[发明专利]改善外延片波长均匀性的石墨基板

说明书

本公开提供了一种改善外延片波长均匀性的石墨基板，属于半导体技术领域。石墨基板包括多个子基板和连接轴，多个子基板的结构均相同，每个子基板均为扇形，多个子基板围绕连接轴的周向间隔布置，且多个子基板的一端均与连接轴连接；每个子基板的上表面均具有多个弧形区域，每个弧形区域内均具有用于容纳衬底的至少一个凹槽，且多个子基板上的同一弧形区域内的至少一个凹槽呈环形布置；从子基板的靠近连接轴的一端至子基板的远离连接轴的一端，每个弧形区域的厚度逐渐减小。在本公开提供的石墨基板上生长外延片，可以改善在石墨基板各凹槽内生长的外延片的波长均匀性。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种改善外延片波长均匀性的石墨基板。

背景技术

半导体发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管。LED具有高效节能、绿色环保的优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。尤其是利用大功率LED实现半导体固态照明，有望成为新一代光源进入千家万户，引起人类照明史的革命。

外延片是LED制作过程中的初级成品。形成外延片时，将衬底放置在金属有机化合物化学气相沉淀(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)设备的反应腔内的托盘上，MOCVD设备中的加热丝提供的热能通过托盘传导到衬底，同时向反应腔内通入原材料(如Mo源)，在衬底上外延生长半导体材料形成外延片。现在的托盘大部分是采用石墨基板。石墨基板上设有多个凹槽，一个凹槽中可以容纳一个衬底。

在实现本公开的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

通入的Mo源气体到达石墨盘表面后，在衬底上外延生长半导体材料形成外延片，然后Mo源气体会在石墨基板的表面铺展，从石墨基板的中心向石墨基板的边缘流动，在石墨基板的边缘处被MOCVD设备尾端的主泵抽走。然而Mo源气流在沿石墨基板的径向流动的过程中，Mo源气流会产生消耗，导致石墨基板不同位置的Mo源分布不均，从而使得在石墨基板的不同凹槽中生长出的外延片的波长一致性较差。再加上石墨基板高速旋转会进一步加剧这种差异性。

发明内容

本公开实施例提供了一种改善外延片波长均匀性的石墨基板，可以改善在石墨基板各凹槽内生长的外延片的波长均匀性。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种改善外延片波长均匀性的石墨基板，所述石墨基板包括多个子基板和连接轴，所述多个子基板的结构均相同，每个所述子基板均为扇形，所述多个子基板围绕所述连接轴的周向间隔布置，且所述多个子基板的一端均与所述连接轴连接；

每个所述子基板的上表面均具有多个弧形区域，每个所述弧形区域内均具有用于容纳衬底的至少一个凹槽，且所述多个子基板上的同一弧形区域内的所述至少一个凹槽呈环形布置；

从所述子基板的靠近所述连接轴的一端至所述子基板的远离所述连接轴的一端，每个所述弧形区域的厚度逐渐减小。

可选地，所述多个子基板的个数为n，n＝2m，m表示单个所述子基板上的所述弧形区域的个数，1≤m。

可选地，每个所述弧形区域的最大厚度和最小厚度的差值为1～5mm。

可选地，每个所述弧形区域的厚度均为5～20mm。

可选地，每个所述子基板对应的扇形圆心角为30°～90°。

可选地，从所述子基板的靠近所述连接轴的一端至所述子基板的远离所述连接轴的一端，所述多个弧形区域内的所述凹槽的个数逐渐增多。

可选地，所述连接轴为直径为10～20cm的圆柱。

可选地，所述连接轴的轴向长度等于所述子基板的最大厚度。

可选地，所述多个子基板和所述连接轴为一体成型结构。