专利名称：基座和包括其的化学气相沉积设备的制作方法
技术领域：
本公开涉及基座和包括其的化学气相沉积设备(CVD)。
背景技术：
通常，化学气相沉积(CVD)设备利用化学反应在将沉积材料的构件上形成薄膜， 所述构件通常包括诸如半导体晶片的基板。例如，在CVD设备中，通过将具有高的蒸汽压的反应气体传输到在真空室中加热的基板，由反应气体形成的膜在基板上生长。目前，由于半导体装置的小型化及高效和高输出发光二极管(LED)的发展，近来存在对诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)的CVD的兴趣。此外，随室和基座的尺寸的增大，在将沉积材料的多个构件上均匀生长薄膜的技术是重要的，因为这种技术允许一次性在多个构件上进行沉积。这里，构件设置在附属盘上，附属盘均包含在准备在基座上的多个容器中。为了在将沉积材料的构件上均匀地生长薄膜，基座和附属盘均可旋转。
发明内容
提供的是具有改善的结构的基座和包括其的化学气相沉积(CVD)设备。另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，部分地，将通过描述而显而易见，或可通过给出的实施例的实施而被知晓。根据本发明的一方面，一种盘型化学气相沉积(CVD)设备包括多个基座片，当结合在一起时形成盘；至少一个容器，设置在所述多个基座片中的每个的上表面上，并包括其上将沉积材料的构件，其中，连接部形成在相邻基座片的侧表面之间并允许所述多个基座片以能分开/能分离的方式彼此结合。所述多个基座片均可为扇形。连接部可包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上的凹进部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧的凸出部，凹进部和凸出部彼此接合。连接部可包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上并沿直径方向延长的凹槽部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧上的突出部。所述多个基座片中的每个可包括向至少一个容器提供流动气体的基座流动路径。根据本发明另一方面，一种化学气相沉积(CVD)设备包括基座，包括当结合在一起时形成盘的多个基座片及设置在所述多个基座片中的每个的上表面上并包括其上将沉积材料的构件至少一个容器；支撑件，用于在将流动气体注入到基座以旋转所述构件时支撑基座；反应气体注入器，用于注入反应气体，所述反应气体包括将被沉积到所述构件上的沉积材料；室，包括基座、支撑件和反应气体注入器，其中，基座用于盘型CVD设备并包括 多个基座片，当结合在一起时形成盘；至少一个容器，设置在所述多个基座片中的每个的上表面上，并包括其上将沉积材料的构件，其中，连接部形成在相邻基座片的侧表面之间并允许所述多个基座片以能分开/能分离的方式彼此结合。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得清楚并更容易理解，其中图I是示意性示出根据本发明实施例的化学气相沉积(CVD)设备的剖视图；图2是示意性示出图I的CVD设备的基座的截面透视图；图3是图2的基座的平面图；图4是示出图2的基座的一片的透视图。
具体实施例方式以下，将参照附图更充分地描述本发明的实施例。在附图中，相同的标号表示相同的元件，为清楚起见，夸大了元件的尺寸和厚度。图I是示意性示出根据本发明实施例的化学气相沉积(CVD)设备100的剖视图， 图2是示意性示出CVD设备100的基座110的截面透视图，图3是基座100的平面图，图4 是示出基座110的一片110-1的透视图。参照图I，根据本发明当前实施例的CVD设备100包括基座110 ;支撑件130、140 和150，用于在注入流动气体Gl时支撑基座110 ;加热器175，用于加热基座110 ;反应气体注入器180，用于提供反应气体G2 ;室190，用于容纳基座110和反应气体注入器180的喷嘴185 ;气体排放器195，用于排放在室190中的流动气体Gl和反应气体G2。参照图2和图3，基座110为具有孔IlOa的盘形。基座110包括当结合在一起时形成一个盘的多个基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8。在当前实施例中，基座110包括八个基座片110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7和 110-8。然而，本发明不限于此，基座片的数量可根据基座110和容器111的尺寸而改变。图4示出了基座片110-1。参照图4，基座片110-1可以是扇形，基座片110-1具有形成基座Iio的孔IlOa的一部分的内表面Ι ο-la、形成弧形的外表面IlO-Ib及接触相邻的基座片的侧表面IlO-Ic和110-ld。此外，侧表面IlO-Ic包括突出部112，侧表面IlO-Id 包括凹槽部113。突出部112可以形成为沿直径方向延长，或者多个突出部112可不连续地沿直径方向形成。凹槽部113可形成为沿直径方向延长。一片的突出部112和另一片的凹槽部113彼此互补并一起形成使得多个基座片110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、 110-7和110-8以能分开/能分离的方式结合的连接部。即，基座片110-1的突出部112可固定到图3中的基座片110-8中准备的相邻的凹槽部113，图3中的基座片110-2的突出部 112可固定到基座片110-1的相邻的凹槽部113以将基座片110-1与基座片110-2和110-8 彼此结合。可用滑动的方法容易地拆开这样的结合部。因此，当多个基座片110-1、110-2、 110-3、110-4、110-5、110-6、110-7和110-8中的任何一个损坏时，损坏的基座片可被容易地去除并被额外的基座片替换，因此，能够进行维修。在当前实施例中，多个基座片110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和110-8具有相同的形状，因此，仅有一种片。在一些情况下，多个基座片110-1、110-2、 110-3、110-4、110-5、110-6、110-7和110-8中可具有多种形状。例如，在多个基座片110-1、 110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8 中，一些片的两个侧表面 IlO-Ic 和 IlO-Id可仅具有突出部112，其他片的两个侧表面IlO-Ic和IlO-Id可仅具有凹槽部113，因此，这两种片可交替地彼此结合。突出部112和凹槽部113是连接部的示例；然而，本发明不限于此。例如，如已知的，可分离螺丝可代替突出部112和凹槽部113用作连接部。返回参照图2和图3，在所述多个基座片110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、 110-6、110-7和110-8中的每个的上表面上准备至少一个容器111。在当前实施例中，基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8 中的每个之中包括一个容器 111 ;然而，本发明不限于此。例如，基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和110-8中的每个之中可包括多个容器111。容器111 是从多个基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8中的每个的上表面凹进预定深度的凹槽部。图I中的盘型附属盘120容纳在容器111 中。中心销Illa可设置在容器111的中心，从而在附属盘120旋转时，附属盘120不与容器111分离。用于将流动气体Gl提供给容器111的基座流动路径115形成在多个基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8 中的每个中。基座流动路径 115 的入口 115a可设置在基座110的孔IlOa的侧部。基座流动路径115的出口 115b设置在容器111的底部。例如，基座流动路径115的多个出口 115b可设置在容器111的底部。在这种情况下，一个基座流动路径115可分流到多个出口 115b。由于基座流动路径115的入口 115a设置在基座110的孔IlOa的侧部，所以基座流动路径115从入口 115a到容器111 的下部沿直线方向延长，并从容器111的下部在容器111上向出口 115b弯曲。在一些情况下，基座流动路径115的入口 115a可设置在基座110的下表面上。连接到出口 115b的用于提供流动气体Gl的螺旋形式的凹槽可设置在容器111的底部。从出口 115b排出的流动气体Gl使设置在容器111上的附属盘120浮起，因此，当旋转附属盘120时，由于流动气体 Gl的缓冲作用，附属盘120和容器111的底部之间的摩擦力可显著减小。此外，从出口 115b 排出的流动气体Gl沿连接到出口 115b的螺旋凹槽以螺旋形式弯曲行进并从容器111内部流出容器111，从而可通过流动气体Gl旋转附属盘120。可将流动气体Gl排出基座110的流动气体排放管可设置在容器111的边缘。根据对设置在附属盘120上的将要在其上沉积材料的构件加热的方法，用于形成基座Iio的材料可不同。当使用感应加热时,基座Iio可由可通过感应加热来加热的材料形成。例如，基座Iio可由石墨形成。为增强基座110的耐用性，可对基座110执行硬度增强涂覆。例如，可通过在石墨上涂覆碳化硅SiC来形成基座110。由于基座110本身被加热，所以设置在基座110上的将要沉积材料的构件被加热。 因此，产生了由于热的劣化，因此，涂覆在基座110上的碳化硅SiC可能被去除或基座110 可能破损。例如，当流动气体Gl穿过基座流动路径115时，由于基座110的温度和流动气体Gl的温度之间的差异，当流动气体Gl穿过路径115时，围绕基座流动路径115的元件易受热冲击的影响，因此可能破损。此外，基座110可能由于工人的粗心而破损。当通常的基座损坏时，设置在基座上的其上将要沉积材料的构件的质量劣化，可能是昂贵的基座需要更换。然而，在根据本发明当前实施例的CVD设备100中，在多个基座片 110-1、110-2、110-3、110-4,110-5,110-6,110-7 和 110-8 中，仅更换损坏的基座片，因此可显著降低维修费用。
支撑基座110的支撑件130、140和150可包括支撑盘130，设置在基座110下面； 上结合板140，设置在基座110的顶部；支撑管150，作为结合到支撑盘130的柱。可通过已知的连接构件将上结合板140和支撑盘130彼此连接，设置在上结合板140和支撑盘130 之间的基座110相对于支撑盘130固定。支撑盘130结合到支撑管150，支撑管150连接到流动气体注入器160。支撑盘130包括支撑盘流动路径135，流动气体Gl通过支撑盘流动路径135流动。 支撑盘流动路径135连接到支撑管150的支撑管流动路径155，支撑盘流动路径135的出口 135a设置在支撑盘130的外表面上。当支撑盘130部分地插入到基座110的孔IlOa中时，支撑盘流动路径135的出口 135a面对基座流动路径115的入口 115a。在图2中，支撑盘流动路径135的出口 135a与基座流动路径115的入口 115a——对应；然而，本发明不限于此。作为另一示例，基座流动路径115的彼此相邻的多个入口 115a可彼此连接并连接到支撑盘流动路径135的出口 135a。用于形成支撑盘130的材料不具体限定。例如，支撑盘 130可由金属材料形成。支撑管150可以是中空的柱或棒。支撑管150包括支撑管流动路径155，从而将流动气体注入器160的注入器流动路径165与支撑管150的支撑管流动路径 155连接。在当前实施例中，由于基座流动路径115的入口 115a设置在基座110的孔IlOa的侧部，所以流动气体Gl从支撑盘流动路径135水平流动到基座流动路径115的入口 115a ； 然而，本发明不限于此。例如，基座流动路径115的入口 115a可设置在基座110的后表面上，流动气体Gl从支撑盘流动路径135垂直流动到基座流动路径115的入口 115a。流动气体注入器160连接到流动气体供应线169，从而将流动气体Gl注入到支撑管150的支撑管流动路径155，并将驱动马达170的旋转力传递到支撑管150。这里，为了使室190密封,在流动气体注入器160和室190之间的间隙中可使用铁液密封。流动气体Gl可以是氮气，可以调节供应到流动气体供应线169的流动气体Gl流量，以主动控制在每个容器111中的盘型附属盘120的旋转。此外，可调节在多个容器111 中的每个或在多个容器111的多个中的流动气体Gl的流量，以控制在每个容器111中盘型附属盘120的旋转。加热器175将基座110加热到预定温度。加热器175可将基座110加热到几百至大约1000摄氏度的范围的温度。例如，当形成GaN基生长层时，基座110可被加热至大约 700°C至大约1300°C的范围的温度。加热器175可以是施加有高频电流的线圈，在这点上， 可使用感应加热来加热基座110。作为另一示例，加热器175可以是电阻加热的导线。反应气体注入器180供应将被沉积在构件上的包括源气和载气的反应气体G2，在所述构件上将沉积材料。反应气体注入器180的喷嘴185暴露于室190并通过喷嘴185的喷嘴孔185a排放反应气体G2。将诸如晶片的其上将沉积材料的构件布置在附属盘120上。为了不移动所述构件，可围绕附属盘120布置肋(未示出)。通过被加热到高温的基座110，所述构件保持在高温，构件的上表面接触反应气体 G2，从而可发生化学沉积反应。由于化学沉积反应，可在构件上晶体生长诸如GaN基化合物的预定材料。包括基座110和反应气体注入器180的喷嘴185的室190在沉积工艺期间关闭，
6并可打开以更换将在其上沉积材料的构件。气体排放件195排放在室190中的流动气体Gl和反应气体G2。在当前实施例中，基座110 仅由基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、 110-7和110-8形成；然而，本发明不限于此。例如，基座110可具有三明治结构，所述三明治结构包括由基座片 110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7 和 110-8 形成的下板和覆盖下板的上板。这里，上板具有与容器111对应的形状，基座流动路径115或容器111 的底部的图案可设置在下板的基座片110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7和 110-8 上。如上所述，在根据一个或更多个本发明上述实施例的基座和CVD设备中，当基座部分损坏时，仅损坏的基座片被替换，因此可显著降低维修成本。此外，基座由分离的片形成，因此可减小基座的热应力并可延长基座的耐用性。应该理解，应仅以描述的意义理解这里描述的示例性实施例，而不是出于限制的目的。在每个实施例中对特征或方面的描述应通常认为在其他实施例中的其他相似特征或方面是适用的。
权利要求
1.一种基座，用于盘型化学气相沉积设备，所述基座包括多个基座片，当结合在一起时形成盘；至少一个容器，设置在所述多个基座片中的每个的上表面上，并包括其上将沉积材料的构件，其中，连接部形成在相邻基座片的侧表面之间并允许所述多个基座片以能分开/能分离的方式彼此结合。
2.根据权利要求I所述的基座，其中，所述多个基座片均为扇形。
3.根据权利要求I所述的基座，其中，连接部包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上的凹进部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧的凸出部，凹进部和凸出部彼此接合。
4.根据权利要求I所述的基座，其中，连接部包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上并沿直径方向延长的凹槽部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧上的突出部。
5.根据权利要求I所述的基座，其中，所述多个基座片中的每个包括向至少一个容器提供流动气体的基座流动路径。
6.一种化学气相沉积设备,所述化学气相沉积设备包括基座，包括当结合在一起时形成盘的多个基座片及设置在所述多个基座片中的每个的上表面上并包括其上将沉积材料的构件至少一个容器；支撑件，用于在将流动气体注入到基座以旋转所述构件时支撑基座；反应气体注入器，用于注入反应气体，所述反应气体包括将被沉积到所述构件上的沉积材料；室，包括基座、支撑件和反应气体注入器，其中，连接部形成在相邻基座片的侧表面之间并允许所述多个基座片以能分开/能分离的方式彼此结合。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述多个基座片均为扇形。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，连接部包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上的凹进部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧上的凸出部，凹进部和凸出部彼此接合。
9.根据权利要求6所述的基座，其中，连接部包括形成在所述多个基座片中的每个的一侧上并沿直径方向延长的凹槽部和形成在所述多个基座片中的每个的另一侧上的突出部。
10.根据权利要求6所述的基座，其中，所述多个基座片中的每个包括向至少一个容器提供流动气体的基座流动路径。
全文摘要
本发明提供一种基座和包括其的化学气相沉积(CVD)设备。所述基座包括多个基座片，当结合在一起时形成盘；至少一个容器，设置在所述多个基座片中的每个的上表面上，并包括其上将沉积材料的构件，其中，连接部形成在相邻基座片的侧表面之间并允许所述多个基座片以能分开/能分离的方式彼此结合。
文档编号C23C16/455GK102605347SQ20111039954
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年1月18日
发明者韩炅燉 申请人:三星Led株式会社