CN220746139U - 一种基片台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基片台，用于容纳基片，包括底座和至少一盖板；底座上设有至少一第一凹腔，第一凹腔的侧壁具有与基片相抵接的部分；盖板上设有至少一通孔，盖板可更换地与底座配合，不同盖板的厚度不同；盖板与底座配合时，第一凹腔的投影位于通孔的投影边缘的内部，盖板的上表面高于基片的上表面。本申请能根据基片的生长阶段调整盖板的厚度，如此，改善了基片的生长状态，提高了基片的生长质量。

Description

一种基片台

技术领域

本申请涉及基片台技术领域，具体涉及一种基片台。

背景技术

近年来，单晶金刚石因其超优异性能，在诸多方面具有很好的发展前景，受到尖端半导体领域的广泛关注，生长高质量单晶金刚石已成为金刚石材料推向应用端的主要方向，高质量单晶金刚石的生长技术也成为了当前金刚石材料技术领域的研究热点。微波等离子体化学气相沉积(Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition，MPCVD)技术是目前制备高质量CVD单晶金刚石最理想的方法。在MPCVD方法沉积生长单晶金刚石过程中，所使用的基片台结构以及所使用的生长方法对其生长速率和高质量有着重要的影响。

目前微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术中所使用的基片台结构大多数仍然为传统的开放式平台结构，这主要是为了提升金刚石沉积速率。然而，开放式平台结构基片台是金刚石籽晶直接放置于基片台平面上，籽晶的边缘处通常会聚集等离子体，从而在边缘处产生更高浓度的生长基团、更高的生长温度及更高的生长速率，由于在沉积过程中等离子体微波放电的这种“边缘效应”，导致金刚石籽晶表面温度从边缘到中心逐渐减小，籽晶表面的温度差导致生长金刚石表面平整度差，且籽晶边缘出现“多晶环”、缺陷和残余应力，从而阻碍单晶金刚石的高质量生长。此外，开放式平台结构基片台上放置的金刚石籽晶在沉积过程中，容易受到腔体内气体的扰动而发生移动，导致生长效率低。

实用新型内容

针对上述技术问题，本申请提供一种基片台，能改善基片的生长状态，提高基片的生长质量。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种基片台，用于容纳基片，包括底座和至少一盖板；

所述底座上设有至少一第一凹腔，所述第一凹腔的侧壁具有与所述基片相抵接的部分；所述盖板上设有至少一通孔，所述盖板可更换地与所述底座配合，不同所述盖板的厚度不同；所述盖板与所述底座配合时，所述第一凹腔的投影位于所述通孔的投影边缘的内部，所述盖板的上表面高于所述基片的上表面。

在一实施方式中，所述第一凹腔的纵切面呈矩形，所述第一凹腔的底面设有第二凹腔，所述第二凹腔的开口面积小于所述第一凹腔的开口面积。

在一实施方式中，所述第一凹腔的开口和所述第二凹腔的开口均呈圆形，所述基片呈矩形，所述第一凹腔的直径与所述基片的对角线长度相匹配，所述第二凹腔的直径小于或等于所述基片的边长。

在一实施方式中，所述第一凹腔的纵切面呈梯形，所述第一凹腔的开口面积大于所述第一凹腔的底面面积，所述第一凹腔的开口和底面均呈圆形，所述基片呈矩形，所述第一凹腔的开口的直径大于所述基片的对角线长度，所述第一凹腔的底面的直径小于所述基片的对角线长度。

在一实施方式中，所述盖板与所述底座配合时，所述盖板的上表面与所述基片的上表面的高度差为1.0mm～1.8mm。

在一实施方式中，所述通孔的直径与所述第一凹腔的直径之差为1.6mm～3mm。

在一实施方式中，所述底座设有第一限位部，所述盖板设有第二限位部，所述盖板与所述底座配合时，所述第一限位部与所述第二限位部相匹配。

在一实施方式中，所述第一限位部为沿所述底座上缘设置的环形凹槽，所述第二限位部为沿所述盖板下缘设置的环形凸边。

在一实施方式中，所述环形凹槽上设有至少一限位凸台，所述环形凸边上设有至少一限位凹口，所述盖板与所述底座配合时，所述限位凸台与所述限位凹口相匹配。

在一实施方式中，所述第一限位部为沿所述底座上缘设置的环形凸边，所述第二限位部为沿所述盖板下缘设置的环形凹槽。

本申请的基片台，用于容纳基片，包括底座和至少一盖板；底座上设有至少一第一凹腔，第一凹腔的侧壁具有与基片相抵接的部分；盖板上设有至少一通孔，盖板可更换地与底座配合，不同盖板的厚度不同；盖板与底座配合时，第一凹腔的投影位于通孔的投影边缘的内部，盖板的上表面高于基片的上表面。本申请能根据基片的生长阶段调整盖板的厚度，如此，改善了基片的生长状态，提高了基片的生长质量。

附图说明

图1是根据本申请实施例示出的基片台的结构示意图；

图2是根据本申请实施例示出的底座的结构示意图；

图3是根据本申请实施例示出的盖板的结构示意图；

图4是根据本申请实施例示出的基片台的剖面示意图；

图5是根据本申请实施例示出的基片台的局部剖面示意图；

图6是根据本申请实施例示出的基片的生长方法的流程示意图；

图7是根据本申请实施例示出的盖板的俯视图之一；

图8是根据本申请实施例示出的盖板的俯视图之二；

图9是根据本申请实施例示出的盖板的俯视图之三。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

第一实施例

图1是根据本申请实施例示出的基片台的结构示意图。图2是根据本申请实施例示出的底座的结构示意图。图3是根据本申请实施例示出的盖板的结构示意图。如图1至图3所示，基片台用于容纳基片30，包括底座10和至少一盖板20。

底座10上设有至少一第一凹腔11，第一凹腔11的侧壁具有与基片30相抵接的部分。盖板20上设有至少一通孔21，盖板20可更换地与底座10配合，不同盖板20的厚度不同。盖板20与底座10配合时，第一凹腔11的投影位于通孔21的投影边缘的内部，盖板20的上表面高于基片30的上表面。

本实施例中，基片30(如金刚石籽晶)置于第一凹腔11中，基片30与第一凹腔11的侧壁相抵接，第一凹腔11的侧壁对基片30起到了限位的作用，解决了开放式基片台结构中金刚石籽晶由于腔体气流的扰动而发生移动的问题。

基片台包括底座10和盖板20两部分，在基片生长过程不同阶段，使用到多个具有不同厚度的盖板20，以确保在基片30的生长过程中盖板20的上表面始终高于基片30的上表面。盖板20与底座10配合时，盖板20层叠于底座10之上，第一凹腔11的投影位于通孔21的投影边缘的内部，即通孔21的面积大于第一凹腔11的开口面积。如此，通过在生长过程中更换盖板以适应基片的生长阶段，使盖板的上表面始终高于基片的上表面，维持基片周围的半封闭空间状态，改善了金刚石籽晶周边的等离子体分布情况，从而改善单晶金刚石生长状态，提高生长质量。

优选地，通孔21的直径可设定为比第一凹腔11直径大1.6mm～3mm。通孔21的深度根据基片30的厚度(一般为300～500um厚度)和第一凹腔11的深度(一般为150um～200um)设计为：通孔深度H(mm)＝金刚石籽晶厚度(mm)-第一凹腔11深度(mm)+(1.0～1.8mm)，使得金刚石籽晶上表面低于盖板20上表面1.0mm～1.8mm。如此，使基片30处于半封闭式的空间中，在基片30生长过程中能避免边缘效应，改善基片30周围的气体流场分布状态。

需要说明的是，金刚石籽晶是一小块天然金刚石晶体，通常是由天然金刚石矿石中提取的。这些小晶体的表面具有金刚石的晶格结构，可以在合成过程中作为种子引导新的金刚石晶体的生长。在金刚石籽晶同质外延生长金刚石的过程中，甲烷、氢气等气体流场的分布会影响表面生长状态，在传统开放式基片台结构中，气体流场流经金刚石籽晶边缘，会出现密度增大现象，即“边缘效应”。本申请所采用的基片台结构可理解为金刚石籽晶嵌入一个凹槽，金刚石籽晶表面低于盖板20上表面，通孔21内壁包拢金刚石籽晶。同时通孔21的直径和深度决定着金刚石籽晶在生长过程中的空间位置，该空间位置关系会改变气体流场分布情况，从而改善金刚石籽晶表面等离子体密度分布。

在一实施方式中，底座10为金属钼机械加工结构件，表面粗糙度Ra≤3.2um，使得基片30与底座10充分接触，提升基片台的导热性能。底座10整体为圆柱形，直径设计为φ75mm～φ125mm，高度为5～10mm。

在一实施方式中，底座10设有第一限位部13，盖板20设有第二限位部22，盖板20与底座10配合时，第一限位部13与第二限位部22相匹配。如此，第一限位部13和第二限位部22配合形成限位结构，便于底座10和盖板20之间安装，提升了基片台的稳定性。

如图2和图3所示，第一限位部13为沿底座10上缘设置的环形凹槽13，第二限位部22为沿盖板20下缘设置的环形凸边22。环形凹槽13上设有至少一限位凸台131，环形凸边22上设有至少一限位凹口221，盖板20与底座10配合时，限位凸台131与限位凹口221相匹配。如此，环形凹槽13与环形凸边22形成配合结构，限位凸台131与限位凹口221形成配合结构，便于底座10和盖板20之间安装，并进一步提升了基片台的整体稳定性。

优选地，环形凹槽13的宽度可设定为2mm～3mm，高度设定为1.5mm～2mm。限位凸台131的长度约2mm，其高度与环形凹槽13一致。相应地，环形凸边22的宽度可设定为2mm～3mm，高度设定为1.5mm～2mm。限位凹口221的长度约2mm，高度与环形凸边22一致。

在一实施方式中，第一限位部13还可以为沿底座10上缘设置的环形凸边，第二限位部22为沿盖板20下缘设置的环形凹槽。如此，底座10的环形凸边与盖板20的环形凹槽形成配合限位结构。同样的，还可在环形凸边上设置至少一限位凹口，在环形凹槽上的对应位置设置至少一限位凸台，以提升基片台的稳定性。

在一实施方式中，第一凹腔11的纵切面呈矩形，第一凹腔11的底面设有第二凹腔12，第二凹腔12的开口面积小于第一凹腔11的开口面积。

在一实施方式中，第一凹腔11的开口和第二凹腔12的开口均呈圆形，基片30呈矩形，第一凹腔11的直径与基片30的对角线长度相匹配，第二凹腔12的直径小于或等于基片30的边长。

如图4和图5所示，底座10均匀分布有多个用于放置基片30的第一凹腔11，盖板20与底座10的直径相同，第一凹腔11和第二凹腔12形成同心圆结构。第二凹腔12的设计使得基片30四角悬空地放置在第一凹腔11上，改善了金刚石籽晶表面温度均匀性，提升了金刚石生长质量。第一凹腔11的设计使得基片30四角与第一凹腔11的侧壁接触限位，解决了开放式基片台结构中金刚石籽晶由于腔体气流的扰动而发生移动的问题。

需要说明的是，现有技术中的开放式平台结构为金刚石籽晶直接放置在平台上，即底部无第二凹腔，在这种情况下，金刚石籽晶表面温度分布情况是，边缘温度大于中心温度，这是由于气流的流向和等离子球边缘效应导致的。本申请通过在基片30底部的底座10上设置第二凹腔12作为第二凹腔，可通过基片30边缘与第一凹腔11的接触将基片30边缘热量快速导出到基片台，再导出至基片台底部的铜台(图未示)进行水冷散热，从而解决了金刚石籽晶边缘温度大于中心温度的问题。

优选地，根据基片30的对角线长度设置第一凹腔11的尺寸。例如，基片30的边长为3*3mm、5*5mm、7*7mm、10*10mm、15*15mm，则设置第一凹腔11的直径为φ4.25mm、φ7.08mm、φ9.90mm、φ14.15mm、φ21.22mm。第一凹腔11的深度根据基片30的厚度(一般为300～500um厚度)设定为150um～200um，如此设计使得基片30的底部位置卡入第一凹腔11，使得基片30的4个角线底部与第一凹腔11接触，从而起到了对金刚石籽晶的限位作用。

优选地，根据基片30的对角线长度设置第二凹腔12的尺寸。例如，基片30的边长为3*3mm、5*5mm、7*7mm、10*10mm、15*15mm，则设置第二凹腔12的直径为φ3mm、φ5mm、φ7mm、φ10mm、φ15mm。第二凹腔12的深度设定为30um～150um。第二凹腔12直径设计为与基片30边长一致，实现了金刚石籽晶表面均温效果。金刚石籽晶放置于第一凹腔11内时，完全覆盖第二凹腔12，通过四角与第一凹腔11内壁接触，实现了金刚石籽晶的限位和表面均热。

如图5所示，以单个基片30的对角线截面剖视图进一步说明，基片30通过四角接触放置于底座10上第一凹腔11内，基片30下方设有用于散热的第二凹腔12。盖板20层叠安装放置在底座10上，盖板20的通孔21与基片30金刚石籽晶的相对空间位置关系体现在：基片30和通孔21内壁之间存在一定的间距；基片30的上表面和盖板20通孔21上表面之间存在一定的间距。如此形成的半封闭式空间能极大的改善基片周边的等离子体分布情况，从而改善单晶金刚石生长状态，提高生长质量。

在一实施方式中，第一凹腔11的纵切面还可以是呈梯形，第一凹腔11的开口面积大于第一凹腔11的底面面积，第一凹腔11的开口和底面均呈圆形，基片30呈矩形，第一凹腔11的开口的直径大于基片30的对角线长度，第一凹腔11的底面的直径小于基片30的对角线长度。如此，基片30的四角与第一凹腔11的侧壁抵接限位，基片30生长过程中产生的热量可通过第一凹腔11的侧壁及下方空间迅速导出，改善了金刚石籽晶表面温度均匀性。

本申请实施例的基片台，用于容纳基片，包括底座和至少一盖板；底座上设有至少一第一凹腔，第一凹腔的侧壁具有与基片相抵接的部分；盖板上设有至少一通孔，盖板可更换地与底座配合，不同盖板的厚度不同；盖板与底座配合时，第一凹腔的投影位于通孔的投影边缘的内部，盖板的上表面高于基片的上表面。本申请通过第一凹腔与通孔的配合结构形成容纳基片的半封闭式空间，并根据基片的生长阶段调整盖板的厚度，改善了基片的生长状态，提高基片的生长质量。

第二实施例

图6是根据本申请实施例示出的基片的生长方法的流程示意图。如图6所示，本申请的基片的生长方法，应用如第一实施例的基片台，包括以下步骤：

S1.提供如第一实施例所述的基片台；

在基片台的底座的第一凹腔内放置基片，第一凹腔的侧壁与基片至少部分相抵接。

根据MPCVD设备的性能确定合适直径尺寸的基片台。根据基片(金刚石籽晶)的尺寸及厚度选择与之对应的底座和相对应的多个盖板。然后选择同一批次同样尺寸规格与第一凹腔数量一样的金刚石籽晶片，对金刚石籽晶进行酸洗处理，去除其表面的金属颗粒及有机残留物。

S2.在底座上方盖上盖板，第一凹腔的投影位于盖板上通孔的投影边缘的内部，盖板的上表面高于基片的上表面。

将完成酸洗的金刚石籽晶依次放入底座中的第一凹腔后，在底座上方安装盖板。将盖板上的环形凸边及限位凹口和底座上对应的环形凹槽及限位凸口进行匹配，即可顺利安装。

S3.进行基片的生长。

将安装完成的基片台整体放入MPCVD设备中，抽真空后通入工艺气体，并开启微波，设定高温高压环境。具体地，在MPCVD设备中通入氢气、氧气和或甲烷等不同种类的工艺气体以实现不同的功能。通入氢气时可以净化MPCVD设备腔体，排除空气杂质，同时对基片表面进行清洗。通入氧气时对基片表面进行刻蚀处理，氢氧等离子体可以充分地对金刚石相金刚石刻蚀作用，以去除金刚石籽晶片表面及亚表面的缺陷，形成有利于CVD单晶金刚石同质外延生长的表面，提高单晶金刚石的生长。通入氢气和甲烷时进行单晶金刚石同质外延生长。

在一实施方式中，S3步骤之前，还包括：

将基片台放入MPCVD设备，设定MPCVD设备的微波功率为30KW～40KW，腔体压力为10Kpa～15Kpa。

MPCVD设备中高压、高功率微波的馈入条件可有效地活化含碳基团，在等离子体中产生有利于单晶金刚石高质量高速生长的活性基团，可极大程度优化高功率微波等离子体环境中单晶金刚石生长均匀性。在较高功率下，微波等离子球会完全覆盖基片台，整体稳定分布于基片台上方，这也说明在一定的范围内活性基团的能量分布更均匀，分布于基片台上不同区域的单晶金刚石片均能获得较好的层状生长台阶，因此，该方法可提高单晶金刚石的生长速率和质量。

S4.根据基片所处的生长阶段，更换不同厚度的盖板，使更换后的盖板的上表面高于基片的上表面。

取出并观察基片的生长过程，根据实际的生长厚度更换不同厚度的盖板，并清理边缘结碳层。保持盖板的上表面始终高于基片的上表面，以维持基片在基片台中的半封闭空间状态。然后将清理完成的基片重新放入基片台，重复执行步骤S3，使基片继续生长。

S5.基片的生长厚度达到预设值时，停止基片的生长。

当基片的生长厚度达到预设值后停止通入甲烷。

作为其中一种实施方式，S5步骤之后，还包括：

对基片台进行阶梯性降温保温处理。

对基片进行保温设定时间后逐步降温，以完成基片的生长。

实际实现时，可选择使用直径为φ75mm的基片台结构，选择金刚石籽晶片尺寸为：3*3*0.3mm。选择封闭式基片台底座直径φ75mm，高度5mm，基片台底座表面粗糙度Ra3.2um。在基片台底座上，环形均布有37个第一凹腔，其直径设定为φ4.25mm，深度为150um。第二凹腔直径为φ3mm，深度为30um。基片台底座上环形凹槽宽度设定为2mm，高度设定为2mm，在一端位置保留有2mm宽度的限位凸台。选择与基片台底座相对应的第一盖板，盖板直径为φ75mm，高度3.65mm，盖板上环形均布有与基片台底座第一凹腔一一对应的37个通孔，如图7所示为该实施例中盖板通孔的分布设计示意图，其直径设定为φ6.25mm，底部限位凹槽直径φ71mm，深度2mm，故盖板通孔深度为1.65mm。

在本实施例中，以37个粗糙度≤30nm、厚度均为300um左右的3*3mm金刚石籽晶片的生长过程为例，进行具体说明。

首先，对金刚石籽晶进行酸洗处理，具体为：

(1)将金刚石籽晶排列放置于石英花篮中。

(2)配置适量的金刚石籽晶酸洗溶液：V(浓硫酸)：V(浓硝酸)＝3:1。

(3)选择合适容量的石英缸，倒入步骤(2)中配置的酸洗混合溶液，将石英缸置于加热台上，设定加热温度为120℃，酸煮60min左右；待金刚石籽晶表面无气泡产生为止。

(4)将步骤(3)中酸洗完成的金刚石籽晶依次用去离子水冲洗干净。

(5)将步骤(4)中冲洗完成的金刚石籽晶进行一般有机清洗，依次用丙酮、酒精超声清洗20min。

(6)将步骤(5)中清洗完成的金刚石籽晶片在氮气气氛下吹干，完成金刚石籽晶酸洗。

其次，将酸洗完成的金刚石籽晶片依次放入基片台底座上的第一凹腔内，安装第一盖板，整体放入MPCVD设备腔体内沉积台上，进行单晶金刚石预处理及生长，具体为：

(1)开启MPCVD设备，抽真空至真空度到1.0X10-6mbar以下，通入2000sccm的氢气，开启微波，温度设定为700℃左右，腔压设定为13kPa左右，持续60min，以净化MPCVD设备腔体，排除空气杂质影响，同时对金刚石籽晶表面清洗。

(2)在步骤(1)条件下，通入20sccm的氧气，温度提升至750℃，在V(H2)：V(O2)＝2000:20sccm条件下，对金刚石籽晶表面进行刻蚀处理，时间30min；在该工艺过程中，氢氧等离子体可以充分地对金刚石相金刚石刻蚀作用，以去除金刚石籽晶片表面及亚表面的缺陷，形成有利于CVD单晶金刚石同质外延生长的表面，提高单晶金刚石的生长质量。

(3)在步骤(2)刻蚀完成后，通入氢气和甲烷进行单晶金刚石同质外延生长，设定MPCVD设备运行功率为37KW，温度提升至850℃左右，V(H2)：V(CH4)＝2000：100sccm，生长72h。

(4)在步骤(3)中生长72h完成后，取出观察单晶金刚石生长情况，根据实际情况测量生长厚度，例如，金刚石籽晶从初始300um厚度生长至500um厚度，清理边缘结碳层，更换第二盖板，其参数与第一盖板一致，但第二盖板高度增加至3.85mm，即第二盖板通孔深度增加至1.85mm。

(5)将步骤(4)中清理完成的金刚石片重新放入基片台中，重复步骤(1)～(4)，继续进行单晶金刚石生长，例如再进行72h生长后，再次取出观察单晶金刚石生长情况，金刚石厚度从500um增加至800um厚度，再次清理边缘结碳层，更换第三盖板，其参数与第一盖板、第二盖板一致，但第三盖板高度增加至4.15mm，即第三盖板通孔深度增加至2.15mm。

(6)执行完成步骤(5)后，假如生长至800um厚度已达到目标值，此时停止通入甲烷，将温度升高至950℃左右，在氢气气氛下保温2h，然后以200℃为梯度逐级降温，并在各梯度保温2h，直到室温；此时关闭微波，停止通入氢气，关闭设备，得到厚度为800um的单晶金刚石同质外延片。

本申请的基片的生长方法，包括：在第一凹腔内放置基片后，在底座上方盖上盖板，盖板的上表面高于基片的上表面；通入工艺气体使基片生长；根据基片所处的生长阶段，更换不同厚度的盖板，使更换后的盖板的上表面高于基片的上表面；基片的生长厚度达到预设值时，停止通入工艺气体。本申请的基片的生长方法根据基片的生长阶段调整盖板的厚度，能改善基片的生长状态，提高基片的生长质量。单晶金刚石大批量同质外延生长。

第三实施例

本实施例与第二实施例的区别在于选择金刚石籽晶片尺寸为：5*5*0.3mm。基片台底座上第一凹腔环形均布有19个，其直径设定为φ7.08mm，与之对应的盖板上环形均布有与第一凹腔一一对应的通孔19个，其直径设定为φ9.48mm，如图8所示为本实施例中盖板通孔的分布设计示意图。

为了进一步说明，对本实施例中的5*5*0.3mm金刚石籽晶生长进行检测，同时使用同等尺寸规格的金刚石籽晶采用现有平板式基片台结构及方法进行生长，对比生长单晶金刚石结果。根据生长结果可直观的对比出本专利所述方案生长的单晶金刚石边缘多晶少、形面平整、无杂质。具体生长和检测过程如下：

1.为了对照本申请与现有技术的效果差异，采用同一批次的5*5*0.3mm的金刚石籽晶进行相同的预处理。

2.在生长过程中分别监测金刚石籽晶中心和边缘两个位置处的温度，进行测温统计，以此来评价温度场均匀性。

3.分别在生长24h、72h、118h、144h、168h后进行金刚石中心和边缘位置处生长厚度统计，以此来评价生长效率和稳定性。

生长过程测试结果汇总于如表1所示：

(1)在初始阶段，本申请实施例使用第一盖板；

(2)经过24h生长后，通过检测结果可见，本申请实施例所述方法的温度场均匀性优于现有技术方案，但生长厚度基本相当，金刚石表面TTV基本一致，这说明在生长初始阶段，本申请实施例与现有技术基本一致，无明显优越性；

(3)经过72h生长后，本申请实施例的温度场均匀性优于现有方案且稳定，通过生长厚度检测可知本申请实施例金刚石表面TTV更小，这说明72h生长后，本申请实施例生长更均匀；

(4)生长72h后，本申请实施例更换使用第二盖板继续生长，分别在生长118h和144h后进行检测，检测结果可知，在生长中期阶段，本申请实施例生长过程温度场和生长均匀性依然保持稳定，现有技术方案生长均匀性弊端逐渐显现，金刚石表面TTV逐渐增大；

(5)生长144h后，本申请实施例更换使用第三盖板继续生长，在168h后结束生长，经检测表明，本申请实施例生长的单晶金刚石生长速率高、表面生长均匀性稳定，整体TTV不超过10um，而现有技术方案生长TTV接近30um。

综上所述，通过实验结果验证了本申请实施例的半封闭式基片台结构在金刚石生长过程中始终保持生长界面与外界环境场的相对空间位置关系，从而使得金刚石高速均匀稳定生长。

表1本申请实施例与现有方案生长过程统计表

第四实施例

本实施例与第二实施例的区别在于选择封闭式基片台底座直径φ100mm，高度8mm；在基片台底座上，环形均布有37个第一凹腔，与之对应的盖板上环形均布有与第一凹腔对应的通孔37个，如图9所示为本实施例中盖板通孔的分布设计示意图。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基片台，用于容纳基片，其特征在于，包括底座和至少一盖板；

所述底座上设有至少一第一凹腔，所述第一凹腔的侧壁具有与所述基片相抵接的部分；所述盖板上设有至少一通孔，所述盖板可更换地与所述底座配合，不同所述盖板的厚度不同；所述盖板与所述底座配合时，所述第一凹腔的投影位于所述通孔的投影边缘的内部，所述盖板的上表面高于所述基片的上表面。

2.根据权利要求1所述的基片台，其特征在于，所述第一凹腔的纵切面呈矩形，所述第一凹腔的底面设有第二凹腔，所述第二凹腔的开口面积小于所述第一凹腔的开口面积。

3.根据权利要求2所述的基片台，其特征在于，所述第一凹腔的开口和所述第二凹腔的开口均呈圆形，所述基片呈矩形，所述第一凹腔的直径与所述基片的对角线长度相匹配，所述第二凹腔的直径小于或等于所述基片的边长。

4.根据权利要求1所述的基片台，其特征在于，所述第一凹腔的纵切面呈梯形，所述第一凹腔的开口面积大于所述第一凹腔的底面面积，所述第一凹腔的开口和底面均呈圆形，所述基片呈矩形，所述第一凹腔的开口的直径大于所述基片的对角线长度，所述第一凹腔的底面的直径小于所述基片的对角线长度。

5.根据权利要求1所述的基片台，其特征在于，所述盖板与所述底座配合时，所述盖板的上表面与所述基片的上表面的高度差为1.0mm～1.8mm。

6.根据权利要求1所述的基片台，其特征在于，所述通孔的直径与所述第一凹腔的直径之差为1.6mm～3mm。

7.根据权利要求1所述的基片台，其特征在于，所述底座设有第一限位部，所述盖板设有第二限位部，所述盖板与所述底座配合时，所述第一限位部与所述第二限位部相匹配。

8.根据权利要求7所述的基片台，其特征在于，所述第一限位部为沿所述底座上缘设置的环形凹槽，所述第二限位部为沿所述盖板下缘设置的环形凸边。

9.根据权利要求8所述的基片台，其特征在于，所述环形凹槽上设有至少一限位凸台，所述环形凸边上设有至少一限位凹口，所述盖板与所述底座配合时，所述限位凸台与所述限位凹口相匹配。

10.根据权利要求7所述的基片台，其特征在于，所述第一限位部为沿所述底座上缘设置的环形凸边，所述第二限位部为沿所述盖板下缘设置的环形凹槽。