技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本
發(fā)明涉及
半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及
化學(xué)氣相沉積裝置中的一種用于承載基片的基座及其基片處理的方法。背景技術(shù)：
[0002] 隨著GaN基第三代半導(dǎo)體材料的興起和藍光LED的成功工業(yè)化生產(chǎn)，白光LED的發(fā)光強度和
發(fā)光效率不斷提高，LED被認為是進入日常照明領(lǐng)域的下一代新型固態(tài)
光源，因此得到了人們的廣泛關(guān)注，在LED的大規(guī)模制備上投入巨大。LED是通過
外延生長方法來制備的，所述外延生長方法包括很多種類，而目前應(yīng)用最廣泛的是
金屬有機化學(xué)氣相沉積(Metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)。
[0003] 通常金屬有機化學(xué)氣相沉積以III族金屬有機源和V族氫化物源作為反應(yīng)氣體，用氫氣、氮氣或氬氣作為載氣，以
熱分解反應(yīng)方式在基片上進行
氣相外延生長，從而生長各種III-V族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元
固溶體的薄層單晶材料，如氮化鎵GaN、砷化鎵GaAs、磷化銦InP等。
[0004] 圖1為
現(xiàn)有技術(shù)中的金屬有機化學(xué)氣相沉積裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，所述金屬有機化學(xué)氣相沉積裝置包括：反應(yīng)腔101，所述反應(yīng)腔101內(nèi)的噴淋組件102及基座103；所述噴淋組件102固定于所述反應(yīng)腔101的頂部，所述基座103固定于所述反應(yīng)腔101的底部。所述噴淋組件102與所述基座103相對設(shè)置。所述反應(yīng)氣體由所述噴淋組件102排入所述反應(yīng)腔101內(nèi)。
[0005] 所述噴淋組件102包括第一進氣管路111、第二進氣管路112、頂板107和位于所述頂板107下方的氣體分配單元108，所述第一、第二進氣管路穿過所述頂板107分別向所述氣體分配單元108輸送第一、第二氣體。所述第一氣體為III族金屬有機源，所述第二氣體為V族氫化物源；或者，所述第一氣體為V族氫化物源，所述第二氣體為III族金屬有機源。所述III族金屬有機源包括Ga(CH3)3、In(CH3)3、Al(CH3)3、Ga(C2H5)3中的一種或多種，所述V族氫化物源包括NH3、PH3、AsH3中的一種或多種。
[0006] 所述基座103具有一面向所述噴淋組件102的承載部104，所述承載部104用于
支撐一個或多個待處理基片105。所述基片105具有承載面和處理表面，所述承載面與所述基座103
接觸，所述處理表面面向所述噴淋組件102。在進行化學(xué)氣相沉積的過程中，一個或多個基片105被傳輸進所述反應(yīng)腔101，并被放置于所述承載部104上。所述基座103支撐于一
轉(zhuǎn)軸132上，所述轉(zhuǎn)軸109垂直于所述承載面。所述基座103可以繞所述轉(zhuǎn)軸132相對于所述噴淋組件102旋轉(zhuǎn)。所述基座具有加熱單元131，所述加熱單元131位于所述承載部104下方，用以對所述基片105進行加熱。
[0007] 現(xiàn)有的化學(xué)氣相沉積裝置在對基片進行加工的過程中，涉及所述基座，存在如下一些問題：
[0008] 首先，在利用所述加熱單元對所述基片進行加熱的過程中，有可能造成所述基片的中心和邊緣部位受熱不均，所述基片的邊緣容易因受熱不均而發(fā)生
翹曲變形，所述翹曲變形又會導(dǎo)致所述基片的受熱更加不均勻，其邊緣翹曲變形的程度更大，最終影響所述基片加工的
質(zhì)量；
[0009] 其次，一旦所述基片的邊緣因受熱不均而發(fā)生翹曲變形，在所述基座快速旋轉(zhuǎn)時，所述基片在無固持機制的情況容易因離心
力而脫離所述基座，輕則所述基片偏離原來的
位置，從而影響所述基片上的
薄膜的外延生長的質(zhì)量，重則造成碎片，損壞設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容：
[0010] 現(xiàn)有的化學(xué)氣相沉積裝置在對固定于基座上的基片進行加工時，所述基片會由于加熱時其底部受熱不均而導(dǎo)致邊緣部分發(fā)生翹曲，所述翹曲會影響在所述基片上制備得到的薄膜的質(zhì)量，所述基座因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的
離心力會使所述發(fā)生翹曲的基片偏離其原有位置，而且嚴重時還會產(chǎn)生碎片并損壞設(shè)備。
[0011] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種承載基片的基座及其基片處理的方法，用以防止因離心力導(dǎo)致的所述基片位置的偏離和因受熱不均而引起的所述基片邊緣部分的翹曲。
[0012] 本發(fā)明提供了一種用于承載基片的基座，所述基片具有承載面與處理表面，所述基座包括承載部和基片夾具，所述承載部上具有若干用于放置所述基片的承載單元，所述基片夾具具有本體部以及若干與所述承載單元相對設(shè)置的空腔，所述本體部為剛性，用以防止所述基片在所述基座的旋轉(zhuǎn)中發(fā)生位移或翹曲，所述空腔用以暴露所述基片的處理表面，所述基片夾具具有與所述承載部配合的扣齒部，用以在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具固定在所述承載部上。
[0013] 本發(fā)明所提供的用于承載基片的基座的有益效果是：所述基片放置于所述承載單元上，其處理表面暴露于所述基片夾具的所述空腔之下，當所述基片因所述基座旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而有發(fā)生位移的趨勢時，就會與所述空腔的內(nèi)壁，或所述本體部發(fā)生
擠壓，而所述本體部為剛性，因而所述基片不能突破所述本體部的限制，從而被牢牢固定于所述承載單元上；當所述基片因受熱不均而導(dǎo)致其邊緣部分發(fā)生翹曲時，會與所述空腔的內(nèi)壁發(fā)生接觸和擠壓，而所述基片夾具的剛性的本體部能夠控制所述基片的進一步翹曲，維持所述基片受熱的均勻性。
[0014] 優(yōu)選的，所述承載部具有
角度形凹槽，所述扣齒部為所述基片夾具的所述本體部上的角度形突出部，用以與所述角度形凹槽相配合，所述角度形突出部上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述角度形凹槽緊密接觸，以便在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具牢固地固定在所述承載部上；進一步優(yōu)選的，所述角度形凹槽具有
側(cè)壁和底壁，所述角度形凹槽的所述側(cè)壁與所述底壁成第一夾角，所述第一夾角大于10度且小于80度；所述角度形突出部與所述角度形凹槽的所述底壁成第二夾角，所述第二夾角小于或等于所述第一夾角。由于所述第一夾角為大小在10度到80度之間的銳角，所述第二夾角小于第一夾角，所述角度形突出部可以嵌入到所述角度形凹槽中，且不會由于所述角度形突出部在垂直于所述底壁方向上的位移而脫離所述角度形凹槽。所述角度形突出部上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述角度形凹槽緊密接觸，由三角形的
穩(wěn)定性可知，在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中所述基片夾具不會與所述承載部發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從而可以將所述基片夾具牢固的固定在所述承載部上。
[0015] 優(yōu)選的，所述承載部具有倒臺階形凹槽，所述扣齒部為所述基片夾具的所述本體部上的正臺階形突出部，用以與所述倒臺階形凹槽相配合，所述正臺階形突出部上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述倒臺階形凹槽緊密接觸，以便在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具牢固地固定在所述承載部上；進一步優(yōu)選的，所述倒臺階形凹槽在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中與所述正臺階形突出部緊密接觸，以便在所述基座的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具牢固地固定在所述承載部上。通過所述倒臺階形凹槽和正臺階形突出部的配合和卡扣作用，可以在所述基座旋轉(zhuǎn)時將所述基片夾具固定在所述承載部上，而通過所述倒臺階形凹槽和正臺階形突出部上的三個不在同一直線上的點的緊密接觸，可以進一步防止兩者之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動等相對位移。
[0016] 優(yōu)選的，所述空腔具有頂部與底部，所述頂部任意兩點之間的最小距離小于所述基片的尺寸，所述底部任意兩點之間的最大距離大于所述基片的尺寸。其有益功效為，所述底部任意兩點之間的最小距離大于所述基片205的尺寸可以使得所述基片能夠收容進所述空腔；所述頂部任意兩點之間的最大距離小于所述基片的尺寸，因而所述空腔的所述本體部至少有一部分向所述底部傾斜，當所述基片因受熱不均而使其邊緣部分發(fā)生翹曲時，翹曲的部分會與所述本體部接觸，所述剛性的本體部能抑制所述翹曲的幅度的增大，維持所述基片受熱的均勻性。
[0017] 優(yōu)選的，所述基片夾具具有基片
鎖扣部，用以控制至少部分所述基片邊緣的翹曲變形；進一步優(yōu)選的，所述空腔的所述頂部為圓形，具有圓心，所述基片鎖扣部為所述本體部沿著所述頂部周圍向所述圓心突伸出來的若干突刺。
[0018] 優(yōu)選的，所述基片夾具包括至少一個子夾具，所述子夾具具有至少一種尺寸的所述空腔。當所述子夾具具有不同尺寸的所述空腔時，所述不同尺寸的空腔下可以分別放置不同尺寸的的基片，因而實現(xiàn)了對不同尺寸基片的同時處理。
[0019] 優(yōu)選的，所述承載部的材料包括下列材料中的一種或多種：
石墨、氮化
硅、
碳化硅、氮化
硼、碳化硼、
石英、鉬、和鎢。
[0020] 優(yōu)選的，所述基座具有加熱單元，所述加熱單元位于所述承載部下方，用以對所述基片進行加熱。
[0021] 優(yōu)選的，所述基片為用以制備III-V族半導(dǎo)體器件外延片的基片。
[0022] 本發(fā)明還提供一種利用所述基座對所述基片進行處理的方法，包括：
[0023] S1.提供若干放置于所述承載部的承載單元上的若干基片，并在所述承載部上相對所述承載單元設(shè)置所述基片夾具，所述基片的處理表面從所述基片夾具的所述空腔中暴露出；
[0024] S2.旋轉(zhuǎn)所述基座，以便所述基片夾具的扣齒部與所述承載部緊密配合，用以將所述基片夾具牢固的固定在所述承載部上；
[0025] S3.在旋轉(zhuǎn)所述基座的步驟中對所述基片進行化學(xué)氣相沉積處理。
[0026] 優(yōu)選的，所述化學(xué)氣相沉積處理為用以制備LED外延片的金屬有機化學(xué)氣相沉積處理。
附圖說明：
[0027] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的金屬有機化學(xué)氣相沉積裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中的所述基座的俯視圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中的一種所述基座沿A-A'線的截面示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中的另一種所述基座沿A-A'線的截面示意圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中的一種所述基片夾具的所述子夾具的俯視圖。
[0032] 圖6是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，在所述基座旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后所述基片夾具的相對位置示意圖。具體實施方式：
[0033] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下述的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體
實施例的限制。
[0034] 圖2為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，所述基座的俯視圖。圖3為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述基座沿A-A'線的剖面圖。請同時參見圖2和圖3，所述基座200包括承載部201和基片夾具202，所述承載部201上具有若干用于放置基片205的承載單元203，所述基片205具有承載面與處理表面，所述基片夾具202具有本體部204以及若干與所述承載單元203相對設(shè)置的空腔206，所述本體部204為剛性，其
剛度大于所述基片205，用以防止所述基片205在所述基座200的旋轉(zhuǎn)中發(fā)生位移或翹曲，所述空腔205用以暴露所述基片205的處理表面，所述基片夾具202具有與所述承載部203配合的扣齒部207，用以在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具202固定在所述承載部201上。
[0035] 由于所述基片205放置于所述承載單元203上，所述基片205的處理表面暴露于所述基片夾具202的所述空腔206之下，當所述基片205因所述基座200旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而有發(fā)生位移的趨勢時，就會與所述空腔206的內(nèi)壁，或所述本體部204發(fā)生擠壓，而所述本體部204為剛性，因而所述基片205不能突破所述本體部204的限制，從而被牢牢固定于所述承載單元203上；當所述基片205因受熱不均而導(dǎo)致其邊緣部分發(fā)生翹曲時，會與所述空腔206的內(nèi)壁或所述本體部204發(fā)生接觸和擠壓，所述基片夾具202的剛性的所述本體部204能夠抑制所述基片205的進一步翹曲，維持所述基片205受熱的均勻性。本發(fā)明防止了所述基片205因離心力而發(fā)生的位移和因受熱不均導(dǎo)致的邊緣部分的翹曲，因而所述基片205也不會在所述基座200旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生碎片，從而保護了設(shè)備不受損害。
[0036] 參照圖3，所述承載部201具有角度形凹槽2011，所述扣齒部207為所述基片夾具202的所述本體部204上的角度形突出部2071，用以與所述角度形凹槽2011相配合，所述角度形突出部2071上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述角度形凹槽2011緊密接觸，以便在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具202牢固地固定在所述承載部201上。在本發(fā)明某些優(yōu)選的實施方式中，所述角度形凹槽2011具有側(cè)壁20111和底壁20112，所述角度形凹槽2011的所述側(cè)壁20111與所述底壁20112成第一夾角，所述第一夾角大于
10度且小于80度；所述角度形突出部2071與所述角度形凹槽2011的所述底壁20112成第二夾角，所述第二夾角小于或等于所述第一夾角。
[0037] 由于所述第一夾角為銳角，所述第二夾角小于或等于第一夾角，所述角度形突出部2071可以嵌入到所述角度形凹槽2011中，且不會由于所述角度形突出部2071在垂直于所述底壁20112方向上的位移而脫離所述角度形凹槽2011。所述角度形突出部2071上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述角度形凹槽2011緊密接觸，由三角形的穩(wěn)定性可知，在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中所述基片夾具202不會與所述承載部201發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從而可以將所述基片夾具202牢固的固定在所述承載部201上。
[0038] 圖4為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，另一種所述基座沿A-A'線的剖面的示意圖。參照圖4，所述承載部201具有倒臺階形凹槽2012，所述扣齒部207為所述基片夾具202的所述本體部204上的正臺階形突出部2072，用以與所述倒臺階形凹槽2012相配合，所述正臺階形突出部2072上至少有三個不在同一直線上的點同時與所述倒臺階形凹槽2012緊密接觸，以便在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具202牢固地固定在所述承載部201上。通過所述倒臺階形凹槽2012和正臺階形突出部2072的配合和卡扣效應(yīng)，可以在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中，將所述基片夾具202固定在所述承載部201上，而通過所述倒臺階形凹槽2012和正臺階形突出部2072上的三個不在同一直線上的點的緊密接觸，可以進一步防止兩者之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動等相對位移。
[0039] 參照圖4，在本發(fā)明某些優(yōu)選的實施方式中，所述倒臺階形凹槽2012在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中與所述正臺階形突出部2072緊密接觸，以便在所述基座200的旋轉(zhuǎn)過程中將所述基片夾具202牢固地固定在所述承載部201上。
[0040] 參照圖4，在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述空腔206具有頂部2061與底部2062，所述頂部2061任意兩點之間的最大距離小于所述基片205的尺寸，即圖4中所述空腔206的截面上的所述頂部2061的兩端點之間的距離小于所述基片205的尺寸；所述底部2062任意兩點之間的最小距離大于所述基片205的尺寸，即圖4中所述空腔206的截面上的所述底部2062的兩端點之間的距離小于所述基片205的尺寸。其有益功效為，所述底部2062任意兩點之間的最小距離大于所述基片205的尺寸可以使得所述基片205能夠收容進所述空腔206；所述頂部2061任意兩點之間的最大距離小于所述基片205的尺寸，因而所述空腔206的所述本體部204至少有一部分向所述底部2062傾斜，當所述基片205因受熱不均而使其邊緣部分發(fā)生翹曲時，翹曲的部分會與所述本體部204接觸，所述剛性的本體部204能控制所述翹曲的幅度的進一步增大，維持所述基片205受熱的均勻性。
[0041] 參照圖1，在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述基片夾具202包括至少一個子夾具，所述子夾具至少包含一種尺寸的所述空腔。在圖1所示的優(yōu)選的實施方式中，所述子夾具又包括第一子夾具2021和第二子夾具2022，所述第一子夾具2021具有第一尺寸空腔2063，所述第二子夾具2022具有第二尺寸空腔2064，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。由于所述第一子夾具2021的所述第一尺寸空腔2063和所述第二子夾具2022的第二尺寸空腔2064下可以分別放置較大的基片和較小的基片，因而實現(xiàn)了對不同尺寸的所述基片205的同時處理。
[0042] 所述基片夾具202具有基片鎖扣部，用以控制至少部分所述基片205邊緣的翹曲變形。
[0043] 圖5為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，另一種所述子夾具2021的俯視圖。參照圖5，所述空腔206的所述頂部2061為圓形，具有圓心，所述基片鎖扣部208為所述本體部204沿著所述頂部2061周圍向所述圓心突伸出來的若干突刺。當所述基片205因受熱不均而使其邊緣部分發(fā)生翹曲時，所述突刺與所述翹曲部分接觸，防止所述翹曲幅度的增大。
[0044] 在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述承載部201的材料包括下列材料中的一種或多種：石墨、氮化硅、碳化硅、氮化硼、碳化硼、石英、鉬、和鎢。
[0045] 所述基座具有加熱單元，所述加熱單元位于所述承載部下方，用以對所述基片進行加熱。
[0046] 在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述基片205為用以制備III-V族半導(dǎo)體器件外延片的基片。
[0047] 本發(fā)明還提供了一種利用所述基座200對所述基片205進行處理的方法，包括如下步驟：
[0048] S1.提供若干放置于所述承載部201的承載單元203上的若干基片205，并在所述承載部201上相對所述承載單元203設(shè)置所述基片夾具202，所述基片205的處理表面從所述基片夾具202的所述空腔206中暴露出；
[0049] S2.旋轉(zhuǎn)所述基座200，以便所述基片夾具200的扣齒部207與所述承載部201緊密配合，用以將所述基片夾具202牢固的固定在所述承載部201上；
[0050] S3.在旋轉(zhuǎn)所述基座200的步驟中對所述基片205進行化學(xué)氣相沉積處理。
[0051] 圖6以圖4所示的本發(fā)明優(yōu)選的實施方式為例，顯示了在旋轉(zhuǎn)所述基座200之前和之后所述基片夾具202的相對位置。圖6中的(A)圖和(B)圖分別為所述基座200旋轉(zhuǎn)之前和之后，或步驟S1和步驟S2中所述基片夾具的位置示意圖。參照圖6中的(A)圖，所述基片夾具202在所述承載部201上與所述承載單元203相對設(shè)置，所述基片205的處理表面從所述基片夾具202的所述空腔206中暴露出；而在(B)圖中，旋轉(zhuǎn)所述基座200產(chǎn)生的離心力使得所述基片家具202的扣齒部207，即所述正臺階形突出部2072沿所述基座200上表面的徑向向外運動，從而嵌入到所述倒臺階形凹槽2012并與其緊密配合，將所述基片夾具202牢固的固定在所述承載部201上。
[0052] 本發(fā)明所提供的利用所述基座200對所述基片205進行處理的方法能有效的避免所述基片205因所述基座200旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而發(fā)生位移，并能防止所述基片205因受熱不均而使其邊緣部分發(fā)生大幅度的翹曲，維持所述基片205受熱的均勻性。
[0053] 在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述化學(xué)氣相沉積處理為用以制備LED外延片的金屬有機化學(xué)氣相沉積處理。
[0054] 雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與
修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以
權(quán)利要求所限定的范圍為準。
