TW201006952A - Methods and apparatus for a chemical vapor deposition reactor - Google Patents

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201006952 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例大體上係關於氣相沉積的方法及設 備’更具體地’係關於化學氣相沉積製程及腔室。 【先前技術】 化學氣相沉積（「CVD」）係藉由蒸氣相化學藥品的反 應而在基板，例如’晶圓’上沉積薄膜。化學氣相沉積 反應器係用於在基板上沉積具有不同組成物的薄膜。 ㈣高度使用於許多行動中，例如，在半導趙、太陽、 顯示器、及其他電子應用的裝置製造期間。 針對非常不同的應用存在有為數眾多的CVD反應器 類型。舉例來說，CVD反應器包含大氣麼力反應器、低 壓反應器、低溫反應器、高溫反應器和電漿增強反應器。 這些截然不同的設計滿足在CVD製程期間所遭遇的種 種挑戰’例如，空乏效應、污染問題和反應器維修。 儘管有許多不同的反應器設計，對新的改善的CVD反 應器設計仍有連續的需求。 【發明内容】 本發明之實施例大體上係關於懸浮的基板載體或支 撐。在一實施例中，提供一用於支撐及運送至少一個基 板或晶圓通過一反應器的基板載體，其包含：一基板載 體主體，其包含一上表面和一下表面；及至少一個壓痕 袋’其配置在該下表面内部。在另一實施例中，該基板 4 201006952 載體包含：一基板載體主體，其包含一上表面和—下表 面’·及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部。在另 一實施例令，該基板載體包含：一基板載體主體其包 含一上表面和一下表面；一壓痕區域，其位於該上表面 内部；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部。在 另一實施例中，該基板載體包含：一基板载體主體其 包含一上表面和一下表面；一壓痕區域，其位於該上表 面内部；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部， 其中各壓痕袋具有一矩形幾何形狀及四側壁其垂直或 實質上垂直延伸至該下表面。在另一實施例中該基板 載體包含：一基板載體主體，其包含一上表面和一下表 面’及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部，其中 各壓痕袋具有一矩形幾何形狀及四侧壁，其垂直或實質 上垂直延伸至該下表面。 在另一實施例中，提供一用於支撐及運送至少一個基 ::過：反應器的基板載體，其包含:-基板载體主體， 其包含一上表面和一下表面；及至少一個壓痕袋其配 置在該下表面内部。該基板載體主體可具有一矩形幾何 形狀、-正方形幾何形狀或另一類型的幾何形狀。在一 ^例中’該基板載體主體具有兩個短侧邊及兩個長側 其中該兩個⑯側邊之—為該基板載體主體的前部， 個短側邊為該基板载趙主體的後部。該基板載體 主體可包含石墨或由石墨製成。 201006952 在某些範例中，該上表面包含至少一個配置在其中的 壓痕區域。該上表面内部之該壓痕區域係配置為在其上 固持一基板。在其他範例中，該上表面可具有至少兩個、 三個、四個、八個、十二個或更多的該壓痕區域。在另 _ 一範例中，該上表面不具有壓痕區域。 在另一實施例中，該下表面可具有至少兩個該壓痕 袋，其係配置為接受一氣體緩衝。在某些範例中，該下 表面具有一個、三個或更多的該壓痕袋。該壓痕袋可具 ® 有一矩形幾何形狀、一正方形幾何形狀或另一類型的幾 何形狀。各該壓痕袋通常具有兩個短側邊及兩個長側 邊。在一範例中，該短側邊及該長側邊是筆直的。該短 側邊及該長侧邊係相對該下表面垂直。在另一範例中， 該兩個短側邊的至少一個以一第一角度逐漸變細，該兩 個長側邊的至少一個以一第二角度逐漸變細，且該第一 角度可大於或小於該第二角度。在另一範例中，該兩個 Φ 短侧邊.的至少一個是筆直的，且該兩個長侧邊的至少一 個疋逐漸變細的。在另一範例中，該兩個短侧邊的至少 一個是逐漸變細的，且該兩個長側邊的至少一個是筆直 的。在一實施例中，該壓痕袋具有一矩形幾何形狀，且 該壓痕袋係配置為接受一氣體緩衝。該壓痕袋可具有逐 漸變細的侧壁’其從該上表面開始逐漸變細。 在另一實施例中，提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 配置在一基板載體之一上表面上之基板的方法，其包 含：將一基板載體之一下表面暴露至一氣流；在該基板 6 201006952 載體下方形成一氣體緩衝；在一處理腔室内部懸浮該基 板載體；及在該處理腔室内部沿著一路徑移動該基板載 體。在許多範例中，沿著該路徑之該基板載體的移動及/ 或該基板載體的速度可藉由調整該氣流流速來控制。該 氣禮緩衝可形成在配置於該下表面内部的該至少一個壓 痕袋内部。在某些範例中，該下表面具有至少兩個壓痕 袋。該壓痕袋係配置為接受該氣體緩衝。該基板載艎之 一上表面包含至少一個壓痕區域，以支撐一基板。該壓 痕袋可具有逐漸變細的侧壁’其從該基板載體的該上表 面開始逐漸變細。 在另一實施例中’提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 配置在一基板載體上之基板的方法，其包含：將一基板 載體之一下表面暴露至一氣流，其中至少一個晶圓係配 置在該基板載鱧之一上表面上，且該下表面包含至少一 個壓痕袋；在該基板載體下方形成一氣體缓衝；在一處 理腔室内部懸浮該基板載體；及在該處理腔室内部沿著 一路徑移動該基板載體。 在另一實施例中’提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 配置在一基板載體上之基板的方法’其包含：將—基板 載體之一下表面暴露至一；氣流，其_該下表面包含至少 一個壓痕袋；在該基板載體下方形成一氣體緩衝；在一 處理腔室内部懸浮該基板載體；及在該處理腔室内部沿 著一路徑移動該基板載體。 201006952 在另-實施例中，提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 配置在-基板載競上之基板的方法，其包含：將—基板 載體之-下表面暴露至一氣流，其中該下表面包含至少 兩個壓痕袋；在該基板載體下方形成—氣體緩衝；在— 處理腔室内部懸浮該基板載體；及在該處理腔室内部沿 著一路徑移動該基板載體。 ❹

本發明之實施例大體上係關於一化帛氣相％積反應器 系統及相關的使用方法。在一實施例中，提供一化學氣 相沉積系統，其包含：一蓋組件，例如，一頂板，其具 有複數個沿著該頂板縱轴設置的隆起部分。該系統包含 一軌道，其具有一沿著該軌道縱轴設置的導引路徑，例 如，一通道，其中該通道適於容納該頂板之該複數個隆 起部分，從而在該複數個隆起部分和該軌道之地板間形 成一間隙，其中該間隙係配置為容納一基板。該系統包 含一加熱組件，例如，一加熱元件，其可操作以在該基 板沿著該軌道埠道移動時加熱該基板。在一實施例中， 該軌道可操作以沿著該軌道通道浮動該基板。 在一實施例中，該系統包含一槽以支撐該軌道。該間 隙可具有介於0.5及5毫米間或介於〇.5及1毫米間的厚 度。該頂板由鉬或石英形成，該軌道由石英或矽石形成。 該頂板可操作以引導一氣體至該間隙，並可進一步包含 複數個埠，其沿著該頂板縱轴設置，且配置在該複數個 隆起部分間，從而定義介於該複數個隆起部分間的路 徑。該複數個埠的一或多個適於傳遞及/或排出一氣體至 201006952 位於該頂板之該複數個隆起部分及該軌道地板間的該間 隙。

該加熱元件的範例包含：一加熱燈，其耦合至該軌道 或和該轨道一起；複數個加熱燈，其沿著該軌道配置； 一加熱燈組’其可操作以在該基板沿著該軌道通道移動 時’沿著該軌道移動；電阻加熱器，其耗合至該軌道或 和該執道一起；一感應加熱源，其耦合至該基板及/或該 軌道或和該基板及/或該軌道一起。該加熱元件可操作以 維持一跨讓基板的溫度差，其中該溫度差小於攝氏1〇 度。在一實施例中，該化學氣相沉積系統為一大氣壓力 化學氣相沉積系統。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含： 一入口隔離器，其可操作以防止污染物由該系統之一入 口進入該系統；一出口隔離器，其可操作以防止污染物 由該系統之一出口進入該系統；及一中間隔離器，其配 置在該入口和出口隔離器之間。該系統可進一步包含一 第’儿積區，其配置為鄰接該入口隔離器；及一第二沉 積區’其配置為鄰接該出口隔離器。該中間隔離器係配 置在該况積區之間，並可操作以防止該第一沉積區和該 第二沉積區之間的氣體混合。 :實施例中，該入口隔離器可進一步操作以防止注 “第’儿積區之氣體的逆擴散，該中間隔離器可進一 '操作以防止注入該第二沉積區之氣體的逆擴散，且該 出口隔離器可進一步操作以防止注入該第二沉積區之氣 201006952 ❹ 體的逆擴散。由該隔離器之至少一個所形成的隔離區具 ^介於1至2公尺間的長度…氣體，例如，氮，係以 -第、-流速’例如，約每分鐘3〇公升，注入該入口隔離 器以防止來自該第一沉積區之氣體的逆擴散。一氣體， 例如，胂，係以—第—流速，例如，約每分鐘3公升， 注入該中間隔離器，以防止該第一沉積區和該第二沉積 區之間的氣體逆混合。一氣體，例如，氮，係以一第一 流逮，例如’約每分鐘3〇公升，注入該出口隔離器，以 :止污染物由該系統之該出口進入該系統。在一實施例 中’-排氣裝置係配置為鄰接各該隔離器，並可操作以 =㈣隔離器所注人的氣體。—排氣裝置可配置為鄰接 各該？儿積區，並可接作以；ψ 亚』操料排出注人該沉積區巾的_。 一實施例中’提供-化學氣相沉積系統，其包含·· -：殼；-軌道’其為該外殼所環繞，其中該軌道定義 化sr’例如’一通道，其適於導引該基板通過該 沉積系統。該系統包含一载體，其用於沿著該 移動該基板，其中該軌道可操作以使該載體沿 ==通道懸浮。該外殼由銷、石英或不鑛鋼形成， ==石英、翻、_石、陶兗形成，且該載趙由 在一實施例中，該軌道包含複數個開 :::該執道地板配置，且各自可操作以供應一二 ==和該載體之底表面’以舉升或懸浮該載體， 實質上沿著該軌道通道將該载锻置中。該導管可具 201006952 有V形，且該載體可具有一沿著底表面配置的凹口（例 如，V形）。一氣體係施加至該載體凹口，以實質上從該 軌道地板舉升該載體，並實質上沿著該軌道通道將該載 體置中《該軌道可，例如，以小於約十、二十或介於一 和五度間的角度’傾斜’以允許該基板從該通道之一第 一端移動並浮動至該通道之一第二端。該軌道及/或外殼 可包含多個鏈段。 在一實施例中’該系統可包含：一輸送帶，其可操作 以自動引入基板至該通道；一擷取器，其可操作以自動 操取來自該通道的基板；及/或一加熱元件，其可操作以 加熱該基板。該加熱元件係耦合至該外殼、該基板及/或 該軌道，或和該外殼、該基板及/或該軌道一起。該載體 可操作以沿著該軌道通道運送該基板條料。 在一實施例中，提供一用於移動一基板通過一化學氣 相沉積系統的軌道組件’其包含：一頂部，該頂部具有 一地板；側支撐，例如，一對軌條，其配置為鄰接該地 板’從而定義-導引路徑’例如，一通道，以沿著該地 板導引該基板。一底部係耦合至該頂部或和該頂部一 起，以在其間形成一或多個腔室。該頂部可包含一凹入 的底表面’且該底部可包含一凹入的頂表面以形成該 腔室》在一實施例中，該頂部及/或該底部係由鉬石英、 矽石、氧化鋁或陶瓷形成。 在-實施例中，該頂部具有複數個開口，其配置通過 該地板’以提供介於該腔室和該通道之間的流體溝通。 11 201006952 一氣體緩衝’例如，氮，係從該腔室供應給該通道，以 實質上從該頂部之該地板舉升，並沿著該頂部之該地板 運送該基板。該地板可，例如，以小於約十、二十或介 於一和五度間的角度，傾斜，以允許該基板從該通道之 、 第一端移動並浮動至該通道之一第二端。 在一實施例中，該頂部具有複數個開口，其配置通過 鄰接該地板的該對執條。一氣體通過該複數個開口供 應，以實質上將沿著該頂部之該通道移動的該基板置 中。該地板亦可包含一逐漸變細的輪廓及/或一經此供應 氣體的導管’其各自可操作以實質上將沿著該頂部之該 通道移動的該基板置中。該導管可具有v形及/或該基板 可具有一凹口（例如，V形），以容納一沿著該基板之一底 表面配置的氣體緩衝，其可操作以實質上將沿著該頂部 之該通道移動的該基板置中。 在實施例中，該軌道組件可包含一輸送帶，其可操 粵 作以自動引入基板至:該通道；及/或一搁取器，其可操作 以自動擷取來自該通道的基板。一注入管線可耦合至該 . 底部或和該底部一起，以透過該地板供應一氣體給該腔 .至’以實質上使該基板沿著該頂部之該地板浮動。該項 部可進一步包含凹入部分，其鄰接該軌條，並可操作以 容納反應器的蓋組件，例如，一頂板。該軌道組件可包 含一槽，該頂部及該底部係安座其中。該槽係由石英、 鋼或不錄鋼形成。 12 201006952 在一實施例中，提供在化學氣相沉積製程期間用於形 成-多層材料的方法，其包含：在„_碎化鎵基板上形成 一砷化鎵緩衝層；在該緩衝層上形成一砷化鋁犧牲層； 及在該犧牲層切成—耗㈣聽層。該方法可進一 纟包含在該純化層上形成一神化鎵主動層（例如，厚度約 Λ 1000奈米）。該方法可進一步包含在該主動層上形成 含磷珅化鎵層。該方法可進一步包含移除該犧牲層， 以使該主動層與該基板分離。在-磊晶舉離製程期間， ▲該珅化鎵主動層與該基板分離時’該坤化銘犧牲層可 暴露至-㈣溶液1方法可進—步包含在—後續的化 學氣相沉積製程期間於該基板上形成額外的多層材料。 該緩衝層厚度可約為300奈米、該鈍化層厚度可約為3〇 奈米及/或該犧牲層厚度可約為5奈米。 在實施例中’提供在基板上使用化學氣相沉積系統 形成多蟲晶層的方法，其包含：在該系統之—入口處將 • 該基板引入一導引路徑，.例如，-通道’同時防本污染 物由該入口進入該系統；當該基板沿著該系統之該通道 - 移動時，在該基板上沉積一第一磊晶層；當該基板沿著 .該系統之該通道移動時，在該基板上沉積一第二磊晶 層，防止該第一沉積步驟和該第二沉積步驟之間的氣體 混合·’及在該系統之一出口處從該通道擷取該基板，同 時防止污染物由該出口進入該系統。該方法可進一步包 含：在沉積該第一磊晶層前加熱該基板；當在該基板上 沉積該第一及第二磊晶層時，維持該基板溫度；及/或在 13 201006952 沉積該第二磊晶層後冷卻該基板。該基板實質上可沿著 該系統之該通道浮動。該第一磊晶層可包含砷化鋁及/或 該第二磊晶層可包含砷化鎵。在一實施例中，該基板實 質上沿著該系統之該通道浮動。該方法可進一步包含在 該基板上沉積一含磷砷化鎵層，及/或在該磊晶層沉積期 間，加熱該基板至位於約攝氏300度至約攝氏800度之 • 範圍内的溫度。該基板之一中心溫度對一邊緣溫度彼此 可位於攝氏10度内。 _ 在一實施例中’提供一化學氣相沉積反應器，其包含： 一蓋組件，其具有一主體；及一軌道組件，其具有一主 體和一導引路徑，該導引路徑沿著該主體縱轴設置。該 蓋組件之該主體和該軌道組件之該主體係耦合在一起， 以在其間形成一間隙，其配置為容納一基板。該反應器 可進一步包含一加熱組件’該加熱組件包含複數個加熱 燈，其沿著該執道組件配置’並可操作以在該基板沿著 φ 該導引路徑移動時加熱該基板。該反應器可進一步包含 一軌道組件支撐，其中該軌道組件係配置在該軌道、纟且件 支撐中。該軌道組件之該主體可包含：一氣體空腔，其 位於該主體縱轴内部並沿著該主體縱軸延伸；及複數個 埠，其從該氣體空腔延伸至該導引路徑之一上表面， 配置為沿著該導引路徑供應一氣體緩衝。該軌道組件之 該主趙可包含石英。該蓋組件之該主體可包含複數個 埠，其配置為提供對該導引路徑之流體溝通。該加熱組 件可操作以維持一跨該基板的溫度差，其中該溫度差小 201006952 於攝氏ίο度。在一實施例中’該化學氣相沉積反應器為 一大氣壓力化學氣相沉積反應器。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含： 一入口隔離器，其可操作以防止污染物由該系統之一入 口進入該系統；一出口隔離器，其可操作以防止污染物 由該系統之一出口進入該系統；及一中間隔離器，其配 置在該入口和出口隔離器之間。該系統可進一步包含一 第一沉積區’其配置為鄰接該入口隔離器；及一第二沉

積區，其配置為鄰接該出口隔離器。該中間隔離器係配 置在該沉積區之間，並可操作以防止該第一沉積區和該 第二沉積區之間的氣體混合。一氣體係以一第一流速注 入該入口隔離器，以防止來自該第一沉積區之氣體的逆 擴散；一氣體係以一第一流速注入該中間隔離器，以防 止該第一沉積區和該第二沉積區之間的氣體逆混合；及/ 或一氣體係以一第一流速注入該出口隔離器，以防止污 染物由該系統之該出口進入該系統。一排氣裝置可配置 為鄰接各該隔離器，並可操作以排出該隔離器所注入的 氣體；及/或配置為鄰接各該沉積區，並可操作以排出注 入該沉積區中的氣體。 在-實施例中’提供一化學氣相沉積系統，其包含 =殼；-軌道，其為該外殼所環繞，其中該軌道包^ 引路徑’其適於導引一基板通過該化學氣相沉積資 :中及-基板載體，其用於沿著該導引路徑移動該基板 其中該軌道可操作以使該载趙沿著該導 15 201006952 軌道可包含複數個開口，其可操作以供應一氣體緩衝給 該導引路徑。該氣體緩衝係施加至該基板載體之一底表 面，以從該轨道地板舉升該基板载體。該軌道可包含一 導管，其沿著該導引路徑配置，並可操作以實質上沿著 該軌道之該導引路徑將該基板載體置中。一氣體緩衝可 透過該導管供應給該基板載體之一底表面，以從該轨道 地板實質上舉升該基板載體。該軌道可傾斜，以允許該 基板從該導引路徑之一第一端移動至該導引路徑之一第 ® 二端。該系統可包含一加熱組件，該加熱組件包含複數 個加熱燈，其沿著該軌道配置，並可操作以在該基板沿 著該導引路徑移動時加熱該基板。 【實施方式】 本發明之實施例大體上關於化學氣相沉積（「CVD」） 的備和方法。如此處所提出，本發明之實施例係敘述 關於一大氣壓力CVD反應器和金屬有機前驅氣體。不 • 過，須注意本發明之實施態樣並未受限於與大氣壓力 CVD反應器或金屬有機前驅氣體併用，而是可應用至其 - 他類型的反應器系統和前驅氣體。此後會參照附圖以更 加了解本發明之設備及其使用方法的新奇之處。 根據本發明之一實施例，提供一大氣壓力cvd反應 器。該CVD反應器可用於在一基板（例如，晶圓，例如， 砷化鎵晶圓）上提供多個遙晶層。這些遙晶層可包含珅化 鋁鎵、砷化鎵和含磷珅化鎵。這些磊晶層可為稍後的移 16 201006952 除在砷化鎵晶圓上生長’以便晶圓可再用於產生額外材 料。在一實施例中’該CVD反應器可用於提供太陽電 池。這些太陽電池可進一步包含單一接合面、異質接合 面或其他配置。在一實施例中，該CVD反應器可配置為 在1〇公分乘10公分的晶圓上發展2 5瓦特的晶圓。在 一實施例中’該CVD反應器可提供之產量範圍為每分鐘 約1個晶圓至每分鐘約1〇個晶圓。

第1A圖顯示根據本發明之一實施例的反應器 1〇°反應器10包含反應器蓋組件2〇、晶圓載體軌道3〇、 曰曰圓載體軌道支撐40和加熱燈組件5〇。反應器蓋組件 20可由鉬、鉬合金、不鏽鋼和石英形成。反應器蓋組件 2〇係配置在晶圓載體軌道30上》晶圓載體軌道30可由 石英鉬、矽石（例如，炼融矽石）、氧化鋁或其他陶瓷 材料形成。晶圓載體軌道3〇可安座於晶圓載體軌道支撐 40之中。晶圓載艎軌道支撐4〇可由石英或金屬，例如， 鉬、翻合金、鋼、不鏽鋼、錄、絡、鐵或其合金，形成。 最後，加熱燈組件50(進一步在下文關於第1〇圖討論） 係配置在曰日圓載體軌道支撐4〇下方。總反應器長 度的範圍可為約18笼；p ^ 央尺至約25英尺，但針對不同應用 可延伸超出此範圍。 第1B 2、3和4圏提供反應器蓋組件2〇之實施例的 不同視圖。參,昭第 # 、弟8和2圖，反應器蓋組件2〇可包含 一平板’例如，主體28，甘曰 渡28其具有上表面29和下表面27 ; 具有凸緣構件25，其從下矣a。 丹從下表面27延伸；及/或具有一或 17 201006952 多個隆起部分26， 施例中，主體28: 之間置中。在-實 長度從平板：表定義一矩形。隆起部分26可以不同 隆起部分26係配1Γ27沿著反應器蓋組件2〇延伸。 知 、置在凸緣構件25之間，以便在隆起部 各凸緣構件2 5之間形成門踏· jtK nj. &間沿成間隙。廷些間隙可用於 ❹ 參 幫助t反應器蓋組件2〇至晶圓載體軌道3〇(進一步於 下文敛述）。凸緣構件25及/或隆起部分26兩者實質上 可延伸反應器蓋組件2Q的縱長度。反應器蓋組件2〇可 形成如單立體結構部件，&纟可由數個搞合在—起的 鍵段構成。各隆起部分26 @長度、高度、寬度和數目可 改變，從而定義在CVD製程中可用於不同應用的「區 域」。反應器蓋組件20亦可沿著其長度包含多個隆起部 分26的圓案，以，例如，在CVD製程中發展許多布局 或階段。在一實施例中，凸緣構件25及/或隆起部分％ 可定義圓形、正方形、矩形或其組合。在一實施例中， 凸緣構件25及/或隆起部分26可包含立體結構。在一實 施例中’凸緣構件25及/或隆起部分26可從反應器蓋組 件20的主體28移除。在一實施例中，隆起部分26包含 開口，其配置為通過隆起部分，從而定義外殼，一或多 個氣體歧管組件（進一步在下文敘述）可位於其中，以和 反應器10交流氣體。主體28可包含對應開口，氣體歧 管組件可經此放置到隆起部分26之中。在一實施例中， 反應器蓋組件20可包含主體28,其具有一或多個從上 表面29配置通過主體至下表面27的開口， 18 201006952 參 第3圖亦顯示根據一實施例的反應器蓋紐_件2〇。如上 文所述，第3圖所示之反應器蓋組件20可表示整個結構 或較大構成結構的單一鏈段。亦顯示一或多個開口，例 如，複數個入口及出口埠21，其配置通過主體28的上 表面29，並沿著反應器蓋組件20的縱軸置中。埠21可 沿著主體28的上表面29改變大小、形狀、數目和位置。 在一實施例中，埠21可定義圓形、正方形、矩形或其組 合。埠21可從上表面29延伸通過主體28至下表面27。 埠21可用作注入、沉積及/或排氣埠，以傳遞氣體進入 及/或離開CVD反應器。在一實施例中，各埠21係配置 在兩個鄰接的隆起部分26(如第2圖所示）之間，從而定 義「路徑」’氣體之注入、沉積及/或排氣可經此發生。 在-範例中，氣髏可注入埠21，以便氣體首先沿著鄰接 隆起部分26的側邊行進，接著沿著隆起部分26的底表 面行進’並進人晶圓流動路徑。如第3圖所示，凸緣構 ,25在主體28的末端封閉’以密封傳遞至「區域」和 :棱」的任何流體;「區域」和「路徑」係由反應器蓋 組件2〇的埠21和隆起部分26所產生。 第4圖顯示根據一實施例 夂應器羞組件20的頂視 圖，其具有一或多個配置通 ^ ^ . 、王體28的開口，例如，沉 積琿23、排氣埠22和注 可從h ^ 埠24(亦示於第1Β圖開口 了從上表面29配置通過主截 # 體28至下表面27。這也埠可 裝有可移除隔離器、喷淋通、扯> ^ ^ # , ^ 排巩裝置或其他氣體歧管 組仵，其可延伸超出主體 的下表面27 ’以幫助進入 19 201006952 及/或離開CVD反應器之氣體的分配，特別是均勻施加 氣體至通過組件下方的晶圓。在一實施例中，埠22、Μ、 24可定義圓形、正方形、矩形或其組合。在—實施例中， 喷淋頭組件可包含注入孔直徑，其位於約〇〗毫米至約5 毫米的範圍間，並可包含注入孔間隔，其位於約1毫米 至約30毫米的範圍間。這些尺寸可針對不同應用延伸超 出這些範圍。氣體歧管組件和反應器蓋組件2〇可配置為

提供高反應物利用，其意指CVD製程期間的反應幾乎百 分之百消耗用在反應器中的氣體。 排氣埠22和注入埠24可用於發展「隔離簾」，以幫助 防止污染，並幫助防止引人CVD反應器1G之氣趙在反 應器t產生之不同區域間的逆擴散。這些「隔離簾」可 在CVD反應器10的前端（入口）及後端（出口）、和在cvd 反應器10内部產生的不同區域間引入。在一範例中，氮 或氬可注入注入埠24,以將污染物，例如，氧，從一特 定區域清除，並接著從鄰接的排氣埠22排出。藉由使用 「隔離簾」偕同反應器蓋組件20所產生的「路徑」和「區 域」，CVD反應器10將氣體隔離限制在二維配置，其在 區域間保護並隔離反應器使之免於外側污染物，例如， 空氣。 第2、5、6、7和8圖提供晶圓載體軌道％之實施例 的不同視圖。晶圓載體軌道3〇可提供—懸浮型系統，以 便晶圓可跨晶圓載體軌道3〇之氣孔33 衝，例如，氮或氬，浮動。回頭參照第 所供應的氣體緩 2圖，晶圓載體 20 201006952 ❹ 軌道30通常定義一矩形主體，其具有上部分31和下部 分32。上部分31包含側表面35 ’其從晶圓載體軌道3〇 的頂表面延伸，並沿著晶圓載體軌道3〇的縱長度配置， 從而定義一「導引路徑」，晶圓沿著此「導引路徑」行進 通過CVD反應器。導引路徑的寬度（例如，側表面35内 側之間的距離）可位於約11 0毫米至約丨3〇毫米的範圍 間’導引路徑的高度可位於約30毫米至約5〇毫米的範 圍間，且導弓丨路徑的長度可位於約970毫米至約1〇3〇毫 米的範圍間，不過，這些尺寸可針對不同應用延伸超出 這些範圍。上部分31可包含一凹入的底表面，且下部分 32可包含一凹入的頂表面，以致當接合在一起時在其 間會形成氣體空腔36。氣體空腔36可用於循環及分配 注入氣體空腔36的氣體至晶圓載體軌道3〇的導引路 徑，以產生氣體緩衝。沿著晶圓載體軌道3〇之氣髏空腔 36的數目、大小、形狀和位置可改變。侧表面和氣 體空腔36兩者實質上可延伸晶圓載體轨道3〇的縱長 度。晶圓載體執道30可形成如單一立體結構部件，或其 可由數個耦合在一起的鏈段構成。在一實施例中，晶圓 載體軌道30可以一角度傾斜，以致入口升高超過出：， 以便晶圓可藉助於重力往軌道下方浮動。如上文所 論，晶圓載體軌道30的側表面35可容納在形成於反： 器蓋組件20之隆起部分26和凸缘構 、* 炉ϋ緣稱仵2S之間的間隙 中，以封閉沿著晶圓載體軌道3〇的「導弓丨路徑 並進 21 201006952 一步定義和隆起部分26沿著晶圓載體軌道3()共同形成 的「區域」。 第5圖顯示一晶圓載體軌道3〇的實施例。如所示，晶 圓載體軌道30包含複數個氣孔33，其沿著晶圓載體軌 道3〇的導體路徑，並介於侧表面35之間。氣孔33可沿 • 著晶圓載體軌道30的導引路徑以多列均勻配置。氣孔 33的直徑可包含約〇 2毫米至約〇1〇毫米間的範圍，且 參 氣孔33的間距可包含約1〇毫米至約3〇毫米間的範圍， 但這些尺寸可針對不同應用延伸超出這些範圍。沿著晶 圓载體軌道30之氣孔33的數目、大小、形狀和位置可 改變。在一替代的實施例中，氣孔33可包含矩形狹缝或 狹槽列’其沿著晶圓載體軌道30的導引路徑配置。 氣孔33與配置在晶圓載體軌道3〇之導引路徑下方的 氣體空腔36交流。供應給氣趙空腔36的氣體係透過氣 孔33均勻釋放，以沿著晶圓載體軌道3〇發展氣體緩衝。 ❹ 放置在晶圓載體軌道30之導引路徑上的晶圓可藉由下 方所供應的氣體懸浮，且容易沿著晶圓載體軌道3〇的導 • 引路徑運送。懸浮晶圓和晶圓載體執道3〇之導W路徑間 的間隙可大於約0·05毫米，但可依據不同應用改變。此 懸浮型系統減少和晶圓載體軌道30之導引路徑連續直 接接觸所產生的任何拖食效應。此外，氣體埠34可沿著 側表面35之側邊鄰接晶圓載體軌道3〇的導引路2設 置。這些氣體璋34可用作透過氣孔33供應之氣體的排 氣裝置。或者，這些氣體埠34可用於橫向注入氣體至曰 22 201006952 圓載體轨道30的中心，以幫助穩定並置中沿著晶圓载體 軌道30之導引路徑浮動的晶圓。在一替代的實施例中， 晶圓載體軌道30的導引路徑可包含逐漸變細的輪廓，以 幫助穩定並置中沿著晶圓载體軌道30之導引路徑浮動 的晶圓。

第6圖顯示晶圓載體軌道3〇之實施例的前視圖。如所 示’晶圓載體軌道30包含上部分31和下部分32。上部 分3 1包含侧表面35，其定義沿著晶圓載體軌道3〇之長 度的「導引路徑」。上部分31可進一步包含側表面35, 其在側表面35的側邊之間定義凹入部分39 β這些凹入 部分39可適於容納反應器蓋組件2〇之凸緣構件25(示於 第2圖）’以將反應器蓋組件2〇和晶圓載體轨道3〇耦合 在一起，並封閉沿著晶圓載髏軌道3 〇的導引路徑。同樣 示於第5圖者為氣孔33,其從晶圓載體軌道3〇的導引 路徑延伸至氣體空腔36〇下部分32可作用如上部分31 的支撐並可包含凹入的底表面。注入管線38可連接至 下部分32,以便氣體可透過管線38注入至氣體空腔36。 第7圖顯示晶圓載體軌道3〇的側視圖，其沿著整個晶 圓載體軌道30之長度具有進入氣體空腔％的單一注入 管線38。或者，晶圓載體軌道3〇可沿著其長度包含多 個氣截空腔3 6和多梱j 和爹個/主入管線38。或者，晶圓載體軌 道30還可包含多個鏈段，各鏈段具有單-氣髏空腔及單 ι或者’晶圓㈣軌道3g還可包含上述 氣體空腔36和注入管線38之配置的組合。 23 201006952 第8圖顯示晶圓載體軌道30之實施例的橫剖面透視 圖，其具有上部分31和下部分32。上部分31具有側表 面35、氣孔33和配置在下部分32上的氣體空腔在 此實施例中，側表面35和下部分32為中空，其實質上 可減輕晶圓載體軌道的重量，並可增強晶圓载體軌道 相對沿著晶圓載體軌道30行進之晶圓的熱控制。

第9圖顯示反應器蓋組件20，其耦合至晶圓載髏軌道 30或和晶圓載體軌道30 一起。〇環可用於密封反應器蓋 • 組件20和晶圓載體軌道30的介面。如所示，進入CVD 反應器10的入口可按尺寸製作以容納不同大小的晶 圓。在一實施例中’形成在反應器蓋組件之隆起部分 26和晶圓載體軌道30之導引路徑間並在其中容納晶圓 的間隙60係按照尺寸，以幫助防止區域間的氣體逆擴 散，並按照尺寸以幫助確保在CVD製程期間，供應給晶 圓的氣體在間隙厚度和晶圓各處均勻分配。在一實施例 ❹ 中，間隙60可形成在主體28的下表面27和晶圓載體軌 道30的導引路徑間。在一實施例中，間隙6〇可形成在 氣體歧管組件的下表面和晶圓載體軌道3〇的導引路徑 間。在一實施例中，間隙60的厚度可位於約〇 5毫米至 約5毫米的範圍間，並可沿著反應器蓋組件2〇和晶圓載 艎軌道30之長度改變。在一實施例中，晶圓可具有位於 約50毫米至約150毫米之範園間的長度，位於約5〇毫 米至约150毫米之範圍間的寬度，和位於約〇5毫米至 約S毫米之範園間的厚度。在一實施例中晶圓可包含 24 201006952 一基底層’其具有配置在基底層上的個別帶層。個別的 帶係在CVD製程中處理。這些個別的帶可包含約1〇公 分長度乘約1公分寬度（然而亦可使用其他大小），並可 以此方式形成，以幫助從晶圓移除已處理的帶，並降低 在CVD製程期間於已處理的帶上所感生的應力。CVD 反應器10可適於針對不同應用容納具有延伸超出上述 範園之尺寸的晶圓。 CVD反應器1〇可適於以，例如，輸送帶型系統，提 _ 供晶圓之自動且連續的饋入和退出反應器。晶圓可在反 應器的一端藉由，舉例來說，透過CVD製程傳遞之輸送 帶，而饋入CVD反應器10,並在反應器的相對端藉由， 舉例來說’使用手動及/或自動化系統之擷取器，而移 除° CVD反應器1〇可適於在約每1〇分鐘一個晶圓至約 每1〇秒鐘一個晶圓的範圍間生產晶圓，並可針對不同應 用延伸超出此範圍。在一實施例中，CVD反應器10每 φ 分鐘可適於生產6至10個已處理晶圓。 第10A圖顯示一 CVD反應器100的替代實施例eCVD • 反應器100包含反應器主體120、晶圓载體轨道13〇、晶 . 圓栽體140、和加熱燈組件150。反應器主體12〇可定義 矩形主體，並可由鉬、石英、不鏽鋼或其他類似材料 形成。反應器主體120可封閉晶圓載體轨道13〇，且實 質上延伸晶圓載體軌道130的長度》晶圓載體軌道13〇 亦可定義一矩形主體，並可由石英或其他低熱傳導材料 形成，以協助CVD製程期間的溫度分布。晶圓載體軌道 25 201006952 130可配置為提供一懸浮型系統，其供應氣體缓衝以沿 著晶圓栽體軌道i3〇傳遞晶圓。如所示，一具有v形頂 135的導管’例如，氣體空腔137，沿著晶圓載體軌道 130之導引路徑的縱軸居中放置。氣體透過氣體空腔137 ，供應’並透過頂135中的氣孔注入，以供應氣體缓衡使 底表面上具有對應v形凹口（未顯示）的晶圓沿著晶圓載 體軌道130浮動。在一實施例中，反應器主體12〇和晶 圓載體軌道130各自為單一結構部件。在一替代實施例 m . 〒’反應器主體120包含多個鏈段，其耦合在一起以形 成完整的結構部件。在一替代實施例中，晶圓載體軌道 13〇包含多個鏈段，其耦合在一起以形成完整的結構部 件。 同樣示於第10A圖者為晶圓載體14〇，其適於沿著晶 圓載體軌道130運送單一晶圓（未顯示）或晶圓帶16〇β晶 圓載體140可由石墨或其他類似材料形成。在一實施例 籲 中’晶圓載趙140寸沿著底表面具有ν形凹口 136，以 對應晶圓載體軌道13〇的ν形頂135。配置在ν形頂135 上方的ν形凹口 136幫助沿著晶圓載體軌道13〇導引晶 圓載體140。晶圓載體14〇可用於運送晶圓帶ι6〇通過 CVD製程，以幫助減少製程期間在晶圓上施予的熱應 力。氣體空腔！37之頂135十的氣孔可沿著晶圓載體14〇 的底部引導氣體緩衝，其利用對應的ν形特徵結構，以 在CVD製程期間幫助穩定並置中晶圓載體14〇，從而是 晶圓帶160。如上述，晶圓可設在帶160中，以幫助從 26 201006952 晶圓载體1 4 0移p處搜M A jsr ,12，. 秒除已處理的帶，並減少在cVD製程期 於帶上所感生的應力。 7 在另-實施射，第10B至10F圖綠示晶圓載體70, 其可用於運送晶圓通過種種處理腔室包含：如此處所 述的CVD反應器、和其他用於沉積或蝕刻的處理腔室。 晶圓載體70具有短侧邊71、長側邊73、上表面72、和 下表面74。晶圓載體7〇係繪示為具有矩形幾何形狀， 但亦可具有正方形幾何形狀、圓形幾何形狀或其他幾何 形狀。晶圓載雜70可包含或由石墨或其他材料形成。晶 圓載體70通常以短側邊71面向前方，而長側邊73面向 CVD反應器的側邊行進通過cvd反應器。 第10B圖繪示晶圓載體7〇的頂視圖，其在上表面72 上包含3個壓痕75。當在製程期間傳送通過CVD反應 器時’晶圓可放置在壓痕75内部。雖然繪示為具有3個 麼痕75,上表面72可具有更多或更少的壓痕，包括沒

有麗痕。舉例來說’晶圓載體7〇的上表面72可包含0、 1、2、3、4、5、0、7、8、9、10、12 或更多的壓痕以 容納晶圓。在某些範例中，一或多個晶圓可直接配置在 不具有任何壓痕的上表面72上。 第10C圖繪示晶圓載體70的底視圖，其在下表面74 上包含壓痕78，如在此處之一實施例中所述。一旦在晶 圓載體70下方引入氣體緩衝，壓痕78可用於幫助晶圓 載體70的懸浮❶氣流可引導至壓痕78，其聚積氣體以 形成氣體缓衝。晶圓載體70的下表面74可不具壓痕， 27 201006952 或可具有—個壓痕78(第i〇c圖）、兩個壓痕78(第1〇D 至l〇F圖）、三個壓痕78(未顯示)或更多。壓痕π可具 變細的側邊。在—範例中，壓痕Μ具有逐 漸變細的側邊，以致側邊76比具有更平緩之角度變化的 側邊77更為陡Λ肖或更為險峻。壓痕78内部的側邊^可 逐漸變細’以補償跨晶圓載體7〇的溫度梯度。在另一範 例中’壓痕78具有筆直的側邊和逐漸變細的側邊，以致 】邊6筆直而側邊77逐漸變細，或侧邊77筆直而侧邊 76逐漸變細。或者，壓痕78可具有皆為筆直的側邊， 以致侧邊76和*77筆直。 在另—實施例中，第10D至10F圖說明晶圓載體7〇 的底視圖’其在下表面74上包含兩個壓冑78。一旦在 曰曰圓載髏70下方引入氣髏缓衝，兩個壓痕78幫助懸浮 晶圓載體70。氣流可引導至壓痕78，其聚積氣艎以形成 氣體緩衝°壓痕78可具有筆直或逐漸變細的側邊。在如 第1〇E圖所示之一範例中，壓痕78具有皆為筆直的側 邊，以致侧邊76和77筆直，例如，垂直下表面74的平 面在如第圖所示之另一範例中，壓痕78具有皆為 逐漸變細的側邊，以致側邊76比具有更平緩之角度變化 的側邊77更為陡峭或更為險峻。壓痕78内部的側邊77 可逐漸變細，以補償跨晶圓載體7〇的溫度梯度。或者， 壓痕78可具有筆直側邊和逐漸變細側邊的組合以致側 邊76筆直而側邊77逐漸變細，或側邊77筆直而側邊 76逐漸變細。 28 201006952 晶圓載體70包含熱通量，其從下表面74延伸至上表 面72並至任何配置在其上的晶圓。熱通量可受控於内部 壓力和處理系統長度兩者。晶圓載體7〇的輪廓可逐漸變 細，以補償熱從其他源散失。在製程期間，熱透過晶圓 載體70的邊緣，例如，短側邊71和長側邊73，散失。 不過，熱散失可藉由減少懸浮中之導引路徑的間隙來允 許更多熱通量進入晶圓載體70的邊緣而獲得補償。 帛1GA圖亦繚示反應器主體120,其配置在加熱燈組 馨 件150上。加熱燈組件150可配置為藉由沿著CVD反應 器的長度升高和降低反應器主體12〇、晶圓載體軌道 130、且特別是晶圓的溫度來控制CVD反應器内部的溫 度分布。加熱燈組件150可包含複數個加熱燈，其沿著 晶圓載體軌道130的縱長度配置。在一實施例中，加熱 燈組件150包含個別受控的加熱燈，其沿著晶圓載體軌 道130的長度配置。在一替代實施例中，加熱燈組件15〇 • 包含一組加熱燈，其可移動並在晶圓沿著晶圓載體軌道 130打進時跟隨之。加熱燈組件15〇的實施例亦可用作 上文關於第1圖所述之加熱燈組件5〇。 在一替代實施例中’其他類型的加熱組件（未顯示）可 用來代替加熱燈組件150加熱反應器主體12〇。在一實 施例中，-加熱組件可包含電阻加熱元件，例如，電阻 加熱器，其可沿著晶圓載體軌道130的長度個別控制。 在範例中，一電阻加熱元件可黏合至或漆在反應器主 體120、晶圓载趙軌道13〇或晶圓載體14〇上。在替代 29 201006952 的實施例中，可用來加熱反應器主體丨2〇之另一類型的 加熱元件為電感加熱元件，例如，具有射頻功率源者（未 顯示）。電感加熱元件可耦合至或和反應器主體12〇、晶 圓載體軌道130及/或晶圓載體14〇 一起。此處所述之不 同類型之加熱組件的實施例（包含加熱燈組件50和150) 可獨立使用或和CVD反應器結合使用。 在一實施例中’加熱燈組件15〇可配置為在CVD反應 器中加熱晶圓至位於約攝氏300度到約攝氏8〇〇度之範 _ 圍内的溫度。在一實施例中，加熱燈組件150可配置為 在引入CVD反應器的沉積區前，將晶圓溫度提高到適當 的製程溫度。在一實施例中’加熱燈組件15〇可與CVD 反應器一同配置，以在引入CVD反應器的沉積區前，使 晶圓達到约攝氏300度至約攝氏80〇度之範圍内的溫 度。在一實施例中，於進入CVD反應器的一或多個沉積 區刚’晶圓可加熱至製程溫度範圍内以幫助沉積製程， 鲁 且當晶圓通過一或多個沉積區時，晶圓溫度可維持在製 程溫度範圍内。當沿著晶圓載體軌道移動時，晶圓可加 熱至並維持在製程溫度範圍内。晶圓之中心溫度對邊緣 溫度彼此可位於攝氏1〇度内。 第11至17圖繪示可與此處所述之CVD反應器併用之 CVD製程的不同配置。第u圖繪示第一配置2〇〇，其具 有入口隔離器組件220、第一隔離器組件230、第二隔離 器組件240、第三隔離器組件250和出口隔離器組件 26〇。複數個沉積區290可沿著CVD反應器的晶圓載體 30 201006952 軌道狄置，並可為隔離器組件所圍繞。介於這些隔離器 組件的每一個之間，可設置一或多個排氣裝置，以 移除在各隔離器組件或沉積區供應給晶圓的任何氣體。 如所不，一前驅物氣體可從入口隔離器組件22〇注入， 其遵循一二維路徑，例如，下至晶圓然後沿著晶圓載體 軌道的長度，舉例來說，其藉由流動路徑21〇指示之。 氣體接著透過排氣裝置225向上排出，排氣裝置225可 «χ置在隔_器組件220的各侧邊上。氣體可對準入口隔 _ 離器組件220，然後沿著晶圓载體軌道的長度，舉例來 說’其藉由流動路徑21 5指示之’以防止污染物進入cVD 反應器的入口。在中間隔離器組件，例如，隔離器組件 230’或在沉積區290注入的氣髏可從晶圓流動向上游行 進’舉例來說’其藉由流動路徑219指示之。此氣體逆 擴散可透過鄰接的排氣裝置接收’以防止沿著CVD反應 器之晶圓載體軌道的污染物或區域間的氣體混合。此 ❹ 外，透過隔離器組件以晶圓流動方向，例如，沿著流動 路徑210’注入之氣體的流速亦可適於進一步防止逆擴 • 散進入隔離區。沿著流動路徑210的層狀流動可以不同 流速流動，以符合，舉例來說，在排氣裝置225下方之 接合面217，的任何氣體逆擴散，以防止來自隔離器組 件230的氣體逆擴散進入隔離器組件22〇所發展的隔離 區。在一實施例中’當晶圓沿著晶圓載體軌道行進時， 在其進入沉積區290前，可將其加熱到製程溫度範圍 内。當晶圓沿著晶圓載體軌道行進通過沉積區290時， 31 201006952 曰曰圓狐度可維持在製程溫度範圍内。當晶圓沿著晶圓载 體軌道剩餘的部分行進時，—旦其退出沉積區 可將其冷卻至特定的溫度範園内。 τ改變隔離區和沉積區的長度以減少氣體逆擴散的效 應在實施例中，所產生之隔離區的長度範圍可從長 1 a 2公尺’但可針對不同應用延伸超出此 範圍。 #可改變從隔離11組件注人之氣體的流速以減少氣體 逆擴散的效應。在-實施例中，入口隔離器組件220和 出口隔離器組件260可以每分鐘約3〇公升供應前驅物氣 體而第230、第二240和第ζ 250隔離器組件可以 每分鐘約3公升供應前驅物氣體。在一實施例中入口 隔離器組件220和出口隔離器組件26〇所供應的前驅物 氣體可包含氮。在一實施例中，第一 230、第二240和 第一 250隔離器組件所供應的前驅物氣體可包含胂。在 • —實施例中，兩個隔離器組件每分鐘可供應總計約6公 升的氮。在一實施例中，三個隔離器組件每分鐘可供應 總計約9公升的胂。 亦可改變隔離區間隙，例如，介於晶圓載體軌道之導 引路徑和反應器蓋組件之隆起部分間的厚度或者，晶 圓經此行進進出CVD反應器的間隔厚度，以減少氣體逆 擴散的效應。在一實施例中，隔離器間隙可位於約〇· 1 毫米至約5亳米的範圍間。 32 201006952 第18圖說明數個流動路徑配置9〇〇，其可由cvd反 應器提供。流動路徑配置9〇〇可用於透過一或多個隔離 器組件注入氣艎、注入氣體至沉積區、及/或從隔離及/ 或/儿積區排出氣體。雙重流動路徑配置9丨〇顯示以和晶 • 圓流動路徑相同之方向、以及以和晶圓流動路徑相反之 • 方向引導的氣體。此外，由於較寬的流動面積911，可 引導較大的流動容積通過雙重流動路徑配置91(^此較 Φ 寬的流動面積911可適於和此處所述的其他實施例併 用。單一流動路徑配置92〇顯示以單一方向引導的氣 體，該單一方向可為和晶圓流動路徑相同或相反的方 向。此外，由於窄流動面積921,可引導低流動容積通 過單一流動路徑配置920。此較窄的流動面積921可適 於和此處所述的其他實施例併用。排氣流動路徑配置9 3 0 顯示氣體可從鄰接區域，例如，鄰接的隔離區、鄰接的 沉積區或鄰接沉積區的隔離區，透過較寬的流動面積931 ©排出。 在實施例中，第一排氣/注入器流動路徑配置940顯 不雙重流動路徑配置941，其具有配置在排氣流動路徑 944和單一注入流動路徑945之間的窄流動面積943。亦 顯示較窄的間隙942部分，晶圓可沿著此部分行進通過 CVD反應器。如上文所述，間隙942可沿著反應 器的晶圓載體軌道改變，從而允許氣體直接並均勻地注 入到晶圓表面上。此較窄間隙942部分可用於在沉積區 中之反應期間提供注入到晶圓上之氣體的完全消耗或接 33 201006952 近完全消耗。此外，間隙942可用來幫助隔離及/或沉積 製程期間的熱控制。當注入到晶圓上時，注入較窄間隙 942部分的氣體可維持較高溫度。 在一實施例中，第二排氣/注入器流動路徑配置95〇提 . 供第一排氣流動路徑954,其具有寬流動面積；第一雙 重流動路徑配置951，其具有窄間隙部分952和流動面 積953 ;第一單一注入流動路徑955，其具有寬流動面 龜 積；複數個單一注入流動路徑956,其具有窄流動面積 馨 和寬間隙部分；第二排氣流動路徑957，其具有寬流動 面積，第二雙重流動路徑配置958，其具有窄間隙部分 959和流動面積；及第二單一注入流動路徑96〇 ,其具有 寬流動面積和間隙部分。 在一實施例中’透過隔離器組件注入的氣體可以和晶 圓流動路徑相同的方向引導。在一替代實施例中，透過 隔離器組件注入的氣體可以和晶圓流動路徑相反的方向 # 引導。在一替代實施例中，透過隔離器組件注入的氣體 可以和晶圓流動路徑相同以及相反的兩個方向引導。在 一替代實施例中，隔離器組件可依據其在CVD反應器中 的位置以不同方向引導氣體。 在—實施例中’注入沉積區的氣體可以和晶圓流動路 徑相同的方向引導。在一替代實施例中，注入沉積區的 氣體可以和晶圓流動路徑相反的方向引導。在一替代實 施例中，注入沉積區的氣體可以和晶圓流動路徑相同以 34 201006952 及相反的兩個方而2丨进 ?丨導。在一替代實施例中，氣體可依 據CVD反應器φ从^ 肀的 >儿積區位置以不同方向引導。 第12圖緣示第一高里 弟—配置300。一或多個晶圓310係引入 CVD反應H的人口 ’並沿著反應器的晶圓載體軌道行 進。反應器蓋組件32G提供數個氣體隔離簾35()，其位 在CVD反應器的人口和出口，亦位在沉積區3 4Q、38〇、 390之間，卩防止污染以及沉積區和隔離區之間的氣體 混合。氣體隔離簾和沉積區可由反應器蓋組件32〇的一 或多個氣體歧管組件提供。這些沉積區包含砷化鋁沉積 區340、神化鎵沉積區38〇和含麟砷化鎵沉積區39〇，從 而形成多層蟲晶沉積製程與結構。當一或多個晶圓31〇 沿著通常可包含晶圓載體軌道和加熱燈組件的反應器底 部部分33〇行進時，晶圓31〇可在進入沉積區340、380、 390前以及一經離開沉積區34〇、380、390後，於反應 器的入口和出口遭受溫度斜升360，以遞增地增加及降 低晶圓溫度，以減少施予在晶圓3 10上的熱應力。晶圓 310可在進入沉積區340、380、390前加熱到製程溫度 範圍内，以幫助沉積製程。當晶圓310行進通過沉積區 340、3 80、390時，晶圓溫度可維持在熱區370内，以 協助沉積製程。一或多個晶圓310可設置在一輸送帶系 統上，以連續饋送及接收晶圓進出CVD反應器。 第13圖繪示第三配置400。CVD反應器可配置為供應 氮410給反應器，以使晶圓在入口和出口沿著反應器的 晶圓載體軌道浮動。氫/胂混合物420亦可用來使晶圓在 35 201006952 出口和入口之間沿著CVD反應器的晶圓載體軌道浮 動。第三配置400的階段可由反應器蓋組件的一或多個 氣體歧管組件提供。沿著晶圓載體軌道的階段可包含： 入口氮隔離區415、預熱排氣區425、氳/胂混合物預熱 隔離區430、砷化鎵沉積區435、砷化鎵排氣區440、砷 化鋁鎵沉積區445、砷化鎵N層沉積區450、砷化鎵P '層沉積區45 5、含磷氫胂隔離區460、第一含磷砷化鋁鎵 沉積區465、含磷砷化鋁鎵排氣區470、第二含磷砷化鋁 ❿ 鎵沉積區475、氫/胂混合物冷卻隔離區480、冷卻排氣 區485和出口氮隔離區490。當晶圓沿著通常可包含晶 圓載體軌道和加熱燈組件的反應器底部部分行進時，晶 圓可在進入沉積區435、445、450、455 ' 465、475前以 及一經離開沉積區 435、445、450、455、465、475 後， 於反應器的入口和出口遭受一或多個溫度斜升411，以 遞增地增加及降低晶圓溫度，以減少施予在晶圓上的熱 ^ 應力。晶圓可在進入沉積區435、445、450、455、465、 475前加熱到製程溫度範圍内，以幫助沉積製程。當晶 圓行進通過沉積區43 5、445、450、45 5、465、475時’ 晶圓溫度可維持在熱區412内，以協助沉積製程。如所 示，行進通過第三配置400之晶圓的溫度可在通過入口 隔離區415時增加；可在行進通過區域430、43 5、440、 445、450、455、460、465、470、475 時維持；並可在 接近氫/胂混合物冷卻隔離區480以及沿著晶圓載體軌道 的剩餘部分行進時降低。 36 201006952 第14圖繪示第四配置500。CVD反應器可配置為供應 氮510給反應器，以使一或多個晶圓在入口和出〇沿著 反應器的晶圓載體軌道浮動。氫/胂混合物520亦可用來 使晶圓在出口和入口之間沿著CVD反應器的晶圓載體 軌道浮動。第四配置500的階段可由反應器蓋紕件的一 或多個氣體歧管組件提供。沿著晶圓載體軌道的階段可 包含：入口氮隔離區515、預熱排氣區525、氫/胂混合 物預熱隔離區530、排氣區535、沉積區540、排氣區545、 魯 氫/胂混合物冷卻隔離區550、冷卻排氣區555、隔離區 560和出口氮隔離區545。在一實施例中，沉積區540可 包含一振盪喷淋頭組件。當晶圓沿著通常可包含晶圓載 體軌道和加熱燈組件的反應器底部部分行進時，晶圓可 在進入沉積區540前以及一經離開沉積區54〇後，於反 應器的入口和出口遭受一或多個溫度斜升511、513，以 遞増地增加及降低晶圓溫度，以減少施予在晶圓上的熱 ❹ 應力。晶圓可在進入沉積區540前加熱到製程溫度範圍 内，以幫助沉積製程》在一實施例中，晶圓可在行進通 ‘過溫度斜升511時，加熱及/或冷卻到一第一溫度範園 内。在一實施例中，晶圓可在行進通過溫度斜升513時， 加熱及/或冷部到一第二溫度範圍内。該第一溫度範園吁 大於、小於及/或等於該第二溫度範圍。當晶圓行進通過 沉積區540時，晶圓溫度可維持在熱區512内，以協助 沉積製程。如所示，行進通過第四配置5〇〇之晶圓的溫 度可在通過入口隔離區515時増加：可在行進通過沉積 37 201006952 區540時維持；並可在接近氫/胂混合物冷卻隔離區550 和隔離區560以及沿著晶圓載體軌道的剩餘部分行進時 降低。 第15圖繪示第五配置600。CVD反應器可配置為供應 氮610給反應器_，以使一或多個晶圓在入口和出口沿著 反應器的晶圓載體軌道浮動。氫/胂混合物620亦可用來 使晶圓在出口和入口之間沿著CVD反應器的晶圓載體 軌道浮動。第五配置600的階段可由反應器蓋組件的一 ® 或多個氣體歧管組件提供。沿著晶圓載體軌道的階段可 包含：入口氮隔離區615、具有流量平衡限制器的預熱 排氣區625、主動氫/胂混合物隔離區630、砷化鎵沉積 區635、砷化鋁鎵沉積區640、砷化鎵N層沉積區645、 砷化鎵P層沉積區650、含磷砷化鋁鎵沉積區655、冷卻 排氣區660和出口氮隔離區665。當晶圓沿著通常可包 含晶圓載體軌道和加熱燈組件的反應器底部部分行進 φ 時，晶圓可在進入沉積區635、640、645、650、655前 以及一經離開沉積區635、640、645、650、655後，於 反應器的入口和出口遭受一或多個溫度斜升611，以遞 增地增加及降低晶圓溫度，以減少施予在晶圓上的熱應 力。晶圓可在進入沉積區635、640、645、650、655前 加熱到製程溫度範圍内，以幫助沉積製程。當晶圓行進 通過沉積區635、640、645、650、655時’晶圓溫度可 維持在熱區612内，以協助沉積製程。如所示，行進通 過第五配置600之晶圓的溫度可在通過入口隔離區615 38 201006952 和接近主動氫/胂混合物隔離區630時增加；可在行進通 過沉積區635、640、645、650、655時維持；並可在接 近冷卻排氣區660以及沿著晶圓載體軌道的剩餘部分行 進時降低。 . 第16圖繪示第六配置700。CVD反應器可配置為供應 氮710給反應器’以使一或多個晶圓在入口和出口沿著 反應器的晶圓載體軌道浮動》氫/肺混合物720亦可用來 使晶圓在出口和入口之間沿著CVD反應器的晶圓載體 春 軌道浮動。第六配置700的階段可由反應器蓋組件的一 或多個氣體歧管組件提供。沿著晶圓载體軌道的階段可 包含：入口氮隔離區715、具有流量平衡限制器的預熱 排氣區725、珅化鎵沉積區730、神化銘鎵沉積區735、 砷化鎵Ν層沉積區740、砷化鎵Ρ層沉積區745、含碟 砷化鋁鎵沉積區750、具有流量平衡限制器的冷卻排氣 區755和出口氮隔離區760。當晶圓沿著通常可包含晶 φ 圓載體軌道和加熱燈組件的反應器底部部分行進時，蟲 圓可在進入沉積區730、73 5、740、745、750前以及一 經離開沉積區730、735、740、745、750後，於反應器 的入口和出口遭受一或多個溫度斜升711，以遞增地增 加及降低晶圓溫度，以減少施予在晶圓上的熱應力。晶 圓可在進入沉積區730、73 5、740、745、750前加熱到 製程溫度範圍内，以幫助沉積製程。當晶圓行進通過沉 積區730、73 5、740、745、750時，晶圓溫度可維持在 熱區712内，以協助沉積製程。如所示，行進通過第六 39 201006952 配置700之晶圓的溫度可在通過入口隔離區715和接近 砷化鎵沉積區730時增加；可在行進通過沉積區73〇、 735、740、745、750時維持；並可在接近冷卻排氣區755 以及沿著晶圓載體軌道的剩餘部分行進時降低。 • 第17圖繪示第七配置8〇〇eCVD反應器可配置為供應 . 氮810給反應器’以使一或多個晶圓在入口和出口沿著 反應器的晶圓載體軌道浮動。氫/胂混合物82〇亦可用來 _ 使晶圓在出口和入口之間沿著CVD反應器的晶圓載體 軌道浮動。第七配置800的階段可由反應器蓋組件的一 或多個氣體歧管組件提供。沿著晶圓載體軌道的階段可 包含.入口氮隔離區815、預熱排氣區825、沉積區830、 冷卻排氣區83 5和出口氮隔離區840。在一實施例中， 沉積區830可包含一振盪喷淋頭组件。當晶圓沿著通常 可包含晶圓載體軌道和加熱燈組件的反應器底部部分行 進時’晶圓可在進入沉積區830前以及一經離開沉積區 Ο 830後’於反應器的入口和出口遭受一或多個溫度斜升 811、813 ’以遞增地增加及降低晶圓溫度，以減少施予 在晶圓上的熱應力。晶圓可在進入沉積區83〇前加熱到 製程溫度範圍内，以幫助沉積製程。在一實施例中，晶 圓可在行進通過溫度斜升811時，加熱及/或冷卻到一第 一溫度範圍内。在一實施例中’晶圓可在行進通過溫度 斜升813時，加熱及/或冷卻到一第二溫度範圍内。該第 一溫度範圍可大於、小於及/或等於該第二溫度範園。當 晶圓行進通過沉積區830時’晶圓溫度可維持在熱區812 201006952 内，以協助沉積製程。如所示，行進通過第七配置8〇〇 之晶圓的溫度可在通過入口隔離區815和接近沉積區 830時增加；可在行進通過沉積區83〇時維持；並可在 接近冷卻排氣區840以及沿著晶圓載體軌道的剩餘部分 行進時降低。 在一實施例中，CVO反應器可配置為以1 # m/分的沉 積速率示範高品質砷化鎵和砷化鋁鎵雙異質結構之沉 積；示範高品質神化鋁磊晶橫向過度生長之犧牲層；及 定義每分鐘能夠提供6至10個晶圓產量之晶圓載體軌 道。 在一實施例中，該CVD反應器可配置為提供每分鐘一 個10公分乘10公分晶圓的沉積速率。在一實施例中， 該CVD反應器可配置為提供300奈米的坤化鎵缓衝層》 在一實施例中，該CVD反應器可配置為提供3〇奈米的 砷化鋁鎵鈍化層。在一實施例中，該CVD反應器可配置 為提供1 〇〇〇奈米的畔化鎵主動層。在一實施例中，該 CVD反應器可配置為提供30奈米的砷化鋁鎵鈍化層。 在一實施例中，該CVD反應器可配置為提供每平方公分 小於1E4的差排密度；99%的光致發光效率；及250奈 秒的光致發'光壽命* 在一實施例中’該CVD反應器可配置為提供具有5 nm ± 0.5 nm沉積之磊晶橫向過度生長層；大於1E6的蝕刻 選擇性；零針孔；和每小時大於0.2 mm的;ε申化鋁蝕刻速 201006952 在一實施例中，該CVD反應器可配置為針對高於3〇〇 C的溫度提供不大於1〇之中心對邊緣的溫度不均勻 性；不超過5的V-III比率；和8〇〇。(：的最大溫度。 在一實施例中’該CVD反應器可配置為提供一沉積 • 層’其具有：300 nm的碎化鎵緩衝層；5 nm的砂化銘犧 牲層；10 nm的砷化鋁鎵窗層；700 nm的砷化鎵2E17 矽主動層；300 nm的砷化鋁鎵1E19 C P+層；和300 nm 的砷化鎵1E19 C P +層》 Ο ^ ^ 在一實施例中，該CVD反應器可配置為提供一沉積 層’其具有：300 nm的砷化鎵緩衝層；5 nm的砷化鋁犧 牲層；10 nm的磷化鎵銦窗層；700 nm的砷化鎵2E17 矽主動層；100 nm的坤化鎵c P層；300 nm的磷化鎵銦 P窗層；20 nm的磷化鎵銦1E20 P+隧道接合層；20 nm 的磷化鎵銦1E20 N+隧道接合層；30 nm的砷化鋁鎵窗； 400 nm的磷化鎵銦N主動層；1〇〇 nm的磷化鎵銦p主 0 動層；30 nm的砷化鋁鎵p窗；和3〇〇 nm的砷化鎵p+ 接觸層。 本發明之實施例大體上係關於懸浮的基板載體或支 撐。在一實施例中，提供一用於支撐及運送至少一個基 板或晶圓通過一反應器的基板載體，其包含：一基板載 體主艎，其包含一上表面和一下表面；及至少一個壓痕 袋，其配置在該下表面内部。在另一實施例中，該基板 載體包含：一基板載體主體，其包含一上表面和一下表 面；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部。在另 42 201006952

一實施例中，該基板載體包含：―基板载體主體，其包 含一上表面和一下表面；一壓痕區域，其位於該上表面 内部；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部。在 另一實施例中’該基板載體包含：一基板載體主體其 包含-上表面和—下表面；—壓痕區域，其位於該上表 面内部；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部， 其中各壓痕袋具有一矩形幾何形狀及四側壁，其垂直或 實質上垂直延伸至該下表面。纟另一實施_中該 載體包含：—基板載體主體，其包含—上表面和一下表 面；及至少兩個壓痕袋，其配置在該下表面内部，其中 各壓痕袋具有一矩形幾何形狀及四側壁，其垂直或實質 上垂直延伸至該下表面。 在另一實施例中，提供一用於支撐及運送至少一個基 板通過一反應器的基板載體’其包含：一基板载體主體， 其包含-上表面和-下表面；及至少―個廢痕袋，其配 置在該下表面内部。該基板載體主體可具有―矩形幾何 形狀、一正方形幾何形狀或另—類型的幾何形狀。在一 範例中’該基板載體主體具有兩個短側邊及兩個長側 邊，其$該兩個短侧邊之-為該基板載體主體的前部， 且另一個短側邊為該基板載體主體的後部。該基板載鳢 主體可包含石墨或由石墨製成。 在某些範例中，該上表面包含至少—個配置在其中的 屋痕區域。該上表面内部之該壓痕區域係配置為在其上 固持-基板。在其他範例中，該上表面可具有至少兩個、 43 201006952 三個、四個、八個、十二個或更多的該壓痕區域。在另 一範例中’該上表面不具有壓痕區域。 在另一實施例中，該下表面可具有至少兩個該壓痕 袋，其係配置為接受一氣體緩衝。在某些範例中，該下 表面具有一個、三個或更多的該壓痕袋。該壓痕袋可具 有一矩形幾何形狀、一正方形幾何形狀或另一類型的幾 何形狀。各該壓痕袋通常具有兩個短側邊及兩個長側 邊。在一範例中，該短側邊及該長側邊是筆直的。該短 攀 側邊及該長側邊係相對該下表面垂直。在另一範例中， 該兩個短側邊的至少一個以一第一角度逐漸變細，該兩 個長側邊的至少一個以一第二角度逐漸變細，且該第一 角度可大於或小於該第二角度。在另一範例中，該兩個 短側邊的至少一個是筆直的，且該兩個長側邊的至少一 個疋逐漸變細的》在另一範例中，該兩個短側邊的至少 一個是逐漸變細的，且該兩個長側邊的至少一個是筆直 鲁 的。在一實施例中，該壓痕袋具有一矩形幾何形狀且 δ亥壓痕袋係配置為接受一氣體緩衝。該壓痕袋可具有逐 漸變細的側壁，其從該上表面開始逐漸變細。 在另一實施例中’提供在一氣相沉積製程期間用於懸 浮配置在一基板載體之一上表面上之基板的方法，其包 含：將一基板載體之一下表面暴露至一氣流；在該基板 載趙下方形成一氣體緩衝；在一處理腔室内部懸浮該基 板載體；及在該處理腔室内部沿著一路徑移動該基板載 體。在許多範例中，沿著該路徑之該基板載體的移動及/ 44 201006952 或該基板載體的速度可藉由調整該氣流流速來控制❶該 氣體緩衝可形成在配置於該下表面内部的該至少一個壓 痕袋内部。在某些範例中，該下表面具有至少兩個壓痕 袋。該壓痕袋係配置為接受該氣體緩衝^該基板載體之 * 一上表面包含至少一個壓痕區域，以支撐一基板。該壓 痕袋可具有逐漸變細的側壁，其從該基板載體的該上表 面開始逐漸變細。 在另一實施例中，提供在一氣相沉積製程期間用於懸 浮配置在一基板載體上之基板的方法，其包含：將一基 板載體之-下表面暴露至一氣流，其中至少一個晶圓係 配置在該基板載體之一上表面上，且該下表面包含至少 一個壓痕袋；在該基板載體下方形成一氣體緩衝；在一 處理腔室内部懸浮該基板載鱧；及在該處理腔室内部沿 著一路徑移動該基板載體。 在另一實施例中，提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 • 配置在一基板載體上之基板的方法’其包含：將一基板 載體之一下表面暴露至一氣流，其中該下表面包含至少 一個祕H豸基板載體下方形成一氣體緩衝；在一 處理腔室内部懸浮該基板載體；及在該處理腔室内部沿 著一路徑移動該基板載體。 在另一實施例中，提供在氣相沉積製程期間用於懸浮 配置在一基板載體上之基板的方法，其包含•將一基板 载體之一下表面暴露至一氣流，其中該下表面包含至少 兩個磨痕袋’ ·在該基板載體下方形成一氣體緩衝；在一 45 201006952 處理腔室内部懸浮該基板載體；及在該處理腔室内部沿 著一路徑移動該基板載體。 本發明之實施例大體上係關於一化學氣相沉積反應器 系統及相關的使用方法。在一實施例中，提供一化學氣 • 相沉積系統，其包含：一蓋組件，例如，一頂板，其具 有複數個沿著該頂板縱軸設置的隆起部分。該系統包含 一轨道，其具有一沿著該軌道縱轴設置的導引路徑，例 龜 如，一通道’其中該通道適於容納該頂板之該複數個隆 起部分，從而在該複數個隆起部分和該軌道之地板間形 成一間隙，其中該間隙係配置為容納一基板。該系統包 含一加熱組件，例如，一加熱元件，其可操作以在該基 板沿著該軌道之該通道移動時加熱該基板。在一實施例 中’該軌道可操作以沿該軌道之該通道浮動該基板。 在一實施例中’該系統包含一槽以支撐該軌道。該間 隙可具有介於0.5及5毫米間或介於〇.5及1毫米間的厚 • 度。該頂板由鉬或石英形成，該軌道由石英或矽石形成。 該頂板可操作以引導一氣體至該間隙，並可進一步包含 複數個埠，其沿著該頂板縱軸設置，且配置在該複數個 隆起部分間，從而定義介於該複數個隆起部分間的路 控°該複數個埠的一或多個適於傳遞及/或排出一氣體至 位於該頂板之該複數個隆起部分及該軌道地板間的該間 隙。 該加熱元件的範例包含：一加熱燈，其耦合至該執道 或和該軌道一起；複數個加熱燈，其沿著該軌道配置； 46 201006952 一加熱燈組’其可操作以在該基板沿著該執道通道移動 時，沿著該軌道移動；電限加熱器，其耦合至該轨道或 和該軌道一起；一感應加熱源，其耦合至該基板及/或該 軌道或和該基板及/或該軌道一起。該加熱元件可操作以 維持一跨該基板的溫度差，其中該溫度差小於攝氏1〇 度。在一實施例中，該化學氣相沉積系統為一大氣壓力 化學氣相沉積系統。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含： ❹一入口隔離器，其可操作以防止污染物由該系統之—入 口進入該系統；一出口隔離器，其可操作以防止污染物 由該系統之一出口進入該系統；及一中間隔離器，其配 置在該入口和出口隔離器之間。該系統可進一步包含一 第一沉積區，其配置為鄰接該入口隔離器；及一第二沉 積區，其配置為鄰接該出口隔離器。該中間隔離器係配 置在該沉積區之間，並可操作以防止該第一沉積區和該 φ 第二沉積區之間的氣體混合。 在一實施例中，該入口隔離器可進一步操作以防止注 入該第一沉積區之氣體的逆擴散，該中間隔離器可進一 步操作以防止注入該第二沉積區之氣體的逆擴散，且該 出口隔離器可進一步操作以防止注入該第二沉積區之氣 體的逆擴散。由該隔離器之至少一個所形成的隔離區具 有介於1至2公尺之間的長度。一氣體，例如，氮，係 以一第一流速，例如，約每分鐘3〇公升，注入該入口隔 離器’以防止來自該第一沉積區之氣體的逆擴散。一氣 47 201006952 體，例如，胂，係以一第一流速，例如，約每分鐘3公 升，注入該中間隔離器，以防止該第一沉積區和該第二 沉積區之間的氣體逆混合。一氣體，例如，氮，係以一 第流速例如’約每分鐘30公升，注入該出口隔離器， 以防止污染物由該系統之該出口進入該系統。在—實施 例中’一排氣襞置係配置為鄰接各該隔離器，並可操作 以排出該隔離器所注入的氣體。一排氣裝置可配置為鄰 粵 接各該沉積區，並可操作以排出注入該沉積區中的氣體。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含： 一外殼；一轨道，其為該外殼所環繞，其中該軌道定義 一導引路徑，例如，一通道，其適於導引該基板通過該 化學氣相沉積系統。該系統包含一栽體，其用於沿著該 軌道通道移動該基板，其中該軌道可操作以使該載體沿 著該軌道通道懸浮。該外殼由鉬、石英或不鏽鋼形成， 該軌道由石英、鉬、熔融矽石、陶瓷形成，且該載體由 • 石墨形成。 在一實施例中’該轨道包含複數個開口及/或一導管， 其沿著該軌道地板配置，且各自可操作以供應一氣體緩 衝給該通道和該載體之底表面，以舉升或懸浮該載體， 以及實質上沿著該軌道通道將該載體置中。該導管可具 有v形，且該载體可具有一沿著底表面配置的凹口（例 如，v形）。一氣體係施加至該載體凹口，以實質上從該 軌道地板舉升該載體，並實質上沿著該軌道通道將該載 體置中。該執道可，例如，以小於約十、二十或介於一 48 201006952 和五度間的角度，傾斜，以允許該基板從該通道之一第 一端移動並浮動至該通道之一第二端。該軌道及/或外殼 可包含多個鏈段。 在一實施例中’該系統可包含：一輸送帶，其可操作 以自動引入基板至該通道；一擷取器，其可操作以自動 擷取來自該通道的基板；及/或一加熱元件，其可操作以 加熱該基板。該加熱元件係耦合至該外殼、該基板及/或 該軌道，或和該外殼、該基板及/或該軌道一起。該栽體 可操作以沿著該軌道通道運送該基板條料。

在一實施例中，提供一用於移動一基板通過一化學氣 相沉積系統的軌道組件，其包含：一頂部，該頂部具有 一地板；侧支撐，例如，一對執條，其配置為鄰接該地 板’從而定義-導引路徑，例如，一通道，以沿著該地 板導引該基板。一底部係耦合至該頂部或和該頂部一 起，以在其間形成一或多個腔室。該頂部可包含一凹入 的底表面，且該底部可包含·凹入的頂表面，以形成該 腔室》在一實施例中，該頂部及/或該底部係由鉬、石英、 矽石、氧化鋁或陶瓷形成。 在一實施例中，該頂部具有複數個開口 該地板，以提供介於該腔室和該通道之間 其配置通過 的流醴溝通。 一氣體緩衝，例如，氮，係從該腔室供應給該通道，以 實質上從該頂部之該地板舉升’並沿著該頂部之該地板 運送該基板。該地板可，例如，以小於約I _ 、〜J十、二十或介 49 201006952 於一和五度間的角度，傾斜，以允許該基板從該通道之 一第一端移動並浮動至該通道之一第二端。 在一實施例中，該頂部具有複數個開口，其配置通過 鄰接該地板的該對軌條。一氣體通過該複數個開口供 應’以實質上將沿著該頂部之該通道移動的該基板置 中。該地板亦可包含一逐漸變細的輪廓及/或一經此供應 氣體的導管，其各自可操作以實質上將沿著該頂部之該 通道移動的該基板置中。該導管可具有V形及/或該基板 可具有一凹口（例如，V形），以容納一沿著該基板之一底 表面配置的氣體緩衝’其可操作以實質上將沿著該頂部 之該通道移動的該基板置中。 在一實施例中，該軌道組件可包含一輸送帶，其可操 作以自動引入基板至該通道；及/或一擷取器，其可操作 以自動擷取來自該通道的基板。一注入管線可麵合至該 底部或和該底部一起’以透過該地板供應一氣體給該腔 室’以實質上使該基板沿著該頂部之該地板浮動。該頂 部可進一步包含凹入部分，其鄰接該軌條，並可操作以 令納反應器的蓋組件，例如，一頂板。該軌道組件可包 含槽該頂部及該底部係安座其中。該槽係由石英、 鉬或不鏽鋼形成。 在實施例中’提供在化學氣相沉積製程期間用於形 成多層材料的方法，其包含：在一砷化鎵基板上形成 一砷化鎵緩衝層；在該緩衝層上形成一砷化鋁犧牲層； 及在該犧牲層上形成一砷化鋁鎵鈍化層。該方法可進一 50 201006952 步包含在該鈍化層上形成一神化鎵主動層（例如，厚度約 為1000奈米該方法可進一步包含在該主動層上形成 一含磷砷化鎵層。該方法可進一步包含移除該犧牲層， 以使該主動層與該基板分離。在一磊晶舉離製程期間， 當該砷化鎵主動層與該基板分離時，該砷化鋁犧牲層可 暴露至一蝕刻溶液。該方法可進一步包含在一後續的化 4 學氣相沉積製程期間於該基板上形成額外的多層材料。 該缓衝層厚度可約為300奈米、該鈍化層厚度可約為3〇 ® 奈米及/或該犧牲層厚度可約為5奈米》 在一實施例中，提供在基板上使用化學氣相沉積系統 形成多磊晶層的方法，其包含：在該系統之一入口處將 該基板引入一導引路徑，例如，一通道，同時防止污染 物由該入口進入該系統；當該基板沿著該系統之該通道 移動時’在該基板上沉積一第一磊晶層；當該基板沿著 該系統之該通道移動時’在該基板上沉積一第二磊晶 φ 層；防止該第一沉積步驟和該第二沉積步驟之間的氣體 混合；及在該系統之一出口處從該通道擷取該基板，同 時防止污染物由該出口進入該系統。該方法可進一步包 含：在沉積該第一磊晶層前加熱該基板；當在該基板上 沉積該第一及第二磊晶層時，維持該基板溫度；及/或在 沉積該第二蠢晶層後冷卻該基板。該基板實質上可沿著 該系統之該通道浮動。該第一磊晶層可包含砰化鋁及/或 該第二磊晶層可包含砷化鎵。該方法可進一步包含在該 基板上沉積一含磷砷化鎵層，及/或在該磊晶層沉積期 51 201006952 間’加熱該基板至位於約攝氏300度至约攝氏8〇〇度之 範圍内的溫度。該基板之一中心溫度對一邊緣溫度彼此 可位於攝氏1〇度内。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積反應器，其包含： 蓋組件，其具有一主體；.及一轨道組件.，其具有一主 體和一導引路徑，該導引路徑沿著該主體縱轴設置。該 蓋組件之該主體和該軌道組件之該主體係耦合在一起， ❹ 以在其間形成一間隙，其配置為容納一基板。該反應器 可進一步包含一加熱組件，該加熱組件包含複數個加熱 燈，其沿著該軌道組件配置，並可操作以在該基板沿著 該導引路徑移動時加熱該基板。該反應器可進一步包含 一軌道組件支撐，其中該軌道組件係配置在該軌道組件 支撐中。該軌道組件之該主體可包含：一氣體空腔，其 位於該主體縱轴内部並沿著該主體縱轴延伸；及複數個 埠，其從該氣體空腔延伸至該導引路徑之一上表面，並 ❹配置為沿著該導引路徑供應一氣體緩衝。該軌道組件之 該主體可包含石英。該蓋組件之該主體可包含複數個 埠，其配置為提供對該導引路徑之流體溝通。該加熱組 件可操作以維持一跨該基板的溫度差，其中該溫度差小 於攝氏10度》在一實施例中，該化學氣相沉積反應器為 一大氣壓力化學氣相沉積反應器。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含·· 一入口隔離器，其可操作以防止污染物由該系統之一入 口進入該系統，·一出口隔離器，其可操作以防止污染物 52 201006952 由該系統之—出口進入該系鍊；及一中間隔離器，其配 置在該入口和出口隔離器之間。該系統可進一步包含一 第一沉積區，其配置為鄰接該入口隔離器；及一第二沉 積區’其配置為鄰接該出口隔離器。該中間隔離器係配 • 置在該沉積區之間，並可操作以防止該第一沉積區和該 . 第二沉積區之間的氣體混合。一氣體係以一第一流速注 入該入口隔離器，以防止來自該第一沉積區之氣體的逆 擴散；一氣體係以一第”流速注入該中間隔離器’以防 止該第一沉積區和該第二沉積區之間的氣體逆混合；及/ 或一氣體係以一第一流速注入該出口隔離器，以防止污 染物由該系統之該出口進入該系統。一排氣裝置可配置 為鄰接各該隔離器，並可操作以排出該隔離器所注入的 氣體’·及/或配置為鄰接各該沉積區，並可操作以排出注 入該沉積區中的氣體。 在一實施例中，提供一化學氣相沉積系統，其包含： ❹ 外殼，一轨道’其為該外殼所環繞，其中該軌道包含 一導引路徑，其適於導弓丨一基板通過該化學氣相沉積系 統；及一基板載體，其用於沿著該導引路徑移動該基板， 其中該轨道可操作以使該載體沿著該導引路徑懸浮。該 軌道可包含複數個開口，其可操作以供應一氣體緩衝給 該導引路徑》該氣體緩衝係施加至該基板載體之一底表 面，以從該執道地板舉升該基板載體。該軌道可包含一 導管，其沿著該導引路徑配置，並可操作以實質上沿著 該軌道之該導引路徑將該基板載體置中。一氣體緩衝可 53 201006952 透過該導官供應給該基板載體之一底表面，以從該軌道 地板實質上舉升該基板載體。該執道可傾斜，以允許該 基板從該導引路徑之一第一端移動至該導引路徑之一第 二端。該系統可包含一加熱組件，該加熱組件包含複數 個加熱燈，其沿著該執道配置，並可操作以在該基板沿 著該導引路徑移動時加熱該基板。 雖然以上内容已揭示本發明之數個實施例，但可在不 偏離本發明基本範圍的情況下做出本發明的其他及進一 步實施例，且本發明範圍當由後附申請專利範圍決定。 【圖式簡單說明】 參照繪不於附圖中的實施例來提供於上文扼要總結之 本發明的更具體敘述，以更詳細了解本發明之上述特徵 結構。不過，須注意附圖僅說明此發明的典型實施例， 且因此不應視為對本發明範圍之限制，因為本發明可容 許其他等效實施例。 第JA圖繪不一根據本發明之一實施例的化學氣相沉 積反應器； 第1B圖繪示一根據本發明之一實施例之反應器蓋組 件的透視圖； 第2圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 反應器的侧面透視圖.； 第3圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 反應器的反應器蓋組件； 54 201006952 第4圖續'示根據此處所述之另一實施例之化學氣相沉 積反應器之反應器蓋組件的頂視圖； 第5圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 反應器的晶圓載體軌道； •第6圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 . 反應器之晶圓載體軌道的前視圖； 第7圖％示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 粵 反應器之晶圓载體軌道的側視圖； 第8圓綠示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 反應器之晶圓載體軌道的透視圖； 第9圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉積 反應器的反應器蓋組件和晶圓載體軌道； 第1 〇 A圖緣示一根據此處所述之一實施例的化學氣相 沉積反應器； 第10B至i〇c圖繪示一根據此處所述之另一實施例的 © 懸浮晶圓載體； 第10D至i0F圖繪示其他根據此處所述之另一實施例 的懸浮晶圓載體； 第U圖續'示一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第一布局； 第12圖繪示一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第二布局； 第13圖緣不一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第三布局； 55 201006952 第14圖繪示一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第四布局； 第15圖繪不—根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第五布局； 第16圖繪示一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第六布局； 第17圖綠示一根據此處所述之一實施例之化學氣相 沉積反應器的第七布局；及 第18圖繪示根據此處所述之一實施例之化學氣相沉 積反應器的流動路徑配置。 【主要元件符號說明】 10 反應器 31 上部分 20 反應器蓋組件 32 下部分 21 埠 33 氣孔 22 埠 34 氣孔 23 埠 35 側表面 24 埠 36 氣體空腔 25 凸緣構件 38 管線 26 隆起部分 39 凹入部分 27 下表面 40 晶圓載體 28 主體 50 加熱燈組件 29 上表面 60 間隙 30 晶圓載體軌道 70 晶圓載體 56 201006952

71 短側邊 230 隔離器組件 72 上表面 240 隔離器組件 73 長側邊 250 隔離器組件 74 下表面 260 隔離器組件 75 壓痕 290 沉積區 76 側邊 300 第二配置 77 側邊 310 晶圓 78 壓痕 320 反應器蓋組件 100 CVD反應器 330 底部部分 120 反應器主體 340 沉積區 130 晶圓載體軌道 350 隔離簾 135 頂 360 溫度斜升 136 V形凹口 370 熱區 137 氣體空腔 380 沉積區 140 晶圓載體 390 沉積區 150 加熱燈組件 400 第三配置 160 帶 410 供應氮 200 第一配置 411 溫度斜升 210 流動路徑 412 熱區 215 流動路徑 415 入口隔離區 217 接合面 420 氫/胂混合物 219 流動路徑 425 預熱排氣區 220 隔離器組件 430 隔離區 225 排氣裝置 435 沉積區 57 201006952

440 區域 555 冷卻排氣區 445 區域 560 隔離區 450 區域 600 第五配置 455 區域 610 供應氮 460 區域 611 溫度斜升 465 區域 612 熱區 470 區域 615 入口隔離區 475 區域 620 氫/胂混合物 480 隔離區 625 流量平衡限制器區 485 冷卻排氣區 630 區域 490 出口氮隔離區 635 區域 500 第四配置 640 區域 510 供應氮 645 區域 511 溫度斜升 650 區域 512 熱區 655 區域 513 溫度斜升 660 區域 515 入口隔離區 665 區域 520 氫/胂混合物 700 第六配置 525 預熱排氣區 710 供應氮 530 隔離區 711 一或多個溫度斜升 535 排氣區 712 熱區 540 沉積區 715 入口隔離區 545 區域 720 氫/胂混合物 550 隔離區 725 流量平衡限制器區 58 201006952

730 沉積區 920 路徑配置 735 沉積區 921 窄流動面積 740 沉積區 930 路徑配置 745 沉積區 931 較寬的流動面積 750 沉積區 940 路徑配置 755 冷卻排氣區 941 雙重流動路徑配置 755 流量平衡限制器區 942 間隙 760 出口氮隔離區 943 窄流動面積 800 第七配置 944 排氣流動路徑 810 供應氮 945 注入流動路徑 811 溫度斜升 950 路徑配置 812 熱區 951 路徑配置 813 溫度斜升 952 窄間隙部分 815 入口隔離區 953 流動面積 820 氫/胂混合物 954 排氣流動路徑 825 預熱排氣區 955 注入流動路徑 830 沉積區 956 注入流動路徑 835 冷卻排氣區 957 排氣流動路徑 840 區域 958 路徑配置 900 路徑配置 959 窄間隙部分 910 雙重流動路徑配置 960 注入流動路徑 911 較寬的流動面積 59

Claims (1)

1. 201006952 七、申請專利範圍： 1. 一種化學氣相沉積反應器，包含： 一蓋組件，其具有一主體； 軌道組件，其具有一主體和一導引路徑，該導引 〖 路徑沁著該主體縱轴設置，其中該蓋組件之該主體和該 軌道組件之該主體係耦合在一起，以在其間形成一間 隙’其配置為容納一基板；及 Φ 加熱組件’其包含複數加熱燈，其沿著該軌道組 件配置，並可操作以在該基板沿著該導引路徑移動時加 熱該基板。 2. 如申請專利範圍第1項所述之反應器，更包含一軌道 組件支撐’其中該軌道組件係配置在該軌道組件支撐中。 3. 如申請專利範圍第i項所述之反應器，其中該轨道組 件之該主體包含：一氣體空腔，其位於該主體縱轴内部 並沿著該主體縱輛延伸；及複數埠，其從該氣體空腔延 籲 伸至該導引路徑之一上表面，並配置為沿著該導引路徑 供應一氣體緩衝。 4·如申請專利範圍第3項所述之反應器，其中該軌道組 件之該主體包含石英。 5·如申請專利範圍第！項所述之反應器，其中該蓋組件 之該主體包含複數埠，其配置為提供對該導引路徑之流 體溝通。 60 201006952 6.如申請專利範圍第1項所述之反應器，其中該加熱元 件可操作以維持跨該基板的一溫度差其中該溫度差小 於攝氏1 0度。 7·如申請專利範圍第1項所述之反應器’其中該化學氣 相/儿積反應器為一大氣壓力化學氣相沉積反應器。 , 8. 一種化學氣相沉積系統，包含： 一入口隔離器’其可操作以防止污染物由該系統之 一入口進入該系統； ❹ _ 一出口隔離器，其可操作以防止污染物由該系統之 一出口進入該系統； 中間隔離器，其配置在該入口和出口隔離器之間； 第一沉積區’其配置為鄰接該入口隔離器；及 第一沉積區，其配置為鄰接該出口隔離器，其中 該中間隔離器係配置在該沉積區之間，並可操作以防止 該第一沉積區和該第二沉積區之間的氣體混合。 • 9.如申請專利範圍第8項所述之系統，其中一氣體係以 一第—流速注入該入口隔離器，以防止來自談第一沉積 區之氣體的逆擴散。 10.如申請專利範圍第8項所述之系統，其中一氣體係以 一第一流速注入該中間隔離器，以防止該第一沉積區和 該第一沉積區之間的氣體逆混合。 Π·如申請專利範圍第8項所述之系統，其中一氣體係以 一第一流速注入該出口隔離器，以防止污染物由該系統 之該出口進入該系統。 61 201006952 12. 如申請專利範圍第8項所述之系統，更包含一排氣裝 置’其係配置為鄰接各該隔離器，並可操作以排出由該 隔離器所注入的氣體。 13. 如申請專利範圍第8項所述之系統，更包含一排氣裝 置’其配置為鄰接各沉積區’並可操作以排出注入該沉 積區中的氣體。 14. 一種化學氣相沉積系統，包含： 一外殼； 參 一軌道，其為該外殼所環繞，其中該軌道包含一導 引路徑，其適於導引一基板通過該化學氣相沉積系統； 及 基板載體’其用於沿著該導引路徑移動該基板， 其中該軌道可操作以使該基板載體沿著該導引路徑懸 浮。 15. 如申請專利範圍第14項所述之系統，其中該轨道包 • 含複數開口，其可操作以供應一氣體緩衝給該導引路徑。 16·如申請專利範圍第15項所述之系統，其中該氣體緩 衝係施加至該基板載體之一底表面，以從該軌道的一地 板舉升該基板载體。 17.如申請專利範圍第14項所述之系統其中該軌道包 含一導管，其沿著該導引路徑配置，並可操作j^實^上 沿著該軌道之該導引路徑將該基板載體置中。 62 201006952 is.如申請專利範圍第17項所述之系統盆 I 該氣 衝係透過該導管供應給該基板载體之一 吸 展表面，以從續 軌道地板實質上舉升該基板载體。 19. 如申請專利範圍第14項所述之系 沾μ 統，其中該軌道係 導引路徑之-第二端。-第-端移動至該 20. 如申請專利範圍第14項所述之系統， 更包.含一加孰 ❿ 組件，該加熱組件包含複數加熱燈，裳 ”、 、〇著該軌道配置， :了操作以在該基板沿著該導弓丨路徑移動時加熱該基 21 法 一種在化學氣相沉積製程期間形成多層材料的方 包含下列步驟： 万 在一砷化鎵基板上形成一砷化鎵緩衝層； 在該神化鎵緩衝層上形成一砷化鋁犧牲廣； 在該砷化鋁犧牲層上形成一砷化鋁鎵鈍化層；及 在該神化銘鎵鈍化層上形成一砷化鎵主動層。 22. 如申請專利範圍第21項所述之方法 ，更包含在該蹄 化鎵主動層上形成一含構神化鎵層。 23. 如申請專利範圍第21項所述 戍，更包含移哈兮 坤化銘犧牲層，以使該珅化鎵主動層與該基板分離。、、 24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中在 。 舉離製程期間，當料化鎵主動層與該基板分=蟲晶 砷化鋁犧牲層係暴露至一蝕刻溶液。 該 63 201006952 25·如申請專利範圍第 乐23項所遠之方法，更包含：在一 後續的化學氣相沉積製鞋湘 ^ ^ ^ 展私期間’於該基板上形成額外的 多層材料。 6.種在基板上使用化學氣相沉積系統形成多蟲晶層 的方法’包含下列步驟： 在該系統《人口處，將該基板引人—通道同時 防止污染物由該入口進入該系統；

   虽該基板著該系統之該通道移動時，在該基板上 沉積一第一磊晶層； 當該基板沿著狀該料移料，在該基板上 沉積一第二磊晶層； 防止該第-沉積步驟和該第二沉積步驟之間的氣體 混合；及 在該系統之一出口處從該通道擷取該基板，同時防 止污染物由該出口進入該系統。 27. 如申請專利範圍第％項所述之方法更包含：在沉 積該第一磊晶層前加熱該基板。 28. 如申請專利範圍第26項所述之方法，更包含：當在 該基板上沉積該第一及第二磊晶層時，維持該基板溫度。 29. 如申請專利範圍第26項所述之方法更包含：在沉 積該第二磊晶層後冷卻該基板。 3〇.如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該基板實 質上沿著該系統之該通道浮動。 64 201006952 .如申請專利範圍第26項所述之方法更包含：在該 磊晶層沉積期間，加熱該基板至位於約攝氏3〇〇度至約 攝氏800度之範圍内的溫度。 32.如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該基板之 • 一中心溫度對一邊緣溫度彼此差距在攝氏1〇度内。 • 33. —種用於支撐及運送至少一個基板或晶圓通過一反 應器的基板載體，包含： φ 一基板載體主體，其包含一上表面和一下表面；及 至少一壓痕袋，其配置在該下表面内部。 34. 如申請專利範圍第33項所述之基板載體其中該基 板載體具有一矩形幾何形狀。 35. 如申請專利範圍第34項所述之基板載體，更包含至 少一壓痕區域，其位於該上表面内部，且該壓痕區域係 配置為在其上固持一基板。 36. 如申請專利範圍第33項所述之基板載體，其中該基 蟾板載體主體包含石墨。 37. 如申請專利範圍第33項所述之基板載體，其中該壓 痕袋具有一矩形幾何形狀’且該壓痕袋係配置為接受一 氣體緩衝。 38. 如申請專利範圍第37項所述之基板載體，其中該壓 痕袋具有逐漸變細的側壁，其從該上表面開始逐漸變細。 39. —種在氣相沉積製程期間用於懸浮配置在一基板載 體之一上表面上之基板的方法，包含下列步驟： 將一基板載體之一下表面暴露至一氣流； 65 201006952 在該基板載體下方形成一氣體緩衝； 在一處理腔室内部懸浮該基板載體；及 在該處理腔室内部沿著一路徑移動該基板載體。 40·如申請專利範圍第39項所述之方法，更包含：藉由 調整該氣流流速，控制沿著該路徑之該基板载體的移動。 41. 如申請專利範圍第39項所述之方法，更包含：藉由 調整該氣流流速’控制沿著該路徑之該基板載體的速度。 42. 如申請專利範圍第39項所述之方法，其中該氣體緩 ® 衝係形成在配置於該下表面内部的一壓痕袋内部。 43. 如申請專利範圍第39項所述之方法，其中該下表面 包含至少一壓痕袋，其配置為接受該氣體緩衝。 44. 如申請專利範圍第43項所述之方法，其中該壓痕袋 具有逐漸變細的側壁，其從該基板載體之該上表面開始 逐漸變細。 ❿ 66