包含旋转部件的沉积膜形成装置的制造方法

文档序号:10484119阅读:358来源:国知局
包含旋转部件的沉积膜形成装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及包含旋转部件的沉积膜形成装置。根据本发明的一实施例,提供一种沉积膜形成装置,其特征在于,包括多个基板支撑部,在每个所述基板支撑部上配置有用于分别旋转多个基板的多个旋转部件,每个所述旋转部件通过气垫方式在所述基板支撑部上进行旋转,在所述基板支撑部上除了所述多个旋转部件所处部分之外的部分设置有盖体,所述基板支撑部与所述盖体之前形成有间隙,在所述气垫方式中所使用的规定气体通过所述间隙被排出。
【专利说明】
包含旋转部件的沉积膜形成装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种包含旋转部件的沉积膜形成装置。特别是,本发明涉及可以通过包含在多个基板支撑部中的每个旋转部件以控制基板自转的沉积膜形成装置。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LED:Light Emitting D1de)作为将电流转换成光的半导体发光元件,广泛使用于包括信息通信设备在内的电子装置的显示图像用光源。特别是,与白炽灯、荧光灯等传统照明不同,其将电能转换成光能的效率高,最高可以节省90%能量,随着周知该事实,作为能够代替荧光灯或白炽灯泡的元件而受人瞩目。
[0003]这种LED元件的制造工艺大致可以分为外延工艺、芯片工艺、封装工艺。外延工艺是指使化合物半导体在基板上外延生长(epitaxial growth)的工艺,芯片工艺是指在经过外延生长的基板的各部分形成电极以制造外延芯片的工艺,封装工艺是指通过将引线(Lead)连接到这样制造的外延芯片上并进行封装以使光尽可能多地发射到外部的工艺。
[0004]可以说,在这些工艺中外延工艺是决定LED元件的发光效率的最核心工艺。这是因为,当化合物半导体未在基板上外延生长时,结晶内部出现缺陷,而这种缺陷作为非发光中心(nonradiative center),从而降低LED元件的发光效率。
[0005]在进行这种外延工艺、即在基板上形成外延层的工艺时主要采用液相外延(LPE:Liquid Phase Epitaxy)、气相外延(VPE:Vapor Phase Epitaxy)、分子束外延(MBE:Molecular Beam Epitaxy)、化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposit1n)法等,其中,主要采用有机金属化学气相沉积法(M0CVD:Metal-0rganic Chemical Vapor Deposit1n)或氢化物气相外延法(HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy)。
[0006]当利用现有的MOCVD方法以及HVPE方法在多个基板上形成外延层时,一般从腔室内部供给用于处理基板的工艺气体。但是,为了提高工艺的均匀度,优选为安装有多个基板的基板支撑部进行旋转(空转),而且优选为多个基板也分别在基板支撑部上进行旋转(自转)。但是,在现有的沉积膜形成装置上难以实现基板支撑部空转的同时多个基板分别自转。

【发明内容】

[0007]本发明为了解决如上所述的现有技术的所有问题而提出,目的在于提供一种沉积膜形成装置,所述沉积膜形成装置可以通过分别包含在多个基板支撑部中的旋转部件以控制基板的自转。
[0008]根据本发明的一实施例,提供一种沉积膜形成装置,其特征在于,包括多个基板支撑部,在每个所述基板支撑部上配置有用于分别旋转多个基板的多个旋转部件,每个所述旋转部件通过气垫(gas-foil)方式在所述基板支撑部上进行旋转,在所述基板支撑部上除了所述多个旋转部件所处部分之外的部分设置有盖体,所述基板支撑部与所述盖体之前形成有间隙,在所述气垫方式中所使用的规定气体通过所述间隙被排出。
[0009]根据本发明,提供一种可以通过包含在多个基板支撑部中的每个旋转部件以控制基板自转的沉积膜形成装置。
[0010]此外,根据本发明,提供一种能够提高多个基板之间的沉积膜的均匀度的沉积膜形成装置。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置的结构的示意图。
[0012]图2是本发明的一实施例涉及的基板支撑部30的结构的俯视图。
[0013]图3是本发明的一实施例涉及的基板支撑部30的结构的纵剖视图。
[0014]图4是本发明的一实施例涉及的基板支撑部30中去除旋转部件31与盖体32的结构的俯视图。
[0015]图5是从其他角度示出图4的立体图。
[0016]图6是本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10的局部结构示意图。
[0017]图7是对图6的“B”部分进行放大的示意图。
[0018]图8是本发明的一实施例涉及的第一支撑部的结构示意图。
[0019]图9是本发明的另一实施例涉及的基板支撑部的局部示意图。
[0020]图10是本发明的另一实施例涉及的连接管与基板支撑部之间的结合结构的示意图。
[0021]附图标记
[0022]10:沉积膜形成装置
[0023]30:基板支撑部
[0024]31:旋转部件
[0025]32:盖体
[0026]33:间隙形成部件
[0027]34:间隙
[0028]36:旋转部件收容部
[0029]38:突出部
【具体实施方式】
[0030]有关后述的本发明的详细说明,参照例示出能够实施本发明的特定实施例的附图。通过对这些实施例的详细说明,所属领域的技术人员能够充分实施本发明。本发明的各种实施例虽然有所不同,但不应理解为相互排斥。例如,记载于此的一实施例的特定形状、结构以及特性,在不超出本发明的精神以及范围的基础上,可以以其他实施例的形式体现。而且,应理解为,每个公开的实施例中的个别构成要素的位置或设置,可以在不超出本发明的精神以及范围的情况下进行变更。因此,后述的详细说明并非旨在限定本发明,准确地说,本发明的范围仅以权利要求书所记载的内容为准,包括与其权利要求所主张的内容等同的所有范围。附图中类似的附图标记在多个方面表示相同或类似的功能。
[0031 ] 下面参照附图来详细说明本发明的结构。
[0032]图1是示出本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置的结构的示意图。
[0033]首先,装载于沉积膜形成装置10上的基板(未图示)的材质没有特别的限制,可以装载玻璃、塑料、聚合物、硅晶片、不锈钢、蓝宝石等各种材质的基板。下面以在发光二极管领域所使用的圆形蓝宝石基板作为示例进行说明。
[0034]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括腔室20。腔室20构成为在工艺进行过程中内部空间被实质性密闭,从而提供用于在多个基板上形成沉积膜的空间。这种腔室20保持最佳的工艺条件,可以被制造成方形或圆形。优选为腔室20的材质由石英(quartz)玻璃、涂覆有碳化娃(SiC)的石墨等构成,但并非限定于此。
[0035]通常,在基板上形成沉积膜的工艺,向腔室20内部供给沉积物质之后,将腔室20的内部温度加热至规定的温度(例如,约800°C至1200°C)而实现。这样,被供给的沉积物质供给至基板以参与沉积膜的形成。
[0036]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括加热器(未图示)。加热器设置在腔室20外部,可以向多个基板施加沉积工艺所需的热量。为了使沉积膜在基板上顺利生长,加热器可以将基板温度加热至1200°C以上。
[0037]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括基板支撑部30。优选为基板支撑部30形成为多个,且基板支撑部30以层状排列设置。这样,当基板支撑部30形成为多个时,多个基板支撑部30可以通过间隔保持部件(未图示)以彼此保持一定间隔的方式排列固定。基板支撑部30的数量可以根据本发明的目的而进行各种变更。优选为基板支撑部30以及间隔保持部件由石英玻璃等构成,但并非限定于此。
[0038]此外,在基板支撑部30可以设置有多个旋转部件(图2的31)。优选为设置在各个基板支撑部30上的旋转部件31的数量与配置在各个基板支撑部30上的基板的数量相同,但并非限定于此。为了向基板均匀地供给基板处理气体,旋转部件31可以具备使基板旋转的功能。对此在后文中详述。
[0039]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括工艺气体供给部40。工艺气体供给部40可以向腔室20内部供给形成沉积膜所需的基板处理气体。
[0040]本说明书虽然说明了工艺气体供给部40配置在腔室20中心的结构,但并非限定于此。
[0041]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括第一支撑部60。第一支撑部60设置在腔室20的下部,在沉积工艺进行过程中支撑多个基板支撑部30。此外,第一支撑部60能够通过单独的旋转装置(未图示)进行旋转,从而诱导多个基板支撑部30的旋转。
[0042]本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括第二支撑部70。第二支持部70可以构成为,与第一支撑部60 —起设置在腔室20的下部,并包围第一支撑部60的外周。此外,第二支撑部70可以设置成,与第一支撑部60的旋转无关地,相对于腔室20被固定。
[0043]下面,进一步详细说明本发明的一实施例涉及的基板支撑部30的结构。
[0044]图2是示出本发明的一实施例涉及的基板支撑部30的结构的俯视图,图3是示出本发明的一实施例涉及的基板支撑部30的结构的纵剖视图。
[0045]参照图2以及图3,本发明的一实施例涉及的基板支撑部30包括可安装多个基板5的多个旋转部件31。旋转部件31可以具有对应于基板5的形状,例如,可以是圆形。多个旋转部件31可以在基板支撑部30上分别以气垫(gas-foil)方式进行旋转。本实施例虽然示出安装在基板支撑部30上的基板5的数量为6个,但是并非限定于此,而且安装在基板支撑部30上的基板的位置也可以变更。
[0046]另外,在基板支撑部30中除了配置有旋转部件31之外的部分可以覆盖单独的盖体32。旋转部件31与盖体32可以被设置成,旋转部件31的上表面高度与盖体32的上表面高度实质相同。
[0047]下面,参照图4以及图5来说明在基板支撑部30内供给规定气体的流道51、52、53以及沟槽37。图4是示出本发明的一实施例涉及的基板支撑部30中去除旋转部件31与盖体32的结构的俯视图,图5是从其他角度示出图4的立体图。
[0048]参照图4以及图5,在基板支撑部30中配置有旋转部件31的位置可以设置对应于旋转部件31的旋转部件收容部36,在旋转部件收容部36上形成有沟槽37。沟槽37可以流通规定气体(例如,氮气),规定气体可以从第一流道51供给,并通过第二流道52以及第三流道53供给至沟槽37。在沟槽37流通的规定气体能够提供可使旋转部件31旋转的旋转力。沟槽37的形状可以形成为,使旋转部件31向规定的方向旋转,例如,可以形成为朝向规定方向的螺旋状。此外,为了调整旋转部件31的旋转数,可以调整沟槽37的宽度或深度。此外,图4虽然示出,沿着规定气体流通的方向,沟槽的37的宽度以及深度相同,但是也可以形成为,沟槽37的宽度以及深度沿着规定气体流通的方向连续变化。例如,沿着规定气体流通的方向,沟槽37的宽度可以逐渐变窄,沟槽37的深度可以逐渐变浅。
[0049]第二流道52的一端可以与第一流道51连接,在第一流道51可以流通从供气部(图6的80)供给的规定气体。图4虽然示出在基板支撑部30内形成有三个第一流道51,且从每个第一流道51分歧出两个第二流道52,但是第一流道51的数量以及从第一流道51分歧出的第二流道52的数量并非限定于此,可以增加流道的数量。而且,虽然示出在第二流道52的中间分歧出第三流道53,但是并非限定于此,根据需要也可以变更流道配置的形态。此外,图中虽然示出形成有第一流道51的位置设置在基板支撑部30的外侧,但是并非限定于此,只要能够实现本发明的目的,可以形成在任意位置上。
[0050]另外,为了防止各个旋转部件31之间的旋转速度发生偏差,优选为向各个第二流道52供给相同量的规定气体。为此,优选为多个第一流道51的截面积的总和大于多个第二流道52的截面积的总和。
[0051]在旋转部件收容部36的中心可以形成有突出部38,以与形成在旋转部件31下表面中心的槽(未图示)结合。由于突出部38与旋转部件31的槽结合,且沟槽37中流通规定气体,从而旋转部件31能够以突出部38为中心进行旋转。
[0052]下面参照图3以及图5说明间隙形成部件33。如果盖体32与基板支撑部30贴紧,则被供给至沟槽37使旋转部件31旋转的规定气体无法顺畅排出,在旋转部件31下侧形成扰流,从而有可能妨碍旋转部件31的旋转,或者从旋转部件31与盖体32之间排出,从而有可能妨碍基板5上的沉积物的形成。由此,可以在基板支撑部30上设置多个间隙形成部件33。通过间隙形成部件33,可以在盖体32与基板支撑部30之间形成能够顺畅排出规定气体的间隙34。供给至沟槽37使旋转部件31旋转的规定气体可以通过间隙34顺畅地排出至外部,从而能够解决因在旋转部件31下侧形成扰流而妨碍旋转部件31旋转的问题以及妨碍在基板5上形成沉积物的问题。
[0053]另外,在基板支撑部30的中心与盖体32的中心可以形成有中心贯通孔35,供工艺气体供给部40贯通。中心贯通孔35可以包括形成在基板支撑部30上的第一中心贯通孔35'以及形成在盖体32上的第二中心贯通孔35〃。优选为中心贯通孔35的直径略大于工艺气体供给部40的直径。
[0054]下面参照图6至图8说明向基板支撑部30供给使旋转部件31进行旋转的规定气体的方式。
[0055]图6是本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10的局部结构示意图。
[0056]参照图6,本发明的一实施例涉及的沉积膜形成装置10可以包括供气部80。供气部80可以通过供气流道81向第二支撑部70内部供给规定气体(例如氮气)。
[0057]第二支撑部70内部可以形成有内部供给流道70a,以提供可使规定气体流通的通道。流通于内部供给流道70a的规定气体经过与内部供给流道70a连接的第一支撑部60内部的内部流道60a之后,经过与连接管50连接的出口 60e,向形成在连接管50内的连接流道54内部流入。连接流道54连接多个基板支撑部30,以使规定气体供给至最上侧的基板支撑部30。各个基板支撑部30上形成有第一流道51,以向第二流道52以及第三流道53供给规定气体,这一点与前述说明相同。
[0058]图7是对图6的“B”部分进行放大的示意图。“B”部分是涉及规定气体从第二支撑部70向第一支撑部60流入的路径的部分。此外,图8是示出本发明的一实施例涉及的第一支撑部的结构的示意图。
[0059]参照图7以及图8,在内部供给流道70a与内部流道60a之间的第一支撑部60上可以形成有连接部60c。连接部60c可以沿着第一支撑部60的旋转方向在第一支撑部60的外部形成为凹环状。由此,即使第一支撑部60旋转,从内部供给流道70a供给的规定气体也能够流入至第一支撑部60内部的内部流道60a。
[0060]在连接部60c中的规定的位置可以形成有内部流道60a开始的出口 60d。由于第一支撑部60可以旋转,因此入口 60d的位置也可以旋转。由此,即使内部供给流道70a与入口 60d的位置相互不匹配,从内部流道60a排出的规定气体也可以沿着凹环状的连接部60c流通后流入至入口 60d。沿着连接部60c的上部与下部配置有密封部件65,从而能够防止规定气体从第一支撑部60以及第二支撑部70之间向外部泄漏。
[0061]根据本发明的另一实施例,为了防止规定气体从连接管50与基板支撑部30之间泄漏,提供连接管50与基板支撑部30之间的结合结构。图9是本发明的另一实施例涉及的基板支撑部的局部的示意图,图10是本发明的另一实施例涉及的连接管与基板支撑部之间的结合结构的示意图。
[0062]参照图9以及图10,基板支撑部30中与连接管50连接的部位,即形成有第一流道51的位置周围可以形成有凹凸形状的结合部件39。结合部件39可以由形成在外侧的第一结合部件39a以及形成在内侧的第二结合部件39b构成,第一结合部件39a与第二结合部件39b分别可以呈环状。与此对应地,在连接管50的端部可以形成有具有与结合部件39的凹凸形状对应的凹凸形状的结构,即第一对应结合部件50a与第二对应结合部件50b。如图10所示,在连接管50与基板支撑部30结合时,第一对应结合部件50a插入第一结合部件39a与第二结合部件39b之间,第二对应结合部件50b插入第二结合部件39b的内侧。即、形成在连接管50端部的凹凸形状与结合部件39的凹凸形状可以相互嵌合。通过这种连接管50与基板支撑部30之间的结合方式,能够防止规定气体从连接管50与基板支撑部30之间泄漏。
[0063]以上对连接管50与基板支撑部30的结合结构进行了说明,但是连接管50与第一支撑部60结合时也可以适用相同的结合结构。
[0064]如上所述,本发明通过优选实施例进行了说明,但是本发明并非限定于上述实施例,所属领域的技术人员可以在不超出本发明精神的范围内进行各种变形以及变更。应理解为,这种变形例以及变更例包含在本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种沉积膜形成装置,其特征在于, 包括多个基板支撑部, 在每个所述基板支撑部上配置有用于分别旋转多个基板的多个旋转部件, 每个所述旋转部件通过气垫方式在所述基板支撑部上进行旋转, 在所述基板支撑部上除了所述多个旋转部件所处部分之外的部分设置有盖体, 所述基板支撑部与所述盖体之前形成有间隙,在所述气垫方式中所使用的规定气体通过所述间隙被排出。2.根据权利要求1所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 所述多个基板支撑部能够各自进行旋转。3.根据权利要求1所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 所述多个旋转部件的上表面高度与所述盖体的上表面高度相同。4.根据权利要求1所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述基板支撑部上配置多个间隙形成部件,以在所述基板支撑部与所述盖体之间形成间隙。5.根据权利要求1所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述基板支撑部中所述多个旋转部件所在的多个部位分别形成有突出部, 所述多个旋转部件能够分别以所述突出部为中心进行旋转。6.根据权利要求2所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 还包括用于支撑所述多个基板支撑部的第一支撑部与第二支撑部, 所述第一支撑部能够与所述多个基板支撑部一起进行旋转, 所述第二支撑部被固定。7.根据权利要求6所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述第二支撑部内形成有用于输送所述规定气体的内部供给流道, 在所述第一支撑部内形成有向所述多个基板支撑部输送所述规定气体的内部流道,在所述第一支撑部的侧面形成有凹环状的连接部,以连接所述内部供给流道与所述内部流道。8.根据权利要求7所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述连接部的上部以及下部中的至少一侧形成有用于防止所述规定气体的泄漏的密封部件。9.根据权利要求7所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述第一支撑部与所述多个基板支撑部中位于最下侧的基板支撑部之间、以及/或相邻的基板支撑部之间,设置有能够使所述规定气体流动的至少一个连接管。10.根据权利要求9所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述第一支撑部或各所述多个基板支撑部与所述连接管结合的部位形成有用于防止所述规定气体的泄漏的结合部件。11.根据权利要求10所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 所述结合部件呈凹凸形状。12.根据权利要求11所述的沉积膜形成装置,其特征在于, 在所述连接管的端部形成有与所述结合部件的凹凸形状对应的凹凸形状,形成在所述连接管端部的凹凸形状与所述结合部件的凹凸形状相互嵌合。
【文档编号】C23C16/52GK105839080SQ201510024399
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】吴忠锡, 李裕进, 李在鹤
【申请人】Tgo科技株式会社
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