[发明专利]晶圆承载盘与化学气相沉积机台

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉积机台，且特别是涉及一种化学气相沉积(CVD)机台。

背景技术

目前，在化合物半导体元件的工艺中，通常使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition；CVD)机台，例如有机金属化学气相沉积(Metal-organicCVD；MOCVD)机台来成长所需芯片。在现行的化学气相沉积机台中，依反应腔体设计形式的不同，而分为垂直式与水平式两种。其中，垂直式的化学气相沉积机台的设计是将沉积反应所需的前驱物(precursor)以垂直于芯片表面的方式引导至反应腔室中的芯片上方。

请参照图1，其绘示一种已知垂直式的化学气相沉积机台的装置示意图。化学气相沉积机台100包括供气系统102、反应腔室104、承载盘106与加热器108。承载盘106设置在反应腔室104中，且此承载盘106的上表面可承载多个晶圆。另外，为了使承载盘106上的芯片的受热均匀，通常设计承载盘106可绕反应腔室104内的旋转轴110旋转。

加热器108设置在反应腔室104中的承载盘106下方，以对承载盘106上的晶圆中的芯片进行加热处理。供气系统102设置在整个反应腔室104上，且位于承载盘106上方。供气系统102可将反应气体114导入反应腔室104中承载盘106的晶圆上方。

进行沉积工艺时，承载盘106连同设置在其上的晶圆会绕着旋转轴110旋转。同时，加热器108会透过承载盘106而加热位于承载盘106上的晶圆。在加热器108的加热下，由供气系统102施加在承载盘106上的晶圆上方的反应气体114会产生反应，而在晶圆表面上成长出所需的沉积层。而多余的反应物、或不需要的生成物与废气则由反应腔室104的底部的排放口112排出反应腔室104。

请参照图2A与图2B，其分别绘示一种已知承载盘的俯视图与剖面图。承载盘106上通常设有数个圆形的凹陷部116a、116b与116c，如图2A所示。如图2B所示，晶圆118a、118b与118c可分别对应设置在这些深度相同的凹陷部116a、116b与116c中。

然而，实务上发现在如图2B所示的承载盘106上成长发光二极管元件所需的芯片时，形成在位于承载盘106中央区域的晶圆上的芯片，例如晶圆118a与部分的晶圆118b、特别是位于正中央的晶圆118a上的芯片，其波长相较于其他晶圆会有异常偏短的现象。如此一来，同一生产批次的芯片的特性不一致，而造成良率的损失。

发明内容

因此，本发明的示例就是在提供一种晶圆承载盘与化学气相沉积机台，其承载盘的中央区域设有凹陷部，而使承载盘具有不同厚度分布。如此一来，可有效改善承载盘温度不均的现象。

本发明的另一示例是在提供一种晶圆承载盘与化学气相沉积机台，可有效改善放置在承载盘中心区域的芯片的特性与波长异常的问题。

本发明的又一示例是在提供一种晶圆承载盘与化学气相沉积机台，可提升承载盘的温度分布的均匀度，进而可提高同一生产批次的芯片特性的一致性，达到提升生产良率的目的。

根据本发明的上述目的，提出一种化学气相沉积机台。此化学气相沉积机台包括反应腔室、承载盘、加热器以及供气系统。承载盘设于反应腔室中，且可绕旋转轴旋转，其中此承载盘的上表面适用以承载多个晶圆，且此承载盘的下表面的中央区域中设有第一凹陷部。加热器位于承载盘的下方，用以加热承载盘上的晶圆。供气系统用以将反应气体导入反应腔室中。

依据本发明的实施例，上述的第一凹陷部的中心与承载盘的中心重叠。

依据本发明的另一实施例，上述的第一凹陷部的中心偏离承载盘的中心。

依据本发明的又一实施例，上述的第一凹陷部的直径的范围从每一晶圆的直径的1/4倍至4倍。

依据本发明的再一实施例，上述的第一凹陷部的深度的范围从0.1mm至承载盘的厚度减0.5mm。

依据本发明的再一实施例，上述的第一凹陷部为环型凹陷部。在例子中，前述的环型凹陷部的宽度的范围从每一晶圆的直径的1/8倍至2倍。在另一例子中，前述的环型凹陷部的平均直径的范围从每一晶圆的直径的1/4倍至2倍，其中环型凹陷部的平均直径为环型凹陷部的内直径与外直径的平均。