一种沉积台及CVD设备制造技术

本发明专利技术涉及化学气相沉积技术领域，具体涉及一种沉积台及CVD设备。CVD设备包括沉积室，沉积室内设置有沉积台，工作时，沉积台的正上方生成有等离子体球，沉积台包括圆台式基座，基座的上端面的中部区域为用于摆放籽晶的基础作业面，基座的至少部分边缘位置处的上侧面由内向外逐渐上升延伸形成扩展边缘，该扩展边缘整体用于被等离子体球覆盖并且其上侧面用于朝向上方的等离子体球布置，所述扩展边缘的上侧面为用于摆放籽晶的扩展作业面，扩展作业面上的籽晶距等离子体球的距离与基础作业面上的籽晶距等离子体球的距离相近，以利用扩展作业面提高沉积台摆放籽晶的数量,解决现有技术中的CVD设备的沉积台摆放籽晶数量较少、生产效率较低的技术问题。产效率较低的技术问题。产效率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种沉积台及CVD设备


[0001]本专利技术涉及化学气相沉积
，具体涉及一种沉积台及CVD设备。

技术介绍

[0002]金刚石具有良好的光学、电学以及力学性能，是最佳的新一代半导体功能材料，随着MPCVD(微波等离子体化学气相沉积)技术的不断发展，CVD单晶金刚石产量也在不断上升，在此情况下提升单晶金刚石生产效率，扩大生产规模成为企业的发展重点。
[0003]在以MPCVD技术生产单晶金刚石过程中，单晶金刚石的生产效率由生长速率以及摆放数量决定，当摆放数量可以得到最大化利用时单次生长周期内得到的单晶金刚石成品数量便能够最大化。而在CVD设备腔体内进行沉积生长单晶金刚石时沉积数量受到等离子体球形状、沉积台形状、距球位置、边缘籽晶温度等因素的影响。
[0004]图1所示，为现有技术中的常规开放式沉积台结构摆放籽晶的示意图，该沉积台整体呈圆台结构，圆台结构的上端面为用于籽晶生长的作业面，并且该面表面平整。带有能量基团的等离子体球形状为椭圆形，那么等离子体球具有中心能量密度高、边缘能量密度低的特点，在使用时等离子体球处于在沉积台的正上方。
[0005]在使用上述现有的沉积台生长单晶金刚石时，籽晶的放置数量会受到等离子体球边缘能量的制约，如图1所示，当摆放数量超过16片(16片摆放时边长为33mm左右，对角线直径为36mm左右，此时等离子体球底部刚好将所有籽晶覆盖)时，会导致边缘籽晶温度过低，并且该处会未被等离子体球完全覆盖，那么该处籽晶的沉积质量及沉积速率同样将会受到影响，最终会导致生长过程中边缘籽晶生长速率与中心位置速率出现差异性。
[0006]在沉积过程中，处于等离子体球正下方的中心籽晶沉积速率更快，厚度会越来越厚，距等离子体球也将越近，进而导致未被等离子体球覆盖的边缘籽晶与中心温度出现差异，颜色发暗，影响最终成品质量。在MPCVD法沉积单晶金刚石过程中籽晶生长质量受到生长过程中温度、籽晶颜色等影响，如果整批生长过程温度均匀、所有籽晶处于适宜的生长温度区间时，最终的整体成品率便会更高，因此为提高成品率防止无效生长，会控制最大生长摆放面积，生长籽晶数量受到了很大的限制。
[0007]因此，在生产所用设备已经定型、等离子体球尺寸已经固定的情况下如何提高籽晶摆放数量，进而提高生产效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种沉积台，以解决现有技术中的沉积台摆放籽晶数量较少、生产效率较低的技术问题，本专利技术的目的还在于提供一种CVD设备，以解决现有技术中的CVD设备的沉积台摆放籽晶数量较少、生产效率较低的技术问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的沉积台的技术方案是：
[0010]一种沉积台，包括圆台式基座，基座的上端面的中部区域为用于摆放籽晶的基础作业面，基座的至少部分边缘位置处的上侧面由内向外逐渐上升延伸形成扩展边缘，该扩
展边缘整体用于被等离子体球覆盖并且其上侧面用于朝向上方的等离子体球布置，所述扩展边缘的上侧面为用于摆放籽晶的扩展作业面，并且当籽晶摆放至扩展作业面时，扩展作业面上的籽晶距等离子体球的距离与基础作业面上的籽晶距等离子体球的距离相近，以利用扩展作业面提高沉积台摆放籽晶的数量。
[0011]有益效果：本专利技术通过对现有技术中的沉积台进行改进，通过设置扩展边缘，扩展边缘的上侧面朝向等离子体球布置，并且扩展边缘被等离子体球完全覆盖，当籽晶摆放至扩展边缘的扩展作业面时，扩展作业面上的籽晶距等离子体球的距离与基础作业面上的籽晶距等离子体球的距离相近，进而，当籽晶布置在扩展作业面上时，扩展作业面上的籽晶能够受热均匀并与基础作业面上的籽晶同步生长，这样能够保证扩展作业面上的籽晶生长质量，以此提高籽晶在沉积台上的整体摆放数量，提高生产效率，以解决现有技术中的沉积台摆放籽晶数量较少、生产效率较低的技术问题。
[0012]进一步地，扩展边缘在圆周方向上环绕设置而使基座上端整体呈盆形。
[0013]有益效果：通过上述设计，扩展边缘在圆周方向上环绕设置，能够充分利用扩展边缘的有效使用面积，摆放更多的籽晶，同时使基座的上端整体呈盆形，能够使得整个沉积台的上侧面形状更好地适应等离子体球的形状，进而保证处于各作业面上的籽晶的生长质量。
[0014]进一步地，所述扩展作业面为用于与等离子体球外轮廓适配的弧形面。
[0015]有益效果：通过上述设置，能够使得扩展边缘对等离子体球产生吸引作用，拉近扩展作业面与等离子体球之间的距离，保证扩展作业面距等离子体球的距离与基础作业面距等离子体球的距离相近，保证籽晶生长质量。
[0016]进一步地，所述弧形面与基础作业面之间圆滑过渡。
[0017]有益效果：通过上述设计，能够使得沉积台的整个上侧面的形状更加贴合等离子球体的形状，避免形状轮廓突变，便于籽晶的摆放以及生长。
[0018]进一步地，所述扩展作业面与基础作业面的交界处设置有阻挡结构，以利用阻挡结构避免扩展作业面上的籽晶朝向基础作业面发生滑移。
[0019]有益效果：通过上述设计，利用阻挡结构能够避免扩展作业面上的籽晶滑落至基础作业面，保证扩展作业面上的籽晶生长质量。
[0020]进一步地，所述阻挡结构包括在水平方向上两横两纵布置的四条阻挡板，阻挡板的长度不小于扩展作业面上的籽晶所需摆放长度。
[0021]有益效果：通过上述设计，将阻挡结构设计为阻挡板，一方面能够使得整个阻挡结构更加紧凑，同时将四个阻挡板垂直布置，能够利用阻挡板保证处于扩展作业面上的籽晶距等离子体球的位置一致，保证生长质量。
[0022]进一步地，横纵相邻的两阻挡板的相向端之间设置有避让间隙，以供该处放置的籽晶的一角伸入四条阻挡板围成的方形区域内。
[0023]有益效果：通过上述设计，利用避让间隙能够便于该处的籽晶的安装，并利用横纵相邻的两阻挡版的相向端对该处籽晶进行挡止，避免该处籽晶滑落，同时，这样设置能够使得该处籽晶更加靠近沉积台中心区域，更加贴近等离子球体的覆盖区域，使得在圆周方向上该处籽晶距等离子球体的距离与处于扩展作业面上阻挡板位置处的籽晶距等离子球体的距离相近，保证该处籽晶生长质量。
[0024]进一步地，所述扩展边缘上端的内外两侧均导有圆角。
[0025]有益效果：通过上述设计，能够利用圆角避免扩展结构的上端放电产生电弧，影响籽晶生长效果。
[0026]为实现上述目的，本专利技术的一种CVD设备的技术方案是：
[0027]一种CVD设备，包括沉积室，沉积室内设置有沉积台，工作时，在沉积台的正上方生成有等离子体球，所述沉积台包括圆台式基座，基座的上端面的中部区域为用于摆放籽晶的基础作业面，基座的至少部分边缘位置处的上侧面由内向外逐渐上升延伸形成扩展边缘，该扩展边缘整体用于被等离子体球覆盖并且其上侧面用于朝向上方的等离子体球布置，所述扩展边缘的上侧面为用于摆放籽晶的扩展作业面，并且当籽晶摆放至扩展作业面时，扩展作业面上的籽晶距等离子体球的距离与基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉积台，包括圆台式基座(21)，基座(21)的上端面的中部区域为用于摆放籽晶(1)的基础作业面(211)，其特征在于，基座(21)的至少部分边缘位置处的上侧面由内向外逐渐上升延伸形成扩展边缘(22)，该扩展边缘(22)整体用于被等离子体球(4)覆盖并且其上侧面用于朝向上方的等离子体球(4)布置，所述扩展边缘(22)的上侧面为用于摆放籽晶(1)的扩展作业面(221)，并且当籽晶(1)摆放至扩展作业面(221)时，扩展作业面(221)上的籽晶(1)距等离子体球(4)的距离与基础作业面(211)上的籽晶(1)距等离子体球(4)的距离相近，以利用扩展作业面(221)提高沉积台(2)摆放籽晶(1)的数量。2.根据权利要求1所述的沉积台，其特征在于，扩展边缘(22)在圆周方向上环绕设置而使基座(21)上端整体呈盆形。3.根据权利要求1所述的沉积台，其特征在于，所述扩展作业面(221)为用于与等离子体球(4)外轮廓适配的弧形面。4.根据权利要求3所述的沉积台，其特征在于，所述弧形面与基础作业面(211)之间圆滑过渡。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振海，王彩利，朱肖华，张东阳，常新磊，
申请(专利权)人：河南天璇半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：