一种用于MOCVD设备的石墨盘的制作方法

本实用新型属于石墨盘技术领域，具体地说涉及一种用于MOCVD设备的石墨盘。

背景技术：

MOCVD（金属有机化合物化学气相沉淀）是在气相外延生长（VPE）的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术，其以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

石墨盘是MOCVD设备中十分重要的部件，石墨盘上排布有若干圆形凹槽，用于在MOCVD外延生长中装载衬底片。目前在进行MOCVD工艺时，反应气体进入石墨盘上方的反应区域，石墨盘的下方形成有加热单元，加热单元对石墨盘进行加热，石墨盘受热升温，能够以热辐射和热传导方式对衬底进行加热，使衬底具有一定的温度，该温度使得反应气体之间进行化学反应，从而在衬底表面沉积外延材料层。但是，衬底与石墨盘直接接触，衬底由于加热易发生翘曲变形，造成衬底受热不均匀，导致化学气相沉积工艺的均匀性不高，外延芯片的良率偏低。

技术实现要素：

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种用于MOCVD设备的石墨盘。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于MOCVD设备的石墨盘，包括盘体，所述盘体内部设有凹槽，所述凹槽的内部嵌设有用于放置衬底的支撑架，且凹槽顶部的外围设有对支撑架起限位作用的定位槽，所述凹槽的槽壁顶部呈圆台结构，其槽壁底部呈圆柱结构，所述定位槽的槽底设有孔洞以及环形的弧槽；

所述支撑架呈环状，其纵截面呈Z型，所述支撑架包括第一圆环、第二圆环及连接第一圆环和第二圆环的倾斜的连接杆，且连接杆与第二圆环相接的一端设有沿垂直方向的竖直段，所述第一圆环位于定位槽内，且第一圆环与定位槽的槽底相贴设置，所述连接杆沿着圆台结构的槽壁设置，且连接杆与圆台结构的槽壁之间留有第一间隙，所述竖直段沿着圆柱结构的槽壁设置，且竖直段与圆柱结构的槽壁相贴设置，所述第二圆环位于凹槽内部用于承载衬底，且第二圆环与凹槽的槽底之间留有第二间隙。

进一步，所述第二圆环与衬底的底面相贴设置，且两者相贴处的面积占衬底底面面积的1/20~1/25。

进一步，所述孔洞包括第一孔洞和第二孔洞，且第一孔洞的洞深大于第二孔洞的洞深。

进一步，所述弧槽至少设为1个，且弧槽位于第一孔洞和第二孔洞之间。

进一步，所述弧槽设有3个。

进一步，所述定位槽的槽壁顶部设为斜面。

本实用新型的有益效果是：

借助支撑架将衬底悬置于凹槽中，促使石墨盘以热辐射或以热辐射为主方式对衬底进行加热，提高了衬底各处受热的均匀性，避免衬底发生翘曲变形，进而保证化学气相沉积工艺的均匀性，提高外延芯片的良率，结构新颖，具有较高的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中A处局部示意图；

图3是凹槽的结构示意图；

图4是支撑架的结构示意图。

附图中：1-盘体、2-凹槽、201-圆台结构、202-圆柱结构、3-支撑架、301-第一圆环、302-第二圆环、303-连接杆、304-竖直段、4-衬底、5-第一孔洞、6-第二孔洞、7-弧槽、8-定位槽、9-斜面。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

如图1-4所示，一种用于MOCVD设备的石墨盘，包括盘体1，所述盘体1内部设有若干凹槽2，所述凹槽2的内部嵌设有用于放置衬底4的支撑架3，且凹槽顶部的外围设有对支撑架3起限位作用的定位槽8。

所述凹槽2的槽壁顶部呈圆台结构201，其槽壁底部呈圆柱结构202。所述支撑架3呈环状，其纵截面呈Z型，所述支撑架3包括第一圆环301、第二圆环303及连接第一圆环301和第二圆环302的倾斜的连接杆303，且连接杆303与第二圆环302相接的一端设有沿垂直方向的竖直段304。具体的，所述第一圆环301位于定位槽8内，且第一圆环301与定位槽8的槽底相贴设置，同时，所述定位槽8的槽壁顶部设为斜面9，以避免支撑架3损坏盘体1。所述连接杆303沿着圆台结构201的槽壁设置，且连接杆303与圆台结构201的槽壁之间留有第一间隙，所述竖直段304沿着圆柱结构202的槽壁设置，且竖直段304与圆柱结构202的槽壁相贴设置，以增加支撑架3的稳定性，此处传导热量有限。所述第二圆环302位于凹槽2内部用于承载衬底4，且第二圆环302与凹槽2的槽底之间留有第二间隙。也就是说，支撑架3将衬底4悬置于凹槽2内部，使得衬底4与盘体1不直接接触，从而消除由于衬底4与石墨盘接触带来的热传导，使得石墨盘对衬底4的加热为热辐射或以热辐射为主，提高衬底4受热的均匀性，进而保证化学气相沉积工艺的均匀性，提高外延芯片的良率。

同时，由于第一圆环301与定位槽8的槽底相贴设置，为了减少石墨盘对衬底4的热传导，所述定位槽8的槽底设有孔洞，所述孔洞包括第一孔洞5和第二孔洞6，且第一孔洞5的洞深大于第二孔洞6的洞深，同时，孔洞和第一间隙有助于减少对衬底边缘的热辐射。此外，定位槽8的槽底还至少设有1个环形的弧槽7，以减少第一圆环301与定位槽1槽底的接触面积，本实施例中，弧槽7位于第一孔洞5和第二孔洞6之间，且弧槽7设有3个。此外，第二圆环302与衬底4的底面相贴设置，且两者相贴处的面积占衬底4底面面积的1/20~1/25，以尽可能的减小第二圆环302与衬底4的接触面积。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。