[实用新型]一种分子束外延生产设备中的4吋转3吋衬底托板

说明书

本实用新型提供一种分子束外延生产设备中的4吋转3吋衬底托板，涉及半导体制造技术领域。该托板包括4吋托板和转换托板；转换托板的外周形状以及尺寸与4吋托板的第一圆形通孔的形状及尺寸匹配，转换托板的外周上设置有一个倒置环形台阶，倒置环形台阶的内环直径小于突出部限定圆形的直径，转换托板的多个第二突出部共同用于承载3吋衬底片，第二突出部的数量与4吋托板的第一突出部的数量相等；转换托板的外圆周上设置有限位突起。通过设置与4吋衬底托板匹配的用于承载3吋衬底的转换托板，能够实现在4吋托板上进行3吋外延片的高质量生长，同时，通过在转换托板的外周上设置仅一个倒置环形台阶，减少了钼材料的用量，降低了生产成本。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种分子束外延生产设备中的4吋转3吋衬底托板。

背景技术

分子束外延(MBE)技术作为一种原子层量级的半导体外延技术，初期主要应用于科学研究，探索新材料。相对于其他外延技术如LPE、MOCVD，MBE外延生长速率相对较低、单次可生长外延片尺寸小而且数量少、表面缺陷密度偏大，这限制了它的应用范围及规模，很长一段时间仅作为军事用途。随着近二十年MBE生长技术和装备技术的不断进步，无论是外延片的尺寸、生产规模还是产品性能都获得大幅提高，得以在无线通信系统广泛应用，同时也有力促进了无线通信产业的飞速发展。

目前大规模MBE生产需求以6吋外延片为主，4吋次之。外延时需要将衬底放在衬底托板上依照程序传输到超高真空反应炉内。衬底托板是用一种非常特殊的稀土材料—钼板加工而成。钼板是由高纯钼粉经高温高压压制而成。原材料成本高昂，加工成本因其硬度高易裂也十分可观，所以加工订购时必须慎重考虑。目前，3吋主要需求来自InP衬底外延以及一些特殊的GaAs外延，总的需求量不是很大。而大型的分子束外延设备如果专做3吋，一次就可能多达23片，远远超过单次需求。这时如果单独为3吋外延片定做衬底托板，总体成本必然提高，而且由于23个圆孔不能全部放满而带来工艺问题也会导致成品率下降，不利于竞争与发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种分子束外延生产设备中的4吋转3吋衬底托板，以解决利用4吋衬底托板承载生长3吋外延片的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种分子束外延生产设备中的4吋转3吋衬底托板，衬底托板包括4吋托板和转换托板；

4吋托板包括托板本体和形成在托板本体上的第一圆形通孔，第一圆形通孔的周围形成有第一环形台阶，第一环形台阶的上表面低于托板本体的上表面，第一环形台阶用于承载具有对应尺寸的热辐射阻挡环，沿第一环形台阶的内圆周的底部设置有多个第一突出部，所述多个第一突出部在与托板本体的上表面平行的同一平面内沿朝向第一圆形通孔的圆心方向延伸，所述多个第一突出部共同用于承载4吋衬底片，所述多个第一突出部中的每个第一突出部的延伸长度均相等，并且所述多个第一突出部中的第一突出部的数量大于或等于3个；

第一环形台阶还用于承载转换托板，转换托板的外周形状以及尺寸与第一圆形通孔的形状及尺寸匹配，转换托板的外周上设置有一个倒置环形台阶，倒置环形台阶的台阶表面高于转换托板的下表面，在将转换托板放置在4吋托板上时，倒置环形台阶的台阶表面与第一环形台阶的上表面接触，并且倒置环形台阶的内环直径小于突出部限定圆形的直径，突出部限定圆形由所述多个第一突出部中的每个第一突出部的靠近第一圆形通孔的圆心的端部共同限定，转换托板的中心形成有第二圆形通孔，第二圆形通孔的周围形成有第二环形台阶，第二环形台阶的上表面低于转换托板的上表面，第二环形台阶用于承载具有对应尺寸的热辐射阻挡环，沿第二环形台阶的内圆周的底部设置有多个第二突出部，所述多个第二突出部在与转换托板的上表面平行的同一平面内沿朝向第二圆形通孔的圆心方向延伸，所述多个第二突出部共同用于承载3吋衬底片，所述多个第二突出部中的每个第二突出部的延伸长度均相等，并且所述多个第二突出部中的第二突出部的数量与所述多个第一突出部中的第一突出部的数量相等；