[發明專利]一種避免飛片的石墨盤結構

無效

• 申請號: 201310287144.5
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103343333A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 郭麗彬
• 申請（專利權）人: 合肥彩虹藍光科技有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種MOCVD（金屬有機化合物氣相外延沉積）設備領域，特別涉及一種用于避免飛片的石墨盤結構。

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背景技術

金屬有機化合物氣相外延沉積（Metal-Organic?Chemical?Vapor?Deposition,簡稱MOCVD），是20世紀60年代末期發展起來的利用金屬有機化合物進行金屬輸運的一種化合物半導體單晶薄膜制造設備，該設備集精密機械、電子、半導體材料、計算機科學、光學、流體力學等諸多學科為一體，是一種自動化程度較高、技術集成度較高及價格較高的尖端電子專用設備，廣泛應于半導體材料、高速電子器件等領域，目前其主要用于GaN系半導體材料的外延生長及藍光、綠光、白光或紫外發光二極管芯片的制造，是光電子行業中最有發展前途的專用設備之一。

MOCVD設備系統中，晶體生長是在負壓（10-500Torr）下在不銹鋼的反應室中進行的，反應室由不銹鋼Shutter、加熱燈絲及石墨盤組成。為了生長組分均勻薄層單晶異質結構化合物半導體材料，不同廠家在反應室結構設計上有所差異。石墨盤是由高純的石墨制成，包裹的為SiC層。通過對石墨盤加熱，達到石墨盤上襯底生長所需溫度。對石墨盤的加熱多采用燈絲輻射加熱，通過熱電偶及反射率溫度控制器來控制溫度。目前，常用的MOCVD機臺使用的石墨盤，在外延生長2吋或者4吋襯底過程中，會出現飛片現象。所謂飛片是指襯底在反應室生長過程中，襯底飛出石墨盤而造成外延片損失報廢的現象。

上述常用的MOCVD機臺使用的2吋或者4吋石墨盤類型主要為Flat或者Ring盤?，F有Flat和Ring盤設計時，Pocket底座為平面的底面設計。襯底在高溫生長階段，襯底會發生一定的向上翹曲，此時石墨盤的轉速很高，已經發生一定翹曲的外延片在較高轉度下會發生離心現象，是發生飛片的重要原因。特別對于4吋石墨盤，翹曲程度要比2吋的稍大些，因此針對生產過程中Flat及Ring盤出現的飛片現象，有必要提出一種新的石墨盤設計以改善飛片問題。

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發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的問題，提供一種避免飛片的石墨盤結構，控制簡單，其主要是針對2吋或者4吋石墨盤在生長外延片過程中發生飛片現象，對石墨盤Pocket加以改善，從而有效達到避免飛片的目的。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種避免飛片的石墨盤結構，包括石墨盤的Pocket底座，所述Pocket底座為下凹的曲面底面形狀，曲面的圓心角為0~10度。

所述Pocket底座沿曲面底面的兩側上邊緣為Pocket側壁，所述Pocket側壁向腔體內傾斜，呈“7”型或“Z”型。

所述Pocket底座的曲面底面的下凹深度L為5~60μm。

所述Pocket底座的曲面底面距離所述Pocket側壁的高度H為10~100μm。

本發明技術方案的優點如下：

本發明公開的避免飛片的石墨盤結構，針對目前2吋或者4吋的石墨盤在外延片高速運轉時會發生離心運動，同時外延片在較高溫度下，會發生向上翹曲，進而會加劇外延片的離心運動，很容易發生飛片的現象，通過對石墨盤Pocket底座的曲面設計，可以很好的避免飛片的發生，同時，也可以很好的改善外延片中心與邊緣的溫場分布，反過來又可以減少翹曲。

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附圖說明

圖1是現有的Flat石墨盤結構示意圖；

圖2是本發明所提供的Flat石墨盤結構示意圖；

圖3是現有的Ring石墨盤結構示意圖；

圖4是本發明所提供的Ring石墨盤結構示意圖。

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具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明技術方案做一詳細的說明。

圖1和圖3所示為現有技術的石墨盤結構設計，圖中，石墨盤101、301的Pocket底座102、302為平面的底面設計，襯底104、304在高溫生長階段，襯底會發生一定的向上翹曲，此時石墨盤的轉速很高，已經發生一定翹曲的外延片在較高轉度下會發生離心現象，從而發生飛片的現象。同時，Pocket側壁103、303都是垂直方向設計，不利于外延片的固定。