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TW201441418A - 在化學氣相沉積系統內具有供改善加熱一致性之設計的晶圓舟盒 - Google Patents

在化學氣相沉積系統內具有供改善加熱一致性之設計的晶圓舟盒 Download PDF

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TW201441418A
TW201441418A TW103109201A TW103109201A TW201441418A TW 201441418 A TW201441418 A TW 201441418A TW 103109201 A TW103109201 A TW 103109201A TW 103109201 A TW103109201 A TW 103109201A TW 201441418 A TW201441418 A TW 201441418A
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威科精密儀器公司
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Abstract

本發明提供一種晶圓舟盒及其製造方法，可於一系統內藉由化學氣相沉積的方式形成多層磊晶層於一片或多片晶圓上。該晶圓舟盒包括多個晶圓留置區，凹陷於其主體內。一熱絕緣墊片至少部分地設在該至少一晶圓留置區內，且於其周圍壁面與該晶圓之間保持間隔。該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓舟盒主體之多個部分將熱傳導至該晶圓。該晶圓舟盒還包括與該墊片配合之一墊片固定結構，該墊片固定結構包括一表面，可防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。

Description

在化學氣相沉積系統內具有供改善加熱一致性之設計的晶圓舟盒
本創作有關於一種半導體製造技術，且特別是有關於一種化學氣相沉積之製程及與其有關的裝置，可以減少半導體晶圓表面上之溫度不均勻性。
在製造發光二極體(LED)和其它例如為雷射二極體、光學感測器及場效應晶體體之高性能元件時，會利用化學氣相沉積(CVD)之製程形成例如為氮化鎵之薄膜堆疊結構於一藍寶石或矽基底上。化學氣相沉積之設備包括一處理室，這是一個密封環境，使輸注的氣體可以沉積在該基底(通常為晶圓的形式)上，藉以生成多層薄膜層。例如，現今該製造設備的生產線可以是TurboDisc®系列之MOCVD系統，由位在紐約Plainviw之Veeco公司所製造。
透過控制例如是溫度、壓力及氣體流率之製程參數，可以達到期望的晶體生長，且可以利用不同的材料及製程參數形成不同層。利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)的方式，形成連續的半導體化合物層，藉以製作由第III-V族半導體化合物所構成之元件。在這個製程中，晶圓會 保持在高溫下，該晶圓會暴露在一氣體組合中，該氣體組合包括作為第III族元素之金屬有機化合物及第V族元素，該氣體組合會流經該晶圓之表面上。藉由例如為氮氣之載氣可以結合有機金屬化合物及第V族元素，其中該載氣並不會參與反應。第III-V族半導體的其中一例子是氮化鎵，它可以藉由有機鎵化合物和氨的反應而形成在具有合適晶格間距之例如為藍寶石晶圓之基底上。在沉積氮化鎵及其相關化合物時，晶圓可保持在1000-1100℃之間的等級。
在金屬有機化學氣相沉積製程中，藉由在該基底的表面上發生化學反應，可以使晶體成長，該過程的參數必須特別小心地加以控制，以確保在所要求的條件下進行化學反應。即使製程狀況發生微小的變化，亦會使元件品量及產量造成不利影響。舉例來說，在沉積鎵和銦的氮化物層時，晶圓表面溫度的變化會導致沉積層的組成及能帶隙的變化。因為銦具有相對較高的蒸氣壓，因此沉積層具有比例較低的銦且在晶圓表面溫度較高的區域具有較大的能帶隙。如果沉積層係為發光二極體結構的主動發光層，在該晶圓上所形成的發光二極體之發光波長也會變化到不可接受的程度。
在金屬有機化學氣相沉積的處理室內，形成有薄膜層之半導體晶圓係放置在快速旋轉的轉盤上，該轉盤可稱為晶圓載體，使其表面均勻暴露於反應室內的大氣中，藉以沉積半導體材料，轉速可為1,000RPM的等級。該晶圓載體通常是由高導熱性材料所製成，例如石墨，並且塗有諸如碳化矽材料的保護層。每一晶圓載體之上表面具有一組圓形凹槽或容(留) 置區，供各別晶圓放置。藉由支撐該晶圓使該晶圓隔開該容置區之底部表面，使氣體可以環繞該晶圓的邊緣流動。相關技術可參考美國專利申請公開第2012/0040097號、美國專利第8,092,599號、美國專利第8,021,487號、美國專利申請公開第2007/0186853號、美國專利第6,902,623號，美國專利第6,506,252號及美國專利第6,492,625號，其所揭露之內容均可加入本案作為參考資料。
該晶圓舟盒係支撐在位於該反應室內之一轉軸上，且該晶圓舟盒之上表面具有暴露區域向上地朝向一氣體分布元件。當該轉軸旋轉時，氣體可以向下導向至該晶圓舟盒之該上表面，且經由該上表面會流入該晶圓舟盒之周圍區域，使用過的氣體會經由位在該晶圓舟盒下方的接口由該反應室抽離。藉由加熱元件，一般係為熱電阻加熱元件，配置在該晶圓舟盒之下表面下方，使該晶圓舟盒保持在期望之高溫下。該些加熱元件之溫度係高於該晶圓表面之期望溫度之上，該氣體分布元件的溫度係低於期望之反應溫度，防止氣體過早反應。因此，熱能可以由該加熱元件傳遞至該晶圓舟盒之下表面，且向上經過該晶圓舟盒至各別的晶圓。向上傳遞經過該舟盒之熱能會由該晶圓舟盒之上表面輻射出去，該晶圓舟盒之輻射散發程度係由該舟盒及周圍元件所決定。
為減少在加工過程中溫度的變異，在系統設計上投入甚多的研究；然而，此議題仍然有許多挑戰。例如，晶圓的熱傳導性可以顯著地小於晶圓舟盒的熱傳導性。將藍寶石晶圓置放於該晶圓舟盒之一容置區內，可以產生熱誘捕(heat-trapping)效應或覆蓋(blanketing)效應。此現象會導 致在容置區之底部產生放射狀的熱分布，亦即在中間的區域較熱，在靠近容置區之外圍區域的溫度較低，因此熱能可以藉由輻射及對流的方式散布至環境中。
在製造過程中，另外一種會影響晶圓之熱均勻性效應就是在晶圓之厚度方向的熱梯度，此會導致晶圓呈凹弧狀，使得晶圓底部與容置區之底部之間形成不均勻的間隙距離，此乃因為晶圓較熱的底部會相對於較冷的上表面有較大的膨脹程度，因此會形成凹面形狀。凹弧狀會增加已存在於晶圓上的熱之不均勻性，此乃因為該熱覆蓋效應。相較於該舟盒之材料，由於空氣間隙具有非常小的熱傳導性，因此間隙尺寸的改變會相當程度地影響晶圓表面溫度。凹弧狀之晶圓的中心係較靠近該容置區之底部，因此相較於外面邊緣區域係為較熱。此效應常發生在較大直徑的晶圓，一般係由矽所製成。特別是矽晶圓，由矽基板與用來形成元件於該基板上之沉積層之間的晶格不匹配所造成的薄膜應力會使凹弧狀更為嚴重。
熱傳導過程會發生在由晶圓舟盒之容置區之邊緣至晶圓邊緣的橫向方向上，其距離會影響熱傳導過程。在設有高速旋轉之晶圓舟盒的化學氣相沉積工具中，由於離心力的原因，會使晶圓驅使朝向容置區之外緣，因此晶圓會接觸外側的容置區之邊緣。在該容置區內的晶圓若是處在不同心的位置，會導致不均勻的間隙，在接觸點的位置，該間隙係為零，在圓周上愈遠離該接觸點的位置，該間隙會隨之增加。該晶圓與舟盒之間的間隙愈小，亦即欲接近該接觸點的區域，由該舟盒至該晶圓之熱傳導性會隨之增加。此鄰近(close proximity)效應會導致在接觸區域具有較高的邊 緣溫度。在美國專利申請第13/450,062號中，該案所揭露之內容係加入於本申請案中作為參考資料，其揭露利用緩衝器(bumper)使晶圓可以位在中央，藉此可以使晶圓與容置區之邊緣保持預設距離，故可以減少鄰近效應。該些緩衝器可以成功地減少由該鄰近效應造成之高溫彎曲結構(crescent)。然而，在加工過程中，由於在該緩衝器與該晶圓之接觸邊緣處之向心力會造成應力點集中使晶圓破裂，因此仍然有許多挑戰存在。
為在晶圓上保持溫度均勻性，另一挑戰係與晶圓有關，一般係為圓形扁平盤狀樣式，且其邊緣具有一個或多個直線部分，一般稱為平邊(flats)。平邊一般係用來辨認晶圓之摻雜形式以及晶圓之晶向，會發現在小於200mm之晶圓上。然而，在化學氣相沉積中，平邊的設計會導致傳遞至晶圓的熱不均勻。由於該晶圓的平邊之邊緣係與該晶圓舟盒分開，因此傳遞至該晶圓靠近該平邊之部分的熱能會減少。再者，該平邊會影響氣流之變化程度，進而影響靠近該平邊的溫度。
另一挑戰係關於不同心之多晶圓容置區之幾何學，其熱分布會變得更為複雜，且其對流冷卻係利用過去的氣流路徑通過該晶圓舟盒及晶圓區域的上方。就高速旋轉的圓盤反應器而言，其氣流路徑係螺旋狀的向外分布，亦即以一切線方向由內往外部半徑分布。當氣流經過該晶圓舟盒之暴露部分(例如晶圓之間的網狀(webs)區域)時，相較於其流經晶圓的區域，會被加熱至更高的溫度。相較於供晶圓置放之該舟盒的其它區域，網狀區域具有更高的溫度，根據覆蓋效應，熱通量路徑會導向該區域。因此，氣流路徑經過該網狀區域上方時，會因為對流冷卻形成切線的溫度梯度， 亦即其前緣(流體路徑到達晶圓之處)的溫度會高於後緣(流體路徑離開晶圓之處)。
相較於該晶圓之其他部分的目標值，由於靠近平邊處之晶圓所製造的元件會增加光致(激)螢光(photoluminescence)，故導致產量降低。為改善化學氣相沉積反應器之晶圓加熱的均勻性，尚有許多面臨的挑戰要解決。
本創作提供一種化學氣相沉積系統，可以顯著地減少晶圓邊緣之熱不均勻性。一晶圓舟盒具有對稱一中心軸的一主體及垂直該中心軸之一平坦的上表面。至少一晶圓留置區係從該上表面凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內。一熱絕緣墊片至少部分地設在該至少一晶圓留置區內，且於該周圍壁面與該晶圓之間保持間隔。該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒主體的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓舟盒主體之多個部分將熱傳導至該晶圓。一墊片固定結構係形成在該晶圓舟盒主體內，固定該墊片，該墊片固定結構包括一表面，用以防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。
根據本創作之另一觀點，提供形成該晶圓舟盒之方法。根據該方法，係形成對稱於一中心軸之一晶圓舟盒主體，且形成垂直該中心軸之一平坦的上表面。形成多個晶圓留置區，每一該些容置區係從該上表面 凹陷於該主體內，每一該些容置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內。
該方法還包括至少部分地設置一熱絕緣墊片在該至少一晶圓留置區內，且於該周圍壁面與該晶圓之間提供間隔。該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓舟盒主體之多個部分將熱傳導至該晶圓。一墊片固定結構係形成在該晶圓舟盒主體內，配合該墊片，該墊片固定結構包括一表面，可防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。
根據與本創作有關之相關面向，該晶圓舟盒係為一裝置之一部份，該裝置係藉由化學氣相沉積的方式形成多層磊晶層於一片或多片晶圓上。該裝置包括一反應室及一轉軸，該轉軸的上端係位在該反應室內，至少在化學氣相沉積的製程中，該晶圓舟盒係以該轉軸為中心可拆卸地設在該轉軸的上端且與其接觸。
下文將結合圖示，詳細說明本創作之實施例，使讀者能完全了解本創作。
8‧‧‧反應室
12‧‧‧氣體分布裝置
14a、14b、14c‧‧‧加工氣體供應單元
16‧‧‧冷卻系統
18‧‧‧排放系統
20‧‧‧轉軸
22‧‧‧中心軸
24‧‧‧裝配部
25‧‧‧轉動貫穿裝置
26‧‧‧旋轉驅動機構
70‧‧‧加熱元件
72‧‧‧入口
74‧‧‧門
76‧‧‧前室
80‧‧‧晶圓舟盒
82、82a、82c‧‧‧主體
84‧‧‧中心軸
88、88a、88b、88f‧‧‧上表面
90‧‧‧下表面
92、92a、92b、92c、92d、92f、92g、92j‧‧‧晶圓留置區
94、94b、94c、94e、94f、94g‧‧‧底部表面
96、96g‧‧‧周圍壁面
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100j‧‧‧熱絕緣墊片
100g1、100h1、100i1‧‧‧上環墊片
100g2、100h2、100i2‧‧‧下環墊片
101j‧‧‧平坦的內部
102b、102e‧‧‧第一部分
102c‧‧‧柱部
103e‧‧‧第二部分
103f‧‧‧橫向延伸部分
104c‧‧‧頭部
106a、106c、106g、106i‧‧‧晶圓交界表面
108c‧‧‧晶圓底部支撐凸出部
108f、108g、108h、108j‧‧‧凸出部
110c‧‧‧墊片支撐部
112h、114h‧‧‧配合件
115i‧‧‧唇部
122‧‧‧溫度訊息
124、124j‧‧‧晶圓
126‧‧‧上表面
130‧‧‧溫度分析系統
200a、200b、200c、200d、200e、200f‧‧‧墊片固定結構
200g‧‧‧溝槽
202c、204c‧‧‧孔洞部分
210c‧‧‧下部切除部分
350‧‧‧平邊補償部分
350a‧‧‧平邊補償部分
352b‧‧‧平坦部
353‧‧‧線性傾斜部
354b‧‧‧凹面傾斜部
380‧‧‧晶圓舟盒
392‧‧‧晶圓留置區
394‧‧‧底部表面
396‧‧‧周圍壁面
450‧‧‧切平的周圍壁面
第1圖繪示本創作之實施例中一種化學氣相沉積裝置。
第2圖繪示本創作之實施例中使用於第1圖裝置之晶圓舟盒之立體示意圖。
第3圖繪示在第1圖及第2圖中晶圓舟盒之一晶圓固定位置 (亦即為晶圓留置區)沿剖面線3-3切成之剖面示意圖，其包括本創作之實施例中之一熱絕緣墊片。
第4圖係為一實施例之平面示意圖，繪示一晶圓設在一晶圓留置區且藉由多個分開的墊片固定。
第5圖係為一剖面示意圖，繪示另一實施例之配置方式，藉由一墊片固定結構固定一墊片。
第6A圖及第6B圖分別繪示另一實施例之墊片，該墊片包括一柱部及一頭部。
第7圖係為一實施例之剖面示意圖，繪示具有一晶圓留置區及一墊片固定結構之一晶圓舟盒，該墊片固定結構包括多個孔洞部分。
第8圖係為一上視圖，繪示一實施例之晶圓舟盒的配置方式，包括一晶圓留置區及多個墊片固定結構。
第9圖繪示一實施例中另一種樣式之墊片的上視示意圖。
第10圖繪示一實施例中一部份的剖面示意圖，其中一墊片固定結構係為向上凸出的結構。
第11圖繪示根據第10圖之實施例所做的變化，其中該墊片之一實施例係具有一C型結構。
第12圖係為一實施例之示意圖，繪示一墊片具有一橫向沿伸部分，其係沿著該晶圓舟盒之上表面延伸，用以提供熱絕緣於位在該晶圓留置區之外圍處的該上表面的多個部分。
第13A圖係為另一實施例之爆炸圖，繪示該墊片係為一合成 結構，包括一上環墊片及一下環墊片。
第13B圖係為一實施例之剖面圖，繪示第13A圖中的元件在組裝後的一部分。
第14圖係為一實施例之爆炸圖，繪示另一種合成墊片，包括一上環墊片及一下環墊片。
第15圖係為一剖面圖，繪示第13A圖及第13B圖之實施例的另一種變化。
第16圖係為一實施例之示意圖，繪示具有一個或多個平邊之晶圓可以改善其邊到邊加熱均勻性的情況。
第17A圖及第17B圖係為第16圖之剖面圖。
第18圖係為一實施例之上視示意圖，繪示用於容納具有二平邊之晶圓的晶圓留置區。
第19圖係為另一實施例之示意圖，繪示用於改善具有一平邊之晶圓之加熱均勻性的方法。
第20圖係為另一實施例之上視示意圖，繪示另一形式之墊片，其中該墊片可以容納晶圓之平邊。
雖然在圖式中已描繪本創作實施例，但本創作可做各種的變化，本創作並不限制於實施例所揭露的範圍，在不離本創作的精神，本創作涵蓋所有的變化形式，如申請專利範圍所定義。
第1圖繪示本創作之實施例中一種化學氣相沉積裝置。反應 室8具有一反應環境空間。一氣體分布裝置12位在反應室8之一端，亦即為反應室8的上端。反應室8的該端係位在反應室8就重力參考軸而言的上端。因此，向下方向是指遠離氣體分布裝置12的方向，向上方向是指在反應室8中朝向氣體分布裝置12的方向，無論這些方向是否有對齊重力場之向上及向下方向。同樣地，元件的上表面及下表面的描述係參照反應室8及氣體分布裝置12之位置。
氣體分布裝置12連接至用以供應加工氣體的源頭14a、14b及14c，其中加工氣體可以用在晶圓製作過程，例如為載氣及可以是有機金屬化合物及第五族金屬的反應氣體。氣體分布裝置12可接收各種氣體，並將加工氣體向下引導。氣體分布裝置12可以連接至一冷卻系統16，用以循環一液體經過氣體分布裝置12，藉以維持氣體分布裝置12的溫度在適於操作的範圍。一種類似的冷卻裝置(未繪示)可用於冷卻反應室8之壁面。反應室8也可裝配有一排放系統18，用於將用過的氣體從反應室8的內部經由位在靠近反應室8下方的出口排出，使得氣體可以連續地從氣體分布裝置12向下流動。
轉軸20係位於反應室8內，且轉軸20的中心軸22可以向上及向下延伸。利用傳統的轉動貫穿裝置25可以將轉軸20裝配至反應室8，其中轉動貫穿裝置25包括軸承及密封墊(未繪示)，轉軸20可以中心軸22為中心做旋轉，密封墊可設在轉軸20與反應室8之壁面之間。轉軸20之上端具有一裝配部24，亦即位在轉軸20靠近氣體分布裝置12之一端。裝配部24乃是晶圓舟盒留置機構之一實施例，晶圓舟盒留置機構係可拆卸地嵌合晶圓舟盒。 裝配部24係為截頭(錐台)圓錐形構件，向轉軸20的上端逐漸變得尖細，且在其終端形成平坦的上表面。截頭圓錐形構件係為具有平截頭錐體形狀的構件，轉軸20連接例如為電驅動馬達之旋轉驅動機構26，用以驅動轉軸20以中心軸22為中心旋轉。
加熱元件70位在反應室8內且環繞位在裝配部24下方的轉軸20。反應室8之入口72連接至前室76，且反應室8之門74可以關閉及開啟入口72。門74僅繪示於第1圖中，可在如實線所示之關閉位置與如虛線74’所示之開啟位置之間做移動，當門74處在關閉位置時，可以隔絕反應室8的內部與前室76。門74裝配有適當的控制驅動機構，使門74可以在開啟位置與關閉位置之間移動。在美國專利第7,276,124號中揭露門74具有一關閉元件，可以向上及向下移動，其所揭露的內容可合併於本案中作為參考資料。第1圖揭露之裝置還包括一裝填機構(未繪示)，可以將晶圓舟盒從前室76移入反應室8，且在操作時晶圓舟盒可嵌合於轉軸20上，或者可將晶圓舟盒從轉軸20上拆下而移入到前室76。
該裝置包括多個晶圓舟盒80，請參見第1圖在操作時，第一晶圓舟盒80置放於反應室8內之一操作位置，第二晶圓舟盒80置放於前室76內。每一晶圓舟盒80包括圓盤狀之主體82，具有中心軸84(第2圖)，主體82係以中心軸84為中心而對稱。在操作位置上，晶圓舟盒80之主體82之中心軸84即為轉軸20的中心軸24。主體82可為單一構件或由多個構件所構成。例如，在美國專利公開第2009/0155028號中揭露晶圓舟盒主體之中心部分係位在主體82環繞中心軸84之小區域，而晶圓舟盒主體之較大部分係位在圓 盤狀主體的其餘區域。主體82係由不會汙染反應的材料所製成，且能禁得住反應過程的溫度。例如，圓盤狀主體之較大部分可以由石墨，碳化矽或其它耐火材料所製成。主體82具有大致平坦的上表面88及下表面90，係相互平行地延伸，且垂直於圓盤狀主體82之中心軸84。主體82包括一個或多個晶圓承載結構，適於承載多個晶圓。
在操作上，例如由藍寶石、碳化矽或其它結晶基板所形成的類似圓盤狀的晶圓124可以放置在每一晶圓舟盒80的每一容置區內。晶圓124的厚度小於其主表面的尺寸。例如，直徑大約為2英吋(50mm)之圓形晶圓係具有大約或小於430微米的厚度。請參見第1圖，晶圓具有朝向上之上表面126，暴露在晶圓舟盒80的上方。在其它的實施例中，晶圓舟盒80可以承載不同數量的晶圓。例如，在一實施例中，晶圓舟盒80可用於承載六個晶圓。在其他實施例中，如第2圖所示，晶圓舟盒80可用於承載十二個晶圓。
在一般有機化學氣相沉積(MOCVD)的製程中，承載有晶圓之晶圓舟盒80可以由前室76移入反應室8內，並放置於如第1圖所示的操作位置上。晶圓的上表面係朝向上，且朝向氣體入口結構12。加熱器70會啟動，且旋轉驅動機構26會運作旋轉轉軸20，使晶圓舟盒80以中心軸22為中心做旋轉。基本上，轉軸的轉速每分鐘約介於50至1500轉。加工氣體供應單元14a、14b及14c可以經由氣體分布裝置12供應氣體，氣體可以向下流到晶圓舟盒80、晶圓舟盒80的上表面88上及晶圓的上表面126上，且氣體可以向下流到晶圓舟盒80的周圍至出口處及排出系統18。因此，晶圓舟盒80的上表面及晶圓的上表面可以暴露於加工氣體中，加工氣體包括一種混合 氣體，係為各種加工氣體供應單元所供應的各種氣體之混成。在上表面的加工氣體大部分係為載氣，由載氣供應單元14b供應。在一般化學氣相沉積製程中，載氣可以是氮氣，在晶圓舟盒80之上表面處的加工氣體主要包括氮氣及一部份的反應氣體。
加熱器70可以透過輻射熱傳導將熱傳導至晶圓舟盒80的下表面90，傳導至晶圓舟盒80之下表面90的熱能可以向上經過晶圓舟盒80的主體82而傳導至晶圓舟盒80的上表面88。向上傳導經過主體的熱能還會再向上傳導經過間隙至每一晶圓之下表面，並再向上傳導經過晶圓到達晶圓的上表面126。從晶圓舟盒80之上表面88及從晶圓之上表面126所輻射出的熱能會傳導至反應室之較冷的元件，例如為反應室之壁面及氣體分布裝置12。熱能也會從晶圓舟盒80之上表面88及晶圓之上表面126傳導至流經這些表面的加工氣體。
在本實施例中，本系統包括多個元件，可以判斷每一晶圓124之表面126的加熱均勻度。在本實施例中，溫度分析系統130可以接收溫度訊息122，包括從溫度監測器120獲得的溫度及溫度監測的位置訊息。此外，溫度分析系統130可以接收來自旋轉驅動機構26之晶圓舟盒之位置訊息。利用這些訊息，溫度分析系統130可以建構出在晶圓舟盒80上之晶圓124的溫度輪廓。
第2圖及第3圖繪示晶圓舟盒80之更詳細的結構。每一晶元固定座係大致為圓形凹槽的形式，或是從上表面88向主體內往下延伸之容置區(或留置區)92，其中此大致為圓形的形式是配合晶圓的形狀。每一容置區 92具有底部表面94，低於上表面88的周圍部分。底部表面94可以是平坦的(如圖所示)，或者為凹面、凸面、具特殊形狀的結構等。每一容置區具有周圍壁面96，環繞底部表面94且定義出容置區的周圍。周圍壁面96係從主體之上表面88向下延伸至底部表面94。或者，至少在一部份周圍之周圍壁面96可以是下部切除(undercut)的形式，亦即為向內傾斜(向容置區的中間部分傾斜)。因此，傾斜的周圍壁面96可以相對於底部表面94形成銳角。周圍壁面96與底部表面94之間的夾角例如為80度。
根據本發明還增設如第3圖所示之熱絕緣墊片100。根據不同的實施例，熱絕緣墊片100可以是各種結構上的設置。熱絕緣墊片100的重要特徵係為熱絕緣墊片100在設置上要使安置在容置區92內之晶圓與周圍壁面96分開。在一實施例中，藉由熱絕緣墊片100可以在晶圓與底部表面94之間形成一空間，且相對於底部表面94，是提高一高度的位置支撐晶圓之邊緣。各種結構的墊片100均可以提供這些功能，部份詳述於下。在製程過程中，墊片100可以幫助晶圓被留置於容置區92內。例如設置橫向延伸部分，在此稱為唇部，可以延伸至晶圓之上表面之部分區域上，因此可以防止晶圓離開底部支撐結構，且可以防止因為高轉速而產生巨大離心力使晶圓由容置區彈出。
墊片100之另一特徵係為具有熱絕緣特性。由於傳導至晶圓的熱能主要來自晶圓舟盒之主體，因此熱絕緣特性在此意味墊片100之熱傳導性係低於晶圓舟盒80之熱傳導性。因此，墊片100除了可以隔開晶圓與晶圓舟盒之周圍表面及底部表面，且可以限制在晶圓舟盒之表面與晶圓外圍 之間進行熱傳導。
當晶圓舟盒80主要由石墨製成時，墊片100可以是由陶瓷材料如藍寶石、石英、氮化鋁、氮化矽、碳化矽、矽、氮化鎵、砷化鎵或其它合適的材料製成，這些材料可承受製程中的溫度，且具有適當的熱膨脹係數，並具有低於石墨之熱傳導性。
在一實施例中，晶圓舟盒80可以具有一或多個墊片固定結構，適於嵌合每一墊片100。該些墊片固定結構會根據各實施例而有不同的結構，墊片固定結構可以嵌合墊片，使墊片可以在因晶圓舟盒80旋轉而產生橫向力量的環境下運作。晶圓產生的離心力係為自中心軸84往外的徑向方向，頂壓一或多個墊片100。該離心力會依序由墊片及晶圓舟盒80之墊片固定結構頂住。根據一實施例，墊片及墊片固定結構可以相互配合形成一支撐構件，因應自中心軸往外之徑向方向的離心力，用以將墊片鎖定在定位。
在另一實施例中，墊片具有一上部分，往遠離容置區之中心的方向沿著晶圓舟盒的上表面做橫向延伸。此結構可以有助於熱絕緣的特性，因為晶圓舟盒的上表面並沒有位在晶圓的下面，故可以改善晶圓舟盒之本體內的熱通量均勻性及製程中晶圓加熱的均勻性。
第4圖係為一實施例之平面示意圖，繪示晶圓124設在晶圓留置區92a且藉由多個分開的墊片100a留置。在本實施例中，每一墊片100a可以部份地設在晶圓留置區內(亦即在每一容置區的外部周圍延伸)。每一墊片100a包括一晶圓交界表面106a。墊片固定結構200a可以形成在晶圓舟盒之主 體82a內，亦即為墊片固定凹陷部(由位在周圍之主體82a的材料所定義)，每一墊片固定凹陷部係容納墊片100a之至少一部分。墊片固定凹陷部係向內凹陷於晶圓舟盒的上表面88a、晶圓留置區之底部表面94a或兩者。
第5圖係為一剖面示意圖，繪示另一實施例之配置方式，藉由墊片固定結構200b固定墊片100b。在本實施例中，墊片固定結構200b係向上凸出於本實施例之晶圓舟盒的上表面88b，其中晶圓留置區92b具有底部表面94b。墊片100b之第一部分102b向下延伸至底部表面94b，墊片100b之第二部分位高於上表面88b。
第6A圖及第6B圖分別繪示另一實施例之墊片100c，墊片100c包括一柱部102c及一頭部104c。柱部102c係幾乎完全地位於墊片固定結構內。頭部104c之一部分位在晶圓留置區之周圍區域內，且包括晶圓邊緣交界表面106c及晶圓底部支撐凸出部108c。在一實施例中，晶圓邊緣交界表面106c係為下部切除(undercut)的形式(亦即向內傾斜朝向晶圓留置區的中心)，因此於製程過程中時，晶圓舟盒可以將晶圓鎖定在適當的位置。當墊片100c安裝上時，晶圓底部支撐凸出部108c之上表面係高於底部表面94c，因此可以使晶圓底部支撐凸出部108c支撐晶圓，且一空間會形成在晶圓與底部表面94之間。在製程過程中，氣體可以流入晶圓底部與底部表面94之間。頭部104c還包括一墊片支撐部110c，用以強化或鎖定墊片於墊片固定結構之適當的位置。
第7圖係為一實施例之剖面示意圖，繪示具有晶圓留置區92c之晶圓舟盒。墊片固定結構200c包括多個孔洞部分202c及204c。孔洞部分 202c延伸進入位於晶圓留置區92c之底部表面94c下之晶圓舟盒的主體82c內。孔洞部分202c用於嵌合柱部102c，較大的上孔洞部分204c用於嵌合頭部104c，上孔洞部分204c會向下延伸至底部表面94c下，上孔洞部分204c之一部分會凸進晶圓留置區92c內，且包括晶圓邊緣交界表面106c及晶圓底部支撐凸出部108c。在本實施例中，墊片固定結構200c包括用於支撐墊片之切除部分210c，係由晶圓舟盒之本體82c所定義，其係沿著從晶圓留置區92c之中心延伸之徑向軸做延伸且位在墊片固定結構200c之一端。安裝完成之晶圓舟盒狀態，支撐墊片之切除部分210c嵌合墊片支撐部110c。
第8圖係為一上視圖，繪示一實施例之晶圓舟盒的配置方式，包括晶圓留置區92c及多個墊片固定結構200c。墊片固定結構200c係非等分地環繞容置區92c的周圍，相對於晶圓舟盒之中心軸，墊片固定結構係高密度地設在容置區92c的一遠離端。
第9圖繪示一實施例中另一種樣式之墊片100的上視示意圖。墊片100d係為連續的圓環結構，沿著晶圓留置區92d的周圍配置。第10圖繪示一實施例中沿剖面線10-10之剖面示意圖，其中墊片固定結構200d係為向上凸出的結構，類似第5圖之實施例。在本實施例中，墊片100d之輪廓係為Z形的樣式。在相關的實施例中，用於嵌合墊片100d之墊片固定結構200d之內表面係為下部切除(undercut)的形式(亦即向內傾斜)，用以穩固地固定圓環狀之墊片100d。
在其他實施例中，可以是任何適當的輪廓。例如，可以將墊片200d之凸出結構省去。在該後面的實施例中，環繞容置區92d之底部表面 的周圍壁面可以作為墊片固定結構。
第11圖繪示根據第10圖之實施例所做的變化，其中墊片100e係為環狀樣式且沿著如之前實施例揭露之晶圓留置區的輪廓配置，只是墊片100e係為不同的結構，乃為C型結構。C型墊片環之第一部分102e係向下延伸穿過晶圓留置區之底部表面94e，C型墊片環之第二部分103e係延伸入作為本實施例之墊片固定結構之溝槽200e。
在其他變化的實施例中，如第12圖所揭露之內容，墊片100f之橫向延伸部分103f係沿著晶圓舟盒之上表面88f延伸，可以在晶圓留置區92f之外圍的部分上表面提供熱絕緣之效果。在上側有絕緣效果可以防止因為覆蓋效應造成之溫度不均勻。在晶圓舟盒之網狀(web)區域上方延伸的熱絕緣部分會形成均勻的覆蓋效果，因此可以避免非熱絕緣表面而使熱能可以輕易地藉由輻射或傳導方式散逸，導致在化學氣相沉積製程中晶圓上有較冷的區域及較熱的區域。在相關的實施例中，墊片100f包括凸出部108f，沿著容置區92f之底部表面94f輻射狀地往容置區92f的中間凸出。在本實施例中，墊片固定結構200f係包括溝槽，墊片之深部係向下延伸進入溝槽。
第13A圖係為另一實施例之爆炸圖，繪示墊片係為一複合結構，包括上環墊片100g1及下環墊片100g2。在組裝時，上環墊片及下環墊片會組裝在一起形成套疊結構，詳細結構請參見第13B圖之剖面圖。在本實施例中，每一環形墊片100g1及100g2具有L形的輪廓，上環墊片100g1係配置在下環墊片100g2之角部的上方。組合後的環狀墊片會插入於溝槽200g中，其深度係大致上低(小)於晶圓留置區之底部表面94g。下方的墊片100g2 包括凸出部108g，係環繞晶圓留置區92g之周圍。上環墊片100g1具有晶圓邊緣交界表面106g，上環墊片及下環墊片組裝而成之堆疊結構可以穩固地固定在溝槽200g內，此乃因為周圍壁面96g係為下部切除(undercut)的形式，且晶圓邊緣交界表面106g係為下部切除(undercut)結構，可以穩固地固定晶圓。
依據第13A圖及第13B圖所變化之實施例請參照第14圖所揭露之內容。第14圖係為一實施例之爆炸圖，繪示另一種合成墊片，包括上環墊片100h1及下環墊片100h2。下環墊片100h2類似如上所述之下環墊片100g2，除了下環墊片100h2具有多個凸出部108h，沿著其內壁延伸。凸出部108h係向內突出(亦即朝向容置區的中心)，可以提高晶圓使其下表面(在其邊緣處)離開晶圓留置區之底部表面，除了這些凸出部108h並沒有形成連續的突出部之外，其係類似凸出部108g的功能。如此，可以使加工氣體流到晶圓的下方。凸出部108h係高密度地(較為貼近)配置在容置區的一遠離端(在製程過程中當晶圓舟盒在旋轉時最遠離中心軸的一端)，因為晶圓舟盒高速旋轉所造成的離心力，晶圓之遠離端會承受最大應力。為了要使凸出部108h能相對於晶圓舟盒之中心軸對準，一組配合件112h及114h(在本實施例中係為凸起部)會固定於晶圓舟盒(未繪示)之主體的一凹口內。環狀墊片100h1及100h2會相互嵌合，上環墊片100h1之配合件112h會配合下環墊片100h2之配合件114h且嵌合於其上。
第15圖係為一剖面圖，繪示參照第13A圖及第13B圖之實施例的另一種變化。在第15圖揭露之實施例中，下環墊片100i2係類似於下環 墊片100g2，其亦具有凸出部108i且會與上環墊片100i1相互堆疊而鎖定位，其主要的不同點在於上環墊片100i1。晶圓邊緣交界表面106i並不一定係為下部切除(undercut)結構(雖然可以是)。除了利用下部切除(undercut)結構來穩固地固定晶圓，唇部115i可以往容置區的中間方向延伸。當晶圓置放於容置區內時，唇部115i係碰觸晶圓之上側邊緣。在本實施例中，唇部115i係連續地沿著上環墊片100i1之整個周圍配置。在相關的實施例中，唇部115i係為位在其周圍之不同位置的突出(tab)形式，亦即係為非連續的唇部。唇部115i可以抵抗晶圓邊緣向上移動，藉以防止晶圓從晶圓留置區彈出。
針對晶圓具有一或多個平邊之情況時，藉由本發明所提供的設計可以改善晶圓邊到邊之加熱均勻性。第16圖係為一實施例之示意圖。晶圓舟盒380具有晶圓留置區392，從其上表面凹陷，類似傳統的晶圓舟盒。然而，底部表面394可以被修改為了增加至晶圓之平邊的熱傳導，容置區之底部表面的平邊補償部分350可以從容置區之周圍往容置區之中心，向下傾斜一段距離，此距離是配合晶圓之平邊的尺寸，該晶圓舟盒380是針對晶圓所進行設計。
第17A圖及第17B圖係為第16圖中沿剖面線17-17之剖面圖。第17A圖繪示容置區之內部周圍壁面396，相鄰於平邊補償部分350a，平邊補償部分350a包括升高且平坦的容置區底部652a，在經過一段距離後，會形成凹面形式具有向下彎區的輪廓。平坦部分與凹面部分的轉折點係根據晶圓380之平邊的位置。例如，轉折點係位在晶圓之平邊的正下方。
第17B圖繪示類似的實施例，容置區之底部表面可以分成三 個區段：平坦部352b、線性傾斜部353及凹面傾斜部354b。每一部份之相對位置之最適化係根據製程過程中的經驗資料及每一次製造過程中光致發光(photoluminescence)的變異程度。
第18圖係為一實施例之上視示意圖，繪示用於容納具有二平邊之晶圓的晶圓留置區。二平邊補償部分係一直線地對準晶圓之平邊。
第19圖係為另一實施例之示意圖，繪示使用非圓形的容置區。在本實施例中，晶圓的平邊係配合切平的周圍壁面450，晶圓之平邊至容置區之周圍壁面間的距離係相同於晶圓邊緣之每一其他點至容置區之周圍壁面間的距離。切平的周圍壁面450亦可以不是非常平的，而是具有較大曲率半徑之稍微凸起的曲面，且周圍壁面的突起部會凸向容置區的中心，此結構會方便晶圓從容置區被拿取，亦即當晶圓被推向彎曲之周圍壁面與大致切平之周圍壁面450之間的角落時，此可以防止晶圓之邊緣貼緊周圍壁面。
第20圖係為另一實施例之上視示意圖，繪示另一形式之墊片100j，其中墊片100可用以容納晶圓之平邊。墊片100j係為連續的圓形結構，具有平坦的內部101j，配合晶圓124j之平邊，且墊片100j係沿著圓形的晶圓留置區92j的周圍而配置。由於圓形之墊片100j的外圍係為圓的，因此墊片100j可以以各種方向置放於其中。在相關的實施例中，鍵件及凹口的設置亦可以被應用，可以使晶圓之平邊朝向特定方向。墊片100j之熱絕緣特性可以防止非均勻的情形發生在晶圓124j之平邊處，此乃因為晶圓邊緣與容置區之周圍存在一空間。本實例與第16圖至第18圖之實施例之間並沒有相互的排 他性，亦即本實例可以結合其他實施例中提到位於容置區之底部表面的平邊補償部分350。
儘管已展示及描述了本創作之實施例，但對於一般熟習此項技術者而言，可理解在不脫離本發明之原理及精神之情況下可對此等實施例進行變化。本發明之權利保護範圍，如申請專利範圍所定義。
熟習該項技藝者應可了解本創作可包括少於上述單獨實施例所揭露的特徵，且本文之實施例並不是全面性的揭露，但應用時可結合本創作的各種特徵。本文之實施例並沒有全面性地揭露本創作特徵之各種組合，然而熟悉該項技藝者應知本創作包括選自於不同實施例之不同單獨特徵的組合。
由於加入之參考資料的內容係為有限的，因此沒有加入的技術說明並沒有違反明確公開的要求，且參考資料所請求之申請專利範圍並沒有加入到本申請案所請求之申請專利範圍。參考資料的申請專利範圍亦做為揭露的一部分，除非特別說明排除。由於加入之參考資料的內容係為有限的，參考資料所做的定義並沒有加入於本文中，除非特別說明加入。
80‧‧‧晶圓舟盒
82‧‧‧主體
84‧‧‧中心軸
92‧‧‧晶圓留置區

Claims (23)

  1. 一種晶圓舟盒裝置，適用於一系統內，其中該系統是用於利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上，該晶圓舟盒裝置包含：一晶圓舟盒主體，係以一中心軸而對稱配置，且包括一大致平坦的上表面，垂直於該中心軸；至少一晶圓留置區，係從該上表面向內凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一該晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於將該晶圓留置於該周圍內；以及該晶圓留置區還適於容納具有至少一平邊之一晶圓，其中該底部表面之一部份具有一凸部，晶圓之該至少一平邊被留置於該底部表面之該部份，相較於位在該晶圓之圓形邊緣部分下方的該底部表面之複數個部分，該凸部為較少量的凹陷。
  2. 如請求項第1項所述之晶圓舟盒裝置，其中該底部表面之該凸部包括一平坦部分。
  3. 如請求項第1項所述之晶圓舟盒裝置，其中其上方係為該晶圓之該至少一平邊之該底部表面之該部份包括一傾斜部，係從該晶圓留置區的周圍下降傾斜至該晶圓留置區的中心。
  4. 如請求項第3項所述之晶圓舟盒裝置，其中該底部表面之該傾斜部包括一凹面傾斜部。
  5. 如請求項第3項所述之晶圓舟盒裝置，其中該底部表面之該傾斜部包括一線性傾斜部。
  6. 如請求項第3項所述之晶圓舟盒裝置，其中該晶圓留置區包括一周圍壁面包括至少一平坦部，配合被固定之該晶圓之該至少一平邊。
  7. 一種晶圓舟盒裝置，適用於一系統內，其中該系統是用於利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上，該晶圓舟盒裝置包含：一晶圓舟盒主體，係以一中心軸對稱配置，且包括一大致平坦的上表面，垂直於該中心軸；至少一晶圓留置區，係從該上表面凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一該至少一晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內；以及該晶圓留置區還適於容納具有至少一平邊之一晶圓，其中該晶圓留置區容納被插入的一墊片，沿著該周圍壁面配置，並具有一內周圍配合被留置之該晶圓之該至少一平邊。
  8. 如請求項第7項所述之晶圓舟盒裝置，其中被插入的該墊片包括一環形結構，具有一圓形外周圍及至少一平坦的內部，該圓形外周圍適於容納在呈圓形的該晶圓留置區內，該平坦的內部配合該晶圓之該至少一平邊。
  9. 如請求項第7項所述之晶圓舟盒裝置，其中相較於該晶圓舟盒主體，被插入的該墊片之材料具有熱絕緣特性。
  10. 一種晶圓舟盒裝置，適用於一系統內，其中該系統是用於利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上，該晶圓舟盒裝置包含：一晶圓舟盒主體，係以一中心軸對稱配置，且包括一大致平坦的上表面，垂直於該中心軸；至少一晶圓留置區，係從該上表面凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一該至少一晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內；以及該晶圓留置區還適於容納具有至少一平邊之一晶圓，其中該晶圓留置區之該周圍壁面具有至少一約略平坦部，與被留置之該晶圓之該至少一平邊重合。
  11. 如請求項第10項所述之晶圓舟盒裝置，其中該周圍壁面之該至少一平坦部具有一凸曲面，凸向該晶圓留置區。
  12. 如請求項第10項所述之晶圓舟盒裝置，其中晶圓之該至少一平邊被留置於該底部表面之一部份，且該底部表面之該部份具有一凸部，相較於位在該晶圓之圓形邊緣部分下方的該底部表面之複數個部分，該凸部係為較少量的凹陷。
  13. 一種晶圓舟盒裝置，適用於一系統內，其中該系統是用於利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上，該晶圓舟盒裝置包括：一晶圓舟盒主體，係以一中心軸對稱配置，且包括一大致平坦的上表面，垂直於該中心軸；至少一晶圓留置區，係從該上表面凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一該至少一晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內；以及一熱絕緣墊片，至少部份地位在該至少一晶圓留置區內，熱絕緣墊片於該周圍壁面與該晶圓之間提供間隔，該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒主體的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓舟盒主體之複數個部分將熱傳導至該晶圓；以及一墊片固定結構，形成在該晶圓舟盒主體內，嵌合該墊片，該墊片固定結構包括一表面，被安排用以防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。
  14. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片及該墊片固定結構相互配合形成一支撐構件，回應自該中心軸往外之徑向方向的離心力，用以將該墊片鎖固在定位。
  15. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片係用於該底部表面與該晶圓之間提供一氣隙。
  16. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片包括一橫向延伸部，沿著該晶圓舟盒主體之該上表面延伸，用以對該上表面的超過該晶圓留置區之該周圍的複數個部分，提供熱絕緣。
  17. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片包括一複合結構，該複合結構包括一下部及一上部，其中因應自該中心軸往外之徑向方向的離心力，該上部嵌合該下部及該墊片固定結構，用以支撐該下部及該上部。
  18. 如請求項第17項所述之晶圓舟盒裝置，其中該上部包括一晶圓邊緣交界表面，當該晶圓舟盒裝置旋轉時會朝向該中心軸的方向，施加一向心力，到該晶圓之一邊緣上。
  19. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片包括至少一環型結構，沿著該晶圓留置區之該周圍而配置，其中該至少一環型結構包括多個凸部，凸向該晶圓留置區之一中心，該些凸部的配置使得在操作時，每一該些凸部會從該晶圓之一下表面支撐該晶圓，經由該些接續的凸部之間的複數個間隙，容許氣體可流經該晶圓的下方。
  20. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片包括至少一環型結構，沿著該晶圓留置區之該周圍配置，其中該至少一環型結構包括一唇部，凸向該晶圓留置區之一中心，該唇部的配置使得在操作時壓住該晶圓之一上表面，藉以留置該晶圓於該晶圓留置區中。
  21. 如請求項第13項所述之晶圓舟盒裝置，其中該墊片包括至少一環型結構，沿著該晶圓留置區之該周圍配置，其中該至少一環型結構包括一外周圍，配合該晶圓留置區之該周圍，該墊片包括具有一平坦部之一內壁，該平坦部配合具有一平邊之該晶圓。
  22. 一種利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上之裝置，包括：一反應室；一轉軸，該轉軸的上端係位在該反應室內；一晶圓舟盒，用於傳送及支撐一或多片晶圓，其中至少在化學氣相沉積製程中，該晶圓舟盒係以該轉軸為中心可拆卸地設在該轉軸的上端且與其接觸；以及一熱輻射元件，配置在該晶圓舟盒下方，用於加熱該晶圓舟盒，其中該晶圓舟盒包含：一晶圓舟盒主體，係以一中心軸對稱配置，且包括一大致平坦的上表面，垂直於該中心軸；至少一晶圓留置區，係從該上表面凹陷於該晶圓舟盒主體內，每一該至少一晶圓留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於留置該晶圓於該周圍內；以及一熱絕緣墊片，至少部份地位在該至少一晶圓留置區內，熱絕緣墊片於該周圍壁面與該晶圓之間提供一間隔，該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒主體的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓 舟盒主體之複數個部分將熱傳導至該晶圓；以及一墊片固定結構，形成在該晶圓舟盒主體內，嵌合該墊片，該墊片固定結構包括一表面，被安排用以防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。
  23. 一種製造用於利用化學氣相沉積方式將磊晶層生長在一或多片晶圓上之晶圓舟盒之方法，包含：形成對稱於一中心軸之一晶圓舟盒主體，且形成垂直該中心軸之一平坦的上表面；形成至少一晶圓留置區，從該上表面凹陷於該晶元舟盒主體內，每一該些留置區包括一底部表面及環繞該底部表面之一周圍壁面，該周圍壁面定義該晶圓留置區的一周圍，當一晶圓以該中心軸為中心做旋轉時，該晶圓留置區適於將該晶圓留置於該周圍內；至少部分地設置一熱絕緣墊片在該至少一晶圓留置區內，熱絕緣墊片於該周圍壁面與該晶圓之間提供一間隔，該墊片之材料的熱傳導率係小於該晶圓舟盒的熱傳導率，因此藉由該墊片可以限制該晶圓舟盒主體之複數個部分將熱傳導至該晶圓；以及形成一墊片固定結構在該晶圓舟盒主體內，墊片固定結構嵌合該墊片，該墊片固定結構包括一表面，被安排防止該墊片在相對於該中心軸做旋轉時產生離心位移。
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