一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的mocvd大尺寸石墨托盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，利用在石墨托盤背面設(shè)置的、其對熱輻射的反射性與石墨材質(zhì)不同的、其厚度隨原溫(即樣品槽原先溫度)不同區(qū)而階梯形變化的其他材料涂層；或利用在石墨托盤石墨材質(zhì)里摻入的，其導(dǎo)熱性與石墨材質(zhì)不同的、其摻合比隨原溫不同區(qū)而階梯形變化的其他材料摻入?yún)^(qū)；以此結(jié)構(gòu)，自行調(diào)節(jié)石墨托盤的導(dǎo)熱量，使石墨托盤樣品槽的表面溫度均勻化，從而減弱大尺寸襯底在高溫時熱膨脹引起的應(yīng)力，以適應(yīng)大尺寸襯底在高溫外延生長時的溫度均勻性要求。本發(fā)明大尺寸石墨托盤，在大尺寸襯底外延時，其溫度均勻性好、工藝制程簡單、容易擴(kuò)大生產(chǎn)工藝窗口，利于大規(guī)模生產(chǎn)及其穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，能克服現(xiàn)有MOCVD外延設(shè)備在大尺寸襯底制備器件時發(fā)生的溫度分布不均勻問題，有利于降低器件外延成本。
【背景技術(shù)】
[0002]近五年來，GaN作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料，以其為代表的II1-V氮化物為代表的半導(dǎo)體器件研究方向基本已經(jīng)成熟，在某些半導(dǎo)體器件領(lǐng)域取得大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。研究表明，氮化鎵的物理化學(xué)性能使其成為發(fā)光二極管，激光器，高功率電子器件等光電子器件的優(yōu)選材料。
[0003]然而，隨著產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用，進(jìn)一步降低成本為大尺寸襯底外延器件技術(shù)提出了要求。LED照明發(fā)光二極管逐漸由2英寸向4英寸轉(zhuǎn)變。然而，由于目前IC半導(dǎo)體電子器件工藝生產(chǎn)線基本都是6英寸以上規(guī)格，硅基氮化物功率器件的產(chǎn)業(yè)化必然以6英寸以上規(guī)格為主，所以大尺寸半導(dǎo)體器件外延變得尤為迫切。6英寸以上襯底外延對MOCVD的溫度均勻性要求更高，大尺寸襯底的外延生長對石墨托盤的溫度均勻性較小尺寸襯底的更敏感?，F(xiàn)有的MOCVD設(shè)備的加熱器形狀和功率因子，對于大尺寸襯底外延器件來說，其窗口顯小，在大面積范圍里的溫度均勻性及穩(wěn)定很難實現(xiàn)，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)。因此，解決MOCVD設(shè)備生長大尺寸襯底的溫度均勻性分布問題顯得尤為重要。由于MOCVD石墨托盤是襯底與加熱器之前的唯一導(dǎo)熱媒介，從導(dǎo)熱媒介設(shè)計出發(fā)，進(jìn)一步改善MOCVD溫度均勻性，提高大尺寸襯底外延器件的穩(wěn)定性，對其產(chǎn)業(yè)化有著重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，能解決上述的現(xiàn)有MOCVD設(shè)備難以解決的大尺寸襯底表面生長工藝所要求的溫度均勻性及其穩(wěn)定問題。
[0005]所謂自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，是利用在石墨托盤背面設(shè)置的、其對熱輻射的反射性與石墨材質(zhì)不同的、其厚度隨樣品槽原先溫度(以下簡稱原溫，是指未采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的原先石墨托盤在高溫生長狀態(tài)下的樣品槽溫度)不同區(qū)而階梯形變化的其他材料涂層;或利用在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入的，其導(dǎo)熱性與石墨材質(zhì)不同的、其摻入比隨原溫不同區(qū)而階梯形變化的其他材料摻入?yún)^(qū)；以此結(jié)構(gòu)，自行調(diào)節(jié)石墨托盤的導(dǎo)熱量，使石墨托盤樣品槽的表面溫度均勻化，從而減弱大尺寸襯底在高溫時熱膨脹引起的應(yīng)力，以適應(yīng)大尺寸襯底在高溫外延生長時的溫度均勻性要求。本發(fā)明大尺寸石墨托盤，在大尺寸襯底外延時，其溫度均勻性好、工藝制程簡單、容易擴(kuò)大生產(chǎn)工藝窗口，利于大規(guī)模生產(chǎn)及其穩(wěn)定性。
[0006]在實際應(yīng)用中，根據(jù)需要，在石墨托盤背面設(shè)置其他材料涂層方式、或在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里選擇性地?fù)饺肫渌牧系膿饺雲(yún)^(qū)方式中，可以單獨(dú)采用其中一種，也可以同時米用兩種。
[0007]本發(fā)明大尺寸石墨托盤，在大尺寸襯底外延時，其溫度均勻性好、工藝制程簡單、容易擴(kuò)大生產(chǎn)工藝窗口，有利于大規(guī)模生產(chǎn)及其穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，其【具體實施方式】，可以有多種。
[0009]第一種實施方式:在石墨托盤背面設(shè)置涂層，通過涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤
[0010]所述大尺寸石墨托盤，包括石墨托盤本體、樣品槽、和涂層；
[0011 ]所述涂層，設(shè)置在石墨托盤背面；
[00?2]所述涂層，共有η級，1〈η〈25，樣品槽及襯底尺寸越大，η取值越大；
[0013]所述涂層，其厚度隨所對應(yīng)原溫不同區(qū)而階梯形變化:S卩，在原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度較厚，因而對熱輻射較多反射、較多減少到達(dá)石墨托盤該區(qū)的熱量，從而較多降低原溫較高區(qū)的溫度;在原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度較薄，因而對熱輻射較少反射、適度減少到達(dá)石墨托盤該區(qū)的熱量，從而適度降低原溫較低區(qū)的溫度;在原溫最低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度最薄(或為零即未涂層)，因而對熱輻射最少反射、最低減少到達(dá)石墨托盤該區(qū)的熱量(或不減少原熱量)、從而最少降低原溫最低區(qū)的溫度(或原溫未改變)；如此，通過不同厚度的各級涂層，自行調(diào)節(jié)反射及導(dǎo)熱，以減小樣品槽不同區(qū)之間的溫差，使整個樣品槽各區(qū)溫度分布均勻化，從而提高樣品槽整體的溫度均勻性;所述涂層厚度，其取值范圍:1500nm>Hd>5nm;
[0014]所述涂層，其對熱輻射的反射性比石墨托盤的石墨材質(zhì)強(qiáng);所述涂層其材料，采用耐高溫陶瓷化合物材料，包括其對熱輻射的反射性比石墨材質(zhì)強(qiáng)的IIIB、IVB、VB元素和/或其化合物材料；
[0015]所述涂層其制備，可以采用濺射、蒸發(fā)及燒結(jié)等物理方法沉積在石墨托盤背面，或以化學(xué)噴涂、反應(yīng)等方法生成在石墨托盤背面。
[0016]第二種方式:在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里，摻入其他材料，通過摻入?yún)^(qū)，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤
[0017]所述大尺寸石墨托盤，包括石墨托盤本體摻入?yún)^(qū)、樣品槽、和石墨托盤本體非摻入?yún)^(qū)；(注:所述石墨托盤本體非摻入?yún)^(qū)，是指除了石墨托盤本體摻入?yún)^(qū)、和樣品槽以外的、未摻入其他材料的石墨托盤本體區(qū))
[0018]所述石墨托盤本體摻入?yún)^(qū)，為在原溫不同區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其他材料的區(qū)，共有η個摻入?yún)^(qū)，1〈η〈25，樣品槽及襯底尺寸越大，η取值越大；
[0019]所述摻入?yún)^(qū)，其中其他材料的摻入比，隨所對應(yīng)原溫不同區(qū)而階梯形變化；S卩，在靠近原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比比較高，以較多減少該區(qū)的導(dǎo)熱量、從而較多降低該區(qū)溫度;在靠近原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比比較低，以適度減少該區(qū)的導(dǎo)熱量、從而適度降低該區(qū)溫度;而在原溫最低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比最低(或為零即未摻入)，以最低減少該區(qū)的導(dǎo)熱量(或不減少原導(dǎo)熱量)、從而最少降低該區(qū)溫度(或其原溫未改變)；如此，通過不同摻入比的石墨托盤本體各摻入?yún)^(qū)自行調(diào)節(jié)導(dǎo)熱，以減小樣品槽不同區(qū)之間的溫差，使整個樣品槽各區(qū)溫度分布均勻化，從而提高樣品槽整體的溫度均勻性;所述摻入比，其取值范圍:30%>Cb>0.5% ；
[0020]所述摻入其他材料，其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差;所述摻入其他材料，采用耐高溫陶瓷化合物材料，包括其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差的VIB-VA、VIB-1VA、IIIA-VA、IIIA-VIA化合物材料；
[0021 ]所述摻入其他材料，其特征在于，其制備可采用物理或化學(xué)的方法，依據(jù)導(dǎo)熱性需要，以不同的比例摻入石墨材質(zhì)里。
[0022]在實際應(yīng)用中，所述兩種實施方式:即在石墨托盤背面設(shè)置涂層方式、或在石墨托盤石墨本體石墨材質(zhì)里摻入其他材料的摻入?yún)^(qū)方式，根據(jù)實際情況與需要，可以單獨(dú)采用其中一種，也可以同時采用兩種。
【附圖說明】
[0023]圖1，為本發(fā)明實施例一，基于在石墨托盤背面設(shè)置涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤示意圖，其中，(a)為單片六英寸(或八英寸)襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖，(b)為該石墨托盤A-A'截面圖，(C)局部B放大圖；
[0024]圖2，為本發(fā)明實施例二，基于在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其他材料的摻入?yún)^(qū)，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤示意圖，其中，(a)為單片六英寸(或八英寸)襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖，(b)為該石墨托盤A-A'截面圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例三，基于在石墨托盤背面設(shè)置氮化硼涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤示意圖，其中，(a)為3片六英寸襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖，(b)為該石墨托盤A-A'截面圖，(c)為局部B放大圖；
[0026]圖4，為本發(fā)明實施例四，基于在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入氮化鋁的摻入?yún)^(qū)域，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤示意圖，其中，(a)為5片六英寸襯底生長用大尺寸石墨托盤的俯視圖，(b)為該石墨托盤A-Y截面圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]1:石墨托盤;2:樣品槽;21:[原溫]T2I溫區(qū)；22:[原溫]T22溫區(qū)；23:[原溫]T23溫區(qū)；24:[原溫]T24溫區(qū)；31:[原溫]T21溫區(qū)背面涂層;32:[原溫]T22溫區(qū)背面涂層;33:[原溫]T23溫區(qū)背面涂層;41:[原溫]T21慘入?yún)^(qū)；42:[原溫]T22慘入?yún)^(qū)；43:[原溫]T23慘入?yún)^(qū)；51:[原溫]T21溫區(qū)背面氮化硼涂層;52:[原溫]T22溫區(qū)背面氮化硼涂層;53:[原溫]T23溫區(qū)背面氮化硼涂層;54:[原溫]T24溫區(qū)背面氮化硼涂層;61:[原溫]T21溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)；62:[原溫]T22溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)；63:[原溫]T23溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)；64:[原溫]T24溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)；
[0029]A-A7為石墨托盤截面部位。
[0030]具體的實施例
[0031]以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述僅用于解釋本發(fā)明的具體實施例，而并不限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。實施例一:
[0032]在石墨托盤背面設(shè)置涂層，通過涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的單片六英寸(或八英寸)襯底外延生長用MOCVD大尺寸石墨托盤:
[0033]所述石墨托盤，其結(jié)構(gòu)，如圖1所示:其中，(a)為俯視圖、(b)為A-A’截面圖、(c)為局部B放大圖；本實施例，將原溫不同區(qū)分為三個區(qū)(n = 3):S卩21、22、23，其原溫(取各區(qū)溫度中值)分別為121、122、123，121>122>123;圖(b)中，31為21區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的較厚的[原溫]T21溫區(qū)背面涂層，32為22區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的適度厚的[原溫]T22溫區(qū)背面涂層，33為與23區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的最薄的[原溫]T23溫區(qū)背面涂層(因23為單片襯底樣品槽的中心區(qū)，故涂層33其厚度也可為零即未涂層)；涂層31、32、33的厚度Hd依次遞減呈階梯形，其遞減幅度根據(jù)溫區(qū)間原溫差及涂層反射性予以調(diào)整，涂層厚度，其取值范圍:1500nm>Hd>5nm;所用涂層材料，其對熱福射的反射性比石墨托盤的石墨材質(zhì)強(qiáng)，采用耐高溫陶瓷化合物材料，包括其對熱輻射的反射性比石墨材質(zhì)強(qiáng)的IIIB、IVB、VB元素及其化合物材料(如氮化硼)；涂層的制備，采用濺射、蒸發(fā)及燒結(jié)等物理方法沉積在石墨托盤背面，或以化學(xué)噴涂、反應(yīng)等方法生成在石墨托盤背面。
[0034]實施例二:
[0035]在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其他材料的摻入?yún)^(qū)，通過摻入?yún)^(qū)，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的單片六英寸(或八英寸)襯底外延生長用MOCVD大尺寸石墨托盤:
[0036]所述石墨托盤，其結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其中，(a)為俯視圖、(b)為A-A’截面圖；本實施例，將原溫不同區(qū)分為三個區(qū)(n = 3):S卩21、22、23，其原溫(取各區(qū)溫度中值)分別為T21、丁22、了23，了21〉了22〉了23;圖(13)中，41為在石墨托盤本體21區(qū)石墨材質(zhì)里以$父尚慘入比慘入其他材料的[原溫]T2I摻入?yún)^(qū)，42為在石墨托盤本體22區(qū)石墨材質(zhì)里以適度摻入比摻入其他材料的[原溫]Td#入?yún)^(qū)，43為在石墨托盤本體23區(qū)石墨材質(zhì)里以較低摻入比摻入其他材料的[原溫]T23摻入?yún)^(qū)(因23為單片樣品槽的中心區(qū)，故摻入?yún)^(qū)43其摻入比也可為零即未摻入)；摻入?yún)^(qū)41、42、43中，其他材料的摻入比Cb依次遞減呈階梯形，其遞減幅度根據(jù)溫區(qū)間原溫差及摻入?yún)^(qū)的導(dǎo)熱性予以調(diào)整，摻入比，其取值范圍:30 % >Cb>0.5 % ;所用摻入材料，其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差，采用耐高溫陶瓷化合物材料，包括其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差的VIB-VA、VIB-1VA、IIIA-VA、11IA-VIA化合物材料(如氮化鋁)；摻入?yún)^(qū)的制備，采用物理或化學(xué)的方法。依據(jù)導(dǎo)熱性需要，以不同摻入比摻入石墨托盤本體各原溫區(qū)的石墨材質(zhì)里。
[0037]實施例三:
[0038]在石墨托盤背面設(shè)置涂層，通過涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的單片3片六英寸襯底外延生長用MOCVD大尺寸石墨托盤:
[0039]Aixtron Arius I MOCVD設(shè)備的石墨托盤，常規(guī)設(shè)計有3個六英寸樣品槽，由于樣品尺寸比較大，MOCVD加熱器的匹配因素在最優(yōu)的情況下也無法達(dá)到大尺寸襯底外延器件的要求。實際應(yīng)用中，由于氣流及轉(zhuǎn)速等原因，樣品槽的溫度靠石墨托盤中心區(qū)的溫度較低，靠石墨托盤外緣區(qū)的溫度較高，中間區(qū)的溫度居中。
[0040]本實施例，通過在石墨托盤背面設(shè)置的涂層，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，使3片六英寸襯底在外延生長中的溫度分布均勻化。
[0041]所述石墨托盤，其結(jié)構(gòu)，如圖3所示，其中，(a)其俯視圖、(b)為A-A’截面圖；(C)為局部B放大圖；
[0042]本實施例，將原溫不同區(qū)分為四個溫區(qū)(n = 4):S卩21、22、23、24，其原溫(取各區(qū)溫度中值)分別為T21、T22、T23、T24，T21>T22>T23>T24;圖(b)中，51為21區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的較厚的[原溫]T21溫區(qū)背面氮化硼涂層，52為22區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的適度厚的[原溫]T22溫區(qū)背面氮化硼涂層，53為23區(qū)所相對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的較薄的[原溫]T23溫區(qū)背面氮化硼涂層，54為24區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面設(shè)置的最薄的[原溫]T24溫區(qū)背面氮化硼涂層;涂層51、52、53、54的厚度Hd依次遞減呈階梯形，其遞減幅度根據(jù)溫區(qū)間原溫差及涂層反射性予以調(diào)整，涂層厚度，其取值范圍:1500nm>Hd>5nm;所用涂層材料，其對熱輻射的反射性比石墨托盤的石墨材質(zhì)強(qiáng)，采用耐高溫陶瓷化合物材料-氮化硼；涂層的制備，采用濺射、蒸發(fā)及燒結(jié)等物理方法沉積在石墨托盤背面，或以化學(xué)噴涂、反應(yīng)等方法生成在石墨托盤背面。
[0043]實施例四:
[0044]在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其它材料的摻入?yún)^(qū)，通過摻入?yún)^(qū)，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的5片六英寸襯底外延生長用MOCVD大尺寸石墨托盤:
[0045]Aixtron G系列行星式MOCVD設(shè)備的石墨托盤，常規(guī)設(shè)計有5個八英寸的樣品槽，由于樣品尺寸比較大，MOCVD加熱器的匹配因素在最優(yōu)的情況下也很難達(dá)到大尺寸襯底外延器件的要求。實際應(yīng)用中，由于氣流等原因，樣品槽的溫度靠石墨托盤中心區(qū)的溫度較低，靠石墨托盤外緣區(qū)的溫度較高，中間區(qū)的溫度居中。
[0046]本實施例，通過在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其它材料的摻入?yún)^(qū)，自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，使5片八英寸襯底在外延生長中的溫度分布均勻化。
[0047]所述石墨托盤，其結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其中，(a)為俯視圖、(b)為A-A’截面圖；
[0048]本實施例，將原溫不同區(qū)分為四個區(qū)(n = 4):S卩21、22、23、24，其原溫(取各區(qū)溫度中值)分別為了21、了22、了23、了24，了21>了22>了23〉了24;圖(b)中，61為在石墨托盤本體21區(qū)石墨材質(zhì)里以較高摻入比摻入的[原溫]T21溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)，62為在石墨托盤本體22區(qū)石墨材質(zhì)里以適度摻入比摻入的[原溫]T22溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)，63為在石墨托盤本體23區(qū)石墨材質(zhì)里以較低摻入比摻入的[原溫]T23溫區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)，64為在石墨托盤本體24區(qū)石墨材質(zhì)里以最低摻入比摻入的[原溫]T24^區(qū)氮化鋁摻入?yún)^(qū)；摻入?yún)^(qū)61、62、63、64中，氮化鋁的摻入比Cb依次遞減呈階梯形，其遞減幅度根據(jù)溫區(qū)間原溫差及摻入?yún)^(qū)的導(dǎo)熱性予以調(diào)整，摻入比，其取值范圍:30%>Cb>0.5%;所用摻入材料，其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差，采用耐高溫陶瓷化合物材料-氮化鋁;摻入?yún)^(qū)的制備，采用物理或化學(xué)的方法。依據(jù)導(dǎo)熱性需要，以不同摻入比摻入石墨托盤本體各原溫區(qū)的石墨材質(zhì)里。
【主權(quán)項】
1.一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，包括石墨托盤本體、樣品槽、和涂層，其特征在于，所述涂層，設(shè)置在石墨托盤背面;所述涂層，共有η級，l〈n〈25，涂層厚度隨所對應(yīng)原溫不同區(qū)而階梯形變化:即，在原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度較厚，在原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度較薄，而在原溫最低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤背面涂層其厚度最薄或為零即未涂層;所述涂層厚度，其取值范圍:1500nm>Hd>5nm02.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，其特征在于，所述涂層的材料對熱輻射的反射性比石墨托盤的石墨材質(zhì)強(qiáng)，是采用耐高溫的陶瓷化合物材料，包括IIIB、IVB、VB元素和/或其化合物材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，其特征在于，所述涂層其的制備，采用濺射、蒸發(fā)及或燒結(jié)的物理方法沉積在石墨托盤背面，或以化學(xué)噴涂、反應(yīng)的方法生成在石墨托盤背面。4.一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，包括石墨托盤本體摻入?yún)^(qū)、樣品槽、和石墨托盤本體非摻入?yún)^(qū)，其特征在于，所述石墨托盤本體摻入?yún)^(qū)，是在原溫不同區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)里摻入其他材料的區(qū)，共有η個摻入?yún)^(qū)，I<n〈25;所述摻入?yún)^(qū)，其中其他材料的摻入比，隨所對應(yīng)原溫不同區(qū)而階梯形變化:即，在原溫較高區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比比較高，在原溫較低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比比較低，而在原溫最低區(qū)所對應(yīng)的石墨托盤本體石墨材質(zhì)中，其摻入比最低或為零即未摻入;所述摻入比，其取值范圍:30 % > Cb >0.5 %。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，其特征在于，所述摻入其他材料，其導(dǎo)熱性比石墨托盤石墨材質(zhì)差;所述摻入其他材料，采用耐高溫陶瓷化合物材料，包括其導(dǎo)熱性比石墨材質(zhì)差的VIB-VA、VIB-1VA、IIIA-VA、IIIA-VIA化合物材料。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述一種自調(diào)導(dǎo)熱使溫度分布均勻化的MOCVD大尺寸石墨托盤，其特征在于，所述摻入其他材料的制備可采用物理或化學(xué)的方法，依據(jù)導(dǎo)熱性需要，以不同的比例摻入石墨材質(zhì)里。7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的石墨托盤，其特征在于:所述石墨托盤背面設(shè)置涂層方式，或在石墨托盤本體石墨材質(zhì)里選擇性地?fù)饺肫渌牧系膿饺雲(yún)^(qū)方式，單獨(dú)采用其中一種，或同時采用兩種。
【文檔編號】H01L21/673GK105870044SQ201610206123
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】羅睿宏, 梁智文, 張國義
【申請人】東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司