气相沉积晶圆受热结构的制作方法

1.本实用新型涉及关于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受热结构。


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。又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：

3.本实用新型的主要目的，是提供一种气相沉积晶圆受热结构，解决现有技术中存在的上述技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种气相沉积晶圆受热结构，其特征在于，包含：
6.至少一碟盘，其中央设有一晶圆定位通孔以供承载一晶圆，该晶圆具有一反应面以及一位于反应面背面的受热面；以及
7.一大盘模块，其具有至少一个碟盘槽以供该至少一碟盘定位，且该大盘模块具有一热源面，该热源面设置在对应于该受热面的位置且与该受热面保持一受热间距。
8.实施时，受热间距至少为晶圆翘曲变形量的20倍。
9.实施时，碟盘边缘设有一呈环状的衔接部，至少一碟盘槽设有一环槽沟以供衔接部置入。
10.实施时，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。
11.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放置，大盘模块对应于晶圆定位通孔的下方设有一透孔。
12.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放置。
13.实施时，晶圆定位通孔的边缘设有复数承载指。
14.实施时，每一承载指具有一与晶圆的边缘接触的倾斜承载部。
15.相较于现有技术，本实用新型在结构设计上相当单纯，使晶圆的受热面(反应面的背面)均匀地通过热源面接收辐射热，并防止晶圆翘曲变形时直接接触热源面。除了大幅降低晶圆的接触式热传导之外，更没有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
16.图1为本实用新型第一实施例的俯视分解图；
17.图2为本实用新型第一实施例的剖视图示意图；
18.图3为本实用新型第二实施例的俯视分解图示意图；
19.图4为本实用新型第二实施例的剖视图示意图。
20.附图标记说明：1
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气相沉积晶圆受热结构；10
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碟盘；11
‑
通孔；12
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衔接部；13
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承载指；20
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大盘模块；21
‑
第一大盘；22
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第二大盘；23
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碟盘槽；24
‑
环槽沟；25
‑
入气引道；26
‑
导出口；27
‑
热源面；28
‑
透孔；30
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晶圆；31
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反应面；32
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受热面；40
‑
加热器；d
‑
受热间距；c
‑
翘曲变形量；d
‑
中心距离。
具体实施方式
21.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受热结构1，气相沉积晶圆受热结构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。
22.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的两面都呈现不与任何机构进行面接触的裸露状态，晶圆30的一面为进行气相沉积的用的反应面31，另一面为受热面32，此为面下型的气相沉积作业的实施，晶圆30的反应面31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具有一倾斜承载部，以有效降低对晶圆30边缘的接触式热传导。
23.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，甚至可进一步使其旋转，环槽沟24衔接于一导出口26，以供气浮气体排出。
24.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。
25.图2中所示的晶圆30的厚度、受热间距d、翘曲变形量c以及中心距离d，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。其次，又于晶圆30受热翘曲时，晶圆30可能呈现一最大翘曲变形量c，也因此热源面27与晶圆30中心的中心距离d就会改变，为确保晶圆30中心不与热源面27接触，令中心距离d>0，在这个考量下受热间距d系以晶圆30沉积薄膜过程产生翘曲变形量c的20倍以上为佳，以弱化反应过程中因晶圆30翘曲而造成受热不均匀的影响。
26.请参阅图3及图4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受热结构1，此气相沉积晶圆受热结构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；第二实施例的受热间距d，同样地系以晶圆30沉积薄膜过程产生翘曲变形量c的20倍以上为佳。
27.以上所述，仅为举例说明本实用新型的较佳实施例，并非以此限定实施的范围，例如：图2以及图4中以假想线绘制的翘曲变形比例示意，是了说明而夸饰绘制的翘曲态样，并非此以限定实际的翘曲比例。凡是依本实用新型申请专利范畴及专利说明书内容所作的简单置换及等效变化，都属本实用新型的专利申请范畴。