[发明专利]用于提高外延片波长均匀性的石墨基板

说明书

本公开提供了一种提高外延片波长均匀性的石墨基板，属于半导体技术领域。石墨基板包括第一基板、第二基板和排气装置，第一基板和第二基板均为圆盘；第一基板的上表面具有用于容纳衬底的多圈第一凹槽，第一基板的中部具有一圆形凹坑，圆形凹坑的底部具有多个气孔；第二基板同轴布置在圆形凹坑内，且第二基板的上表面具有用于容纳衬底的多圈第二凹槽；排气装置被配置为，在不同工作状态下，为多个气孔提供设定流量的气体，使得第二基板悬浮在圆形凹坑内，与第一基板分离，并使得第二基板以设定转速与第一基板同向或反向转动。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，特别涉及一种用于提高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，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用于提高外延片波长均匀性的石墨基板，可以提高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用于提高外延片波长均匀性的石墨基板，所述石墨基板包括第一基板、第二基板和排气装置，所述第一基板和所述第二基板均为圆盘；

所述第一基板的上表面具有用于容纳衬底的多圈第一凹槽，所述多圈第一凹槽呈环形布置在所述第一基板上，所述第一基板的中部具有一圆形凹坑，所述圆形凹坑和所述多圈凹槽同轴，所述圆形凹坑的底部具有多个气孔；

所述第二基板同轴布置在所述圆形凹坑内，且所述第二基板的上表面具有用于容纳所述衬底的多圈第二凹槽，所述多圈第二凹槽呈环形布置在所述第二基板上；

所述排气装置被配置为，在不同工作状态下，为所述多个气孔提供设定流量的气体，使得所述第二基板悬浮在所述圆形凹坑内，与所述第一基板分离，并使得所述第二基板以设定转速与所述第一基板同向或反向转动。

可选地，所述排气装置包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，

当所述排气装置处于所述第一工作状态时，所述第二基板悬浮在所述圆形凹坑内，与所述第一基板分离，且所述第二基板不转动；

当所述排气装置处于所述第二工作状态时，所述第二基板悬浮在所述圆形凹坑内，与所述第一基板分离，且所述第二基板沿顺时针方向转动；

当所述排气装置处于所述第三工作状态时，所述第二基板悬浮在所述圆形凹坑内，与所述第一基板分离，且所述第二基板沿逆时针方向转动。