本發(fā)明涉及一種晶圓的磊晶反應(yīng)器及其陶瓷星盤，尤其涉及一種用于形成三五族化合物半導(dǎo)體晶圓的磊晶工藝的反應(yīng)器及該反應(yīng)器中的組件。

背景技術(shù)：

在LED芯片的工藝中，是先利用磊晶工藝來在晶圓上形成磊晶層，再通過后續(xù)的鍍膜、黃光、蝕刻等等工藝來制得所需的LED芯片。以有機(jī)金屬氣象沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)方法作為磊晶工藝為例，磊晶反應(yīng)器底部設(shè)有熱源，晶圓置于承載組件上并設(shè)于熱源上方，磊晶反應(yīng)器頂部設(shè)有氣體入口，將有機(jī)金屬以氣態(tài)通過氣體入口通入磊晶反應(yīng)器中，并通過熱源將晶圓加熱，以使有機(jī)金屬氣體在晶圓上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而沉積形成磊晶層。

現(xiàn)有技術(shù)的磊晶反應(yīng)器中，承載組件包含有設(shè)于中央的星盤及周圍的晶圓載盤，熱源是于反應(yīng)器中加熱至1200℃以上，來均勻的提供晶圓足夠的反應(yīng)熱量。在磊晶工藝中，磊晶層會(huì)沉積形成在反應(yīng)器中的所有部位，故除了再晶圓上方形成磊晶層外，在承載組件上面也會(huì)形成磊晶層，因此，必需適當(dāng)?shù)那宄苊庥绊懲蟮墓に?；然而在清除磊晶層的過程中，會(huì)對承載組件使用化學(xué)蝕刻、噴砂、高溫烘烤等方式，清潔的過程中，雖然可以去除磊晶層，但也無法避免承載組件的消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓的磊晶反應(yīng)器及其中央星盤，是針對使用于磊晶反應(yīng)器中的星盤加以研究，來降低使用者的成本損耗，以延長承載組件的使用壽命；另外藉由材料特性的不同，可改變磊晶環(huán)境，進(jìn)而提升產(chǎn)品品質(zhì)。

為達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段為設(shè)計(jì)一種磊晶反應(yīng)器 的中央星盤，其包括：

一外環(huán)件，其中央成形有一容置孔且為陶瓷材料所制；

一內(nèi)環(huán)件，其可分離地設(shè)于該外環(huán)件的容置孔中，其中該內(nèi)環(huán)件中央成形有一通孔，內(nèi)環(huán)件與外環(huán)件為相異材料所制。

進(jìn)一步而言，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種包含前述的中央星盤的磊晶反應(yīng)器，其包括：

一殼體；

一蓋體，其可分離地設(shè)于該殼體上方；

一承載組件，其設(shè)于該殼體及該蓋體中，該承載組件包含有前述的中央星盤、多個(gè)周緣蓋板及一上蓋板；該中央星盤設(shè)于該殼體的上表面的中央部位；所述周緣蓋板設(shè)于該殼體的上表面，且環(huán)繞排列于該中央星盤的周緣，各周緣蓋板與該中央星盤圍繞形成多個(gè)容置空間，各容置空間中設(shè)有至少一晶圓載板；該上蓋板的兩側(cè)面分別設(shè)有一固持件及一固定件，該固持件設(shè)于上蓋板與蓋體的下表面之間。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，內(nèi)環(huán)件是以陶瓷材料所制，則使得因?yàn)榍鍧嵍斐傻膿p耗降到最低，又利用中央星盤的內(nèi)、外環(huán)件為可分離式的設(shè)計(jì)，并使用不同的材料，以減少材料的損耗，進(jìn)而達(dá)到降低制造成本的目的。同時(shí)，藉由陶瓷的材料特性，會(huì)影響工藝的環(huán)境，進(jìn)而對于優(yōu)化磊晶品質(zhì)，有一定程度的改善。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的磊晶反應(yīng)器的立體外觀圖；

圖2為本發(fā)明的星盤的元件分解圖；

圖3為本發(fā)明的星盤的上視圖；

圖4為本發(fā)明的星盤的側(cè)視剖視圖；

圖5為本發(fā)明的周緣蓋板的立體外觀圖；

圖6為本發(fā)明的擋片的立體外觀圖；

圖7為本發(fā)明的固持件的立體外觀圖；

圖8為本發(fā)明的磊晶反應(yīng)器的另一實(shí)施例立體外觀圖；

圖9為本發(fā)明的星盤與磊晶反應(yīng)器的熱源的實(shí)施狀態(tài)圖。

其中，附圖標(biāo)記

10殼體 20蓋體

30承載組件 31中央星盤

311外環(huán)件 311a容置孔

311b肋條 312內(nèi)環(huán)件

312a通孔 32周緣蓋板

321肋條 33、33A晶圓載板

34上蓋板 341固持件

342固定件 35、35A容置空間

36擋片 40熱源

41高溫區(qū) 42低溫區(qū)

具體實(shí)施方式

以下配合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。

請參閱圖1所示，本發(fā)明的磊晶反應(yīng)器包含有一殼體10、一蓋體20及一承載組件30。

所述殼體10中央設(shè)有熱源，所述蓋體20可分離地設(shè)于殼體10上方，以在反應(yīng)進(jìn)行時(shí)覆蓋殼體10，蓋體20設(shè)有氣體出口以供通入氣體于殼體10中。

所述承載組件30設(shè)于殼體10及蓋體20中，承載組件30包含有一中央星盤31、多個(gè)周緣蓋板32、多個(gè)晶圓載板33、及一上蓋板34。

請參閱圖1至圖4所示，該中央星盤31設(shè)于殼體10的上表面的中央部位，中央星盤31包含有一外環(huán)件311及一內(nèi)環(huán)件312，外環(huán)件311中央成形有一容置孔311a，該外環(huán)件311的周緣徑向延伸成形有數(shù)個(gè)呈放射狀排列的肋條311b，該內(nèi)環(huán)件312設(shè)于該外環(huán)件311的容置孔311a中，內(nèi)環(huán)件312中央成形有一通孔312a。在一實(shí)施例中該外環(huán)件311與該內(nèi)環(huán)件312可為相同或不同材質(zhì)，該外環(huán)件311可為陶瓷材料所制，如氧化鋁(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)等，內(nèi)環(huán)件312可為石英材料所制，如二氧化硅(SiO₂)

請參閱圖1及圖5所示，所述周緣蓋板32設(shè)于殼體10的上表面，并環(huán)繞排列于中央星盤31的外圍，周緣蓋板32為陶瓷材料所制，各周緣蓋板32具有一徑向延伸的肋條321，各周緣蓋板32的肋條321對應(yīng)連接于外環(huán)件的一肋條311b，相鄰的周緣蓋板32的肋條321與外環(huán)件311的相鄰肋條311b圍繞形成一容置空間35。在較佳實(shí)施例中，周緣蓋板32與外環(huán)件311相鄰但未接觸，故周緣蓋板32的肋條321與外環(huán)件311的相鄰肋條311b之間具有間隙。

請參閱圖1所示，所述晶圓載板33分別設(shè)于相對應(yīng)的容置空間35中，各容置空間35中排列設(shè)置有一個(gè)晶圓載板33，依據(jù)不同的晶圓尺寸而晶圓載板33上可對應(yīng)設(shè)置有不同數(shù)量的晶圓淺槽。請參閱圖1所示，在一實(shí)施例中，各晶圓載板33中設(shè)有七個(gè)晶圓淺槽；請參閱圖8所示，在一實(shí)施例中，各晶圓載板33A中設(shè)有一個(gè)晶圓淺槽。當(dāng)進(jìn)行磊晶反應(yīng)時(shí)，晶圓是置放于晶圓載板33的晶圓淺槽中以進(jìn)行反應(yīng)，而為了避免未置放晶圓的晶圓淺槽在反應(yīng)時(shí)亦形成磊晶層，故可置放如圖6所示的擋片36(dummy wafer)于閑置的晶圓淺槽上，以阻止磊晶反應(yīng)于閑置的晶圓淺槽上產(chǎn)生，擋片36可為陶瓷材料所制。

請參閱圖1及圖7所示，所述上蓋板34的兩側(cè)面分別設(shè)有一固持件341及一固定件342，以將上蓋板34夾持固定于蓋體20的下表面，該固持件341設(shè)于上蓋板34與蓋體20的下表面之間，該固持件341和固定件342可為陶瓷材料制成。

請配合參閱圖9所示，當(dāng)進(jìn)行磊晶反應(yīng)時(shí)，熱源40由對應(yīng)于外環(huán)件31的下方處提供熱能，由于熱源40的外圍為溫度較低的低溫區(qū)41，而內(nèi)圈為溫度較高的高溫區(qū)42，故為防止中央星盤31受熱沖擊而破損，故設(shè)計(jì)上將中央星盤31分為陶瓷的外環(huán)件311及石英的內(nèi)環(huán)件312，外環(huán)件311在設(shè)計(jì)上避免跨越熱源40的高溫區(qū)42和低溫區(qū)41。具體而言，若熱源40的高溫區(qū)42的外徑為520mm，而低溫區(qū)41的外徑為250mm，則內(nèi)環(huán)件312的外徑為259mm以跨越高溫區(qū)42和低溫區(qū)41。

進(jìn)一步而言，外環(huán)件311采用陶瓷材料制成可抗清洗以延長其使用壽命，并且改良工藝；而內(nèi)環(huán)件312采用較耐高溫?zé)釠_擊材料(例如石英)制成，故可更進(jìn)一步降低替換成本。

再者，周緣蓋板32及固持件341采用陶瓷材料制成，亦可延長期使用壽 命。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。