[实用新型]一种外延生长衬底

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，尤其涉及一种半导体外延生长的晶圆衬底。

背景技术

LED是一种常用的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。LED外延晶圆大多是通过金属有机化合物化学气相沉淀（简称MOCVD）获得，其制程一般为：将外延晶圆衬底（如蓝宝石衬底）放入石墨承载盘的凹槽上，连同石墨承载盘一起被传入MOCVD反应室内加热到高温1000℃左右，反应室内通入有机金属化合物和五族气体，高温裂解后在晶圆衬底上重新聚合形成LED外延层，其中尤其是在缓冲层和N型层的生长过程，蓝宝石衬底由于受到与外延材料的晶格和热失配的共同作用，会产生严重的曲翘问题（如图1和2所示），导致外延片的中心温度高边缘温度偏低，容易形成大量的外延缺陷。 

发明内容

为解决以上现有技术不足，本实用新型提供一种外延生长衬底，其用于外延生长LED晶圆，可改善衬底曲翘问题，减少衬底底部与承载盘的接触面积，减少温度偏高的局部区域的面积，从而改善外延生长的表面质量，减少外延缺陷。

本实用新型的技术方案为：一种外延生长衬底，包括衬底本体，其特征在于：所述衬底本体的底部中心具有块状凹槽。

进一步地，根据本实用新型，优选的是：所述块状凹槽的外边缘形状与衬底本体的外边缘大体一致。

进一步地，根据本实用新型，优选的是：所述块状凹槽的在水平面的投影图形为圆形或三角形或正方形或五边形或六边形或八边形或其它规则图形。

进一步地，根据本实用新型，优选的是：所述块状凹槽在水平面的投影面积占衬底本体投影面积的40~60%。

进一步地，根据本实用新型，优选的是：所述块状凹槽在水平面的投影面积占衬底本体投影面积的50%。

进一步地，根据本实用新型，优选的是：所述衬底的基材为蓝宝石或氮化镓或碳化硅或硅或氮化铝或氧化锌。

本实用新型的有益效果在于：采用衬底底部中心具有块状凹槽的新型外延生长衬底，可以有效地改善外延生长过程中衬底的曲翘问题，减少衬底底部与承载盘的接触面积，减少温度偏高的局部区域的面积，从而平衡衬底的温场分布，改善外延层的表面质量，减少外延缺陷。

附图说明

附图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。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1是传统带平边的外延生长衬底结构示意图。

图2是传统带平边的衬底结构置于承载盘上用于外延生长时的状态图。

图3是本实用新型实施例1的外延生长衬底结构示意图（仰视图）。

图4是本实用新型实施例1的衬底结构置于承载盘上用于外延生长时的状态图。

图中符号说明

1：衬底本体；2：承载盘；3：凹槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，有关本实用新型的相关技术内容，特点与功效，将可清楚呈现。

下面结合实施例和附图对本实用新型的具体实施做进一步的说明。

参照图3所示，一种外延生长衬底结构，包括衬底本体1，衬底本体的底部中心具有块状凹槽3。衬底的基材可以选用蓝宝石或氮化镓或碳化硅或硅或氮化铝或氧化锌，在本实施例优选衬底本体1优选蓝宝石。

参照图4所示，将上述外延生长衬底结构置于石墨承载盘2上用于外延生长，其中在衬底本体的底部中心设置块状凹槽3，用于减少衬底底部与承载盘2的接触面积。为了实现设置块状凹槽3的外延生长衬底的温场分布均匀性，优选将块状凹槽的外边缘形状设置为与衬底本体的外边缘大体一致。此外，块状凹槽3在水平面的投影图形可以为圆形或三角形或正方形或五边形或六边形或八边形或其它规则图形，综合以上考虑，在本实施例优选块状凹槽3为半球状，其在水平面的投影图形为圆形。

为了既能减少衬底底部与承载盘的接触面积，又要保持衬底具有较好的支撑性，较佳地将块状凹槽3在水平面的投影面积控制在占衬底本体投影面积的40~60%，即块状凹槽的面积不能太大也不能太小，在本实施例优选块状凹槽3在水平面的投影面积占衬底本体投影面积的50%。

本实用新型通过在常规的外延生长衬底底部中心设置块状凹槽，可以有效改善外延生长过程中衬底的曲翘问题，减少衬底底部与承载盘的接触面积，减少温度偏高的局部区域的面积，从而平衡衬底的温场分布，改善外延层的表面质量，减少外延缺陷。需要指出的是，该结构尤适用于大尺寸衬底（2英寸以上）的外延生长，对于改善曲翘问题更为有效。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。