一种石墨盘制造技术

本申请涉及一种石墨盘，用于金属有机化合物化学气相沉积。石墨盘包括：盘体，盘体的上表面设有多个凹槽，凹槽的侧壁上设有进气口；多个盖板，分别可开闭的设置于对应的凹槽上方，盖板关闭时遮盖对应的凹槽。石墨盘通过盖板第一远虑是否可进入凹槽，在一次生长过程中实现多种外延结构的生长。多种外延结构的生长。多种外延结构的生长。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨盘


[0001]本申请涉及半导体材料制备领域，尤其涉及一种石墨盘。

技术介绍

[0002]金属有机化合物化学气相沉积(简称MOCVD)设备是目前生产半导体外延材料的主要设备，应用领域广泛。
[0003]传统的行星式MOCVD反应室，石墨基座中的每个圆形凹陷区域均放置一个石墨盘，在一次生长流程中，所有石墨盘上的衬底都只能生长出同样的外延结构。然而，在研发阶段，需要对多种不同结构的材料进行性能表征，利用现有的MOCVD反应室进行研究阶段材料的制备，造成材料及经费的浪费。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本申请提供了一种石墨盘，实现不同的凹槽中生长出不同的外延结构。
[0005]本申请的一个实施例提供一种石墨盘，用于金属有机化合物化学气相沉积，包括：盘体，所述盘体的上表面设有多个凹槽，所述凹槽的侧壁上设有进气口；多个盖板，分别可开闭的设置于对应的所述凹槽上方，所述盖板关闭时遮盖对应的所述凹槽。
[0006]根据本申请的一些实施例，所述凹槽的深度为30mm～60mm。
[0007]根据本申请的一些实施例，凹槽侧壁上的进气口的中心线与所述盘体上表面的距离为10mm～15mm。
[0008]根据本申请的一些实施例，所述盘体的中心处设有石墨盘覆盖板。
[0009]根据本申请的一些实施例，所述石墨盘覆盖板的材质为石英或石墨。
[0010]本申请的石墨盘，在凹槽侧壁上设置进气口，以使第二原料可由进气口进入凹槽；在凹槽的上方设置可开闭的盖板，盖板打开时第一原料进入凹槽，第一原料和第二原料进行化学反应后在凹槽内的衬底上进行沉积，盖板关闭时第一原料不能进入凹槽，从而限制沉积的进行；多个凹槽的盖板可分别进行控制，实现在一次生长流程中生长多种不同外延结构，降低生产成本，提高研发效率。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。
[0012]图1是本申请实施例石墨盘的示意图；
[0013]图2是本申请实施例盘体的俯视图；
[0014]图3是本申请实施例利用石墨盘制备不同外延结构的示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0016]如图1和图2所示，本实施例提供一种用于金属有机化合物化学气相沉积的石墨盘1。石墨盘1包括盘体11，本实施例的盘体11为圆柱形，根据需要盘体11也可选择为其他形状。盘体11的材质为石墨，盘体11的上表面设有多个凹槽12，本实施例的多个凹槽12绕盘体11的轴线圆周均布。每个凹槽12中均设有可旋转的石墨小盘2，石墨小盘2上设置衬底，原料在衬底上进行气相沉积。凹槽12的侧壁上设有进气口13。
[0017]石墨盘1还包括多个盖板14，盖板4的数量与凹槽12的数量相同。多个盖板14分别可开闭的设置于对应的凹槽12的上方。盖板14通过驱动器的带动可打开或关闭。当盖板4打开时，暴露出对应的石墨小盘2，凹槽12上方的携带原料的气体可进入凹槽12。由凹槽12上方进入的原料与进气口13输入的原料在一定条件下反应后在衬底上进行气相沉积。当盖板14关闭时，盖板14遮盖对应的凹槽12，凹槽12上方的携带原料的气体不能不能进入凹槽12。可选地，盖板14的驱动器为电机，电机连接齿轮，盖板14连接与齿轮配合的齿条，通过电机带动盖板4的开闭。
[0018]本实施例中，通过控制器对各个盖板14分别进行控制。每个盖板14均被单独的控制打开或关闭，以在不同的凹槽12进行不同的气相沉积，获得不同的外延结构。
[0019]如图3所示，利用石墨盘1进行金属有机化合物化学气相沉积时，在石墨盘1的上方设有天棚3，天棚3与石墨盘1之间形成气体流道。天棚3可选为石英或石墨材质，尽量避免原料在天棚3上的沉积。
[0020]可选地，第一气路4穿过天棚3连通气体流道。第一气路4用于输送MOCVD的第一原料。本实施例中，第一原料为Ⅲ族元素的有机化合物。第一气路4延伸至凹槽12的上方，便于携带有第一原料的第一原料气进入凹槽12中。第一原料气的尾气经由石墨盘1的边缘和天棚3的边缘形成的开口排出。图3中的“·”代表第一原料气。
[0021]第二气路5穿过天棚3连通凹槽12侧壁上的进气口13，第二气路5用于输送MOCVD的第二原料。可选地，本实施例的第二原料为V族元素的氢化物。携带有第二原料的第二原料气经由进气口13进入凹槽12中。图1中的“X”代表第二原料气。
[0022]可选地，盖板14与凹槽12的边缘之间设置间隙，以便第二原料气的尾气排出。第二气路5的连通进气口13的端口为圆环状开口，工作时，石墨盘1转动，第二气路5不转动，第二气路5的圆环状开口可保证第二气路5一直与进气口13连通。
[0023]本实施例在石墨盘1的凹槽侧壁上设置进气口13，第二原料气由进气口13进入凹槽12中，无论盖板14打开还是关闭，均不影响第二原料在衬底表面的流通覆盖。第一原料气由第一气路4输送至凹槽12的上方，通过控制盖板14的开闭，可以控制第一原料是否能进入凹槽12，从而控制气相沉积是否进行。一次生长过程中，对各个盖板14的开闭进行不同的控制，实现在不同的衬底上生长出不同的外延材料。
[0024]根据本申请一个可选的技术方案，凹槽12的深度为30mm～60mm，便于进气口13的设置。可选地，本实施例的凹槽12的深度比传统的凹槽深度大10mm左右。
[0025]根据本申请一个可选的技术方案，凹槽12侧壁上的进气口13的中心线与盘体11上表面的距离为10mm～15mm。便于第二原料气覆盖衬底的表面。
[0026]根据本申请一个可选的技术方案，盘体11的中心处设有石墨盘覆盖板15。石墨基座覆盖板15位于盘体11中心的上方。可选地，石墨基座覆盖板15与天棚3相连。石墨基座覆盖板15的边缘靠近凹槽12的上边缘，可避免原料在石墨基座覆盖板15下方的部件上沉积。第二气路5穿过石墨基座覆盖板15连通凹槽12侧壁上的进气口13。
[0027]根据本申请一个可选的技术方案，石墨基座覆盖板15为石英材质或石墨材质，可对盘体11进行很好的保护，且成本较低。
[0028]以上对本申请实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。因此，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨盘，用于金属有机化合物化学气相沉积，其特征在于，包括：盘体，所述盘体的上表面设有多个凹槽，所述凹槽的侧壁上设有进气口；多个盖板，分别可开闭的设置于对应的所述凹槽上方，所述盖板关闭时遮盖对应的所述凹槽。2.根据权利要求1所述的石墨盘，其特征在于，所述凹槽的深度为30mm～60m...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜建，黄勇，
申请(专利权)人：苏州矩阵光电有限公司，
类型：新型
国别省市：