外延工艺用托盘制造技术

本实用新型专利技术所要解决的技术问题是，提供一种外延工艺用托盘，能够改善外延边缘过度生长的问题。所述托盘包括托盘本体和侧壁，所述托盘本体用于承托衬底，侧壁包括凸出设置于朝向所述衬底一侧表面的凸块，所述凸块的比热容低于所述托盘本体的比热容。上述技术方案通过优化传统托盘结构，通过高比热容材质，实施温度控制技术，实现外延生长过程中抑制边缘生长突起的缺陷。起的缺陷。起的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
外延工艺用托盘


[0001]本技术涉及半导体外延
，尤其涉及一种外延工艺用托盘。

技术介绍

[0002]GaN是一种重要的宽禁带半导体材料，广泛用于制备高亮度LED、半导体激光器和大功率电子设备。而氢化物气相外延(HVPE)方法以高速生长的特点，可用于制备单晶GaN厚膜衬底。
[0003]在现有技术中，由于边缘效应的影响，HVPE总会出现生长过程中边缘生长速率的突增，生长速率远大于薄膜中心，这会严重影响到单晶GaN衬底厚膜的质量。附图1所示是现有技术中HVPE生长过程中衬底边缘与托盘之间位置关系的剖面图。托盘包括本体10和侧壁11，衬底12置于本体10表面。在生长过程中发现衬底12的边缘出现过度生长的问题，这可能是由于侧壁11的影响导致的。因此，如何优化边缘处的结构，避免过度生长的问题，是现有技术需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是，提供一种外延工艺用托盘，能够改善外延边缘过度生长的问题。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供了一种外延工艺用托盘，包括托盘本体和侧壁，所述托盘本体用于承托衬底，所述侧壁包括凸出设置于朝向所述衬底一侧表面的凸块，所述凸块的比热容低于所述托盘本体的比热容。
[0006]上述技术方案通过优化传统托盘结构，通过高比热容材质，实施温度控制技术，实现外延生长过程中抑制边缘生长突起的缺陷。
附图说明
[0007]附图1所示是现有技术中HVPE生长过程中衬底边缘与托盘之间位置关系的剖面图。
[0008]图2所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图。
[0009]图3A与3B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图。
[0010]图4所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图。
[0011]图5A与5B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的局部结构示意图。
[0012]图6A与6B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图。
[0013]图7所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图。
[0014]图8A与8B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意
图。
[0015]图9A与9B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的技术效果示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术提供的外延工艺用托盘的具体实施方式做详细说明。
[0017]附图2所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图，包括托盘本体20和侧壁21。所述托盘本体20用于承托衬底22。所述侧壁21包括凸出设置于朝向所述衬底22一侧表面的凸块23。所述凸块23的比热容低于所述托盘本体20的比热容，这使得在处于相同的热环境条件下，凸块23可以升高到比托盘本体20更高的温度。对于HVPE等外延工艺，高于最佳生长温度的生长条件意味着更低的生长速度，因此这样的设置能够降低衬底22的边缘生长速度，获得更为平坦的外延层。作为一种具体实施方式，所述凸块23的材料可以是TaC，所述托盘本体20的材料是二氧化硅。在1000K高温下，TaC的比热容为200J/kg
·
℃；而托盘本体的材料是二氧化硅，二氧化硅在1000K时，比热容为1000J/kg
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℃，TaC的比热容比托盘本体的比热容低很多，仅是其比热容的五分之一，并且TaC耐高温，能集中吸收热量。在力学性能上，TaC材料硬度强、稳定性强不易污染衬底。凸块TaC比热容较低，这使得在处于相同的热环境条件下，凸块可以升高到比托盘本体更高的温度，更高的温度意味着会向托盘本体散热，有利于外延工艺抑制边缘效应。
[0018]附图3A所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图，包括托盘本体20和侧壁21。所述托盘本体20用于承托衬底22。所述侧壁21包括凸出设置于朝向所述衬底22一侧表面的凸块33A。所述凸块通过一连接部件34A与侧壁21之间连接，并且所述连接部件34A亦凸出设置于朝向所述衬底22一侧的表面。所述连接部件34A采用绝热材料。作为一种具体实施方式，所述连接部件34A的材料可以是石墨。连接部件34A的作用在于隔绝凸块33A与托盘本体20之间的热传导。所述凸块33A的比热容低于所述托盘本体20的比热容，这使得在处于相同的热环境条件下，凸块33A可以升高到比托盘本体20更高的温度。更高的温度意味着会向托盘本体20散热。增加采用绝热材料的连接部件34A可以进一步提高凸块33A的温度，更有利于HVPE等外延工艺抑制边缘效应，在衬底22表面获得更为平坦的外延层。
[0019]附图3B所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图，包括托盘本体20和侧壁21。所述托盘本体20用于承托衬底22。所述侧壁21包括凸出设置于朝向所述衬底22一侧表面的凸块33B。所述凸块通过一连接部件34B与侧壁21之间连接。与前一具体实施方式不同的是，本具体实施方式中，所述连接部件34B嵌入设置于朝向所述衬底22一侧的表面。所述连接部件34B采用绝热材料。
[0020]附图4所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图，包括托盘本体40和侧壁41。所述托盘本体40用于承托衬底42。所述侧壁41包括凸出设置于朝向所述衬底42一侧表面的凸块43。所述凸块43的比热容低于所述托盘本体40的比热容，这使得在处于相同的热环境条件下，凸块43可以升高到比托盘本体40更高的温度，以获得更为平坦的外延层。在本具体实施方式中，所述凸块43沿垂直于所述侧壁41的方向滑动设置于所述侧壁41表面。滑动设置的方式例如可以是附图5A所示，在侧壁41的纵向设置滑槽
51，凸块43滑动嵌套设置在滑槽内；也可以是附图5B所示，在侧壁41的表面设置凸出的滑轨52，凸块43滑动卡合在滑轨表面。
[0021]虽然凸块43能够升高衬底42边缘的温度，但随着衬底42表面外延层的逐渐增厚，其与凸块43的距离逐渐变小，温度随之上升。因此，作为更优选的具体实施方式，上述装置在外延工艺实施的过程中，凸块43被设置为能够随着外延层的增厚对应向上移动，保持与外延层之间的距离为预设值，以确保衬底42边缘的温度能够被更精确的控制。
[0022]附图6A所示是本技术所述外延工艺用托盘的一具体实施方式的结构示意图，包括托盘本体40和侧壁41。所述托盘本体40用于承托衬底42。所述侧壁41包括凸出设置于朝向所述衬底42一侧表面的凸块63A。所述凸块通过一连接部件64A与侧壁41之间连接，并且所述连接部件64A亦凸出设置于朝向所述衬底42一侧的表面。所述连接部件64A采用绝热材料。连接部件64A的作用在于隔绝凸块63A与托盘本体40之间的热传导。在本具体实施方式中，所述凸块63A与连接部件64A共同沿垂直于所述侧壁41的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延工艺用托盘，包括托盘本体和侧壁，所述托盘本体用于承托衬底，其特征在于，所述侧壁包括凸出设置于朝向所述衬底一侧表面的凸块，所述凸块的比热容低于所述托盘本体的比热容。2.根据权利要求1所述的外延工艺用托盘，其特征在于，所述凸块具有尖峰状凸起的底部。3.根据权利要求1或2所述的外延工艺用托盘，其特征在于，所述侧壁与凸块共同构成尖峰状凸起的顶部；或所述凸块或侧壁具有尖峰状凸起的顶部。4.根据权利要求1所述的外延工艺用托盘，其特征在于，所述凸块的材料为TaC；所述托盘本体的材料是二氧化硅。5.根据权利要求1所述的外延工艺用托盘，其特征在于，所述凸块通过一连接部件与侧壁之间连接，所述连接部件采用绝热材料。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡德敏，
申请(专利权)人：苏州纳维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：