石墨基座制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨基座，属于半导体技术领域。石墨基座为圆盘形结构，石墨基座的第一圆形端面设有多个用于容纳外延片的圆形槽和至少一个第一环形槽，石墨基座的第二圆形端面设有至少一个第二环形槽；第一圆形端面上的所有圆形槽的圆心位于至少两个同心圆上，至少两个同心圆的圆心、至少一个第一环形槽的圆心与第一圆形端面的圆心重合，至少一个第二环形槽的圆心与第二圆形端面的圆心重合，至少一个第二环形槽的总体积大于至少一个第一环形槽的总体积。本发明专利技术可以均匀释放石墨基座同一表面热膨胀产生的应力，同时弥补石墨基座两个圆形端面热膨胀产生的应力差异，有效避免石墨基座在应力作用下变成凹型，提高同一石墨基座形成的外延片的均匀性。

Graphite base

【技术实现步骤摘要】
石墨基座
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种石墨基座。
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。LED制作时，先在衬底上外延生长半导体晶体材料，形成LED外延片；再在LED外延片上设置电极，并对LED外延片进行切割，得到至少两个相互独立的LED芯片；最后对LED芯片进行封装，即可完成LED的制作。目前外延生长都是采用金属有机化合物化学气相沉淀(英文：MetalOrganicChemicalVaporDeposition，简称：MOCVD)设备实现。MOCVD设备内设有石墨基座和加热装置，石墨基座是采用高纯石墨作基材的圆盘，石墨基座的上表面间隔设有多个口袋(英文：pocket)，一个口袋可以容纳一个衬底；石墨基座的下表面设置在加热装置上。外延生长时，加热设备提供的热量通过石墨基座传递到口袋内的衬底，同时向衬底的表面通入反应物气体，反应物气体在衬底上生成半导体晶体材料，形成LED外延片。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：石墨基座的下表面设置在加热装置上，石墨基座的下表面比石墨基座的上表面靠近加热装置；加上反应物气体是通向石墨基座上表面，反应物气体的流动会带走石墨基座上表面的热量，因此在外延生长的过程中，石墨基座下表面的温度会高于石墨基座上表面的温度。由于石墨基座受热会膨胀，并且热膨胀程度与温度正相关，因此石墨基座上表面和下表面之间的温度差，会造成石墨基座上表面的热膨胀程度大于石墨基座下表面的热膨胀程度，石墨基座整体呈凹型。石墨基座整体呈凹型，石墨基座的边缘与加热装置之间的距离比石墨基座的中心远，石墨基座边缘的温度低于石墨基座中心的温度。由于LED外延片的晶体质量与生长温度正相关，因此石墨基座边缘和中心之间的温度差，会造成石墨基座边缘形成的LED外延片的晶体质量差于石墨基座中心形成的LED外延片的晶体质量，同一个石墨基座形成的LED外延片的均匀性差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种石墨基座，能够解决现有技术石墨基座上下表面热膨胀程度不同，导致石墨基座边缘和中心形成的LED外延片晶体质量不一致的问题。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种石墨基座，所述石墨基座为圆盘形结构，所述石墨基座的第一圆形端面设有多个用于容纳外延片的圆形槽和至少一个第一环形槽，所述石墨基座的第二圆形端面设有至少一个第二环形槽；所述第一圆形端面上的所有所述圆形槽的圆心位于至少两个同心圆上，所述至少两个同心圆的圆心、所述至少一个第一环形槽的圆心与所述第一圆形端面的圆心重合，所述至少一个第二环形槽的圆心与所述第二圆形端面的圆心重合，所述至少一个第二环形槽的总体积大于所述至少一个第一环形槽的总体积。可选地，每个所述圆形槽在所述第二圆形端面上的投影与各个所述第二环形槽在所述第二圆形端面上的投影不重合。进一步地，所述至少一个第二环形槽与所述至少一个第一环形槽一一对应，每个所述第一环形槽在所述第二圆形端面上的投影位于对应的所述第二环形槽在所述第二圆形端面上的投影内。在本专利技术实施例一种可能的实现方式中，所述第二环形槽的宽度与所述第一环形槽的宽度相同。可选地，所述第一环形槽的边缘与所述圆形槽的边缘之间的最小距离为3mm～10mm。在本专利技术实施例另一种可能的实现方式中，所述第二环形槽的宽度小于对应的所述第一环形槽的宽度的3倍。可选地，所述第二环形槽的宽度等于对应的所述第一环形槽相邻的两个所述同心圆上所述圆形槽的边缘之间的最小距离。可选地，所述至少两个同心圆中，相邻两个所述同心圆之间均设有一个所述第一环形槽。可选地，所述第二环形槽的宽度沿从所述第二圆形端面的圆心向所述第二圆形端面的边缘的方向逐渐减小。可选地，所述第二环形槽的深度沿从所述第二圆形端面的圆心向所述第二圆形端面的边缘的方向逐渐减小。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：石墨基座在外延片生长过程中会受热膨胀，并产生从石墨基座的中心向石墨基座的边缘传递的应力，本专利技术实施例通过在圆盘形石墨基座的两个圆形端面(即第一圆形端面和第二圆形端面)上分别设置环形槽(第一环形槽和第二环形槽)，环形槽的圆心与圆形端面的圆心重合，使环形槽均匀设置在石墨基座热膨胀产生的应力传递的各个方向上，可以均匀释放石墨基座同一表面热膨胀产生的应力。同时石墨基座非设置外延片容纳槽的圆形端面(即第二圆形端面)的温度高于石墨基座设置外延片容纳槽的圆形端面(即第一圆形端面)的温度，石墨基座非设置外延片容纳槽的圆形端面热膨胀产生的应力大于石墨基座设置外延片容纳槽的圆形端面热膨胀产生的应力，本专利技术实施例利用环形槽对应力的释放作用大小与环形槽的体积正相关，通过与外延片容纳槽不同圆形端面的环形槽的总体积大于与外延片容纳槽同一圆形端面的环形槽的总体积，使得非外延片容纳槽所在圆形端面的应力释放作用大于外延片容纳槽所在圆形端面，恰好弥补石墨基座两个圆形端面热膨胀产生的应力差异，有效避免石墨基座在应力作用下变成凹型，保证石墨基座边缘和中心的温度一致，提高同一个石墨基座形成的外延片的均匀性。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石墨基座的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种石墨基座的俯视图；图3是本专利技术实施例提供的一种石墨基座的仰视图；图4是本专利技术实施例提供的另一种石墨基座的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的又一种石墨基座的结构示意图。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石墨基座。图1为本专利技术实施例提供的一种石墨基座的结构示意图，图2为本专利技术实施例提供的一种石墨基座的俯视图，图3为本专利技术实施例提供的一种石墨基座的仰视图。参见图1～图3，该石墨基座100为圆盘形结构，圆盘形结构的表面包括相互平行的第一圆形端面110和第二圆形端面120、以及连接第一圆形端面110和第二圆形端面120的侧面130。在本实施例中，石墨基座100的第一圆形端面110设有多个用于容纳外延片的圆形槽10和至少一个第一环形槽20，石墨基座100的第二圆形端面120设有至少一个第二环形槽30。第一圆形端面110上的所有圆形槽10的圆心位于至少两个同心圆A上，至少两个同心圆A的圆心、至少一个第一环形槽20的圆心与第一圆形端面110的圆心重合，至少一个第二环形槽30的圆心与第二圆形端面120的圆心重合，至少一个第二环形槽30的总体积大于至少一个第一环形槽20的总体积。石墨基座在外延片生长过程中会受热膨胀，并产生从石墨基座的中心向石墨基座的边缘传递的应力，本专利技术实施例通过在圆盘形石墨基座的两个圆形端面(即第一圆形端面和第二圆形端面)上分别设置环形槽(第一环形槽和第二环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨基座，其特征在于，所述石墨基座(100)为圆盘形结构，所述石墨基座(100)的第一圆形端面(110)设有多个用于容纳外延片的圆形槽(10)和至少一个第一环形槽(20)，所述石墨基座(100)的第二圆形端面(120)设有至少一个第二环形槽(30)；所述第一圆形端面(110)上的所有所述圆形槽(10)的圆心位于至少两个同心圆(A)上，所述至少两个同心圆(A)的圆心、所述至少一个第一环形槽(20)的圆心与所述第一圆形端面(110)的圆心重合，所述至少一个第二环形槽(30)的圆心与所述第二圆形端面(120)的圆心重合，所述至少一个第二环形槽(30)的总体积大于所述至少一个第一环形槽(20)的总体积。

【技术特征摘要】
1.一种石墨基座，其特征在于，所述石墨基座(100)为圆盘形结构，所述石墨基座(100)的第一圆形端面(110)设有多个用于容纳外延片的圆形槽(10)和至少一个第一环形槽(20)，所述石墨基座(100)的第二圆形端面(120)设有至少一个第二环形槽(30)；所述第一圆形端面(110)上的所有所述圆形槽(10)的圆心位于至少两个同心圆(A)上，所述至少两个同心圆(A)的圆心、所述至少一个第一环形槽(20)的圆心与所述第一圆形端面(110)的圆心重合，所述至少一个第二环形槽(30)的圆心与所述第二圆形端面(120)的圆心重合，所述至少一个第二环形槽(30)的总体积大于所述至少一个第一环形槽(20)的总体积。2.根据权利要求1所述的石墨基座，其特征在于，每个所述圆形槽(10)在所述第二圆形端面(120)上的投影与各个所述第二环形槽(30)在所述第二圆形端面(120)上的投影不重合。3.根据权利要求2所述的石墨基座，其特征在于，所述至少一个第二环形槽(30)与所述至少一个第一环形槽(20)一一对应，每个所述第一环形槽(20)在所述第二圆形端面(120)上的投影位于对应的所述第二环形槽(30)在所述第二圆形端面(120)上的投...

【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