[發明專利]化學氣相沉積系統

在審

• 申請號: 201810815730.5
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN109306471A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 盧柏菁;黃冠寧
• 申請（專利權）人: 漢民科技股份有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

在一實施例，一種化學氣相沉積系統包含承載盤、多個晶圓承載器，以及制造過程氣體。該承載盤繞著中心軸旋轉。多個晶圓承載器位于該承載盤，每個晶圓承載器承載晶圓。該晶圓的周邊具有倒角，每個晶圓承載器具有延伸結構，該延伸結構具有水平的底面以及傾斜的承載面，該承載面用以承載該倒角。制造過程氣體靠近該晶圓的磊晶面，經加熱反應形成薄膜沉積在該磊晶面上。

技術領域

本案是關于一種化學氣相沉積系統與其晶圓承載器。

背景技術

金屬有機化學氣相沉積(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)，其原理是利用承載氣體(carrier gas)攜帶氣相反應物或是前驅物，進入裝有晶圓的反應室中，晶圓下方的承載盤(susceptor)具有加熱裝置，以加熱晶圓及接近晶圓的氣體使其溫度升高，而高溫會觸發單一或是數種氣體間的化學反應，使通常為氣態的反應物被轉換為固態的生成物，并沉積在晶圓表面上。

美國專利US7670434揭露一種氣相沉積裝置，圖1為剖面圖，顯示其所揭露的氣相沉積裝置1。如圖1所示，氣相沉積裝置1包含反應器10、用以承載晶圓13的晶圓承載器11、位于晶圓承載器11下方的承載盤12、位于承載盤12下方的加熱器14、轉動機構15使承載盤12與晶圓承載器11旋轉、用以供應反應氣體的氣體輸入管線16，以及用以排出氣體的氣體排放管線17。

圖2A為圖1中晶圓承載器11的俯視圖，圖2B為圖2A在A—A方向的剖面圖。

圖1、圖2A和圖2B所揭露的是一種晶圓朝上(Face Up)的化學氣相沉積裝置1以及其晶圓承載器11。在本領域，另有一種晶圓朝下(Face Down)的化學氣相沉積裝置。美國專利US9617636揭露一種氣相沉積的晶圓與薄膜表面的溫度控制系統與方法。圖3為局部剖面示意圖，顯示該系統與方法中晶圓朝下(Face Down)的化學沉積系統2。

如圖3所示，氣相沉積系統2包含承載盤20及晶圓承載器21。一個承載盤20上可具有多個，例如五或六個晶圓承載器21。承載盤20及晶圓承載器21可分別進行公轉及自轉。圖3僅顯示氣相沉積系統2的一半，另一半對稱分布于中心軸22的另一側。承載盤驅動系統23帶動承載盤20繞著中心軸22進行公轉。晶圓承載器21承載晶圓24。晶圓承載器21的正面或下方一定距離處，具有對向板25，而對向板25與晶圓承載器21之間，具有制造過程區域26。制造過程氣體27通過制造過程區域26，經加熱反應后，部分反應生成物沉積在晶圓24表面上形成薄膜，其余則通過排氣區28排出。此外，晶圓承載器21的背面具有加熱器29，例如均熱板，用于加熱晶圓24。晶圓承載器21與加熱器29之間，可具有(空氣)間隙30。此外，溫度測量系統35包含正面測量系統31與反面測量系統32。正面測量系統31包含溫度測量器31a、31b、31c以測量晶圓24的正面溫度。反面測量系統32包含溫度測量器32a、32b、32c以測量加熱器29的反面溫度。

如圖3所示，在晶片朝下(Face Down)的化學沉積系統中，晶圓24的部分表面會被晶圓承載器21所覆蓋，無法被沉積薄膜，因此形成無效區域，導致產率的降低。

圖4和圖5為照片，顯示現有沉積系統的晶圓24被晶圓承載器24所覆蓋，而形成無效區域的情形。其中圖5為圖4的局部放大圖，如圖5所示，晶圓的無效區域的寬度可達到2000μm。

鑒于上述缺陷，亟需設計一種應用于化學氣相沉積系統的晶圓承載器，使減少沉積制造過程的無效區域，以提高良率。

發明內容

本案是關于一種氣相沉積系統與其晶圓承載器。