[發(fā)明專利]石墨基座

有效

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• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110079790B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡任浩;丁杰;周飚;胡加輝;李鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發(fā)明公開了一種石墨基座，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。石墨基座為圓盤形結(jié)構(gòu)，石墨基座的第一圓形端面設(shè)有多個用于容納外延片的圓形槽和至少一個第一環(huán)形槽，石墨基座的第二圓形端面設(shè)有至少一個第二環(huán)形槽；第一圓形端面上的所有圓形槽的圓心位于至少兩個同心圓上，至少兩個同心圓的圓心、至少一個第一環(huán)形槽的圓心與第一圓形端面的圓心重合，至少一個第二環(huán)形槽的圓心與第二圓形端面的圓心重合，至少一個第二環(huán)形槽的總體積大于至少一個第一環(huán)形槽的總體積。本發(fā)明可以均勻釋放石墨基座同一表面熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，同時彌補石墨基座兩個圓形端面熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力差異，有效避免石墨基座在應(yīng)力作用下變成凹型，提高同一石墨基座形成的外延片的均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種石墨基座。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是一種可以把電能轉(zhuǎn)化成光能的半導(dǎo)體二極管。LED具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保的優(yōu)點，在交通指示、戶外全色顯示等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其是利用大功率LED實現(xiàn)半導(dǎo)體固態(tài)照明，有望成為新一代光源進入千家萬戶，引起人類照明史的革命。

LED制作時，先在襯底上外延生長半導(dǎo)體晶體材料，形成LED外延片；再在LED外延片上設(shè)置電極，并對LED外延片進行切割，得到至少兩個相互獨立的LED芯片；最后對LED芯片進行封裝，即可完成LED的制作。

目前外延生長都是采用金屬有機化合物化學(xué)氣相沉淀(英文：Metal OrganicChemical Vapor Deposition，簡稱：MOCVD)設(shè)備實現(xiàn)。MOCVD設(shè)備內(nèi)設(shè)有石墨基座和加熱裝置，石墨基座是采用高純石墨作基材的圓盤，石墨基座的上表面間隔設(shè)有多個口袋(英文：pocket)，一個口袋可以容納一個襯底；石墨基座的下表面設(shè)置在加熱裝置上。外延生長時，加熱設(shè)備提供的熱量通過石墨基座傳遞到口袋內(nèi)的襯底，同時向襯底的表面通入反應(yīng)物氣體，反應(yīng)物氣體在襯底上生成半導(dǎo)體晶體材料，形成LED外延片。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

石墨基座的下表面設(shè)置在加熱裝置上，石墨基座的下表面比石墨基座的上表面靠近加熱裝置；加上反應(yīng)物氣體是通向石墨基座上表面，反應(yīng)物氣體的流動會帶走石墨基座上表面的熱量，因此在外延生長的過程中，石墨基座下表面的溫度會高于石墨基座上表面的溫度。由于石墨基座受熱會膨脹，并且熱膨脹程度與溫度正相關(guān)，因此石墨基座上表面和下表面之間的溫度差，會造成石墨基座上表面的熱膨脹程度大于石墨基座下表面的熱膨脹程度，石墨基座整體呈凹型。

石墨基座整體呈凹型，石墨基座的邊緣與加熱裝置之間的距離比石墨基座的中心遠，石墨基座邊緣的溫度低于石墨基座中心的溫度。由于LED外延片的晶體質(zhì)量與生長溫度正相關(guān)，因此石墨基座邊緣和中心之間的溫度差，會造成石墨基座邊緣形成的LED外延片的晶體質(zhì)量差于石墨基座中心形成的LED外延片的晶體質(zhì)量，同一個石墨基座形成的LED外延片的均勻性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種石墨基座，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)石墨基座上下表面熱膨脹程度不同，導(dǎo)致石墨基座邊緣和中心形成的LED外延片晶體質(zhì)量不一致的問題。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實施例提供了一種石墨基座，所述石墨基座為圓盤形結(jié)構(gòu)，所述石墨基座的第一圓形端面設(shè)有多個用于容納外延片的圓形槽和至少一個第一環(huán)形槽，所述石墨基座的第二圓形端面設(shè)有至少一個第二環(huán)形槽；所述第一圓形端面上的所有所述圓形槽的圓心位于至少兩個同心圓上，所述至少兩個同心圓的圓心、所述至少一個第一環(huán)形槽的圓心與所述第一圓形端面的圓心重合，所述至少一個第二環(huán)形槽的圓心與所述第二圓形端面的圓心重合，所述至少一個第二環(huán)形槽的總體積大于所述至少一個第一環(huán)形槽的總體積。

可選地，每個所述圓形槽在所述第二圓形端面上的投影與各個所述第二環(huán)形槽在所述第二圓形端面上的投影不重合。