[go: up one dir, main page]

CN102719809A - 薄膜沉积系统 - Google Patents

薄膜沉积系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102719809A
CN102719809A CN2012100226278A CN201210022627A CN102719809A CN 102719809 A CN102719809 A CN 102719809A CN 2012100226278 A CN2012100226278 A CN 2012100226278A CN 201210022627 A CN201210022627 A CN 201210022627A CN 102719809 A CN102719809 A CN 102719809A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
thin film
seat
film deposition
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100226278A
Other languages
English (en)
Inventor
杨成傑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GREEN SEED TECHNOLOGY (WEIFANG) Co Ltd
Original Assignee
GREEN SEED TECHNOLOGY (WEIFANG) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/162,431 external-priority patent/US20120321787A1/en
Application filed by GREEN SEED TECHNOLOGY (WEIFANG) Co Ltd filed Critical GREEN SEED TECHNOLOGY (WEIFANG) Co Ltd
Publication of CN102719809A publication Critical patent/CN102719809A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502Flow conditions in reaction chamber
    • H10P72/7618
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • H10P72/7621

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提供一种薄膜沉积系统,用以形成至少一材料层在至少一基板上的系统,该系统包括一载台,载台沿着一载台轴进行旋转,至少一承座齿轮设置在载台上,承座齿轮与载台一起沿着载台轴进行旋转,至少两相邻的承座齿轮的齿纹将会有至少部分重叠且未相互接触,一中央齿轮啮合至承座齿轮,当各承座齿轮沿着载台轴进行旋转时,中央齿轮带动各承座齿轮沿着其各自对应的承座轴进行旋转。

Description

薄膜沉积系统
技术领域
本发明涉及一种薄膜沉积装置,尤其涉及一种在基板上沉积薄膜材料的旋转系统。
背景技术
薄膜沉积已经广泛使用在各种物件的表面处理之上,例如:首饰、餐具、工具、模具、及/或半导体装置。通常,在金属、合金、陶器及/或半导体的表面上是形成同质或非同质的薄膜组成物,以增进构造表面的耐磨、耐热及/或耐蚀等特性。薄膜沉积技术主要分成两种,其中一种为物理气相沉积(PhysicalVapor Deposition;PVD),另一种为化学气相沉积(chemical vapor deposition;CVD)。
随着沉积技术及沉积处理参数的差异,所沉积的薄膜结构可能为一单晶、一多晶或非结晶的结构。单晶及/或多晶薄膜往往也可用以形成外延层,该外延层对于半导体集成电路的工艺而言十分重要。例如:外延层可制作为半导体层,且也可在特定条件(例如:真空条件)之下进行掺质的分布而掺杂形成该外延层,藉以抑制氧及/或碳杂质的污染。
一种化学气相沉积(CVD)处理形式称之为有机金属化学气相沉积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD)。在有机金属化学气相沉积(MOCVD)方面,将会有至少一载流气体来载运至少一气相试剂及/或反应源进入一反应腔(例如:一真空腔),反应腔包含至少一基板(例如:半导体基板(晶圆))。基板的背面往往通过射频(RF)感应或电阻加热元件进行加热以提升基板的温度。在高温时,气相试剂及/或反应源也可发生至少一化学反应以转换出至少一固态产物,且沉积在基板的表面上。
某些过程中,有机金属化学气相沉积(MOCVD)所形成的外延层将使用于制作发光二极管(Light Emitting Diodes;LEDs)上。再者,利用有机金属化学气相沉积(MOCVD)所制作出的发光二极管,其品质将会因为各种因素而受到影响,例如:在反应腔中流量的稳定度或均匀度、在基板表面上流量的均匀度、温度控制的精确度及/或其他因素。上述因素将会影响到有机金属化学气相沉积(MOCVD)所形成的外延层,进而影响到及其制作出的发光二极管的品质。
在此,本发明将提出一种利用有机金属化学气相沉积(MOCVD)进行外延成形的改善技术的系统及其方法,尤指一种可在外延层的沉积期间改善在真空腔中及基板表面上的流体均匀度的系统及其方法。
发明内容
本发明一实施例中,提出一种用以形成至少一材料层在至少一基板上的薄膜沉积系统,系统包括一载台,载台绕一载台轴旋转;至少一承座齿轮设置在载台上,各承座齿轮与载台一起绕载台轴旋转,其中至少两相邻的承座齿轮的齿纹至少部分重叠且未相互接触;一中央齿轮啮合各承座齿轮,当各承座齿轮沿着载台轴旋转时,中央齿轮带动各承座齿轮绕其各自对应的承座轴旋转。
本发明又一实施例中,提出一种用以形成至少一材料层在至少一基板上的薄膜沉积方法,方法包括:使至少一基板绕一载台轴旋转,至少一基板是设在至少一承座齿轮上,且至少一承座齿轮设置在一载台上;当承座齿轮绕载台轴旋转时,以一中央齿轮使各承座齿轮绕其各自对应的承座轴进行旋转,其中至少两相邻的承座齿轮的齿纹啮合中央齿轮的齿纹以及至少两相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠且未相互接触;当至少一基板绕载台轴及各承座轴旋转时,至少一材料层形成在基板上。
本发明又一实施例中,各相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠且未相互接触,以致各相邻的承座齿轮被中央齿轮带动旋转时彼此之间不会相互干扰。
本发明又一实施例中,各相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠,且在各相邻的承座齿轮中的其中一承座齿轮的齿纹位于另一承座齿轮的齿纹上方。
本发明又一实施例中,至少两相邻的承座齿轮包括齿纹,至少两相邻的承座齿轮的齿纹啮合中央齿轮的齿纹。
本发明又一实施例中,中央齿轮的齿纹厚度超过至少两相邻的承座齿轮的齿纹厚度。
本发明又一实施例中,至少一材料层利用化学气相沉积方式形成在至少一基板上。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A及图1B:为描述一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统的一具体实施例;
图2A:为描述旋转系统的一中央齿轮啮合各承座齿轮的一具体实施例;
图2B:为描述旋转系统的一基板承座、一承座齿轮及一承座环处在一配置状态的一具体实施例;
图3:为描述一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统呈现其一基板承座的旋转部分的一具体实施例;
图4:为描述一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统呈现其一基板承座的旋转部分的又一具体实施例;
图5A及图5B:为描述一反应系统的一具体实施例,反应系统包括一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统;
图6:为描述一旋转系统的一具体实施例的一俯视图,旋转系统包括一具有多个承座齿轮的载台,各承座齿轮是相互分离且围绕一中央齿轮;
图7:为描述一旋转系统的又一具体实施例的一俯视图,旋转系统包括一具有多个承座齿轮的载台,各承座齿轮围绕着一中央齿轮且相邻的各承座齿轮将至少部分重叠;
图8:为描述各承座齿轮的齿纹之间将会有至少部分重叠区域的一具体实施例的一侧视图。
其中,附图标记
100   旋转系统            100’ 旋转系统
110   载台                1100  反应系统
1101  入口                1102  入口
1103  入口                1104  入口
1110  喷气头组件          1112  表面
1114  表面                1124  加热装置
1126  承座轴                1128  载台轴
1140  出口                  1150  中央组件
1160  反应腔                112   旋转壳体
114   内齿轮                116   外齿轮
118   马达                  120   中央齿轮
130   基板承座              132   承座齿轮
132A  承座齿轮              132B  承座齿轮
134   承座环                140   基板
150   间隔                  160   椭圆形
162A  齿纹                  162B  齿纹
310   承座轴                320   滚珠轴承
410   承座轴                420   滚珠轴承
430   内环
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
在本发明的内容中,“耦接”一词是指直接连接或间接连接(例如:至少一介于中间的连接)在至少一物件或组件之中。
请参阅图1A及图1B,为描述本发明旋转系统100的一具体实施例,本发明旋转系统100可将至少一材料形成在至少一基板上。某些实施例中,旋转系统100包括至少一载台110,至少一旋转壳体112、至少一内齿轮114、至少一外齿轮116及至少一马达118。一些实施例中,旋转系统100还包括至少一中央齿轮120。某些实施例中,旋转系统100还包括至少一基板承座130、至少一承座齿轮132及至少一承座环134。某些实施例中,基板承座130用以支撑基板140(例如:至少一晶圆(圆片))。一些实施例中,内齿轮114及外齿轮116形成一驱动配件,该驱动配件还可包括马达118。
虽然上述旋转系统100是使用一选定的群组构件,然,本领域技术人员也可清楚明白该群组的各个构件也可轻易进行替代、更换或变化。例如:一些组件可扩充及/或合并,其他构件可插入于那些扩充及/或合并的构件之中。再者,根据上述的实施例,各个构件的配置位置可与其他构件进行相互替换。
某些实施例中,旋转壳体112的底部固定内齿轮114,而顶部直接或间接支撑载台110。一些实施例中,旋转壳体112的顶部固定载台110。本发明又一实施例中,内齿轮114啮合外齿轮116。另一实施例中,外齿轮116通过马达118驱动旋转,以致内齿轮114跟着旋转。根据于一实施例,内齿轮114的旋转将会带引着旋转壳体112及载台110沿着一共轴(例如:一载台轴)进行旋转,例如:旋转壳体112通过使用一回转轴承进行旋转。
某些实施例中,在载台110上包括至少一基板承座130、至少一承座齿轮132及至少一承座环134。一些实施例中,基板承座130、承座齿轮132及承座环134与载台110一起沿着共轴旋转。一些实施例中,各承座齿轮132支撑对应的各基板承座130,且各基板承座130承载至少一基板140(例如:至少一晶圆)。
一些实施例中,中央齿轮120啮合至少一承座齿轮132。一实施例中,当承座齿轮132与载台110一起沿着共轴旋转时,中央齿轮120会保持静止,以使各承座齿轮132分别沿着其对应的承座轴进行旋转。
又一实施例中,当承座齿轮132与载台110一起沿着共轴进行相同方向的旋转且两者具有不同的旋转速度时,中央齿轮120将会以一角速率沿着共轴进行一方向的旋转。中央齿轮120的旋转将导致各承座齿轮132分别沿着其对应的承座轴进行旋转。某些实施例中,承座齿轮132沿着其对应的承座轴旋转时的角速率将通过中央齿轮120与各承座齿轮132之间的齿轮比以及中央齿轮120与各承座齿轮132之间沿着共轴旋转的角速比进行决定。
另一实施例中,中央齿轮120沿着共轴进行一方向的旋转,当承座齿轮132与载台110沿着共轴进行另一方向的旋转时,将使得至少一承座齿轮132分别沿着其对应的承座轴进行旋转。
某些实施例中,各承座齿轮132与各基板承座130固定一起,以致各基板承座130也会分别沿着其对应的承座轴进行旋转。一些实施例中,各承座齿轮132分别通过至少一滚珠轴承而与承座环134接触一起。一些实施例中,承座环134与载台110固定一起,所以承座环134将不会与承座齿轮132沿着承座轴一起旋转。
如图1A所示,为了清楚地描述各组件,基板支架130、承座齿轮132与承座环134显示出拆解的状态,而中央齿轮120显示出与承座齿轮132进行脱离的状态。图2A为描述旋转系统100的中央齿轮120啮合各承座齿轮132的一具体实施例。此外,图2B为描述本发明旋转系统100的基板承座130、承座齿轮132及承座环134处在一配置状态的一具体实施例。
在此,进一步强调上述的图1A、图1B、图2A及图2B的范例仅为本发明其中一实施例而已,各种结构上的变化、交换及改变均可能落入本发明的技术领域中,本领域技术人员应可明白其范例不应加以限制本发明的权利要求范围。例如:至少一基板承座130也可进行移除,而基板140(例如:至少一晶圆)直接通过至少一承座齿轮132进行支撑。基板140与对应的承座齿轮132沿着共轴及/或沿着承座轴进行旋转。在另一范例中,至少一承座环134也可进行移除,如图4所示。
请参阅图3为描述一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统100呈现其一基板承座的旋转部分的一具体实施例。如图3所示,各承座齿轮132的外形具有一中空环,该中空环用以支撑其对应的基板承座130。某些实施例中,各承座齿轮132及其对应的基板承座130通过使用滚珠轴承320以沿着承座轴310进行旋转。又一实施例中,滚珠轴承320设置在承座齿轮132的底部凹槽与承座环134的顶部凹槽之间。另一实施例中,承座环134固定于载台110上。
请参阅图4为描述一用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统100呈现其一基板承座的旋转部分的又一具体实施例。如图4所示,各承座齿轮132的外形具有一中空环,该中空环用以支撑其对应的基板承座130。某些实施例中,各承座齿轮132及其对应的基板承座130通过使用滚珠轴承420以沿着承座轴410进行旋转。又一实施例中,滚珠轴承420设置在内环430凹槽及承座环134凹槽之间。一些实施例中,内环430固定于基板承座130上。
请参阅图5A及图5B为描述本发明一反应系统的一具体实施例,该反应系统包括有一可用以形成至少一材料在至少一基板上的旋转系统100。图5A为反应系统1100的一侧视图,而图5B为反应系统的一平视图。反应系统1100可为一沉积薄膜在至少一基板上的真空系统。在一实施例中,反应系统1100是一化学气相沉积(CVD)系统(例如:有机金属化学气相沉积(MOCVD))。
某些实施例中,反应系统1100包括喷气头组件1110、入口1101、1102、1103、1104、至少一基板承座130、至少一加热装置1124、一出口1140及一中央组件1150。一些实施例中,中央组件1150、喷气头组件1110、载台110及至少一基板承座130(例如:基板承座130设置在载台110之上)将可形成具有入口1101、1102、1103、1104及出口1140的反应腔1160。一些实施例中,至少一基板承座130是使用于承载至少一承座140(例如:至少一晶圆)。
虽然上述反应系统1100是使用一选定的群组构件,然,本领域技术人员也可清楚明白该群组的各个构件也可轻易进行替代、更换或变化。例如:一些组件可扩充及/或合并,其他构件可插入于那些扩充及/或合并的构件之中。再者,根据上述的实施例,各个构件的配置位置可与其他构件进行相互替换。
某些实施例中,入口1101是形成在中央组件1150的内部,其入口方向将提供至少一气体,该入口方向将大致平行于喷气头1110的表面1112。一些实施例中,中央组件1150是设置在上述的中央齿轮120之上。一些实施例中,在反应腔1160的中心附近将会有至少一气流(例如:向上流动)进入反应腔1160中,然后通过入口1101向外放射流动以从反应腔1160的中心离开。某些实施例中,入口1102、1103、1104是形成在喷气头1110的内部,其入口方向将提供至少一气体,该入口方向将大致垂直于喷气头1110的表面1112。
某些实施例中,也可通过入口1101、1102、1103、1104提供各种气体。如表1所示的气体可为:
表1
Figure BDA0000133701210000071
某些实施例中,载台110沿着载台轴1128(例如:一中央轴)进行旋转,而各基板承座130沿着对应的承座轴1126(例如:承座轴310或410)进行旋转。一些实施例中,基板承座130与载台110一起沿着载台轴1128进行旋转,且它们也会沿着其对应的承座轴1126进行旋转,例如:同一个基板承座130上的基板140将会沿着同一个承座轴1126进行旋转。
某些实施例中,入口1101、1102、1103、1104及出口1140围绕着载台轴1128进行设置且其每一个都具有一圆形结构。一些实施例中,基板承座130(例如:八个基板承座130)沿着载台轴1128进行配置,例如:各基板承座130可以承载多个基板140(例如:七个基板140)。
如图5A及图5B所示,根据一些实施例,符号A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、L、M、N、O用以表示反应系统1100中的各种尺寸大小。一实施例中,
(1).A用以表示载台轴1128与入口1102的内部边缘之间的距离;
(2).B用以表示载台轴1128与入口1103的内部边缘之间的距离;
(3).C用以表示载台轴1128与入口1104的内部边缘之间的距离;
(4).D用以表示载台轴1128与入口1104的外部边缘之间的距离;
(5).E用以表示载台轴1128与入口1101之间的距离;
(6).F用以表示载台轴1128与出口1140的内部边缘之间的距离;
(7).G用以表示载台轴1128与出口1140的外部边缘之间的距离;
(8).H用以表示喷气头组件1100的表面1112与载台110的表面1114之间的距离;
(9).I用以表示入口1101的高度;
(10).J用以表示喷气头组件1110的表面1112与出口1140之间的距离;
(11).L用以表示载台轴1128分别与至少一基板承座130的外部边缘之间的距离;
(12).M用以表示载台轴1128分别与至少一基板承座130的内部边缘之间的距离;
(13).N用以表示载台轴1128分别与至少一加热装置1124的内部边缘之间的距离;及
(14).O用以表示载台轴1128分别与至少一加热装置1124的外部边缘之间的距离。
某些实施例中,L减去M是基板承座130的直径。一些实施例中,反应腔1160的垂直尺寸(如:由符号H表示)等于或小于20mm,或者等于或小于15mm。一些实施例中,入口1101的垂直尺寸(如:由符号I表示)将比喷气头组件1110的表面1112与载台110的表面1114两者之间的垂直距离(如:由符号H表示)还要小。一些实施例中,各符号的长度大小将显示在如下所示的表2之中。
表2
  长度符号   长度大小(mm)
  A   105
  B   120
  C   150
  D   165
  E   100
  F   330
  G   415
  H   10
  I   5
  J   150
  L   310
  M   145
  N   96
  O   320
某些实施例中,基板承座130设置在载台110之上。一些实施例中,加热装置1124分别设置在基板承座130的下方。一些实施例中,加热装置1124分别越过基板承座130并朝着反应腔1160的中心进行延伸。某些实施例中,在气体到达基板承座130之前,加热装置1124也可从入口1101、1102、1103及/或1104处预热至少一气体。
某些实施例中,各承座齿轮132是相互分离且围绕中央齿轮120。图6为描述一旋转系统100的一具体实施例的一俯视图,该旋转系统100包括一具有多个承座齿轮132的载台110,各承座齿轮132是相互分离且围绕中央齿轮120。承座齿轮132用以支撑基板承座130及基板140。某些实施例中,承座齿轮132与基板承座130也可形成一单一片体。一些实施例中,承座齿轮132与基板承座130是为分离的片体。
中央齿轮120与各承座齿轮132通过各自齿轮的齿纹而啮合一起。如图6所示,各承座齿轮132围绕着中央齿轮120,且通过间隔150进行分离。分离各承座齿轮132,将可避免相邻的承座齿轮132相互抑制,藉以确保各承座齿轮132可顺利地进行旋转。然而,利用间隔150分离各承座齿轮132将会因此增加载台110的面积。此外,因为各承座齿轮132之间是相互分离,则加热器必须输出高热能才能提升每一承座齿轮132及/或各基板承座130上的温度达到需求温度。
为了克服各承座齿轮132在分离上所产生的一些相关问题,各承座齿轮132将可设计成至少部分重叠以减少各承座齿轮132之间的间隔。图7为旋转系统100’又一实施例的俯视图,该旋转系统100’包括一具有多个承座齿轮132的载台110,各承座齿轮132围绕着一中央齿轮120且相邻的各承座齿轮132将至少部分重叠。某些实施例中,承座齿轮132A的齿纹将与承座齿轮132B的齿纹相互重叠,且承座齿轮132A与承座齿轮132B交错围绕中央齿轮120。
图8为描述承座齿轮132A的齿纹与承座齿轮132B的齿纹之间将会有至少部分重叠的区域(如图7所示的椭圆形160)的一具体实施例的一侧视图。承座齿轮132A的每一侧边具有齿纹162A,而承座齿轮132B的每一侧边具有齿纹162B。齿纹162A、162B被设计啮合中央齿轮120(如图7所示),以便承座齿轮132A、132B如同承座齿轮沿着载台轴进行旋转一般将会沿着其对应的承座轴进行旋转。
如图8所示,齿纹162A至少有部分重叠于齿纹162B且彼此未相互接触。例如:承座齿轮132A具有齿纹162A,齿纹162A在承座齿轮132B的齿纹162B上方,齿纹162A与齿纹162B彼此未相互接触。齿纹162A至少有部分重叠于齿纹162B以容许承座齿轮132A至少有部分重叠于齿纹132B之上(如图7所示)。再者,由于各承座齿轮132A、132B未相互啮合一起(例如:各承座齿轮132A、132B的齿纹只与中央齿轮120的齿纹啮合,而各承座齿轮132A、132B的齿纹彼此未相互接触),以令各承座齿轮132A、132B可顺利地进行旋转。
由于各承座齿轮132A、132B之间未存在有任何间隔150(如图6所示),则至少部分重叠的承座齿轮132A与132B将可允许载台110缩小占用面积。缩小载台110的占用面积将可允许载台110的尺寸相对缩小。缩小载台110的尺寸将可允许反应系统(如图5A所示的反应系统1100)的尺寸或真空腔的尺寸跟着缩小。
某些实施例中,中央齿轮120的尺寸将可因为承座齿轮132A、132B之间的部分重叠而因此缩小。由于各承座齿轮132A、132B的重叠,承座齿轮132A、132B将可形成一较小的圆直径,而中央齿轮120的直径将可配合该具有较小圆直径的承座齿轮132A、132B而相对缩小。某些实施例中,中央齿轮120的齿纹厚度将超过个别承座齿轮132A、132B的齿纹厚度。例如:中央齿轮120的齿纹具有较高的厚度,则中央齿轮120的齿纹将足够大的啮合两齿纹162A(上齿纹)、162B(下齿纹),如图8所示。藉此,中央齿轮120不需要多层次的齿纹即可同时啮合两齿纹162A、162B。
此外,如图7所示,因为承座齿轮132A至少有部分重叠于承座齿轮132B,而且,一些实施例中,载台110及中央齿轮120是具有较小的尺寸,在此,使用较少的热能输出就可提升每一承座齿轮132A、132B及各基板承座130上的温度至需求温度。在此,被加热的总体面积(例如:载台110的面积)可因为各承座齿轮132A、132B之间的重叠而因此减少,进而减少热能的输出。
本领域技术人员也可懂得本发明未限定于已描述的特定系统中,当然,也可多样化的。同样地,也可懂得在此所使用的技术用语仅是为了清楚描述特定实施例而已,并非用来限定。本说明书中所使用的单数形式的“一”及“该”,除非说明书的内容清楚地指示,否则包括有多个。例如:所提及的“一装置”包括两个或两个以上的设备及所提及的“一材料”包括混合材料。
本发明针对于材料制造的方法及系统,尤指一种用以形成半导体材料的外延层的旋转系统及其相关方法。通过范例的方式,本发明已应用于有机金属化学气相沉积(MOCVD)上,然而,熟本领域技术人员也可明白本发明可适用于更宽广的应用范围。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1.一种薄膜沉积系统,用以形成至少一材料层在至少一基板上,其特征在于,该薄膜沉积系统包括:
一载台,绕一载台轴旋转;
至少一承座齿轮,设置在该载台之上,其中各承座齿轮与该载台一起绕该载台轴旋转,其中至少两相邻的该承座齿轮的齿纹至少部分重叠且未相互接触;及
一中央齿轮,啮合该承座齿轮,其中当该承座齿轮沿着该载台轴旋转时,该中央齿轮带动该承座齿轮绕其各自对应的承座轴旋转。
2.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,各相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠且未相互接触,以致各相邻的承座齿轮被中央齿轮带动旋转时彼此之间不会相互干扰。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜沉积系统,其特征在于,各相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠,且在各相邻的承座齿轮中的其中一该承座齿轮的齿纹位于另一该承座齿轮的齿纹上方。
4.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该至少两相邻的承座齿轮包括啮合于该中央齿轮的齿纹。
5.根据权利要求1或4所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该中央齿轮的齿纹厚度超过该至少两相邻的承座齿轮的齿纹厚度。
6.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该载台轴不同于该承座轴。
7.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该中央齿轮位在该载台轴的中心。
8.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该至少一承座齿轮用以支撑至少一基板。
9.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,该至少一承座齿轮包括至少一基板承座。
10.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,还包括至少一连接至该至少一承座齿轮的基板承座。
11.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,还包括一载台驱动机制使该载台绕该载台轴旋转。
12.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,还包括一喷气头,其设置在该载台上方。
13.根据权利要求1所述的薄膜沉积系统,其特征在于,还包括至少一加热装置,其设置在该承座齿轮下方。
14.一种薄膜沉积方法,用以形成至少一材料层在至少一基板上,其特征在于,该薄膜沉积方法包括:
使至少一基板绕一载台轴旋转,该至少一基板是设在至少一承座齿轮上,且该至少一承座齿轮设置在一载台上;
当该承座齿轮绕该载台轴旋转时,以一中央齿轮使各承座齿轮绕其各自对应的承座轴进行旋转,其中至少两相邻的承座齿轮的齿纹啮合中央齿轮的齿纹以及至少两相邻的承座齿轮的齿纹将至少部分重叠且未相互接触;及
当该至少一基板绕该载台轴及各承座轴旋转时,形成至少一材料层在基板上。
15.根据权利要求14所述的薄膜沉积方法,其特征在于,还包括利用化学气相沉积方式形成该至少一材料层在该至少一基板上的步骤。
16.根据权利要求14所述的薄膜沉积方法,其特征在于,各相邻的该承座齿轮的齿纹将至少部分重叠且未相互接触,以致各相邻的该承座齿轮被该中央齿轮带动旋转时彼此之间不会相互干扰。
17.根据权利要求14所述的薄膜沉积方法,其特征在于,各相邻的该承座齿轮的齿纹至少部分重叠,且在各相邻的承座齿轮中的其中一该承座齿轮的齿纹位于另一该承座齿轮的齿纹上方。
CN2012100226278A 2011-06-16 2012-02-02 薄膜沉积系统 Pending CN102719809A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/162,431 2011-06-16
US13/162,431 US20120321787A1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Rotation system for thin film formation and method thereof
US13/282,161 US20120321788A1 (en) 2011-06-16 2011-10-26 Rotation system for thin film formation
US13/282,161 2011-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102719809A true CN102719809A (zh) 2012-10-10

Family

ID=46342555

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100226278A Pending CN102719809A (zh) 2011-06-16 2012-02-02 薄膜沉积系统
CN201210118049.8A Active CN102534563B (zh) 2011-06-16 2012-04-20 一种用于金属有机化学气相沉积反应器的斜入式气体喷淋头

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210118049.8A Active CN102534563B (zh) 2011-06-16 2012-04-20 一种用于金属有机化学气相沉积反应器的斜入式气体喷淋头

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120321788A1 (zh)
CN (2) CN102719809A (zh)
TW (1) TW201300569A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899719A (zh) * 2012-08-28 2013-01-30 绿种子材料科技股份有限公司 薄膜沉积系统
CN111212931A (zh) * 2017-10-27 2020-05-29 应用材料公司 具有空间分离的单个晶片处理环境
CN111719140A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 汉民科技股份有限公司 用于气相沉积设备的晶圆承载装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9230846B2 (en) * 2010-06-07 2016-01-05 Veeco Instruments, Inc. Multi-wafer rotating disc reactor with inertial planetary drive
CN103820769B (zh) * 2012-11-16 2016-08-31 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种反应腔室和mocvd设备
CN103074605A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 光达光电设备科技(嘉兴)有限公司 喷淋头及化学气相沉积设备
TW201437423A (zh) * 2013-02-21 2014-10-01 應用材料股份有限公司 用於注射器至基板的空隙控制之裝置及方法
TWI473903B (zh) * 2013-02-23 2015-02-21 Hermes Epitek Corp 應用於半導體設備的噴射器與上蓋板總成
CN103334092B (zh) * 2013-06-13 2015-04-22 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种用于金属有机化学气相沉积反应器的管道冷却式气体分布装置
US20170076972A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-16 Veeco Instruments Inc. Planetary wafer carriers
TWI609720B (zh) * 2016-09-30 2018-01-01 漢民科技股份有限公司 應用於半導體設備之氣體噴射裝置
CN108195607A (zh) * 2018-02-02 2018-06-22 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种火星表面环境模拟试验装置及方法
EP4086010B1 (en) 2021-12-14 2024-05-15 Bulawa, Jerzy Hanger
CN114790574B (zh) * 2022-05-16 2023-07-28 浙江大学 一种流量可调节的垂直式硅外延反应室进气装置
CN114893477A (zh) * 2022-06-01 2022-08-12 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其匀气装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151059A (en) * 1977-12-27 1979-04-24 Coulter Stork U.S.A., Inc. Method and apparatus for sputtering multiple cylinders simultaneously
JP2002175992A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Ee Technologies:Kk 基板回転機構を備えた成膜装置
JP2004055636A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Sumitomo Chem Co Ltd 気相成長装置
WO2011044412A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Cree, Inc. Multi-rotation epitaxial growth apparatus and reactors incorporating same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6299692B1 (en) * 2000-07-21 2001-10-09 Applied Materials, Inc. Head for vaporizing and flowing various precursor materials onto semiconductor wafers during chemical vapor deposition
JP2011171325A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Stanley Electric Co Ltd 窒化物半導体結晶膜成長装置及び窒化物半導体結晶膜の製造方法
CN101824607A (zh) * 2010-05-12 2010-09-08 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 用于cvd反应器的进气装置
CN101914761B (zh) * 2010-08-16 2012-04-25 江苏中晟半导体设备有限公司 用于mocvd反应腔中反应气体输送与均匀分布控制的装置
CN102373439B (zh) * 2010-08-24 2014-02-05 上海博恩世通光电股份有限公司 化学沉积反应器及其喷洒装置
CN201933153U (zh) * 2010-12-31 2011-08-17 中微半导体设备(上海)有限公司 用于金属有机化学气相沉积反应器的气体分布装置及反应器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151059A (en) * 1977-12-27 1979-04-24 Coulter Stork U.S.A., Inc. Method and apparatus for sputtering multiple cylinders simultaneously
JP2002175992A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Ee Technologies:Kk 基板回転機構を備えた成膜装置
JP2004055636A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Sumitomo Chem Co Ltd 気相成長装置
WO2011044412A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Cree, Inc. Multi-rotation epitaxial growth apparatus and reactors incorporating same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899719A (zh) * 2012-08-28 2013-01-30 绿种子材料科技股份有限公司 薄膜沉积系统
CN111212931A (zh) * 2017-10-27 2020-05-29 应用材料公司 具有空间分离的单个晶片处理环境
CN111719140A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 汉民科技股份有限公司 用于气相沉积设备的晶圆承载装置
CN111719140B (zh) * 2019-03-20 2022-05-03 汉民科技股份有限公司 用于气相沉积设备的晶圆承载装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102534563B (zh) 2013-12-25
CN102534563A (zh) 2012-07-04
US20120321788A1 (en) 2012-12-20
TW201300569A (zh) 2013-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102719809A (zh) 薄膜沉积系统
CN100339942C (zh) 气体驱动的行星旋转设备及用于形成碳化硅层的方法
CN103730395B (zh) 晶片载具
US20170032992A1 (en) Substrate carrier, a method and a processing device
TW202029399A (zh) 晶座
CN107958864B (zh) 基板处理装置及基板处理方法
TWM531052U (zh) 具有31個容置區的排列組態之晶圓載具
JP5436043B2 (ja) 気相成長装置
TW201145446A (en) Wafer carrier with sloped edge
TWM531053U (zh) 具有14個容置區的排列組態之晶圓載具
US20110265723A1 (en) Metal-organic chemical vapor deposition apparatus
TWI709434B (zh) 包含廢氣分解模組之基板處理設備與廢氣之處理方法
TWM531049U (zh) 具有34個容置區的排列組態之晶圓載具
JP2011233865A (ja) 有機金属化学気相堆積装置
US20130125819A1 (en) Chemical gas deposition reactor
JP2010016183A (ja) 気相成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法
CN102473611A (zh) 气相生长装置
CN102828170A (zh) 用于形成薄膜的方法及旋转系统
CN102719810A (zh) 薄膜沉积系统
CN204644466U (zh) 晶片托盘
WO2009116233A1 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハ及びその製造方法
KR20130061802A (ko) 회전하는 서셉터 포켓을 구비한 증착장치
TW201801150A (zh) 磊晶生長方法
KR100841195B1 (ko) 기상 성장 장치와 기상 성장 방법
TW201301423A (zh) 薄膜製程用旋轉系統

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121010