[发明专利]石墨载盘及具有其的MOCVD反应装置

说明书

本发明揭示了一种石墨载盘及具有其的MOCVD反应装置，石墨载盘呈圆形，且由石墨载盘中心朝向边缘的方向上，石墨载盘包括里圈区域、中圈区域及外圈区域，石墨载盘上设有若干用于承载4英寸衬底的凹槽，凹槽包括位于里圈区域的里圈凹槽、位于中圈区域的中圈凹槽及位于外圈区域的外圈凹槽，里圈区域设有6个里圈凹槽。本发明通过调整里圈凹槽的位置，使得里圈区域可以放置6个里圈凹槽，实现了4英寸外延生产的最大载片数，同时，可以有效改善现有石墨载盘技术在外延片生长过程中产生的圈位电压差异。

技术领域

本发明涉及气相沉积领域，尤其涉及一种石墨载盘及具有其的MOCVD反应装置。

背景技术

MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)是在气相外延生长(Vapour Phase Epitaxy，VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD是制备化合物半导体外延材料的核心设备，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，主要用于生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-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，涵盖了所有常见半导体，有着非常广阔的市场前景。

现有技术的MOCVD反应装置一般包括：相对设置的喷淋头和石墨载盘，喷淋头用于提供反应气体，石墨盘内具有多个凹槽，每个凹槽内对应放置一片衬底，在石墨载盘的下方还有加热装置，以对石墨载盘进行加热，石墨载盘受热升温，能够以热辐射和热传导方式对衬底进行加热，在进行MOCVD工艺时，反应气体自喷淋头的小孔进入石墨载盘上方的反应区域，衬底由于加热装置的热传导加热而具有一定的温度，该温度使得反应气体之间进行化学反应，从而在衬底表面沉积外延材料层。

现有的石墨载盘因为凹槽摆放位置的关系，产能及性能都存在缺陷，在目前LED外延厂追求产能、提高性能的要求下，迫切需要一种新型石墨载盘，能够具有更高的单产及更好的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨载盘及具有其的MOCVD反应装置，其可以大大提高产能及芯片性能。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种石墨载盘，所述石墨载盘呈圆形，且由所述石墨载盘中心朝向边缘的方向上，所述石墨载盘包括里圈区域、中圈区域及外圈区域，所述石墨载盘上设有若干用于承载4英寸衬底的凹槽，所述凹槽包括位于里圈区域的里圈凹槽、位于中圈区域的中圈凹槽及位于外圈区域的外圈凹槽，所述里圈区域设有6个里圈凹槽。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述石墨载盘还包括位于所述凹槽内的若干支撑件，于所述石墨载盘的厚度方向上，若干支撑件等高。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述中圈区域设有12个中圈凹槽，所述外圈区域设有18个外圈凹槽。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述凹槽为圆形凹槽。

作为本发明一实施方式的进一步改进，若干里圈凹槽的中心连成里圈中心线，若干中圈凹槽的中心线连成中圈中心线，所述中圈中心线与所述里圈中心线之间形成中间区域，所述中间区域包括对应若干里圈凹槽的第一区域、对应若干中圈凹槽的第二区域及对应剩余部分的交接区域，所述衬底用于成型外延片，对应所述里圈凹槽的外延片的工作电压为第一电压，对应所述中圈凹槽的外延片的工作电压为第二电压，所述第一电压与所述第二电压之间具有电压差，所述交接区域的面积与所述电压差之间为正相关。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述交接区域的面积不大于30000mm²。