專利名稱：一種提高mocvd機(jī)臺(tái)中4寸外延片波長(zhǎng)均勻性的石墨盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposition,金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)設(shè)備，尤其是指一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中外延波長(zhǎng)均勻性的石墨盤。
背景技術(shù)：
MOCVD是在氣相外延生長(zhǎng)(VPE)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長(zhǎng)技術(shù)。MOCVD是以III族、II族元素的有機(jī)化合物和V、VI族元素的氫化物等作為晶體生長(zhǎng)源材料，以熱分解反應(yīng)方式在襯底上進(jìn)行氣相外延，生長(zhǎng)各種III-V族、II -VI族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統(tǒng)中的晶體生長(zhǎng)都是在常壓或低壓(IO-IOOTorr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應(yīng)室中進(jìn)行，襯底溫度為500-1200°C，用燈絲加熱石墨盤(襯底基片在石墨盤上方)，H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機(jī) 物到生長(zhǎng)區(qū)。反應(yīng)室是由不銹鋼Shutter和石墨盤組成。為了生長(zhǎng)組分均勻、超薄層、異質(zhì)結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體材料，各生產(chǎn)廠家和研究者在反應(yīng)室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上下了很大功夫，設(shè)計(jì)出了不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)室。石墨盤是由高純石墨制成，并包裹SIC層。加熱多采用燈絲輻射加熱。由熱電偶和溫度控制器來控制溫度，一般溫度控制精度可達(dá)到O. 2°C或更低。目前的Veeco465I型MOCVD機(jī)臺(tái)4寸外延石墨盤100的設(shè)計(jì)如圖I，具有高度h為50 μ m的底座102和平面的底面設(shè)計(jì)。在生長(zhǎng)量子阱階段，如圖I中所示，外延片101在翹曲的作用下，中心部分更靠近甚至緊挨石墨盤的底座102，將導(dǎo)致這一部分溫度更高。VeeC0465I型MOCVD機(jī)臺(tái)生長(zhǎng)4寸外延片時(shí)，由于襯底和外延之間的晶格失配會(huì)使外延片發(fā)生翹曲現(xiàn)象，翹曲使得在生長(zhǎng)量子阱時(shí)外延片中心位置比邊緣更靠近或緊挨石墨盤Pocket的表面，從而使中心部分溫度高于邊緣部分，最終導(dǎo)致外延片中心部分的發(fā)光波長(zhǎng)要比邊緣部分短。由于4寸外延片面積較大，將加劇外延中心部分和邊緣部分的波長(zhǎng)差，這將對(duì)后續(xù)的芯片制成以及分選工作造成時(shí)間和成本的大幅增加；如果外延片的翹曲程度進(jìn)一步加深，中心部分與邊緣部分的生長(zhǎng)條件差異過大，還會(huì)進(jìn)一步造成外觀異常，直接造成外延片的報(bào)廢。鑒于此，實(shí)有必要設(shè)計(jì)一種新的結(jié)構(gòu)以改善上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提出一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中4寸外延波長(zhǎng)均勻性的石墨盤，當(dāng)使用該石墨盤生長(zhǎng)外延片時(shí)，可以改善外延片生長(zhǎng)量子阱時(shí)中心與邊緣的溫場(chǎng)分布，從而改善外延片的波長(zhǎng)均勻性。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中外延片201波長(zhǎng)均勻性的石墨盤200，該石墨盤包括底座202以及卡持該外延片201的圓臺(tái)203 ；[0009]所述底座202包括弧形下凹的圓形底面2021以及自該圓形底面邊緣彎折延伸的側(cè)壁2022 ;所述圓臺(tái)203自該側(cè)壁2022的頂端向外彎折延伸而成。所述底座202的側(cè)壁2022的高度H為80-100 μ m。所述圓形底面2021的弧形下凹深度L為20-30 μ m。本實(shí)用新型不但提高了外延產(chǎn)出的合格率，并且大幅減少后續(xù)芯片與分選流程的時(shí)間和成本，提聞了最終的廣品廣出率。

圖I為現(xiàn)有的MOCVD機(jī)臺(tái)石墨盤與4寸外延翹曲現(xiàn)象狀態(tài)示意圖。圖2為本實(shí)用新型MOCVD機(jī)臺(tái)石墨盤與4寸外延使用狀態(tài)示意圖。 附圖標(biāo)記說明外延片101、201 石墨盤 100高度H、h底座102、202深度L 圓臺(tái)203圓形底面 2021側(cè)壁2022底面2031側(cè)面203具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖2所示，一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中外延片201波長(zhǎng)均勻性的石墨盤200。該石墨盤包括底座202以及卡持該外延片201的圓臺(tái)203。所述底座202呈圓盤形，其包括弧形下凹的圓形底面2021以及自該圓形底面邊緣彎折延伸的側(cè)壁2022。所述圓臺(tái)203自該側(cè)壁頂端向外彎折延伸而成。該圓臺(tái)203的底面2031和側(cè)面2032形成銳角。所述弧形下凹的弧度和外延片201翹曲的弧度接近一致。所述底座202的側(cè)壁2022高度H為80-100 μ m，用于避免出現(xiàn)生長(zhǎng)過程中外延片中心部位與底座的底面挨在一起；同時(shí)圓形底面2021的弧形下凹深度L為20-30 μ m，用于以減小外延片的中心部分和邊緣部分到底座的底面的距離差。例如本實(shí)用新型可以用于VeeC0465I型MOCVD機(jī)臺(tái)4寸外延片的生長(zhǎng)上，用于提高波長(zhǎng)均勻性。當(dāng)使用該設(shè)計(jì)石墨盤生長(zhǎng)4寸外延片時(shí)，可以改善外延片生長(zhǎng)量子阱時(shí)中心與邊緣的溫場(chǎng)分布，從而改善4寸外延片的波長(zhǎng)均勻性。使用原本的Veeco465I型MOCVD機(jī)臺(tái)4寸外延石墨盤生長(zhǎng)4寸2*1*1. 5高包PSS圖形襯底，中心波長(zhǎng)比邊緣波長(zhǎng)要短很多，而且外延片表面有異常的區(qū)域。使用了新Pocket設(shè)計(jì)的石墨盤后，外延的均勻性得到明顯提高，并且外延片的表面異常也明顯改善。在使用該P(yáng)ocket設(shè)計(jì)的4寸石墨盤后，外延中心波長(zhǎng)偏短的情況有了明顯改善，波長(zhǎng)均勻性的到提高，并且原本因外延片中心與邊緣溫差過大造成的外觀異常也得到了改
盡
口 ο上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其它實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對(duì)于本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中4寸外延片波長(zhǎng)均勻性的石墨盤，其特征在于該石墨盤包括底座(202)以及卡持該外延片(201)的圓臺(tái)(203); 所述底座(202)包括弧形下凹的圓形底面(2021)以及自該圓形底面邊緣彎折延伸的側(cè)壁(2022);所述圓臺(tái)(203)自該側(cè)壁(2022)的頂端向外彎折延伸而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中4寸外延片波長(zhǎng)均勻性的石墨盤，其特征在于所述底座(202)的側(cè)壁(2022)的高度H為80-100 iim。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中4寸外延片波長(zhǎng)均勻性的石墨盤，其特征在于所述圓形底面(2021)的弧形下凹深度L為20-30 u m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種提高M(jìn)OCVD機(jī)臺(tái)中4寸外延片波長(zhǎng)均勻性的石墨盤，該石墨盤包括底座(202)以及卡持該外延片(201)的圓臺(tái)(203)；所述底座(202)包括弧形下凹的圓形底面(2021)以及自該圓形地面邊緣彎折延伸的側(cè)壁(2022)；所述圓臺(tái)(203)自該側(cè)壁(2022)的頂端向外彎折延伸而成。本實(shí)用新型可以有效改善外延片生長(zhǎng)量子阱時(shí)中心與邊緣的溫場(chǎng)分布，從而改善4寸外延片的波長(zhǎng)均勻性以及外觀。
文檔編號(hào)C30B25/12GK202543389SQ20112046244
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者彭昀鵬, 潘堯波 申請(qǐng)人:上海藍(lán)光科技有限公司