[发明专利]气相沉积晶圆承载装置

说明书

本发明气相沉积晶圆承载装置，包含至少一碟盘以及一大盘模块，碟盘中央设有一晶圆定位通孔、边缘设有一呈环状的衔接部；大盘模块具有碟盘槽以供碟盘定位，且该碟盘槽设有一环槽沟以供衔接部置入，环槽沟衔接一入气引道，入气引道相对于与环槽沟的衔接角度的切线方向分量大于径向方向分量，以引入气浮气体于环槽沟中施力于衔接部使碟盘悬浮及旋转，环槽沟衔接于一导出口，以供气浮气体排出，藉此使得晶圆的受热效果及成膜效果更为均匀。

技术领域

本发明涉及半导体化学气相沉积作业设备技术领域，特别是涉及一种相沉积晶圆承载装置。

背景技术

化学气相沉积是一种在晶圆的反应面，形成薄膜的重要手段，是将晶圆置入一反应腔中，对晶圆加热并使晶圆的反应面与反应气体接触而形成薄膜。在高温低压的气相沉积制程中，晶圆的反应面与反应气体的接触是否均匀、晶圆的反应面的加热温度是否精准与均匀，都会直接影响薄膜形成的质量。其中，晶圆置入反应腔后的定位及承载方式也会影响薄膜的形成质量，承载晶圆的机构有时还涉及许多传动机构以及驱动旋转的机构，这些传动以及驱动旋转的机构会直接影响反应气体对晶圆的反应面的接触效果、对晶圆非反应面的加热方式以及晶圆是否便于通过自动化设备执行而影响晶圆产能的问题。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种气相沉积晶圆承载装置，包含：至少一碟盘，其中央设有一晶圆定位通孔，并于边缘设有一呈环状的衔接部；以及一大盘模块，其具有至少一个碟盘槽以供至少一碟盘定位，且至少一碟盘槽设有一环槽沟以供衔接部置入，环槽沟衔接一入气引道，入气引道相对于与环槽沟的衔接角度的切线方向分量大于径向方向分量，以引入气浮气体于环槽沟中施力于衔接部使至少一碟盘悬浮及旋转，环槽沟衔接于一导出口，以供气浮气体排出。

通过前述技术手段，本发明气相沉积晶圆承载装置能够通过气动方式驱动碟盘悬浮及旋转，除了能够带动晶圆旋转使晶圆的反应面获得均匀的薄膜形成效果的外，其晶圆定位通孔并非一般盲孔，而是呈现上方与下方贯通的设计，使得晶圆的两面(反应面与非反应面)都呈现非接触状态，能够使晶圆的非反应面免除传统机台中所涉及接触式热传导的问题，且更有利于以提供辐射热为主的方式使晶圆受热，进而确保晶圆的受热过程更为均匀。其次，本发明在带动晶圆旋转的同时，不须设置相关的旋转轴或传动机构，通过气浮原理配合晶圆定位通孔的设计，能够带动晶圆自转，而不需接触晶圆的两面，因此不论是面上型(晶圆的反应面朝上)还是面下型(晶圆的反应面朝下)的气相沉积作业，均可采用本发明气相沉积晶圆承载装置，而不受限制。

实施时，入气引道能够将气浮气体导向环槽沟的底部，衔接部底端设有复数凸齿，以使浮气体带动碟盘旋转更为容易。

实施时，大盘模块具有一热源面与晶圆定位通孔所承载的晶圆对应保持有一受热间距，受热间距至少为晶圆翘曲变形量的20倍，以提升晶圆产制品质。

实施时，入气引道的入气端设有一流量控制阀以控制气浮气体的引入流量，以控制至少一碟盘的悬浮高度。借以间接控制晶圆与热源面的受热间距，同时控制环槽沟被带走热量的大小，继而影响晶圆边缘的温度高低。

实施时，气浮气体包含至少二种带热效果(导热性)不同的气体，入气引道的入气端设有至少二个流量控制阀以别控制至少二种带热效果不同的气体的引入流量。例如其中一种为相对较低导热性的气体、另外一种为相对较高导热性的气体，通过调整相对较低导热性及相对较高导热性气体的总引入流量，能够控制至少一碟盘的悬浮高度，并间接控制晶圆与热源面的受热间距；而通过控制相对较低导热性、相对较高导热性的气体引入比例能够改变环槽沟被带走热量的大小，继而更精确的影响晶圆边缘的温度高低。

实施时，热源面设置在晶圆定位通孔的上方，晶圆定位通孔供晶圆以反应面朝下的形式置放，大盘模块对应于晶圆定位通孔的下方设有一透孔，以承载面下型气相沉积作业的晶圆。

实施时，热源面设置在晶圆定位通孔的下方，晶圆定位通孔供晶圆以反应面朝上的形式置放，以承载面上型气相沉积作业的晶圆。