CN201942749U - 一种气相沉积设备用的载盘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气相沉积设备用的载盘结构，是在一圆形盘体的上表面设置58～61个用来承载2寸圆形基板的圆形承载凹部，每一所述承载凹部的底面形成为往上方凸起的弧面，且该凹部的内径设有用于支撑一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于该支承部的上表面。

Description

一种气相沉积设备用的载盘结构

技术领域

本实用新型涉及一种使用于气相沉积设备中，用于承载晶圆基板的载盘结构。

背景技术

有机金属气相沉积机台(Metalorganic Chemical Vapor PhaseDeposition，MOCVD)是制造发光二极管(LED)的关键设备，设备所洐生的制造成本能与传统技术竞争，所生产的LED才会有竞争性，因此，MOCVD的演进仍是不断进行中课题。MOCVD的容量是评估LED制造成本的一项重要依据。1988年时，第一台商业化的MOCVD机台可承载一片2寸的晶圆基板并且展现可生产特定组件的制程能力。1992年出现了第一台可用于砷化镓GaAs与磷化铟InP系列材料的多片式平面反应腔(Planetary Reactor)，并在1996年推出可用于氮化镓GaN系列材料的机型，可容纳六片2寸晶圆。这项进展使得化合物半导体业得以大量制造诸如镭射及LED之类的组件。

MOCVD机台的系统组件可大致分为：反应腔(Reactor Chamber)、气体控制、混合系统、反应源及废气处理系统。

反应腔主要是所有气体混合及发生反应的地方，在腔体中会有一个载盘用来承载基板，这个载盘必须能够有效率地吸收从加热器所提供的能量而达到薄膜成长时所需要的温度，而且还不能与反应气体发生反应，所以多半是用石墨制造而成。加热器的设置，依照设计的不同，可设置在反应腔体内，或是设置在腔体外，加热器的种类则有以红外线灯管、热阻丝或微波等方式加热。在反应腔体内部通常有许多可以让冷却水流通的通道，可以让冷却水来避免腔体本身在薄膜成长时发生过热的状况。

载流气体从系统的最上游供应端流入系统，经由流量控制器(MFC，Mass flow controller)的调节来控制各个管路中的气体流入反应腔的流 量。当这些气体流入反应腔之前，先经过一组气体切换路由器(Run/VentSwitch)来决定该管路中的气体该流入反应腔(Run)，或是直接排至反应腔尾端的废气管路(Vent)。流入反应腔体的气体则可以参与反应而成长薄膜，而直接排入反应腔尾端的废气管路的气体则是不参与薄膜成长反应的。

反应源可以分成两种，第一种是有机金属反应源，第二种是氢化物(Hydride)气体反应源。有机金属反应源储藏在一个具有两个联外管路的密封不锈钢罐内，在使用此金属反应源时，是将这两个联外管路各与MOCVD机台的管路以接头紧密接合，载流气体可以从其中一端流入，并从另外一端流出时将反应源的饱和蒸气带出，进而能够流至反应腔。

废气系统是位于系统的最末端，负责吸附及处理所有通过系统的有毒气体，以减少对环境的污染。

随着产业逐渐成长，因应LED制程开始使用4寸基板而微波产业使用6寸基板，MOCVD新设备进展到了可以同时承载不同大小的基板。目前的LED产业已开始应用至汽车及显示器产业，LED芯片价格也持续下跌，制造成本的重要性已愈来愈被突显，有鉴于此，MOCVD设备必须顺应这项需求进行调整。

产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，每一次的磊晶成长期间通常会用高温烘烤来除去石墨载台上的沉积物，藉以保持稳定的制程条件，但是相当耗时，再加上MOCVD机台本身技术条件的限制，因而影响了MOCVD机台可以产出的晶圆数目。以生产2寸基板的MOCVD机台而言，目前现有的技术仅能在一载盘上最多同时承载45个基板，超过此45个的数量即会影响前述磊晶成长的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于解决现有技术中MOCVD机台进行2寸晶圆基板的有机金属气相沉积时，其载盘最多仅能承载45个2寸基板，以致于无法进一步提升产量，降低成本的问题。

本实用新型的特征，是在既有载盘的体积与面积不变原则下，利用 承载凹部位置的改变与排列，使得在一载盘上同时设置13或14个承载凹部，因而能在一沉积制程中同时处理更多晶圆基板。

本实用新型的技术手段，是在一圆形盘体的上表面设置58～61个用来承载2寸圆形基板的圆形承载凹部，每一所述承载凹部的底面形成为往上方凸起的弧面，且该凹部的内径设有用于支撑一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于该支承部的上表面，藉由支承部可支撑基板的周边下面，而弧面的最高处则可支撑基板下面中央，避免基板受到地心引力作用而挠曲。

一种较佳的选择，本实用新型设于承载凹部内的支承部，可以是一种沿着该承载凹部的内径壁面连续突出的内凸缘。

另一种较佳的选择，本实用新型设于承载凹部内的支承部，可以是一种沿着该承载凹部的内径间隔突出的凸出部。

一种较佳的选择，本实用新型可以在载盘的下面中央设有用来配合于驱动装置的驱动轴的中心孔，使载盘在MOCVD机台内进行沉积时被驱动旋转。

和现有技术中的MOCVD机台用的载盘相较，本实用新型的载盘可以较其多出甚多个承载凹部，此对于已进入微利时代的产业界而言，为提升获利的有效积极作为，对于研发人员有不凡的意义。

附图说明

图1为显示本实用新型的载盘结构的俯视平面图。

图2为沿图1的2-2方向的平面剖视图。

图3为沿图1的3-3方向的平面剖视图，且设于承载凹部的支承部为内凸缘的实施例。

图3A为图3的承载凹部的俯视平面放大图。

图4为显示本实用新型设于承载凹部的支承部为多个间隔的凸出部的实施例。

图4A为图3的承载凹部的俯视平面放大图。

图5为显示本实用新型设于载盘上的承载凹部系排列成六边形蜂巢状的俯视平面图。

具体实施方式

以下配合说明书附图对本实用新型的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

参阅图1至图3A所示，本实用新型提供的载盘1是采用石墨材料制造成圆形的盘体，其第一实施例使在载盘1的上表面成型出58～61个圆形的承载凹部11，该承载凹部11恰好可供置入直径为2寸的圆形基板2(参徒3所示)；每一承载凹部11的底面形成为往上方凸起的弧面13，且该承载凹部11的内径设有用于支撑基板2的支承部12，所述弧面13的最高位置低于该支承部12的上表面。如图3与图3A所示，所述设于承载凹部11内的支承部12，可以是沿着该承载凹部的内径壁面连续突出的内凸缘12A；也可以如图4及图4A所示，支承部12为沿着承载凹部11的内径间隔突出的凸出部12B。载盘1的下面中央则设有用来配合于MOCVD机台的驱动装置的驱动轴的中心孔14，使载盘在MOCVD机台内进行沉积时被驱动旋转。

图5则显示本实用新型设于载盘1上的承载凹部11，可以排列成六边形的蜂巢状。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (5)

1.一种气相沉积设备用的载盘结构，其特征在于，在一圆形盘体的上表面设置58～61个用来置入2寸圆形基板的圆形承载凹部，每一所述承载凹部的底面形成为往上方凸起的弧面，且该凹部的内径设有用于支撑一基板的支承部，所述弧面的最高位置低于该支承部的上表面。

2.如权利要求1所述的气相沉积设备用的载盘结构，其特征在于，所述支承部为沿着该承载凹部的内径壁面连续突出的内凸缘。

3.如权利要求1所述的气相沉积设备用的载盘结构，其特征在于，所述支承部为沿着该承载凹部的内径间隔突出的凸出部。

4.如权利要求1所述的气相沉积设备用的载盘结构，其特征在于，所述载盘的下面中央设有用来配合于驱动装置的驱动轴的中心孔。

5.如权利要求1所述的气相沉积设备用的载盘结构，其特征在于，所述承载凹部为在该载盘上排列成六边形的蜂巢状。 

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