專利名稱：襯底承載裝置及金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種襯底承載裝置及應(yīng)用所述襯底承載裝置的金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
自GaN基第三代半導(dǎo)體材料的興起，藍光LED研制成功，LED的發(fā)光強度和白光發(fā)光效率不斷提高。LED被認為是下一代進入通用照明領(lǐng)域的新型固態(tài)光源，因此得到廣泛關(guān)注；而金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備是生長LED外延片的重要設(shè)備。請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種MOCVD設(shè)備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述MOCVD設(shè)備I包括腔體11、設(shè)置于所述腔體11頂部的進氣裝置12、設(shè)置于所述腔體11底部的襯底承載裝置13和加熱器14 ;所述進氣裝置12優(yōu)選的為噴淋頭組件。所述進氣裝置12與所述襯底承載裝置13相對設(shè)置。所述加熱器14設(shè)置于所述襯底承載裝置13背離所述進氣裝置12的一側(cè)，所述加熱器14用于加熱所述襯底承載裝置13，進而加熱設(shè)置在所述襯底承載裝置12上的待處理襯底15。所述襯底承載裝置13包括面向所述進氣裝置12的支撐面131。請同時參閱圖2，圖2是圖1所示襯底承載裝置13的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。所述支撐面131包括若干用于收容待處理襯底15的凹槽132。所述待處理襯底15在所述凹槽132被加熱。請參閱圖3， 圖3是圖1所示凹槽132結(jié)構(gòu)的放大示意圖。所述凹槽132包括底面133和側(cè)壁134。所述底面133平行所述支撐面131 ;所述側(cè)壁134圍繞所述底面133。所述待處理襯底15設(shè)置在所述凹槽132中時，所述待處理襯底15支撐在所述底面133上，所述側(cè)壁134圍繞在所述待處理襯底15的周圍。在所述加熱器14加熱時，所述凹槽132的底面133和側(cè)壁134將具有基本相同的溫度。所述凹槽132的底面133將對所述待處理襯底15整體進行加熱；而所述凹槽132的側(cè)壁134由于圍繞在所述待處理襯底15的周圍，因此，所述凹槽132的側(cè)壁134只對所述待處理襯底的15的邊緣區(qū)域加熱，使得襯底的15的邊緣區(qū)域溫度較高。造成所述襯底的溫度分布不均勻。因此，有必要研發(fā)一種能夠使得待處理襯底溫度分布均勻的襯底承載裝置和使用所述襯底承載裝置的金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
使用現(xiàn)有技術(shù)的襯底承載裝置承載和加熱襯底會使得待處理襯底溫度分布不均勻，因此，本發(fā)明提供一種能解決上述問題的襯底承載裝置。一種襯底承載裝置，其包括承載板，所述承載板包括支撐面，待處理襯底設(shè)置于所述支撐面，所述承載裝置進一步包括多個定位銷，所述定位銷設(shè)置于所述支撐面，所述定位銷用于限定待處理襯底在所述支撐面上的位置。本發(fā)明同時提供一種使用上述襯底承載裝置的金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
一種金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其包括腔體，設(shè)置在所述腔體上部的進氣裝置、設(shè)置在所述腔體底部的襯底承載裝置以及加熱器，所述襯底承載裝置與所述進氣裝置相對設(shè)置，所述加熱器加熱所述襯底承載裝置，其中所述襯底承載裝置為如上所述的襯底承載
裝直。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的襯底承載裝置中，待處理襯底直接放置在所述襯底承載裝置的支撐面上，所述待處理襯底通過定位銷在所述支撐面上定位，如此，所述襯底承載裝置通過所述支撐面對所述待處理襯底整體進行加熱，所述待處理襯底邊緣區(qū)域的溫度沒有了圍繞在其周圍的側(cè)壁的加熱影響，因此，所述待處理襯底的溫度分布均勻。本發(fā)明的金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備具有基本相同的技術(shù)效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種MOCVD裝置設(shè)備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示襯底承載裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1所示凹槽132結(jié)構(gòu)的放大示意圖。圖4是本發(fā)明MOCVD設(shè)備第一實施方式的剖面結(jié)構(gòu)示意5是圖4所示襯底承載裝置第一種襯底排布方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖4所示襯底承載裝置第二種襯底排布方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖4所示襯底承載裝置第三種襯底排布方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖4所示襯底承載裝置第四種襯底排布方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖4所示襯底承載裝置結(jié)構(gòu)部分放大示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)有技術(shù)的金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備中，使用現(xiàn)有技術(shù)的襯底承載裝置承載和加熱待處理襯底會使得待處理襯底溫度分布不均勻；為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一能夠使得待處理襯底溫度均勻的襯底承載裝置。所述襯底承載裝置包括承載板，所述承載板包括支撐面，待處理襯底設(shè)置于所述支撐面，所述承載裝置進一步包括多個定位銷，所述定位銷設(shè)置于所述支撐面，所述定位銷用于限定待處理襯底在所述支撐面上的位置。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述襯底承載裝置的MOCVD設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的襯底承載裝置中，待處理襯底直接放置在所述承載板的支撐面上，所述待處理襯底通過定位銷在所述支撐面上定位，如此，所述襯底承載裝置通過所述支撐面對所述待處理襯底整體進行加熱，所述待處理襯底邊緣區(qū)域的溫度沒有了圍繞其周圍的側(cè)壁的加熱影響，因此，所述待處理襯底的溫度分布均勻。本發(fā)明的金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備具有基本相同的技術(shù)效果。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。請參閱圖4，圖4是本發(fā)明MOCVD設(shè)備第一實施方式的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述MOCVD設(shè)備2優(yōu)選的為用于生長LED外延片的MOCVD設(shè)備。所述MOCVD設(shè)備包括腔體21和設(shè)置于所述腔體21內(nèi)的進氣裝置22、襯底承載裝置23和加熱器。所述進氣裝置22設(shè)置在所述腔體21的頂部，所述襯底承載裝置23設(shè)置在所述腔體21的底部并與所述進氣裝置22相對設(shè)置；所述襯底承載裝置23與所述進氣裝置22之間限定一反應(yīng)區(qū)域27。所述加熱器24設(shè)置在所述襯底承載裝置23背離所述進氣裝置22的一側(cè)。所述加熱裝置24用于加熱所述襯底承載裝置23，進而加熱設(shè)置在所述襯底承載裝置23上襯底25。所述進氣裝置22用于向所述反應(yīng)區(qū)域27引入反應(yīng)氣體和載氣。優(yōu)選的，所述反應(yīng)氣體包括II族反應(yīng)氣體和VI族反應(yīng)氣體或所述反應(yīng)氣體包括III族反應(yīng)氣體和V族反應(yīng)氣體，其中III反應(yīng)氣體優(yōu)選的為鎵(Ga)金屬有機源氣體，所述V族反應(yīng)氣體優(yōu)選的為氮源氣體，如所述V族反應(yīng)氣體為氨氣。所述載氣可選的為氫氣或氮氣。所述進氣裝置22在本實施方式中為噴淋組件；所述噴淋組件用于在所述反應(yīng)區(qū)域27中形成垂直所述襯底承載裝置23面向所進氣裝置22的表面的氣流。所述進氣裝置22還可以是一中心進氣裝置，所述中心進氣裝置用于在所述反應(yīng)區(qū)域27形成平行所述襯底承載裝置23面向所進氣裝置22的表面的氣流。所述襯底承載裝置23用于承載襯底25，所述襯底承載裝置包括承載板233和多個定位銷26。所述承載板233優(yōu)選的為石墨材料構(gòu)成的盤，所述承載板233還可以由碳化硅、表面具有碳化硅涂層的石墨或耐高溫金屬鑰構(gòu)成的盤。所述承載板233還可以由多塊子板拼接而成，所述子板優(yōu)選的成扇形，所述多塊子板拼接形成盤狀的所述承載板233。所述承載板233包括面向所述進氣裝置22的支撐面231。所述多個待處理襯底25設(shè)置于所述支撐面231。優(yōu)選的，所述支撐面231是一平面。所述多個定位銷26設(shè)置在所述支撐面231上。所述定位銷26用于限定待處理襯底25在所述支撐面231上的位置。

請參閱圖5、圖6、圖7和圖8，圖5、圖6、圖7和圖8分別是圖4所示襯底承載裝置23的不同襯底排布方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。所述多個定位銷26規(guī)則地設(shè)置在所述支撐面231上，使得所述多個待處理襯底25能夠規(guī)則地排列在所述支撐面231上；并且每一個待處理襯底25的周圍至少具有3根 定位銷從而限定每一個待處理襯底25在所述支撐面231上的位置。請參閱圖5，所述多個定位銷26在所述支撐面231上的排布設(shè)置使得多個小襯底(如2”襯底)呈蜂窩狀排布于所述支撐面231。請參閱圖6，所述多個定位銷26在所述支撐面231上的排布設(shè)置還可以使得多個小襯底(如2”襯底)和多個大襯底(如4”)共同排布在所述支撐面231 ;優(yōu)選的，所述大襯底排布于所述支撐面231的中心區(qū)域，所述小襯底緊密排布所述支撐面231的外圍區(qū)域。請參閱圖7，所述多個定位銷26在所述支撐面231上的排布設(shè)置還可以使得多個大襯底(如4”)緊密排列在所述支撐面231。請參閱圖8，所述多個定位銷26在所述支撐面231上的排布設(shè)置還可以使得多個襯底在所述支撐面231沿所述承載板233的徑向分層排布。所述定位銷26的可以固定設(shè)置在所述承載板233的支撐面231上，如所述定位銷26可以與所述承載板233 —體成型，或所述定位銷26焊接固定在所述支撐面231上。請參閱圖9，圖9是圖4所示襯底承載裝置23的結(jié)構(gòu)部分放大示意圖。優(yōu)選的，所述承載板233的支撐面231上設(shè)置有多個定位孔232。所述定位銷26可以插入到所述定位孔232中以設(shè)置在所述支撐面231上。請參閱圖5。如圖5所示，所述多個定位孔232在所述支撐面231上的排布使得定位銷26插入到所述多個定位孔232后，多個小襯底(如2”襯底)呈蜂窩狀排布于所述支撐面231。請參閱圖6。如圖6所示，所述多個定位孔232在所述支撐面231上的排布還可以使得定位銷26插入到所述多個定位孔232后，多個小襯底(如2”襯底)和多個大襯底(如4”)共同排布在所述支撐面231 ;優(yōu)選的，大襯底排布于所述支撐面231的中心區(qū)域，小襯底緊密排布所述支撐面231的外圍區(qū)域。請參閱圖7。如圖7所示，所述多個定位孔232在所述支撐面231上的排布還可以使得定位銷26插入到所述多個定位孔232后，多個大襯底(如4”)緊密排列在所述支撐面231。請參閱圖8。如圖8所示，所述多個定位孔232在所述支撐面231上的排布還可以使得定位銷26插入到所述多個定位孔232后，多個襯底在所述支撐面231沿所述承載板233的徑向分層排布。所述多個定位孔232在所述支撐面231上的排布還可以使得定位銷25插入到所述多個定位孔232后，獲得根據(jù)工藝需要的任意襯底排比方式。優(yōu)選的，所述支撐面231上設(shè)置的所述多個定位孔232可以包括如上所述的一種或多種定位孔232排布的結(jié)合。即所述多個定位孔232中的一部分定位孔232構(gòu)成的第一集合可以在所述支撐面231上形成如圖5、圖6、圖7和圖8中任一個所述示的定位孔232排布；所述多個定位孔232中的一部分定位孔232構(gòu)成的第二集合還可以在所述支撐面上231上形成如圖5、圖6、圖7和圖8中任一個所述但不同于所述的第一集合的定位孔232排布?？蛇x的，所述支撐面231上設(shè)置的所述多個定位孔232可以包括如圖5、圖6和圖7所示定位孔232排布的結(jié)合。所述支撐面231上設(shè)置的所述多個定位孔232還可以包括如圖5和圖8所示定位孔232排布的結(jié)合。由于所述支撐面231上設(shè)置的所述多個定位孔232包括如上所述的一種或多種定位孔232排布的結(jié)合。當(dāng)需要所述支撐面231上形成某一種襯底25的排布時，如需要形成如圖5所示的襯底25排布，既可以在所述對應(yīng)圖5的多個定位孔231第一集合的定位孔232上對應(yīng)插入所述定位銷26，從而使得襯底25在所述支撐面231上形成如圖5所示的蜂窩狀緊密排布的襯底25排布方式；當(dāng)因工藝要求，需要所述同一支撐面231上形成另一種襯底25的排布時，如需要形成如圖6或圖8所示的襯底25排布，即可以先將所述定位銷26從所述定位孔232中取出；再在所述對應(yīng)圖6或圖8的多個定位孔231第二集合的定位孔232上對應(yīng)插入所述定位銷26，從而使得襯底25在所述支撐面231上形成如圖6或圖8所示的襯底25排布方式。從而實現(xiàn)在承載板233上靈活設(shè)置不同尺寸的襯底，或靈活使用不同的襯底排布方式。優(yōu)選的，構(gòu)成所述定位銷26的材料為絕熱材料，如構(gòu)成所述定位銷26的為氧化鋯陶瓷、石英、碳化硅或氮化硼等。由于使用絕熱材料構(gòu)成所述定位銷26，所述定位銷26不會或很少與所述襯底25的邊緣區(qū)域發(fā)生熱傳到，從而可以促進襯底25溫度均勻；所述構(gòu)成所述定位銷26的材料還可以為其他耐高溫金屬材料，如所述材料為氧化鋁、金屬鑰、金屬鎢、
金屬鉭或金屬等。所述定位銷26的橫截面的面積應(yīng)小于等于4平方毫米。所述定位銷26橫截面面積越小，其與襯底25之間的接觸面積就越小，從而可以明顯減少所述定位銷26對所述襯底25邊緣區(qū)域溫度的影響，使得所述襯底25的溫度更加均勻。所述定位銷26橫截面應(yīng)該越小，所述定位銷26對所述襯底25邊緣區(qū)域溫度的影響就越小。優(yōu)選的，所述定位銷26的橫截面的面積應(yīng)小于等于I 平方毫米，如此，所述定位銷26對所述襯底25邊緣區(qū)域溫度的影響幾乎可以忽略。所述定位銷26的截面形狀可以為圓形、橢圓形或多邊形，其中所述多邊形優(yōu)選的為三角形、正方形或正五邊形等。優(yōu)選的，所述定位銷26的截面形狀應(yīng)該使得所述定位銷26與所述襯底25只形成點接觸，如使得所述定位銷26的截面形狀為圓形或橢圓形。所述定位銷26與所述襯底25形成點接觸，所述定位銷26只通過所述接觸點影響所述襯底25的邊緣區(qū)域的溫度；因此，使得所述襯底25的溫度更加均勻。所述定位銷26具有突出所述支撐面231的部分，優(yōu)先的，所述定位銷26突出所述支撐面231的部分中，越遠離所述支撐面231，定位銷26的截面面積越小，從而在一個襯底25的周圍的多個定位銷26形成一個導(dǎo)向斜面，使得襯底25更容易地放置在所述定位銷26限定的襯底放置區(qū)域。優(yōu)選的，所述定位銷26突出所述支撐面231的部分呈針尖狀?？蛇x的，所述定位銷26突出所述支撐面231的部分的高度應(yīng)小于所述襯底25的厚度，從而所述定位銷26不會影響所述襯底25上方區(qū)域的反應(yīng)氣體氣流，保證襯底25上薄膜沉積的均勻性。為減少所述定位銷26對所述襯底25上方區(qū)域的反應(yīng)氣體氣流影響，所述定位銷26的突出所述支撐面231的部分應(yīng)該盡量短，如所述定位銷26突出所述支撐面231的部分的高度小于所述襯底25的厚度，此時，所述定位銷26突出所述支撐面231的部分高度將小于0.5毫米；如此小的定位銷26高度，如通過手工的方法將很難從所述承載板233上取出所述定位銷26。為方便地從所述承載板233上取出所述定位銷26，所述定位銷26還可以包含有鐵磁性材料部；其中，所述鐵磁性材料為鐵、鈷、鎳、釓或其合金中的一種或多種。如此，當(dāng)需要取出所述定位銷26時，只需要將一磁鐵放置到所述承載板233上方，所述定位銷26就會在磁鐵與所述定位銷26鐵磁性材料部的相互吸引力作用下，從所述承載板233取出?！づc現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的金屬有機化學(xué)氣相沉積裝置2中，待處理襯底25直接放置在所述承載板233的支撐面231上，所述待處理襯底25通過定位銷26在所述支撐面231上定位，如此，所述承載板233通過所述支撐面231對所述待處理襯底25整體進行加熱，所述待處理襯底25邊緣區(qū)域的溫度沒有了圍繞其周圍的側(cè)壁的加熱影響，因此，所述待處理襯底25的溫度分布均勻。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種襯底承載裝置，其包括承載板，所述承載板包括支撐面，待處理襯底設(shè)置于所述支撐面，其特征在于:所述承載裝置進一步包括多個定位銷，所述定位銷設(shè)置于所述支撐面，所述定位銷用于限定待處理襯底在所述支撐面上的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述定位銷的橫截面積小于或等于4平方毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底承載裝置，其特征在于:待處理襯底設(shè)置在所述支撐面上并與所述定位銷接觸時，待處理襯底與定位銷點接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述定位銷的橫截面為圓形、多邊形或橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一個所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述定位銷在所述支撐面上的設(shè)置使得待處理襯底能夠在所述支撐面上呈蜂窩狀排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述支撐面具有多個定位孔，所述定位銷通過插入到所述定位孔中而設(shè)置在所述支撐面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述多個定位孔在所述支撐面上的排布設(shè)置使得待處理襯底可以以多種排布方式在所述支撐面上排布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述待處理襯底包括大襯底和小襯底，所述大襯底的尺寸大于所述小襯底，所述待處理襯底的排布方式包括小襯底排布、大襯底和小襯底混合排布、大 襯底排布。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述待處理襯底的排布方式包括蜂窩狀排布和沿所述承載板徑向分層排布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述承載板呈圓盤狀，構(gòu)成所述承載板的材料為石墨、碳化硅、涂敷有碳化硅的石墨或金屬鑰。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述定位銷突出所述支撐面的部分，越遠離所述支撐面，定位銷的截面面積越小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底承載裝置，其特征在于:述定位銷突出所述支撐面的部分呈針尖狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底承載裝置，其特征在于:構(gòu)成所述定位銷的材料為絕熱材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底承載裝置，其特征在于:所述定位銷還包含有鐵磁性材料部。
15.一種金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其包括腔體，設(shè)置在所述腔體上部的進氣裝置、設(shè)置在所述腔體底部的襯底承載裝置以及加熱器，所述襯底承載裝置與所述進氣裝置相對設(shè)置，所述加熱器加熱所述襯底承載裝置，其特征在于:所述襯底承載裝置為如上述權(quán)利要求任意一項所述的襯底承載裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基片承載裝置，所述基片承載裝置應(yīng)用于金屬有機化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，所述基片承載裝置包括承載板，所述承載板包括支撐面，待處理襯底設(shè)置于所述支撐面，所述承載裝置進一步包括多個定位銷，所述定位銷設(shè)置于所述支撐面，所述定位銷用于限定待處理襯底在所述支撐面上的位置。本發(fā)明的基片承載裝置使得待處理襯底溫度分布均勻。
文檔編號C23C16/458GK103074611SQ20121056061
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者梁秉文 申請人:光達光電設(shè)備科技(嘉興)有限公司