一种适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，包括大石墨盘、小石墨盘和交叉支架，大石墨盘的中心设置有大连接柱，大连接柱上连接有交叉支架，交叉支架上以交叉点为中心在每个分支上均匀设置有小连接柱，每个小连接柱上连接一个小石墨盘，大石墨盘和每个小石墨盘上均分布有衬底槽。该石墨托盘通过在大石墨盘和小石墨盘上设置不同尺寸的衬底槽，适合各尺寸衬底外延；大石墨盘和小石墨盘通过特定尺寸的交叉支架、柱、凹槽的配合，可以设置不同的转速，来匹配不同尺寸衬底的外延，进一步提高外延片波长一致性和均匀性。通过进一步优化小石墨盘背面圆柱形凹槽的大小，可以调整小石墨盘中心片的温度，进一步提高外延片质量。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种石墨盘，尤其是一种适合各尺寸衬底外延的且提高MOCVD外延片均勾性的石墨盘，属于MOCVD用石墨盘
技术介绍
MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。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II1-V族、I1-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(1-1OOTorr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200°C，用灯丝加热石墨盘(衬底基片在石墨盘上方)，H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。反应室是由不锈钢Shutter和石墨盘组成。为了生长组分均匀、超薄层、异质结构的化合物半导体材料，各生产厂家和研宄者在反应室结构的设计上下了很大功夫，设计出了不同结构的反应室。石墨盘是由高纯石墨制成，并包裹SIC层。加热多采用灯丝福射加热。由热电偶和温度控制器来控制温度，一般温度控制精度可达到0.2°C或更低。随着MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposit1n)设备厂家所做的一系列改善，相比较前几年，LED外延每炉产量有较大提升。同时，石墨盘厂商为适应外延设备和外延厂以及市场对芯片数量的要求，每片石墨盘的凹盘位数量呈数倍增加。GaN薄膜与蓝宝石衬底的晶格失配度约16%，因此蓝宝石衬底上外延生长的GaN薄膜具有较高的位错密度。另外GaN的折射率约2.4，远大于空气的折射率，因此全反射效应会降低LED的光提取效率。在外延生长时，目前的石墨盘基本都存在里圈波长均值比外圈短I?5nm的问题，且里圈均匀性较外圈差的情况也一直存在。针对此问题，多数外延厂家采取的方式为:降低内圈温度以拉长波长。但此动作往往会使内圈均匀性变差，也会对良率造成相当大的损失。因此，外延厂家迫切需要一种能缩小各圈波长差，并能改善各圈尤其是内圈均匀性的方法，从而提尚外延良率，提尚良品比例以降低生广成本，并能提尚各种原材料的利用率。中国专利文献CN103938186A公开的《托盘、MOCVD反应腔和MOCVD设备》，包括:托盘基体和设置于所述托盘基体上的衬底，所述托盘基体上设置有凹槽，所述凹槽中放置有导热部件，所述导热部件与所述衬底相接触，所述导热部件的导热系数大于所述托盘基体的导热系数。托盘包括托盘基体和设置于托盘基体上的衬底，托盘基体上设置有凹槽，凹槽中放置有导热部件，导热部件与衬底相接触，导热部件的导热系数大于托盘基体的导热系数，由于导热部件的导热性能更好，因此导热部件的表面温度更加均匀，从而能够改善衬底的温度均匀性，提高了托盘加热温度的均匀性。CN103614707A公开的《一种提高MOCVD外延片均匀性的石墨盘》，包括大石墨盘和小石墨盘，在大石墨盘上设有通气小孔和不导热的连接柱，在小石墨盘中心的背部设置与连接柱适配的支撑凹槽，所述小石墨盘通过支撑凹槽和连接柱的配合布置在大石墨盘上方；在小石墨盘上设置有中心片槽和边缘片槽；在大石墨盘背面开设圆柱形凹槽，所述凹槽和连接柱布置在同一轴线上。上述石墨盘中所述的小石墨盘在大石磨盘的边缘位置，使得整体受力不均匀，导致生长过程中在高转速下，源分布不均匀，从而外延片的一致性较差。同时，上述专利所设计的连接栓不导热，使得小石墨盘的导热受到消极影响，温度不均导致外延片一致性较差，也不能够满足多种尺寸衬底的外延。
技术实现思路
本技术针对现有MOCVD设备用石墨盘技术存在的不足，提供一种能够适合各尺寸衬底外延受力均匀，能够提升外延片均匀性的石墨托盘。本技术的适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，采用以下技术方案:该石墨托盘，包括大石墨盘、小石墨盘和交叉支架，大石墨盘的中心设置有大连接柱，大连接柱上连接有交叉支架，交叉支架上以交叉点为中心在每个分支上均匀设置有小连接柱，每个小连接柱上连接一个小石墨盘，大石墨盘和每个小石墨盘上均分布有衬底槽。所述大石磨盘和小石墨盘的上下间距为0.5厘米-30厘米。所述小连接柱以交叉支架的交叉点为中心均匀设置。所述大连接柱和小连接柱的外径为I厘米-10厘米，高度为I厘米-50厘米。所述大石墨盘上的衬底槽数量为5-200个，每个衬底槽的直径为2厘米-30厘米。所述小石墨盘上的衬底槽数量为3-100个，每个衬底槽的直径为I厘米-15厘米。所述交叉支架的长度为15厘米-200厘米，分支宽度为0.5厘米-10厘米。本技术通过在大石墨盘和小石墨盘上设置不同尺寸的衬底槽，适合各尺寸衬底外延；大石墨盘和小石墨盘通过特定尺寸的交叉支架、柱、凹槽的配合，可以设置不同的转速，来匹配不同尺寸衬底的外延，进一步提高外延片波长一致性和均匀性。通过进一步优化小石墨盘背面圆柱形凹槽的大小，可以调整小石墨盘中心片的温度，进一步提高外延片质量。【附图说明】图1是本技术石墨托盘的结构示意图。图2是图1的俯视图图中:1、大石墨盘；2、大连接柱；3、交叉支架；4、小连接柱；5、小石墨盘。【具体实施方式】本技术的适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，如图1和图2所示，包括大石墨盘1、小石墨盘5和交叉支架3。大石墨盘I的中心设置有圆形凹槽，该圆形凹槽中插有大连接柱2，大连接柱2上连接有交叉支架3，交叉支架3为十字形(参见图2)。十字形的交叉支架3上以交叉点为中心在每个分支上均匀设置有小连接柱4的安装凹槽，每个安装凹槽中插有一个小连接柱4，每个小连接柱4上连接一个为小石墨盘5，小石墨盘5的底面中心设置有支撑凹槽，通过该支撑凹槽置于小连接柱4上。大石墨盘I和每个小石墨盘5上均分布有衬底槽。大石磨盘I和小石墨盘5的上下间距为0.5-30厘米。大石墨盘I上的衬底槽数量为5-200个，且衬底槽的直径为2-30厘米。小石墨盘5上的衬底槽数量为3-100个，且衬底槽直径为1-15厘米。大石磨盘I和小石墨盘5的材质为石墨或碳化硅。交叉支架3的长度为15-200厘米，分支宽度为0.5-10厘米，其材质为石墨、碳化娃或石英等耐热材料。所述圆柱形大连接柱2和小连接柱4的外径为1-10厘米，高度为1-50厘米，材质为石墨或碳化娃等导热耐热材料。所述大石墨盘I和小石墨盘5上的圆柱形凹槽的深度为1-10厘米，直径为1-10厘米。【主权项】1.一种适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，包括大石墨盘、小石墨盘和交叉支架，其特征是，大石墨盘的中心设置有大连接柱，大连接柱上连接有交叉支架，交叉支架上以交叉点为中心在每个分支上均匀设置有小连接柱，每个小连接柱上连接一个小石墨盘，大石墨盘和每个小石墨盘上均分布有衬底槽。2.根据权利要求1所述的适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，其特征是，所述大石磨盘和小石墨盘的上下间距为0.5厘米-30厘米。3.根据权利要求1所述的适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，其特征是，所述小连接柱以交叉支架的交叉点为中心均匀设置。4.根据权利要求1所述的适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，其特征是，所述大连接柱和小连接柱的外径为I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适合各尺寸衬底外延并提升外延片均匀性的石墨托盘，包括大石墨盘、小石墨盘和交叉支架，其特征是，大石墨盘的中心设置有大连接柱，大连接柱上连接有交叉支架，交叉支架上以交叉点为中心在每个分支上均匀设置有小连接柱，每个小连接柱上连接一个小石墨盘，大石墨盘和每个小石墨盘上均分布有衬底槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：逯瑶，曲爽，王成新，王建立，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37
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