石墨载盘及其温度确定方法与流程

本公开涉及半导体器件领域，特别涉及一种石墨载盘及其温度确定方法。

背景技术：

1、石墨载盘广泛应用于半导体领域，用于进行外延片制作。

2、相关技术中，提供了一种外延片的制作方法，该方法包括：将衬底放置在反应腔内的石墨载盘中的凹槽区域，在衬底表面生长外延片。在进行外延片生长时，生长设备通过加热石墨载盘从而将温度传递至衬底上，随后生长设备中的控温系统基于获取的石墨载盘辐射的能量，以普朗克公式确定石墨载盘的温度，以便于调控外延片生长过程中的温度。其中，石墨载盘辐射的能量e与光谱辐射出射度e0及石墨载盘的发射率系数μ存在如下关系：e＝e0×μ。

3、由于石墨载盘在外延生长过程中，发射率系数不稳定，导致石墨载盘辐射的能量产生波动，导致控温系统获取到的石墨载盘的温度不准确，不利于生长设备控制外延片的生长温度，影响外延生长质量。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种石墨载盘及其温度确定方法，可以缓解石墨载盘发射率系数发生波动导致获取石墨载盘的温度不准确的问题。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种石墨载盘，所述石墨载盘包括：

3、石墨盘本体，所述石墨盘体上开设有多个凹槽；

4、所述多个凹槽间隔分布在所述石墨盘本体的第一表面，所述石墨盘本体的所述第一表面包括发射率系数不同的多个区域。

5、可选地，所述石墨盘本体的所述第一表面包括发射率系数不同的2～5个区域。

6、可选地，所述多个区域的粗糙度不同。

7、可选地，所述多个区域的发射率系数的范围为0.1～0.9。

8、可选地，所述多个区域中的每个所述区域包括一个或多个子区域；

9、在所述区域包括多个所述子区域的情况下，所述多个子区域间隔分布在所述石墨盘本体的所述第一表面。

10、可选地，所述多个区域为以所述石墨盘本体的所述第一表面的中心为圆心的多个扇形子区域，所述多个扇形子区域围绕所述石墨盘本体的所述第一表面的中心分布。

11、可选地，所述多个扇形子区域的面积相同。

12、另一方面，提供了一种温度确定方法，所述方法用于确定如上任一项所述的石墨载盘的温度，所述方法包括：

13、加热所述石墨载盘；

14、获取所述石墨载盘辐射的能量，所述石墨载盘辐射的能量为各个所述区域辐射的能量的总和；

15、基于所述石墨载盘辐射的能量，确定所述石墨载盘的温度。

16、可选地，所述获取所述石墨载盘辐射的能量，所述石墨载盘辐射的能量为各个所述区域辐射的能量的总和，包括：

17、获取所述石墨载盘的热辐射光谱；

18、基于所述石墨载盘的热辐射光谱获取光谱辐射出射度；

19、基于所述石墨载盘的各个所述区域的发射率系数和各个所述区域的面积占比确定所述石墨载盘的发射率系数；

20、基于所述光谱辐射出射度和所述石墨载盘的发射率系数确定所述石墨载盘辐射的能量。

21、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

22、在本公开实施例中，通过将石墨载盘表面设置为发射率系数不同的多个区域，石墨载盘的发射率系数取决于各个区域的发射率系数以及各个区域所占盘面比例，从而采用该石墨载盘进行外延生长时，若某一区域的发射率系数发生变化，对石墨载盘的发射率系数的影响较小。并且不同区域的发射率系数的波动方向可能不同，实现发射率系数波动的中和，从而对采用石墨载盘的发射率系数获取到的石墨载盘辐射的能量的波动也较小。在采用石墨载盘辐射的能量计算石墨载盘的温度时，获取到的石墨载盘的温度与石墨载盘实际的温度更加贴合，提升了获取到的石墨载盘的温度的准确性，有利于生长设备更加准确的控制外延片的生长温度，提高外延生长质量。

技术特征：

1.一种石墨载盘，其特征在于，所述石墨载盘包括：

2.根据权利要求1所述的石墨载盘，其特征在于，所述石墨盘本体(101)的所述第一表面包括发射率系数不同的2～5个区域。

3.根据权利要求1所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个区域的粗糙度不同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个区域的发射率系数的范围为0.1～0.9。

5.根据权利要求1至3任一项所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个区域中的每个所述区域包括一个或多个子区域；

6.根据权利要求5所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个区域为以所述石墨盘本体(101)的所述第一表面的中心为圆心的多个扇形子区域，所述多个扇形子区域围绕所述石墨盘本体(101)的所述第一表面的中心分布。

7.根据权利要求6所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个扇形子区域的面积相同。

8.根据权利要求1至3任一项所述的石墨载盘，其特征在于，所述多个区域的厚度一致。

9.一种温度确定方法，其特征在于，所述方法用于确定权利要求1至8任一项所述的石墨载盘的温度，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述石墨载盘辐射的能量，所述石墨载盘辐射的能量为各个所述区域辐射的能量的总和，包括：

技术总结本公开提供了一种石墨载盘及其温度确定方法，属于半导体领域。所述石墨载盘包括：石墨盘本体，所述石墨盘体上开设有多个凹槽；所述多个凹槽间隔分布在所述石墨盘本体的第一表面，所述石墨盘本体的所述第一表面包括发射率系数不同的多个区域。通过将石墨载盘表面设置为发射率系数不同的多个区域，从而石墨载盘的发射率系数取决于各个区域的发射率系数以及各区域所占盘面比例，从而采用该石墨载盘进行外延生长时，若某一区域的发射率系数发生变化，对石墨载盘的发射率系数的影响较小，并且不同区域的发射率系数的波动方向可能不同，实现发射率系数波动的中和，从而对采用石墨载盘的发射率系数获取到的石墨载盘辐射的能量的影响也较小。技术研发人员：丁杰,陆香花,张琰琰,梅劲受保护的技术使用者：华灿光电（浙江）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29