[發明專利]在石墨盤中布局襯底的方法及石墨盤

無效

• 申請號: 201210069715.3
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN103074608A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 梁秉文;趙茂盛
• 申請（專利權）人: 光達光電設備科技（嘉興）有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及化學氣相沉積(CVD)技術領域，特別涉及在石墨盤中布局襯底的方法及石墨盤。

背景技術

MOCVD(Metal-Organic?Chemical?Vapor?Deposition)是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種化學氣相外延沉積工藝。它以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長的源材料，以熱分解反應方式在石墨盤上進行沉積工藝，生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。

下面對現有的化學氣相沉積工藝的原理進行說明。具體地，以MOCVD為例，請參考圖1所示的現有的化學氣相沉積工藝設備的結構示意圖。

手套箱10內形成有相對設置的噴淋頭11和石墨盤12。所述噴淋頭11內可以設置多個小孔，所述噴淋頭11用于提供反應氣體。所述石墨盤12內具有多個凹槽，每個凹槽內對應放置一片襯底121，所述襯底121的材質通常為價格昂貴的藍寶石。所述石墨盤12的下方還形成有加熱單元13，所述加熱單元13對石墨盤12進行加熱，石墨盤12受熱升溫，能夠以熱輻射和熱傳導方式對襯底121進行加熱。由于襯底121放置在石墨盤12中，兩者接觸，因此石墨盤12對襯底121的加熱以熱傳導為主。

在進行MOCVD工藝時，反應氣體自噴淋頭11的小孔進入石墨盤12上方的反應區域(靠近襯底121的表面的位置)，所述襯底121由于加熱單元13的熱傳導加熱而具有一定的溫度，從而該溫度使得反應氣體之間進行化學反應，從而在襯底121表面沉積外延材料層。

在實際中發現，現有的化學氣相沉積設備的產量偏低，外延芯片的成本較高，無法滿足應用的要求。

發明內容

本發明實施例解決的問題是提供了一種在石墨盤中布局襯底的方法和石墨盤，提高了石墨盤的利用率，從而提高了化學氣相沉積設備的產量，降低了外延芯片的成本，滿足了應用的要求。

為了解決上述問題，本發明提供一種在石墨盤中布局襯底的方法，包括：

提供主襯底和填充襯底，所述填充襯底的直徑小于主襯底的直徑；

按照最優布局在石墨盤中布局主襯底，所述最優布局為石墨盤中能夠放置最多數目的主襯底所對應的布局；

在主襯底以外的石墨盤表面布局所述填充襯底，所述填充襯底將石墨盤的表面填滿。

可選地，所述主襯底布局于石墨盤的中部，所述填充襯底位于所述主襯底以外的石墨盤的邊緣，所述主襯底和填充襯底關于石墨盤的中心呈對稱排布。

可選地，所述石墨盤的直徑范圍為16.5～19英寸，所述主襯底的直徑為4英寸，所述填充襯底的直徑為2英寸，所述主襯底的數目為12個，所述主襯底沿石墨盤的中心對稱排布，其中石墨盤的中心布局有3個呈等邊三角形排布的主襯底，所述填充襯底的數目為9個，分為3組填充于石墨盤的邊緣。

可選地，所述石墨盤的直徑范圍為16.5～19英寸，所述主襯底的直徑為4英寸，所述填充襯底的直徑為2英寸和1.5英寸，所述的主襯底的數目為12個，所述主襯底沿石墨盤的中心對稱排布，其中石墨盤的中心布局3個主襯底呈等邊三角形排布，直徑為2英寸填充襯底的數目為9個，直徑為1.5英寸填充襯底的數目為3個。

相應地，本發明還提供一種用于化學氣相沉積工藝的石墨盤，所述石墨盤中布局有主襯底和填充襯底，所述主襯底的布局為石墨盤中能夠放置最多數目的主襯底所對應的布局，所述填充襯底的直徑小于主襯底的直徑，所述填充襯底用于將石墨盤的表面填滿。

可選地，所述主襯底布局于石墨盤的中部，所述填充襯底位于所述主襯底以外的石墨盤的邊緣，所述主襯底和填充襯底關于石墨盤的中心呈對稱排布。

可選地，所述石墨盤的直徑范圍為16.5～19英寸，所述主襯底的直徑為4英寸，所述填充襯底的直徑為2英寸，所述主襯底的數目為12個，所述主襯底沿石墨盤的中心對稱排布，其中石墨盤的中心布局有3個呈等邊三角形排布的主襯底，所述填充襯底的數目為9個，分為3組填充于石墨盤的邊緣。

可選地，所述石墨盤的直徑范圍為16.5～19英寸，所述主襯底的直徑為4英寸，所述填充襯底的直徑為2英寸和1.5英寸，所述的主襯底的數目為12個，所述主襯底沿石墨盤的中心對稱排布，其中石墨盤的中心布局有3個呈等邊三角形排布的主襯底，直徑為2英寸填充襯底的數目為9個，直徑為1.5英寸填充襯底的數目為3個。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：