[发明专利]用于外延生长的托盘

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种用于外延生长的托盘。

背景技术

金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)是制备高质量半导体外延膜的重要的技术。所制备的外延膜可用于光电、微波电子材料等。其工作原理为反应气体通过载气携带经由气体输运系统的源材料带到反应腔，加热器为反应腔中的化学反应提供温度可靠的热能，反应物在衬底托盘上发生化学反应从而在衬底片上沉积一层薄膜。薄膜的组分和生长速率由各种不同成分的气流和精确控制的源流量决定。

MOCVD作为化合物半导体材料外延生长的理想方法，具有质量高、稳定性好、重复性好、工艺灵活、能规模化量产等特点。MOCVD是制备宽禁带氮化物外延材料的核心生长技术，从生长的氮化物外延片和器件性能以及生产成本等主要指标来看还没有其它方法能够与之相比。

衬底托盘是MOCVD反应器重要的零部件，一个或多个衬底基片通常置于其上。在生长期间，被加热的衬底托盘加热衬底基片。加热可通过射频线圈加热、电阻加热或光辅助加热来实现。衬底托盘的温度的均匀性对于生长出光电特性一致的外延片而言十分重要。特别对于大直径的衬底，在外延层生长和降温过程中，其异质外延的材料和衬底之间由于存在晶格和热膨胀系数的失配，会引起外延层中的应力，使之向上凹或向下凸，当应力过大，会使外延层产生大量的裂纹，影响器件的制备。因此，对于大尺径衬底上的外延生长，衬底托盘设计时必须考虑外延层所产应力引起的温度不均匀性，进行补偿，提高外延生长的一致性和重复性。

为了清洁衬底托盘表面生长的氮化物残留物，有时需要将衬底托盘移到反应腔外进行烘烤清洁，因此，取放方便，维护简单对于衬底托盘而言也很重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于外延生长的托盘，可以通过均衡外延热应力以提高外延晶体质量。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于外延生长的托盘，所述托盘的第一表面包括多个用于平置外延衬底的卡槽，所述卡槽底部设置有多个支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述外延衬底使其脱离卡槽底部，所述托盘的与第一表面相对应的第二表面内具有弧形凹陷，所述凹陷的位置与第一表面的所述卡槽的位置相对应。

可选的，所述托盘的第二表面设置有多个定位柱，所述定位柱用于将所述托盘与一放置所述托盘的支架固定，在所述支架上与所述定位柱的对应位置进一步设置定位槽，所述定位柱与定位槽相配合，用于防止所述托盘在所述支架上横向滑移。

可选的，所述托盘由多个扇区组成，每个扇区内至少包括一个所述卡槽，相邻扇区之间通过至少一个楔形卡扣相连接。

可选的，每个扇区至少包括一个定位柱。

本发明的优点在于，通过采用支撑部件使外延衬底悬空，并在背面设置了弧形凹陷以均衡热应力，提高外延质量。

并且，进一步通过定位柱和扇区的设计，使托盘容易拆卸清洗。

附图说明

附图1所示是本发明的具体实施方式所述用于外延生长的托盘第一表面的结构示意图。

附图2所示是附图1所示结构沿AA方向横截面的示意图。

附图3所示是附图1所示托盘和对应的支架之间的位置关系示意图。

附图4所示是包含多个扇区的一具体实施方式的托盘结构示意图。

附图5所示是包含多个扇区的另一具体实施方式的托盘结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的一种用于外延生长的托盘的具体实施方式做详细说明。

附图1所示是本具体实施方式所述用于外延生长的托盘第一表面的结构示意图。所述托盘10的第一表面包括多个用于平置外延衬底(未图示)的卡槽11，本具体实施方式包括6个卡槽11。在其它的具体实施方式中可以根据需要设置一个或者多个卡槽。本具体实施方式中，托盘10和卡槽11的形状均为圆形。在其它的具体实施方式中，托盘10的形状可以任意设置，而卡槽11的形状由外延衬底的形状决定，以能卡紧外延衬底为准。