一种基片承载装置及应用该装置的基片处理设备制造方法及图纸

技术编号:7510656 阅读:193 留言:0更新日期:2012-07-11 13:07
本发明专利技术提供一种基片承载装置及应用该装置的基片处理设备。其中,上述基片承载装置包括基座、分布于基座上的用于承载基片的多个托盘,以及与基座及托盘相连接的旋转机构。借助上述旋转机构可驱动基座及托盘进行稳定、可靠的旋转运动,从而通过该基片承载装置可获得均匀的基片处理质量,且具有运行稳定、维护周期长等的优点。此外,本发明专利技术提供的基片处理设备具有与上述基片承载装置相同或类似的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子加工
,具体地,涉及一种基片承载装置及应用该装置的基片处理设备
技术介绍
在微电子产品制造领域中,金属有机化合物化学气相淀积技术(Metal Organic Chemical Vapor D印osition,以下简称MOCVD)是一种生产LED产品的关键技术。自MOCVD设备诞生以来,工艺腔室及其内部组件一直被视为其核心部件。在生产工艺中,腔室内的气流场和热场的分布情况是决定外延工艺质量的关键因素;要想获得均勻的气流场及热场分布,就需要合理的腔室结构,因而对于工艺腔室的结构改进和创新一直是技术人员的努力重点。经过多年探索,工艺腔室已形成了较为成熟的两类腔室结构,分别为水平式和垂直式腔室。下面将结合图1A、图IB及图2对上述两种结构的工艺腔室分别举例说明。请一并参阅图IA和图1B,为一种已知的MOCVD水平式工艺腔室结构。位于工艺腔室中央位置处的进气装置可向四周水平方向上均勻分配工艺气体,在进气装置下方设置有行星式托盘结构。该行星式托盘具体包括一个大托盘4及均勻地设置于大托盘4圆周上的多个小托盘3。大托盘4可绕其中心轴旋转,小托盘3在气流推动下发生自转,基片被置于各个小托盘3上并与之同步旋转,从而形成上述行星式旋转。请参阅图2,为一种已知的MOCVD垂直式工艺腔室结构。该工艺腔室12中设有一个可旋转的托盘16,基片32被置于该托盘16上并随之同步旋转;工艺气体通过托盘16上方的进气系统垂直向下注入,并在托盘16上方进行混合而在基片32表面发生反应形成所需的外延膜层。上述两种不同结构的工艺腔室均能在一定程度上满足工艺均勻性的要求,但是, 二者又分别不可避免地存在下述缺陷。其一,上述水平式工艺腔室中的小托盘实现行星式旋转是依靠气流对其推动而实现的,而该设备经过一段时间的工艺运行之后就会产生气路堵塞,造成小托盘无法旋转,从而将影响腔室内气流场及热场分布的均勻性,进而降低产品良率。此时,就必须停机对设备进行维护,以清理气路中堵塞的部分。因此,该设备存在运行稳定性差、维护周期短等的缺点ο其二,应用上述垂直式工艺腔室能够避免气流堵塞的问题,但是,该设备在进行工艺时,基片仅随托盘进行公转,这样就会严重限制基片附近的气流场及热场的分布均勻性, 进而对设备所能达到的工艺均勻性造成影响。因此,该垂直式工艺腔室将无法满足对工艺均勻性要求较高的生产需求。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种基片承载装置,其能够满足较高的均勻性要求,并且具有维护周期长等的优点。为解决上述问题,本专利技术提供一种基片处理设备,其同样能够满足较高的均勻性要求,并且具有维护周期长等的优点。为此,本专利技术提供一种基片承载装置,包括基座、分布于基座上的用于承载基片的多个托盘,以及与基座及托盘相连接的旋转机构,用于驱动基座及托盘进行旋转运动。其中,基座和托盘在旋转机构的驱动下进行行星式旋转运动。其中,基座和托盘在旋转机构的驱动下进行各自独立的旋转运动。其中,旋转机构包括驱动电机和传动部。其中,传动部包括旋转轴及传动齿轮;其中,旋转轴包括基座旋转轴和与托盘数量相对应的托盘旋转轴,传动齿轮将驱动电机的驱动力传输至各个旋转轴,以驱动基座及托盘进行旋转运动。其中,基座上设置有多个托盘轴孔,托盘旋转轴穿过基座上的托盘轴孔而与托盘相连接。优选地,基片承载装置还包括设置在基座下方的隔热部。优选地,基座旋转轴为空心结构,在基座旋转轴的内部设置有中心进气部,用于向托盘表面喷射工艺气体。此外,本专利技术还提供一种基片处理设备,包括工艺腔室,在工艺腔室的内部设置有上述本专利技术提供的基片承载装置,用以在工艺过程中承载基片。其中,该基片处理设备包括金属有机化合物化学气相淀积设备。本专利技术具有下述有益效果本专利技术所提供的基片承载装置包括基座、分布于基座上的多个用于承载基片的托盘,以及与基座及托盘相连接的旋转机构;借助该旋转机构能够驱动上述基座及托盘进行旋转运动以获得均勻的基片工艺质量,且该旋转机构在运动过程中不依靠任何气体动力源,因而不存在由于气路堵塞而导致的运行稳定性问题,故无需经常对该基片承载装置进行维护。因此,应用本专利技术提供的基片承载装置进行基片处理工艺时,具有工艺均勻、稳定性高及维护周期长等的优点。本专利技术提供的基片处理设备包括工艺腔室及设置于工艺腔室中的上述本专利技术提供的基片承载装置;借助上述基片承载装置进行基片处理工艺时,不仅可获得均勻的基片工艺质量,而且还具有运行稳定性高、维护周期长等的优点。附图说明图IA为一种已知的MOCVD水平式工艺腔室结构;图IB为图IA中在A-A截面的剖视图;图2为一种已知的MOCVD垂直式工艺腔室结构;图3为本专利技术提供的基片承载装置的一个具体实施例的结构示意图;以及图4为本专利技术提供的基片处理设备的一个具体实施例的结构示意图。具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图对本专利技术提供的基片承载装置及应用该基片承载装置的基片处理设备进行详细描述。本专利技术提供的基片承载装置包括基座、分布于基座上的多个托盘以及与上述基座及托盘相连接的旋转机构。借助该旋转机构能够持续、稳定地驱动基座及托盘进行旋转运动,从而保证在基片处理过程中的气流场及热场分布均勻性。具体地,可以使上述基座及托盘在旋转机构的驱动下进行行星式旋转运动;或者, 也可以使上述基座及托盘在旋转机构的驱动下进行相互独立的旋转运动;优选地,是使二者进行行星式旋转运动,并且使各个托盘的旋转方向及转速一致,从而使各个托盘上所承载的基片所受到的气流场及热场分布均趋于一致,以获得良好的基片工艺的均勻性。可以理解的是,在实际应用中,还可以将上述基座及托盘的旋转方式设置为其它多种形式,并且凡是借助旋转机构而驱动基座及托盘进行旋转并有益于工艺均勻性的旋转方式均应视为本专利技术的保护范围。请参阅图3,为本专利技术提供的基片承载装置的一个具体实施例的结构示意图。本实施例中,基片承载装置包括圆形的基座11及均勻分布于基座11圆周上的多个托盘13,具体为,在基座11圆周方向设置有多个与托盘13形状相适配的凹槽19,从而将各个托盘13置于上述凹槽19中。在基座11的大致中心位置处设置有基座轴孔17,同时在上述各个凹槽 19的大致中心位置处设置有托盘轴孔18。借助上述基座轴孔17以及多个托盘轴孔18可将基座11及多个托盘13与旋转机构相连接,从而实现对基座11及托盘13的旋转驱动。旋转机构主要包括驱动电机20和传动部。其中,传动部进一步又包括多个旋转轴 (12,14)及传动齿轮Ql、22、23、M)。旋转轴包括用于连接基座11的基座旋转轴12,和用于连接多个托盘13的且与托盘13数量相对应的托盘旋转轴14。上述传动齿轮通过一定的啮合关系将驱动电机20的驱动力传输至各个旋转轴,以驱动上述基座11及托盘13进行旋转运动。本实施例中,采用行星式齿轮传动机构而实现对基座11及托盘13的驱动,具体如下驱动电机20的转动轴连接有动力齿轮21,该动力齿轮21与基座齿轮22啮合;基座齿轮22的中心孔固定地套装在基座旋转轴12的下端,从而驱动基座11旋转;基座11在旋转的同时会带动多个托盘13随之进行公转,此时,与托盘13相连接的托盘旋转轴14及与该托盘旋转轴14固定连接的托盘齿轮M同样将随之进行公本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:董志清
申请(专利权)人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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