晶圆承载盘制造技术

本发明专利技术提供一种晶圆承载盘包括母盘、数个子盘和数个插梢。母盘具有数个第一凹槽；数个子盘分别设置于第一凹槽内，且每个子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及与第一凹槽的侧面嵌合的嵌合斜面，其中在嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且第二凹槽具有与晶圆的平口相应的平口侧，平口侧设置有屋檐部。插梢分别位于母盘与子盘之间，用以固定子盘。本发明专利技术的晶圆承载盘能够解决在旋转时离心力造成的晶圆内缘容易飘离的现象发生，不仅使晶圆均匀受热且可有效实现均匀成膜。

【技术实现步骤摘要】
晶圆承载盘
本专利技术涉及一种承载盘，尤其涉及一种晶圆承载盘(wafersusceptor)。
技术介绍
一般而言，在被使用于半导体制造工程的外延成长的化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)装置中，是使用在晶圆下方具备有热源和旋转机构，并且能够从上方供给均一的工艺气体的背面加热方式。而为了能够均匀地在晶圆上成膜，一般而言会在高速旋转下进行外延反应。然而，在旋转时，容易因为离心力的关系而造成晶圆内缘浮起飘离，使得晶圆无法维持平稳的状态，故而无法有效实现均匀成膜的效果。并且，在现行技术中，晶圆是直接载置于晶圆承载盘上的凹槽内，就装卸晶圆的便利性而言，尚存在改善空间。此外，因为晶圆飘离承载盘，也使得晶圆不能均匀地受热。另一方面，在化学气相沉积的外延成长中，所形成的外延层上存在的滑移线(slipline)和高应力集中区问题等二次缺陷一直没有得到很好的解决方案。滑移线和高应力集中区产生的原因是多方面的，可能是机械应力和热应力共同作用的结果。详细而言，可能是外延前对晶圆的机械加工中所产生的机械损伤和破损造成的机械应力，以及化学机械抛光中抛光表面温度的不均匀和高温外延时较大的温度梯度所产生的热应力，两者共同作用。当总的应力大于外延温度下引起晶体滑移线的应力临界值时，便产生了滑移线；而当总的应力较大但并未超过外延温度下引起晶体滑移线的应力临界值时，则产生高应力集中区。
技术实现思路
本专利技术提供一种晶圆承载盘，能够解决在旋转时离心力造成的晶圆内缘容易飘离的现象发生，不仅使晶圆均匀受热且可有效实现均匀成膜。本专利技术提供一种晶圆承载盘，能够抑制滑移线和高应力集中区的发生，提升成膜质量。本专利技术提供一种晶圆承载盘，提升装卸晶圆的便利性，且便于拿取。本专利技术的晶圆承载盘，包括母盘、数个子盘和数个插梢。母盘具有数个第一凹槽。数个子盘分别设置于所述第一凹槽内，且每个子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及与所述第一凹槽的侧面嵌合的嵌合斜面。其中，在所述嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且所述第二凹槽具有与所述晶圆的平口相应的平口侧，所述第二凹槽的所述平口侧设置有屋檐部。数个插梢分别位于所述母盘与所述子盘之间，用以固定所述子盘。本专利技术的另一晶圆承载盘，包括子盘。所述子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及嵌合斜面。其中，在所述嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且所述第二凹槽具有与所述晶圆的平口相应的平口侧，所述第二凹槽的所述平口侧设置有屋檐部。在本专利技术的一实施例中，在所述平口侧的法线方向上，所述第二凹槽的底面与所述子盘的底面之间具有0度至5度的第二夹角。在本专利技术的一实施例中，所述第二夹角为0度至1度。在本专利技术的一实施例中，所述第二凹槽的所述平口侧相对于通过所述晶圆的中心和所述母盘的中心的基准线具有0度至90度的第三夹角。在本专利技术的一实施例中，所述第二夹角与所述平口侧位于同一侧。在本专利技术的一实施例中，所述第二夹角与所述平口侧的对向侧位于同一侧。在本专利技术的一实施例中，在所述平口侧的法线方向上，第二凹槽的底面与子盘的底面之间具有0.5度的第二夹角，且第二凹槽的平口侧相对于通过晶圆的中心和母盘的中心的基准线具有45度的第三夹角。在本专利技术的一实施例中，所述母盘与所述子盘之间至少以一个所述插梢固定，且所述插梢沿所述母盘的旋转方向设置于下游侧。在本专利技术的一实施例中，所述晶圆承载盘还包括在所述平口侧以外的部份设置所述屋檐部。基于上述，本专利技术通过在所述平口侧的法线方向上，让所述第二凹槽的底面与所述子盘的底面之间具有0度至5度的第二夹角，所述嵌合嵌面与所述水平面之间具有20度至45度的第一夹角，以确保晶圆与子盘紧贴、子盘与母盘紧贴，进而可使晶圆均匀受热且可有效实现均匀成膜的目的。此外，本专利技术通过母盘和子盘的设计，进一步提升装卸晶圆的便利性。且晶圆载置于子盘中，在需要晶圆移转的情况下，拿取更为方便。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。然而，本专利技术可以多种不同形式来实施，不应该被解释为限于本文所述的实施例。为了清楚起见，附图的某些部分(例如角度)可能是夸大的、未按照实际比例示出。此外，附图中的相同元件符号代表相同元件，因此相同元件符号的说明将予以省略。附图说明图1A是依照本专利技术的一实施例的一种晶圆承载盘的示意图。图1B是图1A中沿线段I-I’的剖面图。图1C是图1B的B区域的放大图。图1D是图1B的C区域的放大图。图1E是图1A的A区域的载置有晶圆的子盘和母盘组合后的放大图。图2是依照本专利技术的一实施例的第一种子盘设计的示意图。图3A是依照本专利技术的一实施例的第二种子盘设计的示意图。图3B是图3A中沿线段I-I’的剖面图。图4A是依照本专利技术的一实施例的第三种子盘设计的示意图。图4B是图4A中沿线段I-I’的剖面图。图5A是依照本专利技术的一实施例的第四种子盘设计的示意图。图5B是图5A中沿线段I-I’的剖面图。图6A是依照本专利技术的一实施例的第五种子盘设计的示意图。图6B是图6A中沿线段I-I’的剖面图。附图标记说明100：晶圆承载盘102：母盘104：子盘106：插梢108：底面110：第一凹槽112：第二凹槽114：侧面116：嵌合斜面118：平口侧120：屋檐部122：底面124：气流126：晶圆128：旋转方向130：水平面I-I’：线段A、B、C：区域D：下游侧E：上游侧θ1：第一夹角θ2：第二夹角θ3：第三夹角具体实施方式图1A是依照本专利技术的一实施例的一种晶圆承载盘的示意图。请先参看图1A，本专利技术的晶圆承载盘100包括母盘102、数个子盘104以及数个插梢106。所述晶圆承载盘100以其中心为基准，可以朝顺时针方向或逆时针方向旋转。图1B是图1A中沿线段I-I’的剖面图。图1C是图1B的B区域的放大图。图1D是图1B的C区域的放大图。图1E是图1A的A区域的载置有晶圆的子盘和母盘组合后的放大图。请参看图1A和图1B。母盘102具有数个第一凹槽110。数个子盘104分别设置于所述第一凹槽110内，且每个子盘104具有承载晶圆的第二凹槽112以及与所述第一凹槽110的侧面114嵌合的嵌合斜面116。所能承载的晶圆大小没有特别限制，可以是4吋、6吋等常用的晶圆尺寸。于实际使用的情况下，是先将晶圆放置于子盘104的第二凹槽112中，再将承载有晶圆的子盘104插入到母盘102的第一凹槽110后，以插梢106固定。请参看图1A、图1B和图1C。在本实施例中，所述第二凹槽112具有与晶圆的平口相应的平口侧118，所述第二凹槽112的所述平口侧118设置有屋檐部120(示出于图1C)，于载置有晶圆的情况下，可以确保晶圆固持于第二凹槽112内。但并不限于此，于本实施例中，还包括在所述平口侧118以外的部份设置所述屋檐部(未示出)。所以，在实际操作的情况下，晶圆承载盘100上的晶圆露出部份比晶圆本身略小。请参看图1D。子盘104的嵌合斜面116与一水平面130之间具有20度至45度的第一夹角θ1。从另一观点来看，第一凹槽110的侧面114也具有一嵌合斜面，其与水平面130之间也具有20度至45度的第一夹角θ1。具体来说，第一夹角θ1是该些嵌合斜面与水平面130之间的夹角，使得在高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆承载盘，其特征在于所述晶圆承载盘包括：母盘，具有多数个第一凹槽；多数个子盘，分别设置于所述第一凹槽内，且每个所述子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及与所述第一凹槽的侧面嵌合的嵌合斜面，其中在所述嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且所述第二凹槽具有与所述晶圆的平口相应的平口侧，所述第二凹槽的所述平口侧设置有屋檐部；以及多数个插梢，分别位于所述母盘与所述子盘之间，用以固定所述子盘。

【技术特征摘要】
2016.11.21 TW 1052177761.一种晶圆承载盘，其特征在于所述晶圆承载盘包括：母盘，具有多数个第一凹槽；多数个子盘，分别设置于所述第一凹槽内，且每个所述子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及与所述第一凹槽的侧面嵌合的嵌合斜面，其中在所述嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且所述第二凹槽具有与所述晶圆的平口相应的平口侧，所述第二凹槽的所述平口侧设置有屋檐部；以及多数个插梢，分别位于所述母盘与所述子盘之间，用以固定所述子盘。2.一种晶圆承载盘，其特征在于所述晶圆承载盘包括子盘：所述子盘具有承载晶圆的第二凹槽以及一嵌合斜面，其中在所述嵌合斜面与一水平面之间具有20度至45度的第一夹角，且所述第二凹槽具有与所述晶圆的平口相应的平口侧，所述第二凹槽的所述平口侧设置有屋檐部。3.根据权利要求1或2所述的晶圆承载盘，其特征在于：在所述平口侧的法线方向上，所述第二凹槽的底面与所述子盘的底面之间具有0度至5度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林塘棋，范俊一，林嫚萱，徐文庆，
申请(专利权)人：环球晶圆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71