晶片托盘制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶片托盘，该晶片托盘包括上表面与下表面，所述上表面上设置有呈间隔分布的多个凹部，每一凹部用于放置一待加工晶片，所述凹部的底面平坦，以使放置于内的晶片各处能充分与该底面接触；所述下表面上设置有平坦的主体部以及相对所述主体部凹陷的多个槽，所述槽的底面为平面，并且与所述凹部的底面平行。每一凹部在所述下表面内的投影全部落入对应的槽内。在化学气相沉积反应中使用该晶片托盘，既可保证各晶片表面温度的均匀性，也可实现对温度切换的快速响应。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化学气相沉积装置，尤其涉及可应用在该沉积装置中的晶片托盘。
技术介绍
许多半导体器件通过在衬底上外延生长半导体材料形成。该衬底通常为圆片形式的结晶材料，通常称作“晶片”。例如，由诸如II1-V族半导体的化合物半导体形成的器件通常通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)来生长化合物半导体连续层而形成。在该工艺中，晶片暴露于气体组合物中，通常包括金属有机化合物以及V族元素源，该气体组合物在晶片被保持在升高温度的同时从晶片的表面流过。II1-V族半导体的一个实例是氮化镓，其可以通过具有适宜的晶格间距的衬底上的有机金属镓化合物与氨的反应而形成为例如蓝宝石晶片。通常，在氮化镓及类似化合物的沉积期间，晶片被保持在大约500-1100°C的温度。复合器件可以在略有不同的反应条件下通过在晶片的表面上沉积连续多个层来制造，作为例子，可添加其他III族或V族元素来相应地改变半导体的晶体结构和带隙。例如，在氮化镓基半导体中，可使用不同比例的铟、铝或两者来改变半导体的带隙。而且，可加入P型或η型掺杂剂来控制每一层的电导率。在所有半导体层已经形成后，且通常在适当的电接触已经应用后，晶片被切割成独立器件。诸如发光二极管(LED)、激光器以及其他电子和光电子器件均可以通过这种方式制造。在典型的化学气相沉积工艺中，多个晶片被保持在通常称为晶片托盘的装置上，从而每个晶片的上表面在晶片托盘的上表面处暴露。随后晶片托盘被放入反应室中，并且在气体混合物流过晶片托盘的表面的同时，晶片托盘被保持在所需的温度下。在该工艺期间，保持托盘上的不同晶片的上表面上所有点的条件一致很重要。反应气体的组分以及晶片表面的温度的微小变化将会导致所得到的半导体器件的性能的不期望的变化。例如，如果镓和铟氮化物层被沉积，那么晶片表面温度的变化将导致沉积层的组分和带隙的变化。因为铟具有相对高的蒸汽压力，所以在表面温度较高的晶片区域中沉积层将具有较低比例的铟以及较大的带隙。如果沉积层是LED结构的有源光发射层，那么由晶片形成的LED的发射波长也将改变。因此，迄今为止，本领域为保持均匀条件付出了巨大努力。在业界被广泛接受的一种CVD装置采用具有多个晶片保持区域的大圆片形式的晶片托盘，每个区域适合于保持一个晶片。该晶片托盘被支承在反应室中的心轴上，从而晶片托盘的上表面具有晶片的暴露表面，该暴露表面向上面向气体分配元件。当心轴旋转时，气体被向下导向晶片托盘的上表面，并且向着晶片托盘的周边流过上表面。已用过的气体通过布置在晶片托盘下的通道从反应室排出。晶片托盘通过加热元件保持在需要的升高的温度下，加热元件通常是布置在晶片托盘的下表面下的电阻加热元件。这些加热元件保持在高于晶片表面所需温度的温度，然而气体分配元件通常是保持在低于所需反应温度的温度下，以便防止气体过早的反应。因此，热量由加热元件传递至晶片托盘的下表面，并且通过晶片托盘向上传递至各晶片。另外，在CVD工艺反应过程中，经常有在不同温度之间快速切换的工艺步骤，这就需要CVD装置的各部件，尤其是晶片托盘能够快速响应这种切换。迄今为止，尽管本领域为了设计最优化的这种系统付出了巨大的努力，但是进一步的改善仍然是期望。特别地，期望的是在整个晶片托盘上提供更均匀的温度，并且在温度切换中，晶片托盘能快速响应该切换。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供一种晶片托盘，包括上表面与下表面，所述上表面上设置有呈间隔分布的多个凹部，每一凹部用于放置一待加工晶片，所述凹部的底面平坦，以使放置于内的晶片各处能充分与该底面接触；所述下表面上设置有平坦的主体部以及相对所述主体部凹陷的多个槽，所述槽的底面为平面，并且与所述凹部的底面平行；其中，每一凹部在所述下表面内的投影全部落入对应的槽内。可选的，所述凹部在所述下表面内的投影与所述槽的各边界之间存在间隙。可选的，所述间隙的宽度w不小于5毫米，并且不超过10毫米。 可选的，各位置处的间隙的宽度w均相等。可选的，所有相邻凹部的最接近处的间隔均大于所述间隙的宽度w的两倍；相应的，所述下表面上共设置有与凹部数目相等的呈间隔分布的多个所述槽，每一凹部在所述下表面内的投影全部落入对应的槽内，每一组对应的凹部与槽之间的所述间隙的宽度均相等，为W。可选的，至少存在这样的一对相邻凹部，它们在最接近处的间隔不大于所述间隙的宽度w的两倍；相应的，与该对相邻凹部对应的一对相邻槽，在该最接近处对应的地方连通而成为一个整体。可选的，所述下表面上的所有槽连通并成为一个整体，该成为一个整体的较大的槽内，间隔分布着若干所述主体部的组成部分；即，所述主体部被槽分割为不相连的多个部分。根据本技术的另一方面，提供一种晶片托盘，包括上表面与下表面，所述上表面上设置有呈间隔分布的多个凹部，每一凹部用于放置一待加工晶片，所述凹部的底面平坦，以使放置于内的晶片各处能充分与该底面接触；所述下表面上设置有平坦的主体部以及相对所述主体部凹陷的槽，所述主体部的上表面为平面，并且与所述凹部的底面平行；其中，所述凹部在所述下表面内的投影全部落入所述主体部。可选的，所述凹部在所述下表面内的投影与所述主体部的边界之间存在间隙。可选的，所述间隙的宽度w不小于5毫米，并且不超过10毫米。可选的，各位置处的间隙的宽度w均相等。可选的，所有相邻凹部的最接近处的间隔均大于所述间隙的宽度w的两倍；所述下表面上至少设置有与凹部数目相等的呈间隔分布的多个所述主体部，每一凹部在所述下表面内的投影全部落入对应的主体部内，每一组对应的凹部与主体部之间的所述间隙的宽度均相等，为W。可选的，在所述下表面的最外缘区域还设置有一个呈环形的主体部，以将所有的所述槽环绕在其内，该呈环形的主体部的上方未设置用于放置待加工晶片的凹部。可选的，所述下表面上设置有与所述凹部一一对应的多个所述主体部；至少存在这样的一对相邻凹部，它们在最接近处的间隔不大于所述间隙的宽度w的两倍；相应的，与该对相邻凹部对应的一对相邻主体部，在该最接近处对应的地方连接成一个整体。可选的，所述下表面上的所有主体部连成一个整体，该整体所构成的区域内间隔分布着若干个槽。【附图说明】图1是根据本技术一个实施例的化学气相沉积装置的结构示意图；图当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
晶片托盘，包括上表面与下表面，所述上表面上设置有呈间隔分布的多个凹部，每一凹部用于放置一待加工晶片，所述凹部的底面平坦，以使放置于内的晶片各处能充分与该底面接触；所述下表面上设置有平坦的主体部以及相对所述主体部凹陷的多个槽，所述槽的底面为平面，并且与所述凹部的底面平行；其特征在于，每一凹部在所述下表面内的投影全部落入对应的槽内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹志尧，姜勇，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31