專利名稱：氣相沉積裝置及承載盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制作工藝裝置，特別是涉及一種氣相沉積裝置及承載盤。
背景技術(shù)：
氣相沉積裝置為一種常見的半導(dǎo)體制作工藝裝置，其是使用例如有機金屬化學(xué)氣相沉積法(metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD or metalorganic vapor phase epitaxy, M0VPE)在晶片上形成薄膜以制造多樣的半導(dǎo)體元件，例如發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管(laser diode)或太陽能電池(solar cell)等光電元件。在MOCVD制作工藝中，主要是將載流氣體(carrier gas)通過有機金屬反應(yīng)源 (metalorganic precursor)的容器,并將反應(yīng)源的飽和蒸氣帶至反應(yīng)腔中與其他反應(yīng)氣體混合，然后在被加熱的晶片上面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)促成薄膜的沉積成長。上述的晶片是置放于一承載盤(susc印tor)上，承載盤上具有多個晶片容置部可容置多個晶片，且承載盤是由一加熱機構(gòu)加熱以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。此外，一轉(zhuǎn)動機構(gòu)連接承載盤，以使承載盤轉(zhuǎn)動而使承載盤上的晶片能夠受熱均勻。如圖I所示為一種現(xiàn)有的承載盤10，其具有31個晶片容置部11 (編號分別為I 31)，晶片容置部11分別容置一例如二英寸晶片。晶片容置部11的剖面示意圖如圖2所示， 晶片容置部11具有一深度H的凹陷以容置晶片W。然而，由圖I來看，當(dāng)承載盤10轉(zhuǎn)動時， 編號I的晶片容置部11幾近于原地旋轉(zhuǎn)，以致其受熱較其他編號的晶片容置部11高。故在同一生產(chǎn)批次的芯片中，編號I的芯片(例如藍(lán)光LED)的波長會異常偏短，而造成良率損失。因此，如何提供一種氣相沉積裝置及承載盤，能夠調(diào)整基板容置部的受熱程度而提高生產(chǎn)良率，實為當(dāng)前重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠調(diào)整基板容置部的受熱程度而提高生產(chǎn)合格率的氣相沉積裝置及承載盤。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種氣相沉積裝置包含一承載盤、一氣體供應(yīng)單元、 一加熱單兀以及一旋轉(zhuǎn)單兀。承載盤具有一第一基板容置部及一第二基板容置部，第一基板容置部具有一第一深度，第二基板容置部具有一第二深度，第二深度大于第一深度。氣體供應(yīng)單元供應(yīng)一反應(yīng)氣體至承載盤。加熱單元用以加熱承載盤。旋轉(zhuǎn)單元可帶動承載盤旋轉(zhuǎn)，使加熱單元均勻加熱承載盤。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種氣相沉積裝置包含一承載盤、一氣體供應(yīng)單元、 一加熱單元以及一旋轉(zhuǎn)單元。承載盤具有多個基板容置部用以分別容置一基板，其中至少一基板容置部在容置基板后，該基板之下存在一輔助空腔。氣體供應(yīng)單元供應(yīng)一反應(yīng)氣體至承載盤。加熱單元用以加熱承載盤。旋轉(zhuǎn)單元可帶動承載盤旋轉(zhuǎn)，使加熱單元均勻加熱承載盤。
為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種半導(dǎo)體制作工藝裝置使用的承載盤包含多個基板容置部，其中包含一第一基板容置部及一第二基板容置部，第一基板容置部具有一第一深度，第二基板容置部具有一第二深度，且第二深度大于第一深度。承上所述，由于本發(fā)明的承載盤的第二基板容置部較第一基板容置部深，故容置于第二基板容置部的基板(例如晶片)可通過避免與高溫承載盤直接接觸而調(diào)整其溫度。 由此，例如可降低位于承載盤中心范圍的基板容置部的基板的溫度，以維持生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。另外，本發(fā)明的基板容置部具有輔助空腔可避免基板直接與承載盤接觸，而調(diào)整置放于基板容置部的基板的溫度。由此，例如可降低位于承載盤中心范圍的基板容置部的基板的溫度，以維持生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。


圖I為一種現(xiàn)有的承載盤的示意圖2為一種現(xiàn)有的晶片容置部的示意圖3為本發(fā)明較佳實施例的一種氣相沉積裝置的示意圖4A與圖4B分別為本發(fā)明較佳實施例的一種第一基板容置部與第二基板容置部的不意圖5A至圖5C為本發(fā)明較佳實施例的基板容置部不同態(tài)樣的示意圖6為本發(fā)明較佳實施例的另一種氣相沉積裝置的示意圖；以及
圖7為圖6的氣相沉積裝置的一種承載盤的俯視不意圖。
主要元件符號說明
10 :承載盤
11 :晶片容置部
20、30 :氣相沉積裝置
21、31 :承載盤
211、311 :基板容置部
22,32 :氣體供應(yīng)單元
221 :進(jìn)氣口
222 :出氣口
23,33 :加熱單元
24、34 :旋轉(zhuǎn)單元
CU :承載單元
H、H3 :深度
Hl :第一深度
H2 :第二深度
I :凹部
P:凸部
S :基板
W :晶片
WG :廢氣口
a:第一層凹陷b:第二層凹陷c :第三層凹陷d、e:輔助空腔
具體實施例方式以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明較佳實施例的一種氣相沉積裝置及承載盤。請參照圖3所示，本發(fā)明較佳實施例的一種氣相沉積裝置20包含一承載盤21、一氣體供應(yīng)單元22、一加熱單元23以及一旋轉(zhuǎn)單元24。本實施例的氣相沉積裝置20以化學(xué)氣相沉積裝置為例。承載盤21具有多個基板容置部，可分別容置一基板，基板例如是晶片，基板的材質(zhì)可例如包含砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、硅(Si)、碳化硅(SiC)、或藍(lán)寶石 (Sapphire)。承載盤21的材質(zhì)可為石墨,或是在制作工藝中不反應(yīng)的材質(zhì)。氣體供應(yīng)單元22供應(yīng)一反應(yīng)氣體(precursor)至承載盤21。一般而言， 在MOCVD制作工藝中，反應(yīng)氣體包含有機金屬(metalorganic)反應(yīng)氣體及氫化物 (hydride)反應(yīng)氣體。其中，有機金屬反應(yīng)氣體可包含TMGa (Trimethylgallium)、 TMAl (Trimethylaluminum)、TMIn (Trimethylindium)、Cp2Mg (Bis (eyelopentadienyI) magnesium)、或 DIPTe (Diisopropyltelluride)等，氫化物反應(yīng)氣體可包含砷化氫(AsH3)、 磷化氫(PH3)、氮化氫(NH3)、或硅乙烷(Si2H6)等。本實施例的氣體供應(yīng)單元22具有多個進(jìn)氣口 221分別通入有機金屬反應(yīng)氣體及氫化物反應(yīng)氣體，并具有多個出氣口 222以注入反應(yīng)氣體，另外，氣相沉積裝置20另具有一廢氣口 WG排放反應(yīng)的廢氣。加熱單元23用以加熱承載盤21，以使承載盤21有效率地吸收由加熱單元23所提供的能量而達(dá)到薄膜成長所需要的溫度。加熱單元23可例如設(shè)置于承載盤21下方，并可為紅外線燈管、熱阻絲或微波等方式來加熱。旋轉(zhuǎn)單元24可帶動承載盤21旋轉(zhuǎn)，使加熱單元23均勻加熱承載盤21，進(jìn)而使生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。本實施例的承載盤21的俯視示意圖可參照圖I所示，其具有31個基板容置部 211 (編號I 31)，基板容置部211為一凹槽，可容置基板。其中編號2 31的基板容置部211的剖面示意圖如圖4A所示，其具有一第一深度H1，而編號I的基板容置部211的剖面示意圖如圖4B所示，其具有一第二深度H2，且第二深度H2大于第一深度Hl。如圖4B所示，編號I的基板容置部211具有一第一層凹陷a與一第二層凹陷b，且第一層凹陷a的寬度大于第二層凹陷b的寬度，使得基板S可置放于第一層凹陷a而不致落入第二層凹陷b。由此，位于承載盤21的中心范圍的基板容置部211(編號I)的基板S 可由于第二層凹陷b的協(xié)助而避免與高溫承載盤直接接觸進(jìn)而降低溫度，以致編號I的基板容置部211的基板的溫度與其他編號的基板容置部211的基板的溫度相近或?qū)嵸|(zhì)相等， 進(jìn)而維持生產(chǎn)芯片特性的一致。換言之，編號I的基板容置部211在容置基板S后，基板S 之下存在一輔助空腔，在此，輔助空腔為第二層凹陷b。需說明的是，編號2 31的基板容置部211可視為權(quán)利要求中的第一基板容置部，編號I的基板容置部211可視為權(quán)利要求中的第二基板容置部，然而需注意的是，這僅為舉例說明，并非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明不限制第一基板容置部與第二基板容置部的數(shù)量及位置。另外，本實施例并不限制第二層凹陷b (輔助空腔)的尺寸，例如，第二層凹陷b的深度可大于等于I微米，且小于等于500微米。此外，本實施例的輔助空腔可有多種變化態(tài)樣，以下舉例說明之。請參照圖5A所示，基板容置部211除了第二層凹陷b之外，其更具有一第三層凹陷C，且第二層凹陷b的寬度大于第三層凹陷c的寬度，并且基板S的寬度大于第二層凹陷 b及第三層凹陷c的寬度，使得基板S可置放于第一層凹陷a。第三層凹陷c的深度也可例如大于等于I微米，且小于等于500微米。同樣地，通過第二層凹陷b及第三層凹陷c可調(diào)整位于基板容置部211的基板S的溫度，例如使其降低以與其他基板容置部的基板的溫度實質(zhì)相等。在此，輔助空腔包含第二層凹陷b及第三層凹陷C，即輔助空腔為一多層凹陷。請參照圖5B所示，基板容置部211在容置基板S后，基板S之下存在一輔助空腔 d，通過輔助空腔d可調(diào)整位于基板容置部211的基板的溫度，例如使其降低以與其他基板容置部的基板的溫度實質(zhì)相等。輔助空腔d的深度H3可例如大于等于I微米，且小于等于 500微米，但非用以限制本發(fā)明。此外，在本實施例中，基板容置部211具有一凹部I位于輔助空腔d，換言之，基板容置部211的一底側(cè)設(shè)置一凹部I。請參照圖5C所示，與圖5B主要不同的是，圖5C所示的基板容置部211具有一凸部P位于輔助空腔e，換言之，基板容置部211的一底側(cè)設(shè)置一凸部P。在上述實施例中，反應(yīng)氣體以垂直方向流至承載盤上的基板，故氣相沉積裝置20 為垂直式氣相沉積裝置。另外，本發(fā)明也可應(yīng)用于水平式氣相沉積裝置，以下舉例說明之。請參照圖6所示，一種水平式的氣相沉積裝置30包含一承載盤31、一氣體供應(yīng)單元32、一加熱單元33以及一旋轉(zhuǎn)單元34。上述元件的特征可參照氣相沉積裝置20的敘述， 兩者主要不同的是，氣相沉積裝置30的氣體供應(yīng)單元32將反應(yīng)氣體由水平方向釋出，且承載盤31如圖7的俯視圖所示，其包含多個承載單元CU，各承載單元CU具有多個基板容置部 311可容置基板。各承載單元CU除了可通過旋轉(zhuǎn)單元34驅(qū)動而轉(zhuǎn)動之外，各承載單元CU 也可自轉(zhuǎn)。承載盤31的基板容置部311也可如上述基板容置部211—樣,具有不同深度或輔助空腔。由此，可調(diào)整基板容置部311的基板的溫度，例如使編號I的基板容置部311的基板的溫度降低以與其他基板容置部的基板的溫度實質(zhì)相等，進(jìn)而維持生產(chǎn)芯片特性的一致，而提高良率。由于基板容置部具有不同深度或輔助空腔的特征已于上詳述，在此不再贅述。需注意者，本發(fā)明所揭露的承載盤除可應(yīng)用于氣相沉積裝置之外，也可應(yīng)用于所需半導(dǎo)體裝置中，例如應(yīng)用于感應(yīng)稱合等離子體(inductively coupled plasma, ICP)蝕刻機。綜上所述，由于本發(fā)明的第二基板容置部的第二深度較第一基板容置部的第一深度大，故容置于第二基板容置部的基板(例如晶片)可通過輔助空腔而避免與高溫承載盤直接接觸進(jìn)而調(diào)整其溫度。由此，例如可降低位于承載盤中心范圍的基板容置部的基板的溫度，以維持生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。換言之，本發(fā)明的基板容置部具有輔助空腔可避免基板直接與承載盤接觸，而調(diào)整置放于基板容置部的基板的溫度。由此，例如可降低位于承
6載盤中心范圍的基板容置部的基板的溫度，以維持生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種氣相沉積裝置，包含承載盤，具有第一基板容置部及第二基板容置部，該第一基板容置部具有第一深度，該第二基板容置部具有第二深度，該第二深度大于該第一深度；氣體供應(yīng)單元，供應(yīng)一反應(yīng)氣體至承載盤；加熱單元，用以加熱該承載盤；以及旋轉(zhuǎn)單元，可帶動該承載盤旋轉(zhuǎn)，使該加熱單元均勻加熱該承載盤。
2.如權(quán)利要求I所述的氣相沉積裝置，其中該第二基板容置部位于該承載盤的中心范圍。
3.如權(quán)利要求I所述的氣相沉積裝置，其中該第二基板容置部具有第一層凹陷及第二層凹陷，該第一層凹陷的寬度大于該第二層凹陷的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的氣相沉積裝置，其中該第二層凹陷的深度大于等于I微米，且小于等于500微米。
5.如權(quán)利要求3所述的氣相沉積裝置，其中該第二基板容置部還具有第三層凹陷，該第二層凹陷的寬度大于該第三層凹陷的寬度。
6.如權(quán)利要求I所述的氣相沉積裝置，其中該第二基板容置部的一底側(cè)設(shè)置一凸部或一凹部。
7.一種氣相沉積裝置，包含承載盤，具有多個基板容置部用以分別容置一基板，其中至少一基板容置部在容置基板后，該基板之下存在一輔助空腔；氣體供應(yīng)單元，供應(yīng)一反應(yīng)氣體至承載盤；加熱單元，加熱該承載盤；以及旋轉(zhuǎn)單元，可帶動該承載盤旋轉(zhuǎn)，使該加熱單元均勻加熱該承載盤。
8.如權(quán)利要求7所述的氣相沉積裝置，其中具有該輔助空腔的該基板容置部位于該承載盤的中心位置。
9.如權(quán)利要求7所述的氣相沉積裝置，其中該輔助空腔為多層凹陷。
10.如權(quán)利要求7所述的氣相沉積裝置，其中該輔助空腔的深度大于等于I微米，且小于等于500微米。
11.如權(quán)利要求7所述的氣相沉積裝置，其中該基板容置部具有一凸部或一凹部位于該輔助空腔。
12.—種半導(dǎo)體制作工藝裝置使用的承載盤，包含多個基板容置部，其中包含第一基板容置部及第二基板容置部，該第一基板容置部具有第一深度，該第二基板容置部具有第二深度，該第二深度大于該第一深度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氣相沉積裝置及承載盤。氣相沉積裝置包含一承載盤、一氣體供應(yīng)單元、一加熱單元以及一旋轉(zhuǎn)單元。承載盤具有一第一基板容置部及一第二基板容置部，第一基板容置部具有一第一深度，第二基板容置部具有一第二深度，第二深度大于第一深度。氣體供應(yīng)單元供應(yīng)一反應(yīng)氣體至承載盤。加熱單元用以加熱承載盤。旋轉(zhuǎn)單元可帶動承載盤旋轉(zhuǎn)，使加熱單元均勻加熱承載盤。由于第二基板容置部的第二深度較第一基板容置部的第一深度深，故容置于第二基板容置部的基板可避免與高溫承載盤直接接觸而降低溫度，以維持生產(chǎn)芯片的特性趨于一致。
文檔編號C23C16/44GK102605341SQ201110250059
公開日2012年7月25日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者李宗霖, 梁恭銘, 薛永鑫, 陳威呈 申請人:佛山市奇明光電有限公司, 奇力光電科技股份有限公司