[發明專利]晶片承載器軌道

有效

• 申請號: 201080020492.0
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN102422407A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 何甘;雷格·東克;凱思德·索拉布吉;羅杰·哈曼吉;安德瑞斯·海吉杜斯
• 申請（專利權）人: 奧塔裝置公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;B65G51/03;B65G49/06;B65G54/02;H01L21/205
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

發明背景

發明領域

本發明的實施方案大體上涉及用于氣相沉積的裝置和方法，并且更具體地涉及化學氣相沉積系統、反應器及其工藝。

相關技術的描述

光電器件或太陽能器件、半導體器件或其他電子器件通常通過利用多種制造工藝來處理襯底的表面而被制造。這些制造工藝可以包括沉積、退火、蝕刻、摻雜、氧化、氮化和許多其他工藝。外延層剝離技術(ELO)是較不普遍的用于制造薄膜器件和材料的技術，其中材料層被沉積至生長襯底上，然后被從生長襯底除去。外延層、膜或材料通過化學氣相沉積(CVD)工藝或金屬有機物CVD(MOCVD)工藝被生長或沉積在布置于生長襯底例如砷化鎵晶片上的犧牲層上。然后，犧牲層在濕酸浴(wet?acidbath)中被選擇性地蝕刻掉，同時外延材料在ELO蝕刻過程期間被從生長襯底分離。被隔離的外延材料可以是薄層或膜，其通常被稱為ELO膜或外延膜。每個外延膜通常對于特定的器件，例如光電器件或太陽能器件、半導體器件或其他電子器件包括多個不同組分的層。

CVD工藝包括通過氣相化學前驅體(vapor?phase?chemical?precursor)的反應來生長或沉積外延膜。在MOCVD工藝期間，化學前驅體中的至少一種是金屬有機化合物，即具有金屬原子和至少一個包含有機片段的配體的化合物。

對于非常不同的應用有多種類型的CVD反應器。例如，CVD反應器包括單一的或塊體的晶片反應器、大氣壓力和低壓力反應器、環境溫度和高溫反應器、以及等離子強化反應器。這些不同的設計提出了在CVD工藝期間遇到的多種挑戰，例如耗盡效應、污染問題、反應器維護、處理能力和生產成本。

因此，需要在襯底上生長外延膜和材料比通過目前已知的CVD設備和工藝更有效、具有較少污染、較高處理能力和較低成本的CVD系統、反應器和工藝。

發明概述

本發明的實施方案大體上涉及用于化學氣相沉積(CVD)工藝的裝置和方法。在一個實施方案中，提供用于使晶片承載器在氣相沉積反應器系統內漂浮和橫移的晶片承載器軌道(wafer?carrier?track)，晶片承載器軌道包括：軌道組件的上部，其被布置在軌道組件的下部上；氣體空腔，其被形成在軌道組件的上部和下部之間；導向路徑，其沿著上部的上表面延伸；以及兩個側表面，兩個側表面沿著導向路徑并且在導向路徑上方并且平行于彼此延伸，其中導向路徑在兩個側表面之間延伸。晶片承載器軌道還具有多個氣體孔，多個氣體孔在導向路徑內并且從上部的上表面延伸，穿過上部，并且進入氣體空腔中；以及被布置在軌道組件的一端處的上搭接接合部(upper?lap?joint)和被布置在軌道組件的相對端處的下搭接接合部，其中上搭接接合部沿著兩個側表面和導向路徑的一部分延伸，并且下搭接接合部具有比軌道組件的導向路徑和兩個側表面延伸得更遠的上表面。在某些實施例中，軌道組件的上部和/或下部每個獨立地包括石英。軌道組件的下部可以是石英板。軌道組件的上部和下部可以被熔合在一起。

在其他實施例中，氣體口從軌道組件的上部的側表面延伸，穿過軌道組件的上部的一部分，并且進入氣體空腔中。氣體口可以被用于使漂浮氣體流動經過軌道組件的側表面，流入氣體空腔中并且從在軌道組件的上表面上的多個氣體孔流出。多個氣體孔的數量可以是約10個孔至約50個孔，優選約20個孔至約40個孔。每個氣體孔可以具有在約0.005英寸至約0.05英寸、優選約0.01英寸至約0.03英寸的范圍內的直徑。

在另一個實施方案中，晶片承載器軌道具有被布置在導向路徑上的漂浮晶片承載器(levitating?wafer?carrier)。在某些實施例中，漂浮晶片承載器具有被布置在下表面內的至少一個凹陷窩(indentation?pocket)。在其他實施例中，漂浮晶片承載器具有被布置在下表面內的至少兩個凹陷窩。

在其他實施方案中，晶片承載器軌道系統可以包括被布置為端至端串聯的兩個或更多個晶片承載器軌道。在一個實施方案中，提供晶片承載器軌道系統，包括：第一晶片承載器軌道的上搭接接合部，其被布置在第二晶片承載器軌道的下搭接接合部上；排氣口，其被形成在第一晶片承載器軌道的上搭接接合部和第二晶片承載器軌道的下搭接接合部之間；以及第一導向路徑，其在第一晶片承載器軌道的上表面上且與第二晶片承載器軌道的上表面上的第二導向路徑對準。在某些實施例中，第二晶片承載器軌道的上搭接接合部可以被布置在第三晶片承載器軌道的下搭接接合部上。