外延生长的石墨基座及利用石墨基座监测外延生长的方法技术

本发明专利技术公开了一种外延生长的石墨基座及利用石墨基座监测外延生长的方法，属于半导体技术领域。所述石墨基座为圆柱体，所述石墨基座的第一圆形底面上设有多个凹槽，所述第一圆形底面上、以及所述多个凹槽内均铺设有碳化硅层；所述碳化硅层的上表面的第一区域的平整度小于所述碳化硅层的上表面的第二区域的平整度，所述第一区域为所述碳化硅层的上表面的非中心区域，且所述第一区域在所述石墨基座的第二圆形底面的投影真包含于所述第一圆形底面在所述第二圆形底面的投影，所述第二圆形底面为与所述第一圆形底面相反的表面，所述第二区域为所述碳化硅层的上表面除所述第一区域之外的区域。本发明专利技术可实现对各个衬底外延生长情况的准确监控。

【技术实现步骤摘要】
外延生长的石墨基座及利用石墨基座监测外延生长的方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种外延生长的石墨基座及利用石墨基座监测外延生长的方法。
技术介绍
发光二极管(英文：LightEmittingDiode，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。制作LED时，先将至少一个衬底放置在石墨基座上进行外延生长，形成LED外延片；再在LED外延片上设置电极，并对衬底进行切割，得到若干相互独立的LED芯片；最后对LED芯片进行封装，完成LED的制作。其中，石墨基座是采用高纯石墨作基材、表面镀有碳化硅(SiC)涂层的圆盘，圆盘上设有多个凹槽，每个凹槽内可容纳一个衬底进行外延生长。在衬底进行外延生长的过程中，通常将激光光束投射到石墨基座上，形成的LED外延片会对投射到其表面的光线进行反射。由于LED外延片的生长情况不同，对光线的反射效果会有差异，因此通过对LED外延片反射的光线进行检测，可以了解到LED外延片的生长情况。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：石墨基座上同时有多个衬底进行外延生长，并且石墨基座在衬底进行外延生长的过程中持续转动，因此同一个光线检测装置实际上是周期性检测多个LED外延片对光线的反射情况，但是现有技术并不能将检测到的光线反射情况锁定到对应的LED外延片上，达不到对各个衬底外延生长情况的监控效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种适用于发光二极管外延片生长的石墨基座，能够解决现有技术无法将各个LED外延片的检测结果锁定到对应的LED外延片上的问题。所述技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种外延生长的石墨基座，所述石墨基座为圆柱体，所述石墨基座的第一圆形底面上设有多个凹槽，所述第一圆形底面上、以及所述多个凹槽内均铺设有碳化硅层；所述碳化硅层的上表面的第一区域的平整度小于所述碳化硅层的上表面的第二区域的平整度，所述第一区域为所述碳化硅层的上表面的非中心区域，且所述第一区域在所述石墨基座的第二圆形底面的投影真包含于所述第一圆形底面在所述第二圆形底面的投影，所述第二圆形底面为与所述第一圆形底面相反的表面，所述第二区域为所述碳化硅层的上表面除所述第一区域之外的区域。可选地，所述多个凹槽的开口的中心连成以所述第一圆形底面的中心为圆心的至少一个圆环；所述第一区域在所述第二圆形底面的投影位于连成同一个所述圆环的相邻两个所述凹槽在所述第二圆形底面的投影之间。可选地，所述第一区域的平整度与所述第二区域的平整度相差2～3个数量级。优选地，所述第一区域的平整度为所述第二区域的平整度的1/200～1/100。更优选地，所述第一区域的平整度为1μm～10μm。可选地，所述第一区域的面积为0.5cm2～2cm2。可选地，所述第一区域的形状为圆形或者正多边形。第二方面，本专利技术实施例提供了一种利用石墨基座监测外延生长的方法，所述方法包括：提供一如第一方面提供的石墨基座，所述石墨基座的凹槽内放置有进行外延生长的衬底；向所述石墨基座的碳化硅层的投射激光光束；转动所述石墨基座，改变所述激光光束投射到所述碳化硅层的区域；检测所述激光光束的投射区域对所述激光光束的反射率；根据所述碳化硅层的不同区域对所述激光光束的反射率的大小关系，确定所述碳化硅层的上表面的第一区域、以及衬底外延生长形成的LED外延片对所述激光光束的反射率；根据所述碳化硅层的上表面的第一区域对所述激光光束的反射率在检测到的反射率中的位置，将各个所述LED外延片对所述激光光束的反射率与所属的LED外延片对应。可选地，所述方法还包括：根据所述LED外延片对所述激光光束的反射率，确定所述LED外延片对所述激光光束的反射率所属的LED外延片的生长状况。优选地，所述根据所述LED外延片对所述激光光束的反射率，确定所述LED外延片对所述激光光束的反射率所属的LED外延片的生长状况，包括下列步骤中的至少一个：根据所述LED外延片对所述激光光束的反射率，确定所述LED外延片的表面平整度；利用布拉格公式，由所述LED外延片对所述激光光束的反射率得到所述LED外延片的厚度；利用普朗克灰体定律方程，由所述LED外延片对所述激光光束的反射率得到所述LED外延片的温度。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过减小在石墨基座设有凹槽的表面上非凹槽区域的碳化硅层的平整度，在激光光束投射到石墨基座上时，这个区域的碳化硅层由于平整度较小而反映出较高的反射率，使用户可以从检测到的反射率中识别出这个区域的碳化硅层的反射率，进而利用这个区域的碳化硅层与各个凹槽之间的位置关系，将检测到的反射率与各个凹槽内衬底进行外延生长形成的LED外延片对应，即将检测到的反射率锁定到对应的LED外延片上，实现对各个衬底外延生长情况的准确监控。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种外延生长的石墨基座的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的图1的A-A向剖面图；图3是本专利技术实施例提供的一种利用石墨基座监测外延生长的方法的流程图；图4是本专利技术实施例提供的激光光束投射到碳化硅层上检测到的反射率的变化曲线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种外延生长的石墨基座，图1为本专利技术实施例提供的石墨基座的结构示意图，图2为图1的A-A向剖面图，参见图1和图2，石墨基座10为圆柱体，石墨基座10的第一圆形底面11上设有多个凹槽12，第一圆形底面11上、以及多个凹槽12内均铺设有碳化硅层13。在本实施例中，碳化硅层13的上表面的第一区域13a的平整度小于碳化硅层13的上表面的第二区域13b的平整度。第一区域13a为碳化硅层13的上表面的非中心区域，且第一区域13a在石墨基座10的第二圆形底面14的投影真包含于第一圆形底面11在第二圆形底面14的投影，第二圆形底面14为与第一圆形底面11相反的表面；第二区域13b为碳化硅层13的上表面除第一区域13a之外的区域。在具体实现时，圆柱体的表面包括两个圆形底面和一个侧面，两个圆形底面相互平行，侧面位于两个圆形底面之间，且侧面的边缘分别与两个圆形底面的边缘连接。在本实施例中，第一圆形底面为两个圆形底面中的一个圆形底面，第二圆形底面为两个圆形底面中的另一个圆形底面。各个凹槽从第一圆形底面向第二圆形底面延伸，但没有延伸到第二圆形底面。在实际应用中，如图1和图2所示，凹槽的底面上可以设有凸台12a，以将衬底悬空设置在凹槽内。具体地，凸台12a可以为环状结构，以匹配衬底的形状。碳化硅层的上表面为与碳化硅层铺设在第一圆形底面上和多个凹槽内的表面相反的表面。本实施例将碳化硅层的上表面分成第一区域和第二区域两个区域。碳化硅层的上表面的中心区域在第二圆形底面的投影与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外延生长的石墨基座，所述石墨基座为圆柱体，所述石墨基座的第一圆形底面上设有多个凹槽，所述第一圆形底面上、以及所述多个凹槽内均铺设有碳化硅层；其特征在于，所述碳化硅层的上表面的第一区域的平整度小于所述碳化硅层的上表面的第二区域的平整度，所述第一区域为所述碳化硅层的上表面的非中心区域，且所述第一区域在所述石墨基座的第二圆形底面的投影真包含于所述第一圆形底面在所述第二圆形底面的投影，所述第二圆形底面为与所述第一圆形底面相反的表面，所述第二区域为所述碳化硅层的上表面除所述第一区域之外的区域。

【技术特征摘要】
1.一种外延生长的石墨基座，所述石墨基座为圆柱体，所述石墨基座的第一圆形底面上设有多个凹槽，所述第一圆形底面上、以及所述多个凹槽内均铺设有碳化硅层；其特征在于，所述碳化硅层的上表面的第一区域的平整度小于所述碳化硅层的上表面的第二区域的平整度，所述第一区域为所述碳化硅层的上表面的非中心区域，且所述第一区域在所述石墨基座的第二圆形底面的投影真包含于所述第一圆形底面在所述第二圆形底面的投影，所述第二圆形底面为与所述第一圆形底面相反的表面，所述第二区域为所述碳化硅层的上表面除所述第一区域之外的区域。2.根据权利要求1所述的石墨基座，其特征在于，所述多个凹槽的开口的中心连成以所述第一圆形底面的中心为圆心的至少一个圆环；所述第一区域在所述第二圆形底面的投影位于连成同一个所述圆环的相邻两个所述凹槽在所述第二圆形底面的投影之间。3.根据权利要求1或2所述的石墨基座，其特征在于，所述第一区域的平整度与所述第二区域的平整度相差2～3个数量级。4.根据权利要求3所述的石墨基座，其特征在于，所述第一区域的平整度为所述第二区域的平整度的1/200～1/100。5.根据权利要求4所述的石墨基座，其特征在于，所述第一区域的平整度为1μm～10μm。6.根据权利要求1或2所述的石墨基座，其特征在于，所述第一区域的面积为0.5cm2～2cm2。7.根据权利要求1或2所述的石墨基座，其特征在于，所述第一区域的形状为圆形或者正多边形。8.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡任浩，丁杰，周飚，胡加辉，李鹏，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33