中取出。其中，在托盤上的與盤面相鄰的側(cè)面設(shè)置有與凹槽相連通的裝片通道；在裝/卸基片時(shí)，通過(guò)該裝片通道而將基片放入凹槽中或從凹槽中取出。其中，所述凸爪和/或凸緣分布于凹槽的部分邊緣處，凹槽的未被凸爪和/或凸緣覆蓋的區(qū)域面積足以使基片通過(guò)；在裝/卸基片時(shí)，使基片通過(guò)凹槽中未被凸爪和/或凸緣覆蓋的區(qū)域進(jìn)入凹槽內(nèi)部，然后將基片移動(dòng)至凸爪和/或凸緣所在位置處，以借助凸爪和/或凸緣將基片限定于凹槽內(nèi)。其中，凸緣為半圓環(huán)狀。其中，所述托盤還包括支撐片，支撐片可分離地貼合在盤面上，并且在支撐片上設(shè)置有與凹槽相對(duì)應(yīng)的通孔，該通孔的至少部分邊緣將基片限定在凹槽內(nèi)。其中，位于同一托盤的兩個(gè)盤面上的裝片位對(duì)稱或錯(cuò)位設(shè)置。其中，基片承載裝置包括至少兩個(gè)相互間隔疊置的托盤，相鄰?fù)斜P上的裝片位相對(duì)或錯(cuò)位設(shè)置。其中，基片承載裝置還包括旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)，用以將各個(gè)托盤間隔地連接在一起，并驅(qū)動(dòng)各個(gè)托盤進(jìn)行同步或獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中，所述托盤的材料包括石墨、鉬、鉬合金。其中，所述托盤采用石墨材料制成，并且基片承載裝置表面具有SiC涂層。其中，基片承載裝置可承載的基片材料包括藍(lán)寶石、Ge、GaAs, GaN, SiC、Si。此外，本發(fā)明還提供一種基片處理設(shè)備，包括工藝腔室，在工藝腔室內(nèi)設(shè)置有上述本發(fā)明所提供的基片承載裝置，用以在工藝過(guò)程中承載基片。本發(fā)明具有下述有益效果本發(fā)明提供的基片承載裝置包括至少一個(gè)托盤，并且該托盤具有兩個(gè)相反的用于承載所述基片的盤面。因此，本發(fā)明提供的基片承載裝置與現(xiàn)有的同等尺寸的基片承載裝置相比，借助上述至少一個(gè)托盤、以及各個(gè)托盤上的兩個(gè)盤面能夠承載更多的基片，從而能夠有效提高工藝設(shè)備的產(chǎn)能。而且，由于應(yīng)用本發(fā)明提供的基片承載裝置在增大設(shè)備產(chǎn)能的同時(shí)無(wú)需增加基片承載裝置的尺寸，因此，在工藝過(guò)程中有利于對(duì)工藝設(shè)備中的氣流場(chǎng)
5及溫度場(chǎng)進(jìn)行有效控制，從而保證工藝結(jié)果的穩(wěn)定性及均勻性。并且，在利用本發(fā)明提供的基片承載裝置進(jìn)行實(shí)際工藝時(shí)，工藝氣體可同時(shí)與位于托盤的兩個(gè)盤面上的基片相接觸，并在基片表面形成所需膜層，從而在增大設(shè)備產(chǎn)能的同時(shí)能夠有效提高工藝氣體的利用率、降低設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行成本。本發(fā)明提供的基片處理設(shè)備包括工藝腔室，并且在該工藝腔室內(nèi)部設(shè)置有上述本發(fā)明提供的基片承載裝置，用以在工藝過(guò)程中承載基片。因此，本發(fā)明提供的基片處理設(shè)備在保證工藝穩(wěn)定性及均勻性的同時(shí)，能夠一次性承載更多的基片同時(shí)進(jìn)行工藝，不但具有較高的產(chǎn)能，而且還可有效提高工藝氣體的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。


圖1為一種MOCVD設(shè)備的系統(tǒng)原理圖；圖2A為一種常用的MOCVD工藝腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為圖2A中A-A截面的剖視圖；圖3為本發(fā)明提供的基片承載裝置中的托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第一種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4B為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第二種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4C為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第三種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第一種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第二種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5C為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第三種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5D為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第四種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5E為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第五種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A為本發(fā)明提供的托盤中所采用的第一種凸爪結(jié)構(gòu)示意圖；圖6B為本發(fā)明提供的托盤中所采用的第二種凸爪結(jié)構(gòu)示意圖；圖6C為本發(fā)明提供的托盤中所采用的第三種凸爪結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖7為本發(fā)明提供的基片承載裝置一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的基片承載裝置及應(yīng)用該基片承載裝置的基片處理設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的基片承載裝置用于在基片處理設(shè)備中承載基片，該基片承載裝置包括至少一個(gè)托盤，并且每一個(gè)托盤均具有兩個(gè)相反的用于承載所述基片的盤面；也就是說(shuō)，各個(gè)托盤的雙面盤面均可用于承載基片，從而與同等尺寸的基片承載裝置相比，能夠一次性承載更多的基片；因此，該基片承載裝置具有更強(qiáng)的承載能力，將其應(yīng)用于工藝設(shè)備中時(shí)，能夠有效提高工藝設(shè)備的產(chǎn)能。請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明提供的基片承載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該基片承載裝置包括一個(gè)托盤30，該托盤30的兩個(gè)盤面310、320上均具有多個(gè)可用于放置基片的裝片位311、321。這里，上述裝片位311、321具體為設(shè)置在盤面310、320上的與基片形狀相適配的凹槽。需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，上述裝片位也可以設(shè)置為其它結(jié)構(gòu)，例如，還可以是高出上述盤面的與基片形狀相適配的凸臺(tái)，或者僅僅是在盤面上劃分出的用于放置基片的特定的平面位置而非凹陷或凸起結(jié)構(gòu)。通常，本發(fā)明所提供的基片承載裝置被水平放置于工藝腔室內(nèi)部，因而可以將基片承載裝置的兩個(gè)盤面分別稱為上盤面和下盤面。為便于描述，在下述各個(gè)實(shí)施例中均以上、下盤面對(duì)各托盤的兩個(gè)盤面加以區(qū)分。正由于基片承載裝置在工藝腔室中的放置位置的特點(diǎn)，決定了對(duì)位于各托盤上、下盤面的基片可以采取不同的承載方式。下面分別就托盤上盤面與下盤面對(duì)于基片的承載方式所采取的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，請(qǐng)依次參閱圖4A至圖4C，分別為本發(fā)明提供的托盤的上盤面所采取的承載基片的三種具體方案。請(qǐng)參閱圖4A，為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第一種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本方案中，托盤41的上盤面410上的裝片位具體為與上盤面410向平齊的平面，也就是說(shuō)，該裝片位僅為在上盤面410上所指定的多個(gè)專門用于放置基片80的區(qū)域，而沒(méi)有凹陷或凸起的結(jié)構(gòu)。由于基片承載裝置被水平放置在工藝腔室內(nèi)，因而利用基片的重力作用即可實(shí)現(xiàn)與基片承載裝置之間的定位，或者，還可以為基片承載裝置施加一定的直流偏壓，從而以靜電吸附的方式而將基片固定在各自的裝片位上。請(qǐng)參閱圖4B，為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第二種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本方案中，托盤42的上盤面420的裝片位421為一種與基片80的形狀相適配的凹槽結(jié)構(gòu)，基片80被置于該凹槽中，從而利用凹槽的側(cè)壁而實(shí)現(xiàn)對(duì)基片80的定位。本方案中所示的凹槽深度大于基片80的厚度而使基片80上表面低于上盤面420的高度。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將該凹槽的深度設(shè)置的淺一些并小于基片的厚度，從而使基片上表面高于上盤面；或者，還可以使凹槽的深度與基片厚度大致相等，從而使基片上表面與上盤面相平齊。請(qǐng)參閱圖4C，為本發(fā)明提供的托盤中的上盤面所采用的第三種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本方案中，托盤43的上盤面430的裝片位431為一種與基片80的形狀相適配的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，基片80被置于該凸臺(tái)的上表面，并利用基片80自身重力或利用施加在托盤43上的直流偏壓而將基片80固定于裝片位431上。需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，還可以在同一個(gè)托盤的上盤面上同時(shí)應(yīng)用上述圖4A至4C所示的三種或其中任意兩種結(jié)構(gòu)的裝片位，只要其能夠穩(wěn)固可靠地將基片固定于裝片位即可。還需要指出的是，上述圖4A至4C所示的上盤面承載基片的方式僅僅是作為部分實(shí)施例而用以示范性地說(shuō)明本發(fā)明提供的基片承載裝置的結(jié)構(gòu)；但本發(fā)明并不局限于此，其它基于本發(fā)明的原理而進(jìn)行的變形和改進(jìn)同樣應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面，請(qǐng)依次參閱圖5A至5E，分別為本發(fā)明提供的托盤的下盤面所采取的承載基片的五種具體方案。具體地，這五種具體方案均采用下盤面設(shè)置凹槽的方式，并借助凹槽下端邊緣處所設(shè)置的凸爪和/或凸緣而將基片限定在凹槽中；區(qū)別在于裝/卸基片的方式有所不同，具體請(qǐng)分別參閱下述描述。請(qǐng)參閱圖5A，為本發(fā)明所提供的托盤中的下盤面所采用的第一種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本方案中，托盤51進(jìn)一步包括第一托盤511和第二托盤512，二者之間以可分離的方式緊密地貼合在一起而構(gòu)成完整的托盤51。其中，下盤面521即為第二托盤512的下表面，下盤面521上的多個(gè)裝片位523均為凹槽結(jié)構(gòu)，在凹槽與下盤面521相交的邊緣處設(shè)置有凸緣524，基片80被置于凸緣524的至少部分邊緣上，從而將基片限定于下盤面521上的裝片位523內(nèi)。此外，在第二托盤512與第一托盤511相貼合的貼合面522上具有與裝片位523連通的裝片通道，本方案中使凹槽在第二托盤512的厚度方向上貫通該第二托盤512，從而形成上述的裝片通道。上述基片承載裝置結(jié)構(gòu)通過(guò)該裝片通道進(jìn)行裝/卸基片的過(guò)程如下，先將第一、第二托盤相互分離，從而借助機(jī)械手或人工將基片從凹槽中取出或?qū)⒋庸せ湃氚疾蹆?nèi)，然后將第一、第二托盤重新貼合即可。對(duì)于上述第一托盤和第二托盤之間的可分離的連接方式，例如可以采用螺栓連接或者卡套及卡具連接等方式而實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參閱圖5B和5C，分別為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第二和第三種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。這兩種方案均是在上述圖5A所示方案的基礎(chǔ)上對(duì)裝片通道所進(jìn)行的變形和改進(jìn)。具體地，圖5B所示方案為，托盤52同樣由第一托盤511和第二托盤512貼合而成，與圖5A所示方案的區(qū)別在于，在第二托盤512中設(shè)置有一個(gè)可被所有的裝片位523共用的裝片通道525。此外，本方案中托盤52的各部分結(jié)構(gòu)均與圖5A所示結(jié)構(gòu)類似，并且具有同樣的裝/卸基片過(guò)程。而本方案相對(duì)于圖5A所示結(jié)構(gòu)的托盤而言，其優(yōu)點(diǎn)在于，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所用裝片位的基片同時(shí)進(jìn)行裝/卸操作，從而在一定程度上提高基片的裝/卸效率。圖5C所示方案為，裝片通道525設(shè)置在托盤53的與盤面相鄰的側(cè)面上；在裝/卸基片時(shí)，可借助機(jī)械手或人工通過(guò)該裝片通道525而將基片80放入作為裝片位523的凹槽中或?qū)⒒?0從該凹槽中取出。當(dāng)然，也可以不設(shè)置凹槽，并該裝片通道525設(shè)置在靠近下盤面521的位置處，從而直接將該裝片通道525的一部分作為裝片位523使用。此外，優(yōu)選地，在裝片通道525的入口處設(shè)置擋板或擋塊，以防止工藝氣體進(jìn)入該裝片通道525內(nèi)部。需要指出的是，對(duì)于托盤裝片通道的設(shè)置位置及結(jié)構(gòu)，并不局限于上述圖5A至圖5C中所述方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上作出多種變形和改進(jìn)，而凡是基于本發(fā)明的原理及實(shí)質(zhì)所作出的變形及改進(jìn)均應(yīng)視為為本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱5D，為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第四種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。托盤M的下盤面521上的裝片位523為一種長(zhǎng)圓形或橢圓形的凹槽，并且，在該凹槽一端的邊緣處設(shè)置一個(gè)半圓環(huán)狀的凸緣524。在裝/卸基片80時(shí)，可以借助機(jī)械手將基片托起并經(jīng)由凹槽未設(shè)置凸緣5M的一端進(jìn)入凹槽內(nèi)部，然后平移至具有凸緣5M的一端，從而借助該半圓環(huán)狀的凸緣5M將基片80限定于凹槽中?？梢岳斫獾氖?，在實(shí)際應(yīng)用中，上述作為裝片位的凹槽的形狀以及凸緣的形狀均可產(chǎn)生多種變形和改進(jìn)，而只要將凸緣僅設(shè)置于凹槽的部分邊緣處，而且凹槽的未被凸緣覆蓋的區(qū)域面積足以使基片順利地通過(guò)并進(jìn)入凹槽內(nèi)部即為本發(fā)明的保護(hù)范圍。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠提高裝/卸基片的自動(dòng)化程度，即，裝/卸基片的過(guò)程可完全依靠機(jī)械手完成，從而提高基片裝/卸效率；另外，由于本方案中用于支撐基片的凸緣面積較小，因而可在一定程度上增加基片的表面利用率。請(qǐng)參閱圖5E，為本發(fā)明提供的托盤中的下盤面所采用的第五種基片承載方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本方案中，托盤陽(yáng)的下盤面設(shè)置有一個(gè)與下盤面形狀相適配的支撐片526，該支撐片5 能夠與下盤面實(shí)現(xiàn)可分離地拆/裝，具體可以采用螺接或卡接等與圖5A所示方案中類似的連接方式而將二者結(jié)合在一起。在支撐片5 上設(shè)置有多個(gè)與下盤面上的裝片位523的位置相對(duì)應(yīng)的通孔527，且通孔527的至少部分邊緣能夠用于穩(wěn)定地承載基片80。在裝載基片時(shí)，可先將該支撐片5 與托盤55的下盤面分離，然后將基片80裝入下盤面的凹槽中，再將支撐片5 與托盤55進(jìn)行貼合連接即可；卸載基片的過(guò)程與之類似。上述圖5A至圖5E中所示的各方案中，均以凸緣作為承載基片的支撐結(jié)構(gòu)，容易理解，當(dāng)把凸緣改為其它形狀時(shí)或者改為幾個(gè)獨(dú)立的凸爪時(shí)，同樣能實(shí)現(xiàn)支撐基片的作用。并且，將凸緣改為凸爪后還可進(jìn)一步增大基片的表面利用率。請(qǐng)一并參閱圖6A至6C，為本發(fā)明提供的托盤中所采用的三種凸爪結(jié)構(gòu)，該圖6A至圖6C所示的各圖形均為裝片位的輪廓示意圖。如圖所示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形基片的承載為例，可以在圓形的裝片位的邊緣處設(shè)置若干凸爪，例如圖中的3個(gè)或4個(gè)，并且各個(gè)凸爪在圓周方向上可以均勻分布，也可以不均勻分布。而且，可以理解的是，在同一裝片位上還可同時(shí)設(shè)置凸緣及凸爪，以更好的承載基片。此外，在上述圖5E所示方案實(shí)際上是將裝片位處的凸緣和/或凸爪結(jié)構(gòu)從托盤上分離出來(lái)的結(jié)構(gòu)；因此，圖5E所示的支撐片的通孔形狀同樣可參照上述圖6A至6C所示輪廓形狀進(jìn)行設(shè)置。容易理解的是，上述圖4A至圖6C所示的各種對(duì)基片的承載方案可在托盤的上、下盤面的裝片位中進(jìn)行互換；也就是說(shuō)，上述圖4A至圖4C所示的以靜電吸附等方式承載基片的裝片位結(jié)構(gòu)同樣可應(yīng)用于下盤面上；相應(yīng)地，上述圖5A至圖6C所示的利用凹槽及凸緣和/或凸爪等的結(jié)構(gòu)承載基片的裝片位結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于上盤面上；本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活操作，此處不再一一贅述。此外還可以理解的是，對(duì)于上述本發(fā)明所提供的托盤中，位于上盤面和下盤面的裝片位的位置關(guān)系，可以采取相互對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行排布，也可以采取相互錯(cuò)位的方式進(jìn)行排布。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)托盤溫度場(chǎng)及腔室氣流場(chǎng)分布的具體需要對(duì)同一托盤上的裝片位進(jìn)行靈活排布。請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明提供的基片承載裝置一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，基片承載裝置由三個(gè)相互平行設(shè)置的托盤構(gòu)成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)74進(jìn)行連接，并且各托盤之間具有一定的間隔距離以便于工藝氣體通過(guò)。上述旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)74可驅(qū)動(dòng)各個(gè)托盤進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)各個(gè)托盤各自進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)各個(gè)托盤被同步驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，相鄰?fù)斜P上的裝片位的位置可以采取相互對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行設(shè)置，也可以采取相互錯(cuò)位的方式進(jìn)行設(shè)置。例如，圖7所示基片承載裝置中，相鄰的托盤71與托盤72上的裝片位的位置為相對(duì)設(shè)置，而托盤72和托盤73之間的裝片位的位置則采取錯(cuò)位設(shè)置。而且，技術(shù)人員還可根據(jù)需要對(duì)同一個(gè)托盤上的上、下盤面的裝片位的位置進(jìn)行設(shè)置，以滿足工藝需求。而對(duì)于各托盤中的裝片位承載基片的具體結(jié)構(gòu)可參照上述圖4A至圖6C中所述
9的方案進(jìn)行選擇和設(shè)置，在此不予贅述。本發(fā)明提供的基片承載裝置中，托盤的材料例如可以包括石墨、鉬、鉬合金等耐高溫、且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材質(zhì)；當(dāng)采用石墨作為托盤的材料時(shí)，優(yōu)選地，在托盤表面設(shè)置一層SiC涂層。此外，本發(fā)明所提供的基片承載裝置可用于承載包括藍(lán)寶石、Ge、GaAS、GaN、SiC、Si等材料的基片進(jìn)行相應(yīng)的薄膜制備工藝。需要指出的是，上述各附圖及實(shí)施例均以圓形的托盤為例對(duì)本發(fā)明提供的基片承載裝置結(jié)構(gòu)加以描述，但本發(fā)明并不局限于此，技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要而對(duì)各托盤的形狀進(jìn)行變形或改進(jìn)，并且該變形和改進(jìn)均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。并且，本發(fā)明所提供的基片承載裝置中的裝片位的形狀也并不局限于圓形，當(dāng)基片形狀發(fā)生變化時(shí)，技術(shù)人員可據(jù)此對(duì)各個(gè)托盤上的裝片位的形狀進(jìn)行改變。還需要指出的是，本發(fā)明提供的基片承載裝置還可采用豎直放置的方式進(jìn)行工藝，具體為，使基片承載裝置的旋轉(zhuǎn)軸為水平方向，從而使各個(gè)托盤的盤面均處于豎直的平面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或靜止。綜上所述，本發(fā)明提供的基片承載裝置包括至少一個(gè)托盤，并且各托盤的兩個(gè)盤面均可用于承載基片進(jìn)行工藝。因此，本發(fā)明所提供的基片承載裝置與目前常用的同等尺寸的基片承載裝置相比，能夠承載更多的基片進(jìn)行工藝，從而可有效提高設(shè)備的產(chǎn)能，同時(shí)提高工藝氣體的有效利用率。而且，由于應(yīng)用本發(fā)明提供的基片承載裝置，無(wú)需增大尺寸即在滿足產(chǎn)能需求，從而有利于工藝設(shè)備對(duì)氣流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的穩(wěn)定性和均勻性實(shí)現(xiàn)有效控制，進(jìn)而可獲得理想的工藝效果。此外，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供的基片承載裝置還具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)各托盤同步或進(jìn)行獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而有效提高工藝的均勻性。作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種基片處理設(shè)備，包括工藝腔室，在工藝腔室內(nèi)設(shè)置上述本發(fā)明所提供的基片承載裝置，用以在工藝過(guò)程中承載基片。在實(shí)際應(yīng)用中，該基片處理設(shè)備例如可以是MOCVD設(shè)備。由于本發(fā)明提供的基片處理設(shè)備中設(shè)置有上述本發(fā)明提供的基片承載裝置。因此，基于類似的理由，該基片處理設(shè)備能夠在保證工藝穩(wěn)定性及均勻性的同時(shí)，具有較高的產(chǎn)能以及較高的工藝氣體利用率，從而降低設(shè)備及生產(chǎn)運(yùn)行等的成本?？梢岳斫獾氖?，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變形和改進(jìn)，這些變形和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基片承載裝置，用于承載基片，其特征在于，包括至少一個(gè)托盤，所述托盤具有兩個(gè)相反的用于承載所述基片的盤面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片承載裝置，其特征在于，所述盤面上設(shè)置有多個(gè)用于放置所述基片的裝片位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基片承載裝置，其特征在于，所述裝片位包括與所述基片形狀相適配的凹槽或凸臺(tái)或與所述盤面相平齊的平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基片承載裝置，其特征在于，所述托盤以靜電吸附的方式將所述基片固定在所述裝片位上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片承載裝置，其特征在于，在所述凹槽與所述盤面相交的邊緣處設(shè)置有凸爪和/或凸緣，借助所述凸爪和/或凸緣而將所述基片限定在所述凹槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基片承載裝置，其特征在于，所述托盤包括可分離地貼合在一起的第一托盤和第二托盤，在所述第一托盤和/或第二托盤的貼合面上設(shè)置有與所述凹槽連通的裝片通道；在裝/卸基片時(shí)，通過(guò)該裝片通道而將基片放入所述凹槽中或從所述凹槽中取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基片承載裝置，其特征在于，在所述托盤上的與所述盤面相鄰的側(cè)面設(shè)置有與所述凹槽相連通的裝片通道；在裝/卸基片時(shí)，通過(guò)該裝片通道而將基片放入所述凹槽中或從所述凹槽中取出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基片承載裝置，其特征在于，所述凸爪和/或凸緣分布于所述凹槽的部分邊緣處，所述凹槽的未被所述凸爪和/或凸緣覆蓋的區(qū)域面積足以使基片通過(guò)；在裝/卸基片時(shí)，使所述基片通過(guò)所述凹槽中未被所述凸爪和/或凸緣覆蓋的區(qū)域進(jìn)入所述凹槽內(nèi)部，然后將所述基片移動(dòng)至所述凸爪和/或凸緣所在位置處，以借助所述凸爪和/或凸緣將所述基片限定于所述凹槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基片承載裝置，其特征在于，所述凸緣為半圓環(huán)狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片承載裝置，其特征在于，還包括支撐片，所述支撐片可分離地貼合在所述盤面上，并且在所述支撐片上設(shè)置有與所述凹槽相對(duì)應(yīng)的通孔，所述通孔的至少部分邊緣將所述基片限定在所述凹槽內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基片承載裝置，其特征在于，位于同一托盤的兩個(gè)盤面上的裝片位對(duì)稱或錯(cuò)位設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的基片承載裝置，其特征在于，所述基片承載裝置包括至少兩個(gè)相互間隔疊置的托盤，相鄰?fù)斜P上的裝片位相對(duì)或錯(cuò)位設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基片承載裝置，其特征在于，所述基片承載裝置還包括旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)，用以將各個(gè)托盤間隔地連接在一起，并驅(qū)動(dòng)各個(gè)托盤進(jìn)行同步或獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片承載裝置，其特征在于，所述托盤的材料包括石墨、鉬、銀合金ο
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基片承載裝置，其特征在于，所述托盤采用石墨材料制成，并且基片承載裝置表面具有SiC涂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片承載裝置，其特征在于，所述基片承載裝置可承載的基片材料包括藍(lán)寶石、Ge、GaAs、GaN, SiC、Si。
17. 一種基片處理設(shè)備，包括工藝腔室，其特征在于，所述工藝腔室內(nèi)設(shè)置有權(quán)利要求1-16中任意一項(xiàng)所述的基片承載裝置，用以在工藝過(guò)程中承載基片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基片承載裝置，用于承載基片，其包括至少一個(gè)托盤，并且各托盤均具有兩個(gè)相反的用于承載所述基片的盤面。在應(yīng)用本發(fā)明提供的基片承載裝置進(jìn)行工藝時(shí)，與目前常用的同等尺寸的基片承載裝置相比，可承載更多的基片，從而能夠有效提高設(shè)備產(chǎn)能及工藝氣體利用率。此外，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述基片承載裝置的基片處理設(shè)備。
文檔編號(hào)C30B25/12GK102560636SQ201010603749
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者張秀川, 徐亞偉 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司