[实用新型]石墨盘及异形衬底

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学气相沉积(CVD)技术领域，特别涉及用于化学气相沉积工艺的石墨盘和异形衬底。

背景技术

MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种化学气相外延沉积工艺。它以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的源材料，以热分解反应方式在石墨盘上进行沉积工艺，生长各种III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

下面对现有的化学气相沉积工艺的原理进行说明。具体地，以MOCVD为例，请参考图1所示的现有的化学气相沉积工艺设备的结构示意图。

手套箱10内形成有相对设置的喷淋头11和石墨盘12。所述喷淋头11内可以设置多个小孔，所述喷淋头11用于提供反应气体。所述石墨盘12内具有多个凹槽，每个凹槽内对应放置一片衬底121，所述衬底121的材质通常为价格昂贵的蓝宝石。所述石墨盘12的下方还形成有加热单元13，所述加热单元13对石墨盘12进行加热，石墨盘12受热升温，能够以热辐射和热传导方式对衬底121进行加热。由于衬底121放置在石墨盘12中，两者接触，因此石墨盘12对衬底121的加热以热传导为主。

在进行MOCVD工艺时，反应气体自喷淋头11的小孔进入石墨盘12上方的反应区域(靠近衬底121的表面的位置)，所述衬底121由于加热单元13的热传导加热而具有一定的温度，从而该温度使得反应气体之间进行化学反应，从而在衬底121表面沉积外延材料层。

在实际中发现，现有的化学气相沉积设备的产量偏低，外延芯片的成本较高，无法满足应用的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例解决的问题是提供了一种石墨盘和异形衬底，通过在石墨盘中放置异形衬底，提高了石墨盘的利用率，提高了化学气相沉积设备的产量，降低了外延芯片的成本，满足了应用的要求。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于化学气相沉积工艺的石墨盘，具有用于放置衬底的凹槽，所述凹槽为异形凹槽，所述异形凹槽中放置异形衬底，所述异形凹槽和异形衬底用于增大石墨盘的利用率。

可选地，所述异形凹槽的形状为等腰梯形、正六边形、长方形或正方形。

可选地，所述异形衬底的形状和尺寸应满足其外接圆的直径为2英寸、4英寸、6英寸或8英寸。

可选地，所述石墨盘的直径为16～19英寸。

可选地，所述异形凹槽和异形衬底的形状为等腰梯形，所述异形衬底具有直径为4英寸的外接圆，所述石墨盘中的异形凹槽和放置的异形衬底的数目分别为68个。

可选地，所述异形凹槽和异形衬底的形状为正方形，所述异形衬底具有直径为4英寸的外接圆，所述石墨盘中的异形凹槽和放置的异形衬底的数目分别为21个。

相应地，本实用新型还提供一种异形衬底，所述异形衬底的形状为长方形、正方形、等腰梯形或正六边形。

可选地，所述异形衬底的形状和尺寸应满足其外接圆的直径为2英寸、4英寸、6英寸或8英寸。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的石墨盘中的凹槽为异形凹槽，其中放置了与所述异形凹槽对应的异形衬底，提高了石墨盘的利用率，提高了化学气相沉积设备的产量，降低了外延芯片的成本，满足了应用的要求；

进一步优化地，所述异形衬底的形状和尺寸应满足其外接圆的直径为2英寸、4英寸、6英寸或8英寸，从而所述异形衬底可以利用现有的常见的圆形衬底切割制作，该异形衬底对应的面积为利用该圆形衬底能够切割的最大面积，从而也减少了圆形衬底的材料的浪费。

附图说明

图1是现有技术的MOCVD装置的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的石墨盘的示意图；

图3是本实用新型第二实施例的石墨盘的示意图。

具体实施方式

现有的化学气相沉积设备的产量偏低，外延芯片的成本较高，无法满足应用的要求。经过发明人研究发现，由于现有的化学气相沉积设备的石墨盘中放置的衬底的布局不合理，导致了石墨盘的利用率偏低，并且导致了化学气相沉积设备每一炉能工艺的衬底的数目受到了限制。以现有的直径为18英寸的石墨盘为例，若其中放置4英寸衬底，则其中最多能够放置12片，石墨盘表面的利用率仅为59％，石墨盘的利用率偏低。本实用新型所述的石墨盘的利用率是指，石墨盘上放置的全部衬底的面积之和与石墨盘的直径对应的圆的面积的百分比。