CN216838275U - 一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘及生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于MOCVD外延片生产技术领域，尤其涉及一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘及生产设备。改善外延片背面粗糙度的石墨盘包括石墨盘本体及至少一个用于放置外延片的凹槽结构，凹槽结构包括凹槽底面和凹槽侧壁，凹槽底面自外缘向中心凹陷，凹槽侧壁与凹槽底面的外缘连接，外延片的外缘与凹槽底面的外缘贴合。本实用新型修改了凹槽底面结构，将凹槽底面设置凹陷形结构，以使翘曲的外延片的外缘也能与凹槽底面的外缘贴合，反应气体不会从外延片与凹槽底面的边缘缝隙中进入外延片背面，解决了外延片背面边缘粗糙、粗糙度不均的现象，提高了生产良率。生产设备包括上述的石墨盘，能有效降低外延片的废品率，提高外延片的产量。

Description

一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘及生产设备

技术领域

本实用新型涉及MOCVD外延片生产技术领域，尤其涉及一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘及生产设备。

背景技术

石墨盘作为晶体生长中的晶圆载体，通过加热丝黑体辐射加热石墨盘后，再由石墨盘加热传递至外延片处。目前，领域内现有石墨盘结构如图1所示，石墨盘上多开设有圆形平底凹槽，外延片100置于平底凹槽内，生长过程中，外延片100由于受热不均边缘处极易发生翘曲，外延片100翘曲时，反应气体会进入外延片100的背面引起衬底边缘粗糙度发生变化，外延片100会留下反应物痕迹，导致外延片100背面粗糙度不均匀，此异常会影响芯片工艺制程，进而影响芯片良率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘及生产设备，以解决外延片背面边缘粗糙、粗糙度不均的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供了一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘，包括石墨盘本体及至少一个用于放置外延片的凹槽结构，所述凹槽结构包括凹槽底面和凹槽侧壁，所述凹槽底面自外缘向中心凹陷，所述凹槽侧壁与所述凹槽底面的外缘连接，所述外延片的外缘与所述凹槽底面的外缘贴合。

可选地，所述凹槽结构设置有多个，多个所述凹槽结构间隔设置于一个所述石墨盘本体上。

可选地，所述凹槽底面自外缘向中心沿弧线形过渡凹陷。

可选地，所述凹槽结构的径向尺寸D1的尺寸范围为140mm-160mm。

可选地，所述凹槽底面凹陷高度差H1的尺寸范围为0mm-0.3mm。

可选地，所述凹槽侧壁与所述凹槽底面外缘竖直连接。

可选地，所述凹槽侧壁的高度尺寸H2的尺寸范围为0.6mm-0.7mm。

可选地，所述石墨盘本体呈圆盘状，所述石墨盘本体的径向尺寸D2的尺寸范围为160mm-170mm。

可选地，所述石墨盘本体的高度尺寸H3的尺寸范围为8mm-10mm。

另一方面，提供了一种改善外延片背面粗糙度的生产设备，包括上述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的石墨盘在石墨盘本体上开设凹槽结构，外延片放置于凹槽结构内，凹槽底面自外缘向中心逐步凹陷，本实用新型修改了凹槽底面结构，将凹槽底面设置凹陷形结构，以使外延片发生翘曲时，翘曲的外延片的外缘也能与凹槽底面的外缘贴合，反应气体不会从外延片与凹槽底面的边缘缝隙中进入外延片背面，解决了外延片背面边缘粗糙、粗糙度不均的现象，提高了生产良率。

本实用新型的改善外延片背面粗糙度的生产设备包括上述的石墨盘，该生产设备能有效降低外延片的废品率，提高外延片的产量。

附图说明

图1是现有石墨盘的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘的结构示意图一；

图3是本实用新型实施例所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘的结构示意图二。

图中：

1、石墨盘本体；2、凹槽结构；21、凹槽底面；22、凹槽侧壁；100、外延片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

图1所示为本领域常见的石墨盘结构，石墨盘的槽底为平面，外延片100放置于石墨盘的槽底上，在晶体生长过程中，外延片100边缘由于受热不均不可避免的产生翘曲，当外延片100翘曲时，外延片100外缘会相对于槽底向上弯曲，反应气体会从外延片100外缘进入外延片100的背面，留下反应物痕迹，引起衬底边缘粗糙度发生变化，导致外延片100背面粗糙度不均匀，影响芯片工艺制程及芯片良率。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘，如图2和图3所示，该改善外延片背面粗糙度的石墨盘包括石墨盘本体1及至少一个用于放置外延片100的凹槽结构2，凹槽结构2包括凹槽底面21和凹槽侧壁22，凹槽底面21自外缘向中心凹陷，凹槽侧壁22与凹槽底面21的外缘连接，外延片100的外缘与凹槽底面21的外缘贴合。

在本实施例中，如图3所示，石墨盘本体1上设置有凹槽结构2，凹槽结构2的凹槽底面21自边缘向中心逐渐凹陷，形成凹陷形结构，凹槽侧壁22与凹槽底面21外缘竖直连接，外延片100放置于凹槽结构2内，当外延片100发生翘曲时，翘曲的外延片100的外缘也能与凹槽底面21的外缘贴合，反应气体不会从外延片100与凹槽底面21的边缘缝隙中进入外延片100背面，解决了外延片100背面边缘粗糙、粗糙度不均的现象，提高了生产良率，结构整体表面平滑且易于清理，适合量产过程中连续生长。

具体地，凹槽底面21自外缘向中心沿弧线形过渡凹陷。在本实施例中，如图3所示，本实施例中凹槽底面21为弧面型凹陷结构，弧面型凹陷结构能与外延片100的背面充分接触，接触面积比现有石墨盘大，生长过程中导热更好，温度分布更加均匀，膨胀形变较小，外延片100反射谱的均匀性比现有石墨盘结构更好。凹陷结构的凹陷弧度及凹陷高度根据外延片100翘曲弧度进行设计选择，本实施例对此不作限定。

可选地，本实施例中的石墨盘本体1呈圆盘状结构，石墨盘本体1的径向尺寸D2的尺寸范围为160mm-170mm；凹槽结构2的径向尺寸D1的尺寸范围为140mm-160mm；凹槽底面21凹陷高度差H1的尺寸范围为0mm-0.3mm；凹槽侧壁22的高度尺寸H2的尺寸范围为0.6mm-0.7mm；石墨盘本体1的高度尺寸H3的尺寸范围为8mm-10mm。如图3所示，石墨盘本体1的径向尺寸D2优选为164mm，凹槽结构2的径向尺寸D1优选为150.7mm，凹槽底面21凹陷高度差H1尺寸优选为0.26mm，凹槽侧壁22的高度尺寸H2优选为0.675mm，石墨盘本体1的高度尺寸H3优选为9mm。上述参数尺寸可根据实际需求进行调整，不以本实施例说明书中尺寸为限。

可选地，凹槽结构2设置有多个，多个凹槽结构2间隔设置于一个石墨盘本体1上。本实施例中图3所示为一个石墨盘本体1上设置有一个凹槽结构2，除图3所示外，为方便批量生产，一个石墨盘本体1上还可对应设置有多个凹槽结构2。

本实施例还提供了一种改善外延片背面粗糙度的生产设备，其使用了上述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，能有效降低外延片的废品率，外延片100与石墨盘的接触面积比现有石墨盘大，生长过程中导热更好，温度分布的更加均匀，方便外延片100的批量生产。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，包括石墨盘本体(1)及至少一个用于放置外延片(100)的凹槽结构(2)，所述凹槽结构(2)包括凹槽底面(21)和凹槽侧壁(22)，所述凹槽底面(21)自外缘向中心凹陷，所述凹槽侧壁(22)与所述凹槽底面(21)的外缘连接，所述外延片(100)的外缘与所述凹槽底面(21)的外缘贴合。

2.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽结构(2)设置有多个，多个所述凹槽结构(2)间隔设置于一个所述石墨盘本体(1)上。

3.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽底面(21)自外缘向中心沿弧线形过渡凹陷。

4.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽结构(2)的径向尺寸D1的尺寸范围为140mm-160mm。

5.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽底面(21)凹陷高度差H1的尺寸范围为0mm-0.3mm。

6.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽侧壁(22)与所述凹槽底面(21)外缘竖直连接。

7.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述凹槽侧壁(22)的高度尺寸H2的尺寸范围为0.6mm-0.7mm。

8.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述石墨盘本体(1)呈圆盘状，所述石墨盘本体(1)的径向尺寸D2的尺寸范围为160mm-170mm。

9.根据权利要求1所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘，其特征在于，所述石墨盘本体(1)的高度尺寸H3的尺寸范围为8mm-10mm。

10.一种改善外延片背面粗糙度的生产设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的改善外延片背面粗糙度的石墨盘。

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