TWI396247B - 具有轂盤之晶圓載體 - Google Patents

具有轂盤之晶圓載體 Download PDF

Info

Publication number
TWI396247B
TWI396247B TW097148559A TW97148559A TWI396247B TW I396247 B TWI396247 B TW I396247B TW 097148559 A TW097148559 A TW 097148559A TW 97148559 A TW97148559 A TW 97148559A TW I396247 B TWI396247 B TW I396247B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer carrier
plate
hub
mandrel
upstream
Prior art date
Application number
TW097148559A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200935543A (en
Inventor
Vadim Boguslavskiy
Alexander I Gurary
Keng Moy
Eric A Armour
Original Assignee
Veeco Instr Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veeco Instr Inc filed Critical Veeco Instr Inc
Publication of TW200935543A publication Critical patent/TW200935543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI396247B publication Critical patent/TWI396247B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

具有轂盤之晶圓載體
本發明係關於化學氣相沈積裝置。
此申請案係2007年12月12日申請之題為"WAFER CARRIER WITH HUB"之美國申請案第12/001,761號之一部分接續申請案，該案之揭示內容以引用方式併入本文中。
某些材料(例如化合物半導體)係藉由如下步驟形成：將一工件(最通常一盤狀晶圓)之一表面在升高溫度下曝露至氣體以便該等氣體在該工件之該表面上起反應並沈積期望材料。舉例而言，眾多III-V半導體層(例如，氮化鎵、氮化銦、砷化鎵、磷化銦及銻化鎵及類似物)可沈積至一基板上以形成若干電子器件(例如，二極體及電晶體)及若干光電器件(例如，發光二極體及半導體雷射器)。II-VI半導體可藉助類似製程沈積。成品器件之性質深深地受到在該製程期間所沈積之各種層之性質之次要變化的影響。因此，在此技術中已投入相當大的努力來開發如下反應器及加工方法：其可在一大晶圓表面上方或在固持於該反應器中之眾多較小晶圓表面上方達成均勻沈積。
已在工業中廣泛使用之一種形式之反應器係旋轉盤反應器。此反應器通常包含一盤狀晶圓載體。該晶圓載體具有經配置以固持欲處理之一個或多個晶圓之若干凹穴或其他特徵。該載體與其上之晶圓一起被置於一反應室中並被固持以使得該載體之晶圓承載表面面向一上游方向。該載體圍繞一沿上游至下游方向延伸的軸線通常以每分鐘數百次回轉的旋轉速度旋轉。反應性氣體自一定位於該反應器之上游端處之噴射頭沿下游方向引向該載體上之晶圓。該晶圓載體維持在一期望升高溫度處，在此製程期間最通常約350℃至約1600℃。該晶圓載體之旋轉幫助確保該等所曝露晶圓之所有區皆曝露至大致均勻條件且幫助確保期望半導體材料之均勻沈積。在已處理一特定晶圓載體上之晶圓之後，將該晶圓載體自反應室移除並以一承載若干新晶圓之新晶圓載體替代且對該新晶圓載體重複該製程。
許多旋轉盤反應器設計併入一心軸，其具有一永久地安裝於該心軸上稱為一"基座"之盤狀金屬元件。在處理製程期間，欲處理之晶圓載體安置於安置於該基座上並由該基座固持。在該製程期間，安置於該基座之下游處之加熱元件(例如，電阻元件)加熱該基座及該晶圓載體。新近，如美國專利第6,685,774號(其揭示內容以引用方式併入本文中)中所揭示，已開發出"無基座"反應器。在一無基座反應器中，在晶圓載體被置於反應器室中以供處理時，該晶圓載體被直接安裝至反應器之心軸上。該晶圓載體之面向下游之表面直接曝露至加熱元件。該無基座反應器設計提供自反應器之加熱元件至晶圓載體之經顯著改良之熱轉移及至該晶圓載體之所有區之經顯著改良之熱轉移均勻度。
一種用於一無基座反應器之晶圓載體必須併入若干如下特徵：該等特徵允許該晶圓載體在該晶圓載體被置於反應室中時機械地嚙合該心軸。必須提供此嚙合，而不損壞該心軸或該晶圓載體。此外，該晶圓載體必須由如下材料形成：其在所採用之升高溫度處保持實質性強度及剛性且其不與該製程中所採用之氣體起反應。雖然用於無基座反應器之滿意的晶圓載體可由例如經碳化矽塗覆之陶瓷材料等材料形成，但仍將期望進一步改良。
本發明之一個態樣提供一種用於一CVD反應器之晶圓載體。該晶圓載體期望地包含一由一非金屬耐火材料、較佳一陶瓷材料(例如，碳化矽)製成之板。該板具有相背對之上游及下游表面，且具有一中心區域及一周邊區域。該板在該周邊區域中具有適於固持曝露於該板之該上游表面處之複數個晶圓之若干晶圓固持特徵。根據本發明之此態樣之晶圓載體亦期望地包含一在該中心區域中附接至該板之轂盤，該轂盤具有一適於嚙合一CVD反應器之一心軸以便將該板與該心軸機械地連接在一起之心軸連接。該轂盤之該心軸連接較佳適於以可移除方式嚙合該心軸。該轂盤可係至少部分地由除該板之材料之外的一種或多種材料形成。例如，該轂盤可包含若干金屬元件。該轂盤亦可包含一界定該心軸連接之插入物，其由一相對軟的材料(例如，石墨)形成。在另一實例中，該板可在該中心區域中包含一開口，且該插入物可收納於該開口內。在一個實例中，該插入物可壓入配合至該開口中。亦可在該中心區域中提供一帽(較佳由碳化矽形成)部分地上覆該板之該上游表面之一部分。在另一實例中，該帽可固定至該插入物。舉例而言，該帽及該插入物可各自包含經構形以彼此嚙合之螺紋。在操作中，該轂盤將該板機械地連接至心軸，而不對該板強加可能損壞集中負載。期望地，該轂盤以可移除方式附接至該板。
本發明之一進一步態樣提供一種化學氣相沈積反應器，其併入一如上文所討論之晶圓載體，連同額外元件，例如：一反應室，一安裝於該反應室內以圍繞一大體沿上游至下游方向延伸的軸線旋轉之心軸，一用於將一種或多種反應氣體引入至該反應室中之噴射頭，及一種或多個環繞該心軸之加熱元件。該晶圓載體之該心軸連接適於將該晶圓載體安裝於該心軸上以使得該板之上游表面面朝該噴射頭且使得該板之下游表面面朝該一個或多個加熱元件。較佳地，在該晶圓載體安裝於該心軸上時，在該板之周邊區域中該板之下游表面直接面向該等加熱元件。陳述另一方式，該轂盤較佳不在該板下游表面之周邊區域與該等加熱元件之間延伸。因此，該轂盤不與該等加熱元件與該板之間的輻射熱轉移介接。
本發明之再一態樣提供處理晶圓之方法。一種根據本發明之此態樣之方法期望地包含如下步驟：藉由如下方法加工各自包含一轂盤及一以可移除方式附接至該轂盤之板之複數個晶圓載體，使每一個晶圓載體之轂盤與一加工裝置之一心軸嚙合並旋轉該心軸及晶圓載體同時處理攜載於該板上之晶圓；並在已加工每一個晶圓載體之後將晶圓自彼晶圓載體移除。該處理較佳地包含一化學氣相沈積製程。期望使用若干新晶圓重複該等步驟。該根據本發明之此態樣之方法最期望地包含如下進一步步驟：藉由將該轂盤自該板移除，接著清潔該板，並接著藉助相同或一不同的轂盤重新裝配該板來更新每一個晶圓載體。該清潔該板之步驟可包含蝕刻該板。由於轂盤在清潔之前自該板移除，因此該等用於清潔該板之步驟可包含若干將攻擊該轂盤之處理。
本發明之另一態樣提供一種用於一CVD反應器之晶圓載體。該晶圓載體期望地包含一板，其具有相背對之上游及下游表面，且具有一中心區域及一周邊區域。該板在該周邊區域中具有適於固持曝露於該板之該上游表面處之複數個晶圓之若干晶圓固持特徵。該根據本發明之此態樣之晶圓載體亦期望地在該中心區域中包含一自該板之該上游表面突出之氣體流動促進元件。該板可具有一中心軸線，且該氣體流動促進元件期望地具有一以一圍繞該中心軸線之回轉表面形式之圓周表面。
本發明之一進一步態樣提供一種化學氣相沈積反應器，其併入一如上文所討論之晶圓載體，連同額外元件，例如：一反應室，一安裝於該反應室內以圍繞一大體沿上游至下游方向延伸的軸線旋轉之心軸，及一用於將一種或多種反應氣體引入至該反應室中之噴射頭。該晶圓載體之該心軸連接適於將該晶圓載體安裝於該心軸上以使得該板之該上游表面面朝該噴射頭且使得該氣體流動促進元件沿該軸線平放。該反應器經構形以沿下游方向將一種或多種反應氣體引向該晶圓載體及該氣體流動促進元件。
一種根據本發明之一個實施例之無基座反應器系統併入一反應室10。室10在其上游端處具有一氣體噴射頭12且毗鄰其下游端具有一對該室內部敞開之排氣連接14。反應室10裝備有一心軸16，其軸線18大體沿該室之上游至下游方向延伸。心軸16連接至一馬達驅動器20以圍繞軸線18旋轉該心軸。該心軸裝備有一適宜之真空密封件(未顯示)。一加熱器件22以一固定位置安裝於室10內以使得該加熱器毗鄰心軸16之上游端件環繞其。舉例而言，加熱器件22可包含一個或多個電阻加熱器、一個或多個適宜於接收RF能量並將其轉變為熱之元件或實質上任何其他能夠放出熱而不污染室10內部之器件。
室10內部藉助一加載鎖26連接至一預加載室24內部。鎖26裝備有一氣密閘，該氣密閘可選擇性地敞開以准許室10與24之間的連通及關閉以阻擋此連通。預加載室24具有一適當的加載門(未顯示)以使得可將晶圓載體置於該預加載室中並自其移除。同樣，預加載室24連接至一氣氛控制系統(未顯示)以便可在室24內提供一對應於室10內之氣氛之氣氛。室10及24具有一適當的機器人處理器件(未顯示)以在該等室之間移動晶圓載體並將晶圓載體置於心軸16上且將該等晶圓載體自該心軸移除。
該系統進一步包含一個或多個晶圓載體30。如下文更詳細討論，每一個晶圓載體皆包含整體板或本體32，其界定一上游表面34及一相背對之下游表面36。上游表面34具有經配置以固持若干晶圓以使得該等晶圓之表面大體面向上游之若干特徵，例如凹穴38。每一個晶圓載體亦包含一毗鄰本體32之中心曝露之轂盤40，轂盤40適於與心軸16之上游端相匹配。在圖1中所描繪之加載位置中，一在凹穴38中具有若干晶圓之晶圓載體34安置於室24內。在圖2中所描繪之操作沈積位置中，相同晶圓載體30安置於反應室10內且嚙合於心軸16上。雖然該晶圓載體處於圖2中所描繪之工作或沈積位置中，但該晶圓載體之本體32上覆加熱元件22。在此條件下，該等加熱元件經操作以將該晶圓載體加熱至期望升高溫度。旋轉心軸16從而藉此環繞軸線18旋轉晶圓載體及其上之晶圓。反應性氣體自噴射頭12向下游通過並越過該晶圓載體之上游面向表面且越過該等晶圓之安置於該晶圓載體之凹穴中之表面。該等氣體在該等晶圓之表面處起反應，藉此在該等晶圓之表面上形成期望材料。僅舉例而言，在一用於形成一III-V半導體之沈積製程中，該等反應性氣體可包含第一及第二氣體。該第一氣體可包含一種或多種有機金屬化合物，最通常係選自由以下組成之群組之金屬烷基化物：與一載氣(例如，氮氣或氫氣)混合之鎵、銦、及鋁烷基化物。該第二氣體可包含一種或多種V族元素之氫化物(例如，氨或胂)，且亦可包含一種或多種載氣。在沈積之後，具有成品晶圓之晶圓載體返回至預加載室24且一具有若干新晶圓之不同晶圓載體置於心軸16上。除晶圓載體之外之沈積裝置之特徵及心軸之有關匹配特徵可大體類似於上述美國專利第6,685,774號中所揭示之彼等特徵，該案之揭示內容藉此以引用方式併入本文中。
如圖3及4中最佳可見，晶圓載體30具有一中心軸線42，該中心軸線當該晶圓載體安裝於心軸上時與該心軸之軸線18一致。板32係一由一種或多種耐火材料，較佳一種或多種非金屬耐火材料製成之板。如本揭示內容中所使用，術語"非金屬"材料包含金屬與非金屬之化合物(例如金屬之氧化物、氮化物及碳化物)，且亦包含碳及其他非金屬元素及其化合物。同樣，如本揭示內容中所使用，一"由"一種或多種材料"製成"之板應被理解為係指一如下板：其中該一種或多種材料在該板之至少大部分面積上構成該板之至少大部分厚度，及其中該一種或多種材料貢獻該板之結構強度之至少一實質性部分。因此，除非另外說明，否則一由一種或多種非金屬材料製成之板可包含由其他材料形成之若干次要層或若干其他次要特徵。該板之材料期望抵抗溫度及晶圓加工操作及用於清潔晶圓載體之若干操作中所遭遇之化學環境。雖然該板之材料應具有實質性結構強度，但其可係一對局部應力具有高敏感度之易碎材料。如下文所解釋，晶圓載體之結構期望保護該板免受由心軸在使用所強加之高局部應力。選自由以下組成之群組之非金屬耐火材料較佳：碳化矽、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氧化鋁、藍寶石、石英、石墨及其組合。最期望，該板係一由一單種非金屬耐火材料製成之整體平板。由碳化矽形成之整體板尤其較佳。在某些情形下，該板可包含一塗層。該塗層材料期望抵抗溫度及在晶圓載體之使用及清潔中所遭遇之化學藥品，例如，一金屬碳化物、氧化物或氮化物(例如，碳化鈦或碳化鉭)塗層。在板係由石墨形成之情形下尤其期望此塗層。
雖然上游及下游表面34及36描繪為完全平坦表面，除上游表面34中之凹穴38之外，但並非必須如此。板32的厚度可在一寬廣範圍內變化。然而，在一個實例中，板32具有一約300之外徑且約8mm厚。
板32具有一包圍中心軸線42之中心區域44及一環繞中心區域44之周邊區域。雖然在圖3中出於說明性目的以虛線描繪中心區域44之邊緣，但在該中心區域與該周邊區域中間可能不存在一可見邊界。晶圓嚙合特徵或凹穴38安置於板32之周邊區域中。板32在中心區域中具有一中心膛孔46，其自上游表面34延伸通過該板到達下游表面36以使該中心膛孔包圍軸線42。
轂盤40最佳以可移除方式附接至板32之中心區域。轂盤40包含：一上游轂盤元件48，其具有一收納於板32之中心膛孔46中之大體圓柱形部分；且亦具有一凸緣50，其緊接環繞該中心膛孔上覆該板之上游表面34之一部分。轂盤40進一步包含：一下游轂盤元件52，其具有一延伸至中心膛孔46中之大體圓柱形部分；且具有一凸緣54，其上覆板32之下游表面36在該板之中心區域內之一部分。轂盤元件48及52在中心膛孔46內具有一微小餘隙配合。舉例而言，該等轂盤元件之外徑(除凸緣之外)可係約25微米(.001英吋)或甚小於中心膛孔46之內徑。轂盤元件48及52藉助圍繞中心軸線42間隔開之緊固件(例如，螺釘56)固持在一起並推向彼此，在圖4中僅可見該等緊固件中之一者。因此，凸緣50及54與板32之上游及下游表面34及36強制嚙合。該等轂盤元件可係由除該板之材料之外的材料形成。轂盤元件50及52係期望地由如下金屬形成：其可倖免於將在服務中遭遇之溫度且其在使用期間將不腐蝕或污染反應室內部。舉例而言，該等轂盤元件可係由選自由以下組成之群組之金屬組成：鉬、鎢及錸、該等金屬之組合及該等金屬之合金。在其他實施例中，該等轂盤元件可係由與該板相同的材料形成。
轂盤40進一步包含一插入物58，其界定一帶有一面向下游方向(朝向圖4中之圖式底部)之敞開端之錐形孔，該孔具有一沿上游方向逐步減小之內徑。插入物58期望地係由一如下材料形成：其可經受在服務期間所達到的溫度，但其比用於形成轂盤元件48及52的材料稍微軟。例如，插入物58可係由石墨形成。插入物58藉助一插入物保持器板62保持於轂盤元件48及52內，該插入物保持器板又藉助一個或多個螺釘緊固至下游轂盤元件52。
在圖2及4中所描繪之操作沈積位置中，晶圓載體30安裝於心軸16上。心軸16具有一錐形端66，且此錐形端收納於插入物之錐形孔60內。在所圖解說明之特定實施例中，錐形端66之坡口角度稍微小於插入物中之錐形孔60之坡口角度，以使得心軸僅在該心軸之最遠上游端處嚙合插入物58且接近孔60之下游或敞開端圍繞錐形端66存在一微小餘隙配合。在操作位置中，板32之下游表面36面對反應室之加熱元件22。由於轂盤40，且特定而言下游轂盤元件54僅安置於板32之中心區域內，因此板32在周邊區域內之下游表面36不由該轂盤覆蓋。因此，如圖4中可見，在周邊區域中之下游表面36板直接面對加熱元件22，而無介入板周邊區域之下游表面36與加熱元件22之間的固體結構。因此，自該等加熱元件至該板之周邊區域存在一直接輻射熱轉移路徑。此促進加熱元件22與板32之間的有效熱轉移。陳述另一方式，轂盤40不在加熱元件與該板在周邊區域中之下游表面之間延伸且不與自加熱元件至該板之熱轉移介接。使用一轂盤往往妨礙自該板至心軸16之熱轉移。因此，如圖4中最佳可見，在板32與轂盤元件48及52之間存在若干實體介面、在轂盤元件與插入物58之間存在一額外介面，且在插入物58與心軸16存在又一介面。所有該等介面皆具有期望之減小自板至心軸之熱轉移之效應。
使用一固體板(例如一由一例如碳化矽等非金屬耐火材料或其他具有高導熱率之材料製成之固體板)提供若干顯著優點。該固體板往往促進溫度均勻度。一固體碳化矽板可以一經良好控制之表面形貌加以製作。同樣，一固體碳化矽板頗為耐用且可經受若干清潔製程(例如濕式蝕刻)以移除在晶圓加工期間沈積於該板上之材料。該轂盤可在任何此種清潔製程之前與該板分開。通常，該裝置包含眾多晶圓載體，以便在正清潔某些晶圓載體時，其他晶圓載體可用於處理晶圓。端視製程條件，清潔製程可在每一次使用晶圓載體來處理一批晶圓之後實施，或可較不頻繁地實施。同樣，在清潔之後，該板可藉助相同轂盤或藉助另一類似轂盤重新裝配以提供一經更新之晶圓載體。
該轂盤提供板在反應室之心軸上之一堅固安裝。由於該心軸不直接嚙合該板，因此該心軸往往不使該板在使用期間破裂。此可在使用一由一易碎材料(例如，固體碳化矽)形成之板時頗為顯著。迄今，由固體碳化矽構造旋轉晶圓載體板並不可行，此乃因心軸將往往致使該板在使用期間破裂。此破裂趨勢將因一錐形心軸而惡化，此可顯著增加強加於晶圓載體上之局部應力。然而，使用一例如本專利申請案中所揭示之轂盤允許以較少損壞板之危險將由固體碳化矽形成之晶圓載體板用於旋轉盤反應器中。
相對軟的插入物58材料確保在晶圓載體與該心軸嚙合時將不損壞反應室之心軸。雖然插入物58可因重複使用晶圓載體而變舊，但可容易地移除及替代插入物58。
可採用上文所討論之特徵之眾多變化及組合。舉例而言，如圖5中可見，一在板之中心膛孔146內延伸的轂盤元件152可具有一多邊形外表面153以在該轂盤元件與中心膛孔146之表面之間除在該多邊形元件之隅角處之外提供相對大的餘隙155。此配置進一步減小自板132至轂盤元件152之傳導性熱轉移。可使用其他形狀(例如，有凹槽的或有栓槽的形狀)以提供一類似傳導性熱轉移減小。同樣地，凸緣50及54與板表面接觸之表面(圖4)可成脊或有凹槽以減小板與轂盤之間的傳導性熱轉移且因此減小至心軸之傳導性熱轉移。
並不必須在板中提供一中心膛孔。因此，如圖6中所示，一板232在中心區域中具有一組在其上游與下游表面之間延伸的小鏜孔233。一上游轂盤元件248及下游轂盤元件252提供於板232之上游及下游表面上並藉助延伸通過孔233之螺栓256連接至彼此。亦在此配置中，轂盤以可移除方式附接至該板。如此揭示內容中參照一板及轂盤所使用，術語"以可移除方式附接"意指該轂盤可自該板移除而不損壞該板且不損壞該轂盤上之主要結構元件。可使用除經螺栓附接之外的可移除附接。例如，該可移除附接可包含銷、楔、夾子或其他機械緊固配置。同樣，轂盤與心軸之間的連接可不併入一如上文參照圖4所討論之錐形配合。因此，在圖6之實施例中，轂盤具有一帶有一組凹口之插入物258，該組凹口在心軸106之端部上嚙合匹配銷266。可採用另一其他類型之轂盤與心軸之間的機械連接。
在上文參照圖1-4所討論之實施例中，上游轂盤元件具有一低的、扁平輪廓。然而，如圖6中所見，上游轂盤元件248可具有一有穹頂形狀以促進中心軸線242附近的氣體流動。可使用其他形狀來促進氣體流動。例如，如圖7中所示，上游元件348可包含一凹面形圓周表面368，其在其上游端處接近一銳利尖端370。圓周表面368期望地呈一圍繞軸線342之回轉表面。此設計可幫助沿晶圓載體330之上游表面334且遠離在旋轉晶圓載體330之中心處形成之流動不連續重新定向反應性氣體自入射方向D之流動。在另一實例中，上游元件448可包含一凸起形圓周表面468，例如圖8中所圖解說明之圓周表面468之大體拋物線形狀。表面468亦期望地以一圍繞中心軸線之回轉表面形式。
在晶圓載體正快速旋轉時，該晶圓載體之上游表面正快速移動。該晶圓載體之快速運動將氣體夾帶至圍繞中心軸線342之旋轉運作及遠離軸線342之徑向流動中，且致使該等氣體在一邊界層內跨越該晶圓載體之上游表面向外流動。當然，在實際實踐中，在由箭頭D所表示之大體下游流動方案與邊界層中之流動之間存在一逐漸過渡。然而，該邊界層可視為其中氣體流動大致平行於晶圓載體之上游表面之區域。在典型操作條件下，該邊界層厚度係約1cm左右。在本發明之某些實施例中，上游元件之高度H可短於邊界層。在其他實施例中，上游元件之高度H可高於邊界層。
在一替代實施例中，該等轂盤元件中之一者或兩者可直接嚙合心軸而無一介入插入物。在再一實施例中，一插入物可充當轂盤元件。舉例而言，參照圖9，板532具有一中心膛孔546，其自上游表面534延伸通過板532到達下游表面536。插入物572收納於鏜孔546內。如圖10中所示，插入物572具有一收納於板532之中心膛孔546中之大體圓柱形部分。插入物572亦具有一凸緣554，其緊接環繞中心膛孔546嚙合板532之下游表面536。插入物572較佳壓入配合至鏜孔546中以在插入物572與板532之間形成一堅固連接。舉例而言，插入物572之外徑(除凸緣之外)可稍微大於中心膛孔546之內徑，諸如，例如，大出約千分之一公分。在一個實例中，插入物572可藉由將板532加熱(例如)至300℃以使板532(包含鏜孔546)膨脹來插入至鏜孔546中。插入物572可係由除板532之材料之外的材料形成。期望地，插入物572係由如下材料形成：其可倖免於將在服務中遭遇之溫度且其在使用期間將不腐蝕或污染反應室內部。較佳地，插入物572具有一等於或大於板532之熱膨脹係數之熱膨脹係數，以使得插入物572即使在升高溫度下亦可繼續保持固定於鏜孔546內。插入物572亦較佳地相對軟以便在晶圓載體與心軸嚙合時，將不損壞反應室之心軸。在一較佳實施例中，插入物572可係由石墨形成。雖然插入物572可因重複使用晶圓載體而變磨損，但可容易地移除及更換插入物572。
可包含一具有一實心平坦頂部部分576之帽574，該實心平坦頂部部分帶有一在緊接環繞中心膛孔546之區域中部分地上覆板532之上游表面534之凸緣577。帽574包含一自頂部部分576向下凸出之部分578。部分578係收納於中心膛孔546內。如同插入物572，帽574之凸出部分578較佳亦係壓入配合至鏜孔546中。帽574期望地保護插入物材料免於與噴射至反應室中之腐蝕性氣體接觸。帽574亦較佳地消除由鏜孔546透過上游表面534引起之某些氣體流動破壞。例如，帽574可具有一如上文參照圖6-8所討論之上游表面。期望地，帽574係由可承受將在使用中遭遇到之溫度且其在使用期間將不會腐蝕或污染反應室內部的材料所形成。在一較佳實施例中，帽574可係由碳化矽形成。
在另一替代實施例中，帽及插入物可彼此固定。舉例而言，參照圖11及12，插入物672之大體圓柱形部分上可具有一螺紋型部分680，該螺紋型部分經構形成以螺紋旋合方式嚙合帽674之凸出部分678上之一螺紋型部分682。帽674之凸出部分678具有一敞開內部部分684，其經構形以於其中收納插入物672之一部分。插入物672可因此藉由將插入物672自下游側插入至中心膛孔中並將帽674自上游側插入至鏜孔中而固定至晶圓載體板，藉此插入物672與帽674以螺紋旋合方式彼此嚙合。藉由將帽674逐步旋合至插入物672上，插入物672將進一步收納於帽674之敞開內部部分內，其又將致使插入物672之凸緣654接近帽674之凸緣677。將帽674繼續旋合至插入物672上將致使凸緣654及677變得與晶圓載體板之上游及遊表面強制嚙合，因此將插入物672及帽674固定至晶圓載體板。因此，在此實施例中，該插入物及該帽無須壓入配合至晶圓載體板之中心膛孔中。此外，該帽及該插入物無須以螺紋旋合方式固定至彼此。可採用其他將該帽固定至該插入物的形式。舉例而言，該帽及插入物可以一類似於圖6中所圖解說明之方式上藉螺栓固定至彼此。在此實施例中，若干小鏜孔可提供於插入物或帽或兩者中，且若干螺栓可延伸通過該等膛孔以將該插入物及帽連接在一起。舉例而言，該插入物或該帽中之鏜孔可包含若干螺紋，該等螺紋經構形以嚙合提供於該等螺栓上之螺紋。在另一替代實施例中，該等螺栓可延伸通過兩個組件，且可提供螺帽，該等螺帽上緊至該等螺栓之螺紋型端。
在又一實施例中，該板中之中心膛孔無須自上游表面至下游表面完全延伸通過晶圓載體板。舉例而言，如圖13中所示，中心膛孔746自下游表面736朝向上游表面734延伸至板732中，從而使得板732之一中心部分786沿上游表面734上覆鏜孔746。如上文參照圖9及10中所圖解說明之實施例所述，此實施例之插入物772可壓入配合至鏜孔746中。在此實施例中不需要帽，此乃因上覆鏜孔746之中心部分786較佳保護插入物材料免於與噴射至反應室中之腐蝕性氣體接觸。中心部分786亦提供板732之一連續上游表面734，其較佳最小化表面734上方之氣體流動中斷。
如圖9-13中所示，該插入物可界定一錐形孔，其具有一面向下游方向之敞開端，此類似於圖4中所圖解說明之實施例。結合此一錐形插入物，可使用一具有一錐形端之心軸。在一個實例中，該心軸之錐形端之坡口角度可稍微小於該插入物中之孔之坡口角度，以使得該心軸僅在該心軸之最遠上游端處嚙合該插入物且以使得接近該孔之下游或敞開端圍繞該心軸之錐形端存在一微小餘隙配合。此外，上文所揭示之實施例中之任一者亦可包含一如上所述之上游元件，其具有多種形狀中之一者以促進氣體流動。舉例而言，一具有一特定輪廓之上游元件可沿旋轉中心軸線附接至或整合地形成於轂盤、帽或晶圓載體板之上游表面上。由於可利用上文所討論之該等特徵之該等及其他變化及組合而不背離本發明，因此該較佳實施例之前述描述將以圖解說明方式而非以如由申請專利範圍所界定之本發明之限制方式採取。
雖然本文中已參照特定實施例描述了本發明，但應理解，該等實施例僅說明本發明之原理及應用。因此，應理解，可對說明性實施例做出眾多改變並可設想出其它配置，而不背離如由隨附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇。
10．．．反應室
12．．．氣體噴射頭
14．．．排氣連接
16．．．心軸
18．．．軸線
20．．．馬達驅動器
22．．．加熱器件
24．．．預加載室
26．．．加載鎖
30．．．晶圓載體
32．．．整體板/本體
34．．．上游表面
36．．．下游表面
38．．．凹穴
40．．．轂盤
42．．．中心軸線
44．．．中心區域
46．．．中心膛孔
48．．．上游轂盤元件
50．．．凸緣
52．．．下游轂盤元件
54．．．凸緣
56．．．螺釘
58．．．插入物
60．．．錐形孔
62．．．插入物保持器板
66．．．錐形端
132．．．板
146．．．中心膛孔
152．．．轂盤元件
153．．．多邊形外表面
155．．．餘隙
232．．．板
233．．．鏜孔
242．．．中心軸線
248．．．上游轂盤元件
256．．．螺栓
252．．．下游轂盤元件
258．．．插入物
266．．．匹配銷
330．．．晶圓載體
334．．．上游表面
348．．．氣體流動促進元件
342．．．軸線
368．．．凹面形圓周表面
370．．．銳利尖端
448．．．氣體流動促進元件
468．．．凸起形圓周表面
532．．．板
534．．．上游表面
536．．．下游表面
546．．．鏜孔
572．．．插入物
574．．．帽
577．．．凸緣
536．．．下游表面
554．．．凸緣
576．．．實心平坦頂部部分
578．．．凸出部分
672．．．插入物
674．．．帽
678．．．凸出部分
680．．．螺紋型部分
682．．．螺紋型部分
684．．．敞開內部部分
654．．．凸緣
732．．．板
734．．．上游表面
736．．．下游表面
746．．．鏜孔
772．．．插入物
786．．．中心部分
圖1係一根據本發明之一個實施例之反應器及相關聯之晶圓載體之一圖解視圖。
圖2係一類似於圖1描繪處於一不同操作狀態之系統之視圖。
圖3係一描繪圖1及2之系統中所使用之晶圓載體之圖解俯視平面圖。
圖4係一沿圖3中之線4-4提取之片斷截面圖。
圖5係一描繪一根據本發明之一進一步實施例之晶圓載體之若干部分之片斷局部截面圖。
圖6係一類似於圖4但描繪一根據本發明之再一實施例之晶圓載體之若干部分之視圖。
圖7及8係描繪根據本發明之進一步實施例之晶圓載體之片斷圖解截面圖。
圖9係一根據本發明之另一實施例之晶圓載體之一透視截面圖。
圖10係描繪圖9之晶圓載體之若干部分之一片斷截面圖。
圖11係在本發明之再一實施例中所使用之組件之一圖解分解透視圖。
圖12係圖11之組件之一截面圖。
圖13係一描繪一根據本發明之一進一步實施例之晶圓載體之若干部分之片斷截面圖。
10．．．反應室
12．．．氣體噴射頭
14．．．排氣連接
16．．．心軸
18．．．軸線
20．．．馬達驅動器
22．．．加熱器件
24．．．預加載室
26．．．加載鎖
30．．．晶圓載體
32．．．整體板/本體
34．．．上游表面
36．．．下游表面
38．．．凹穴
40．．．轂盤

Claims (42)

  1. 一種用於一CVD反應器之晶圓載體，其包括：(a)一由一非金屬耐火材料製成之板，其具有相背對之上游及下游表面，該板具有一中心區域及一周邊區域，該板在該周邊區域中具有適於固持曝露於該板之該上游表面處之複數個晶圓的若干晶圓固持特徵；及(b)一與該板分開形成之轂盤，該轂盤係在該中心區域中附接至該板，該轂盤具有一適於嚙合一CVD反應器之一心軸以便將該板與該心軸機械地連接在一起之心軸連接。
  2. 如請求項1之晶圓載體，其中該非金屬耐火材料係選自由以下組成之群組：碳化矽、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氧化鋁、藍寶石、石英、石墨及其組合。
  3. 如請求項1之晶圓載體，其中該非金屬耐火材料實質上係由碳化矽組成。
  4. 如請求項1之晶圓載體，其中該板係一完全由該非金屬耐火材料形成之整體平板。
  5. 如請求項4之晶圓載體，其中該非金屬耐火材料係碳化矽。
  6. 如請求項1之晶圓載體，其中該板至少在該板之該上游表面上包含一覆蓋該非金屬耐火材料之塗層。
  7. 如請求項6之晶圓載體，其中該塗層係由一選自由碳化鈦及碳化鉭組成之群組之材料所形成。
  8. 如請求項1之晶圓載體，其中該轂盤係至少部分地由除該板之該非金屬耐火材料之外的一或多種材料形成。
  9. 一種化學氣相沈積裝置，其包括：一反應室；一心軸，其安裝於該反應室內以圍繞一大體沿一上游至下游方向延伸的軸線旋轉；一噴射頭，其用於將一或多種反應氣體引入至該反應室中；及環繞該心軸之一或多個加熱元件，該裝置進一步包括一如請求項1之晶圓載體，該晶圓載體之連接適於將該晶圓載體安裝於該心軸上，以使得該板之該上游表面面朝該噴射頭且使得該板之該下游表面面朝該一或多個加熱元件。
  10. 如請求項9之裝置，其中在該晶圓載體安裝於該心軸上時，該板之該下游表面在該板之該周邊區域中直接面對該等加熱元件。
  11. 一種加工晶圓之方法，其包括如下步驟：(a)藉由使每一個晶圓載體之轂盤與一加工裝置之一心軸嚙合並旋轉該心軸及晶圓載體同時處理攜載於該板上之晶圓來加工複數個晶圓載體，每一晶圓載體包含一轂盤及一以可移除方式附接至該轂盤之板；(b)在已加工每一個晶圓載體之後自該晶圓載體移除晶圓；(c)對使用新晶圓之每一個晶圓載體重複步驟(a)及(b)；及(d)藉由自該板移除該轂盤，接著清潔該板，並接著利用相同或不同的轂盤重新裝配該板來更新每一個晶圓載體。
  12. 如請求項11之方法，其中清潔該板之該步驟包含蝕刻該板。
  13. 如請求項11之方法，其中處理該等晶圓之該步驟包含實施一化學氣相沈積製程。
  14. 一種用於一CVD反應器之晶圓載體，其包括一由一非金屬耐火材料製成之板，其具有相背對之上游及下游表面，該板具有一中心區域及一周邊區域，該板在該周邊區域中具有適於固持曝露於該板之該上游表面處之複數個晶圓的若干晶圓固持特徵，其中該板係一實質上由碳化矽所組成之整體平板。
  15. 如請求項14之晶圓載體，其中該晶圓載體具有一適於嚙合一CVD反應器之一心軸以便將該板與該心軸機械地連接在一起之心軸連接。
  16. 如請求項15之晶圓載體，其中該心軸連接適於以可移除方式嚙合該心軸。
  17. 如請求項1或請求項16之晶圓載體，其中該下游表面面向一下游方向，且其中該心軸連接包含一具有一孔之承窩，該孔帶有一面向該下游方向之敞開端。
  18. 如請求項17之晶圓載體，其中該上游表面面向一上游方向，且其中該孔呈錐形以致該孔之直徑沿該上游方向逐步減小。
  19. 如請求項14之晶圓載體，其進一步包括一與該板分開形成之轂盤，該轂盤係在該中心區域中附接至該板，該轂盤具有一適於嚙合一CVD反應器之一心軸以便將該板與該心軸機械地連接在一起之心軸連接。
  20. 如請求項19之晶圓載體，其中該轂盤係至少部分地由一除碳化矽之外的材料形成。
  21. 如請求項8或請求項20之晶圓載體，其中該轂盤係至少部分地由一或多種金屬形成。
  22. 如請求項21之晶圓載體，其中該一或多種金屬係選自由以下組成之群組：鉬、鎢、錸、其組合及其合金。
  23. 如請求項21之晶圓載體，其中該轂盤包含一至少部分地界定該心軸連接之插入物，該插入物係由一比該一或多種金屬軟的插入物材料所形成。
  24. 如請求項23之晶圓載體，其中該插入物材料實質上係由石墨組成。
  25. 如請求項8或請求項20之晶圓載體，其中該轂盤包括一至少部分地界定該心軸連接之插入物，且其中該板在該中心區域中包含一開口，該插入物被收納於該開口內。
  26. 如請求項25之晶圓載體，其中該插入物係壓入配合至該開口中。
  27. 如請求項25之晶圓載體，其中該插入物係由石墨形成。
  28. 如請求項25之晶圓載體，其中該開口在該中心區域中在該上游與下游表面之間延伸。
  29. 如請求項28之晶圓載體，其在該中心區域中進一步包含一至少部分地上覆該板之該上游表面之一部分之帽。
  30. 如請求項29之晶圓載體，其中該帽係由碳化矽形成。
  31. 如請求項29之晶圓載體，其中該帽係固定至該插入物。
  32. 如請求項31之晶圓載體，其中該帽及該插入物上各自包含螺紋，該帽之螺紋係經構形成嚙合該插入物之螺紋。
  33. 如請求項1或請求項19之晶圓載體，其中該轂盤係以可移除方式附接至該板。
  34. 如請求項1或請求項19之晶圓載體，其中該轂盤包含：一上游轂盤元件，該上游轂盤元件之至少一部分在該中心區域中上覆該板之該上游表面之一部分；及一下游轂盤元件，該下游轂盤元件之至少一部分在該中心區域中上覆該板之該下游表面之一部分，從而使得該板之該中心區域之至少一部分夾持於該上游與下游轂盤元件之間。
  35. 如請求項34之晶圓載體，其中該板在該中心區域中具有一在該上游與下游表面之間延伸的中心膛孔，且該等轂盤元件中之至少一者突出至該中心膛孔中。
  36. 如請求項1或請求項14之晶圓載體，其中該板係大致圓形。
  37. 一種用於一CVD反應器之晶圓載體，其包括：(a)一板，其具有相背對之上游及下游表面，該板具有一中心區域及一周邊區域，該板在該周邊區域中具有適於固持曝露於該板之該上游表面處之複數個晶圓的若干晶圓固持特徵；及(b)一氣體流動促進元件，其在該中心區域中自該板之該上游表面突出。
  38. 如請求項37之晶圓載體，其中該板具有一中心軸線且該氣體流動促進元件具有一呈一圍繞該中心軸線之回轉表面形式之圓周表面。
  39. 如請求項37之晶圓載體，其中該氣體流動促進元件具有一具大體凹面輪廓之圓周表面。
  40. 如請求項37之晶圓載體，其中該氣體流動促進元件具有一具大體凸起輪廓之圓周表面。
  41. 如請求項37之晶圓載體，其中該氣體流動促進元件具有小於一公分之高度。
  42. 一種化學氣相沈積裝置，其包括：一反應室；一心軸，其安裝於該反應室內以圍繞一大體沿一上游至下游方向延伸的軸線旋轉；一噴射頭，其用於將一或多種反應氣體引入至該反應室中，該裝置進一步包括一如請求項37之晶圓載體，該晶圓載體適於安裝至該心軸以使得該板之該上游表面面朝該噴射頭且使得該氣體流動促進元件沿該軸線平放；其中該裝置係經構形以沿該下游方向將該一或多種反應氣體引向該晶圓載體及該氣體流動促進元件。
TW097148559A 2007-12-12 2008-12-12 具有轂盤之晶圓載體 TWI396247B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/001,761 US8021487B2 (en) 2007-12-12 2007-12-12 Wafer carrier with hub
PCT/US2008/013295 WO2009075747A1 (en) 2007-12-12 2008-12-01 Wafer carrier with hub

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200935543A TW200935543A (en) 2009-08-16
TWI396247B true TWI396247B (zh) 2013-05-11

Family

ID=40753482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097148559A TWI396247B (zh) 2007-12-12 2008-12-12 具有轂盤之晶圓載體

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8021487B2 (zh)
JP (2) JP2011507266A (zh)
KR (1) KR20100116169A (zh)
CN (2) CN101897003B (zh)
DE (1) DE112008003349T5 (zh)
TW (1) TWI396247B (zh)
WO (1) WO2009075747A1 (zh)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101802254B (zh) 2007-10-11 2013-11-27 瓦伦斯处理设备公司 化学气相沉积反应器
EP2338164A4 (en) * 2008-08-29 2012-05-16 Veeco Instr Inc VARIABLE THERMAL RESISTANCE PLATE HOLDER
US9012766B2 (en) 2009-11-12 2015-04-21 Silevo, Inc. Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells
KR20120131194A (ko) 2010-02-24 2012-12-04 비코 인스트루먼츠 인코포레이티드 온도 분포 제어를 이용한 처리 방법 및 장치
WO2011109348A2 (en) 2010-03-03 2011-09-09 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with sloped edge
JP2011225949A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Ibiden Co Ltd 炭素部品および炭素部品の製造方法
US9214576B2 (en) 2010-06-09 2015-12-15 Solarcity Corporation Transparent conducting oxide for photovoltaic devices
KR20120012336A (ko) * 2010-07-30 2012-02-09 엘지이노텍 주식회사 서셉터 및 이를 포함하는 증착 장치
US8460466B2 (en) 2010-08-02 2013-06-11 Veeco Instruments Inc. Exhaust for CVD reactor
US8535445B2 (en) * 2010-08-13 2013-09-17 Veeco Instruments Inc. Enhanced wafer carrier
CN101922042B (zh) * 2010-08-19 2012-05-30 江苏中晟半导体设备有限公司 一种外延片托盘支撑旋转联接装置
US9773928B2 (en) 2010-09-10 2017-09-26 Tesla, Inc. Solar cell with electroplated metal grid
US9800053B2 (en) 2010-10-08 2017-10-24 Tesla, Inc. Solar panels with integrated cell-level MPPT devices
JP5926742B2 (ja) 2010-12-30 2016-05-25 ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド 反応器及びウェハを処理する方法
US20120171377A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with selective control of emissivity
US8888360B2 (en) 2010-12-30 2014-11-18 Veeco Instruments Inc. Methods and systems for in-situ pyrometer calibration
US20130305992A1 (en) * 2011-02-04 2013-11-21 Micro System Co., Ltd. Rotating and holding apparatus for semiconductor substrate and conveying apparatus of rotating and holding apparatus for semiconductor substrate
CN102176497A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 上海蓝光科技有限公司 一种提升icp刻蚀蓝宝石图形衬底产能的工艺方法
US8958061B2 (en) 2011-05-31 2015-02-17 Veeco Instruments Inc. Heated wafer carrier profiling
US9054256B2 (en) 2011-06-02 2015-06-09 Solarcity Corporation Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application
CN103132051B (zh) * 2011-11-23 2015-07-08 中微半导体设备(上海)有限公司 化学气相沉积反应器或外延层生长反应器及其支撑装置
KR20130079875A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 엘지이노텍 주식회사 웨이퍼 캐리어 및 이를 구비하는 반도체 제조장치
USD712852S1 (en) 2012-03-20 2014-09-09 Veeco Instruments Inc. Spindle key
US9816184B2 (en) 2012-03-20 2017-11-14 Veeco Instruments Inc. Keyed wafer carrier
US10316412B2 (en) 2012-04-18 2019-06-11 Veeco Instruments Inc. Wafter carrier for chemical vapor deposition systems
US9200965B2 (en) 2012-06-26 2015-12-01 Veeco Instruments Inc. Temperature control for GaN based materials
EP2904643B1 (en) 2012-10-04 2018-12-05 SolarCity Corporation Solar cell with electroplated metal grid
US9865754B2 (en) 2012-10-10 2018-01-09 Tesla, Inc. Hole collectors for silicon photovoltaic cells
WO2014103728A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 昭和電工株式会社 成膜装置
US20160194753A1 (en) * 2012-12-27 2016-07-07 Showa Denko K.K. SiC-FILM FORMATION DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING SiC FILM
US9281436B2 (en) 2012-12-28 2016-03-08 Solarcity Corporation Radio-frequency sputtering system with rotary target for fabricating solar cells
US9219174B2 (en) 2013-01-11 2015-12-22 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9412884B2 (en) 2013-01-11 2016-08-09 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9273413B2 (en) 2013-03-14 2016-03-01 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with temperature distribution control
US10167571B2 (en) 2013-03-15 2019-01-01 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier having provisions for improving heating uniformity in chemical vapor deposition systems
US9624595B2 (en) 2013-05-24 2017-04-18 Solarcity Corporation Electroplating apparatus with improved throughput
CN105264653B (zh) * 2013-06-06 2018-02-16 揖斐电株式会社 晶片载体和使用该晶片载体的外延生长装置
CN104253075A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 上海华虹宏力半导体制造有限公司 用于化学气相沉积的晶圆传输装置
CN103436862B (zh) * 2013-08-06 2015-04-22 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种用于mocvd反应器的支撑轴及mocvd反应器
JP6002101B2 (ja) * 2013-08-29 2016-10-05 株式会社ブリヂストン サセプタ
JP5971870B2 (ja) * 2013-11-29 2016-08-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
TWI650832B (zh) 2013-12-26 2019-02-11 維克儀器公司 用於化學氣相沉積系統之具有隔熱蓋的晶圓載具
SG11201606084RA (en) 2014-01-27 2016-08-30 Veeco Instr Inc Wafer carrier having retention pockets with compound radii for chemical vapor deposition systems
WO2015117991A1 (de) * 2014-02-06 2015-08-13 Kgt Graphit Technologie Gmbh Schutzschicht für pecvd-boote aus graphit
JP6335683B2 (ja) * 2014-06-30 2018-05-30 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置
US10309012B2 (en) 2014-07-03 2019-06-04 Tesla, Inc. Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing
JP6321509B2 (ja) 2014-09-24 2018-05-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板載置ユニットの製造方法
US9899546B2 (en) 2014-12-05 2018-02-20 Tesla, Inc. Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste
US9947822B2 (en) 2015-02-02 2018-04-17 Tesla, Inc. Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells
USD793971S1 (en) 2015-03-27 2017-08-08 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with a 14-pocket configuration
USD793972S1 (en) 2015-03-27 2017-08-08 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with a 31-pocket configuration
USD778247S1 (en) 2015-04-16 2017-02-07 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with a multi-pocket configuration
US9627239B2 (en) 2015-05-29 2017-04-18 Veeco Instruments Inc. Wafer surface 3-D topography mapping based on in-situ tilt measurements in chemical vapor deposition systems
DE202016104588U1 (de) 2015-09-03 2016-11-30 Veeco Instruments Inc. Mehrkammersystem für chemische Gasphasenabscheidung
US9761744B2 (en) 2015-10-22 2017-09-12 Tesla, Inc. System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer
US10163732B2 (en) * 2015-10-30 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Moving pyrometer for use with a substrate chamber
US9842956B2 (en) 2015-12-21 2017-12-12 Tesla, Inc. System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures
US9496429B1 (en) 2015-12-30 2016-11-15 Solarcity Corporation System and method for tin plating metal electrodes
JP6685216B2 (ja) * 2016-01-26 2020-04-22 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体
US10571430B2 (en) 2016-03-14 2020-02-25 Veeco Instruments Inc. Gas concentration sensors and systems
US10115838B2 (en) 2016-04-19 2018-10-30 Tesla, Inc. Photovoltaic structures with interlocking busbars
CN107304475B (zh) * 2016-04-21 2019-09-27 中国科学院半导体研究所 用于微波等离子体化学气相沉积设备的组合式衬底基座
JP1597807S (zh) * 2017-08-21 2018-02-19
US10672919B2 (en) 2017-09-19 2020-06-02 Tesla, Inc. Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles
CN109817560B (zh) * 2017-11-20 2021-05-04 沈阳芯源微电子设备股份有限公司 一种防止热传导的晶圆吸附装置
USD860146S1 (en) * 2017-11-30 2019-09-17 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier with a 33-pocket configuration
DE202017107959U1 (de) 2017-11-30 2018-01-15 Veeco Instruments Inc. Waferträger mit einer 33-Taschen-Konfiguration
US11190128B2 (en) 2018-02-27 2021-11-30 Tesla, Inc. Parallel-connected solar roof tile modules
USD863239S1 (en) * 2018-03-26 2019-10-15 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition wafer carrier with thermal cover
USD854506S1 (en) * 2018-03-26 2019-07-23 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition wafer carrier with thermal cover
USD866491S1 (en) * 2018-03-26 2019-11-12 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition wafer carrier with thermal cover
USD860147S1 (en) * 2018-03-26 2019-09-17 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition wafer carrier with thermal cover
USD858469S1 (en) * 2018-03-26 2019-09-03 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition wafer carrier with thermal cover
KR102535194B1 (ko) * 2018-04-03 2023-05-22 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
JP7342719B2 (ja) * 2020-01-28 2023-09-12 住友金属鉱山株式会社 成膜装置
US11827977B2 (en) 2021-04-19 2023-11-28 Innoscience (Suzhou) Technology Co., Ltd. Laminar flow MOCVD apparatus for III-nitride films

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135113A (ja) * 1984-12-06 1986-06-23 Nec Corp 気相成長装置
US5441594A (en) * 1992-02-28 1995-08-15 Nec Corporation Method of manufacturing semiconductor device
JPH10195660A (ja) * 1997-01-06 1998-07-28 Tokuyama Toshiba Ceramics Kk 気相成長用縦型サセプター
TW344849B (en) * 1996-09-30 1998-11-11 Applied Materials Inc Inductively coupled plasma reactor with symmetrical parallel multiple coils having a common RF terminal
TW373226B (en) * 1996-02-22 1999-11-01 Freescale Semiconducdtor Inc Inductively coupled plasma reactor and the manufacturing process thereof
TW381302B (en) * 1997-05-08 2000-02-01 Applied Materials Inc Sustained self-sputtering reactor having an increased density plasma
US20030047132A1 (en) * 2001-02-07 2003-03-13 Emcore Corporation Susceptorless reactor for growing epitaxial layers on wafers by chemical vapor deposition
JP2007003628A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Koopakku International Kk フィルムラベル及びその製造方法
TW200702051A (en) * 2005-02-03 2007-01-16 Applied Materials Inc A physical vapor deposition plasma reactor with RF source power applied to the target

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4108107A (en) * 1976-04-01 1978-08-22 Airco, Inc. Rotatable substrate holder for use in vacuum
JPH0666265B2 (ja) * 1986-02-17 1994-08-24 東芝セラミツクス株式会社 半導体気相成長用サセプタ
US5198034A (en) 1987-03-31 1993-03-30 Epsilon Technology, Inc. Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment
JPH02108339U (zh) * 1989-02-14 1990-08-29
JP2721235B2 (ja) * 1989-04-10 1998-03-04 古河電気工業株式会社 気相成長装置
GB9210327D0 (en) * 1992-05-14 1992-07-01 Tsl Group Plc Heat treatment facility for synthetic vitreous silica bodies
US5837631A (en) * 1995-04-28 1998-11-17 Didier-Werke Ag Molded silicon carbide bodies
US6086680A (en) * 1995-08-22 2000-07-11 Asm America, Inc. Low-mass susceptor
US5788777A (en) * 1997-03-06 1998-08-04 Burk, Jr.; Albert A. Susceptor for an epitaxial growth factor
US5840124A (en) 1997-06-30 1998-11-24 Emcore Corporation Wafer carrier with flexible wafer flat holder
US6118100A (en) * 1997-11-26 2000-09-12 Mattson Technology, Inc. Susceptor hold-down mechanism
DE19803423C2 (de) * 1998-01-29 2001-02-08 Siemens Ag Substrathalterung für SiC-Epitaxie und Verfahren zum Herstellen eines Einsatzes für einen Suszeptor
JPH11329974A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Fuji Electric Co Ltd 炭化けい素のエピタキシャル成長方法
KR100722592B1 (ko) * 1999-12-22 2007-05-28 아익스트론 아게 화학 기상 증착 반응기
JP3772621B2 (ja) * 2000-02-03 2006-05-10 株式会社日鉱マテリアルズ 気相成長方法および気相成長装置
DE10042947A1 (de) * 2000-08-31 2002-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement auf GaN-Basis
DE10043601A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Aixtron Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf insbesondere kristallinen Substraten
DE10043599A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Aixtron Ag Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf einem oder mehreren insbesondere ebenfalls kristalliner Substraten
JP2003086890A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体発光素子の製造方法
JP3968777B2 (ja) * 2002-06-03 2007-08-29 ソニー株式会社 気相成長装置及び気相成長方法
JP4338701B2 (ja) * 2003-04-09 2009-10-07 関西電力株式会社 ゲートターンオフサイリスタ
US7582166B2 (en) * 2003-08-01 2009-09-01 Sgl Carbon, Llc Holder for supporting wafers during semiconductor manufacture
US7235139B2 (en) * 2003-10-28 2007-06-26 Veeco Instruments Inc. Wafer carrier for growing GaN wafers
KR100513920B1 (ko) * 2003-10-31 2005-09-08 주식회사 시스넥스 화학기상증착 반응기
DE102005045081B4 (de) * 2004-09-29 2011-07-07 Covalent Materials Corp. Suszeptor
JP2006303152A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd エピタキシャル成膜装置およびエピタキシャル成膜方法
JP2007042844A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Furukawa Co Ltd 気相成長装置及びサセプタ
JP2007095858A (ja) 2005-09-28 2007-04-12 Toshiba Ceramics Co Ltd 化合物半導体デバイス用基板およびそれを用いた化合物半導体デバイス

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135113A (ja) * 1984-12-06 1986-06-23 Nec Corp 気相成長装置
US5441594A (en) * 1992-02-28 1995-08-15 Nec Corporation Method of manufacturing semiconductor device
TW373226B (en) * 1996-02-22 1999-11-01 Freescale Semiconducdtor Inc Inductively coupled plasma reactor and the manufacturing process thereof
TW344849B (en) * 1996-09-30 1998-11-11 Applied Materials Inc Inductively coupled plasma reactor with symmetrical parallel multiple coils having a common RF terminal
JPH10195660A (ja) * 1997-01-06 1998-07-28 Tokuyama Toshiba Ceramics Kk 気相成長用縦型サセプター
TW381302B (en) * 1997-05-08 2000-02-01 Applied Materials Inc Sustained self-sputtering reactor having an increased density plasma
US20030047132A1 (en) * 2001-02-07 2003-03-13 Emcore Corporation Susceptorless reactor for growing epitaxial layers on wafers by chemical vapor deposition
TW200702051A (en) * 2005-02-03 2007-01-16 Applied Materials Inc A physical vapor deposition plasma reactor with RF source power applied to the target
JP2007003628A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Koopakku International Kk フィルムラベル及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8231940B2 (en) 2012-07-31
WO2009075747A1 (en) 2009-06-18
KR20100116169A (ko) 2010-10-29
US20110287635A1 (en) 2011-11-24
DE112008003349T5 (de) 2011-03-24
JP2011507266A (ja) 2011-03-03
CN103173743A (zh) 2013-06-26
JP2013123062A (ja) 2013-06-20
CN101897003A (zh) 2010-11-24
US20090155028A1 (en) 2009-06-18
CN101897003B (zh) 2013-02-13
TW200935543A (en) 2009-08-16
US8021487B2 (en) 2011-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI396247B (zh) 具有轂盤之晶圓載體
US20110114022A1 (en) Wafer carrier with hub
JP2641373B2 (ja) 真空蒸着装置
US6827815B2 (en) Showerhead assembly for a processing chamber
US10453733B2 (en) Substrate transfer mechanisms
US6223447B1 (en) Fastening device for a purge ring
US20060156981A1 (en) Wafer support pin assembly
US5916370A (en) Semiconductor processing chamber having diamond coated components
JPH08181080A (ja) 化学蒸着用基板支持装置
US9156743B2 (en) Carbon component and method for manufacturing the same
TWI827612B (zh) 具有用於基板搬運之支承環的ｃｖｄ反應器以及支承環在ｃｖｄ反應器上的應用
JP2000294620A (ja) 半導体処理装置
JPH08236451A (ja) 半導体基板のエッジ成膜の制御
JP4222086B2 (ja) 熱処理装置
JP5394188B2 (ja) 化学気相蒸着装置
JP2004533117A (ja) 基板サポートアセンブリと基板処理用装置
KR20090038606A (ko) 서셉터 및 이를 이용한 반도체 제조방법
JP2009255277A (ja) 表面処理方法、シャワーヘッド部、処理容器及びこれらを用いた処理装置
JP2603909B2 (ja) Ｃｖｄ装置、マルチチャンバ方式ｃｖｄ装置及びその基板処理方法
US5431737A (en) Interchangeable CVD chuck surface
US20010052324A1 (en) Device for producing and processing semiconductor substrates
CN114207798A (zh) 多站处理模块中用于晶片传送的主轴组件
US20160233115A1 (en) Cleaning apparatus for semiconductor equipment
CN109957835B (zh) 一种化学气相沉积或外延层生长反应器及其内的旋转轴

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees