石墨载盘制造技术

本公开提供了一种石墨载盘，属于半导体制造领域。所述石墨载盘包括多个均匀分布的圆形第一凹槽以及多个第二凹槽，每个所述第二凹槽环绕第一凹槽布置，并且所述第二凹槽与所述第一凹槽连通，第二凹槽的深度低于第一凹槽的深度，其中第一凹槽用于承载衬底。本公开通过制作围绕第一凹槽的第二凹槽，来减少在外延生长过程中，石墨载盘高速旋转所导致第一凹槽内部气流往外逸散的现象，以及凸起产生的扰流，从而减少第一凹槽往外逸散的气流，以及凸起产生的扰流对其他第一凹槽内部气流的干扰，进而减少对第一凹槽内部温度分布产生的干扰，提升在第一凹槽承载的衬底上生长的外延片的均匀性。第一凹槽承载的衬底上生长的外延片的均匀性。第一凹槽承载的衬底上生长的外延片的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
石墨载盘


[0001]本公开涉及半导体制作领域，特别涉及一种石墨载盘。

技术介绍

[0002]氮化镓(GaN)材料是一种理想的短波长发光器件材料，广泛应用于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)领域。
[0003]在采用金属有机气相化学沉积(Metal
‑
Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)外延技术生在GaN外延片时，将气体通入反应室，在石墨载盘中承载的衬底表面形成GaN外延层。其中，石墨载盘的外轮廓形状为圆形，且石墨载盘中有多个用于存放衬底的圆柱形凹槽(Pocket)，pocket大小为4寸或6寸。由于pocket都是圆柱形的，因此在pocket与pocket之间存在不规则形状的凸起。
[0004]反应室在生长GaN过程中是高速旋转的，因此石墨载盘中Pocket与Pocket间的不规则形状的凸起会带来扰流，干扰Pocket内部的气流和温度分布，影响外延片的良率。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种石墨载盘，能够有利于半导体生长，提高生长出的外延片的质量。所述技术方案如下：
[0006]本公开实施例提供了一种石墨载盘，所述石墨载盘包括均匀间隔排布的多个圆形第一凹槽，以及多个第二凹槽；
[0007]其中，每个所述第二凹槽均围绕一个所述第一凹槽布置，所述第二凹槽的深度低于所述第一凹槽的深度，并且所述第二凹槽和所围绕的所述第一凹槽连通，所述第一凹槽用于承载衬底。
[0008]可选地，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度之差的范围为200至800微米。
[0009]可选地，所述第二凹槽形状为椭圆形或八边形。
[0010]可选地，相邻的两个所述第一凹槽的外围至多布置有1个所述第二凹槽。
[0011]可选地，所述石墨载盘包括14个所述第一凹槽，14个所述第一凹槽均匀排列成2圈，所述多个第二凹槽分布在外圈的所述第一凹槽周围。
[0012]可选地，所述石墨载盘包括36个所述第一凹槽，36个所述第一凹槽排列成3圈，所述多个第二凹槽分布在第一圈和第三圈的所述第一凹槽周围。
[0013]可选地，所述石墨载盘还包括圆形的第三凹槽，所述第三凹槽的直径小于所述第一凹槽的直径，所述第三凹槽位于所述第二凹槽内，且与所述第一凹槽间隔排布，所述第三凹槽用于承载衬底。
[0014]可选地，所述第三凹槽和所述第一凹槽的深度相同。
[0015]可选地，所述石墨载盘还包括圆形的第四凹槽，与所述第四凹槽相邻的至少两个所述第一凹槽的周围未布置所述第二凹槽。
[0016]可选地，所述第四凹槽的直径的范围为51
‑
51.5mm。
[0017]在本公开实施例中，在用于布置衬底的第一凹槽外围制作第二凹槽，第二凹槽与第一凹槽连通使得第一凹槽内气流的活动范围更大，从而可以减少在外延生长过程中第一凹槽内部气流往外逸散，减少气流流动到其他第一凹槽内部，减轻了气流影响其他第一凹槽中的气流分布，从而减少对其他第一凹槽内部气流和温度分布的影响，提升各个第一凹槽中气流和温度分布的均匀性，使第一凹槽内部承载的衬底上所生长的外延片的均匀性更好。
[0018]同时，第二凹槽会减少圆形的第一凹槽之间的凸起部分的体积。在外延生长过程中，石墨载盘高速旋转，此凸起会产生扰流，此扰流会影响第一凹槽内部气流分布，从而干扰第一凹槽内部温度分布。在减小凸起的体积后，此凸起所引起的扰流的强度也会随着减小，从而降低对第一凹槽内部气流分布的干扰，提升在第一凹槽内部承载的衬底上所生长的外延片的均匀性。
[0019]通过上述两个方面的改进，使得本公开实施例提供的石墨载盘能够有利于半导体生长，提高生长出的外延片的质量。
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是相关技术提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0022]图2是相关技术提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0023]图3是相关技术提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0024]图4是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0025]图5是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0026]图6是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0027]图7是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0028]图8是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0029]图9是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0030]图10是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0031]图11是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0032]图12是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图；
[0033]图13是本公开实施例提供的一种石墨载盘的结构示意图。
具体实施方式
[0034]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。
[0035]图1是相关技术中提供的一种石墨载盘的俯视图，参见图1，该石墨载盘包括14个圆形的4寸大小的第一凹槽101，也即该石墨载盘的规格为14(个)*4(寸)，第一凹槽101用于放置衬底，第一凹槽101之间具有凸起102。
[0036]图2是相关技术中提供的另一种石墨载盘的俯视图。参见图2，该石墨载盘中包括36个圆形的4寸大小的第一凹槽101，也即该石墨载盘的规格为36(个)*4(寸)。
[0037]图3是图1沿虚线A
‑
A
’
在竖直方向上的截面图。参见图3，凸起102之间围成凹槽101。该图3同样也是图2沿虚线B
‑
B
’
在竖直方向上的截面图。
[0038]结合上述附图1至3可知，第一凹槽101的三维结构为圆柱形。
[0039]在LED外延片的相关生长工艺中，外延片主要生长方法是金属有机化合物气相沉淀(MOCVD)技术。MOCVD基本原理是将Ⅲ族有机源和
Ⅴ
族非金属氢化物通过氢气或者氮气作为载气输送到反应室内，经过物理化学反应在衬底上形成薄膜，其中，衬底放置于石墨载盘的第一凹槽中。MOCVD的主要生长过程包括：Ⅲ族有机源和
Ⅴ
族氢化物通过载气运输到反应室，控制Ⅲ族化合物和
Ⅴ
族氢化物的温度，流量计和压力计控制反应物的浓度。反应物分子通过在反应室分解、扩散、进行化学反应到达衬底表面，反应物原子在衬底上吸附、迁移、解吸附、成核等过程在在衬底上形成薄膜，即外延层。在外延层的生长过程中，衬底的温度和气流分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨载盘，其特征在于，所述石墨载盘包括均匀间隔排布的多个圆形第一凹槽(101)，以及多个第二凹槽(103)；其中，每个所述第二凹槽(103)均围绕一个所述第一凹槽(101)布置，所述第二凹槽(103)的深度低于所述第一凹槽(101)的深度，并且所述第二凹槽(103)和所围绕的所述第一凹槽(101)连通，所述第一凹槽(101)用于承载衬底。2.根据权利要求1所述的石墨载盘，其特征在于，所述第一凹槽(101)和所述第二凹槽(103)的深度之差的范围为200至800微米。3.根据权利要求1所述的石墨载盘，其特征在于，所述第二凹槽(103)形状为椭圆形或八边形。4.根据权利要求1至3任一项所述的石墨载盘，其特征在于，相邻的两个所述第一凹槽(101)的外围至多布置有1个所述第二凹槽(103)。5.根据权利要求4所述的石墨载盘，其特征在于，所述石墨载盘包括14个所述第一凹槽(101)，14个所述第一凹槽(101)均匀排列成2圈，多个所述第二凹槽(103)分布在外圈的所述第一凹槽(101)周围。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：从颖，姚振，龚逸品，梅劲，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：