CN114855148B - 提高反应腔流场稳定性的外延托盘及使用方法 - Google Patents

提高反应腔流场稳定性的外延托盘及使用方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘及使用方法,属于外延生长技术领域。使外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与直径小于衬底放置柱的支撑柱。衬底放置柱的侧壁具有多个沿衬底放置柱的周向等距离间隔分布的缓冲凹槽,每个缓冲凹槽在第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,气流过渡弧线的半径与弧长分别小于气流缓冲弧线的半径与弧长,气流缓冲弧线的半径小于衬底放置柱的弧长。配合支撑柱的侧壁的多个导向斜槽。导出大量携带有副产物和未反应完成的前驱体反应物的气流。反应腔边缘的副产物沉积的情况的缓解以及乱流的减少,均可提高反应腔内流场的稳定性。

Description

提高反应腔流场稳定性的外延托盘及使用方法
技术领域
本公开涉及外延生长技术领域,特别涉及一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘及使用方法。
背景技术
外延托盘是金属有机化合物化学气相沉积(英文:Metal-organic ChemicalVapor Deposition,简称:MOCVD)设备的一部分,且外延托盘通常位于MOCVD设备的反应腔内。外延托盘通常为圆柱体,外延托盘的一端的端面上设置有多个同心的衬底放置圈,每个衬底放置圈都包括多个沿外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽。外延托盘的另一端的端面与MOCVD设备的驱动结构相连。
在制备外延片时,需要将衬底一一对应放在每个圆形凹槽内。向MOCVD设备的反应腔通入反应气流,外延托盘在驱动结构的驱动下绕轴线高速转动,以保证反应气流可以在外延托盘的每个衬底上反应生长以得到外延片。外延托盘在旋转过程中,会将一些反应腔内副产物与混合气体抛向外延托盘的边缘位置,副产物与混合气体容易在反应腔的边缘位置形成乱流;同时大量副产物和未反应完成的前驱体反应物在外延托盘的边缘以及反应腔的边缘侧壁形成副反应物沉积层,副反应物沉积层会阻滞气流,会加剧了反应腔的边缘流场的不稳定性,最终影响外延托盘的边缘位置的外延层成膜质量。
发明内容
本公开实施例提供了一种提高外延片发光均匀度的外延托盘,能够提高对外延托盘上的衬底温度均匀性以提高在衬底上生长的外延层的波长均匀度。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘,所述外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与支撑柱,所述衬底放置柱的直径大于所述支撑柱的直径,所述衬底放置柱远离所述支撑柱的端面为第一表面,所述衬底放置柱在所述第一表面具有多个同心的衬底放置圈,每个所述衬底放置圈都包括多个沿所述外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽;
所述衬底放置柱的侧壁具有多个缓冲凹槽,所述多个缓冲凹槽沿所述衬底放置柱的周向等距离间隔分布,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,所述气流过渡弧线的半径与弧长分别小于所述气流缓冲弧线的半径与弧长,所述气流缓冲弧线的半径小于所述衬底放置柱的弧长;
所述支撑柱的侧壁具有多个导向斜槽,所述多个导向斜槽沿所述支撑柱的周向等距离间隔分布,每个所述导向斜槽均包括靠近所述衬底放置柱的气流引入开口与远离所述衬底放置柱的气流引出开口,每个所述气流引入开口在所述第一表面所在平面的投影与所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影间隔。
可选地,每个所述导向斜槽均位于相邻的两个所述缓冲凹槽之间,且每个所述导向斜槽与相邻的两个所述缓冲凹槽之间的距离均相等。
可选地,所述衬底放置柱的直径与所述支撑柱的直径之差为6mm~12mm,每个所述导向斜槽在所述第一表面所在平面的投影与相邻的所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影之间的最小距离为5mm~15mm。
可选地,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影还包括两端分别连接所述气流过渡弧线与所述气流缓冲弧线的连接弧线,所述连接弧线的弧长及所述连接弧线的半径分别小于所述气流过渡弧线的弧长及所述气流过渡弧线的半径。
可选地,所述连接弧线的半径小于二分之一的所述气流过渡弧线的半径,所述连接弧线的弧长小于二分之一的所述气流过渡弧线的弧长。
可选地,最靠近所述第一表面的边的相邻的两个所述圆形凹槽的圆心连线的中垂线与所述连接弧线相交。
可选地,所述导向斜槽的深度为760~790mm。
可选地,将所述支撑柱的侧壁展开成矩形,位于所述矩形上的导向斜槽为圆环的一部分,所述圆环的内径大于所述矩形的宽度。
本公开提供了一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,所述提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:
提供一外延托盘,所述外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与支撑柱,所述衬底放置柱的直径大于所述支撑柱的直径,所述衬底放置柱远离所述支撑柱的端面为第一表面,所述衬底放置柱在所述第一表面具有多个同心的衬底放置圈,每个所述衬底放置圈都包括多个沿所述外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽,所述衬底放置柱的侧壁具有多个缓冲凹槽,所述多个缓冲凹槽沿所述衬底放置柱的周向等距离间隔分布,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,所述气流过渡弧线的半径与弧长分别小于所述气流缓冲弧线的半径与弧长,所述气流缓冲弧线的半径小于所述衬底放置柱的弧长,所述支撑柱的侧壁具有多个导向斜槽,所述多个导向斜槽沿所述支撑柱的周向等距离间隔分布,每个所述导向斜槽均包括靠近所述衬底放置柱的气流引入开口与远离所述衬底放置柱的气流引出开口,每个所述气流引入开口在所述第一表面所在平面的投影与所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影间隔;
将所述外延托盘放置在反应腔内并在所述圆形凹槽内放置衬底;
转动所述外延托盘并向所述反应腔内通入反应源以在所述衬底上生长外延片。
可选地,将所述支撑柱的侧壁展开成矩形,位于所述矩形上的导向斜槽为圆环的一部分,所述圆环的内径大于所述矩形的宽度,所述圆环的内边与所述矩形的长之间的夹角为θ,所述提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:
所述θ的弧度越小,所述外延托盘的转速最大值越高。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
使外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与直径小于衬底放置柱的支撑柱,衬底放置圈所包括的圆形凹槽设置在衬底放置柱远离支撑柱的第一表面上,可以保证圆形凹槽有较大的分布面积,保证外延托盘的产量。同时衬底放置柱的侧壁具有多个沿衬底放置柱的周向等距离间隔分布的缓冲凹槽,每个缓冲凹槽在第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,气流过渡弧线的半径与弧长分别小于气流缓冲弧线的半径与弧长,气流缓冲弧线的半径小于衬底放置柱的弧长。外延托盘实际转动时,缓冲凹槽中对应气流过渡弧线的侧壁可以对气流起到过渡作用,配合半径与弧长均较大的气流缓冲弧线对应的侧壁,可将气流引入缓冲凹槽内的同时,气流更容易进入缓冲凹槽内并从气流缓冲弧线对应的侧壁流出。配合支撑柱的侧壁的多个导向斜槽,导向斜槽的气流引入开口引入缓冲凹槽附近的气流并将气流从气流引出开口引出。可以向反应腔的边缘下方排气环处更快导出大量携带有副产物和未反应完成的前驱体反应物的气流,有效降低副反应物会对外延材料造成的影响并避免副产物在反应腔的边缘的沉积。副产物与前驱体反应物的快速排出也可以促进反应腔的边缘位置的气流流动,减小反应腔边缘副产物带来的阻滞以减小由阻滞带来的反应腔边缘的乱流,使得反应腔边缘的流场较为稳定。反应腔边缘的副产物沉积的情况的缓解以及乱流的减少,均可提高反应腔内流场的稳定性,以提高外延托盘靠近反应腔边缘的位置的外延材料的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的俯视图;
图2是本公开实施例提供的提供反应腔流场稳定性的外延托盘的侧视图;
图3是本公开实施例提供的缓冲凹槽与导流斜槽的位置关系示意图;
图4是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的局部示意图;
图5是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的侧壁展开示意图;
图6是本公开实施例提供的衬底放置柱的侧壁的局部示意图;
图7是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
为便于理解,此处提供图1,图1是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的俯视图,参考图1可知,本公开实施例提供了一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘,外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱1与支撑柱2,衬底放置柱1的直径大于支撑柱2的直径,衬底放置柱1远离支撑柱2的端面为第一表面11,衬底放置柱1在第一表面11具有多个同心的衬底放置圈12,每个衬底放置圈12都包括多个沿外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽121。
图2是本公开实施例提供的提供反应腔流场稳定性的外延托盘的侧视图,结合图1与图2可知,衬底放置柱1的侧壁具有多个缓冲凹槽13,多个缓冲凹槽13沿衬底放置柱1的周向等距离间隔分布,每个缓冲凹槽13在第一表面11所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,气流过渡弧线的半径与弧长分别小于气流缓冲弧线的半径与弧长,气流缓冲弧线的半径小于衬底放置柱1的弧长。支撑柱2的侧壁具有多个导向斜槽21,多个导向斜槽21沿支撑柱2的周向等距离间隔分布,每个导向斜槽21均包括靠近衬底放置柱1的气流引入开口211与远离衬底放置柱1的气流引出开口212,每个气流引入开口211在第一表面11所在平面的投影与缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影间隔。
使外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱1与直径小于衬底放置柱1的支撑柱2,衬底放置圈12所包括的圆形凹槽121设置在衬底放置柱1远离支撑柱2的第一表面11上,可以保证圆形凹槽121有较大的分布面积,保证外延托盘的产量。同时衬底放置柱1的侧壁具有多个沿衬底放置柱1的周向等距离间隔分布的缓冲凹槽13,每个缓冲凹槽13在第一表面11所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,气流过渡弧线的半径与弧长分别小于气流缓冲弧线的半径与弧长,气流缓冲弧线的半径小于衬底放置柱1的弧长。外延托盘实际转动时,缓冲凹槽13中对应气流过渡弧线的侧壁可以对气流起到过渡作用,配合半径与弧长均较大的气流缓冲弧线对应的侧壁,可将气流引入缓冲凹槽13内的同时,气流更容易进入缓冲凹槽13内并从气流缓冲弧线对应的侧壁流出。配合支撑柱2的侧壁的多个导向斜槽21,导向斜槽21的气流引入开口211引入缓冲凹槽13附近的气流并将气流从气流引出开口212引出。可以向反应腔的边缘下方排气环处更快导出大量携带有副产物和未反应完成的前驱体反应物的气流,有效降低副反应物会对外延材料造成的影响并避免副产物在反应腔的边缘的沉积。副产物与前驱体反应物的快速排出也可以促进反应腔的边缘位置的气流流动,减小反应腔边缘副产物带来的阻滞以减小由阻滞带来的反应腔边缘的乱流,使得反应腔边缘的流场较为稳定。反应腔边缘的副产物沉积的情况的缓解以及乱流的减少,均可提高反应腔内流场的稳定性,以提高外延托盘靠近反应腔边缘的位置的外延材料的质量。
需要说明的是,在外延托盘进行转动时,气流的流动方向是从每个缓冲凹槽13的气流过渡弧线对应的侧壁流动至气流缓冲划线对应的侧壁,同时气流从每个导向斜槽21的气流引入开口211流动至每个导向斜槽21的气流引出开口212。气流流动的方向与外延托盘转动的方向相反。本公开所提供的实现方式中,导向斜槽21在第一表面11所在平面上的投影为圆弧状,且导向斜槽21的投影从气流引入开口211对应的一端延伸至气流引出开口212对应的一端的方向,与气流流动的方向相同。
在本公开所提供的实现方式中,缓冲凹槽13位于衬底放置柱1的侧壁上,且缓冲凹槽13由衬底放置柱1的一端延伸至衬底放置柱1的另一端;导向斜槽21位于支撑柱2上,且导向斜槽21同样由支撑柱2的一端延伸至支撑柱2的另一端。
在本公开所提供的一种实现方式中,缓冲凹槽13与导向斜槽21的个数均可为3~8个。可以保证外延材料的效果。
图3是本公开实施例提供的缓冲凹槽与导流斜槽的位置关系示意图,参考图3可知,每个导向斜槽21均位于相邻的两个缓冲凹槽13之间,且每个导向斜槽21与相邻的两个缓冲凹槽13之间的距离均相等。
使每个导向斜槽21均位于相邻的两个缓冲凹槽13之间,并且每个导向斜槽21与相邻的两个缓冲凹槽13之间的距离均相等,可以保证每个导向斜槽21与缓冲凹槽13之间存在一定的过渡区域,经过缓冲凹槽13的气流可以有一定的缓冲空间进入导向斜槽21内,气流流动的稳定性更好,有利于提高反应腔内流场的稳定性并提高最终得到的外延片的质量。
示例性地,缓冲凹槽13在第一表面11所在平面上的投影所对应的圆心角大于导向斜槽在第一表面11所在平面上的投影所对应的圆心角。
缓冲凹槽13对应的圆心角与导向斜槽21对应的圆心角为以上关系,可以保证气流稳定流向导向斜槽21内,保证反应腔内气场的稳定性。
可选地,衬底放置柱1的直径与支撑柱2的直径之差为6mm~12mm,每个导向斜槽21在第一表面11所在平面的投影与相邻的缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影之间的最小距离为5mm~15mm。
衬底放置柱1与支撑柱2的直径之差在以上范围内,可以保证衬底放置柱1与支撑柱2之间的稳定连接,同时便于导向斜槽21将缓冲凹槽13内流过的气流稳定导向反应腔内的排气环区域,提高流场的稳定性。每个导向斜槽21在第一表面11所在平面的投影与相邻的缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影之间的最小距离在以上范围内,反应腔内的稳定性更好,可以有效提高最终得到的外延片的质量。
在本公开所提供的其他实现方式中,也可以将导向斜槽21在第一表面11所在平面的投影与相连的缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影之间的最小距离设置为大于以上范围的最大值或者小于以上范围的最小值,也可以起到一定的提高反应腔内流场稳定性的作用。
示例性地,支撑柱2的轴向高度与衬底放置柱1的轴向高度之比可为3~4。
支撑柱2的轴向高度与衬底放置柱1的轴向高度之比在以上范围内,可以保证支撑柱2上的缓冲凹槽13对部分气流进行引导之后,支撑柱2上的导向斜槽21可以对气流进行稳定且有效的引导。并将一部分包括有副产物的气流稳定引流至反应腔下方的排气环的位置处。引导气流的速率较快以保证反应腔的边缘的稳定性较好。
图4是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的局部示意图,参考图4可知,每个缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影还包括两端分别连接气流过渡弧线与气流缓冲弧线的连接弧线,连接弧线的弧长及连接弧线的半径分别小于气流过渡弧线的弧长及气流过渡弧线的半径。
缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影还包括两端分别连接气流古兜弧线与气流缓冲弧线的连接弧线,则缓冲凹槽13中与连接弧线所对应的表面可以起到一定的圆滑过渡的作用,降低气流在较为尖锐的表面出现冲击而导致出现乱流的可能。可以保证引流的同时保证气场的稳定性。
示例性地,连接弧线的两端与气流过渡弧线以及气流缓冲弧线的一端均相切相连。可以保证缓冲凹槽13的表面较为平滑,对气流的引流效果以及避免出现乱流的可能性较好。
在本公开所提供的其他实现方式中,缓冲凹槽13在第一表面11所在平面的投影也可以包括多个位于气流过渡弧线与气流缓冲弧线之间的多个连接弧线,多个连接弧线之间相连且并列分布。本公开对此不做限制。
可选地,连接弧线的半径小于二分之一的气流过渡弧线的半径,连接弧线的弧长小于二分之一的气流过渡弧线的弧长。
连接虚线的半径与弧长与气流过渡划线的半径与弧长分别在以上范围内,可以保证缓冲凹槽13可以较为平稳地改变气流的状态,并使得气流可以更容易流进导向斜槽21内,以提高反应腔内气场的稳定性。
示例性地,最靠近第一表面11的边的相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线的中垂线与连接弧线相交。
最靠近第一表面11的边的相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线的中垂线与连接弧线相交,可以使得每个缓冲凹槽13的位置接近处于外延托盘上最外沿且相邻的两个圆形凹槽121之间,则缓冲凹槽13对气流状态进行改变的同时,也不会对外延托盘上最外延圆形凹槽121内衬底上外延材料的生长造成影响,可以更有效地提高在衬底上生长的外延层的质量。
示例性地,以相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线标识为L,连接弧线与相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线之间的最短距离大于三分之一的L,且连接弧线与相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线之间的最短距离小于二分之一的L。可以保证气流的快速引流且保证外延材料的稳定生长。
为便于理解,在图4中将气流过渡弧线、连接弧线与气流缓冲弧线分别标识为了α、г、β,相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线标识为L,相邻的两个圆形凹槽121的圆心连线的中垂线标识为了k。图4中的箭头为外延托盘的转动方向。需要说明的是,图4中外延托盘的转动方向仅为一种示例方向。
图5是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的侧壁展开示意图,将支撑柱2的侧壁展开成矩形,位于矩形上的导向斜槽21为圆环的一部分,圆环的内径大于矩形的宽度。
将支撑柱2的侧壁展开成矩形后,位于矩形上的导向斜槽21为圆环的一部分,则导向斜槽21展开之后的结构存在一定的弧度,导向斜槽21在布置在支撑柱2的侧壁上时,可以更有效地对气流进行引导以促进气流的流动。圆环的内径大于矩形的宽度(即支撑柱2的轴向高度),则可以保证导向斜槽21对气流的引导效果。
图6是本公开实施例提供的衬底放置柱的侧壁的局部示意图,图6中示意了导向斜槽21,导向斜槽21的深度为760~790mm。
导向斜槽21的深度与支撑柱2的直径为以上关系,可以保证支撑柱2的强度的同时有效保证导向斜槽21对气流的引导作用。
可选地,缓冲凹槽13的所有表面与导向斜槽21的所有表面均覆盖有一层SiC层。可以保证外延托盘整体的稳定使用。
图7是本公开实施例提供的提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法的流程图,参考图7可知,本公开提供了一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:
S101:提供一外延托盘,外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与支撑柱,衬底放置柱的直径大于支撑柱的直径,衬底放置柱远离支撑柱的端面为第一表面,衬底放置柱在第一表面具有多个同心的衬底放置圈,每个衬底放置圈都包括多个沿外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽,衬底放置柱的侧壁具有多个缓冲凹槽,多个缓冲凹槽沿衬底放置柱的周向等距离间隔分布,每个缓冲凹槽在第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,气流过渡弧线的半径与弧长分别小于气流缓冲弧线的半径与弧长,气流缓冲弧线的半径小于衬底放置柱的弧长,支撑柱的侧壁具有多个导向斜槽,多个导向斜槽沿支撑柱的周向等距离间隔分布,每个导向斜槽均包括靠近衬底放置柱的气流引入开口与远离衬底放置柱的气流引出开口,每个气流引入开口在第一表面所在平面的投影与缓冲凹槽在第一表面所在平面的投影间隔。
S102:将外延托盘放置在反应腔内并在圆形凹槽内放置衬底。
S103:转动外延托盘并向反应腔内通入反应源以在衬底上生长外延片。
图7中所示的提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法所对应的技术效果可参考图1中所示的提高反应腔流场稳定性的外延托盘的结构所对应的技术效果,因此此处不再赘述。
可选地,将支撑柱的侧壁展开成矩形,位于矩形上的导向斜槽为圆环的一部分,圆环的内径大于矩形的宽度,圆环的内边与矩形的长之间的夹角为θ,提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:θ的弧度越小,外延托盘的转速最大值越高。
θ的弧度越小,导向斜槽越接近水平则导向斜槽对气流的引流速度越快,外延托盘的转速可以越大的同时可以保证得到的外延材料的质量。
需要说明的是,圆环对应的圆心位于外延托盘轴向上的一侧,且圆环对应的圆心与第一表面之间的距离大于圆环对应的圆心与支撑柱之间的距离。可以提高导向斜槽对气流的引导作用。
需要说明的是,外延托盘在实际应用时,需要放置在金属有机化学气相沉积设备的反应腔内,且外延托盘与金属有机化学气相沉积设备的驱动机构相连。一定的生长条件下,金属有机化学气相沉积设备的驱动机构驱动外延托盘转动并向反应腔内通入反应源以在外延托盘上的衬底上生长外延材料。
以上所述,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,所述外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与支撑柱,所述衬底放置柱的直径大于所述支撑柱的直径,所述衬底放置柱远离所述支撑柱的端面为第一表面,所述衬底放置柱在所述第一表面具有多个同心的衬底放置圈,每个所述衬底放置圈都包括多个沿所述外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽;
所述衬底放置柱的侧壁具有多个缓冲凹槽,所述多个缓冲凹槽沿所述衬底放置柱的周向等距离间隔分布,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,所述气流过渡弧线的半径与弧长分别小于所述气流缓冲弧线的半径与弧长,所述气流缓冲弧线的半径小于所述衬底放置柱的弧长;
所述支撑柱的侧壁具有多个导向斜槽,所述多个导向斜槽沿所述支撑柱的周向等距离间隔分布,每个所述导向斜槽均包括靠近所述衬底放置柱的气流引入开口与远离所述衬底放置柱的气流引出开口,每个所述气流引入开口在所述第一表面所在平面的投影与所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影间隔。
2.根据权利要求1所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,每个所述导向斜槽均位于相邻的两个所述缓冲凹槽之间,且每个所述导向斜槽与相邻的两个所述缓冲凹槽之间的距离均相等。
3.根据权利要求2所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,所述衬底放置柱的直径与所述支撑柱的直径之差为6mm~12mm,每个所述导向斜槽在所述第一表面所在平面的投影与相邻的所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影之间的最小距离为5mm~15mm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影还包括两端分别连接所述气流过渡弧线与所述气流缓冲弧线的连接弧线,所述连接弧线的弧长及所述连接弧线的半径分别小于所述气流过渡弧线的弧长及所述气流过渡弧线的半径。
5.根据权利要求4所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,所述连接弧线的半径小于二分之一的所述气流过渡弧线的半径,所述连接弧线的弧长小于二分之一的所述气流过渡弧线的弧长。
6.根据权利要求4所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,最靠近所述第一表面的边的相邻的两个所述圆形凹槽的圆心连线的中垂线与所述连接弧线相交。
7.根据权利要求1~3任一项所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,所述导向斜槽的深度为760~790mm。
8.根据权利要求1~3任一项所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘,其特征在于,将所述支撑柱的侧壁展开成矩形,位于所述矩形上的导向斜槽为圆环的一部分,所述圆环的内径大于所述矩形的宽度。
9.一种提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,其特征在于,所述提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:
提供一外延托盘,所述外延托盘呈柱状且包括同轴相连的衬底放置柱与支撑柱,所述衬底放置柱的直径大于所述支撑柱的直径,所述衬底放置柱远离所述支撑柱的端面为第一表面,所述衬底放置柱在所述第一表面具有多个同心的衬底放置圈,每个所述衬底放置圈都包括多个沿所述外延托盘的周向均匀分布的圆形凹槽,所述衬底放置柱的侧壁具有多个缓冲凹槽,所述多个缓冲凹槽沿所述衬底放置柱的周向等距离间隔分布,每个所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面上的投影均包括气流过渡弧线与气流缓冲弧线,所述气流过渡弧线的半径与弧长分别小于所述气流缓冲弧线的半径与弧长,所述气流缓冲弧线的半径小于所述衬底放置柱的弧长,所述支撑柱的侧壁具有多个导向斜槽,所述多个导向斜槽沿所述支撑柱的周向等距离间隔分布,每个所述导向斜槽均包括靠近所述衬底放置柱的气流引入开口与远离所述衬底放置柱的气流引出开口,每个所述气流引入开口在所述第一表面所在平面的投影与所述缓冲凹槽在所述第一表面所在平面的投影间隔;
将所述外延托盘放置在反应腔内并在所述圆形凹槽内放置衬底;
转动所述外延托盘并向所述反应腔内通入反应源以在所述衬底上生长外延片。
10.根据权利要求9所述的提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,其特征在于,将所述支撑柱的侧壁展开成矩形,位于所述矩形上的导向斜槽为圆环的一部分,所述圆环的内径大于所述矩形的宽度,所述圆环的内边与所述矩形的长之间的夹角为θ,所述提高反应腔流场稳定性的外延托盘使用方法,包括:
所述θ的弧度越小,所述外延托盘的转速最大值越高。
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