CN211771539U - Mocvd石墨盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种MOCVD石墨盘，包括：盘体及分布于所述盘体表面用于放置外延衬底的多个石墨卡槽，所述多个石墨卡槽于所述盘体上分布为内圈和外圈；在外圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。其于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方位沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设槽口，并在槽口内放置低导热系数高机械强度的垫片，能够改善MOCVD大尺寸外延片温度均匀性的同时提高MOCVD石墨盘的机械强度，增加石墨盘的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种MOCVD石墨盘。
背景技术
金属有机化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，以下简称MOCVD)设备中使用的石墨盘是目前外延生长最重要的配件之一。在外延生长过程中，石墨载盘以500-1200转/分钟的速度高速旋转，外延片会在离心力方向紧压卡槽，导致外延片和卡座(pocket)紧压区域的温度高于外延片其它区域，导致外延片上的波长不均匀。对于四寸及以下的外延片，通常采用卡座尖角3(pocket tab)设计来减小外延片和石墨卡槽的接触面积以改善温度均匀性，如图1所示，其中，图1(a)为石墨盘结构示意图，图1(b)为石墨盘中一个石墨卡槽结构示意图，图1(c)为石墨卡槽截面示意图。但当外延衬底尺寸升级到6英寸及以上时，衬底的厚度也要相应增加以减少翘曲。但是，离心力增大到四倍以上时，卡座尖角很容易被压裂，缩短石墨盘寿命的同时影响外延产品的品质。
实用新型内容
为了克服以上不足，本实用新型提供了一种MOCVD石墨盘，有效改善大尺寸外延片的温度均匀性。
本实用新型提供的技术方案为：
一种MOCVD石墨盘，包括：盘体及分布于所述盘体表面用于放置外延衬底的多个石墨卡槽，所述多个石墨卡槽于所述盘体上分布为内圈和外圈；在外圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。
进一步优选地，在内圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。
进一步优选地，所述槽口弧度占石墨卡槽边缘的5％～20％，沿石墨卡槽半径方向上的厚度为1mm～20mm，高度与石墨卡槽的深度相同。
进一步优选地，所述垫片的导热系数小于75W/(m·K)，机械强度中弯曲强度大于170MPa，杨氏模量大于320GPa。
进一步优选地，所述垫片为AlN陶瓷垫片。
在本实用新型提供的MOCVD石墨盘中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方位沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设槽口，并在槽口内放置低导热系数高机械强度的垫片，能够改善MOCVD大尺寸外延片温度均匀性的同时提高 MOCVD石墨盘的机械强度，增加石墨盘的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术中石墨盘示意图，其中，图1(a)为石墨盘结构示意图，图 1(b)为石墨盘中一个石墨卡槽结构示意图，图1(c)为石墨卡槽截面示意图；
图2为本发明中石墨盘示意图，其中，图2(a)为石墨盘中一个石墨卡槽结构示意图，图2(b)为石墨卡槽截面示意图。
附图标记：
1-盘体，2-石墨卡槽，3-卡座尖角，4-槽口，5-垫片，6-外延衬底。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
在一实例中，MOCVD石墨盘中包括：盘体及分布于盘体表面用于放置外延衬底的多个石墨卡槽，多个石墨卡槽于盘体上分布为内圈和外圈。如图2所示，在外圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片，其中，图2(a)为石墨盘中一个石墨卡槽结构示意图，图2(b) 为石墨卡槽截面示意图。如图示，在外圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处(当石墨盘旋转，尤其是以500～1200转/min的速度高速旋转时外延衬底因离心力的作用与石墨卡槽接触挤压处)开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。具体，垫片的导热系数小于75W/(m·K)，机械强度中弯曲强度大于 170MPa，杨氏模量大于320GPa。槽口弧度占石墨卡槽边缘的5％～20％，沿石墨卡槽半径方向上的厚度为1mm～20mm，高度与石墨卡槽的深度相同，石墨卡槽的深度为500-2000μm；且垫片大小与该槽口的大小高度匹配，正好固定与该槽口内部，以此，在石墨盘旋转时，外延衬底因离心力的作用与石墨卡槽内的垫片接触挤，改善MOCVD大尺寸外延片温度均匀性的同时石墨卡槽内的卡座不会被压裂，增加石墨盘的使用寿命。
在另一实例中，除了在外圈的石墨卡槽中设置垫片外，在内圈的各石墨卡槽中也设置垫片，设置的位置、垫片与外圈中的相同，这里不做赘述。
在一实例中，垫片为AlN陶瓷垫片，开设的槽口弧度为50mm、沿石墨卡槽半径方向上的厚度为3mm、厚度与石墨卡槽的深度相同，且垫片通过镶嵌的方式卡在石墨卡槽的边缘。由AlN陶瓷垫片的导热系数远低于石墨盘的SiC涂层，能有效降低石墨盘旋转时离心力导致的外延片温度不均匀，同时具有很好的机械强度，能够能耐受大离心力，解决现有石墨盘中卡座尖角很容易被压裂的问题。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种MOCVD石墨盘，其特征在于，包括：盘体及分布于所述盘体表面用于放置外延衬底的多个石墨卡槽，所述多个石墨卡槽于所述盘体上分布为内圈和外圈；在外圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一个与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。
2.如权利要求1所述的MOCVD石墨盘，其特征在于，在内圈的每个石墨卡槽中，于MOCVD石墨盘旋转时离心力所在方向沿石墨卡槽边缘卡持外延衬底处开设有一槽口，内部固定一与该槽口大小匹配的低导热系数高机械强度垫片。
3.如权利要求1或2所述的MOCVD石墨盘，其特征在于，所述槽口弧度占石墨卡槽边缘的5％～20％，沿石墨卡槽半径方向上的厚度为1mm～20mm，高度与石墨卡槽的深度相同。
4.如权利要求1或2所述的MOCVD石墨盘，其特征在于，所述垫片的导热系数小于75W/(m·K)，机械强度中弯曲强度大于170MPa，杨氏模量大于320GPa。
5.如权利要求1或2所述的MOCVD石墨盘，其特征在于，所述垫片为AlN陶瓷垫片。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115404544A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-29 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 空心盘 |
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