一種改善mocvd外延片均勻性的石墨盤的制作方法
【專利摘要】一種改善MOCVD 外延片均勻性的石墨盤，本實(shí)用新型涉及MOCVD 外延片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，小石墨盤通過栓支撐在大石墨盤上；在所述小石墨盤上設(shè)置有中心片槽和邊緣片槽，所述邊緣片槽沿所述中心片槽的外周均勻分布；在所述小石磨盤的所述中心片槽的底面設(shè)有螺旋凹槽。本實(shí)用新型使得中心片槽不同部位的溫度有不同的降低，消除了由于栓導(dǎo)熱造成的小盤中心局部溫度較高的現(xiàn)象，改善了小盤中心片槽生長(zhǎng)外延片的均勻性，同時(shí)也降低了小石墨盤中心和邊緣溫度差異，最終獲得了整體均勻性很好的外延片。
【專利說明】
一種改善MOCVD外延片均勻性的石墨盤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及MOCVD外延片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及生產(chǎn)外延片的石墨盤結(jié)構(gòu)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]MOCVD是指金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備，目前廣泛應(yīng)用于II1-V化合物半導(dǎo)體薄膜材料的生長(zhǎng)。載氣把有機(jī)源帶入反應(yīng)室，在襯底上反應(yīng)，形成薄膜材料。襯底放置于石墨盤上，通過電阻絲或者射頻進(jìn)行加熱，加熱溫度為500?1200 °C。石墨盤由高純石墨組成，并包裹SiC涂層。加熱單元在石墨盤下面。
[0003]目前Aixtron公司的G5MOCVD外延石墨盤的設(shè)計(jì)為:小石墨盤放置于大石墨盤上，栓通過小石墨盤上的孔支撐小石墨盤。外延生長(zhǎng)過程中，載氣(H2或者N2)通過大石墨盤上的通氣小孔吹起小石墨盤，讓其進(jìn)行自轉(zhuǎn)。小石墨盤上有I個(gè)中心片槽和6個(gè)對(duì)稱的邊緣片槽。大石墨盤底部的加熱單元通過載氣，把熱量傳遞到置于小石墨盤盤片槽的襯底上。由于栓是由導(dǎo)熱性很好的鉬金屬構(gòu)成，小石墨盤盤上中心片的中心溫度會(huì)明顯高于邊緣溫度，同時(shí)中心片的溫度也高于邊緣片的溫度。這樣會(huì)導(dǎo)致中心片中心波長(zhǎng)比邊緣短，同時(shí)中心片波長(zhǎng)比邊緣片短。小石墨盤內(nèi)部溫度不均勻造成小石墨盤生長(zhǎng)的外延片均一性不好。
[0004]解決此問題，已有的方案有以下幾種:第一種方案是在衛(wèi)星盤的背面設(shè)置凹槽，通過調(diào)整凹槽的深度和直徑調(diào)整衛(wèi)星盤中心片與邊緣片的溫度差;第二種方案是將衛(wèi)星盤的中心片槽和邊緣片槽設(shè)計(jì)不一致的深度，使得中心片與邊緣片溫度一致;第三種方案是在衛(wèi)星盤中心片槽的邊緣處設(shè)置支撐物，降低中心片槽的溫度;第四種方案是在衛(wèi)星盤中心片槽的中心位置設(shè)計(jì)圓形凹槽，使得中心片與邊緣片溫度一致;第五種方案是將固定栓改為包裹SiC涂層的石墨材質(zhì)。以上各方案一定程度上改善了小石墨盤中心片與邊緣片的溫度差異性，但對(duì)同一片槽內(nèi)的外延片的均一性改善作用不明顯。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的是提出一種克服現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)缺陷、可改善小石墨盤上溫度分布均勻度、從而提高M(jìn)OCVD外延片均勻性的石墨盤。
[0006]本實(shí)用新型包括大石墨盤和小石墨盤，所述小石墨盤通過栓支撐在大石墨盤上；在所述小石墨盤上設(shè)置有中心片槽和邊緣片槽，所述邊緣片槽沿所述中心片槽的外周均勻分布;其特點(diǎn)是:在所述小石磨盤的所述中心片槽的底面設(shè)有螺旋凹槽。
[0007]本實(shí)用新型通過對(duì)現(xiàn)有小石墨盤進(jìn)行改良，在小石墨盤中心片槽底面設(shè)螺旋凹槽，使得中心片槽不同部位的溫度有不同的降低，消除了由于栓導(dǎo)熱造成的小盤中心局部溫度較高的現(xiàn)象，改善了小盤中心片槽生長(zhǎng)外延片的均勻性，同時(shí)也降低了小石墨盤中心和邊緣溫度差異，最終獲得了整體均勻性很好的外延片。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
[0008]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述螺旋凹槽為阿基米德螺旋凹槽，滿足式r=a + b0，其中，3為極徑，b為阿基米德螺旋系數(shù)，Θ為極角。
[0009]優(yōu)選的極徑a為O?600mm，阿基米德螺旋系數(shù)b為0.01?10mm，極角Θ為-36000?36000。ο
[0010]所述螺旋凹槽的深度為0.001?10mm，寬度為0.001?100mm。
[0011]通過進(jìn)一步優(yōu)化螺旋凹槽的參數(shù)，可以調(diào)整片槽的整體溫度以及片槽內(nèi)溫度分布，以進(jìn)一步改善小盤外延片波長(zhǎng)均勾性和提高外延片質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括大石墨盤I和小石墨盤2，在生產(chǎn)時(shí)，大石墨盤I下方布置有加熱單元3。
[0015]在大石墨盤I上設(shè)有通氣小孔(未在圖中示出)和支撐凹槽5，在小石墨盤2中心的背部設(shè)置與支撐凹槽6，小石墨盤2通過支撐凹槽6和與該支撐凹槽6配合的栓4支撐在大石墨盤I的支撐凹槽5上方。
[0016]在小石墨盤2上設(shè)置有一個(gè)中心片槽8和六個(gè)邊緣片槽7，六個(gè)邊緣片槽7沿中心片槽8的外周均勻分布。在小石磨盤2的中心片槽8的底面設(shè)置阿基米德螺旋線狀凹槽9，該阿基米德螺旋線滿足式r= a + b0，其中，a為極徑，b為阿基米德螺旋系數(shù)，Θ為極角，具體優(yōu)選的極徑a為O?600mm b為0.01?10mm，Θ為-36000?36000°，螺旋凹槽的深度為0.001?10mm，寬度為0.001 ?100mm。
[0017]綜上所述，通過在小石墨盤中心片槽底面設(shè)置螺旋凹槽，使得中心片槽不同部位的溫度有不同的降低，消除了由于栓導(dǎo)熱造成的小盤中心局部溫度較高的現(xiàn)象，改善了小盤中心片槽生長(zhǎng)外延片的均勻性，同時(shí)也降低了小石墨盤中心和邊緣溫度差異，最終獲得了整體均勻性很好的外延片。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改善MOCVD外延片均勻性的石墨盤，包括大石墨盤和小石墨盤，所述小石墨盤通過栓支撐在大石墨盤上；在所述小石墨盤上設(shè)置有中心片槽和邊緣片槽，所述邊緣片槽沿所述中心片槽的外周均勻分布;其特征在于:在所述小石磨盤的所述中心片槽的底面設(shè)有螺旋凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善MOCVD外延片均勻性的石墨盤，其特征在于:所述螺旋凹槽為阿基米德螺旋凹槽，滿足式r= a + b0，其中，a為極徑，b為阿基米德螺旋系數(shù)，Θ為極角。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善MOCVD外延片均勾性的石墨盤，其特征在于:極徑a為O?600mm，阿基米德螺旋系數(shù)b為0.01?10mm，極角Θ為-36000?36000°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改善MOCVD外延片均勻性的石墨盤，其特征在于:所述螺旋凹槽的深度為0.001?I Omm，寬度為0.001?I OOmm。
【文檔編號(hào)】C23C16/458GK205635768SQ201620374837
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】趙新印, 孫軍, 孫一軍, 童星, 王恩平, 肖志, 王輝, 王國(guó)宏
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州中科半導(dǎo)體照明有限公司