气相沉积晶圆气动控制结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体化学气相沉积作业的设备，尤指一种应用于高温低压状态的气相沉积晶圆气动控制结构。


背景技术：

2.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，其系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、晶圆的加热温度是否精准与均匀，都会直接影响薄膜形成的品质。其中，晶圆置入反应腔后的定位及承载方式也影响薄膜的形成品质，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。
3.现有用于承载晶圆的相关装置，往往会在晶圆反应面的背面设至晶圆托盘，晶圆托盘又可能会与相关的升降机构或旋转机构连接，导致相对于晶圆背面区域存在着复杂的机构，又温度的控制、晶圆受热的均匀度直接影响化学气相沉积的品质，当晶圆背面区域存在着复杂的机构，就会产生不良的温度控制效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的，系在提供一种气相沉积晶圆气动控制结构，以通过气动的方式改善于在晶圆背面区域设置复杂机构的缺点，气相沉积晶圆气动控制结构包含：一种气相沉积晶圆气动控制结构，包含：至少一碟盘，供一晶圆放置，并于边缘设有一呈环状的衔接部；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，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，环槽沟衔接于一导出口，以供气浮气体排出；以及一第一供气管，衔接设置在入气引道的上游第一供气管具有一第一流量控制阀。
5.实施时，第一供气管容置至少一种气体。
6.实施时，气相沉积晶圆气动控制结构，其进一步包含一第二供气管，衔接设置在入气引道的上游，第二供气管具有一第二流量控制阀，第一供气管与第二供气管汇流于入气引道。
7.实施时，第一供气管与第二供气管分别容置不同带热效果的气体。
8.实施时，至少一碟盘供晶圆以反应面朝下的形式放置。
9.实施时，至少一碟盘供晶圆以反应面朝上的形式放置。
10.实施时，碟盘设有复数承载指供晶圆放置，复数承载指中的每一承载指具有一倾斜承载面。
11.相较于现有技术，本实用新型在结构设计上相当单纯，使得用于承载晶圆的相关结构中免除过多或复杂的传动机构，非常有利于维护与保养；其次，本实用新型独特的设计
可广泛的运用于面上型、面下型气相沉积作业，能提供晶圆较佳的产品合格率。
附图说明
12.图1为本实用新型第一实施例的俯视分解图；
13.图2为本实用新型第一实施例的剖视图示意图；
14.图3为本实用新型第一实施例的气浮气体控制示意图(一)；
15.图4为本实用新型第一实施例的气浮气体控制示意图(二)；
16.图5为本实用新型第二实施例的俯视分解图示意图；
17.图6为本实用新型第二实施例的剖视图示意图。
18.附图标记说明：1
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气相沉积晶圆气动控制结构；10
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碟盘；11
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通孔；12
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衔接部；121
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凸齿；122
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迎风面；13
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承载指；20
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大盘模块；21
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第一大盘；22
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第二大盘；23
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碟盘槽；24
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环槽沟；25
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入气引道；26
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导出口；27
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热源面；28
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透孔；30
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晶圆；40
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加热器；50
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第一供气管；51
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第一流量控制阀；60
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第二供气管；61
‑
第二流量控制阀。
具体实施方式
19.请参阅图1及图2所示，第一实施例所示是面下型气相沉积作业所适用的气相沉积晶圆气动控制结构1，气相沉积晶圆气动控制结构1包含至少一碟盘10以及一大盘模块20，以供承载晶圆30之用。
20.碟盘10中央设有一晶圆定位通孔11，并于边缘设有一呈环状的衔接部12，晶圆定位通孔11呈现上方与下方贯通的设计，使得晶圆30的两面都呈现非接触状态，此为面下型的气相沉积作业的实施，晶圆30的反应面是朝下设置。晶圆定位通孔11的边缘设有复数承载指13，每一承载指13具有一倾斜承载面，以有效降低对晶圆30边缘的接触式热传导。
21.大盘模块20由一第一大盘21以及一第二大盘22所组合而成。大盘模块20具有至少一个碟盘槽23以供碟盘10定位，且至少一碟盘槽23设有一环槽沟24以供衔接部12置入，环槽沟24衔接一入气引道25，入气引道25相对于与环槽沟24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24中施力于衔接部12使碟盘10悬浮及旋转，环槽沟24衔接于一导出口26，以供气浮气体排出。
22.大盘模块20具有一热源面27与晶圆定位通孔11对应保持有一受热间距d，此实施例热源面27设置在晶圆定位通孔11的上方，晶圆定位通孔11供晶圆30以反应面朝下的形式放置，大盘模块20对应于晶圆定位通孔11的下方设有一透孔28，热源面27在受到外部加热器40加热后可对晶圆30提供辐射热，透孔28可供反应气体进入后，与晶圆30朝下的反应面进行反应。
23.图2中所示的晶圆30的厚度、仅为示意说明便于理解的用并非实际精确尺寸。一般热的传输分为三种方式，包括热辐射、热对流以及热传导。而在低压或接近真空的制程中，热对流的影响较很小，热的传输主要是以热辐射与热传导为主。本实施例为了提供晶圆30较佳的受热均匀性，特意设计在任何的情况下，不让接触式热传导在关键的晶圆30的中心发生，仅位于晶圆30边缘的微小承载指13具有接触，可避免造成不均匀热传输。
24.请参阅图2及图3所示，入气引道25的上游设有一第一供气管50，第一供气管50具有一第一流量控制阀51以控制气浮气体的引入流量，以控制碟盘10的悬浮高度，并间接控
制晶圆30与热源面27的受热间距，同时控制环槽沟24被带走热量的大小，继而影响晶圆30边缘的温度高低，实施时第一供气管50容置至少一种气体，使得气浮气体可包含至少二种带热效果(导热性)不同的气体。
25.请参阅图4所示，入气引道25的上游衔接设置一第一供气管50、一第二供气管60，第一供气管50具有一第一流量控制阀51、第二供气管60具有一第二流量控制阀61，第一供气管50、第二供气管60系汇流至入气引道25。第一供气管50与第二供气管60分别容置不同带热效果(导热性)的气体，并通过第一流量控制阀51、第二流量控制阀61分别控制两种不同带热效果气体的供气流量与比例，其中第一流量控制阀51系引入相对较低导热性的气体、第二流量控制阀52b系引入相对较高导热性的气体。通过调整相对较低导热性、相对较高导热性气体的总引入流量，可用于控制碟盘10的悬浮高度，并间接控制晶圆30与热源面27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可用于改变环槽沟24被带走热量的大小，继而更精确的影响晶圆30边缘的温度高低。
26.请参阅图5及图6所示，第二实施例所示是面上型气相沉积作业所适用的气相沉积晶圆气动控制结构1，此气相沉积晶圆气动控制结构1同样包含至少一碟盘10以及一大盘模块20，以供承载晶圆30之用。第二实施例与第一实施的差异在于热源面27设置在晶圆定位通孔11的下方，晶圆定位通孔11供晶圆30以反应面朝上的形式放置，使晶圆30的反应面直接向上曝露，此第二实施例的大盘模块20设计又较第一实施例更为精简。在实施时，第二实施例的气引道25的上游同样可衔接于图3所示的第一供气管50，并通过第一流量控制阀51控制气浮气体的流量、流速，或是如图4所示于气引道25的上游同时衔接第一供气管50、第二供气管60，并通过第一流量控制阀51、第二流量控制阀61控制气浮气体的流量、流速，继而更精确的影响晶圆30边缘的温度高低，以提高晶圆的生产品质。
27.以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。