專利名稱：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(Metalorganic Chemical Vapor Phase Deposition, MOCVD)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)競爭， 所生產(chǎn)的LED才會有競爭性，因此，MOCVD的演進(jìn)仍是不斷進(jìn)行中課題。MOCVD的容量是評估 LED制造成本的一項(xiàng)重要依據(jù)。1988年時，第一臺商業(yè)化的MOCVD機(jī)臺可承載一片2吋的 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吋晶圓。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，在腔體中會有一個載盤用來承載 基板，這個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)到薄膜成長時所需要的 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 冷卻水來避免腔體本身在薄膜成長時發(fā)生過熱的狀況。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)來控制各個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)過一組氣體切換路由器(Run/Vent Switch)來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)源儲藏在一個具有兩個聯(lián)外管路的密封不銹鋼罐內(nèi)，在使用此金 屬反應(yīng)源時，是將這兩個聯(lián)外管路各與MOCVD機(jī)臺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系統(tǒng)的有毒氣體，以減 少對環(huán)境的污染。隨著產(chǎn)業(yè)逐漸成長，因應(yīng)LED制程開始使用4吋基板而微波產(chǎn)業(yè)使用6吋基板， MOCVD新設(shè)備進(jìn)展到了可以同時承載不同大小的基板。目前的LED產(chǎn)業(yè)已開始應(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，每一次的磊晶成長期間通常會用高溫烘烤來除去石墨載臺上的沉積物，藉以保持穩(wěn)定的制程條件， 但是相當(dāng)耗時，再加上MOCVD機(jī)臺本身技術(shù)條件的限制，因而影響了 MOCVD機(jī)臺可以產(chǎn)出的 晶圓數(shù)目。以生產(chǎn)4吋基板的MOCVD機(jī)臺而言，目前現(xiàn)有的技術(shù)僅能在一載盤上最高同時 承載12個基板，超過此12個的數(shù)量即會影響前述磊晶成長的效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于解決現(xiàn)有MOCVD機(jī)臺進(jìn)行4吋晶圓基板的有機(jī)金屬氣相 沉積時，其載盤最多僅能承載12個4吋基板，以致于無法進(jìn)一步提升產(chǎn)量，降低成本的問題。本實(shí)用新型的特征，是在既有載盤的體積與面積不變原則下，利用承載凹部位置 的改變與排列，使得在一載盤上同時設(shè)置13或14個承載凹部，因而能在一沉積制程中同時 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13 14個用來承載4吋 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)于承載凹部內(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)于承載凹部內(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)有用來配合于驅(qū)動裝置的 驅(qū)動軸的中心孔，使載盤在MOCVD機(jī)臺內(nèi)進(jìn)行沉積時被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。和現(xiàn)有技術(shù)中的MOCVD機(jī)臺用的載盤相較，本實(shí)用新型的載盤雖然僅較其多出 1 2個承載凹部，但在微利時代的產(chǎn)業(yè)界，即便是少量的成本減少，亦為獲利提升的積極 作為，對于研發(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)用新型的設(shè)于承載凹部的支承部為多個間隔的凸出部的實(shí)施例。圖4A為圖3的承載凹部的俯視平面放大圖。
具體實(shí)施方式
以下配合說明書附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù) 人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。[0024]參閱圖1至圖3A所示，本實(shí)用新型提供的載盤1為采用石墨材料制造成圓形的盤 體，其第一實(shí)施例是在載盤1的上表面成型出13或14個圓形的承載凹部11，該承載凹部 11恰好可供置入直徑為4吋的圓形基板2 (參圖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)有用來配合于MOCVD機(jī)臺的驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸的中心孔14，使載盤在MOCVD機(jī)臺內(nèi)進(jìn) 行沉積時被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。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13 14 個用來置入4吋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)有用來配合于驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸的中心孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣相沉積設(shè)備用的載盤結(jié)構(gòu)，是在一圓形盤體的上表面設(shè)置13～14個用來承載4英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C23C16/458GK201890929SQ201020608588
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者王派天 申請人:璨圓光電股份有限公司