本实用新型属于半导体设备领域，尤其涉及一种石墨盘,以减小衬底的翘起角度，改善片源波长的均匀性。
背景技术：
发光二极管（英文为lightemittingdiode，简称led）是一种固态半导体二极管发光器件，被广泛用于指示灯、显示屏等照明领域。现阶段制取led晶圆片的方法主要是通过金属有机化合物化学气相沉淀（英文为metal-organicchemicalvapordeposition，简称mocvd）实现，可以简述其流程如下：将外延晶圆衬底（如蓝宝石衬底/si衬底）放入石墨承载盘（wafercarrier）的凹槽上，将其石墨承载盘一起传入mocvd反应室内，通过将反应室温度加热到设定好的温度，并配合通入有机金属化合物和五族气体，使它们在晶圆衬底上断开化学键并重新聚合形成led外延层。
随着led的发展，尤其是近几年mircoled，miniled概念的提出，波长均匀性正变得越来越重要，也因为这个原因，使用低转速生长的aixtron机台由于均匀性的优势也成为市场中普遍看好的机型，但由于机台的稼动率较低，因此会造成成本的劣势，而在这个方面，美国veeco公司及国产中微等厂家具备明显的优势。但veeco机台和中微机台会存在明显的迎风面问题，影响波长均匀性。主要是由于这两种机型均使用高转速（200~1200rpm），当高速旋转时，由于离心力的作用,衬底靠近石墨盘中心的区域会翘起,从而导致该区域温度较低,导致波长偏长,从而导致std偏差，同时由于衬底翘起，会导致翘起部分受气流影响，产生严重的迎风面波长异常现象。
因此，研究并设计出一种石墨盘是非常有必要的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种石墨盘，以解决上述背景技术中片源在机台内高速旋转，受离心力的作用导致的翘曲，影响片源均匀性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石墨盘，用于放置衬底，包括石墨盘本体和转轴，石墨盘本体包括若干用于放置衬底的凹槽，所述石墨盘本体内设置有气道和集气环，所述气道在凹槽侧壁处对应设置有气道口，气道与集气环相通；转轴设置于石墨盘本体中心的下方，所述转轴外包裹管道，所述管道与集气环连通；还包括送气装置，所述送气装置与管道连通，用于将气体送入每路气道中，使得衬底在气体的驱动下转动。
优选的，所述衬底的侧面设置有若干沟槽，气体作用于所述沟槽，使衬底转动。
优选的，所述衬底侧面的下半部包裹有环圈，环圈的直径小于或者等于衬底的直径。
优选的，所述石墨盘本体包括上载盘和下载盘，所述上载盘和下载盘通过凹孔与固定柱的配合实现可分离式连接。
优选的，所述下载盘的上表面设置气道，气道输出的气体作用于衬底的重心处或者重心的上方。
优选的，所述凹槽的底部设置有凸台，凸台上放置衬底。
优选的，所述凹槽由上凹槽和下凹槽组合而成，上凹槽贯通设置在上载盘上，下凹槽相对于上凹槽的位置设置在下载盘上，上凹槽与下凹槽相匹配。
优选的，所述下载盘底部中心设置槽孔，槽孔处设置转轴。
优选的，所述管道为钨管道或者铼管道。
优选的，所述气道内壁设置一层陶瓷层。
本实用新型主要针对的是衬底在高速旋转时，因离心力而导致衬底中心区域的翘曲，中心区域的温度较低，影响片源的波长的问题。在石墨盘内部设置气道，通过外接送气装置配合集气环，将气体送入每路气道中，使得衬底在气体的驱动下转动，从而有效解决衬底生长时受离心力影响导致翘起的问题，不会干扰到石墨盘面的气流模型，减小迎风面波长异常现象的发生，得到较好均匀性的片源，提高良率。
附图说明
图1为本实用新型之石墨盘整体的结构示意图。
图2为本实用新型之石墨盘本体的剖视图。
图3为本实用新型之石墨盘本体的截面图。
图4为本实用新型之石墨盘本体截面的分解图。
图5为本实用新型之下载盘的俯视图。
图6为本实用新型之衬底的结构示意图。
图7为本实用新型之凹槽中放置衬底的俯视图。
附图标注：10、石墨盘本体、11、上载盘；12、下载盘；13、槽孔；14、凹孔；15、固定柱；20、凹槽；21、上凹槽；22、下凹槽；30、衬底；31、沟槽；32、环圈；40、集气环；50、气道；60、转轴；70、管道；80、送气装置；90、凸台。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本发明的关键点是在石墨盘内部设置气道50，通过外接送气装置80配合集气环40，将气体均匀送入每路气道50中，使得衬底30在气体的驱动下转动，减小离心力对衬底30翘起的影响。
参看附图1，本实施例提供的一种石墨盘，包括石墨盘本体10和用于提供驱动气体的送气装置80，石墨盘本体10的圆心处下方设置有转轴60，通过转轴60的转动带动石墨盘的转动。转轴60包裹送管道70，管道70连接至送气装置80，通过送气装置80往管道70内输送驱动气体。转轴60处还增加固定卡位（图示未标注），用于确保石墨盘与转轴60的连接以及气路的稳定性。
参看附图2~4，本实施例的石墨盘本体10采用的是分离式组合盘的结构，该分离式组合盘是由上载盘11和下载盘12组合而成，上载盘11和下载盘12通过凹孔14与固定柱15的配合实现可分离式连接。
其中，上载盘11的上凹槽21为贯通设置的，而下载盘12的下凹槽22为非贯通设置。下凹槽22是相对于上凹槽21的位置而设置的，通过将上载盘11和下载盘12组合，上凹槽21和下凹槽22相匹配即形成完整的凹槽20，衬底30放置于凹槽20内。
参看附图5，下载盘12的圆心处设置集气环40，集气环40与其下方的管道70连通，连通的通道参看图3或图4（图示未标注），气体能从管道70进入集气环40，该集气环40能够将输入的气体均匀的送入每路气道50中。在集气环40的出气口对应设置若干气道50，气道50连通至下凹槽22，气道50位于衬底30的重心处或者重心的上方，从而避免吹扫衬底30下方而造成的飞片。由于集气环40设置在石墨盘内部的中心位置，石墨盘上相同圈位的凹槽20距离集气环40的位置相同，因此气体输送气体的吹扫速度是相同的。
参看附图6，衬底30是放置于凹槽20中，但由于衬底30与凹槽20之间存在较大的摩擦力，不利于衬底30的自转。因此，针对凹槽20进行改进，在凹槽20的底部设置凸台90。该凸台90采用抛光平滑打磨或者表面光滑的材料，将衬底30放置于凸台90上，减小衬底30与凸台90之间的摩擦力，使得摩擦力远小于气体给予的驱动力，即能实现气体驱动衬底30的转动的功能。
参看附图7，通过对衬底30的侧面进行图形化处理，在衬底30的侧面设置有若干沟槽31，沟槽31可以为不同形状，如方形槽，扁圆槽等。气体作用于该侧面的沟槽31，便于带动衬底30的转动。因此，本实用新型可以提供驱动衬底30转动的功能。同时，在衬底30侧面的下半部包裹有环圈32，环圈32的直径小于或者等于衬底30的直径。该环圈32用于确保气体无法渗透到衬底30的下方，保证气体驱动衬底30转动而不会出现飞片现象。
关于本实用新型的石墨盘部件的选材，由于石墨盘本身需要处于高温环境下，因此对其部件的选材首要满足耐高温的条件，例如铼，钨。管道70的材质可采用钨或者铼或者其他耐高温材料。同时，需要避免温度对波长均匀性的影响，因此在气道50的内壁设置一层陶瓷层（图示未画出）或者其他耐高温的保温材料，用于维持温度的均匀和稳定。
工作原理：在外延生长过程中，首先衬底30放置于凹槽20内的凸台90上，启动送气装置80，送气装置80向管道70输送气体，气体通过管道70进入集气环40，在集气环40的作用下，将气体均匀地送入每路气道50中，气体从凹槽20内壁的气道口（图中未标示）喷出且作用到衬底30上，衬底30在气体的驱动下转动，伴随着石墨盘本身的转动，在加热的同时，配合通入有机金属化合物和五族气体，使有机金属化合物和五族气体在衬底30上断开化学键并重新聚合形成led外延层。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种石墨盘，用于放置衬底，包括石墨盘本体和转轴，石墨盘本体包括若干用于放置衬底的凹槽，其特征在于：所述石墨盘本体内设置有气道和集气环，所述气道在凹槽侧壁处对应设置有气道口，气道与集气环相通；转轴设置于石墨盘本体中心的下方，所述转轴外包裹管道，所述管道与集气环连通；还包括送气装置，所述送气装置与管道连通，用于将气体送入每路气道中，使得衬底在气体的驱动下转动。
2.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述衬底的侧面设置有若干沟槽，气体作用于所述沟槽，使衬底转动。
3.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述衬底侧面的下半部包裹有环圈，环圈的直径小于或者等于衬底的直径。
4.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述石墨盘本体包括上载盘和下载盘，所述上载盘和下载盘通过凹孔与固定柱的配合实现可分离式连接。
5.根据权利要求4所述的一种石墨盘，其特征在于：所述下载盘的顶部设置气道，气道输出的气体作用于衬底的重心处或者重心的上方。
6.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述凹槽的底部设置有凸台，凸台上放置衬底。
7.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述凹槽由上凹槽和下凹槽组合而成，上凹槽贯通设置在上载盘上，下凹槽相对于上凹槽的位置设置在下载盘上，上凹槽与下凹槽相匹配。
8.根据权利要求4所述的一种石墨盘，其特征在于：所述下载盘底部中心设置槽孔，槽孔处设置转轴。
9.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述管道为钨管道或者铼管道。
10.根据权利要求1所述的一种石墨盘，其特征在于：所述气道内壁设置一层陶瓷层。
技术总结