CN103614707B - 一种提高mocvd外延片均匀性的石墨盘 - Google Patents
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Abstract
一种提高MOCVD外延片均匀性的石墨盘,涉及MOCVD外延片生产设备——石墨盘的结构设计。本发明包括大石墨盘和小石墨盘,在大石墨盘上设有通气小孔和连接栓,在小石墨盘中心的背部设置与连接栓适配的支撑凹槽,所述小石墨盘通过支撑凹槽和连接栓的配合布置在大石墨盘上方;在小石墨盘上设置有中心片槽和边缘片槽;其特征在于在大石墨盘背面开设圆柱形凹槽,所述凹槽和连接栓布置在同一轴线上。本发明补偿了连接栓导热造成的小盘中心局部温度较高的现象,从而改善小石墨盘的温度差异现象,同时使得小石墨盘上中心片槽和边缘片槽的温度达到一致,最终在小盘上获得均匀性很好的外延片。
Description
技术领域
本发明涉及MOCVD外延片生产技术领域,特别是MOCVD外延生产设备——石墨盘的结构设计。
背景技术
MOCVD是指金属有机物化学气相沉积设备,目前广泛应用于III-V化合物半导体薄膜材料的生长。载气把Mo有机源带入反应室,在衬底上反应,形成薄膜材料。衬底放置于石墨盘上,通过灯丝或者射频进行加热,加热温度为500~1200 ℃。石墨盘由高纯石墨组成,并包裹SiC。加热单元在石墨盘下面。
目前Aixtron公司的G5 MOCVD外延石墨盘的设计如图1所示,小石墨盘105放置于大石墨盘101上, 连接栓 103通过小石墨盘上的孔105支撑小石墨盘。外延生长过程中,载气(H2或者N2)通过大石墨盘上的通气小孔102吹起小石墨盘,让其进行自转。小石墨盘上有7个片槽,1个中心片槽105和6个对称的边缘片槽106。大石墨盘底部的加热单元100通过载气,把热量传递到置于小石墨盘盘片槽的衬底上。
由于连接栓103是由导热性较好的钛金属构成,小石墨盘盘上中心片的中心温度会明显高于边缘温度,同时又会高于边缘片的温度。这样会导致中心片中心波长比边缘短,同时中心片波长比边缘片短。小石墨盘内部温度不均匀造成小石墨盘内部外延片均一性不好,这是目前G5 MOCVD目前外延生长普遍存在的问题。
发明内容
本发明目的是提出一种能克服现有技术缺陷,提高小石墨盘内部温度均匀度的提高MOCVD外延片均匀性的石墨盘。
本发明包括大石墨盘和小石墨盘,在大石墨盘上设有通气小孔和连接栓,在小石墨盘中心的背部设置与连接栓适配的支撑凹槽,所述小石墨盘通过支撑凹槽和连接栓的配合布置在大石墨盘上方;在小石墨盘上设置有中心片槽和边缘片槽;其特征在于在大石墨盘背面开设圆柱形凹槽,所述凹槽和连接栓布置在同一轴线上。
本发明由于在小石墨盘中心相对的大盘背面设置了圆柱形凹槽,温度得到降低,补偿了连接栓导热造成的小盘中心局部温度较高的现象,从而改善小石墨盘的温度差异现象,同时使得小石墨盘上中心片槽和边缘片槽的温度达到一致,最终在小盘上获得均匀性很好的外延片。
另外,本发明所述凹槽的直径为10~10000微米,深度为10~10000微米。通过进一步优化大石墨盘背面圆柱形凹槽的大小,可以调整小石墨盘中心片的温度,以进一步提高外延片质量。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明包括大石墨盘101和小石墨盘105,在生产时大石墨盘101下方布置有加热单元100。
在大石墨盘101上设有供载气的若干通气小孔102,在通孔小孔102中心处设置一个连接栓103,在小石墨盘105中心的背部设置与连接栓103适配的支撑凹槽104,小石墨盘105通过支撑凹槽104和连接栓103的配合布置在大石墨盘101的上方。
在小石墨盘105上设置有中心片槽106和边缘片槽107。
在大石墨盘101背面开设一个圆柱形凹槽108,凹槽108和连接栓103布置在同一轴线上。凹槽108的直径d为10~10000微米,深度h为10~10000微米。
Claims (2)
1.一种提高MOCVD外延片均匀性的石墨盘,包括大石墨盘和小石墨盘,在大石墨盘上设有通气小孔和连接栓,在小石墨盘中心的背部设置与连接栓适配的支撑凹槽,所述小石墨盘通过支撑凹槽和连接栓的配合布置在大石墨盘上方;在小石墨盘上设置有中心片槽和边缘片槽;其特征在于在大石墨盘背面开设圆柱形凹槽,所述凹槽和连接栓布置在同一轴线上。
2.根据权利要求1所述石墨盘,其特征在于所述凹槽的直径为10~10000微米,深度为10~10000微米。
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