一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘制造技术

本申请提供了一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘。所述承载盘包括：至少一个承载子盘，呈凹槽结构，用于放置外延晶圆衬底；在所述承载子盘内的第一空间填充有第一导热材料，所述第一空间为，当所述承载子盘放置有所述外延晶圆衬底时，所述外延晶圆衬底的平边和所述承载子盘侧壁之间的空间；所述第一导热材料的导热系数不低于所述承载子盘的导热系数。本申请实施例提供的承载盘可以提高外延晶圆衬底平边位置的热辐射加热效果，补偿了外延晶圆衬底平边位置的温度，可使得整个外延晶圆衬底温度更加均匀，由此抑制外延晶圆平边和边缘的黑点、雾边、裂痕等缺陷的产生，改善了外延片晶圆平边的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。

A Bearing Disk for Metal Organic Chemical Vapor Deposition

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘
本申请涉及半导体
，具体涉及一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘。
技术介绍
金属有机物化学气相沉积设备(MetalOrganicChemicalVaporDeposition、MOCVD)广泛应用于发光二极管(LightEmittingDiode，LED)外延(Epitaxy)和器件外延。MOCVD包括承载盘(WaferCarrier)，其上分布有多个承载子盘。承载子盘用于放置外延晶圆衬底。使用MOCVD进行LED外延生长制程一般为：外延晶圆衬底放置在承载子盘上，衬底连同承载子盘由电阻丝或射频加热到500℃-1200℃，有机源通过载气H2、N2等带进反应室，在外延晶圆衬底上生长，形成薄膜。随着技术的发展，外延晶圆衬底的尺寸越来越大(6寸、8寸和12寸)，由此增大了外延晶圆的应力和翘曲度。随着外延晶圆的应力和翘曲度增大，外延晶圆的平边和边缘的晶体质量受到极大影响。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘，可用于改善外延晶圆平边或边缘的晶体质量。第一方面，本申请的实施例提供了一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘，包括：至少一个承载子盘，呈凹槽结构，用于放置外延晶圆衬底；在所述承载子盘内的第一空间填充有第一导热材料，所述第一空间为，当所述承载子盘放置有所述外延晶圆衬底时，所述外延晶圆衬底的平边和所述承载子盘侧壁之间的空间；所述第一导热材料的导热系数不低于所述承载子盘的导热系数。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述第一空间填充的第一导热材料的高度不高于所述承载子盘侧壁的高度。在该实现方式中，可避免承载盘旋转以及承载子盘旋转导致第一导热材料甩脱的风险。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述承载子盘的材料为石墨；所述第一导热材料为以下任一种或至少两种的组合：石墨、碳化硅、石墨烯、钛金属、钨金属。在该实现方式中，针对承载子盘的材料，选用的第一导热材料，可提高外延晶圆衬底平边位置的热辐射加热效果，改善了外延片晶圆平边的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述承载子盘的表面涂覆有碳化硅，所述第一空间填充的第一导热材料的表面涂覆有碳化硅。在该实现方式中，可增加承载子盘表面和第一空间填充的第一导热材料表面的强度和硬度，并且可减缓气体腐蚀。结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述承载子盘具有导热系数高于所述承载子盘底壁的侧壁。在该实现方式中，可以提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，补偿了外延晶圆衬底边缘位置的温度，由此抑制外延晶圆边缘的黑点、雾边、裂痕等缺陷的产生，改善了外延片晶圆边缘的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述承载子盘底壁的材料为石墨；所述承载子盘侧壁的材料为石墨烯。在该实现方式中，针对承载子盘底壁的材料，选用的第一导热材料，可提高外延晶圆衬底平边位置的热辐射加热效果，改善了外延片晶圆平边的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述承载子盘侧壁包括第一层和第二层，所述第二层的导热系数高于所述承载子盘底壁的导热系数。在该实现方式中，所述承载子盘侧壁包括导热系数高于所述承载子盘底壁的高导热层，可以提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，补偿了外延晶圆衬底边缘位置的温度。结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述第二层由附着在所述第一层内周上的第二导热材料构成，所述第二导热材料的导热系数高于所述承载子盘底壁的导热系数。在该实现方式中，通过在第一层内周附着第二导热材料，从而形成第二层，工艺流程简单，便于操作；并且可以在已有的承载子盘基础上进行改造，以得到可补偿了外延晶圆衬底边缘位置的温度得承载子盘。结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述第二层的材料为石墨烯，所述第一层的材料为石墨，所述承载子盘底壁的材料为石墨。在该实现方式中，针对承载子盘底壁的材料以及侧壁第一层的材料，选用的第二层的材料，可提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，改善了外延片晶圆边缘的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。结合第一方面，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述承载盘为石墨盘，所述承载子盘为所述石墨盘上的凹槽。在该实现方式中，可方便第一导热材料填充，提高了生产效率，工艺流程简单。结合第一方面，在第一方面第十种可能的实现方式中，所述承载盘为大石墨盘，所述承载子盘为设置在所述大石墨盘上的小石墨盘。在该实现方式中，可方便第一导热材料填充，提高了生产效率，工艺流程简单。结合第一方面，在第一方面第十一种可能的实现方式中，所述外延晶圆的直径≥6英寸。在该实现方式中，可提高大尺寸的外延晶圆的整体良率。第二方面提供了一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘，包括：至少一个承载子盘，呈凹槽结构，用于放置外延晶圆衬底；所述承载子盘具有导热系数高于所述承载子盘底壁的侧壁。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述承载子盘底壁的材料为石墨；所述承载子盘侧壁的材料为石墨烯。在该实现方式中，针对承载子盘底壁的材料，选用的第一导热材料，可提高外延晶圆衬底平边位置的热辐射加热效果，改善了外延片晶圆平边的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率。结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述承载子盘侧壁包括第一层和第二层，所述第二层的导热系数高于所述底壁的导热系数。在该实现方式中，所述承载子盘侧壁包括导热系数高于所述承载子盘底壁的高导热层，可以提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，补偿了外延晶圆衬底边缘位置的温度。结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述第二层由附着在所述第一层内周上的第二导热材料构成，所述第二导热材料的导热系数高于所述承载子盘底壁的导热系数。在该实现方式中，通过在第一层内周附着第二导热材料，从而形成第二层，工艺流程简单，便于操作；并且可以在已有的承载子盘基础上进行改造，以得到可补偿了外延晶圆衬底边缘位置的温度得承载子盘。结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述承载盘为石墨盘，所述承载子盘为所述石墨盘上的凹槽，所述第二导热材料为石墨烯。在该实现方式中，可方便第二导热材料填充，提高了生产效率，工艺流程简单；并且针对承载子盘的材料，选用的第二层的材料，可提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，改善了外延片晶圆边缘的晶体质量，从而提高外延晶圆整体的良率；以及第二导热材料填充了承载子盘和外延晶圆衬底之间的空隙，使得外延晶圆衬底在承载子盘中更加稳固，降低了因承载盘旋转或承载子盘旋转产生离心力而飞片的风险。结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第五种可能的实现方式中，所述第二层的材料为石墨烯，所述第一层的材料为石墨，所述承载子盘底壁的材料为石墨。在该实现方式中，针对承载子盘底壁的材料以及侧壁第一层的材料，选用的第二层的材料，可提高外延晶圆衬底边缘位置的热辐射加热效果，改善了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘，其特征在于，包括：至少一个承载子盘，呈凹槽结构，用于放置外延晶圆衬底；在所述承载子盘内的第一空间填充有第一导热材料，所述第一空间为，当所述承载子盘放置有所述外延晶圆衬底时，所述外延晶圆衬底的平边和所述承载子盘侧壁之间的空间；所述第一导热材料的导热系数不低于所述承载子盘的导热系数。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘，其特征在于，包括：至少一个承载子盘，呈凹槽结构，用于放置外延晶圆衬底；在所述承载子盘内的第一空间填充有第一导热材料，所述第一空间为，当所述承载子盘放置有所述外延晶圆衬底时，所述外延晶圆衬底的平边和所述承载子盘侧壁之间的空间；所述第一导热材料的导热系数不低于所述承载子盘的导热系数。2.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述第一空间填充的第一导热材料的高度不高于所述承载子盘侧壁的高度。3.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述承载子盘的材料为石墨；所述第一导热材料为以下任一种或至少两种的组合：石墨、碳化硅、石墨烯、钛金属、钨金属。4.根据权利要求3所述的承载盘，其特征在于，所述承载子盘的表面涂覆有碳化硅，所述第一空间填充的第一导热材料的表面涂覆有碳化硅。5.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述承载子盘具有导热系数高于所述承载子盘底壁的侧壁。6.根据权利要求5所述的承载盘，其特征在于，所述承载子盘底壁的材料为石墨；所述承载子盘侧壁的材料为石墨烯。7.根据权利要求5所述的承载盘，其特征在于，所述承载子盘侧壁包括第一层和第二层，所述第二层的导热系数高于所述承载子盘底壁的导热系数。8.根据权利要求7所述的承载盘，其特征在于，所述第二层由附着在所述第一层内周上的第二导热材料构成，所述第二导热材料的导热系数高于所述承载子盘底壁的导热系数。9.根据权利要求7所述的承载盘，其特征在于，所述第二层的材料为石墨烯，所述第一层的材料为石墨，所述承载子盘底壁的材料为石墨。10.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述承载盘为石墨盘，所述承载子盘为所述石墨盘上的凹槽。11.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述承载盘为大石墨盘，所述承载子盘为设置在所述大石墨盘上的小石墨盘。12.根据权利要求1所述的承载盘，其特征在于，所述外延晶圆的直径≥6英寸。13.一种用于金属有机物化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭泽滔，万玉喜，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44