[實用新型]一種外延生長襯底

有效

• 申請號: 201420389433.6
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN204118106U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 鄭錦堅;尋飛林;伍明躍;周啟倫;鄭建森;李水清;康俊勇
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于半導體技術領域，尤其涉及一種半導體外延生長的晶圓襯底。

背景技術

LED是一種常用的固態半導體二極管發光器件，被廣泛用于指示燈、顯示屏等照明領域。LED外延晶圓大多是通過金屬有機化合物化學氣相沉淀（簡稱MOCVD）獲得，其制程一般為：將外延晶圓襯底（如藍寶石襯底）放入石墨承載盤的凹槽上，連同石墨承載盤一起被傳入MOCVD反應室內加熱到高溫1000℃左右，反應室內通入有機金屬化合物和五族氣體，高溫裂解后在晶圓襯底上重新聚合形成LED外延層，其中尤其是在緩沖層和N型層的生長過程，藍寶石襯底由于受到與外延材料的晶格和熱失配的共同作用，會產生嚴重的曲翹問題（如圖1和2所示），導致外延片的中心溫度高邊緣溫度偏低，容易形成大量的外延缺陷。?

發明內容

為解決以上現有技術不足，本實用新型提供一種外延生長襯底，其用于外延生長LED晶圓，可改善襯底曲翹問題，減少襯底底部與承載盤的接觸面積，減少溫度偏高的局部區域的面積，從而改善外延生長的表面質量，減少外延缺陷。

本實用新型的技術方案為：一種外延生長襯底，包括襯底本體，其特征在于：所述襯底本體的底部中心具有塊狀凹槽。

進一步地，根據本實用新型，優選的是：所述塊狀凹槽的外邊緣形狀與襯底本體的外邊緣大體一致。

進一步地，根據本實用新型，優選的是：所述塊狀凹槽的在水平面的投影圖形為圓形或三角形或正方形或五邊形或六邊形或八邊形或其它規則圖形。

進一步地，根據本實用新型，優選的是：所述塊狀凹槽在水平面的投影面積占襯底本體投影面積的40~60%。

進一步地，根據本實用新型，優選的是：所述塊狀凹槽在水平面的投影面積占襯底本體投影面積的50%。

進一步地，根據本實用新型，優選的是：所述襯底的基材為藍寶石或氮化鎵或碳化硅或硅或氮化鋁或氧化鋅。

本實用新型的有益效果在于：采用襯底底部中心具有塊狀凹槽的新型外延生長襯底，可以有效地改善外延生長過程中襯底的曲翹問題，減少襯底底部與承載盤的接觸面積，減少溫度偏高的局部區域的面積，從而平衡襯底的溫場分布，改善外延層的表面質量，減少外延缺陷。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。此外，附圖數據是描述概要，不是按比例繪制。

圖1是傳統帶平邊的外延生長襯底結構示意圖。

圖2是傳統帶平邊的襯底結構置于承載盤上用于外延生長時的狀態圖。

圖3是本實用新型實施例1的外延生長襯底結構示意圖（仰視圖）。

圖4是本實用新型實施例1的襯底結構置于承載盤上用于外延生長時的狀態圖。

圖中符號說明

1：襯底本體；2：承載盤；3：凹槽。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，有關本實用新型的相關技術內容，特點與功效，將可清楚呈現。

下面結合實施例和附圖對本實用新型的具體實施做進一步的說明。

參照圖3所示，一種外延生長襯底結構，包括襯底本體1，襯底本體的底部中心具有塊狀凹槽3。襯底的基材可以選用藍寶石或氮化鎵或碳化硅或硅或氮化鋁或氧化鋅，在本實施例優選襯底本體1優選藍寶石。

參照圖4所示，將上述外延生長襯底結構置于石墨承載盤2上用于外延生長，其中在襯底本體的底部中心設置塊狀凹槽3，用于減少襯底底部與承載盤2的接觸面積。為了實現設置塊狀凹槽3的外延生長襯底的溫場分布均勻性，優選將塊狀凹槽的外邊緣形狀設置為與襯底本體的外邊緣大體一致。此外，塊狀凹槽3在水平面的投影圖形可以為圓形或三角形或正方形或五邊形或六邊形或八邊形或其它規則圖形，綜合以上考慮，在本實施例優選塊狀凹槽3為半球狀，其在水平面的投影圖形為圓形。

為了既能減少襯底底部與承載盤的接觸面積，又要保持襯底具有較好的支撐性，較佳地將塊狀凹槽3在水平面的投影面積控制在占襯底本體投影面積的40~60%，即塊狀凹槽的面積不能太大也不能太小，在本實施例優選塊狀凹槽3在水平面的投影面積占襯底本體投影面積的50%。

本實用新型通過在常規的外延生長襯底底部中心設置塊狀凹槽，可以有效改善外延生長過程中襯底的曲翹問題，減少襯底底部與承載盤的接觸面積，減少溫度偏高的局部區域的面積，從而平衡襯底的溫場分布，改善外延層的表面質量，減少外延缺陷。需要指出的是，該結構尤適用于大尺寸襯底（2英寸以上）的外延生長，對于改善曲翹問題更為有效。

應當理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。