CN217231018U - 一种石墨盘治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石墨盘治具，涉及半导体生产设备技术领域，该石墨盘治具包括：烘烤架本体，烘烤架本体包两个间隔设置的固定板及设于两个固定板之间的承载架，承载架包括若干承载横梁，各承载横梁上在对应位置上都设有若干卡槽，以通过各承载横梁上的卡槽来卡放石墨盘，卡槽包括弧形部与弧形部连接的阶梯部，弧形部设于阶梯部开口的两侧，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，以用于导向石墨盘的取放。本实用新型能够解决现有技术中石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

Description

一种石墨盘治具

技术领域

本实用新型涉及半导体生产设备技术领域，具体涉及一种石墨盘治具。

背景技术

MOCVD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，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。当 MOCVD设备在外延制程过程中，一般是通过石墨盘作为承载外延片的载具，但是在生产过程中会产生大量的附着物附着在石墨盘的表面，该附着物为Ⅲ族元素的高纯金属有机化合物(MO源)和Ⅴ族元素的氢化物经过高温、低压反应产生的易燃、易爆、高温及高腐蚀性的固体颗粒。为了保证石墨盘再次利用时能够满足外延工艺的需求，需要清除掉附着在石墨盘表面的附着物，如若清除掉附着在石墨盘表面的附着物，将会影响新一轮外延片生长的温度及生长的均匀度，从而影响外延片的良率。石墨盘清除附着物的方法通常是石墨盘置于石墨盘治具内，经过真空高温烤炉烘烤，在真空高温中经过一系列的反应，将石磨盘表面的附着物清除掉，从而保证石墨盘表面清洁度的作用。

目前比较常见的石墨盘治具为安装有多个横梁的烘烤架，每个横梁上设有若干个卡槽，对应的卡槽构成石墨盘的圆周边，该石墨盘置于烘烤架的卡槽内固定，卡槽的位置宽度大约为20mm，但由于石墨盘一般重量可达10.5kg，厚度大约为16mm，每次取放时容易造成石墨盘边缘与卡槽顶部和侧壁碰撞，导致石墨盘边缘破损，严重影响石墨盘正常使用，减少石墨盘使用寿命。

因此，现有的石墨盘治具普遍存在石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种石墨盘治具，旨在解决现有技术中石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

本实用新型在于提供一种石墨盘治具，所述石墨盘治具包括：

烘烤架本体，所述烘烤架本体包两个间隔设置的固定板及设于两个所述固定板之间的承载架，所述承载架包括若干承载横梁，各所述承载横梁上在对应位置上都设有若干卡槽，以通过各所述承载横梁上的卡槽来卡放石墨盘，所述卡槽包括弧形部与所述弧形部连接的阶梯部，所述弧形部设于所述阶梯部开口的两侧，所述弧形部朝向所述石墨盘的圆心一侧，以用于导向所述石墨盘的取放。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过本实用新型提供的石墨盘治具，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，增加卡槽的开角，对石墨盘的取放起导向作用，避免石墨盘边缘与卡槽顶部和侧壁碰撞，导致石墨盘边缘破损，严重影响石墨盘正常使用，减少石墨盘使用寿命，具体为，烘烤架本体，烘烤架本体包两个间隔设置的固定板及设于两个固定板之间的承载架，承载架包括若干承载横梁，各承载横梁上在对应位置上都设有若干卡槽，以通过各承载横梁上的卡槽来卡放石墨盘，卡槽包括弧形部与弧形部连接的阶梯部，弧形部设于阶梯部开口的两侧，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，以用于导向石墨盘的取放。减少了石墨盘取放于卡槽的过程中碰撞至卡槽的顶部与侧壁造成碰撞的风险，同时，开角变大将会使卡槽的侧壁具有一定的斜面，对石墨盘置于卡槽内的过程中起导向作用，不易造成石墨盘碰撞，延长石墨盘的使用寿命，节省成本，从而提高外延片的良率，从而解决了现有技术中石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

进一步地，所述弧形部包括第一弧形部以及与所述第一弧形部相对的第二弧形部，以通过所述第一弧形部和所述第二弧形部围合于所述石墨盘的两侧。

进一步地，所述石墨盘包括第一石墨板以及与所述第一石墨板连接的第二石墨板，所述第一石墨板于远离所述第二石墨板的一侧被所述第一弧形部包围，所述第二石墨板于远离所述第一石墨板的一侧被所述第二弧形部包围。

进一步地，所述第一弧形部的宽度、所述第二弧形部的宽度及所述卡槽的突出部宽度的比值为1：1：2-4。

进一步地，所述阶梯部包括曲面部以及与所述曲面部连接的台阶部，所述曲面部设于所述台阶部朝向所述石墨盘圆心的一侧，所述曲面部围合于所述第一石墨板和所述第二石墨板的边缘。

进一步地，所述曲面部包括第一曲面部以及与所述第一曲面部连接的第二曲面部，所述第一曲面部于远离所述第二曲面部的一侧连接所述第一弧形部，所述第二曲面部于远离所述第一曲面部的一侧连接所述第二弧形部。

进一步地，所述第一曲面部包围所述第一石墨板的边缘，所述第二曲面部包围所述第二石墨板的边缘。

进一步地，所述台阶部包括第一台阶部以及与所述第一台阶部连接的第二台阶部，所述第一台阶部抵靠所述第一石墨板的边缘，所述第二台阶部抵靠所述第二石墨板的边缘，以承载所述石墨盘。

进一步地，所述承载横梁的两端分别固定连接所述固定板以形成一用于放置所述石墨盘的容纳空间。

进一步地，所述承载横梁与所述固定板的连接为活动连接。

附图说明

本实用新型的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：

图1为本实用新型第一实施例中石墨盘治具的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例中石墨盘的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例中卡槽的第一视角的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例中卡槽的第二视角的结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例中石墨盘治具的结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例中卡槽的第一视角的结构示意图；

图7为本实用新型第二实施例中卡槽的第二视角的结构示意图；

附图元器件符号说明：

烘烤架本体10，固定板11，弧形孔110，限位槽111，承载架12，承载横梁13，卡槽14，弧形部15，阶梯部16，石墨盘20，第一石墨板21，第二石墨板22，安装柱130，第一弧形部150，第二弧形部151，曲面部160，台阶部161，第一曲面部162，第二曲面部163，第一台阶部164，第二台阶部165。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参阅图1-图4，所示为本实用新型第一实施例提供的一种石墨盘治具，该石墨盘治具包括烘烤架本体10，该烘烤架本体10用于承载石墨盘20，该烘烤架本体10包括两个间隔设置的固定板11及设于两个固定板11之间的承载架12，其中，固定板11的形状为梯形，固定板11位于承载架12的两侧，以用于固定承载架12和石墨盘20，增加石墨盘20治具的稳固性，防止若干个石墨盘20置于石墨盘20治具内，不稳固导致石墨盘20治具塌陷。同时，固定板11中部设有贯穿的弧形孔110，以使石墨盘20在真空高温的一系列反应时，反应气体能均匀的流动在石墨盘20表面，达到石墨盘20表面的各个区域清洗效果，保证石墨盘20表面的清洁度。固定板11远离石墨盘20的一侧设有限位槽111，限位槽111设于固定板11的两端，以便于夹具夹取及移动石墨盘20治具。固定板 11上设有若干贯穿的安装孔，安装孔的形状为圆形，承载架12穿过安装孔以将承载架12固定于固定板11上。

其中，承载架12设于两个固定板11之间，承载架12包括若干承载横梁13，该承载横梁13为一长条横梁，该承载横梁13的数量为偶数，以便于均匀承载石墨盘20，其两端分别连接固定板11，以形成一用于放置石墨盘20的容纳空间，承载横梁13的两端分别设有安装柱130，安装柱130的形状为圆柱形，安装柱130穿过固定板11的安装孔以将承载横梁13固定于固定板11上。并且，安装柱130上设有螺纹形状的限位圈，以增大安装柱130与安装孔的摩擦力，使安装柱130更稳固的卡接于固定板11上。该承载横梁13与固定板11的连接为活动连接，以便于装卸维修，节省成本，避免石墨盘20治具某个零件损坏，需要换掉整个石墨盘20治具，增加成本。各承载横梁13上在对应位置上都设有若干卡槽14，承载横梁13的卡槽14与其他承载横梁13的卡槽14一一对应，以用于卡放石墨盘20，卡槽14的数量为3-10个，可承载多个石墨盘20，以节省石墨盘20治具的数量及用料，节省成本。卡槽14包括弧形部15与弧形部15 连接的阶梯部16，其中，弧形部15设于所述阶梯部16开口的两侧，弧形部15 朝向石墨盘20的圆心一侧，使卡槽14的侧壁于垂直方向存在一定夹角，卡槽 14的开角变大，对石墨盘20的取放具有导向作用，减少石墨盘20取放时的磕碰。

弧形部15包括第一弧形部150以及与第二弧形部151相对的第二弧形部 151，以通过第一弧形部150和第二弧形部151围合于石墨盘20的两侧，当石墨盘20置于卡槽14内的过程中，第一弧形部150和第二弧形部151将卡槽14 朝向石墨盘20一侧的开角变大，减少了石墨盘20放置卡槽14的过程中碰撞至卡槽14的顶部与侧壁造成碰撞的风险，同时，开角变大将会使卡槽14的侧壁具有一定的斜面，对石墨盘20置于卡槽14内的过程中起导向作用，不易造成石墨盘20碰撞，延长石墨盘20的使用寿命，节省成本，从而提高外延片的良率，避免石墨盘20放错位置碰撞到承载横梁13，造成石墨盘20破损，影响石墨盘20的正常使用，造成外延片不良品增加，减少石墨盘20的使用寿命。

其中，石墨盘20包括第一石墨板21以及与第一石墨板21连接的第二石墨板22，第一石墨板21于远离第二石墨板22的一侧被第一弧形部150包围，第二石墨板22于远离第一石墨板21的一侧被第二弧形部151包围，以增加卡槽 14的开角，对石墨盘20的取放起导向作用，防止石墨盘20与卡槽14的顶端与侧壁碰撞，造成石墨盘20的损坏，增加成本。第一弧形部150的宽度、第二弧形部151的宽度及卡槽14的突出部宽度的比值为1：1：2-4，当第一弧形部150 的宽度与第二弧形部151的宽度过大时，超过了比值区间，会造成卡槽14的开角过大，承载横梁13的可靠性较差，存在断裂的风险；当第一弧形部150的宽度与第二弧形部151的宽度过小时，低于比值区间，卡槽14的开角过小，导向效果不明显，石墨盘20与卡槽14的顶端与侧壁碰撞，造成石墨盘20的损坏，降低石墨盘20的使用寿命，增加了成本。第一弧形部150和第二弧形部151的长度小于卡槽14的突出部长度，其长度可根据实际情况与客户所需进行调整，第一弧形部150和第二弧形部151的深度可根据实际情况与客户所需进行调整，其深度均小于卡槽14的高度，防止第一弧形部150和第二弧形部151的深度大于卡槽14的高度造成卡槽14断裂，从而造成石墨盘20治具损坏。

另外，弧形部15连接着阶梯部16，该阶梯部16的形状为阶梯形状，以吻合石墨盘20的第一石墨板21与第二石墨板22的边缘，阶梯部16抵靠住石墨盘20的第一石墨板21和第二石墨板22的边缘，实现对石墨盘20的限位，防止石墨盘20的第一石墨板21的边缘突出放入平面的卡槽14内，出现倾斜，导致石墨盘20上的附着物不能充分去除，影响石墨盘20的正常使用。

相比于现有技术，本实施例提供的石墨盘治具，有益效果在于：通过本实用新型提供的石墨盘治具，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，增加卡槽的开角，对石墨盘的取放起导向作用，避免石墨盘边缘与卡槽顶部和侧壁碰撞，导致石墨盘边缘破损，严重影响石墨盘正常使用，减少石墨盘使用寿命，具体为，烘烤架本体，烘烤架本体包两个间隔设置的固定板及设于两个固定板之间的承载架，承载架包括若干承载横梁，各承载横梁上在对应位置上都设有若干卡槽，以通过各承载横梁上的卡槽来卡放石墨盘，卡槽包括弧形部与弧形部连接的阶梯部，弧形部设于阶梯部开口的两侧，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，以用于导向石墨盘的取放。减少了石墨盘取放于卡槽的过程中碰撞至卡槽的顶部与侧壁造成碰撞的风险，同时，开角变大将会使卡槽的侧壁具有一定的斜面，对石墨盘置于卡槽内的过程中起导向作用，不易造成石墨盘碰撞，延长石墨盘的使用寿命，节省成本，从而提高外延片的良率，从而解决了现有技术中石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

实施例二

请参阅图5-图7，所示为本发明第二实施例提供的一种石墨盘治具，本实施例当中的石墨盘治具与第一实施例中的石墨盘治具结构基本相同，其不同之处在于：

阶梯部16包括曲面部160以及与曲面部160连接的台阶部161，曲面部160 设于台阶部161朝向石墨盘20圆心的一侧，曲面部160围合于第一石墨板21 和第二石墨板22的边缘，以进一步导向石墨盘20的取放，防止石墨盘20取放时，碰撞到卡槽14的顶部及侧壁，造成石墨盘20损伤，影响石墨盘20的再次使用，降低石墨盘20的寿命。该曲面部160包括第一曲面部162以及与第一曲面部162连接的第二曲面部163，第一曲面部162于远离第二曲面部163的一侧连接着第一弧形部150，第二曲面部163于远离第一曲面部162的一侧连接着第二弧形部151，第一曲面部162围合于石墨盘20的第一石墨板21的边缘，第二曲面部163围合于石墨盘20的第二石墨板22的边缘，进一步增加对石墨盘20 的导向作用，避免石墨盘20边缘被碰撞，进一步延长了石墨盘20的使用寿命，从而进一步提高了外延片的良率。

台阶部161包括第一台阶部164以及与第一台阶部164连接的第二台阶部 165，第一台阶部164抵靠石墨盘20的第一石墨板21的边缘，第二台阶部165 抵靠石墨盘20的第二石墨板22的边缘，以吻合石墨盘20的第一石墨板21与第二石墨板22的边缘，实现对石墨盘20的限位，防止石墨盘20的第一石墨板 21的边缘突出放入平面的卡槽14内，出现倾斜，导致石墨盘20上的附着物不能充分去除，影响石墨盘20的正常使用。

相比于现有技术，本实施例提供的石墨盘治具，有益效果在于：通过本实用新型提供的石墨盘治具，弧形部与曲面部朝向石墨盘的圆心一侧，对石墨盘的取放起导向作用，避免石墨盘边缘与卡槽顶部和侧壁碰撞，导致石墨盘边缘破损，严重影响石墨盘正常使用，减少石墨盘使用寿命，具体为，卡槽包括弧形部与弧形部连接的阶梯部，弧形部设于阶梯部开口的两侧，弧形部朝向石墨盘的圆心一侧，以导向石墨盘的取放，同时，该阶梯部包括曲面部以及与曲面部连接的台阶部，曲面部设于台阶部朝向石墨盘圆心的一侧，以进一步导向石墨盘的取放，不易造成石墨盘碰撞，延长石墨盘的使用寿命，节省成本，从而提高外延片的良率，从而解决了现有技术中石墨盘治具易造成石墨盘碰撞边缘破损，影响石墨盘的使用寿命的技术问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种石墨盘治具，其特征在于，所述石墨盘治具包括：

烘烤架本体，所述烘烤架本体包两个间隔设置的固定板及设于两个所述固定板之间的承载架，所述承载架包括若干承载横梁，各所述承载横梁上在对应位置上都设有若干卡槽，以通过各所述承载横梁上的卡槽来卡放石墨盘，所述卡槽包括弧形部与所述弧形部连接的阶梯部，所述弧形部设于所述阶梯部开口的两侧，所述弧形部朝向所述石墨盘的圆心一侧，以用于导向所述石墨盘的取放。

2.根据权利要求1所述的石墨盘治具，其特征在于，所述弧形部包括第一弧形部以及与所述第一弧形部相对的第二弧形部，以通过所述第一弧形部和所述第二弧形部围合于所述石墨盘的两侧。

3.根据权利要求2所述的石墨盘治具，其特征在于，所述石墨盘包括第一石墨板以及与所述第一石墨板连接的第二石墨板，所述第一石墨板于远离所述第二石墨板的一侧被所述第一弧形部包围，所述第二石墨板于远离所述第一石墨板的一侧被所述第二弧形部包围。

4.根据权利要求2所述的石墨盘治具，其特征在于，所述第一弧形部的宽度、所述第二弧形部的宽度及所述卡槽的突出部宽度的比值为1：1：2-4。

5.根据权利要求3所述的石墨盘治具，其特征在于，所述阶梯部包括曲面部以及与所述曲面部连接的台阶部，所述曲面部设于所述台阶部朝向所述石墨盘圆心的一侧，所述曲面部围合于所述第一石墨板和所述第二石墨板的边缘。

6.根据权利要求5所述的石墨盘治具，其特征在于，所述曲面部包括第一曲面部以及与所述第一曲面部连接的第二曲面部，所述第一曲面部于远离所述第二曲面部的一侧连接所述第一弧形部，所述第二曲面部于远离所述第一曲面部的一侧连接所述第二弧形部。

7.根据权利要求6所述的石墨盘治具，其特征在于，所述第一曲面部包围所述第一石墨板的边缘，所述第二曲面部包围所述第二石墨板的边缘。

8.根据权利要求5所述的石墨盘治具，其特征在于，所述台阶部包括第一台阶部以及与所述第一台阶部连接的第二台阶部，所述第一台阶部抵靠所述第一石墨板的边缘，所述第二台阶部抵靠所述第二石墨板的边缘，以承载所述石墨盘。

9.根据权利要求1所述的石墨盘治具，其特征在于，所述承载横梁的两端分别固定连接所述固定板以形成一用于放置所述石墨盘的容纳空间。

10.根据权利要求9所述的石墨盘治具，其特征在于，所述承载横梁与所述固定板的连接为活动连接。

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