[實用新型]石墨盤及異形襯底

有效

• 申請號: 201220100977.7
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN202705461U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 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: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;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

本實用新型涉及化學氣相沉積(CVD)技術領域，特別涉及用于化學氣相沉積工藝的石墨盤和異形襯底。

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。

實用新型內容

本實用新型實施例解決的問題是提供了一種石墨盤和異形襯底，通過在石墨盤中放置異形襯底，提高了石墨盤的利用率，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，本實用新型提供一種用于化學氣相沉積工藝的石墨盤，具有用于放置襯底的凹槽，所述凹槽為異形凹槽，所述異形凹槽中放置異形襯底，所述異形凹槽和異形襯底用于增大石墨盤的利用率。

可選地，所述異形凹槽的形狀為等腰梯形、正六邊形、長方形或正方形。

可選地，所述異形襯底的形狀和尺寸應滿足其外接圓的直徑為2英寸、4英寸、6英寸或8英寸。

可選地，所述石墨盤的直徑為16～19英寸。

可選地，所述異形凹槽和異形襯底的形狀為等腰梯形，所述異形襯底具有直徑為4英寸的外接圓，所述石墨盤中的異形凹槽和放置的異形襯底的數目分別為68個。

可選地，所述異形凹槽和異形襯底的形狀為正方形，所述異形襯底具有直徑為4英寸的外接圓，所述石墨盤中的異形凹槽和放置的異形襯底的數目分別為21個。

相應地，本實用新型還提供一種異形襯底，所述異形襯底的形狀為長方形、正方形、等腰梯形或正六邊形。

可選地，所述異形襯底的形狀和尺寸應滿足其外接圓的直徑為2英寸、4英寸、6英寸或8英寸。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

本實用新型提供的石墨盤中的凹槽為異形凹槽，其中放置了與所述異形凹槽對應的異形襯底，提高了石墨盤的利用率，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；

進一步優化地，所述異形襯底的形狀和尺寸應滿足其外接圓的直徑為2英寸、4英寸、6英寸或8英寸，從而所述異形襯底可以利用現有的常見的圓形襯底切割制作，該異形襯底對應的面積為利用該圓形襯底能夠切割的最大面積，從而也減少了圓形襯底的材料的浪費。

附圖說明

圖1是現有技術的MOCVD裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型第一實施例的石墨盤的示意圖；

圖3是本實用新型第二實施例的石墨盤的示意圖。

具體實施方式

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。經過發明人研究發現，由于現有的化學氣相沉積設備的石墨盤中放置的襯底的布局不合理，導致了石墨盤的利用率偏低，并且導致了化學氣相沉積設備每一爐能工藝的襯底的數目受到了限制。以現有的直徑為18英寸的石墨盤為例，若其中放置4英寸襯底，則其中最多能夠放置12片，石墨盤表面的利用率僅為59％，石墨盤的利用率偏低。本實用新型所述的石墨盤的利用率是指，石墨盤上放置的全部襯底的面積之和與石墨盤的直徑對應的圓的面積的百分比。