發(fā)明涉及一種背面具有至少一個(gè)凹陷或凸起的基座和一個(gè)包括這種基座的用于外延沉積的反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

通常情況下，用于外延沉積反應(yīng)器的基座需要在外延沉積工藝的過程中旋轉(zhuǎn)。

為此，這些基座的背面可包括一個(gè)可容納旋轉(zhuǎn)軸端部的底座；且所述底座以所述基座的轉(zhuǎn)軸為中心，即在旋轉(zhuǎn)軸的軸線上。

在這種情況下，旋轉(zhuǎn)軸的端部的形狀和底座形狀相同，例如都是多邊形(正方形、六角形、八角形等等)，使得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從旋轉(zhuǎn)軸傳導(dǎo)到基座；端部和合適的底座之間有一個(gè)非常小的間隙(例如0.5mm)以允許端部插入作為反應(yīng)器組件的底座。端部和底座經(jīng)常受到各種因素影響而卡死，比如反應(yīng)器操作過程中的運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)器操作過程中的溫度變化，和反應(yīng)器的操作過程中處于大氣中的沉積材料。

如果基座的位置在卡死后是完全水平的，卡死不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問題。相反，如果卡死后基座有輕微傾斜，則會(huì)導(dǎo)致：(A)無法輕易把襯底放入或取出基座；(B)襯底在基座上不處在外延沉積的最佳位置，導(dǎo)致獲得的沉積層不是最優(yōu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服已知解決方案的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過具有權(quán)利要求描述的技術(shù)特征的基座實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的根本思想是防止旋轉(zhuǎn)軸端部卡死在基座。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括所述基座、具有權(quán)利要求描述的技術(shù)特征的外延沉積反應(yīng)器。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明的基座和旋轉(zhuǎn)軸的垂直截面的簡化視圖。

圖2是圖1的基座的簡化局部底視圖。

圖3是圖1的旋轉(zhuǎn)軸端部的簡化頂視圖。

容易理解的是，在實(shí)踐中可以有多種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所附的權(quán)利要求描述的主要有利方面。

具體實(shí)施方式

所有附圖均指本發(fā)明的同一的實(shí)施例，其并非唯一可行的實(shí)施例。

根據(jù)本實(shí)施例，基座200和旋轉(zhuǎn)軸300是外延沉積反應(yīng)器1000的一部分。基座200由盤狀部分220(下部)和支撐部分210(上部)構(gòu)成，兩者均相對(duì)于一垂直軸線Z對(duì)稱(或接近對(duì)稱)。支撐部分210具有一個(gè)上表面211和一個(gè)下表面213。盤狀部分220具有一個(gè)上表面221和一個(gè)下表面223。支撐部分210直接且永久地放置在盤狀部分220上；所述表面213與表面221接觸。支撐部分210上部包括一個(gè)淺凹槽(稱為“口袋”)用以支撐需要通過外延沉積過程處理的(尤其是)單個(gè)襯底100(稱為“晶片”)。盤狀部分220底部包括一個(gè)底座230。旋轉(zhuǎn)軸300相對(duì)于垂直軸Z對(duì)稱(或幾乎對(duì)稱)，上部包括一個(gè)固定到桿320尤其是螺紋桿320的端部330。(適當(dāng)配置的)端部330與(適當(dāng)配置的)底座230相配合，使得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從旋轉(zhuǎn)軸300傳導(dǎo)到基座200。

端部330包括一個(gè)中心凸起332(圓形)和四個(gè)非中心凸起333A、333B、333C、333D(圓形)。底座230包括一個(gè)中心凹陷232(圓形)和四個(gè)非中心凹陷233A、233B、233C、233D(近似圓形，但在徑向方向上拉伸)。凸起332可以插入凹陷232中，凸起333A可以插入凹陷233A，凸起333B可以插入凹陷233B，凸起333C可以插入凹陷233C，凸起333D可以插入凹陷233D。

根據(jù)本實(shí)施例，特別地，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從上述旋轉(zhuǎn)軸(300)到基座(200)的傳導(dǎo)通常只由所述基座(200)的底座(230)的水平部分和所述旋轉(zhuǎn)軸(300)的端部(330)的水平表面之間的摩擦導(dǎo)致。如果此摩擦因?yàn)榛拇艖腋《鴾p少或消失(在這種情況下，基座相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸端部上升)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從所述旋轉(zhuǎn)軸(300)到基座(200)的傳導(dǎo)通過非中心凹陷和/或非中心凸起發(fā)生；或者在旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)烈加速或減速時(shí)(在這些情況下，基座由于慣性保持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，它可以通過凹陷和/或凸起發(fā)生。

換言之，非中心凹陷和/或非中心凸起的作用僅為：(A)確保旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從上述旋轉(zhuǎn)軸(300)傳導(dǎo)到基座(200)和(B)當(dāng)靜摩擦不足時(shí)確?；?200)的角度定位具有合理的準(zhǔn)確度。一般地，本發(fā)明的基座(例如200)包括至少一個(gè)非中心凹陷(例如233A)和/或至少一個(gè)非中心凸起，以確?；慕嵌榷ㄎ缓托D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從旋轉(zhuǎn)軸傳導(dǎo)到基座。

至少一個(gè)非中心凹陷(例如233A)和/或至少一個(gè)非中心凸起的形狀可補(bǔ)償所述基座在外延沉積反應(yīng)器中使用時(shí)隨溫度的變化；例如凹陷233A可以是近似圓形，但在徑向上拉伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的基座(例如200)具有多個(gè)非中心凹陷(例如233A，233B，233C，233D)和/或多個(gè)非中心凸起，以確保角度定位和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳導(dǎo)。在附圖的實(shí)施例中，非中心凹部被布置成冠狀。

本發(fā)明的基座(例如200)可包括一個(gè)盤狀部分(例如220)，其具有一條可為垂直的對(duì)稱軸(例如Z)，適于被水平放置，并且其頂部具有一個(gè)表面(例如221)用于支撐至少一個(gè)進(jìn)行外延沉積工藝處理的襯底(例如100)，其底部具有一個(gè)底座(例如230)，其具有一條可為垂直且和盤狀部分(例如220)的對(duì)稱軸(例如Z)重合的對(duì)稱軸(例如Z)；底座(例如230)可接收旋轉(zhuǎn)軸(例如300)的端部(例如330)的中心凸起(例如332)；該盤狀部分(例如220)在其底部具有至少一個(gè)非中心凹陷(例如233A)和/或至少一個(gè)非中心凸起，以確保角度定位和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳導(dǎo)；非中心凹陷(例如233A)和/或至少一個(gè)非中心凸起距盤狀部分(例如220)的對(duì)稱軸(例如Z)有一定距離；非中心凹陷(233A)和/或至少一個(gè)非中心凸起可以接收旋轉(zhuǎn)軸(例如300)的端部(例如330)上至少一個(gè)相應(yīng)的非中心凸起(例如333A)和/或至少一個(gè)相應(yīng)的非中心凹陷。

盤狀部分(例如220)的表面(例如221)可以直接或間接地支撐至少一個(gè)進(jìn)行外延沉積工藝處理的襯底(例如100)。

盤狀部分底部可以包括一個(gè)具有單個(gè)可為圓柱形的中心凹陷的底座，以及單個(gè)或多個(gè)可為徑向拉伸的圓柱形的非中心凹陷；這些非中心凹陷在底座外部。

可選地，盤狀部分(例如220)底部可具有一個(gè)底座(例如230)，所述底座(例如230)底部可以有一個(gè)可為圓柱形的中心凹陷(例如232)，以及一個(gè)或多個(gè)可為徑向拉伸的圓柱形的非中心凹陷(例如233A，233B，233C，233D)。

在本發(fā)明的基座(例如200)中，所述底座(例如230)適于接收所述旋轉(zhuǎn)軸(例如300)的整個(gè)端部(例如330)。

反應(yīng)器的基座的主要技術(shù)特點(diǎn)如上定義。

在下文中，我們將定義反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)軸，特別是其端部的主要技術(shù)特征。

一般地，本發(fā)明的端部(例如330)包括至少一個(gè)可為圓柱形的非中心凸起(例如333A)和/或至少一個(gè)非中心凹陷和可選的一個(gè)可為圓柱形的中心凸起(例如332)。

本發(fā)明的端部(例如330)可包括一個(gè)圓盤(例如331)；一個(gè)或多個(gè)凸起(如332，333A，333B，333C，333D)從圓盤(例如331)上凸起。

優(yōu)選地，圓盤(例如331)可以既支持基座(例如200)，特別是支持其下部盤狀部分(例如220)，也可以傳導(dǎo)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到基座(例如200)，特別是傳導(dǎo)到其下部盤狀部分(例如220)；這種傳導(dǎo)主要通過摩擦發(fā)生；摩擦發(fā)生在圓盤(例如331)的上表面和底座(例如230)的下表面(例如231)之間。

如果該盤狀部分(例如220)在其底部有多個(gè)布置成冠狀并在徑向拉伸的非中心凹陷(例如233A，233B，233C，233D)，該端部(330)需有多個(gè)布置成冠狀的圓柱形非中心凸起(例如333A，333B，333C，333D)與所述多個(gè)非中心凹陷(例如233A，233B，233C，233D)結(jié)合。這種情況如圖3所示。在該圖中可以注意到在外延沉積反應(yīng)器中使用該基座時(shí)如何對(duì)基座隨溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償：基座的加熱是沿徑向擴(kuò)展到凹陷233A、233B、233C、233D，(基本上靜止的)凸起333A、333B、333C、333D在凹陷233A、233B、233C、233D內(nèi)有不同的徑向位置，從而避免卡死。

盤狀部分(例如220)可在底部有一個(gè)可為圓柱形的中心凹陷(例如232),所述端部(例如330)具有可為圓柱形的中心凸起(例如332)；中心凸起(例如332)可與中心凹陷(例如232)結(jié)合。

所述基座(例如200)的盤狀部分(例如220)可以由石墨(可能涂覆有SiC或TaC)和/或陶瓷材料(例如SiC或TaC)制成。

所述旋轉(zhuǎn)軸(例如300)的端部(例如330)可由石英(和/或石墨(有/或無涂層))和/或陶瓷材料(例如碳化硅或TaC)制成。

在附圖的實(shí)施例中，端部330包括一個(gè)棱柱或棱錐形狀的中心孔334用于與旋轉(zhuǎn)軸300的桿320連接；所述端部和桿可以通過軸銷連接在一起。

在附圖的實(shí)施例中，端部330包括一個(gè)微粒聚集區(qū)335(特別是圓盤的略微降低區(qū)域)。