CN102859679A - 具有倾斜边缘的晶片载体 - Google Patents

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Abstract

一种晶片载体(140)，包括主体，主体限定中心轴(142)、垂直于中心轴(142)且基本为平面的顶面(141)，低于顶面(141)凹陷以容纳晶片(50)的容纳部(143)。晶片载体(140)的主体可包括沿顶面(141)外周向上突出的唇部(180)。唇部(180)可限定从平顶面(141)向外，远离中心轴(142)以径向向外的方向倾斜的唇表面(181)。晶片载体(140)的主体可适于安装在处理装置(10)的转轴(30)上，使得主体的中心轴(142)与转轴(30)同轴。唇部(180)可改善晶片载体(140)的顶面(141)上方气体的流动模式。

Description

具有倾斜边缘的晶片载体
相关申请的交叉引用
本申请要求申请号为61/309995、申请日为2010年3月3日的美国临时专利申请的申请日之利益，其公开的内容因参考而纳入本文。
背景技术
本发明涉及用于应用活性气体处理基片的方法及装置，及在这种装置中应用的基片载体。例如，本发明可在半导体晶片等的基片上进行的，例如有机金属化学气相沉积法（“MOCVD”）的化学气相沉积中应用。
许多半导体器件是通过在基片上进行处理而形成的。基片典型地为结晶材料的片体，通常称为“晶片”。典型地，晶片通过生成大的结晶及把该结晶切成盘状而形成。在这种晶片上进行的一种常用的处理过程为外延生长。
例如，由如Ⅲ-Ⅴ族半导体等化合物半导体制成的器件，典型地为，通过应用有机金属化学气相沉积法或“MOCDV”，在化合物半导体上生长连续的层而形成。在这个处理过程中，晶片暴露在气体混合物中，气体混合物典型地包括作为Ⅲ族金属元素来源的有机金属化合物，还包括Ⅴ族元素的来源物质，气体混合物在晶片表面上方流动，而此时晶片被保持在较高的温度。典型地，有机金属化合物和Ⅴ族元素的来源物质与在反应过程中不明显参与的载体气体，例如氮气，混合。Ⅲ-Ⅴ族半导体的一个例子为氮化镓，其可通过有机镓化合物和氨在具有适当晶格间距的基片，如蓝宝石晶片，上反应而形成。典型地，在氮化镓及相关化合物沉积期间，晶片被保持在大约为500-1100℃的温度。
复合器件可通过在反应条件轻微不同，例如，为改变半导体的晶体结构和带隙而加入其他Ⅲ族或Ⅴ族元素的情况下，在晶片表面上连续地沉积许多层而制成。例如，在氮化镓为基底的半导体内，可以应用不同比例的铟、铝或二者以改变半导体的带隙。还可加入p型或n型搀杂剂，以控制每层的导电性。在所有半导体层形成后，典型地在涂制了适当的电触点后，晶片被切成单个的器件。如发光二极管（“LEDs”）、激光器等器件，及其他电子与光学器件，可以用这种方式制造。
在典型的化学气相沉积处理过程中，大量的晶片被承载在通常称为晶片载体的元件上，使得每个晶片的顶面都在晶片载体的顶面上暴露。然后把晶片载体放入反应室内，并保持在适当的温度，同时气体混合物从晶片载体表面的上方流过。在处理过程中，载体上各个晶片顶面上的所有点保持均一的条件是非常重要的。反应气体的化学成分及晶片表面温度的细小变化，都可能导致半导体器件成品性能的不期望的改变。
例如，在沉积镓铟氮化物层时，晶片表面温度或反应气体浓度的改变，将导致沉积层的化学成分和带隙的改变。因为铟具有相对高的气相压力，沉积层将在晶片温度较高的区域，具有较低比例的铟和较大的带隙。如果沉积层是LED结构的活性发光层，从该晶片上形成的LED的发射波长也将变化。因此，致力于保持均一的条件，本领域中之前已做出相当大的努力。
在工业中已广泛接受的一种类型的CVD装置，应用具有大量晶片承载区域的大盘形式的晶片载体，每个晶片承载区域适于承载一个晶片。晶片载体支撑在反应室内的转轴上，使得在晶片载体的顶面上，具有面向上朝着气体分配元件的晶片暴露表面。当转轴旋转时，气体向下引导至晶片载体的顶面上，并经顶面向晶片载体外周流动。使用过的气体通过位于晶片载体下方的排气口从反应室内排出，排气口绕转轴的轴线分布，典型地靠近反应室的外周。
使晶片载体保持在所需较高温度的加热元件，典型地为电阻加热元件，位于晶片载体底面下方。这些加热元件保持在高于晶片表面所需温度的温度，而气体分配元件典型地保持在远低于反应所需温度的温度，从而防止气体过早发生反应。因此，热量从加热元件传递至晶片载体的底面，并穿过晶片载体向上流至单个的晶片。
尽管在本领域中，之前致力于这种系统的优化付出了相当大的努力，但是这种系统仍需要进一步的改进。特别地，在MOCVD外延生长处理过程中，流经晶片载体整个直径的处理气体，若能提供更均一的扩散边界层，将是需要的。
发明内容
本发明提供了晶片载体、处理装置及处理晶片的方法。本发明的一个方面提供了晶片载体。晶片载体包括主体，主体限定中心轴、垂直于中心轴且大致为平面的顶面、低于顶面凹陷用于容纳晶片的容纳部。主体可包括沿顶面的外周向外突起的唇部。唇部可限定，从平顶面以远离中心轴径向向外的方向，向上倾斜的唇表面。主体可适于安装在处理装置的转轴上，使得主体的中心轴与转轴同轴。
在特定实施例中，主体可限定与中心轴同轴的圆柱形外周面，唇表面可在尖角边缘与外周面连接。在一个示例中，主体可限定与中心轴同轴的圆柱形外周面，唇表面可在圆角边缘与外周面连接。在示范性的实施例中，唇表面可限定相对于晶片载体顶面恒定的倾斜角度。在特定的示例中，唇表面可限定相对于晶片载体顶面倾斜的角度，该倾斜的角度作为相对于中心轴径向距离的函数而变化。
在一个示例中，唇表面与顶面可在至中心轴的径向距离与容纳部至中心轴的最大径向长度相等的位置相交。在特定示例中，唇表面与顶面可在至中心轴的径向距离小于容纳部至中心轴的最大径向长度的位置相交。在示范性的实施例中，唇部的高度可为约1mm或更小。在特定实施例中，唇部的高度可为约0.6mm。在特定实施例中，主体可限定与中心轴同轴的圆柱形外周面，外周面包括从唇表面和外周面之间的接合边以向下的方向，径向向内朝着中心轴凹入的凹面。
本发明的另一方面提供了晶片载体。晶片载体包括主体，主体限定中心轴、垂直于中心轴大致为平面的顶面、及低于顶面凹陷用于容纳晶片的容纳部。主体可具有与中心轴同轴的圆柱形外周面。圆柱形外周面可与顶面在尖角边缘相交。主体可适于安装在处理装置的转轴上，使得主体的中心轴与转轴同轴。在示范性的实施例中，外周面可包括从顶面和外周面之间的接合边以向下的方向，径向向内朝着中心轴凹入的凹面。
本发明的又一方面提供了处理装置。处理装置包括反应室、在反应室内向上及向下延伸的转轴、安装至转轴的晶片载体、在晶片载体上方与反应室连通的流体入口元件、及在晶片载体下方与反应室连通的排气系统。晶片载体可为上文所述的任一种晶片载体。转轴的中心轴可与转轴同轴。流体入口元件可构造并设置为，向下朝着晶片载体引导一种或多种气体。
本发明的再一方面提供了处理晶片的方法。该方法包括如上文所述的当晶片位于处理装置的晶片载体的容纳部内时，和绕中心轴旋转转轴和晶片载体时，以及通过排气系统排除气体时，向下引导气体至处理装置的晶片载体上的步骤。
在特定实施例中，该方法可包括加热晶片载体和晶片的环节。在示范性的实施例中，气体可发生反应以在晶片的暴露表面上形成沉积。在一个示例中，在高于晶片载体顶面的高处和靠近晶片载体外周的流动，可基本没有再循环。
附图说明
图1是描述根据本发明的一个实施例的化学气相沉积装置的立体剖视图。
图2a和图2b是在先技术晶片载体及气体流动方式的局部剖视图和局部放大的剖视图。介绍这些图并不是承认该气体流动方式为现有技术所公知。
图3a是根据本发明一个实施例的、适于在图1中所示的化学气相沉积装置中应用的晶片载体的局部放大的剖视图。
图3b是图3a中所示的晶片载体的局部放大的剖视图，同时示出了晶片载体上方处理气体移动的边界层。
图3c是图3a所示的晶片载体的俯视图。
图4是显示出标准外延生长速度作为至晶片载体中心轴距离的函数的图表，用于图2、图3a和图5中所示的晶片载体实施例选用的特定设计。
图5-8是根据本发明进一步实施例的、适于在图1所示的化学气相沉积装置中应用的晶片载体的局部放大的剖视图。
图9a和图9b是根据本发明又一其他实施例的、适于在图1中所示的化学气相沉积装置中应用的晶片载体的局部放大的剖视图及俯视图。
具体实施方式
例如，申请号为PCT/US2009/063532的PCT国际专利申请（简称“532申请”，律师案卷号为VEECO 3.4-110 CIP，已出版且国际专利公开号为WO 2010/054184），其与专利号为6,197,121、名称为“化学气相沉积装置”、授权日为2001年3月6日、转让给了本申请受让人的美国专利一样，描述了一种类型的可用于应用气体处理平面基片如半导体晶片的装置，为化学气相沉积装置10，有时也称为“竖直旋转盘反应器” ，该专利申请和该美国专利公开的内容通过参考而纳入本文。
参照图1，根据本发明一个实施例的化学气相沉积装置10包括反应室12，反应室12具有设置在反应室12的一个端部的进气歧管14。具有进气歧管14的反应室12的该端部，在本文中被称为反应室12的“顶”端。反应室的该端部典型地，但不是必需地，位于反应室的通常重力参照系的顶部。因此，本文所应用的向下方向指的是从进气歧管14离开的方向；而向上方向指的是反应室内朝向进气歧管14的方向，并不考虑这些方向是否与重力的向下和向下方向一致。类似地，本文中描述的元件的“顶”和“底”面是参照反应室12和进气歧管14的参照系的。
反应室12具有在反应室顶端的顶凸缘22与反应室底端的基板24之间延伸的圆筒壁20。壁20、凸缘22和基板24限定的其间的气密封的内部区域26，可容纳从进气歧管14进入的气体。尽管所示的反应室是圆柱形的，其他实施例也可包括具有其他形状的反应室，例如，反应室包括锥形或其他关于中心轴旋转的面，方形、六边形、八边形、或任意其他适当形状。
进气歧管14与用于供应在晶片处理过程中应用的处理气体的源头连接，处理气体如载体气体和反应气体，反应气体如有机金属化合物及V族金属元素的来源物质。在典型的化学气相沉积过程中，载体气体可为氮气、氢气或氮气和氢气的混合物，因此在晶片载体顶面的处理气体可主要由氮气和/或氢气组成，并带有一些量的反应气体成分。进气歧管14设置为接收各种气体并引导处理气体大致以向下的方向流动。
进气歧管14也可与设置为液体循环通过气体分配元件的冷却系统（未示出）连接，以使操作过程中元件的温度保持在所需的温度。为了冷却反应室12的壁，可设置类似的冷却装置（未示出）。
反应室12也可设置有引入前厅17的进入开口16，可移动的闸门18用于关闭和打开进入开口16。闸门18可设置为如专利号为 7,276,124的美国专利中所述，该专利所公开的内容因参考而纳入本文。闸门18理想地为围绕反应室12外周的圆箍的形式。闸门18可具有限定反应室12内表面的内表面19。
转轴30设置在反应室内，用于关于竖直中心轴32旋转。转轴30的中心轴32在反应室12内以向上和向下的方向延伸。转轴通过常规的集成有轴承和密封件（未示出）的旋转直通机构安装至反应室12，使得转轴可绕中心轴32旋转，同时保持转轴和反应室12的底板24之间的密封。在转轴30顶部，即转轴最接近进气歧管14的端部，具有接头36。
转轴30连接至如电机驱动的旋转驱动机构38，其设置为使转轴绕中心轴32旋转。转轴30也可设置有大致沿轴向在转轴位于气体通道内的部分内延伸的内部冷却通道。内部冷却通道可与冷却源连接，使得通过冷却源，液体冷却剂可循环穿过冷却通道并回到冷却源。
晶片载体40可基本为具有平的圆形顶面41和中心轴42的盘的形式。在图1中所示的操作位置，晶片载体40安装在转轴30上，使得晶片载体的中心轴42与转轴的中心轴32重合。在反应室12内，晶片载体40位于进气歧管10的下方，从而当晶片载体旋转时，进气歧管可向下朝着晶片载体排放气体。当闸门18处于图1所示的操作位置时，闸门的内表面19环绕晶片载体40。
晶片载体40可为单个的或多个组合的形式。例如，如已公开的专利申请号为 20090155028的美国专利申请所述，晶片载体40可包括，限定围绕中心轴42的晶片载体小区域的轮毂和限定盘形主体的其余部分的较大部分，该专利申请所公开的内容因参考而纳入本文。
晶片载体40可由不会污染CVD处理过程的材料制成，且可承受处理过程中遇到的温度。例如，晶片载体40的较大部分可大部分地或全部地由石墨、碳化硅、氮化硼、氮化铝或其他耐火材料制成。晶片载体40具有大致为平面的彼此基本平行地延伸的顶面和底面，且基本垂直于晶片载体的竖直旋转轴42。在一个示例中，晶片载体40可具有约为300mm至约700mm的直径。
晶片载体40的顶面41可包括沿晶片载体周向设置的容纳部43，每个这种容纳部设置为可移除地容纳盘状的晶片50，并在MOCVD处理过程中承载这些晶片，如下文所述。每个晶片50可由蓝宝石、碳化硅、硅或其他结晶基片形成。典型地，与其主平面尺寸相比，每个晶片具有较小的厚度。例如，直径约为2英寸（50mm）的圆形晶片50，厚度可为约430μm或更薄。每个晶片50可放置在晶片载体40上或邻近，晶片顶面朝上，从而晶片的顶面在晶片载体的顶面上暴露。晶片50可与晶片载体40的顶面41共面或接近共面。
在许多处理过程中，如MOCVD中，晶片载体40被加热以在晶片50表面提供所需的温度。为进行加热，在室12内，接头36下方围绕转轴30安装加热元件60。加热元件60可主要通过辐射，传递热量至晶片载体40的底面。施加至晶片载体底面的热量，可通过晶片载体主体向上流至其顶面41，然后热量可向上传递至由晶片载体40承载的每个晶片的底面，并向上穿过晶片50而传递至其顶面。热量可从晶片50的顶面辐射至反应室12的较冷的元件，例如，反应室的壁20和进气歧管14。热量也可从晶片50的顶面传递至在这些表面上方流过的处理气体。在特定实施例中，加热元件60可为多区域加热元件，从而晶片载体40的不同部分（例如，位于距离转轴30的中心轴32为第一径向距离的第一环形部分，和位于距离中心轴为第二径向距离的第二环形部分）可被不同地加热。
反应室12还包括外护套28，以减少处理气体渗透进入反应室内的包含加热元件60的区域内。在示例性的实施例中，可在加热元件60下方设置隔热套（未示出），例如可设置为与晶片载体40平行，以辅助从加热元件朝着晶片载体向上，而不是朝着反应室底端的基板24向下，引导热量。
反应室12还安装有排气系统62，排气系统设置为从反应室的内部区域26除去用过的气体。排气系统62与反应室12在低于晶片载体40所占位置的位置连接。排气系统62可包括位于或邻近反应室底部的排气歧管63。排气歧管63可与泵65或其他可设置为把用过的气体运出反应室12的真空源连接。
在操作中，通过向下移动闸门18至打开位置而打开进入开口16。然后，其上承载有晶片50的晶片载体40从前厅17进入反应室12内，并放置在如图1所示的操作位置。在这种情况时，晶片50的顶面向上朝着进气歧管14。通过提升闸门18至图1所描述的关闭位置而关闭进入开口16。启动加热元件60，旋转驱动机构38运转以旋转转轴30进而晶片载体40绕中心轴42旋转。典型地，转轴40在每分钟50-1500转的速度下旋转。
开启处理气体供应单元（未示出）以通过进气歧管14供应气体。气体朝着晶片载体40向下流动，流经晶片载体的顶面41和晶片50的顶面的上方，然后环绕晶片载体的外周向下至排气系统62的排气歧管63。因此，晶片载体40的顶面41和晶片50的顶面，暴露在由各个处理气体供应单元供应的包括各种气体混合物的处理气体中。最典型地，在顶面41处的处理气体主要由载体气体供应单元供应（未示出）的载体气体组成。
处理过程持续进行，直到晶片50所需处理已完成。处理过程一旦完成后，便通过降低闸门18而打开进入开口16。进入开口16一旦打开后，便可从转轴30上移除晶片载体40，然后可放置一个新的晶片载体以进行下一次的操作循环。
现在参照图2a和图2b，从流动入口元件14排出的气体在远离晶片载体40顶面41的区域向下流动，然后在紧邻覆盖载体顶面和待处理晶片50暴露表面的边界层70内，朝着载体顶面的外围区域44向外流动。当越过载体的顶面41的外围边缘后，气体在载体的外周面45和闸门18限定的周面19之间向下流动。
在竖直旋转盘反应器内，如在化学气相沉积装置10内，特定处理过程的速度，如在MOCVD处理过程中传质控制生长条件下的生长速度，与边界层厚度逆相关。在载体无限大的情况下，理论预计该速度与边界层的厚度成反比（生长速度=1/（边界层厚度））。这意味着边界层越薄生长速度越快，因为来源物质在载体表面扩散需要更少的时间。因此，在MOCVD外延生长期间，薄且均匀的扩散边界层对获得均匀且快速的沉积速度是非常重要的。边界层厚度可通过改变旋转速度和反应器内压力而控制，其与这两个参数的平方根成反比。其也可通过改变气体混合物的属性，如动力粘度来控制，动力粘度为混合物中不同气体组分、以及载体和入口温度的函数。
典型地，反应器12内稳定的流动条件，使其不带有因为旋转或浮力引起的回流或由于在气体入口元件处因气体速度或密度的较大差异引起的扰流，并伴有晶片载体40的均匀加热，在大部分的晶片载体顶面41上方可获得均匀的边界层厚度。然而，由于晶片载体40的半径是有限的，且排气歧管63（图1）的典型位置在载体下方，气体流线71从晶片载体上方的径向变换为朝着排气歧管的轴向，导致在载体的顶面41的外周边缘46处，边界层 “转向”或“弯曲”，如在图2b中示意性的描述。
换一种方式来说，当气体从在载体40顶面41上方径向向外流动，转变为在载体外周面45和反应室的内周面19之间向下流动时，流线71倾向于在载体顶面的外周区域44上方聚集。在顶面靠近外周边缘的外周区域44上方，边界层70变得较薄。较薄的边界层70致使在载体40顶面41的外周边缘附近，外延生长速度较高。典型地，在本申请之前应用的晶片载体，在晶片载体41的外周边缘46处具有较大的半径，大约为5mm，这点也在图2b中示出。本发明的一个方面具体表现为，圆弧形的外周边缘46有助于边界层变薄。
边界层厚度可小于1cm。因此，在载体40顶面41的外周边缘46处，边界层厚度的很小变化(~1mm)可导致显著的生长速度的增加。为避免晶片50受到不均匀生长速度的影响，一贯的做法是，避免把晶片50放置得靠近载体40顶面41的外周边缘46。然而，因为载体顶面41靠近边缘的相当大的部分内不被晶片占用， 这就降低了反应器的效率和潜在产出。
本发明一个方面目的是，通过在载体边缘引入唇部而对晶片载体改形， 以补偿边界层变薄。如图3a和图3c所示，晶片载体140包括主体，主体限定中心轴142和基本垂直于中心轴的基本为平面的顶面141。主体具有在顶面141开放且凹陷至低于顶面所在平面的容纳部143。容纳部143设置为承载基片如晶片50，使得基片的顶面51暴露，且平放为与载体140的顶面141共面或接近共面。晶片载体140适于安装在处理装置，如装置10（图1）的转轴30上，使得载体的中心轴142与转轴的中心轴32同轴。例如，晶片载体140可具有适于与转轴上相对应的例如接头36这样的接头啮合的接头（图1）。在一个这种设置中，晶片载体具有与中心轴同轴的雌圆锥接头（如图5中所示的接头236），并在主体底部开口，而转轴具有雄圆锥接头（如图1中所示的接头36）。晶片载体140可大致为平盘的形式，具有基本平行于顶面141的底面。
唇部180从载体140的平顶面141向上延伸。唇部的最佳高度H将根据处理条件而定，但为示例起见，唇部高度H可在0至1mm之间，典型地为约0.3至0.8mm，例如在处理情况下操作时，约为0.6mm的高度生成的边界层厚度为约0.7至1.0cm。唇部180具有面向上的唇表面181，从平顶面141向上倾斜，且在尖角边缘146处与载体的圆柱形外周面145相交。倾斜角度A，即，唇部180的倾斜面181和晶片载体140的平顶面141之间的角度，也可为变化的。为了示例起见，倾斜角度A可在10至15度之间。如图3a和图3c所示，唇部180的倾斜面181理想地与顶面141，在至晶片载体中心轴的径向距离刚好在容纳部143所占区域的外界处连接。也就是说，唇部的倾斜面181与载体140的平顶面141在，刚好为容纳部143的最大径向长度RMAX处或稍在其外相交。参照图3c可最好地理解，唇部180沿晶片载体140的整个外周144延伸，因此限定了部分的锥形。
在图3a和图3c的实施例中，唇表面181是锥形的，因此在唇表面181的径向范围内，倾斜角度A是恒定的。然而，倾斜角度无需为恒定的。例如，在径向向外远离中心轴142的方向，倾斜角度可逐渐地增加或减小。
如图3b所示，与图2所示的在晶片载体40上方移动的边界层厚度相比，在晶片载体140上方移动的边界层170的厚度，在经过晶片50的顶面51时更均匀。
本发明进一步的方面应用了，具有尖角外周边缘246、而没有唇部的晶片载体240，如图5所示。与如图2所示的具有较大圆角半径的边缘相比，这种尖角边缘246可加强沉积的均匀性。“尖角”边缘在本文指的是，边缘具有0.1mm或更小的半径，理想地为尽可能地靠近零半径，优选地在载体240的顶面241和外周面245之间尖角相交。
现在参照图4，应用计算机流体动力学模型已发现，小的唇部181可显著地提高晶片载体外周处的沉积均匀性，因此可对载体表面利用得更多。在图4中作为模型的特定操作条件下，图表80显示出，具有圆角边缘（“目前设计-圆角边缘”）的常规晶片载体如线81所示，与靠近中心区域的沉积速度相比，在邻近晶片载体外周的区域（距中心轴约0.21至0.22m的距离）的标准沉积速度产生大幅增加。这种非均匀的沉积速度从本质上阻止了在这个外周区域内设置容纳部和晶片。
具有尖角边缘的载体（如图5）的建模性能如线82所示，具有唇部的载体（如图3a）如线83和84所示，通常显示出在邻近载体外周的区域沉积速度减小。在晶片载体外周处外延沉积速度的降低方面，与尖角边缘相比，唇部提供了更大的影响。唇部越大，沉积速度的降低越大。设置有0.6mm高唇部的载体（线83）的这种降低足够使在外周区域的沉积速度接近均匀，并与载体中部区域的沉积速度接近相等。设置有1.0mm高唇部的载体的这种降低很大，以致于外周区域的沉积速度显著低于内部区域的沉积速度，这表明1.0mm的唇部高度大于这种处理条件中的最佳高度。因此，应用尖角边缘或是唇部的选择，及唇部高度的选择，可通过常规装置的模型化或操作所得到的结果来指导。
例如，在'532申请中所公开的，在一些操作条件下，在晶片载体顶面上方的高处产生涡流，且刚好在顶面外周的外部。当在晶片载体外周邻近有这种涡流延伸时，在晶片载体的外周区域内，标准沉积速度下降，而不是增加。在这些操作条件下，典型地不应用唇部或尖角。换一种方式来说，在操作条件为，在晶片载体顶面上方的高处，晶片载体外周邻近的气体流动基本没有再循环时（如图2a和图3b所示），尖角边缘或唇部是最有利的应用。
如图6所示，晶片载体340的外周面可包括凹面347。凹面347朝着中心轴342向内，并从其与唇部380的向上倾斜面381之间的接合边346以向下的方向倾斜。凹面347影响流体在接合边346处的流动。在进一步的变例中，凹面可构造为整个的外周面345，且与图中所示相比，可具有更尖的向内角度B，或具有不太尖的向内角度。凹面可为曲面，从而凹面的倾斜角度B是变化的。
在又一个变例中，如图7所示，可应用内曲外周面447，而没有向上倾斜的唇部，从而内曲外周面与载体440的平顶面441连接。在再进一步的变例中，如图8所示，凹面547与唇部580的倾斜面581或载体540的平顶面541之间的接合边546可具有半径。
在另一变例中，如图9a和图9b所示，晶片载体640可包括唇部680，唇部从晶片载体的顶面641的外周边缘646向下且径向向内倾斜，从而唇部可径向延伸至设置容纳部643的区域内。例如，唇部680可从外周边缘646向内径向延伸约0.5英寸。在这种实施例中，唇部680的倾斜面681可与载体640的平顶面641在半径为RLIP的情况下相交，稍微在容纳部643的最大径向长度RMAX之内。容纳部643的在外部分的深度D1可稍微大于容纳部的在内部分649的深度D2。在在内部分649和倾斜表面681的交界处，这种晶片载体640可具有相对顶面641高度的竖直的台阶，但相对于高度为约1cm的典型边界层，这种台阶可较小，所以在容纳部内的晶片的径向在外部分处，这种台阶对外延生长可能并不具有显著影响。
尽管上述讨论针对在生长过程中的晶片载体的应用，载体还可应用于其他处理过程。本发明可应用于各种晶片处理过程，例如，化学气相沉积、晶片的化学蚀刻等。
尽管本文参照特定实施例描述了本发明，可以理解的是，这些实施例仅为说明本发明原理和应用的示例。因而可以理解的是，在不偏离所附权利要求书限定的本发明的精神和范围时，可对示例性的实施例进行各种改变而设计出其它方案。
可以理解的是，与存在于原始权利要求书的相比，各从属权利要求及本文设定的技术特征可以不同的方式结合将是适当的。同样可以理解的是，与单个实施例相联系描述的技术特征可与其他描述的实施例共享也是适当的。
工业实用性
本发明享有广泛的工业应用，包括但不限于微电子元件、及制造微电子元件的方法。

Claims (17)

1. 晶片载体，包括主体，所述主体限定中心轴、垂直于所述中心轴且基本为平面的顶面、低于所述顶面凹陷以容纳晶片的容纳部，所述主体包括沿所述顶面的外周向上突起的唇部，所述唇部限定唇表面，所述唇表面从所述平顶面以远离所述中心轴径向向外的方向向上倾斜，所述主体适于安装在处理装置的转轴上，使得所述主体的所述中心轴与所述转轴同轴。
2. 根据权利要求1所述晶片载体，其中所述主体限定与所述中心轴同轴的圆柱形外周面，且所述唇表面与所述外周面在尖角边缘连接。
3. 根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述主体限定与所述中心轴同轴的圆柱形外周面，且所述唇表面与所述外周面在圆角边缘连接。
4. 根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述唇表面限定相对于所述晶片载体的所述顶面恒定的倾斜角度。
5. 根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述唇表面限定相对于所述晶片载体的所述顶面倾斜的角度，所述倾斜的角度作为相对于所述中心轴径向距离的函数而变化。
6.根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述唇表面与所述顶面在至所述中心轴的径向距离与所述容纳部至所述中心轴的最大径向长度相等的位置相交。
7.根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述唇表面与所述顶面在至所述中心轴的径向距离小于所述容纳部至所述中心轴的最大径向长度的位置相交。
8.根据权利要求1所述的晶片载体，所述唇部的高度为约1mm或更小。
9.根据权利要求1所述的晶片载体，所述唇部的高度为约0.6mm。
10.根据权利要求1所述的晶片载体，所述主体限定与所述中心轴同轴的圆柱形外周面，所述外周面包括从所述唇表面和所述外周面之间的接合边以向下的方向，径向向内朝着所述中心轴凹入的凹面。
11.晶片载体，包括主体，所述主体限定中心轴、垂直于所述中心轴且基本为平面的顶面、低于所述顶面凹陷以容纳晶片的容纳部，所述主体具有与所述中心轴同轴的圆柱形外周面，所述圆柱形外周面与所述顶面在尖角边缘相交，所述主体适于安装在处理装置的转轴上，使得所述主体的所述中心轴与所述转轴同轴。
12.根据权利要求11所述的晶片载体，其中所述外周面包括从所述顶面和所述外周面之间的接合边以向下的方向，径向向内朝着中心轴凹入的凹面。
13. 处理装置，包括：
(a)反应室；
(b)在所述室内向上及向下延伸的转轴； 
(c)如权利要求1所述的晶片载体安装至所述转轴上，所述转轴的中心轴与所述转轴同轴；
(d)流体入口元件，与所述反应室在所述晶片载体上方连通，所述流体入口元件构造并设置为向下朝着所述晶片载体引导一种或多种气体；及
(e)排气系统，与所述反应室在所述晶片载体下方连通。
14.一种处理晶片的方法，包括当晶片位于如权利要求13所述处理装置的晶片载体的容纳部内时，和绕中心轴旋转转轴和晶片载体时，以及通过排气系统排除气体时，向下引导气体至所述晶片载体上的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括加热所述晶片载体和晶片。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述气体反应以在所述晶片的暴露表面上形成沉积。
17. 根据权利要求14所述的方法，其中在高于所述晶片载体所述顶面的高处和靠近所述晶片载体外周的流动，基本没有再循环。
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