晶片载体制造技术

本实用新型专利技术涉及一种晶片载体。如本文描述及主张的所述晶片载体包含被布置在顶表面上的33个凹穴。所述晶片载体经配置以与化学气相沉积装置结合使用，所述晶片载体包括：主体，其具有彼此相对地布置的顶表面及底表面；多个凹穴，其界定在所述晶片载体的所述顶表面中；改进之处包括：所述多个凹穴由总共33个凹穴构成，所述凹穴中的每一者沿着内圆、中间圆或外圆中的一者布置，且其中所述内圆相对于所述中间圆及所述外圆不对称地布置。

chip carrier

The utility model relates to a wafer carrier. As described and advocated herein, the wafer carrier comprises 33 holes arranged on the top surface. The wafer carrier is configured to be used in conjunction with a chemical vapor deposition device. The wafer carrier includes: a body having a top surface and a bottom surface arranged relative to each other; a plurality of holes defined in the top surface of the wafer carrier; and improvements include: the plurality of holes are composed of a total of 33 holes, each of which is along an inner circle and a middle. The inner circle is arranged asymmetrically with respect to the middle circle and the outer circle.

【技术实现步骤摘要】
晶片载体
本技术大体上涉及半导体制造技术，且更特定来说，涉及化学气相沉积(CVD)处理及用于在处理期间固持半导体晶片的相关联设备。
技术介绍
在发光二极管(LED)及其它高性能装置(例如激光二极管、光学检测器及场效应晶体管)的制造中，化学气相沉积(CVD)工艺通常用于使用例如氮化镓的材料在蓝宝石或硅衬底上生长薄膜堆叠结构。CVD工具包含处理腔室，其是允许注入气体在衬底(通常呈晶片形式)上反应以生长薄膜层的密封环境。此制造装备的当前生产线的实例是由纽约普莱恩维尔的维科仪器公司(VeecoInstrumentsInc.ofPlainview,NewYork)制造的金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统的及系列。若干工艺参数受控，例如温度、压力及气体流速，以实现所期望晶体生长。使用不同材料及工艺参数生长不同层。举例来说，由例如III-V半导体的化合物半导体形成的装置通常通过使用MOCVD生长化合物半导体的连续层而形成。在此过程中，晶片暴露到组合气体，通常包含作为III族金属源的金属有机化合物，且还包含V族元素源，当晶片被维持在高温下时在晶片的表面上流动。一般来说，金属有机化合物及V族源与载体气体组合，所述载体气体不会明显地参与反应，举例来说，例如氮气。III-V半导体的一个实例是氮化镓，其可通过有机镓化合物与氨在具有合适的晶格间隔的衬底(举例来说，例如蓝宝石晶片)上发生反应来形成。在氮化镓及相关化合物的沉积期间晶片通常被维持在约1000到1100℃的温度下。在MOCVD工艺中，其中晶体的生长通过衬底表面上的化学反应发生，必须特别小心地控制工艺参数来保证化学反应在所需条件下进行。即使工艺条件的微小变化都会不利地影响装置质量及产率。例如，如果沉积了镓及铟氮化物层，那么晶片表面温度的变化将导致沉积层的组合物及带隙的变化。因为铟具有相对较高的蒸气压，所以沉积层在晶片的那些表面温度更高的区域中将具有更低铟比例及更大带隙。如果沉积层是LED结构的有源发光层，那么由晶片形成的LED的发射波长也将改变到不可接受的程度。在MOCVD处理腔室中，其上待生长薄膜层的半导体晶片被放置在称为晶片载体的快速旋转转盘上，以使其表面均匀暴露到反应器腔室内的气氛以用于半导体材料的沉积。旋转速度约是1,000RPM。晶片载体通常由例如石墨的高导热材料机械加工而成，且通常涂覆有例如碳化硅的材料保护层。每一晶片载体在其顶表面中具有一组圆形凹口或凹穴(pocket)，个别晶片被放置在其中。通常，晶片以间隔关系被支撑到每一凹穴的底表面以准许气体在晶片边缘周围流动。相关技术的一些实例描述于第2012/0040097号美国专利申请公开案、第8,092,599号美国专利、第8,021,487号美国专利、第2007/0186853号美国专利申请公开案、第6,902,623号美国专利、第6,506,252号美国专利及第6,492,625号美国专利中，所述美国专利的揭示内容以引用方式并入本文中。晶片载体被支撑在反应腔室内的主轴上，使得具有晶片暴露表面的晶片载体的顶表面向上面朝气体分配装置。在主轴旋转时，气体被向下引导到晶片载体的顶表面上且跨越顶表面流向晶片载体的外围。所使用的气体通过安置在晶片载体下方的端口从反应腔室排出。晶片载体通过加热安置在晶片载体的底表面下方的元件(通常是电阻加热元件)而维持在期望的高温下。这些加热元件被维持在高于晶片表面的期望温度的温度下，而气体分配装置通常被维持在远低于期望的反应温度的温度下以防气体过早反应。因此，热从加热元件传递到晶片载体的底表面，且向上流过晶片载体到个别晶片。晶片上的气流取决于每一晶片的径向位置而变化，其中定位在最外的晶片归因于其在旋转期间的更快速度而经受更高流速。即使在每一个别晶片上，也可存在温度不均匀性，即，冷点及热点。影响温度不均匀性的形成的其中一个变量是晶片载体内凹穴的形状。一般来说，凹穴形状在晶片载体的表面中形成圆形形状。随着晶片载体旋转，晶片在其最外边缘(即，距旋转轴最远的边缘)处经受相当大的向心力，从而引起晶片挤压晶片载体中的相应凹穴的内壁。在此条件下，在晶片的这些外边缘与凹穴边缘之间存在紧密接触。对晶片的这些最外部分增加的热传导导致温度更不均匀，从而进一步加重上文描述的问题。已经努力通过增加晶片边缘与凹穴的内壁之间的间隙来最小化温度不均匀性，包含设计边缘部分上是平坦的晶片(即，“平坦”晶片)。晶片的此平坦部分产生间隙且减少与凹穴的内壁接触的点，从而减轻温度不均匀性。影响贯穿由晶片载体固持的晶片的加热均匀性的其它因素包含晶片载体的热传递及发射率性质以及晶片凹穴的布局。考虑到温度均匀性，晶片载体的另一期望性质是增加CVD工艺的生产量。在增加工艺生产量中晶片载体的作用是固持更大量个别晶片。提供具有更多晶片的晶片载体布局会影响热模型。例如，归因于晶片载体边缘的辐射热损失，晶片载体接近边缘的部分往往处于比其它部分更低的温度。因此，对于晶片载体需要有解决高密度布局中的温度均匀性及机械应力的实际解决方案。
技术实现思路
晶片载体包含凹穴的新颖布置。本文描述的布置促进热传递及凹穴的高堆积密度以用于圆形晶片的生长。根据本技术的一个实施例，提供一种晶片载体。所述晶片载体经配置以与化学气相沉积装置结合使用，所述晶片载体包括：主体，其具有彼此相对地布置的顶表面及底表面；多个凹穴，其界定在所述晶片载体的所述顶表面中；改进之处包括：所述多个凹穴由总共33个凹穴构成，所述凹穴中的每一者沿着内圆、中间圆或外圆中的一者布置，且其中所述内圆相对于所述中间圆及所述外圆不对称地布置。附图说明结合附图考虑本技术的各种实施例的以下详细描述可更完全地理解本技术，其中：图1是根据实施例的MOCVD处理腔室的示意图。图2是根据实施例的具有33个凹穴配置的晶片载体的透视图。图3是根据实施例的具有33个凹穴配置的晶片载体的俯视图。图4是根据实施例的具有33个凹穴配置的晶片载体的侧视图。图5是根据实施例的具有33个凹穴配置的晶片载体的仰视图。图6是根据实施例的具有33个凹穴配置的晶片载体的部分的细节图，其从透视角度展示单个凹穴。具体实施方式图1说明根据本技术的一个实施例的化学气相沉积设备。反应腔室10界定处理环境空间。气体分配装置12被布置在腔室的一端。具有气体分配装置12的端在本文中称为反应腔室10的“顶”端。在正常的重力参照系中，腔室的此端通常(但不一定)被安置在腔室的顶部处。因此，本文所使用的向下方向是指远离气体分配装置12的方向；而向上方向是指腔室内朝向气体分配装置12的方向，无论这些方向是否与重力向上及向下方向对准。类似地，本文参考反应腔室10及气体分配装置12的参照系来描述元件的“顶”及“底”表面。气体分配装置12经连接到源14、16及18以供应待用于晶片处置过程中的处理气体，例如载体气体及反应气体，例如金属有机化合物及V族金属源。气体分配装置12经布置以接收各种气体且通常引导处理气体以向下方向流动。气体分配装置12理想上还连接到冷却系统20，冷却系统20经布置以使液体循环通过气体分配装置12以便在操作期间将气体分配装置的温度维持在期望的温度下。可提供类似冷却布置(未展示)以用于冷却反应腔室10的壁。反应腔室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶片载体，其经配置以与化学气相沉积装置结合使用，所述晶片载体包括：主体，其具有彼此相对地布置的顶表面及底表面；多个凹穴，其界定在所述晶片载体的所述顶表面中；改进之处包括：所述多个凹穴由总共33个凹穴构成，所述凹穴中的每一者沿着内圆、中间圆或外圆中的一者布置，且其中中心圆相对于所述中间圆及所述外圆不对称地配置。

【技术特征摘要】
1.一种晶片载体，其经配置以与化学气相沉积装置结合使用，所述晶片载体包括：主体，其具有彼此相对地布置的顶表面及底表面；多个凹穴，其界定在所述晶片载体的所述顶表面中；改进之处包括：所述多个凹穴由总共33个凹穴构成，所述凹穴中的每一者沿着内圆、中间圆或外圆中的一者布置，且其中中心圆相对于所述中间圆及所述外圆不对称地配置。2.根据权利要求1所述的晶片载体，其中：所述多个凹穴中的五个凹穴围绕所述内圆布置；所述多个凹穴中的十一个凹穴围绕所述中间圆布置；且所述多个凹穴中的十七个凹穴围绕所述外圆布置。3.根据权利要求2所述的晶片载体，其中所述内圆被所述中间圆包围，且其中所述中间圆被所述外圆包围。4.根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述顶表面包括675mm的直径。5.根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述顶表面包括695mm的直径。6.根据权利要求1所述的晶片载体，其中所述顶表面包括705mm的直径。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·拉什科夫斯基，M·德什潘德，A·古拉里，S·克里希南，A·帕里克，
申请(专利权)人：威科仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US