專利名稱：一種用于半導(dǎo)體外延片生長的cvd石墨托盤結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種可在半導(dǎo)體基片朝上或朝下生長外延片的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
碳化硅(SiC)是繼Si、GaAs之后的第三代半導(dǎo)體材料。作為一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，SiC具有寬禁帶、擊穿電壓高、電子飽和漂移速度高、熱導(dǎo)率高、抗輻射能力強、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良的物理電子性質(zhì)以及與硅集成電路工藝兼容等特點，是目前已知最為理想的半導(dǎo)體材料，將給短波長光電器件、射頻和微波器件、大功率半導(dǎo)體電力轉(zhuǎn)換模塊的發(fā)展帶來革命性的突破。作為半導(dǎo)體器件的理想材料，需要有高品質(zhì)的碳化硅外延片，目前主要的碳化硅外延片生產(chǎn)方式是化學(xué)氣相沉積法(CVD )。目前，生長外延片的托盤結(jié)構(gòu)主要是單層結(jié)構(gòu)，氣體從基片的上方通過，基片只能朝上生長外延片，而且為保證高質(zhì)量外延片的產(chǎn)量，CVD托盤的設(shè)計趨向于大尺寸，大容量， 隨之反應(yīng)腔的體積也相應(yīng)增加，這就增加了氣體具有均勻的流場、溫場和濃度場的難度。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，可以選擇外延片向上或向下生長，并可控制基片生長面附件氣體的均勻流場、 溫場和濃度場。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，包括石墨管、石英管、上層托盤及下層托盤，一電機，下層托盤下端部中央設(shè)有凹槽，凹槽上方中央設(shè)有通孔；所述石墨管上端置入下層托盤底部的凹槽內(nèi)配合定位；石英管套設(shè)于石墨管內(nèi)，且石英管的管芯與凹槽上方的通孔聯(lián)通；上層托盤下端設(shè)有容納基片的基板槽，下層托盤上端設(shè)有容納基板的基板槽及凸出于下層托盤上表面的支撐塊，上層托盤設(shè)于下層托盤上端，之間以支撐塊銜接；所述電機與石墨管傳動連接。優(yōu)選地，所述下層托盤按圓心角均勻分布數(shù)個基板槽，支撐塊呈扇形，支撐塊均勻分別于兩兩基板槽之間，且扇形頂角對準(zhǔn)通孔圓心。優(yōu)選地，上層托盤下端設(shè)有的與下層托盤相同數(shù)量的基板槽，且上層托盤的基板槽與下層托盤的基板槽位于同一垂直線上。優(yōu)選地，所述上層托盤上的基板槽底部邊緣設(shè)有扣位，上端以石墨蓋遮蓋。優(yōu)選地，所述上層托盤和下層托盤均設(shè)有用于校正方位的校準(zhǔn)標(biāo)識。從以上技術(shù)方案可以看出，利用本實用新型，可將反應(yīng)氣體從石英管灌入，氣體上升到上層托盤時，轉(zhuǎn)90°角向上層托盤與下層托盤之間形成的反應(yīng)腔內(nèi)橫穿，從而可向上在設(shè)于上層托盤上的基板生長外延片和可向下在設(shè)于下層托盤上的基板生長外延片。另外，本實用新型在電機的驅(qū)動下，帶動石墨管和上、下層托盤一起轉(zhuǎn)動，利用流體粘性力產(chǎn)生的效應(yīng)，靠近基片的氣體隨同托盤一轉(zhuǎn)動，使裝設(shè)在上層托盤的基片與裝設(shè)在下層托盤之間的氣流形成從中心到外緣的均勻的流場、溫度場和濃度場，從而在基板上形成均勻的外延層。

圖1為本實用新型剖視圖。圖2為本實用新型上層托盤俯視圖。圖3為本實用新型下層托盤俯視圖。圖4為本實用新型下層托盤仰視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。參見圖廣4所示，本實用新型用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，包括石墨管1、石英管2、上層托盤3及下層托盤4，一電機(圖中未示出)，下層托盤下端部中央設(shè)有凹槽41，凹槽上方中央設(shè)有通孔42;所述石墨管1上端置入下層托盤底部的凹槽41內(nèi)配合定位；石英管2套設(shè)于石墨管1內(nèi)，且石英管的管芯與凹槽上方的通孔42聯(lián)通；上層托盤3 下端設(shè)有容納基片的基板槽31，下層托盤4上端設(shè)有容納基板的基板槽43及凸出于下層托盤上表面的支撐塊44，上層托盤3設(shè)于下層托盤4上端，之間以支撐塊44銜接；所述電機與石墨管1傳動連接。作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述下層托盤4按圓心角均勻分布數(shù)個基板槽 43，支撐塊44呈扇形，支撐塊44均勻分別于兩兩基板槽43之間，且扇形頂角對準(zhǔn)通孔42 的圓心，相鄰支撐面中間形成均勻的氣體流通的通道，并將反應(yīng)氣體集中于基板槽43的上方和基板槽31的下方。作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，上層托盤3下端設(shè)有的與下層托盤4相同數(shù)量的基板槽31，且上層托盤的基板槽31與下層托盤的基板槽43位于同一垂直線上。作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述上層托盤3上的基板槽31底部邊緣設(shè)有扣位32，上端以石墨蓋33遮蓋，基板置放于扣位32與石墨蓋33之間。作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述上層托盤3設(shè)有用于校正方位的校準(zhǔn)標(biāo)識 34和下層托盤4設(shè)有用于校正方位的校準(zhǔn)標(biāo)識45，校準(zhǔn)標(biāo)識34與校準(zhǔn)標(biāo)識45對齊時，上層托盤的基板槽31與下層托盤的基板槽43位于同一垂直線上，以保證基板位于氣體的流通方向上。上述之具體實施例是用來詳細說明本實用新型之目的、特征及功效，對于熟悉此類技藝之人士而言，根據(jù)上述說明，可能對該具體實施例作部分變更及修改，其本質(zhì)未脫離出本實用新型之精神范疇者，皆應(yīng)包含在本案的申請專利范圍中，宜先陳明。
權(quán)利要求1.一種用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括石墨管、石英管、上層托盤及下層托盤，一電機，下層托盤下端部中央設(shè)有凹槽，凹槽上方中央設(shè)有通孔； 所述石墨管上端置入下層托盤底部的凹槽內(nèi)配合定位；石英管套設(shè)于石墨管內(nèi)，且石英管的管芯與凹槽上方的通孔聯(lián)通；上層托盤下端設(shè)有容納基片的基板槽，下層托盤上端設(shè)有容納基板的基板槽及凸出于下層托盤上表面的支撐塊，上層托盤設(shè)于下層托盤上端，之間以支撐塊銜接；所述電機與石墨管傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述下層托盤按圓心角均勻分布數(shù)個基板槽，支撐塊呈扇形，支撐塊均勻分別于兩兩基板槽之間，且扇形頂角對準(zhǔn)通孔圓心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，上層托盤下端設(shè)有的與下層托盤相同數(shù)量的基板槽，且上層托盤的基板槽與下層托盤的基板槽位于同一垂直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層托盤上的基板槽底部邊緣設(shè)有扣位，上端以石墨蓋遮蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層托盤和下層托盤均設(shè)有用于校正方位的校準(zhǔn)標(biāo)識。
專利摘要本實用新型涉及一種用于半導(dǎo)體外延片生長的CVD石墨托盤結(jié)構(gòu)，包括石墨管、石英管、上層托盤及下層托盤，一電機，下層托盤下端部中央設(shè)有凹槽，凹槽上方中央設(shè)有通孔；所述石墨管上端置入下層托盤底部的凹槽內(nèi)配合定位；石英管套設(shè)于石墨管內(nèi)，且石英管的管芯與凹槽上方的通孔聯(lián)通；上層托盤下端設(shè)有容納基片的基板槽，下層托盤上端設(shè)有容納基板的基板槽及凸出于下層托盤上表面的支撐塊，上層托盤設(shè)于下層托盤上端，之間以支撐塊銜接；所述電機與石墨管傳動連接。本實用新型可實現(xiàn)向生長外延片和向下生長外延片，并能使反應(yīng)腔內(nèi)的氣流形成均勻的流場、溫度場和濃度場，從而在基板上形成均勻的外延層。
文檔編號C30B25/12GK202039158SQ20112009371
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者俞軍, 李錫光, 蕭黎鑫 申請人:東莞市天域半導(dǎo)體科技有限公司