[实用新型]一种提高MOCVD机台中4寸外延片波长均匀性的石墨盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种MOCVD（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀）设备，尤其是指一种提高MOCVD机台中外延波长均匀性的石墨盘。 

背景技术

MOCVD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。MOCVD是以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。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃,用灯丝加热石墨盘(衬底基片在石墨盘上方),H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。 

反应室是由不锈钢Shutter和石墨盘组成。为了生长组分均匀、超薄层、异质结构的化合物半导体材料，各生产厂家和研究者在反应室结构的设计上下了很大功夫，设计出了不同结构的反应室。石墨盘是由高纯石墨制成，并包裹SIC层。加热多采用灯丝辐射加热。由热电偶和温度控制器来控制温度，一般温度控制精度可达到0.2℃或更低。 

目前的Veeco465I型MOCVD机台4寸外延石墨盘100的设计如图1，具有高度h为50μm的底座102和平面的底面设计。在生长量子阱阶段，如图1中所示，外延片101在翘曲的作用下，中心部分更靠近甚至紧挨石墨盘的底座102，将导致这一部分温度更高。 

Veeco465I型MOCVD机台生长4寸外延片时，由于衬底和外延之间的晶格失配会使外延片发生翘曲现象，翘曲使得在生长量子阱时外延片中心位置比边缘更靠近或紧挨石墨盘Pocket的表面，从而使中心部分温度高于边缘部分，最终导致外延片中心部分的发光波长要比边缘部分短。由于4寸外延片面积较大，将加剧外延中心部分和边缘部分的波长差，这将对后续的芯片制成以及分选工作造成时间和成本的大幅增加；如果外延片的翘曲程度进一步加深，中心部分与边缘部分的生长条件差异过大，还会进一步造成外观异常，直接造成外延片的报废。 

鉴于此，实有必要设计一种新的结构以改善上述问题。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提出一种提高MOCVD机台中4寸外延波长均匀性的石墨盘，当使用该石墨盘生长外延片时，可以改善外延片生长量子阱时中心与边缘的温场分布，从而改善外延片的波长均匀性。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种提高MOCVD机台中外延片201波长均匀性的石墨盘200，该石墨盘包括底座202以及卡持该外延片201的圆台203； 

所述底座202包括弧形下凹的圆形底面2021以及自该圆形底面边缘弯折延伸的侧壁2022；所述圆台203自该侧壁2022的顶端向外弯折延伸而成。 

所述底座202的侧壁2022的高度H为80-100μm。 

所述圆形底面2021的弧形下凹深度L为20-30μm。 

本实用新型不但提高了外延产出的合格率，并且大幅减少后续芯片与分选流程的时间和成本，提高了最终的产品产出率。 

附图说明

图1为现有的MOCVD机台石墨盘与4寸外延翘曲现象状态示意图。 

图2为本实用新型MOCVD机台石墨盘与4寸外延使用状态示意图。 

附图标记说明 

外延片      101、201      石墨盘      100 

高度        H、h          底座        102、202 

深度        L             圆台        203 

圆形底面    2021          侧壁        2022 

底面        2031          侧面        2032 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。 

请参阅图2所示，一种提高MOCVD机台中外延片201波长均匀性的石墨盘200。该石墨盘包括底座202以及卡持该外延片201的圆台203。