晶圆承载装置的制作方法

1.本发明与化学气相沉积设备有关；特别是指一种用于化学气相沉积设备的晶圆承载装置。


背景技术：

2.图1所示为现有的晶圆承载盘100，其具有复数承载槽100a，所述多个承载槽100a供放置晶圆102，之后将晶圆承载盘100置入化学气相沉积设备的制程腔室中，以在晶圆102的上表面沉积沉积层。由于成长沉积层时，制程腔室是处于高温状态，承载槽100a中于前一轮制程所残留的物质容易自晶圆102的下表面扩散进入晶圆102中，特别是前一轮制程的沉积层材质与当次制程的沉积层材质不同时，将会对晶圆102造成严重的污染。是以，经常需要清洁晶圆承载盘100才能改善污染的情况。
3.然而，晶圆承载盘100重量重，人员不易拿取，造成清洁的不便。另外，为了维持产量，在清洁晶圆承载盘100时，必需有另外的晶圆承载盘100替换使用。惟，晶圆承载盘100的造价高，多个晶圆承载盘100势必增加维护的成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种晶圆承载装置，具有可分离的主盘与子盘，可易于清洁。
5.本发明的另一目的在于提供一种晶圆承载装置，可以减少维护成本。
6.缘以达成上述目的，本发明提供的一种晶圆承载装置包含一晶圆承载盘，所述晶圆承载盘包括一主盘与多个子盘，其中，所述主盘具有一第一上表面、一第一下表面与多个容槽，各所述容槽于所述第一上表面形成有一上开口；各所述子盘具有一承载槽，所述承载槽供放置晶圆，各所述子盘自各所述上开口置入各所述容槽中。
7.本发明的效果在于借由可分离的主盘与子盘的设计，子盘重量较轻，体积较小，易于清洁，且可以减少主盘清洁的频率。子盘体积小制作成本低，特定的子盘可以专用于特定成分的沉积层的制程中。从而，可以减少维护成本。
附图说明
8.图1为现有的晶圆承载盘的立体图。
9.图2为本发明第一优选实施例的晶圆承载装置的立体图。
10.图3为本发明第一优选实施例的晶圆承载装盘的俯视图。
11.图4为图3的4-4方向剖视图。
12.图5为本发明第一优选实施例的晶圆承载装盘的分解剖视示意图。
13.图6为本发明第二优选实施例的晶圆承载装置的立体图。
14.图7为本发明第二优选实施例的晶圆承载装盘的剖视示意图。
15.图8为本发明第三优选实施例的晶圆承载装置的剖视示意图。
16.图9为本发明第四优选实施例的晶圆承载装置的子盘的立体图。
17.图10为本发明第四优选实施例的晶圆承载装置的子盘的俯视图。
18.图11为本发明第四优选实施例的晶圆承载装置的子盘的分解立体图。
19.图12为图10的12-12方向剖视图。
20.图13为本发明第四优选实施例的子盘分离的示意图。
21.图14为本发明第五优选实施例的晶圆承载装置的子盘的剖视示意图。
22.图15为本发明第六优选实施例的晶圆承载装置的子盘的俯视图。
23.图16为本发明第六优选实施例的晶圆承载装置的子盘的分解示意图。
24.图17为本发明第六优选实施例的晶圆承载装置的子盘的剖视示意图。
25.图18为本发明第七优选实施例的晶圆承载装置的子盘的分解示意图。
26.图19为本发明第七优选实施例的晶圆承载装置的子盘的剖视示意图。
具体实施方式
27.为能更清楚地说明本发明，兹举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图2至图5所示，为本发明第一优选实施例的晶圆承载装置1，包含一晶圆承载盘10，所述晶圆承载盘10用以供置入化学气相沉积设备的制程腔室，例如是有机金属化学气相沉积设备。
28.所述晶圆承载盘10包括一主盘12与多个子盘22，其中，所述主盘12具有相背对的一第一上表面122与一第一下表面124，且自所述第一上表面122凹入形成有多个容槽14，各所述容槽14于所述第一上表面122形成有一上开口144。于本实施例中，主盘12是由石墨材质所制成，且各所述容槽14的形状为圆形槽，且容槽14周围的槽壁142为封闭状。所述多个容槽14结构相同，于后以一个容槽14为例说明，所述容槽14具有一主槽段16与一次槽段18，所述次槽段18位于所述主槽段16的上方且具有所述上开口144。所述次槽段18的槽宽大于所述主槽段16的槽宽，且于所述次槽段18与所述主槽段16之间具有一抵肩部20，所述抵肩部20是朝向所述上开口144。
29.各所述子盘22可分离地自各置于各所述容槽14的上开口144置入各所述容槽14中。于本实施例中，各所述子盘22的材质与主盘12相同且形状为圆形盘体。所述多个子盘22结构相同，于后以一个子盘22为例说明。
30.所述子盘22具有一承载槽222，所述承载槽222是自子盘22顶部凹入形成。所述子盘22具有一主体部24与一周缘部26，所述主体部24具有所述承载槽222，所述周缘部26一体连接于所述主体部24的径向外围且环绕所述主体部24。所述周缘部26的顶面定义为一第二上表面262。所述主体部24的底面定义为一第二下表面242。
31.当所述子盘22置入对应的容槽14后，所述子盘22的主体部24位于所述容槽14的主槽段16中，所述周缘部26位于所述次槽段18且所述周缘部26的底部抵于所述抵肩部20，并且所述第二上表面262的位置不高于所述第一上表面122的位置。于本实施例中，所述第二上表面262与所述第一上表面122实质上齐平，所述第二下表面242面向所述容槽14的槽底。
32.借由上述结构，将晶圆w置于子盘22的承载槽222后，即可将整个晶圆承载盘10置入化学气相沉积设备的制程腔室中，以在晶圆w上成长沉积层(例如是磊晶层)。由于所述第二上表面262不高于所述第一上表面122，因此，所述晶圆承载盘10置放于制程腔室时，较不易影响制程气体的流动，让制程气体可以稳定在晶圆w表面反应产生沉积层。在沉积制程结
束后，即可将所述晶圆承载盘10自制程腔室取出，并将晶圆w自子盘22的承载槽取出。
33.由于晶圆w只和子盘22接触，只要再将原有的子盘22自主盘12的容槽14取下，再换上干净的子盘22，即可再用于新一轮的沉积制程中。优选地，子盘22的数量多于主盘12的容槽14的数量，例如子盘22的数量为容槽14数量的两倍以上。
34.子盘22重量较轻，体积较小，可易于清洁。亦可对特定成分的沉积层绑定特定的子盘22，即可避免不同成分的沉积层交叉污染晶圆w的情形。由于主盘12不接触晶圆，因此主盘12不需时常更换或清洁。
35.图6至图7所示为本发明第二优选实施例的晶圆承载装置2，其具有大致相同于第一实施例的结构，不同的是，主盘30的各容槽304于底部的第一下表面302形成有一下开口304a。当各子盘22置入对应的容槽304后，各子盘22的主体部24的第二下表面242不突出各容槽304的下开口304a。从而，当晶圆承载盘28置于一平面时，主盘30的第一下表面302可抵在所述平面上，且所述平面不会将子盘22往上顶起。欲将子盘22自主盘30上取下时，可自主盘30底部的下开口304a将子盘22往上顶，即可让子盘22突出上开口304b以脱离主盘30。
36.图8所示为本发明第三优选实施例的晶圆承载装置3，其是以第二实施例为基础，更包含一移除治具32，所述移除治具有多个凸块322，所述多个凸块322分别位于对应所述多个下开口304a的位置。图8中显示一个凸块322。所述晶圆承载盘28置于所述移除治具32上时，所述多个凸块322分别抵于所述多个子盘22的主体部24的第二下表面242，且各所述凸块322向上将各所述子盘22的至少一部分往上推出各所述容槽304的上开口304b，从而，让所述多个子盘22可同与主盘30分离，便于取下所述多个子盘22。
37.图9至图12所示为本发明第四优选实施例的晶圆承载装置的子盘34，所述子盘34具有大致相同于第一实施例的结构，不同的是，所述子盘34是由至少两个盘体以可分离的方式拼接而成，而具有一个接缝342，其它子盘34的结构相同，不再赘述。实务上，所述子盘34亦可由三个以上的盘体拼接而成，而具有多个接缝。
38.所述两个盘体分别为一第一盘体40与一第二盘体50，各所述盘体分别具有所述主体部36的一部分以及所述周缘部38的一部分。所述第一盘体40具有一第一壁面42与一第一槽面44与一侧向槽48，所述侧向槽48的槽壁形成一第一接部482。所述第二盘体50具有一第二壁面52与一第二槽面54，且第二盘体50的三个侧面形成一第二接部56。所述第二接部56与所述第一接部482相互补。第二盘体50可以与所述第一盘体40的侧向槽48结合或分离(图9、图11参照)，且所述第一接部482与所述第二接部56拼接而于彼此之间形成接缝342，所述第一壁面42与所述第二壁面52构成承载槽344的槽壁，所述第一槽面44与所述第二槽面54构成所述承载槽344的槽面。所述接缝342在主体部36与周缘部38之间延伸，且所述接缝342的一部分位于所述主体部36的底部且位于承载槽344的下方。
39.请配合图12，沿着平行于所述承载槽344的槽面的一轴向x上，所述第一壁面42与所述第二壁面52之间具有一最大距离l1，本实施例中，所述最大距离l1为承载槽344的在径向上的槽宽。在所述轴向x上，所述第二壁面52至所述第二接面562的顶部之间具有一长度l2，所述长度l2不大于所述最大距离l1的四分之一。于本实施例中，所述长度l2为所述承载槽344的所述最大距离l1的四分之一。由于长度l2不大于最大距离l1的四分之一，因此，晶圆w有较大的面积与第一盘体40接触，当两个盘体分离时，第一盘体40仍可稳定地托住晶圆w。当晶圆w置承载槽344中时，晶圆w遮盖位于承载槽344下方的接缝342上，减少承载槽344
下方的接缝342直接暴露于外的面积，以减少制程气体进入承载槽344下方的接缝342。
40.另外，所述第一盘体40的第一接部482具有一第一接面482a，所述第一接面482a为斜面且位于所述主体部36的底部而位于承载槽344下方。所述第一盘体40的下表面46与所述第一接面482a的夹角θ介于30～60度，于本实施例中，夹角θ以35度为例，在一实施例中，夹角θ亦可为40或45度。所述第二盘体50具有一第二接面562，所述第二接面562为斜面且位于所述主体部36的底部而位于承载槽344下方，所述第二接面562与所述第一接面482a相接触。
41.当两个盘体分离时，可将一吸取器(图未示)沿着第一接面482a向上移动，插入晶圆w与第一盘体40的第一槽面44之间，让吸取器吸住晶圆w的底部，以取下晶圆w。此外，亦可如图13所示，将第二盘体50向上提起，即可让第二盘体50同时将晶圆w往上顶起，更利于拿取晶圆w。
42.图14所示为本发明第五优选实施例的晶圆承载装置的子盘58，所述子盘58具有大致相同于第四实施例的结构，不同的是，所述第一盘体60的下表面602与所述第一接面604的夹角θ介于120～150度，于本实施例中，夹角以145度为例，在一实施例中，夹角θ亦可为140或135度。
43.图15至图17所示为本发明第六优选实施例的晶圆承载装置的子盘62，所述子盘62具有大致相同于第四实施例的结构，不同的是，第一盘体64具有扇形的侧向槽66，第二盘体70呈扇形且与侧向槽66相拼接。侧向槽66的两侧槽壁662呈倾斜，第一接面662a位于两个槽壁662的连接处。第二盘体70的两个侧面的倾斜方向与侧向槽66的槽壁662相反，第二接面72位于两个侧面的连接处。所述第一盘体64的下表面68与所述第一接面662a的夹角θ介于30～60度。
44.图18与图19所示为本发明第七优选实施例的晶圆承载装置的子盘74，所述子盘74具有大致相同于第六实施例的结构，不同的是，第一盘体76的侧向槽78的槽壁倾斜的方向及第二盘体82的两个侧面822的倾斜方向与第六实施例相反，第二接面822a位于两个侧面的连接处。所述第一盘体76的下表面80与所述第一接面782的夹角θ介于120～150度。
45.上述第四至第七实施例的子盘皆可应用于第一至第三实施例中。
46.据上所述，本发明的晶圆承载装置的晶圆承载盘具有可分离的主盘与子盘，可便于清洁子盘，且可以减少主盘清洁或更换的频率。子盘体积小制作成本低，可备大量的子盘替换使用，特定的子盘可专用于特定成分的沉积层的制程中。相较于现有的晶圆承载盘，可有效减少维护成本。
47.以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。
48.附图标记说明
49.[现有]
[0050]
100：晶圆承载盘
[0051]
100a：承载槽
[0052]
102：晶圆
[0053]
[本发明]
[0054]
1：晶圆承载装置
[0055]
10：晶圆承载盘
[0056]
12：主盘
[0057]
122：第一上表面
[0058]
124：第一下表面
[0059]
14：容槽
[0060]
142：槽壁
[0061]
144：上开口
[0062]
16：主槽段
[0063]
18：次槽段
[0064]
20：抵肩部
[0065]
22：子盘
[0066]
222：承载槽
[0067]
24：主体部
[0068]
242：第二下表面
[0069]
26：周缘部
[0070]
262：第二上表面
[0071]
2：晶圆承载装置
[0072]
28：晶圆承载盘
[0073]
30：主盘
[0074]
302：第一下表面
[0075]
304：容槽
[0076]
304a：下开口
[0077]
304b：上开口
[0078]
3：晶圆承载装置
[0079]
32：移除治具
[0080]
322：凸块
[0081]
34：子盘
[0082]
342：接缝
[0083]
344：承载槽
[0084]
36：主体部
[0085]
38：周缘部
[0086]
40：第一盘体
[0087]
42：第一壁面
[0088]
44：第一槽面
[0089]
46：下表面
[0090]
48：侧向槽
[0091]
482：第一接部
[0092]
482a：第一接面
[0093]
50：第二盘体
[0094]
52：第二壁面
[0095]
54：第二槽面
[0096]
56：第二接部
[0097]
562：第二接面
[0098]
58：子盘
[0099]
60：第一盘体
[0100]
602：下表面
[0101]
604：第一接面
[0102]
62：子盘
[0103]
64：第一盘体
[0104]
66：侧向槽
[0105]
662：槽壁
[0106]
662a：第一接面
[0107]
68：下表面
[0108]
70：第二盘体
[0109]
72：第二接面
[0110]
74：子盘
[0111]
76：第一盘体
[0112]
78：侧向槽
[0113]
782：第一接面
[0114]
80：下表面
[0115]
82：第二盘体
[0116]
822：侧面
[0117]
822a：第二接面
[0118]
l1：最大距离
[0119]
l2：长度
[0120]
w：晶圆
[0121]
x：轴向
[0122]
θ：夹角

技术特征：
1.一种晶圆承载装置，包含：一晶圆承载盘，包括一主盘与多个子盘，其中：所述主盘具有一第一上表面、一第一下表面与多个容槽，各所述容槽于所述第一上表面形成有一上开口；各所述子盘具有一承载槽，所述承载槽供放置晶圆，各所述子盘自各所述上开口置入各所述容槽中。2.如权利要求1所述的晶圆承载装置，其中，各所述容槽的槽壁为封闭状。3.如权利要求1所述的晶圆承载装置，其中，各所述容槽具有一主槽段与一次槽段，所述次槽段位于所述主槽段的上方且具有所述上开口，且于所述次槽段与所述主槽段之间具有一抵肩部；各所述子盘具有一主体部与一周缘部，其中，所述主体部具有所述承载槽，所述周缘部连接于所述主体部的径向外围；其中，各所述子盘置入各所述容槽后，各所述子盘的主体部位于各所述容槽的主槽段中，各所述周缘部位于各所述次槽段且各所述周缘部的底部抵于各所述抵肩部。4.如权利要求3所述的晶圆承载装置，其中，各所述子盘的所述周缘部环绕所述主体部。5.如权利要求3所述的晶圆承载装置，其中，所述主盘与所述多个子盘为相同材质。6.如权利要求3所述的晶圆承载装置，其中，各所述子盘的周缘部具有一第二上表面，各所述子盘置入各所述容槽后，各所述第二上表面的位置不高于所述第一上表面的位置。7.如权利要求3所述的晶圆承载装置，其中，各所述容槽于所述第一下表面形成有一下开口；各所述子盘的主体部具有一第二下表面，各所述第二下表面不突出各所述下开口。8.如权利要求7所述的晶圆承载装置，其中，包含一移除治具，所述移除治具有多个凸块，且所述多个凸块分别对应所述多个下开口；所述晶圆承载盘置于所述移除治具上，且所述多个凸块分别抵于所述多个子盘的主体部的第二下表面，将各所述子盘的至少一部分推出各所述容槽的上开口。9.如权利要求3所述的晶圆承载装置，其中，各所述子盘是由至少两个盘体以可分离的方式拼接而成，各所述盘体分别具有所述主体部的一部分以及所述周缘部的一部分。10.如权利要求9所述的晶圆承载装置，其中，各所述子盘的所述至少两个盘体分别具有相面对的一第一接部与一第二接部，所述第一接部与所述第二接部之间形成至少一个接缝，所述至少一个接缝的一部分位于所述主体部的底部。11.如权利要求10所述的晶圆承载装置，其中，各所述子盘的所述第一接部于所述主体部的底部具有一第一接面，所述第二接部于所述主体部的底部具有一第二接面；所述第一接面与所述第二接面分别为斜面。12.如权利要求11所述的晶圆承载装置，其中，具有所述第一接面的盘体具有一下表面，所述下表面与所述第一接面的夹角介于30～60度或介于120～150度。13.如权利要求10所述的晶圆承载装置，其中，所述至少两个盘体包括一第一盘体与一第二盘体，所述第一盘体具有一第一壁面与一第一槽面，所述第二盘体具有一第二壁面与一第二槽面，所述第一壁面与所述第二壁面构成所述承载槽的槽壁，所述第一槽面与所述第二槽面构成所述承载槽的槽面；沿着所述承载槽的槽面的一轴向上，所述第一槽壁与所述第二槽壁之间具有一最大距离，且于所述轴向上，所述第二槽壁至所述第二接面的顶部
之间具有一长度，所述长度为不大于所述最大距离的四分之一。

技术总结
一种晶圆承载装置，包含一晶圆承载盘，所述晶圆承载盘包括一主盘与多个子盘，其中，所述主盘具有一第一上表面、一第一下表面与多个容槽，各所述容槽于所述第一上表面形成有一上开口；各所述子盘具有一承载槽，所述承载槽供放置晶圆，各所述子盘自各所述上开口置入各所述容槽中。从而，所述多个子盘可自所述主盘上拆离。拆离。拆离。


技术研发人员：曹正翰 吴翰宗
受保护的技术使用者：环球晶圆股份有限公司
技术研发日：2022.09.23
技术公布日：2023/9/22