專利名稱：氣體驅動的行星旋轉設備及用于形成碳化硅層的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于旋轉一襯底的方法和設備，更特別而言，涉及用于為襯底提供氣體驅動的旋轉的這類方法和設備。
背景技術：
碳化硅(SiC)日益被看作電子裝置所用的一種有效半導體材料。SiC擁有許多使其對于需要在高溫、高功率和/或高頻率下操作的裝置的應用特別有吸引力的屬性。SiC具有高效的傳熱能力并且能夠經受高電場。
已經證明，熱壁化學氣相沉積(CVD)反應器可提供的SiC外延層的形態(tài)學和摻雜質都勝過冷壁系統(tǒng)。例如，請看授予Kordina等人的美國專利No.5,695,567，其公開內容在此引入作為參考。而且還已經證明，向熱壁CVD系統(tǒng)中增加襯底旋轉可以既改進系統(tǒng)的每循環(huán)容量，又改進所獲得的外延層的均一性。授予Frijlink的美國專利No.4,860,687公開了一種裝置，其包括一平行于一基準面旋轉的平感受器。這種公開于其中的裝置可用于一氣相外延系統(tǒng)中。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的實施例，一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備包括一具有一上表面的基座構件、一位于基座構件的上表面上方的主母板、以及一位于主母板上方的附母板。這種設備適于將驅動氣體流引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使得主母板在驅動氣體流作用下相對于基座構件旋轉。驅動氣體流的至少一部分被從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與附母板之間，以便使得附母板在該至少一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
根據本發(fā)明的其它實施例，一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備包括一具有一上表面的基座構件和一具有一上表面并且位于基座構件的上表面上方的主母板。至少一個基本上沿徑向延伸、大致為直形的附驅動槽道形成于主母板的上表面中。一附母板位于主母板和該至少一個附驅動槽道上方。這種設備適于引導至少一部分驅動氣體流通過附驅動槽道，以便使得附母板繞著一旋轉軸線相對于主母板旋轉。
根據本發(fā)明的其它實施例，一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備包括一具有一上表面的基座構件、一位于基座構件的上表面上方的主母板、以及一位于主母板上方的附母板。這種設備適于使得主母板沿一第一方向相對于基座構件旋轉。附母板沿一與第一方向相反的第二方向相對于主母板旋轉。主母板的旋轉和附母板的旋轉運動中至少有一個由驅動氣體流驅動。
根據本發(fā)明的方法實施例，一種用于旋轉一物品的方法包括提供一種氣體驅動旋轉設備，這種設備包括一具有一上表面的基座構件、一位于基座構件的上表面上方的主母板、以及一位于主母板上方的附母板。物品被安放于附母板上。一襯底被安放于附母板上。一驅動氣體流被引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使得主母板在驅動氣體流作用下相對于基座構件旋轉。驅動氣體流的至少一部分被從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與附母板之間，以便使得附母板在該至少一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
根據本發(fā)明的其它方法實施例，一種用于旋轉一物品的方法包括提供一種氣體驅動旋轉設備，這種設備包括一具有一上表面的基座構件、一位于基座構件的上表面上方的主母板、以及一位于主母板上方的附母板。物品被安放于附母板上。主母板沿一第一方向相對于基座構件旋轉。附母板沿一與第一方向相反的第二方向相對于主母板旋轉。主母板的旋轉和附母板的旋轉運動中至少有一個由驅動氣體流驅動。
通過閱讀附圖及以下對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明所屬領域的普通技術人員應當理解本發(fā)明的目的，這些描述僅用于對本發(fā)明進行示例說明。


附圖包括于本說明書中并且構成了說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的實施例，并且與文字描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1為根據本發(fā)明的實施例的一種感受器組件的部件分解透視圖；圖2為圖1的感受器組件的透視圖；
圖3為根據本發(fā)明的實施例的一熱壁CVD系統(tǒng)的示意圖，其包括圖1的感受器組件；圖4為一形成了圖1的感受器組件的一部分的基座構件的俯視圖；圖5為圖4的基座構件的放大、局部、頂視圖；圖6為一形成了圖1的感受器組件的一部分的主母板的俯視圖；圖7為圖6的主母板沿圖6的線7-7剖開的剖面圖；圖8為圖6的主母板沿圖6的線8-8剖開的剖面圖；圖9為圖6的主母板沿圖6的線9-9剖開的剖面圖；圖10為一形成了圖1的感受器組件的一部分的附母板的俯視圖；圖11為圖1的感受器組件的俯視圖，其中除去了其蓋構件和側部構件；圖12為圖1的感受器組件沿圖11的線12-12剖開的剖面圖，其中為清楚起見其附母板之一被省去；以及圖13為根據本發(fā)明的其它實施例的一種感受器組件的俯視圖，其中除去了其蓋構件和側部構件。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖在下文中對本發(fā)明進行更充分的描述。然而，本發(fā)明可按照許多不同形式來實現(xiàn)，并且不應被解釋為限定于此處所述的實施例；相反，所提供的這些實施例用來使得本公開內容將十分完整，并且將充分地向本發(fā)明所屬領域的普通技術人員傳達本發(fā)明的范圍。相同的數(shù)字始終指的是相同的元件。
參看圖1和圖2，其中示出了根據本發(fā)明的實施例的一種感受器組件100。感受器組件100可用于如圖3中所示的熱壁CVD系統(tǒng)10中，其中示意性地示出了感受器100。除了感受器組件100之外，熱壁CVD系統(tǒng)都可為常規(guī)型構造和用法。系統(tǒng)10包括一限定了一貫穿通道14的石英管12。管12被一RF線圈16所圍繞。組件100置于管12中。先驅氣體例如硅烷(SiH4)和丙烷(C3H8)與一純氫氣體(H2)載體一起引入并由其運送穿過管12。RF線圈16感應加熱感受器組件100以便提供一進行SiC沉積反應的熱區(qū)。更特別而言，一層SiC在目標晶片20(示意性地示于圖3中)的外露表面上生長。在閱讀此處的描述時，本發(fā)明所屬領域的普通技術人員應當理解系統(tǒng)10的改型及其使用方法。應當理解，本發(fā)明可用于其它類型的反應器中并可與其它類型的加熱裝置和技術一起使用。
感受器組件100適于提供若干晶片20相對于系統(tǒng)10的反應物氣體流和受熱部分的行星旋轉運動。更特別而言，感受器組件100使若干晶片20繞著一公共旋轉軸線L-L(圖12)旋轉并且同時使每個晶片繞著相應的各個旋轉軸線(例如旋轉軸線Q-Q；圖12)旋轉。這些旋轉運動各自都由一驅動氣體流驅動。
現(xiàn)在更詳細地轉向感受器組件100，并且如圖1和2中看得最清楚，組件100包括一蓋構件110、側壁構件120和一基座構件150，它們形成了一在組件100的上游或入口端110A處和出口或下游端110B處開口的盒子。構件110、120和150由緊固件122定位。一通道102從端110A向端110B完全延伸穿過組件100。一上襯墊124和一對下襯墊126分別安裝于蓋構件110和基座構件150上。優(yōu)選地，襯墊124、126的安裝和構造方式如2001年十月30日提交、標題為“用于可控地加熱物品的感應加熱裝置及方法”、序號為10/017,492的美國專利申請中所述，其公開內容在此全部引入作為參考。一主母板130置于通道102中并且安裝成可繞著一銷或軸140旋轉。母板130優(yōu)選地為圓盤形，如圖所示。三個附母板180安裝成可在主母板130上繞著相應的軸柱193旋轉。晶片20(圖1)安裝于附母板180上。
參看圖1、4、5和12，基座構件150具有一上表面151A。一排出通道154在鄰近出口端110B處形成于基座構件150中并且終止于開口154A中?；鶚嫾?50還包括一形成于上表面151A中的母板安裝部分160。一供氣通道170形成于基座構件150中并且與螺紋入口孔172和部分160中的一出口孔174保持流體連通。一連接通道176提供了部分160與通道154之間的連通，如下文中所述。
母板安裝部分160優(yōu)選地為一凹槽或凹座，如圖所示。部分160具有一比較深的圓周環(huán)形槽道164、一內側或中心凹槽162和多個基本沿徑向延伸的直形(即直線)主驅動槽道168，它們共同形成了多個位于其間的平臺166。優(yōu)選地，槽道168不會從直線上偏離超過標準、低成本制造過程允許范圍(通常每英寸槽道長度大約偏離0.001英寸)。主驅動槽道168優(yōu)選地繞著中心凹槽162等間距地對稱定位?？梢蕴峁└嗷蚋俚闹黩寗硬鄣?68。中心凹槽162優(yōu)選地為圓形而通道164和中心凹槽162優(yōu)選地基本上為同心，如圖所示。
一軸凹槽163形成于中心凹槽162的中心。開口174形成于中心凹槽162中從中心凹槽162的中心偏移開的位置處。
槽道164的外側垂直壁164B向著上表面151A的周圍部分向上延伸。槽道164的內側垂直壁164A向著平臺166向上延伸。連接通道176具有一位于槽道164的下壁中的上開口和一位于通道154處的下開口。
驅動槽道168各自從一入口端168A向一出口端168B延伸。入口端168A各自與中心凹槽162相交而出口端168B各自與槽道164相交。驅動槽道168相對于旋轉中心軸線L-L(參看圖12)成一定角度延伸。更特別而言，并且參看圖5，每個驅動槽道168限定了一延伸穿過槽道168的中心的中心槽道軸線N-N。軸線N-N從旋轉軸線L-L(其在圖5中穿過軸凹槽163的中心沿離開紙面的方向延伸)偏移開(即不與其相交)。一直基準線M-M在驅動槽道168的出口端處與槽道軸線N-N相交并且與一由槽道164的內側垂直壁164A限定的基準圓相切。槽道軸線N-N和基準線M-M限定了一位于其間的夾角P。角度P小于90度。更優(yōu)選地，角度P介于大約35與75度之間。最優(yōu)選地，角度P介于大約45與65度之間。
優(yōu)選地，驅動槽道168的寬度介于大約0.5與0.1英寸之間。優(yōu)選地，驅動槽道168的深度介于大約0.002與0.020英寸之間。
優(yōu)選地，槽道164的外側垂直壁164B和母板130的外周邊緣134限定了一位于其間的間隙，間隙的寬度介于大約0.100與0.010英寸之間。優(yōu)選地，槽道164的寬度介于大約0.250與0.050英寸之間，而位于平臺166之下的深度介于大約0.100與0.020英寸之間。驅動槽道168的長度J和內側垂直壁164A的直徑K(圖4)將取決于主母板130的尺寸。
優(yōu)選地，平臺166在上表面151A下方垂直凹下的距離大約與母板130的厚度相同。優(yōu)選地，中心凹槽162從平臺166垂直凹下一介于大約0.100與0.010英寸之間的距離。優(yōu)選地，中心凹槽162的直徑I(圖4)介于大約1.00英寸與主母板直徑的50％之間。
一驅動氣體供應裝置171連接于螺紋入口孔172上以便與通道170形成流體連通。供氣裝置171可以操作以便將加壓驅動氣體流推入供氣通道170中。驅動氣體供應裝置171替代地或者另外還連接于驅動氣體排出通道154上，以便從基座構件150抽吸驅動氣體。適用的供氣裝置包括可從Barnant Co.of Barrington，Illinois公司買到的Gilmont Instruments質量流控制器。優(yōu)選地，驅動氣體為非反應性。更優(yōu)選地，驅動氣體為惰性氣體，特別是氬或氦。最優(yōu)選地，驅動氣體為氬。其它適用的驅動氣體包括H2。
在圖11和12中看得最清楚，主母板130放在基座構件150的母板安裝部分160(圖4)上方。參看圖1，6-9和12，主母板130基本上為圓形并且具有一上表面131A、一相對的下表面131B和一外周邊緣134。一軸凹槽133形成于下表面131B中。下表面131B優(yōu)選地基本平滑，除了軸凹槽133之外不帶任何槽或凸臺。
在圖6-9中看得最清楚，三個附凹穴190形成于主母板130的上表面131A中。一軸柱193從每個凹穴190向上延伸。優(yōu)選地，每個凹穴190的深度A(圖7)介于大約0.1與0.3英寸之間。優(yōu)選地，每個凹穴190的直徑B(圖7)介于大約0.005與0.2英寸之間，大于預定晶片的直徑。凹穴190優(yōu)選地繞著主母板130的中心(即軸線L-L)基本上等間距地定位。
三個通道和槽道陣列191分別位于每個凹穴190中。陣列191優(yōu)選地基本上相同，并且繞著母板130的中心對稱地排列和定向。因此，在下文中將只對陣列之一進行詳細描述，應當理解這種描述同樣適用于其它兩個陣列191。
陣列191包括三個形成于凹槽190內主母板131的上表面131A中的附驅動槽道192A、192B、192C。一進給通道194A從下表面131B向上表面131A完全貫穿母板130延伸，并且與驅動槽道192A形成流體交叉。一第二進給通道194B從下表面131B向上表面131A完全貫穿母板130延伸，并且與驅動槽道192B形成流體交叉。一形成于上表面131A中的進給槽道196在每個驅動槽道192B和驅動槽道192C之間延伸并且與其形成流體交叉，以便使得進給通道194B通過進給槽道196與驅動槽道192C形成流體連接。
優(yōu)選地，每個驅動槽道192A、192B、192C的深度C(圖7)介于大約0.002與0.020英寸之間，長度D(圖6)介于大約晶片直徑的百分之20到80之間，而寬度E(圖6)介于大約0.1與0.5英寸之間。優(yōu)選地，每個進給槽道196的深度F(圖9)介于大約0.006與0.080英寸之間，長度G(圖6)介于大約晶片直徑的百分之25到100之間，而寬度H(圖6)介于大約0.02與0.3英寸之間。
優(yōu)選地，如所示，每個附驅動槽道192A、192B、192C基本上為直形(即直線)。然而，槽道192A、192B、192C也可為其它形狀(例如，曲線形或弓形)。
在圖12中看得最清楚，主母板130安裝于安裝部分160上方并且部分位于其內。在圖12中，所示的主母板130處于浮動或浮起位置上，如下所述。軸140的下端置于凹槽163中而軸140的上端置于凹槽133中。軸140的中心軸線限定了旋轉軸線L-L，其與主母板130的上表面131A正交。凹槽133的尺寸使得主母板130可沿軸140上下垂直地自由滑動并且使得主母板130可繞著環(huán)繞著軸線L-L的軸140自由旋轉。
參看圖1、10和12，附母板180各包括一向上開口的晶片凹穴182和一周圍壁184。每個凹穴182適于保持著晶片20中的一個。附母板180的外徑T優(yōu)選地介于大約0.005與0.2英寸之間，小于凹穴190的直徑。一軸凹槽186形成于每個附母板180的下表面中，用于容放軸柱193中的相應之一，以便使得母板180可沿著柱193上下自由滑動。
構件110、120、150、主母板130以及軸140優(yōu)選地由帶有完全包圍著的致密SiC涂層(即密封并且孔隙率為0％)的高純度石墨形成。替代地，主母板130可由固態(tài)SiC或固態(tài)SiC合金形成。替代地，主母板130可由涂有TaC的石墨形成。襯墊126優(yōu)選地由涂有SiC或難熔金屬碳化物如TaC的石墨形成。
附母板180可由滲碳石墨形成。替代地，母板180可由涂有SiC或TaC的滲碳石墨或涂有SiC或TaC的未浸滲石墨形成。替代地，母板180可由固態(tài)、不帶涂層的SiC或涂有TaC的SiC形成。
感受器組件100可按照以下方式使用。首先，將母板130置于母板安裝部分160中以便將母板130安放于平臺166上。將附母板置于凹穴190中。將晶片20置于附母板180的凹穴182中。圖11和12示出了使用中的組件100，但是為清楚起見晶片20被省去。在圖12中，為清楚起見還將左側附母板180省去。
然后啟動供氣裝置171。供氣裝置171推動氣體通過入口孔172、通道180和出口孔174，如圖12中的箭頭所示。驅動氣體從出口孔174進入由中心凹槽162和位于上方的母板130所形成的氣室。氣室中的驅動氣體受到加壓，一直到驅動氣體壓力與環(huán)境壓力(即作用于母板130的上表面131A上的壓力)之間的壓差超過作用于母板上的重力為止。按照這種方式，加壓驅動氣體就向上推動母板130(即，沿方向U；圖12)。
一旦母板130浮起，驅動氣體的第一部分就在母板130與基座構件150的部分160之間從中心凹槽162向外流出，并流入槽道164中，如圖4中的箭頭所示。該第一部分驅動氣體中至少某些通過驅動槽道168從中心凹槽162流向槽道164，如圖4中的箭頭所示。某些驅動氣體通過連接通道176流出槽道164并且通過通道154從基座構件150排出。某些驅動氣體可通過位于外周邊緣134與槽道164的外側垂直壁之間的間隙流出槽道164。
通過中心凹槽162提供的某些驅動氣體從中心凹槽162流向位于基座構件150與主母板130的下表面131B之間的間隙。這些驅動氣體中某些流入槽道164并通過通道154排出或者繞著主母板的外周邊緣134排出。
為了使附母板180浮起并旋轉，通過中心凹槽162提供的第二部分驅動氣體在基座構件150與主母板130的下表面131B之間，從中心凹槽162向上通過每個進給通道194A、194B流入凹穴190。來自每個進給通道194A的驅動氣體通過鄰近驅動槽道192A在驅動槽道192A與上方的附母板180的下表面之間沿徑向向外(相對于相應軸柱193的旋轉軸線)流動，并且繞著母板180的周邊從凹穴190流出。
來自每個進給通道194B的驅動氣體的一部分沿著鄰近驅動槽道192B在驅動槽道192B與母板180之間沿徑向向外流動。來自進給通道194B的驅動氣體的另一部分通過進給槽道196流向相關的驅動槽道192C，并流過驅動槽道192C。
來自進給通道104A、104B的驅動氣體的其它部分可在凹穴180與附母板180之間沿徑向向外流動，并繞著附母板180的周邊排出，而不流過驅動槽道192A、192B、192C或者進給槽道196。
通過進給通道194A、194B供應的驅動氣體的部分向上(即沿方向U)推動附母板180并且將母板180浮于主母板130上方。
驅動氣體按照足以將主母板130保持于位于平臺166上方的浮起位置上并將附母板180保持于位于主母板130上方的浮起位置上的速率和壓力被持續(xù)地推動通過組件100，如圖12中所示。主母板130的浮起高度可以通過選擇驅動槽道168的寬度和深度、中心凹槽162的直徑、位于母板130與部分160之間的驅動氣體的壓力、以及驅動氣體流動速率來控制。附母板180的浮起高度可以通過選擇驅動槽道192A、192B、192C的寬度和深度、凹穴190和附母板180的直徑、以及驅動氣體流動速率來控制。
另外，通過驅動槽道168的驅動氣體流粘性地聯(lián)接于母板130的下表面131B上。由于驅動槽道168的斜角定向，因此母板130就在流動的氣體作用下沿順時針方向R(圖11)繞著軸線L-L旋轉。旋轉的速率可以通過選擇由驅動槽道168所限定的角度P(圖12)以及驅動槽道168的深度、寬度和長度來控制。優(yōu)選地，母板130的旋轉速率介于大約每分鐘3至60轉(rpm)之間。
而且，通過驅動槽道192A、192B、192C的驅動氣體流粘性地聯(lián)接于附母板180的下表面181上。由于驅動槽道192A、192B、192C的斜角定向，因此附母板180就在流動的氣體作用下沿逆時針方向S(圖11)繞著由軸柱193所限定的旋轉軸線(例如如圖12中所示的旋轉軸線Q-Q)旋轉。旋轉的速率可以通過選擇驅動槽道192A、192B、192C的角度和/或形狀以及驅動槽道192A、192B、192C的深度、寬度和長度來控制。而且，附母板180的旋轉速率可以通過選擇驅動氣體的流動速率來控制。優(yōu)選地，附母板180的旋轉速率介于大約每分鐘5至60轉(rpm)之間。
組件100提供了許多優(yōu)點。行星旋轉運動可以在各個晶片20之間以及在每個晶片20上提供一種更加均一的溫度環(huán)境。行星旋轉運動還可以使晶片更加均一地暴露于處理氣體流中。
使用共同的所供驅動氣體流來將主母板130和附母板180浮起并驅動其旋轉，就可以提供一種復雜性更小的構造。這種構造上的簡單性可保證更加一致和可控的操作。通過使用單個氣體流，可以降低或者消除另加的氣體流控制裝置、閥等等的成本和復雜性。組件100可設計成使得與簡單旋轉裝置(即其中只有主母板旋轉)相比，只需要增加供應很少的驅動氣體或者不需要增加供應驅動氣體。
提供的直形驅動槽道168可提供某些優(yōu)點。在相當大的驅動氣體流動速率范圍中，母板130的旋轉速度可以保持于一給定速率而基本上與驅動氣體流動速率無關。這就容許處理過程中有更大的一致性(即可重復性)。另外，這種行為容許通過改變驅動氣體流動速率來調節(jié)母板浮起高度H(圖12)。
而且，提供的直形驅動槽道168可容許改進對附母板180的浮起高度和旋轉速率的控制。由于主母板130的旋轉速度(在適當范圍內)與驅動氣體流動速率無關，因此驅動氣體流動速率可以增大和減小以便又增大和減小附母板180的旋轉速度和/或浮起高度，而不會顯著改變主母板130的旋轉速度。由于在正常使用過程中發(fā)生損耗或沉積，因此可以增加驅動氣體流以便將主母板130和/或附母板180浮起于更高高度，而不必顯著改變其旋轉速度。
提供的直形附驅動槽道192A、192B、192C也可容許改進對附母板180的控制。驅動槽道192A、192B、192C可以構置成使得在驅動氣體流動速率的所需范圍中，可以保持附母板180的旋轉速度基本上與驅動氣體流動速率無關。這就容許更大的一致性并且/或者容許通過改變驅動氣體流動速率來調節(jié)浮起高度X(圖12)。
在主母板130與附母板180之間提供反向旋轉運動同樣可提供某些優(yōu)點。通過反向旋轉，晶片上的不同位置相對于感受器組件100的剩余部分與相對于處理氣體流的行進速率之間的差異就得以減小。而且，反向旋轉可提供角動量守恒，其趨向于使得附母板180持續(xù)旋轉。這種效應可引起附母板180旋轉以助于在主母板130停止或減慢的情況下重新啟動或加速主母板130的旋轉，反之亦然。另外，一旦附母板180被浮起，則單獨作用于附母板180上的感應角動量就可足以引起附母板180與主母板130反向旋轉，因此，根據本發(fā)明的一些實施例，附驅動槽道可以省去。
根據本發(fā)明，感受器組件100可以按照各種不同的方式進行改動。例如，組件100可適于使得主母板130和附母板180沿同一方向旋轉?？梢蕴峁┎煌瑪?shù)量或構型的附母板180。中心凹槽162和/或凹穴190可以省去，在這種情況下，相應的驅動氣體進給通道174、194A、194B優(yōu)選地利用一個或更多相對于主母板或附母板的旋轉軸線對稱定位的進給通道來代替。附母板180可適于各自保持多于一個晶片。如上文所指出，附驅動槽道(例如槽道192A、192B、192C)可以具有不同的形狀(例如非直形)?？梢允褂枚鄠€氣體流以便利用分離的(即互不相交的)氣體流來驅動主母板和附母板。
理想的是使用氬(Ar)或類似氣體(例如其它惰性氣體)作為驅動氣體，因為這類氣體比H2更不可能從石墨中吸收雜質如硼(B)、鋁(A1)、鈦(Ti)、鉻(Cr)和釩(V)，并且例如將這些雜質重新沉積于晶片表面上。然而，Ar氣體的導熱性遠小于H2氣體。因此，存在于通過管12(圖3)的反應物氣體流中的Ar氣體可能會減慢向反應物的熱傳遞，因此在反應物氣體流的溫度分布圖中產生不規(guī)則情況。組件100可保證驅動氣體充分排出而只有最少量的驅動氣體被引入反應物流中，因此Ar氣體可用作驅動氣體而不會危害反應物流溫度分布圖。
如上所述，驅動氣體優(yōu)選地從內側凹槽(例如內側凹槽1 62)流向外側槽道(例如外側槽道164)。然而，流的方向也可以反過來(即，驅動氣體通過通道154供應而通過通道170排出)。
根據本發(fā)明的感受器組件可包括如2001年一月8日提交、標題為“氣體驅動的旋轉設備及用于形成碳化硅層的方法”、序號為09/756,548的美國專利申請中所述的任意特征和方面，其公開內容在此全部引入作為參考。
參看圖13，其中示出了根據本發(fā)明的其它實施例的一種感受器組件200。組件200不同于組件100之處僅在于其每個附母板280包括多個形成于其中的晶片凹穴282。相應地，多個晶片20可同時繞著主母板230的旋轉軸線和相應附母板280的旋轉軸線在一共用附母板280上旋轉。
以上對本發(fā)明進行了示例說明，而不應被解釋為對其進行限制。盡管描述了本發(fā)明的幾個示例性實施例，但是本發(fā)明所屬領域的普通技術人員應當很容易理解，在不從本質上背離本發(fā)明的新思想和優(yōu)點的情況下，可以在示例性實施例中進行許多改動。相應地，所有這些改動都意欲包括于如權利要求中所限定的本發(fā)明的范圍之內。因此，應當理解，以上為對本發(fā)明的示例說明，而不應被解釋為將其限定于所公開的特定實施例，并且對所公開實施例的改動以及其它實施例都意欲包括于所附權利要求的范圍之內。本發(fā)明由以下權利要求及包括于其中的權利要求的等價物限定。
權利要求
1.一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備，這種設備包括a)一具有一上表面的基座構件；b)一位于基座構件的上表面上方的主母板；以及c)位于主母板上方的附母板；d)其中這種設備適于將驅動氣體流引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使得主母板在驅動氣體流作用下相對于基座構件旋轉；以及將驅動氣體流的至少一部分從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與附母板之間，以便使得附母板在該至少一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
2.根據權利要求1所述的設備，包括一形成于基座構件的上表面中的安裝部分，安裝部分包括至少一個基本上沿徑向延伸的驅動槽道，其中該至少一個驅動槽道大致為直形；以及這種設備適于引導驅動氣體流通過驅動槽道，以便使得主母板繞著一旋轉軸線相對于基座構件旋轉。
3.根據權利要求2所述的設備，其中該至少一個驅動槽道包括多個形成于安裝部分中的基本上沿徑向延伸的驅動槽道，并且每個驅動槽道大致為直形。
4.根據權利要求3所述的設備，其中每個驅動槽道限定了一從旋轉軸線偏移開的驅動槽道軸線。
5.根據權利要求2所述的設備，其中安裝部分包括第一和第二相隔開的凹槽，并且該至少一個驅動槽道從第一凹槽向第二凹槽延伸。
6.根據權利要求5所述的設備，包括一延伸穿過基座構件并且具有一位于第一凹槽中的入口孔的驅動氣體入口通道；以及一延伸穿過基座構件并且具有一位于第二凹槽中的排出孔的驅動氣體排出通道。
7.根據權利要求1所述的設備，包括一可操作用于提供驅動氣體流的驅動氣體供應裝置。
8.根據權利要求1所述的設備，包括一位于主母板、附母板和基座構件上方的蓋部分和一對在主母板和附母板的相對兩側在蓋部分與基座構件之間延伸的側面部分，其中蓋部分、基座構件和側面部分限定了一貫穿通道和相對的端部開口，主母板和附母板置于該貫穿通道中。
9.根據權利要求1所述的設備，其中旋轉軸線位于垂直方向。
10.根據權利要求1所述的設備，其中該設備可操作用于使主母板和附母板沿相反旋轉方向旋轉。
11.根據權利要求1所述的設備，包括一進給通道，其延伸通過主母板并且提供了驅動氣體流從基座構件的上表面與主母板之間流向主母板與附母板之間的通路。
12.根據權利要求11所述的設備，包括至少一個形成于主母板的上表面中并位于附母板下方的附驅動槽道，其中這種設備適于引導驅動氣體流通過進給通道和附驅動槽道，以便使附母板相對于主母板旋轉。
13.根據權利要求12所述的設備，包括一位于基座構件的上表面中并且位于進給通道下方的進給凹槽，其中這種設備適于引導驅動氣體流進入進給凹槽，通過進給通道并通過附驅動槽道。
14.根據權利要求13所述的設備，其中附驅動槽道并不位于進給凹槽上方；以及這種設備包括一形成于主母板的上表面中并且使進給通道與附驅動槽道形成流體連接的進給槽道。
15.根據權利要求14所述的設備，包括一與進給槽道保持流體連接的第二附驅動槽道。
16.根據權利要求12所述的設備，其中該至少一個附驅動槽道包括多個形成于主母板的上表面中的附驅動槽道。
17.根據權利要求12所述的設備，其中附驅動槽道基本上沿徑向延伸。
18.根據權利要求17所述的設備，其中附驅動槽道大致為直形。
19.根據權利要求1所述的設備，包括位于主母板上方的第二附母板，其中這種設備適于將驅動氣體流的另一部分從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與第二附母板之間，以便使得第二附母板在該另一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
20.根據權利要求1所述的設備，其中附母板包括多個形成于其中的晶片凹穴。
21.根據權利要求1所述的設備，其中附母板由滲碳石墨形成。
22.根據權利要求1所述的設備，其中附母板由涂有SiC或TaC的石墨形成。
23.根據權利要求1所述的設備，其中附母板由SiC形成。
24.根據權利要求23所述的設備，其中附母板涂有TaC。
25.一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備，這種設備包括a)一具有一上表面的基座構件；b)一具有一上表面并且位于基座構件的上表面上方的主母板；c)形成于主母板的上表面中的至少一個基本上沿徑向延伸、大致為直形的附驅動槽道；以及d)位于主母板和該至少一個附驅動槽道上方的附母板；e)其中，這種設備適于引導至少一部分驅動氣體流通過附驅動槽道，以便使得附母板繞著一旋轉軸線相對于主母板旋轉。
26.根據權利要求25所述的設備，其中這種設備可操作用于使主母板相對于基座構件旋轉。
27.根據權利要求26所述的設備，其中這種設備適于將驅動氣體流引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使主母板在驅動氣體流的作用下相對于基座構件旋轉。
28.一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備，這種設備包括a)一具有一上表面的基座構件；b)一位于基座構件的上表面上方的主母板；以及c)位于主母板上方的附母板；d)其中這種設備適于使得主母板沿第一旋轉方向相對于基座構件旋轉；以及使得附母板沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向相對于主母板旋轉；以及e)主母板的旋轉和附母板的旋轉運動中至少有一個由驅動氣體流驅動。
29.根據權利要求28所述的設備，其中附母板的旋轉由至少一部分驅動氣體流驅動。
30.根據權利要求28所述的設備，其中主母板的旋轉由驅動氣體流驅動。
31.根據權利要求28所述的設備，其中主母板的旋轉和附母板的旋轉都由至少一部分驅動氣體流驅動。
32.一種用于旋轉一物品的方法，這種方法包括a)提供一氣體驅動旋轉設備，這種設備包括1)一具有一上表面的基座構件；2)一位于基座構件的上表面上方的主母板；以及3)位于主母板上方的附母板；b)將物品安放于附母板上；c)將一驅動氣體流引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使得主母板在驅動氣體流作用下相對于基座構件旋轉；以及d)將驅動氣體流的至少一部分從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與附母板之間，以便使得附母板在該至少一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
33.根據權利要求32所述的方法，包括將一反應物氣體流引導流過位于附母板上的襯底。
34.根據權利要求32所述的方法，包括利用驅動氣體流將附母板浮起于主母板上方。
35.根據權利要求32所述的方法，包括將驅動氣體流的另一部分從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與一第二附母板之間，以便使得第二附母板在該另一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
36.根據權利要求35所述的方法，其中第一和第二附母板同時旋轉。
37.根據權利要求32所述的方法，其中主母板和附母板沿相反的旋轉方向旋轉。
38.一種用于旋轉一物品的方法，這種方法包括a)提供一氣體驅動旋轉設備，這種設備包括1)一具有一上表面的基座構件；2)一位于基座構件的上表面上方的主母板；以及3)位于主母板上方的附母板；b)將物品安放于附母板上；c)使主母板沿第一旋轉方向相對于基座構件旋轉；以及d)使附母板沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向相對于主母板旋轉；e)其中，主母板的旋轉和附母板的旋轉運動中至少有一個由驅動氣體流驅動。
39.根據權利要求37所述的方法，其中將物品安放于附母板上的步驟包括將多個物品安放于附母板上。
全文摘要
一種與一驅動氣體流一起使用的氣體驅動旋轉設備包括一具有一上表面的基座構件、一位于基座構件的上表面上方的主母板、以及一位于主母板上方的附母板。這種設備適于將驅動氣體流引導于基座構件的上表面與主母板之間，以便使得主母板在驅動氣體流作用下相對于基座構件旋轉。驅動氣體流的至少一部分被從基座構件的上表面與主母板之間引向主母板與附母板之間，以便使得附母板在該至少一部分驅動氣體流的作用下相對于主母板旋轉。
文檔編號C23C16/458GK1647244SQ03807849
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月4日 優(yōu)先權日2002年4月8日
發(fā)明者M·J·派斯利, J·J·蘇馬克里斯 申請人:克里公司