[实用新型]外延生长用石墨承载盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED发光二极管外延（Epitaxy）晶圆制程中使用的石墨承载盘（Wafer carrier）。 

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称LED）是一种固态半导体二极管发光器件，被广泛用于指示灯、显示屏等照明领域。 

现阶段制备LED晶圆片的方法主要是通过金属有机化合物化学气相沉淀（英文为Metal-organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD）实现，可以简述其流程如下：将外延晶圆片（如蓝宝石衬底/Si衬底）放入石墨承载盘（Wafer carrier）的凹槽上，将其石墨承载盘一起传入MOCVD反应室内，通过将反应室温度加热到设定好的温度，并配合通入有机金属化合物和五族气体，使它们在晶圆片上断开化学键并重新聚合形成LED外延层。 

在LED发光二极管外延晶圆制程中，由于晶圆片各位置所处的温度直接受到石墨承载盘的影响，因此石墨承载盘结构对外延良率起到重要作用，其成为业界研究的重点。 

发明内容

本实用新型旨在提供一种用于LED外延晶圆制程的石墨承载盘的凹槽结构，可以提高LED外延片整体良率，改善波长均匀性。 

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 

外延生长用石墨承载盘，包括若干个设置在承载盘上方的晶圆凹槽，用于置放外延晶圆片，定义以晶圆片为界，将所述晶圆凹槽的内边缘分为上下两部分，所述晶圆凹槽的内边缘上部具有突出部。晶圆凹槽设置在承载盘上方，用于置放外延晶圆片，还包括石墨承载盘的边缘以及设置在石墨承载盘中心的轴孔。根据工艺参数的需要，可设置不同数量及不同尺寸的凹槽。

进一步地，在外延生长过程中，所述晶圆凹槽的内边缘上部突起部结构由于存在间隙，可以引进外部气流平衡晶圆片边缘的温场，同时突出部减少了与晶圆片外边缘的接触面积，从而提高晶圆片的边缘利用率。 

进一步地，所述晶圆凹槽外边缘上部突出部由连续分布或不连续间隔分布的图案组成。 

进一步地，所述图案的形状为三角形、四边形、五边形、六边形或弧形。 

进一步地，所述图案呈周期性分布，图案个数≥4。 

进一步地，所述晶圆凹槽内边缘上部突出部的范围为0.01mm~2mm。 

进一步地，所述晶圆凹槽内边缘下部为下凹台阶或具有突起部或其组合。 

进一步地，所述晶圆片的直径D1与台阶内径D2关系为：0≤D1-D2＜1mm。 

进一步地，所述晶圆凹槽内边缘下部的台阶宽度为0.2mm~1.8mm，高度为0.02mm~0.5mm。 

进一步地，所述晶圆凹槽底部为平面、凸面或者凹面。 

本实用新型公开的石墨承载盘，其晶圆凹槽内边缘上部具有突起部结构，使得晶圆片与晶圆凹槽内边缘上部结构之间存有一定间隙，有利于引进外部气流平衡晶圆片边缘的温场，改善波长均匀性，同时由于突出部结构使得晶圆片外围露出一定面积，减少了晶圆凹槽内边缘上部与晶圆片外边缘的接触面积，从而提高晶圆片的边缘利用率，提高LED外延片整体良率。 

用于LED外延晶圆制程中的石墨承载盘，适用于LED外延制程的MOCVD方法。 

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。 

图1是典型的LED外延用石墨承载盘截面图。 

图2是齿圈状台阶式边缘石墨盘承载盘的晶圆凹槽的截面图。 

图3是齿圈状台阶式边缘石墨盘承载盘的晶圆凹槽的剖面图。 

图4是本实用新型实施例1具有Pocket上部连续性突起状边缘与下部齿圈状台阶式边缘的晶圆凹槽的截面图。 

图5是本实用新型实施例1具有Pocket上部连续性突起状边缘与下部齿圈状台阶式边缘的晶圆凹槽的立体图。 

图6是本实用新型实施例1具有Pocket上部连续性突起状边缘与下部齿圈状台阶式边缘的晶圆凹槽的剖面图。 

图7是本实用新型实施例2具有Pocket上部周期性突起状边缘与下部台阶式边缘的晶圆凹槽的剖面图。 

符号说明 

1：石墨承载盘上的晶圆凹槽；

2：石墨承载盘的边缘；

3：石墨承载盘中心的轴孔；

4：具有台阶状和突起状边缘的晶圆凹槽的内边缘；

5：具有台阶状和突起状边缘的晶圆凹槽的台阶；