CN217418861U - 一种外延石墨基座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及外延生长技术领域，公开了一种外延石墨基座，包括基座本体以及多个载台；载台包括设置在载台内的多个控温凸台、设置在载台边缘处的多个载台台阶，载台具有一底面；多个载台台阶用于放置衬底，衬底面向载台的一面与底面之间的空间为隔温腔体；在竖直方向上，设置在载台内的多个控温凸台的的高度各不相同，以使衬底面向载台的一面与底面之间的隔温腔体成为不规则隔温腔体。本申请提供的外延石墨基座，通过多个控温凸台设置在载台内，设置在载台内的多个控温凸台的高度各不相同，使衬底与底面之间形成不同形状的不规则隔温腔体，以影响对应区域衬底与石墨基座间的温度；避免某个区域的外延片波长异常，提高整个外延片波长的均匀性。

Description

一种外延石墨基座

技术领域

本实用新型涉及外延生长技术领域，尤其涉及一种外延石墨基座。

背景技术

石墨基座是金属有机化合物化学气相沉积设备的一部分，气相外延广义上是化学气相沉积的一种特殊方式，其生长薄层的晶体结构是单晶衬底的延续，而且与衬底的晶向保持对应的关系。气相外延生长常使用高频感应炉加热，衬底置于包有碳化硅、玻璃态石墨或热分解石墨的高纯石墨加热体上，然后放进石英反应器中。为了制备优质的外延层，必须保证原料的纯度。对于硅外延生长，氢气必须用钯管或分子筛等加以净化，使露点在-7℃以下，还要有严密的系统，因微量水汽或氧的泄漏会产生有害的影响；为了获得平整的表面，衬底必须严格抛光并防止表面有颗粒或化学物质的沾污；在外延生长前，反应管内在高温下用干燥氯化氢、或溴化氢进行原位抛光，以减少层错缺陷；为了减少位错需避免衬底边缘损伤、热应力冲击等；为了得到重复均匀的厚度和掺杂浓度分布，还需控制温度分布和选择合适的气流模型。

现有技术中，普通SiC涂层石墨基座包括基座本体以及载台，但在实际工作过程中，由于载台面积偏大使得温度分布相对不够均匀，导致衬底与基座间单个区域的温度偏高，造成某个区域的外延片波长异常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外延石墨基座，旨在解决现有技术中，石墨基座由于载台面积偏大使得温度分布相对不够均匀，导致衬底与基座间单个区域的温度偏高，造成某个区域的外延片波长异常的问题。

本实用新型是这样实现的，本实用新型实施例提供一种外延石墨基座，包括基座本体以及多个载台，多个所述载台设置在所述基座本体上；

所述载台包括设置在所述载台内的多个控温凸台、以及设置在所述载台边缘处的多个载台台阶，所述载台具有一底面；多个所述载台台阶用于放置衬底，衬底具有面向所述载台的一面，衬底面向所述载台的一面与所述底面之间的空间为隔温腔体；在竖直方向上，所述载台的高度大于所述控温凸台的高度，设置在所述载台内的多个所述控温凸台的的高度各不相同，以使衬底面向所述载台的一面与所述底面之间的隔温腔体成为不规则隔温腔体。

在其中一个实施例中，所述底面在任意水平面上的投影面积为20-200mm²。

在其中一个实施例中，设置在所述载台内的多个所述控温凸台数量为1-300个。

在其中一个实施例中，多个所述控温凸台均匀间隔设置在所述载台内。

在其中一个实施例中，所述控温凸台在所述底面上的投影的面积为0.5-50mm²。

在其中一个实施例中，设置在所述载台边缘处的多个载台台阶的数量为4-12个。

在其中一个实施例中，设置在所述载台边缘处的多个所述载台台阶的数量为8个。

在其中一个实施例中，所述基座本体为圆柱结构，所述载台呈圆形槽状。

与现有技术相比，上述提供的外延石墨基座，通过多个控温凸台设置在载台内的底面上，且设置在载台内的多个控温凸台的高度各不相同，能够使衬底与底面之间形成的隔温腔体成为一个不规则隔温腔体，而通过改变设置在底面上的多个控温凸台的高度，能够形成不同形状的不规则隔温腔体，以影响对应区域的衬底与外延石墨基座间的温度；从而避免某个区域的外延片波长异常，进而提高整个外延片波长的均匀性，提高良品率，降低产品滞压风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本实用新型实施例提供的一种外延石墨基座的俯视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种外延石墨基座中载台的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种外延石墨基座中载台的截面图。

附图标记：1-基座本体，2-载台，21-控温凸台，22-载台台阶，23-底面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

请参阅图1，图1示出了本实用新型实施例提供的一种外延石墨基座的俯视图，同时参阅图2与图3，本实施例提供的一种外延石墨基座，包括基座本体1以及多个载台2，多个载台2设置在基座本体1上；

载台2包括设置在载台内的多个控温凸台21、以及设置在载台2边缘处的多个载台台阶22，载台2具有一底面23；多个载台台阶22用于放置衬底，衬底具有面向载台2的一面，衬底面向载台2的一面与底面23之间的空间为隔温腔体；在竖直方向上，载台2的高度大于控温凸台21的高度，设置在载台2内的多个控温凸台21的的高度各不相同，以使衬底面向载台的一面与底面23之间的隔温腔体成为不规则隔温腔体。

需要说明的是，本实用新型提供的外延石墨基座，基座本体1上设置多个载台2，在载台2内具有一底面23，多个控温凸台21设置在载台2内的底面23上，在载台2边缘处还设置有多个载台台阶21，多个载台台阶22用于放置衬底；并且在竖直方向上，载台2的高度大于任意一个控温凸台21的高度，设置在载台2内的多个控温凸台21的的高度也不相同；而在外延石墨基座实际的实际工作过程中，衬底放置在载台2边缘处的多个载台台阶22上，通过载台台阶22传导衬底上的热量。

可以理解的是，放置在多个载台台阶22上的衬底与底面之间形成有一个隔温腔体，而设置在载台2边缘处的多个载台台阶22能够传导衬底上的热量；如果需要调节隔温腔体的温度，可以调节载台台阶22的高度，但这会导致隔温腔体内的温度分布不均匀，衬底与本实用新型的外延石墨基座间单个区域温度偏高，造成某个区域的外延片波长异常；为解决这一问题，我们在载台22内的底面23上设置多个控温凸台21，多个控温凸台21的高度都小于载台2的高度，且设置在底面23上的多个控温凸台21的高度都各不相同，这能够使得在衬底与底面23之间形成的隔温腔体成为一个不规则的隔温腔体；能够理解的，不规则的隔温腔体在载台台阶22传导衬底上的热量进入腔体时，腔体内部的不同区域所导入的热量不相同，因此不规则的隔温腔体能有一个调节腔体不同区域温度的效果；继续的，我们通过改变设置在底面23上的多个控温凸台21的高度，能够形成不同形状的不规则得隔温腔体，以影响对应区域的衬底与外延石墨基座间的温度。

上述提供的外延石墨基，通过多个控温凸台21设置在载台2内的底面23上，且设置在载台2内的多个控温凸台21的高度各不相同，能够使衬底与底面23之间形成的隔温腔体成为一个不规则隔温腔体，而通过改变设置在底面23上的多个控温凸台21的高度，能够形成不同形状的不规则隔温腔体，以影响对应区域的衬底与外延石墨基座间的温度；从而避免某个区域的外延片波长异常，进而提高整个外延片波长的均匀性，提高良品率，降低产品滞压风险。

作为本实用新型的一种实施方式，请参阅图2，底面23在任意水平面上的投影面积为20-200mm²。可以理解的是，在外延石墨基座实际的实际工作过程中，不同的底面23面积大小能够适配不同大小衬底放置在载台边缘处的多个载台台阶22上的效果，因此在应该实际情况选择底面23的面积大小，通常情况下底面23的面积在20-200mm²之间。

作为本实用新型的一种实施方式，请参阅图2，设置在载台2内的多个控温凸台21数量为1-300个。

可以理解的是，设置在载台2内的多个控温凸台21的的高度各不相同，能够使衬底与底面23之间形成的隔温腔体成为一个不规则的隔温腔体，而通过改变设置在底面23上的多个控温凸台21的高度，能够形成不同形状的不规则隔温腔体，以影响对应区域的衬底与外延石墨基座间的温度；而控温凸台21的数量由控温凸台21的面积大小与载台2的面积大小而定，因此在实际的情况中，应该考虑在控温凸台21作用下，衬底与底面23之间形成的一个不规则隔温腔体的效果，去选择载台2的面积大小与控温凸台21的面积大小，再选择出控温凸台21的数量；通常根据衬底的温度均匀性设置控温凸台21数量，控温凸台21数量越多衬底与外延石墨基座间需要调控温度的区域就越小，在一般情况下控温凸台21数量为1-300个。

作为本实用新型的一种实施方式，请参阅图2，多个控温凸台21均匀间隔设置在载台2内。可以理解的是，通过控温凸台21均匀间隔设置在载台2内，均匀间隔设置的控温凸台21在使衬底与底面23之间形成隔温腔体成为一个不规则隔温腔体时，对衬底与外延石墨基座间调控温度的效果好。

作为本实用新型的一种实施方式，控温凸台21在底面23上的投影的面积为0.5-50mm²。可以理解的是，控温凸台21的面积由底面23的面积大小而定，不同面积大小的控温凸台21，能够形成不同形状的不规则隔温腔体，以影响对应区域的衬底与外延石墨基座间的温度；通常情况下控温凸台21在底面23上的投影的面积为0.5-50mm²。

在一些实施例中，请参阅图2，设置在载台2边缘处的多个载台台阶22的数量为4-12个。可以理解的，载台2边缘处设置的多个载台台阶22能够传导衬底上的热量，且载台台阶22的数量通常为4-12个。

具体地，设置在载台2边缘处的多个载台台阶22的数量为8个。通过设置在载台2边缘处的载台台阶22数量为8个，载台台阶22传导衬底的热量过程稳定能够从不同的方位传导，且设置的载台台阶22数量不算多能够节约成本。

作为本实用新型的另一种实施方式，请参阅图1，基座本体1为圆柱结构，载台2呈圆形槽状。可以理解的是，通过基座本体1为圆柱结构以及载台2呈圆槽状，能够使得本实用新型的外延石墨基座在工作过程中与衬底更相匹配。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种外延石墨基座，其特征在于，包括基座本体以及多个载台，多个所述载台设置在所述基座本体上；

所述载台包括设置在所述载台内的多个控温凸台、以及设置在所述载台边缘处的多个载台台阶，所述载台具有一底面；多个所述载台台阶用于放置衬底，衬底具有面向所述载台的一面，衬底面向所述载台的一面与所述底面之间的空间为隔温腔体；在竖直方向上，所述载台的高度大于所述控温凸台的高度，设置在所述载台内的多个所述控温凸台的高度各不相同，以使衬底面向所述载台的一面与所述底面之间的隔温腔体成为不规则隔温腔体。

2.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，所述底面在任意水平面上的投影面积为20-200mm²。

3.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，设置在所述载台内的多个所述控温凸台数量为1-300个。

4.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，多个所述控温凸台均匀间隔设置在所述载台内。

5.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，所述控温凸台在所述底面上的投影的面积为0.5-50mm²。

6.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，设置在所述载台边缘处的多个载台台阶的数量为4-12个。

7.如权利要求6所述的外延石墨基座，其特征在于，设置在所述载台边缘处的多个所述载台台阶的数量为8个。

8.如权利要求1所述的外延石墨基座，其特征在于，所述基座本体为圆柱结构，所述载台呈圆形槽状。

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