一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的mocvd大尺寸不等厚度石墨托盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤，所述石墨托盤，通過石墨托盤石墨材料本身的厚度變化，利用石墨材料導(dǎo)熱性和熱輻射氣氛導(dǎo)熱性的差異，自行調(diào)節(jié)其導(dǎo)熱效率：即，原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤的下部區(qū)，加大其石墨材料厚度、相應(yīng)減小熱輻射氣氛導(dǎo)熱路程權(quán)重，以提高導(dǎo)熱效率、升高該區(qū)溫度；而原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤的下部區(qū)，減小其石墨材料厚度、相應(yīng)增大熱輻射氣氛導(dǎo)熱路程權(quán)重，以減弱導(dǎo)熱效率、降低該區(qū)溫度；以此，實現(xiàn)對石墨托盤樣品槽表面溫度的均勻化，以適應(yīng)MOCVD設(shè)備對大尺寸襯底外延生長之溫度均勻性要求，并能增加工藝窗口，利于規(guī)?；a(chǎn)及穩(wěn)定性，經(jīng)濟效益較好。
【專利說明】
一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOGVD大尺寸不等厚度石墨托盤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，一種半導(dǎo)體材料及器件制備用MOCVD配件石墨托盤，尤其涉及一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)過近十年的研究與發(fā)展，GaN作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料，以其為代表的II1-V氮化物為代表的半導(dǎo)體器件領(lǐng)域獲得了重大的突破，而且在半導(dǎo)體照明領(lǐng)域取得大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。研究成果表明，氮化鎵的物理化學(xué)性能使其成為發(fā)光二極管，激光器，高功率電子器件等光電子器件的理想材料。
[0003]隨著產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用與發(fā)展，進一步降低經(jīng)濟成本成為產(chǎn)業(yè)面臨的問題，這為大尺寸襯底外延器件技術(shù)提出了要求。LED照明發(fā)光二極管逐漸由2英寸向4英寸或者6英寸轉(zhuǎn)變。然而，對于高功率電子器件應(yīng)用領(lǐng)域，其面臨的問題更為嚴(yán)峻。由于目前IC半導(dǎo)體電子器件工藝生產(chǎn)線基本都是6英寸以上規(guī)格，硅基或者碳化硅基氮化物功率器件的產(chǎn)業(yè)推廣或者應(yīng)用必然以6英寸以上規(guī)格為主，因此大尺寸外延成為氮化物在半導(dǎo)體器件應(yīng)用的必然要求。然而，6英寸以上規(guī)格襯底外延對MOCVD等外延設(shè)備的溫度均勻性要求更高，現(xiàn)有的MOCVD等外延設(shè)備的加熱絲形狀和功率因子對于大尺寸襯底外延器件的窗口比較小，嚴(yán)格的溫度均勻性比較難穩(wěn)定，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)。因此，解決MOCVD設(shè)備生長大尺寸襯底的溫度均勻性分布問題顯得尤為突出。由于MOCVD石墨托盤是襯底與加熱器之間唯一的導(dǎo)熱媒介，其也扮演著導(dǎo)熱媒介的角色，從導(dǎo)熱媒介設(shè)計出發(fā)，進一步改善MOCVD設(shè)備的溫度均勻性，有利于提高大尺寸襯底外延器件的穩(wěn)定性，降低經(jīng)濟成本，對其產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用有著重要的推廣和促進作用。實際應(yīng)用中，相對于大尺寸的襯底，MOCVD在最優(yōu)的溫度分布條件下，仍顯出其局部溫度不均勻，而影響工藝調(diào)節(jié)及穩(wěn)定性，不利于提高器件性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤。
[0005]所述石墨托盤，在石墨托盤樣品槽形狀及表面平整度保持不變的情況下，通過改變石墨托盤的下部石墨材料厚度的方法，利用石墨導(dǎo)熱性與輻射氣氛導(dǎo)熱性的差異，自行調(diào)節(jié)導(dǎo)熱效率，減小樣品槽原溫不同區(qū)之間的溫差，從而在外延過程中提高樣品槽表面的溫度均勻性及穩(wěn)定性。
[0006]*(注:原溫:即原先樣品槽溫度，是指未采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的原先石墨托盤在高溫生長狀態(tài)下的樣品槽表面溫度)
[0007]實際應(yīng)用中，在加熱器與樣品槽之間的導(dǎo)熱，經(jīng)過兩段不同路經(jīng)。一段是從加熱器到石墨托盤背面的輻射氣氛導(dǎo)熱段，另一段是從石墨托盤背面到樣品槽表面的石墨材料導(dǎo)熱段。由于石墨材料導(dǎo)熱性遠優(yōu)于氣氛導(dǎo)熱性，所以改變石墨托盤厚度相當(dāng)于改變氣氛導(dǎo)熱的距離權(quán)重，就改變總的導(dǎo)熱距離及導(dǎo)熱效率，也就改變單位時間內(nèi)到達樣品槽表面的熱量以及樣品槽表面的溫度，由此實現(xiàn)對樣品槽表面溫度的均勻性控制。
[0008]本發(fā)明，對于原先樣品槽溫度(以下簡稱原溫)高的區(qū)，減小與其相應(yīng)的石墨托盤底部石墨材料的厚度，即減短石墨材料中的導(dǎo)熱距離、加長熱輻射氣氛中的導(dǎo)熱距離，由于熱輻射氣氛的導(dǎo)熱性比石墨材料的差，所以其效果相當(dāng)于減少單位時間內(nèi)到達該區(qū)樣品槽表面的熱量，最終降低該區(qū)樣品槽表面溫度;而對于原溫低的區(qū)，增大與其相應(yīng)的石墨托盤底部石墨材料的厚度，即加長石墨材料中的導(dǎo)熱距離、減短熱輻射氣氛中的導(dǎo)熱距離，由于石墨材料的導(dǎo)熱性比熱輻射氣氛的好，所以其效果相當(dāng)于增多單位時間內(nèi)到達該區(qū)樣品槽表面的熱量，最終升高該區(qū)樣品槽表面的溫度；其總效果:減小了原溫不同區(qū)之間的溫差、改善了樣品槽表面的溫度均勻性，以適應(yīng)大尺寸外延對MOCVD溫度均勻性要求。
[0009]具體技術(shù)方案如下:
[0010]通常的MOCVD機型的石墨托盤，在設(shè)備溫度均勻性最優(yōu)的情況下，其大尺寸樣品槽靠近外緣區(qū)溫度高于靠近中心區(qū)的溫度。然而，這種不均勻溫度分布不利于大尺寸樣品的工藝穩(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明提供一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤，可以克服這種缺點。
[0012]本發(fā)明石墨托盤，主要包括石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)、和石墨托盤上部的樣品槽表面平整區(qū)；其特征在于，所述石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)，其與樣品槽的原溫不同區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料其厚度是不等的，即，原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料其厚度較厚，而原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料其厚度較薄;如此，通過所述不同區(qū)的石墨材料的不等厚度，利用石墨材料導(dǎo)熱性和熱輻射氣氛導(dǎo)熱性的差異，以自行調(diào)節(jié)其導(dǎo)熱效率、減小原溫不同區(qū)之間的溫差，從而實現(xiàn)樣品槽表面溫度的均勻化。
[0013]需要指出的是，本發(fā)明所述石墨托盤的不等厚度，表現(xiàn)在石墨托盤下部的石墨材料厚度的不等，而石墨托盤上部樣品槽表面，則是保持平整的，這有利于大尺寸襯底在外延過程中的穩(wěn)定性.
[0014]所述石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)，其表面呈現(xiàn)曲面，所述曲面的形狀可以是旋轉(zhuǎn)拋物曲面、或圓錐曲面、或圓錐臺曲面;所述曲面的參數(shù)，如曲率、梯度等，可根據(jù)原溫分布及實際需要進行設(shè)計。
[0015]所述不等厚度區(qū)所呈現(xiàn)的曲面，其制作加工，采用通過模具直接成形、或?qū)⒊Ｒ?guī)石墨托盤下部通過拋磨加工成形、或在石墨托盤底面貼石墨材料及其混合材料的不等厚度的附加片成形的方法;在實用中，根據(jù)實際情況及需要，在所述模具成形、或拋磨加工成形、或貼不等厚度的附加片成形等方法中，可選用其中一種或混合使用其中幾種。
[0016]通過設(shè)計不同曲率、不同梯度的曲面，如，旋轉(zhuǎn)拋物曲面、圓錐曲面、圓錐臺曲面等，就可以實現(xiàn)本發(fā)明所述自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤。
[0017]采用本發(fā)明石墨托盤能改善大尺寸樣品槽的溫度均勻性，有利于大尺寸襯底外延的穩(wěn)定生產(chǎn)，在工業(yè)應(yīng)用中有重要的經(jīng)濟價值。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例一，采用拋磨成凸型旋轉(zhuǎn)拋物曲面形式加大其厚度的一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。其中(a)為單片六英寸(或八英寸)襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖；(b)為該石墨托盤A-A'截面圖；(C)為局部B放大圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實施例二，采用貼附加片成凸型旋轉(zhuǎn)拋物曲面形式加大其厚度的一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。其中(a)為單片六英寸(或八英寸)襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖；(b)為該石墨托盤A-A'截面圖；(C)為局部B放大圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例三，采用拋磨成凹型旋轉(zhuǎn)拋物曲面形式減小其厚度的一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。其中(a)為單片8英寸襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖；(b)為該石墨托盤A-A'截面圖；(c)為局部B放大圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實施例四，采用拋磨成圓錐臺曲面形式減小其厚度的一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。其中(a)為3片6英寸襯底生長用MOCVD大尺寸石墨托盤的俯視圖；(b)為該石墨托盤A-A'截面圖；(c)為局部B放大圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:
[0023]1:石墨托盤;2:樣品槽;21:[原溫]T2I溫區(qū)；22:[原溫]T22溫區(qū);23:[原溫]T23溫區(qū)；24:[原溫]T2^a區(qū)；31:[原溫]T21溫區(qū)凸型加厚區(qū)；32:[原溫]T22溫區(qū)凸型加厚區(qū)；33:[原溫]T23溫區(qū)凸型加厚區(qū)；41:[原溫]T21溫區(qū)附加層加厚區(qū)；42:[原溫]T22溫區(qū)附加層加厚區(qū)；43:[原溫]T23溫區(qū)附加層加大厚度區(qū)；51:[原溫]T21溫區(qū)凹型減厚面;52:[原溫]T22溫區(qū)凹型減厚曲面;53:[原溫]T23溫區(qū)凹型減厚曲面;61:[原溫]T21溫區(qū)圓錐臺減厚曲面;62:[原溫]T22溫區(qū)圓錐臺減厚曲面;63:[原溫]T23溫區(qū)圓錐臺減厚曲面;64:[原溫]T24溫區(qū)圓錐臺減厚曲面;A-A'為石墨托盤截面部位
[0024]*(注:‘加厚區(qū)’:即‘加[大]厚[度謳‘減厚曲面’:即‘減[小]厚[度后的]曲面’)具體實施例
[0025]以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述僅用于解釋本發(fā)明的具體實施例，而并不限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
[0026]實施例一
[0027]如圖1所示，采用拋磨成凸型旋轉(zhuǎn)拋物曲面形式加大其厚度的，本發(fā)明自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。通常石墨托盤I其樣品槽2的靠近外緣部溫區(qū)21的原溫T21較高、靠近其中心部溫區(qū)23的原溫T23較低、而處于中間區(qū)22的原溫T22居中，即，T2I>T22>T23。根據(jù)這種情況，本發(fā)明石墨托盤，在設(shè)計中，對應(yīng)T23溫區(qū)23的凸型加厚區(qū)33的厚度較厚，對應(yīng)T22溫區(qū)22的凸型加厚區(qū)32的厚度居中，對應(yīng)T21溫區(qū)21的凸型加厚區(qū)31的厚度較薄;這樣，分別較大地/適度地/較小地加長在導(dǎo)熱性能較好的石墨材料中的導(dǎo)熱距離、分別較小地/適度地/較大地減短在導(dǎo)熱性能較差的輻射氣氛中的導(dǎo)熱距離，由于石墨材料導(dǎo)熱性遠優(yōu)于輻射氣氛導(dǎo)熱性，其效果相當(dāng)于:不同程度較多地/適度地/較少地增加單位時間內(nèi)到達23區(qū)/22區(qū)/21區(qū)表面的熱量、不同程度較多地/適度地/較少地提高樣品槽表面23區(qū)/22區(qū)/21區(qū)的溫度T23/T22/T21，從而，縮小樣品槽表面23區(qū)/22區(qū)/21區(qū)之間的溫差，使樣品槽表面溫度均勻化。
[0028]實施例二
[0029]如圖2所示，采用在石墨托盤底面貼附加片成凸型旋轉(zhuǎn)拋物曲面形式加大其厚度的，本發(fā)明自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤的示意圖。通常石墨托盤I其樣品槽2的靠近外緣部溫區(qū)21的原溫T21較高、靠近中心部溫區(qū)23的原溫T23較低、而中間區(qū)22的原溫T22居中，即，T21>T22>T23。根據(jù)這種情況，本發(fā)明石墨托盤，在設(shè)計中，與Τ23溫區(qū)23所對應(yīng)的凸型附加層加厚區(qū)43的厚度較厚，對應(yīng)T22溫區(qū)22所對應(yīng)的凸型附加層加厚區(qū)42的厚度居中，對應(yīng)T21溫區(qū)21所對應(yīng)的凸型附加層加厚區(qū)41的厚度較薄;這樣，相當(dāng)于分別較大地/適度地/較小地加長在導(dǎo)熱性較好的附加層材料中的導(dǎo)熱距離、分別較小地/適度地/較大地減短在導(dǎo)熱性較差的輻射氣氛中的導(dǎo)熱距離，由于附加層材料導(dǎo)熱性遠優(yōu)于輻射氣氛導(dǎo)熱性，其效果相當(dāng)于:不同程度較多地/適度地/較少地增加單位時間內(nèi)到達區(qū)域23表面的熱量、不同程度較多地/適度地/較少地提高樣品槽表面23區(qū)/22區(qū)/21區(qū)的溫度Τ23/Τ22/Τ21，從而，縮小樣品槽表面23區(qū)/22區(qū)/21區(qū)之間的溫差，使樣品槽表面溫度均勻化。
[0030]實施例三:
[0031]如圖3(a)所示，I為目前市場中的一種MOCVD石墨托盤，2為石墨托盤中的單片8英寸樣品槽。在實際生產(chǎn)過程中，在MOCVD設(shè)備最優(yōu)的溫度均勻分布情況下，由于襯底尺寸大、并隨長期使用而加熱器中心部和外緣部的不同步老化以及加熱器本身設(shè)計狀態(tài)的不同所致，其樣品槽2中心區(qū)23的溫度T23比外緣區(qū)21的溫度T21高、而22區(qū)的溫度T22居中，即，Τ21<Τ22<Τ23，這種狀態(tài)不利于大尺寸硅襯底的外延工藝。
[0032]本發(fā)明一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤，在本實施例中，將石墨托盤樣品槽背面拋磨成凹型旋轉(zhuǎn)拋物曲面，如圖3(b)、(c)所示，其仰視圖呈現(xiàn)凹型旋轉(zhuǎn)拋物曲面，其不同部位的托盤底部石墨材料的厚度(Houdu，縮寫為Hd)向托盤中心方向呈現(xiàn)梯度式減??；即，中心區(qū)23所對應(yīng)的石墨托盤石墨材料的的厚度(Hd23,其所對應(yīng)的凹型減厚曲面為53)最薄，中間區(qū)22所對應(yīng)的石墨托盤石墨材料的厚度(Hd22，其所對應(yīng)的凹型減厚曲面為52)適中，而外緣區(qū)21所對應(yīng)的石墨托盤石墨材料的厚度(Hd21，其所對應(yīng)的凹型減厚曲面為51)最厚，即，Hd23<Hd22<Hd2i。因石墨材料的導(dǎo)熱性遠優(yōu)于福射氣氛導(dǎo)熱性，故改變石墨材料的厚度相當(dāng)于改變石墨材料導(dǎo)熱的權(quán)重及輻射氣氛導(dǎo)熱的權(quán)重。因此，較多地減薄23區(qū)底部石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于:較多減少石墨材料導(dǎo)熱的權(quán)重而較多增加輻射氣氛導(dǎo)熱的權(quán)重，即，較多降低23區(qū)底部石墨材料的導(dǎo)熱性、較多減少單位時間內(nèi)到達23區(qū)石墨材料及其表面的熱量、也就較多降低23區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及樣品槽表面溫度T23;而適度減薄22區(qū)所對應(yīng)的石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于:適度降低22區(qū)底部石墨材料的導(dǎo)熱性、適度減少單位時間內(nèi)到達22區(qū)所對應(yīng)石墨材料及其表面的熱量、也就適度降低22區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及樣品槽表面溫度T22;同理，較少減薄或不減薄21區(qū)所對應(yīng)的石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于:較少降低或不降低21區(qū)底部石墨材料的導(dǎo)熱性、較少減少或不減少單位時間內(nèi)到達21區(qū)底部石墨材料及其表面的熱量、也就較少降低或不降低21區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及樣品槽表面溫度T21;其總效果為，減小了中心23區(qū)、中間22區(qū)、外緣21區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料之間的溫差，也就減小了中心23區(qū)、中間22區(qū)、外緣21區(qū)樣品槽表面之間的溫差，從而相應(yīng)改善8英寸樣品槽2表面的溫度均勻性，利于8英寸硅襯底外延生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
[0033]實施例四:
[0034]如圖4(a)所示，I為目前市場中的一種3片8英寸的MOCVD行星式大尺寸石墨托盤，2為石墨托盤中的8英寸樣品槽，在實際生產(chǎn)過程中，由于3個樣品槽分別處于托盤外緣與中心之間的同心圓環(huán)上，同時，由上向下的較低溫的源氣流從石墨托盤I的中心往外流動的緣故，即使在設(shè)備最優(yōu)的溫度分布前提下，大尺寸襯底上部樣品槽2實際表現(xiàn)出來的表面溫度分布為:靠近石墨托盤中心部的樣品槽24區(qū)溫度T24最低，中間部的樣品槽23區(qū)/22區(qū)溫度IWT22居中，而靠近石墨托盤外緣部的樣品槽21區(qū)溫度T21最高，即，T24<T23<T22<T21，這種溫度分布對大尺寸硅襯底在外延生長時容易發(fā)生龜裂，不利于器件性能及其提高。
[0035]本實施例，一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤，將石墨托盤底部拋磨成如圖4(b)、(c)所示，其仰視圖呈現(xiàn)圓錐臺曲面，其不同部位的托盤底部石墨材料的厚度(Hd)向托盤外緣方向呈現(xiàn)梯度式減??；即，靠中心的24區(qū)所對應(yīng)的的托盤底部石墨材料的厚度(Hd24,其圓錐臺減厚曲面為64)最厚，處于中間的23區(qū)/22區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的厚度(Hd23/Hd22，其圓錐臺減厚曲面分別為63/62)居中，而靠外緣的21區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的厚度(Hd21，其圓錐臺減厚曲面為61)最薄，即，Hd24>Hd23>Hd22>Hd21;由于石墨材料的導(dǎo)熱性遠優(yōu)于輻射氣氛導(dǎo)熱性，減小石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于，減少石墨材料的導(dǎo)熱的權(quán)重、增加輻射氣氛導(dǎo)熱的權(quán)重；即，較少減薄或不減薄24區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于，較少降低或不降低24區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料的導(dǎo)熱性能、較少減少或不減少單位時間內(nèi)到達24區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及其表面的熱量、也就較少降低或不降低24區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及其表面的溫度T24;而適度減小23區(qū)/22區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于，適度降低23區(qū)/22區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的導(dǎo)熱性能、適度減少單位時間內(nèi)到達23區(qū)/22區(qū)所對應(yīng)的石墨材料及其表面的熱量、也就適度降低23區(qū)/22區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及其表面的溫度T23/T22;而較多減小21區(qū)對應(yīng)的托盤底部石墨材料的厚度其效果相當(dāng)于，較多降低21區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料的導(dǎo)熱性、減少單位時間內(nèi)到達21區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及其表面的熱量、也就較多降低21區(qū)所對應(yīng)托盤底部石墨材料及其表面的溫度T21;其總效果為，減小了21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)、24區(qū)所對應(yīng)的托盤底部石墨材料之間的溫差，也就減小了21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)、24區(qū)樣品槽表面之間的溫差，從而改善3片6英寸樣品槽表面的溫度均勻性，達到本發(fā)明自身調(diào)節(jié)使溫度均勻化的目的，利于3片6英寸硅襯底外延生產(chǎn)的穩(wěn)定性。。
[0036]以上四種不等厚度的石墨托盤，都能改善大尺寸樣品槽的溫度均勻性，有利于大尺寸襯底外延的穩(wěn)定生產(chǎn)，在工業(yè)應(yīng)用中有重要的經(jīng)濟價值。
【主權(quán)項】
1.一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度均勻化的MOCVD大尺寸不等厚度石墨托盤，其特征在于，包括石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)和石墨托盤上部的樣品槽表面平整區(qū)；所述石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)，與樣品槽的原溫不同區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料厚度是不等的，即，原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料其厚度較厚，而原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤下部的石墨材料其厚度較薄。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述石墨托盤，其特征在于，所述石墨托盤下部的石墨材料不等厚度區(qū)，其表面呈現(xiàn)曲面，所述曲面的形狀可以是旋轉(zhuǎn)拋物曲面、圓錐曲面或圓錐臺曲面;所述曲面的參數(shù)，可根據(jù)原溫分布及實際需要進行設(shè)計。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述石墨托盤，其特征在于，所述不等厚度區(qū)所呈現(xiàn)的曲面，其制作加工，采用通過模具直接成形、或?qū)⒊Ｒ?guī)石墨托盤下部通過拋磨加工成形、或在石墨托盤底面貼石墨材料及其混合材料的不等厚度的附加片成形的方法;在實用時，根據(jù)實際情況及需要，在所述模具成形、或拋磨加工成形、或貼不等厚度的附加片成形的方法中，選用其中一種或混合使用其中幾種。
【文檔編號】C23C16/458GK105887048SQ201610260714
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】羅睿宏, 梁智文, 張國義
【申請人】東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司