石墨基座制造技术

本公开提供了一种石墨基座，属于外延生长技术领域。该石墨基座的第一表面具有多个开口，所述第一表面还具有至少一个凹凸结构，所述凹凸结构包括环形凹槽和环形凸起，所述环形凹槽围绕在所述多个开口外，所述环形凸起围绕在所述环形凹槽外。本公开能提高石墨基座中靠近反应腔边缘位置的凹槽内外延片的生长质量，改善石墨基座内外延片整体的均匀性。改善石墨基座内外延片整体的均匀性。改善石墨基座内外延片整体的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
石墨基座


[0001]本公开涉及外延生长
，特别涉及一种石墨基座。

技术介绍

[0002]石墨基座是金属有机化合物化学气相沉积(Metal
‑
organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD)设备的一部分，且石墨基座通常位于MOCVD设备的反应腔内。石墨基座通常为圆柱体，石墨基座的一端的端面上设有多个沿石墨基座的周向均匀分布的开口。石墨基座的另一端的端面与MOCVD设备的驱动结构相连。
[0003]在制备外延片时，先将衬底一一对应放在每个开口内，然后向MOCVD设备的反应腔通入反应气流，反应气流流动至开口后，在衬底上进行生长以得到外延片。
[0004]由于MOCVD反应腔内石墨基座是高速旋转的，在向心力的作用下，生长外延层的反应副产物与气体会被石墨基座抛向反应腔的边缘侧壁。随着MOCVD运行时间的增加，反应腔侧壁会逐渐被反应副产物覆盖，形成表面不规则的覆盖层，这样极易影响反应腔的边缘流场的稳定状态，进而导致石墨基座中靠近反应腔边缘位置的开口内生长的外延层出现厚度偏薄等情况，影响外延片的均匀性。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种石墨基座，能提高石墨基座中靠近反应腔边缘位置的凹槽内外延片的生长质量，改善石墨基座内外延片整体的均匀性。所述技术方案如下：
[0006]本公开实施例提供了一种石墨基座，所述石墨基座的第一表面具有多个开口，所述第一表面还具有至少一个凹凸结构，所述凹凸结构包括环形凹槽和环形凸起，所述环形凹槽围绕在所述多个开口外，所述环形凸起围绕在所述环形凹槽外。
[0007]在本公开实施例的一种实现方式中，所述环形凹槽的截面为圆弧形，所述环形凸起的截面为圆弧形。
[0008]在本公开实施例的另一种实现方式中，所述环形凹槽的截面的半径为1.5mm至4.5mm，所述环形凸起的截面的半径为1.5mm至4.5mm。
[0009]在本公开实施例提供的另一种实现方式中，各所述凹凸结构中的所述环形凹槽和所述环形凸起同心布置。
[0010]在本公开实施例的另一种实现方式中，所述凹凸结构有多个，多个所述凹凸结构均同心布置。
[0011]在本公开实施例的另一种实现方式中，相邻两个所述凹凸结构中，靠近所述石墨基座的中心的所述环形凹槽的槽深不大于远离所述石墨基座的中心的所述环形凹槽的槽深。
[0012]在本公开实施例的另一种实现方式中，同一所述凹凸结构中，所述环形凹槽的槽深等于所述环形凸起的高度；同一所述凹凸结构中，所述环形凹槽的截面的槽宽等于所述环形凸起的截面的宽度。
[0013]在本公开实施例的另一种实现方式中，所述环形凹槽的槽深为1mm至3mm。
[0014]在本公开实施例的另一种实现方式中，同一所述凹凸结构中，所述环形凹槽的外边缘和所述环形凸起的内边缘重合。
[0015]在本公开实施例的另一种实现方式中，所述环形凹槽的表面和所述环形凸起的表面设有SiC层。
[0016]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0017]本公开实施例提供石墨基座中，在石墨基座的第一表面上有凹凸结构和用于生长外延结构的开口，其中，凹凸结构包括环形凹槽和环形凸起，环形凹槽将开口包围在其中，环形凸起围绕在环形凹槽外。在外延生长时，石墨基座高速旋转，在向心力的作用下，高速气流经开口后，流经至石墨基座的边缘位置时，会在经过环形凹槽位置时会产生一个低压区，该低压区可以有效压缩环形凹槽附近位置的气流，从而加速石墨基座的边缘位置的气流流速。同时，在石墨基座上还设有环形凸起，气流经过环形凸起时，环形凸起可以辅助气流导出至石墨基座的下方的尾气管出口，这样就能快速地将反应完毕的反应副产物与气体排出反应区域，减少其在流场边缘位置的暂留时间，降低边缘扰流的出现的规模和机率，最终提高边缘位置外延片的均一性和晶体质量。
[0018]同时，环形凹槽内与环形凸起可以在力学上增加了石墨基座的刚性，使得石墨基座在高温下翘曲减小，提高石墨基座的第一表面温度的一致性，改善石墨基座内外延片整体的均匀性。
附图说明
[0019]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。
[0020]图1是本公开实施例提供的一种石墨基座的结构示意图；
[0021]图2是图1提供的一种A
‑
A截面图；
[0022]图3是本公开实施例提供的另一种石墨基座的结构示意图；
[0023]图4是图3提供的一种B
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B截面图；
[0024]图5是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片制备方法流程图；
[0025]图6是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图。
[0026]图中各标记说明如下：
[0027]10、第一表面；
[0028]20、开口；
[0029]30、凹凸结构；301、环形凹槽；302、环形凸起。
具体实施方式
[0030]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。
[0031]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有
一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
[0032]相关技术中GaN基发光二极管的制造过程主要分为外延生长与芯片制造两个部分。在外延生长步骤中，一般使用蓝宝石衬底作为GaN材料外延生长的衬底。将清洗干净的蓝宝石衬底放置于MOCVD设备的石墨基座中对应的开口内，并旋转适当角度。随后，在MOCVD反应腔高温高压的环境以及多种前驱体反应物的参与中进行外延生长，最终在衬底上生长出外延结构。
[0033]在外延结构的生长过程中，载气带着被稀释的MO源(Metal Organic Source，金属有机化合物源)从MOCVD反应腔顶部的法兰盖处进入反应腔，此时MO源的下落过程处于气体强迫对流区，MO源不会混合发生反应。当MO源到达高速旋转的石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨基座，其特征在于，所述石墨基座的第一表面(10)具有多个开口(20)，所述第一表面(10)还具有至少一个凹凸结构(30)，所述凹凸结构(30)包括环形凹槽(301)和环形凸起(302)，所述环形凹槽(301)围绕在所述多个开口(20)外，所述环形凸起(302)围绕在所述环形凹槽(301)外。2.根据权利要求1所述的石墨基座，其特征在于，所述环形凹槽(301)的截面为圆弧形，所述环形凸起(302)的截面为圆弧形。3.根据权利要求2所述的石墨基座，其特征在于，所述环形凹槽(301)的截面的半径为1.5mm至4.5mm，所述环形凸起(302)的截面的半径为1.5mm至4.5mm。4.根据权利要求1至3任一项所述的石墨基座，其特征在于，各所述凹凸结构(30)中的所述环形凹槽(301)和所述环形凸起(302)同心布置。5.根据权利要求1至3任一项所述的石墨基座，其特征在于，所述凹凸结构(30)有多个，多个所述凹凸结构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈张笑雄，葛永晖，胡烨伟，刘春杨，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：