锥形结构的石墨基板制造技术

本公开提供了一种锥形结构的石墨基板，属于半导体技术领域。所述石墨基板为中部凸起的锥形结构，所述石墨基板上具有用于放置衬底的多个凹槽，所述多个凹槽均布在所述锥形结构的锥形面上，且所述凹槽的底面与所述石墨基板的底面呈角度设置。在本公开提供的石墨基板上生长外延片，可以使得外延片各个区域的发光波长一致，从而可以提高外延片的片内均匀性，保证边缘良率。边缘良率。边缘良率。

【技术实现步骤摘要】
锥形结构的石墨基板


[0001]本公开涉及半导体
，特别涉及一种锥形结构的石墨基板。

技术介绍

[0002]半导体发光二极管(英文：Light Emitting Diode，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。
[0003]外延片是LED制作过程中的初级成品。形成外延片时，将衬底放置在金属有机化合物化学气相沉淀(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)设备的反应腔内的托盘上，MOCVD设备中的加热丝提供的热能通过托盘传导到衬底，同时向反应腔内通入原材料，在衬底上外延生长半导体材料形成外延片。现在的托盘大部分是采用石墨基板。石墨基板上设有多个凹槽，一个凹槽中可以容纳一个衬底。
[0004]在实现本公开的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005]在外延片的形成过程中会高速旋转石墨基座，凹槽中的衬底受到离心力作用而向远离石墨基座中心的方向偏移，导致衬底的部分区域与石墨基座接触。衬底与石墨基座接触的区域的生长温度会高于衬底未与石墨基座接触的区域的生长温度，生长温度的不同使得外延片出现翘曲，同一个衬底的生长温度相差越大，衬底上形成的外延片的翘曲越明显。
[0006]由于分布在同心圆中不同圆上的凹槽中的衬底与石墨基座中心之间的距离不同，因此衬底受到的离心力不同。受到的离心力越大，衬底的边缘与石墨基座接触区域的面积越大，衬底与石墨基座接触区域的生长温度和衬底与石墨基座非接触区域的生长温度相差会越大，衬底上形成的外延片的翘曲越明显。所以，石墨基座上同时形成的外延片的翘曲会存在差异，极大影响了各个外延片的波长均匀性。

技术实现思路

[0007]本公开实施例提供了一种锥形结构的石墨基板，可以使得外延片各个区域的发光波长一致，从而可以提高外延片的片内均匀性，保证边缘良率。所述技术方案如下：
[0008]本公开实施例提供了一种锥形结构的石墨基板，所述石墨基板为中部凸起的锥形结构，所述石墨基板上具有用于放置衬底的多个凹槽，所述多个凹槽均布在所述锥形结构的锥形面上，且所述凹槽的底面与所述石墨基板的底面呈角度设置。
[0009]可选地，从所述石墨基板的中心至所述石墨基板的边缘，所述凹槽的底面与所述石墨基板的底面的夹角θ逐渐减小，0
°
＜θ＜90
°
。
[0010]可选地，所述锥形结构的锥形面与所述石墨基板的底面的夹角为α，0.5
°
＜α＜10
°
。
[0011]可选地，所述石墨基板的顶部分布有多个导气沟槽，每个所述导气沟槽均为环形槽，所述环形槽与所述石墨基板同心设置。
[0012]可选地，所述石墨基板的顶部均布有n个所述导气沟槽，1≤n≤10。
[0013]可选地，所述石墨基板的顶部分布有多个导气沟槽，多个所述导气沟槽均为弧形槽，多个所述弧形槽均与所述石墨基板同心设置。
[0014]可选地，多个所述导气沟槽沿所述石墨基板的周向等距间隔布置。
[0015]可选地，所述石墨基板的顶部均布有m个所述导气沟槽，2≤m≤12。
[0016]可选地，每个所述导气沟槽的深度均为2～10mm。
[0017]可选地，每个所述导气沟槽的宽度均为2～10mm。
[0018]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0019]通过将石墨基板设置为锥形结构，在石墨基板的顶面设置多个用于放置衬底的凹槽。多个凹槽均布在锥形结构的锥形面上，且凹槽的底面与石墨基板的底面呈角度设置，可以使衬底并非水平放置，而是与水平面存在一定的角度，以达到高转速下温场的平衡和Mo源分配的联动，使得石墨基板中心区域的Mo源和气流会沿边沿部分产生吹扫，有角度后调节水平气流的干扰。改善常规的温场和流场在一个二维平面的局限性分布，实现三维温场和流场的合理改造，进而可以保证在石墨基板上同时生长的各个外延片的波长均匀性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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。
[0021]图1是本公开实施例提供的一种锥形结构的石墨基板的正视图；
[0022]图2是本公开实施例提供的一种锥形结构的石墨基板的俯视图；
[0023]图3是在现有的石墨基板上生长的外延片发光波长的示意图；
[0024]图4是本公开实施例提供的石墨基板上生长的外延片发光波长的示意图。
具体实施方式
[0025]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0026]图1是本公开实施例提供的一种锥形结构的石墨基板的俯视图，如图1所示，一种锥形结构的石墨基板，石墨基板100为中部凸起的锥形结构110，石墨基板100上具有用于放置衬底的多个凹槽100a，多个凹槽100a均布在锥形结构110的锥形面上，且凹槽100a的底面与石墨基板100的底面呈角度设置。
[0027]本公开实施例通过将石墨基板设置为锥形结构，在石墨基板的顶面设置多个用于放置衬底的凹槽。多个凹槽均布在锥形结构的锥形面上，且凹槽的底面与石墨基板的底面呈角度设置，可以使衬底并非水平放置，而是与水平面存在一定的角度，以达到高转速下温场的平衡和Mo源分配的联动，使得石墨基板中心区域的Mo源和气流会沿边沿部分产生吹扫，有角度后调节水平气流的干扰。改善常规的温场和流场在一个二维平面的局限性分布，实现三维温场和流场的合理改造，进而可以保证在石墨基板上同时生长的各个外延片的波长均匀性。
[0028]可选地，从石墨基板100的中心至石墨基板100的边缘，凹槽100a的底面与石墨基板100的底面的夹角θ逐渐减小，0
°
＜θ＜90
°
。
[0029]一方面，可以引入垂直温场分布改善水平温场；另一方面，夹角θ逐渐减小，可以匹配不同位置的凹槽中Mo源、线速度的不同，使得外延片生长的均匀性提升。
[0030]可选地，锥形结构110的锥形面与石墨基板100的底面的夹角为α，0.5
°
＜α＜10
°
。
[0031]若α的角度过大，会导致垂直方向温场变化过大，且外延片易发生飞片；若α的角度过小，又会导致垂直方向的温场改善难以有效达到目的。
[0032]图2是本公开实施例提供的一种锥形结构的石墨基板的俯视图，如图2所示，在本公开实施例的一种实现方式中，石墨基板100的顶部分布有多个导气沟槽100b，每个导气沟槽100b均为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨基板，其特征在于，所述石墨基板(100)为中部凸起的锥形结构(110)，所述石墨基板(100)上具有多个用于放置衬底的凹槽(100a)，所述凹槽(100a)均布在所述锥形结构(110)的锥形面上，且所述凹槽(100a)的底面与所述石墨基板(100)的底面呈角度设置。2.根据权利要求1所述的石墨基板，其特征在于，从所述石墨基板(100)的中心至所述石墨基板(100)的边缘，所述凹槽(100a)的底面与所述石墨基板(100)的底面的夹角θ逐渐减小，0
°
＜θ＜90
°
。3.根据权利要求2所述的石墨基板，其特征在于，所述锥形结构(110)的锥形面与所述石墨基板(100)的底面的夹角为α，0.5
°
＜α＜10
°
。4.根据权利要求1所述的石墨基板，其特征在于，所述石墨基板(100)的顶部分布有多个导气沟槽(100b)，每个所述导气沟槽(100b)均为环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永晖，陈张笑雄，郭炳磊，肖云飞，陆香花，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：