專利名稱：一種氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用于氣相沉積設(shè)備中，用于承載晶圓基板的載盤結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
有機(jī)金屬氣相沉積機(jī)臺(tái)(Metalorganic Chemical Vapor PhaseDeposition, M0CVD)是制造發(fā)光二極管(LED)的關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)備所珩生的制造成本能與傳統(tǒng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)， 所生產(chǎn)的LED才會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)性，因此，MOCVD的演進(jìn)仍是不斷進(jìn)行中課題。MOCVD的容量是評(píng)估 LED制造成本的一項(xiàng)重要依據(jù)。1988年時(shí)，第一臺(tái)商業(yè)化的MOCVD機(jī)臺(tái)可承載一片2寸的晶圓基板并且展現(xiàn)可生產(chǎn)特定組件的制程能力。1992年出現(xiàn)了第一臺(tái)可用于砷化鎵GaAs 與磷化銦InP系列材料的多片式平面反應(yīng)腔(Planetary Reactor)，并在1996年推出可用于氮化鎵GaN系列材料的機(jī)型，可容納六片2寸晶圓。這項(xiàng)進(jìn)展使得化合物半導(dǎo)體業(yè)得以大量制造諸如鐳射及LED之類的組件。MOCVD機(jī)臺(tái)的系統(tǒng)組件可大致分為反應(yīng)腔(Reactor Chamber)、氣體控制、混合系統(tǒng)、反應(yīng)源及廢氣處理系統(tǒng)。反應(yīng)腔主要是所有氣體混合及發(fā)生反應(yīng)的地方，在腔體中會(huì)有一個(gè)載盤用來(lái)承載基板，這個(gè)載盤必須能夠有效率地吸收從加熱器所提供的能量而達(dá)到薄膜成長(zhǎng)時(shí)所需要的溫度，而且還不能與反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，所以多半是用石墨制造而成。加熱器的設(shè)置，依照設(shè)計(jì)的不同，可設(shè)置在反應(yīng)腔體內(nèi)，或是設(shè)置在腔體外，加熱器的種類則有以紅外線燈管、 熱阻絲或微波等方式加熱。在反應(yīng)腔體內(nèi)部通常有許多可以讓冷卻水流通的通道，可以讓冷卻水來(lái)避免腔體本身在薄膜成長(zhǎng)時(shí)發(fā)生過(guò)熱的狀況。載流氣體從系統(tǒng)的最上游供應(yīng)端流入系統(tǒng)，經(jīng)由流量控制器(MFC，Mass flow controller)的調(diào)節(jié)來(lái)控制各個(gè)管路中的氣體流入反應(yīng)腔的流量。當(dāng)這些氣體流入反應(yīng)腔之前，先經(jīng)過(guò)一組氣體切換路由器(Rim/VentSwitch)來(lái)決定該管路中的氣體該流入反應(yīng)腔(Run)，或是直接排至反應(yīng)腔尾端的廢氣管路(Vent)。流入反應(yīng)腔體的氣體則可以參與反應(yīng)而成長(zhǎng)薄膜，而直接排入反應(yīng)腔尾端的廢氣管路的氣體則是不參與薄膜成長(zhǎng)反應(yīng)的。反應(yīng)源可以分成兩種，第一種是有機(jī)金屬反應(yīng)源，第二種是氫化物(Hydride)氣體反應(yīng)源。有機(jī)金屬反應(yīng)源儲(chǔ)藏在一個(gè)具有兩個(gè)聯(lián)外管路的密封不銹鋼罐內(nèi)，在使用此金屬反應(yīng)源時(shí)，是將這兩個(gè)聯(lián)外管路各與MOCVD機(jī)臺(tái)的管路以接頭緊密接合，載流氣體可以從其中一端流入，并從另外一端流出時(shí)將反應(yīng)源的飽和蒸氣帶出，進(jìn)而能夠流至反應(yīng)腔。廢氣系統(tǒng)是位于系統(tǒng)的最末端，負(fù)責(zé)吸附及處理所有通過(guò)系統(tǒng)的有毒氣體，以減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著產(chǎn)業(yè)逐漸成長(zhǎng)，因應(yīng)LED制程開(kāi)始使用4寸基板而微波產(chǎn)業(yè)使用6寸基板， MOCVD新設(shè)備進(jìn)展到了可以同時(shí)承載不同大小的基板。目前的LED產(chǎn)業(yè)已開(kāi)始應(yīng)用至汽車及顯示器產(chǎn)業(yè)，LED芯片價(jià)格也持續(xù)下跌，制造成本的重要性已愈來(lái)愈被突顯，有鑒于此， MOCVD設(shè)備必須順應(yīng)這項(xiàng)需求進(jìn)行調(diào)整。產(chǎn)能最大化是降低制造成本的重要手段，然而，在GaN LED磊晶制程中，每一次的磊晶成長(zhǎng)期間通常會(huì)用高溫烘烤來(lái)除去石墨載臺(tái)上的沉積物，藉以保持穩(wěn)定的制程條件， 但是相當(dāng)耗時(shí)，再加上MOCVD機(jī)臺(tái)本身技術(shù)條件的限制，因而影響了 MOCVD機(jī)臺(tái)可以產(chǎn)出的晶圓數(shù)目。以生產(chǎn)2寸基板的MOCVD機(jī)臺(tái)而言，目前現(xiàn)有的技術(shù)僅能在一載盤上最多同時(shí)承載45個(gè)基板，超過(guò)此45個(gè)的數(shù)量即會(huì)影響前述磊晶成長(zhǎng)的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)中MOCVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行2寸晶圓基板的有機(jī)金屬氣相沉積時(shí)，其載盤最多僅能承載45個(gè)2寸基板，以致于無(wú)法進(jìn)一步提升產(chǎn)量，降低成本的問(wèn)題。本實(shí)用新型的特征，是在既有載盤的體積與面積不變?cè)瓌t下，利用承載凹部位置的改變與排列，使得在一載盤上同時(shí)設(shè)置13或14個(gè)承載凹部，因而能在一沉積制程中同時(shí)處理更多晶圓基板。本實(shí)用新型的技術(shù)手段，是在一圓形盤體的上表面設(shè)置58 61個(gè)用來(lái)承載2寸圓形基板的圓形承載凹部，每一所述承載凹部的底面形成為往上方凸起的弧面，且該凹部的內(nèi)徑設(shè)有用于支撐一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于該支承部的上表面，藉由支承部可支撐基板的周邊下面，而弧面的最高處則可支撐基板下面中央，避免基板受到地心引力作用而撓曲。一種較佳的選擇，本實(shí)用新型設(shè)于承載凹部?jī)?nèi)的支承部，可以是一種沿著該承載凹部的內(nèi)徑壁面連續(xù)突出的內(nèi)凸緣。另一種較佳的選擇，本實(shí)用新型設(shè)于承載凹部?jī)?nèi)的支承部，可以是一種沿著該承載凹部的內(nèi)徑間隔突出的凸出部。一種較佳的選擇，本實(shí)用新型可以在載盤的下面中央設(shè)有用來(lái)配合于驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸的中心孔，使載盤在MOCVD機(jī)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行沉積時(shí)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。和現(xiàn)有技術(shù)中的MOCVD機(jī)臺(tái)用的載盤相較，本實(shí)用新型的載盤可以較其多出甚多個(gè)承載凹部，此對(duì)于已進(jìn)入微利時(shí)代的產(chǎn)業(yè)界而言，為提升獲利的有效積極作為，對(duì)于研發(fā)人員有不凡的意義。

圖1為顯示本實(shí)用新型的載盤結(jié)構(gòu)的俯視平面圖。圖2為沿圖1的2-2方向的平面剖視圖。圖3為沿圖1的3-3方向的平面剖視圖，且設(shè)于承載凹部的支承部為內(nèi)凸緣的實(shí)施例。圖3A為圖3的承載凹部的俯視平面放大圖。圖4為顯示本實(shí)用新型設(shè)于承載凹部的支承部為多個(gè)間隔的凸出部的實(shí)施例。圖4A為圖3的承載凹部的俯視平面放大圖。圖5為顯示本實(shí)用新型設(shè)于載盤上的承載凹部系排列成六邊形蜂巢狀的俯視平面圖。
具體實(shí)施方式
以下配合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說(shuō)明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說(shuō)明書后能據(jù)以實(shí)施。參閱圖1至圖3A所示，本實(shí)用新型提供的載盤1是采用石墨材料制造成圓形的盤體，其第一實(shí)施例使在載盤1的上表面成型出58 61個(gè)圓形的承載凹部11，該承載凹部 11恰好可供置入直徑為2寸的圓形基板2 (參徒3所示)；每一承載凹部11的底面形成為往上方凸起的弧面13，且該承載凹部11的內(nèi)徑設(shè)有用于支撐基板2的支承部12，所述弧面 13的最高位置低于該支承部12的上表面。如圖3與圖3A所示，所述設(shè)于承載凹部11內(nèi)的支承部12，可以是沿著該承載凹部的內(nèi)徑壁面連續(xù)突出的內(nèi)凸緣12A;也可以如圖4及圖 4A所示，支承部12為沿著承載凹部11的內(nèi)徑間隔突出的凸出部12B。載盤1的下面中央則設(shè)有用來(lái)配合于MOCVD機(jī)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸的中心孔14，使載盤在MOCVD機(jī)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行沉積時(shí)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。圖5則顯示本實(shí)用新型設(shè)于載盤1上的承載凹部11，可以排列成六邊形的蜂巢狀。以上所述僅為用以解釋本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本實(shí)用新型的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本實(shí)用新型意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求1.一種氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，在一圓形盤體的上表面設(shè)置58 61 個(gè)用來(lái)置入2寸圓形基板的圓形承載凹部，每一所述承載凹部的底面形成為往上方凸起的弧面，且該凹部的內(nèi)徑設(shè)有用于支撐一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于該支承部的上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承部為沿著該承載凹部的內(nèi)徑壁面連續(xù)突出的內(nèi)凸緣。
3.如權(quán)利要求1所述的氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承部為沿著該承載凹部的內(nèi)徑間隔突出的凸出部。
4.如權(quán)利要求1所述的氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述載盤的下面中央設(shè)有用來(lái)配合于驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸的中心孔。
5.如權(quán)利要求1所述的氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述承載凹部為在該載盤上排列成六邊形的蜂巢狀。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，是在一圓形盤體的上表面設(shè)置58～61個(gè)用來(lái)承載2寸圓形基板的圓形承載凹部，每一所述承載凹部的底面形成為往上方凸起的弧面，且該凹部的內(nèi)徑設(shè)有用于支撐一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于該支承部的上表面。
文檔編號(hào)C23C16/458GK201942749SQ20102060859
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
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