一种用于基板上生长薄膜的承载盘，其包括：承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的孔；孔侧的侧壁上具有多个凹槽，凹槽内具有台面；多个用于支撑基板的支撑块支撑在内侧壁上，并且可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起，第一部分凸起自承载盘本体的侧壁侧向孔内部延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起插入到侧壁一个凹槽内并靠凹槽内的台面形成支撑，包括连接第一部分凸起和第二部分凸起的第三部分。通过每一个支撑块的一部分设计为安装入承载盘的沉孔内侧壁的凹槽上，无需额外的固定件，方便安装和拆卸，提高承载盘本体的使用寿命，降低生产成本。
A loading plate, a growth device and a growth method for growing thin films on a substrate
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于基板上生长薄膜的承载盘、生长装置和生长方法
可运用于基板表面生长薄膜用的承载盘，该承载盘可运用于MOCVD设备中。
技术介绍
MOCVD技术是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延获得所需薄膜，生长各种Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料，被广泛应用于化合物半导体生产设备的行业，例如蓝色或紫外或红光或红外LED或激光器。当通过MOCVD技术形成所需的薄膜时，一方面已知由反应性原料气体在基板表面上产生的表面反应非常复杂，在MOCVD技术中控制这些参数以形成所需的薄膜是非常关键的。另外一方面，为了保证薄膜生长质量，基板的承载结构设计也非常的关键。图1提供了一种MOCVD的生长装置，生长装置内具有一个生长腔体100，腔体100内的顶部包括悬挂式基座101,基座101上可固定数个承载生长衬底的承载盘103。基座101包括边缘具有齿轮的旋转盘102，旋转盘102中央具有一个槽状结构或孔状结构，用于安装支撑柱104，支撑柱104用于悬挂该基座在腔体内的顶部，并且支撑柱104设置为可带动旋转盘102旋转。如图2所示，具体的旋转盘102的边缘具有齿轮，与承载盘103的齿轮相配合，以实现承载盘103可旋转。腔体的顶部还具有加热装置105，加热装置105为通电加热工作模式。在腔体100内基座101下方的空间有流通的反应性气体，反应性气体流通至生长衬底的生长面获得外延生长薄膜，反应性气体通过气体流入管道106和流出管道107实现供给以及排出。承载盘103的结构如图3-4所示，承载盘103包括贯穿两面侧的沉孔，沉孔内的底部安装生长衬底111，上部安装传热器110。传热器110具有一表面与生长衬底的生长面的相反面相对，并保持一微小的距离，实现传热器对生长衬底的表面进行均匀热传递。沉孔内的侧壁上具有一台阶1031，台阶1031用于支撑传热器110的边缘，传热器110为一“凸”型的块状，该传热器110可以从承载盘的上表面侧自由取出。承载盘103底面侧一体设置有数个支撑块109，通常至少三个或四个或五个，并向沉孔的底部中央延伸，该支撑块支撑在生长衬底的生长面的边缘。由于支撑块与生长衬底之间存在热传导，会影响生长衬底的受热均匀性，因此该支撑块应当设计为尺寸尽量小，且与生长面的接触面积应当尽量小。承载盘、传热器和支撑块一般为石墨、表面涂有碳化硅的石墨或碳化硅制成，其中小尺寸的支撑块由于长时间用于支撑生长衬底，并且在取放过程或生长过程中经受多次碰撞，支撑块容易发生断裂，特别的是碳化硅，碳化硅易脆，承载盘103需要经常更换，使用周期短，生产成本高。现有技术中提出了采用螺丝钉将支撑块固定在承载盘的底部，以便于更换，然而螺丝钉属于额外的固定件，更换不方便，且需要选择与承载盘、传热器以及支撑块为同样的材质，同样易损。也有现有技术提出了采用粘接剂，然而MOCVD的生长条件为至少600°以上，难以寻找到性能稳定且粘接性好的粘接剂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供如下一种用于基板上生长薄膜的承载盘，其包括：承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的孔；孔侧的侧壁上具有多个凹槽，凹槽内具有台面；多个用于支撑基板的支撑块支撑在内侧壁上，并且可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起，第一部分凸起自承载盘本体的侧壁侧向孔内部延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起插入到侧壁一个凹槽内并靠凹槽内的台面形成支撑，包括连接第一部分凸起和第二部分凸起的第三部分。优选的，所述的凹槽内的台面沿着沉孔内侧壁周向延伸或沿着侧壁厚度方向延伸。优选的，所述的凹槽延伸至承载盘的下表面侧，以使第三部分连接部分嵌入凹槽内。优选的，所述的支撑块的第二部分凸起和第三部分充满凹槽的空间。优选的，所述的凹槽为T字型凹槽或直角型凹槽，所述支撑块的第一部分凸起与第二部分凸起互相垂直延伸。优选的，所述多个支撑块的第一部分凸起具有一弧形边缘。优选的，所述的弧形边缘的弧长为小于1/4的沉孔内侧壁的圆周周长。优选的，每个支撑块的第一部分凸起间隔安装在侧壁的凹槽内。优选的，所述的孔为沉孔，所述的凹槽上方的侧壁上还有一个水平台阶，水平台阶的位置相对于凹槽更靠近承载盘的上表面侧。本专利技术同时提供如下一种用于基板上生长薄膜用的承载盘，其包括：承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的沉孔，多个Z字型的支撑块支撑在内侧壁上，并可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起自承载盘本体的侧壁侧向沉孔内延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起被支撑在沉孔内的台阶上。优选的，所述支撑块的第二部分凸起被支持在台阶上，安装基板时，基板上方具有一盖板，支撑块的第二部分凸起可被夹持在台阶和盖板之间以形成支撑。优选的，多个支撑块的第二部分支撑在台阶上形成封闭的环状。优选的，所述支撑块还包括第三部分，第三部分连接第一部分和第二部分，所述多个支撑块的第三部分在侧壁上形成贴合侧壁的封闭的环状。优选的，所述的多个支撑块为至少4个。优选的，所述的承载盘本体的材料和支撑块的材料相同。优选的，所述支撑块的第一部分凸起为块状，第一部分凸起与支撑基板生长面相对的面被设置成相对承载盘下表面侧倾斜。优选的，所述支撑块的第一部分凸起与支撑基板生长面相对的面具有弧形或尖锥形或锥形台。优选的，所述的承载盘本体的材料和支撑块的材料为石墨、碳化硅或表面涂有碳化硅的石墨。优选的，自承载盘的上表面侧可放置生长薄膜用的基板，并使基板自承载盘下表面侧暴露的一面的边缘被多个所述的支撑块的第一部分凸起支撑。优选的，沉孔的内侧壁包括台阶，自承载盘的上表面侧可依次放置生长薄膜用的基板和盖板，盖板可被固定在台阶上。优选的，所述的盖板为传热块，盖板可被固定在台阶上，并与基板间隔一定的距离。本专利技术同时提供如下一种用于基板上生长薄膜的装置，其包括生长腔体，生长腔体内包括前述所述的承载盘，承载盘被可拆卸的安装在基座上，基座被悬挂在生长腔体内的顶部，承载盘的沉孔内安装有基板和盖板，基板具有一面侧在承载盘的下表面侧被暴露。优选的，所述的基板为蓝宝石或锗或砷化镓或硅或氮化镓或者是这些基板的表面已经有额外的膜层。优选的，所述的基座下方具有反应气体流通腔体。优选的，所述的装置为MOCVD装置。本专利技术同时提供如下一种用于基板上生长薄膜的方法，其包括使用前述的用于基板上生长薄膜的装置生长薄膜。有益效果：（1）由于传统的支撑块与承载盘是一体连接，支撑块用于支撑基板的支撑块经过反复的磕碰、撞击容易被损坏，导致承载盘的更换周期短，使用成本高。本专利技术提供的承载盘能够对多个支撑块可拆卸式的支撑，方便更换，由此提高承载盘本体的使用寿命，降低生产成本。...
【技术保护点】
1.一种用于基板上生长薄膜的承载盘，其包括：/n承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的孔；/n孔内的侧壁上具有多个凹槽，凹槽内具有台面；/n多个用于支撑基板的支撑块支撑在内侧壁上，并且可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起，第一部分凸起自承载盘本体孔内的侧壁侧向孔内部延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起插入到侧壁一个凹槽内并靠凹槽内的台面形成支撑，包括连接第一部分凸起和第二部分凸起的第三部分。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于基板上生长薄膜的承载盘，其包括：
承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的孔；
孔内的侧壁上具有多个凹槽，凹槽内具有台面；
多个用于支撑基板的支撑块支撑在内侧壁上，并且可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起，第一部分凸起自承载盘本体孔内的侧壁侧向孔内部延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起插入到侧壁一个凹槽内并靠凹槽内的台面形成支撑，包括连接第一部分凸起和第二部分凸起的第三部分。
2.根据权利要求1所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述的凹槽内的台面沿着沉孔内侧壁周向延伸或沿着侧壁厚度方向延伸。
3.根据权利要求1所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述的凹槽延伸至承载盘的下表面侧，以使第三部分连接部分嵌入凹槽内。
4.根据权利要求3所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述的支撑块的第二部分凸起和第三部分充满凹槽的空间。
5.根据权利要求1所述的用于基板上的生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述的凹槽为T字型凹槽或直角型凹槽，所述支撑块的第一部分凸起与第二部分凸起互相垂直延伸。
6.根据权利要求1所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述多个支撑块的第一部分凸起具有一弧形边缘。
7.根据权利要求1所述的用于基板上生长的薄膜的承载盘，其特征在于：所述的弧形边缘的弧长为小于1/4的沉孔内侧壁的圆周周长。
8.根据权利要求1所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：每个支撑块的第一部分凸起间隔安装在侧壁的凹槽内。
9.根据权利要求1所述的用于基板上的生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述的孔为沉孔，所述的凹槽上方的侧壁上还有一个水平台阶，水平台阶的位置相对于凹槽更靠近承载盘的上表面侧。
10.一种用于基板上生长薄膜用的承载盘，其包括：
承载盘本体，本体包括相对的上表面侧和下表面侧，自上表面侧贯穿下表面侧的沉孔，多个Z字型的支撑块支撑在内侧壁上，并可单独从承载盘本体上拆卸；每一个支撑块包括第一部分凸起自承载盘本体的侧壁侧向沉孔内延伸，包括第二部分凸起，第二部分凸起被支撑在沉孔内的台阶上。
11.根据权利要求10所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：所述支撑块的第二部分凸起被支持在台阶上，安装基板时，基板上方具有一盖板，支撑块的第二部分凸起可被夹持在台阶和盖板之间以形成支撑。
12.根据权利要求10或11所述的用于基板上生长薄膜的承载盘，其特征在于：多个支撑块的第二部分支撑在台阶上形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张中英，张宏铭，罗云明，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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