CN217399043U - 外延片托盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种外延片托盘，其包括基础盘以及可拆卸地卡接于基础盘的定位环，定位环上开设有贯穿其顶面以及底面的台阶孔，台阶孔的内壁依次形成第一内侧壁、第二内侧壁，第一内侧壁与定位环的顶面相交于第一边沿线，第一内侧壁与定位环内的台阶面相交于第二边沿线，第一边沿线、第二边沿线的形状不同，并且第一内侧壁的周向上至少一部分区域由台阶面到定位环的顶面方向逐渐向内倾斜。该外延片托盘可以改善外延片的跳片、移位问题，并改善流场、浓度场的波动问题，从而提升外延质量和均匀性，并提高生产的稳定性及可靠性。

Description

外延片托盘

技术领域

本实用新型涉及半导体外延技术领域，特别涉及一种生长高质量半导体外延片的托盘。

背景技术

第三代半导体是继第一代半导体、第二代半导体后被广泛关注的半导体材料，因其宽带隙、高饱和电子迁移速率、高热导率、强抗辐射能力和化学稳定性等优势，在功率器件、微波射频等领域具有较大的发展前景。在半导体产业链中，外延生长是十分重要的一个环节，外延片的晶体质量是影响器件性能的关键因素之一。

目前，单片式水平热壁的外延设备普遍使用的托盘由基础盘110`和外定位环120`构成，如图1a-1b所示，基础盘110`的凸起111`、外定位环120`的内圈呈相对应的优弧弓形，并且基础盘110`具有第一限位边112`，外定位环120`具有第二限位边122`，同时，外定位环120`的内侧壁121`沿其底面到顶面的方向向外倾斜，如图1c所示。使用时，外定位环120`卡设于基础盘110`的凸起111`外，使第一限位边112`与第二限位边122`相配合，如图1b所示。

但是现有的这种托盘结构，由于外定位环120`的内侧壁121`向外倾斜，因此在外延过程中，当出现传片过程温度骤降等状况时，外定位环120`的内侧壁121`无法对外延片起到阻挡作用，由此会导致外延片的跳片、移位等问题，进而引发宕机，对生产的稳定性及可靠性产生不利的影响；另外，由于外定位环120`的内圈整体呈优弧弓形，因此在外延生长过程中，第二限位边122`两侧的弧形位置会有流场、浓度场的波动，从而影响外延的质量和均匀性。

因此，有必要提供一种新的托盘结构，以改善外延片的跳片、移位问题，并改善流场、浓度场的波动问题，从而提升外延质量和均匀性，并提高生产的稳定性及可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外延片托盘，以改善外延片的跳片、移位问题，并改善流场、浓度场的波动问题，从而提升外延质量和均匀性，并提高生产的稳定性及可靠性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种外延片托盘，其包括基础盘以及可拆卸地卡接于所述基础盘的定位环，所述定位环上开设有贯穿其顶面以及底面的台阶孔，所述台阶孔的内壁依次形成第一内侧壁、第二内侧壁，所述第一内侧壁与所述定位环的顶面相交于第一边沿线，所述第一内侧壁与所述定位环内的台阶面相交于第二边沿线，所述第一边沿线、所述第二边沿线的形状不同，并且所述第一内侧壁的周向上至少一部分区域沿所述台阶面到所述定位环的顶面方向逐渐向内倾斜。

较佳地，所述基础盘具有呈台阶状的第一承载面、第二承载面，所述定位环卡接于所述基础盘上时，所述定位环的台阶面承载于所述第二承载面，所述第二内侧壁抵接于所述基础盘的外侧壁，所述第一内侧壁围绕所述第一承载面。

较佳地，所述第一边沿线呈圆弧形，所述第二边沿线呈优弧弓形或者外接于一优弧弓形。

较佳地，所述第二边沿线包括一直边以及连接于所述直边两端的一圆弧边。

较佳地，所述第二边沿线包括一直边以及连接于所述直边两端的多段圆弧边，多段所述圆弧边的顶点的连线与所述直边共同形成一优弧弓形。

较佳地，经过所述直边并垂直于所述定位环的顶面的第一平面与所述第一边沿线相切于一点。

较佳地，所述第一内侧壁由所述第一边沿线到所述第二边沿线方向呈光滑过渡。

较佳地，在所述第一内侧壁的向内倾斜的区域，交错于所述第一内侧壁并垂直于所述定位环的顶面及底面的第二平面内，所述第一内侧壁与所述台阶面之间所形成的内侧壁角为钝角。

较佳地，当所述第一边沿线的投影位于所述第二边沿线以内时，所述第一内侧壁的周向上任意位置都使得所述内侧壁角为钝角；当所述第一边沿线的投影位于所述第二边沿线以内并且两者相交于一点时，所述第一内侧壁的周向上除交点之外的任意位置都使得所述内侧壁角为钝角；当所述第一边沿线的投影与所述第二边沿线相交于两点时，所述第一内侧壁的周向上位于两交点之间的一半区域使得所述内侧壁角为钝角。

较佳地，所述内侧壁角的范围为95°～125°。

与现有技术相比，由于本实用新型的外延片托盘，其定位环上开设有贯穿其顶面以及底面的台阶孔，台阶孔的内壁依次形成第一内侧壁、第二内侧壁，第一内侧壁与所述定位环的顶面相交于第一边沿线，第一内侧壁与定位环内的台阶面相交于第二边沿线，并且，第一边沿线、第二边沿线的形状不同，因此在使用过程中，可以使外延生长过程中的气流流动更顺畅，从而改善流场、浓度场波动的问题，提升外延质量和均匀性，同时，所述第一内侧壁的周向上至少一部分区域沿所述台阶面到所述定位环的顶面方向逐渐向内倾斜，因此，在使用中当发生传片过程温度骤降等状况时，向内倾斜的第一内侧壁可以对外延片起到阻挡作用，由此改善外延片的跳片、移位等问题，提高生产的稳定性及可靠性。

附图说明

图1a是现有技术中的托盘的分解图。

图1b是图1a中的托盘相卡接的俯视图。

图1c是沿图1b中a`-a`线的剖视图。

图2是本实用新型第一实施例中的基础盘的俯视图。

图3是本实用新型第一实施例中的定位环的俯视图。

图4是本实用新型第一实施例中的外延片托盘相卡接的俯视图。

图5是沿图4中a-a线的剖视图。

图6是本实用新型第二实施例中的定位环的俯视图。

图7是本实用新型第二实施例中的外延片托盘相卡接的俯视图。

图8是沿图7中b-b线的剖视图。

图9是本实用新型第三实施例中的定位环的俯视图。

图10是本实用新型第四实施例中的定位环的俯视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。需说明的是，本实用新型所涉及到的方位描述，例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的技术方案或/和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。所描述到的第一、第二等只是用于区分技术特征，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

先结合图2-图10所示，本实用新型所提供的外延片托盘100，其包括基础盘110以及可拆卸地卡接于基础盘110的定位环120。其中，定位环120上开设有贯穿其顶面121以及底面122的台阶孔120a，因此，在定位环120内形成一台阶面123，并且，台阶孔120a的内壁由上而下依次形成第一内侧壁124、第二内侧壁125，第一内侧壁124的内径小于第二内侧壁125的内径。同时，第一内侧壁124与定位环120的顶面121相交于第一边沿线126，第一内侧壁124与所述台阶面123相交于第二边沿线127，第一边沿线126、第二边沿线127的形状不同，并且第一内侧壁124的周向上至少一部分区域呈倾斜设置，具体为沿所述台阶面123到定位环120的顶面121方向逐渐向内倾斜。

更具体地，第一边沿线126呈圆弧形，第二边沿线127呈优弧弓形或者外接于一优弧弓形，其中，圆弧形的第一边沿线126可以使外延生长过程中的气流流动更顺畅，从而改善流场、浓度场波动的问题，提升外延质量和均匀性，第二边沿线127的形状则与外延片的形状相对应，以实现外延片的安装和定位。

参看图2、图5、图8所示，在本实用新型中，所述基础盘110具有呈台阶状的第一承载面111、第二承载面112，并且，基础盘110的外侧壁114的外径略小于第二内侧壁125的内径，参看图5、图8所示。当定位环120卡接于基础盘110上时，定位环120的台阶面123承载于第二承载面112，第二内侧壁125抵接于基础盘110的外侧壁114，第一内侧壁124围绕第一承载面111，第一内侧壁124内形成外延片的容纳空间。

下面继续结合图2-图10所示，对本实用新型不同实施例中的外延片托盘100的结构进行详细说明。

结合图2-图5所示，在本实用新型的第一实例中，所述定位环120的第一边沿线126呈圆弧形，这样可以使外延生长过程中的气流流动更顺畅，从而改善流场、浓度场波动的问题，提升外延质量和均匀性；第二边沿线127整体呈优弧弓形，使第二边沿线127的形状与外延片的形状相对应以实现对外延片的定位。并且，在定位环120的高度方向上，第一内侧壁124由第一边沿线126到第二边沿线127方向呈光滑过渡。

参看图3所示，所述第二边沿线127包括一直边1271以及连接于直边1271两端的一圆弧边1272，该圆弧边1272的直径大于第一边沿线126的直径。同时，经过所述直边1271并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第一平面与第一边沿线126相切于一点A，如图3所示。并且，所述第一内侧壁124的周向上至少一部分区域由台阶面123到定位环120的顶面121方向逐渐向内倾斜，换句话说，在第一内侧壁124上向内倾斜的部位，交错于第一内侧壁124并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第二平面内，第一内侧壁124与台阶面123之间所形成的内侧壁角α为钝角，参看图5所示。因此，在使用中当发生传片过程温度骤降等状况时，向内倾斜的第一内侧壁124可以对外延片起到阻挡作用，由此改善外延片的跳片、移位等问题，提高生产的稳定性及可靠性。

在本实施例中，第二边沿线127的圆弧边1272的直径大于第一边沿线126的直径，在保证上述经过直边1271并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第一平面与第一边沿线126相切于一点A的前提下，在远离直边1271的一端，第一边沿线126的投影与第二边沿线127相交于一交点B，因此，在除交点B之外的其他位置，第一边沿线126的投影位于第二边沿线127以内，如图4所示。因此，第一内侧壁124的周向上除了交点B之外的任意位置都使得所述内侧壁角α为钝角，如图5所示。

更优选地是，所述内侧壁角α的范围为95°～125°，当然，并不以此为限，所述内侧壁角α的角度可根据需要灵活设置。

继续参看图2所示，本实施例中，基础盘110的凸台也呈优弧弓形，换言之，第一承载面111的投影呈优弧弓形。因此，在基础盘110的凸台的边缘处具有一限位平面113，该限位平面113垂直于第一承载面111及第二承载面112，并且限位平面113与定位环120上的直边1271相对应。当定位环120卡接于基础盘110上时，定位环120的直边1271与限位平面113相平行以达到定位效果。

下面结合图6-图8所示，在本实用新型的第二实例中，基础盘110的结构也与上述第一实施例中的相同，不再重复描述。下面主要对定位环120的结构进行说明。

如图6所示，所述定位环120的第一边沿线126呈圆弧形，第二边沿线127外接于一优弧弓形，这样设置的目的是为了和外延片的形状相对应，以实现对外延片的定位。

更具体地，第二边沿线127包括一直边1271以及依次连接的多段圆弧边1272，多段圆弧边1272的端部分别连接于直边1271的两端，并且每段圆弧边1272均向定位环120的内部凸出，也就是说，每段圆弧边1272的弧心均位于定位环120之外，每段圆弧边1272的顶点均与一优弧弓形的圆弧边128(图6中的虚线所示)相切，因此，多段圆弧边1272的顶点的连线与所述直边1271共同形成一优弧弓形，参看图6所示。

在本实施例中，优选设置十四段圆弧边1272，当然，圆弧边1272的数量并不以此为限，可根据需要灵活设置。可理解地，第二边沿线127还可以设为其他形状，只要能够保证外接于一优弧弓形即可。

继续参看图6所示，在本实施例中，第一边沿线126的直径同样小于上述优弧弓形的圆弧边128的直径，并且，在保证上述经过直边1271并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第一平面与第一边沿线126相切于一点A的前提下，在远离直边1271的一端，第一边沿线126的投影与上述优弧弓形的圆弧边128相交于一交点B，因此，第一边沿线126的投影同样位于第二边沿线127以内。在本实施例中，有两种情况：当交点B与其中一段圆弧边1272相切时，第一内侧壁124的周向上除了交点B之外的任意位置都使得所述内侧壁角α为钝角；当交点B未与任何一段圆弧边1272相切时，如6所示的状况，则可以使第一内侧壁124的周向上任何位置处的内侧壁角α均为钝角。

参看图8所示，本实施例中，所述内侧壁角α的范围同样优选为95°～125°，但所述内侧壁角α的具体角度可与上述第一实施例中的不同。当然，并不以此为限，所述内侧壁角α的角度可根据需要灵活设置。

本实施例中未详细描述的定位环120的其他部分的结构及设置方式均与上述第一实施例中的相同。

下面参看图9所示，在本实用新型的第三实例中，与上述第一、第二实施例的差别仅在于：第一内侧壁124的周向上使得所述内侧壁角α为钝角的区域不同。

以第一实施例中的结构为例，本实施例中的第一边沿线126的直径小于第二边沿线127的圆弧边1272的直径，在保证上述经过直边1271并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第一平面与第一边沿线126相切于一点A的前提下，在远离直边1271的一端，第一边沿线126的投影位于第二边沿线127以内，如图9所示，也就是说，第一边沿线126的投影与第二边沿线127不相交，因此，第一内侧壁124的周向上任意位置都使得所述内侧壁角α为钝角。

当然，第二边沿线127的设置方式也可以采用上述第二实施例中的方式，此时，同样使得第一内侧壁124的周向上任意位置的内侧壁角α均为钝角。

本实施例中定位环120、基础盘110的其他部分均与第一、第二实施例中的相同，不再重复描述。

下面参看图10所示，在本实用新型的第四实例中，与上述第一、第二、第三实施例的差别也仅在于：第一内侧壁124的周向上使得所述内侧壁角α为钝角的区域不同。

以第一实施例中的结构为例，本实施例中，第一边沿线126的直径大于第二边沿线127的圆弧边1272的直径，在保证上述经过直边1271并垂直于定位环120的顶面121及底面122的第一平面与第一边沿线126相切于一点A的前提下，在远离直边1271的一端，第一边沿线126的投影位于第二边沿线127之外，因此，第一边沿线126的投影与第二边沿线127相交于两交点C、D，因此，第一内侧壁124的周向上位于两交点C、D之间的一半区域使得所述内侧壁角α为钝角，具体为，两交点C、D之间包括了直边1271的区域内，所述内侧壁角α为钝角，相应地，两交点C、D之间的另一半区域内则使得所述内侧壁角α为锐角。

可理解的，当第二边沿线127的设置方式采用上述第二实施例中的方式时，两交点C、D之间包括了直边1271的区域内，同样满足所述内侧壁角α为钝角，而两交点C、D之间的另一半区域内则使得所述内侧壁角α为锐角。

本实施例中的定位环120、基础盘110的其他部分均与第一、第二实施例中的相同，不再重复描述。

再次结合图2-图10所示，对本实用新型之外延片托盘100的连接以及使用方式进行说明。

当定位环120与基础盘110相连接时，将定位环120卡设于基础盘110上，具体为，使第二边沿线127的直边1271与基础盘110上的限位平面113相对，将定位环120由上往下移动卡入基础盘110，使台阶面123承载于基础盘110的第二承载面112，定位环120的第二内侧壁125抵接于基础盘110的外侧壁114，第一内侧壁124位于基础盘110的上方并围绕第一承载面111，并且第二边沿线127的直边1271平行于基础盘110的限位平面113，如图4、图7所示。

使用该外延片托盘100时，外延片置于基础盘110的第一承载面111并容置于定位环120内，同时，外延片的定位边与第二边沿线127的直边1271相平行以达到定位效果，通过第二边沿线127实现对外延片的安装和定位；在外延片托盘100旋转过程中，圆弧形的第一边沿线126可以使外延生长过程中的气流流动更顺畅，从而改善流场、浓度场波动的问题，提升外延质量和均匀性；而当发生传片过程温度骤降等状况时，向内倾斜的第一内侧壁124可以对外延片起到阻挡作用，由此改善外延片的跳片、移位等问题，提高生产的稳定性及可靠性。

综上所述，由于本实用新型的外延片托盘100，其定位环120上开设有贯穿其顶面121以及底面122的台阶孔120a，台阶孔120a的内壁依次形成第一内侧壁124、第二内侧壁125，第一内侧壁124与所述定位环120的顶面121相交于第一边沿线126，第一内侧壁124与所述定位环120内的台阶面123相交于第二边沿线127，并且第一边沿线126、第二边沿线127的形状不同，因此在使用过程中，可以使外延生长过程中的气流流动更顺畅，从而改善流场、浓度场波动的问题，提升外延质量和均匀性，同时，所述第一内侧壁124的周向上至少一部分区域沿所述台阶面123到定位环120的顶面121方向逐渐向内倾斜，因此，在使用中当发生传片过程温度骤降等状况时，向内倾斜的第一内侧壁124可以对外延片起到阻挡作用，由此改善外延片的跳片、移位等问题，提高生产的稳定性及可靠性。

本实用新型所涉及到的外延片的结构、形状等，均为本领域普通技术人员所熟知的常规结构，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种外延片托盘，包括基础盘以及可拆卸地卡接于所述基础盘的定位环，其特征在于，所述定位环上开设有贯穿其顶面以及底面的台阶孔，所述台阶孔的内壁依次形成第一内侧壁、第二内侧壁，所述第一内侧壁与所述定位环的顶面相交于第一边沿线，所述第一内侧壁与所述定位环内的台阶面相交于第二边沿线，所述第一边沿线、所述第二边沿线的形状不同，并且所述第一内侧壁的周向上至少一部分区域沿所述台阶面到所述定位环的顶面方向逐渐向内倾斜。

2.如权利要求1所述的外延片托盘，其特征在于，所述基础盘具有呈台阶状的第一承载面、第二承载面，所述定位环卡接于所述基础盘上时，所述定位环的台阶面承载于所述第二承载面，所述第二内侧壁抵接于所述基础盘的外侧壁，所述第一内侧壁围绕所述第一承载面。

3.如权利要求1所述的外延片托盘，其特征在于，所述第一边沿线呈圆弧形，所述第二边沿线呈优弧弓形或者外接于一优弧弓形。

4.如权利要求3所述的外延片托盘，其特征在于，所述第二边沿线包括一直边以及连接于所述直边两端的一圆弧边。

5.如权利要求3所述的外延片托盘，其特征在于，所述第二边沿线包括一直边以及连接于所述直边两端的多段圆弧边，多段所述圆弧边的顶点的连线与所述直边共同形成一优弧弓形。

6.如权利要求4或5所述的外延片托盘，其特征在于，经过所述直边并垂直于所述定位环的顶面的第一平面与所述第一边沿线相切于一点。

7.如权利要求1-5任一项所述的外延片托盘，其特征在于，所述第一内侧壁由所述第一边沿线到所述第二边沿线方向呈光滑过渡。

8.如权利要求1所述的外延片托盘，其特征在于，在所述第一内侧壁的向内倾斜的区域，交错于所述第一内侧壁并垂直于所述定位环的顶面及底面的第二平面内，所述第一内侧壁与所述台阶面之间所形成的内侧壁角为钝角。

9.如权利要求8所述的外延片托盘，其特征在于，当所述第一边沿线的投影位于所述第二边沿线以内时，所述第一内侧壁的周向上任意位置都使得所述内侧壁角为钝角；当所述第一边沿线的投影位于所述第二边沿线以内并且两者相交于一点时，所述第一内侧壁的周向上除交点之外的任意位置都使得所述内侧壁角为钝角；当所述第一边沿线的投影与所述第二边沿线相交于两点时，所述第一内侧壁的周向上位于两交点之间的一半区域使得所述内侧壁角为钝角。

10.如权利要求8或9所述的外延片托盘，其特征在于，所述内侧壁角的范围为95°～125°。

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