[發明專利]半導體晶體移除設備和半導體晶體的產生方法

有效

• 申請號: 201310254899.5
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103510155A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 山崎史郎;永井誠二;守山實希
• 申請（專利權）人: 豐田合成株式會社
• 主分類號: C30B19/00
• 分類號: C30B19/00;C30B29/38;C30B33/00;C30B35/00;H01L21/208
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術領域

本發明用于移除半導體晶體的設備（下文中可被稱為“半導體晶體移除設備”），并且涉及用于產生半導體晶體的方法。更具體地，本發明涉及半導體晶體移除設備，在該半導體晶體移除設備中，從坩堝移除半導體晶體；并且涉及用于產生半導體晶體的方法。

背景技術

半導體晶體產生方法包括：氣相生長方法，諸如金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）和氫化物氣相外延（HVPE）；分子束外延（MBE）；以及液相外延。使用Na熔劑的熔劑法（flux?process）是一種類型的液相外延。

在熔劑法中，通常，在例如藍寶石襯底上形成GaN層，由此準備晶種襯底，并且，在熔劑中的晶種襯底上生長半導體單晶體。在該情況下，在坩堝中放置晶種襯底、熔劑和半導體單晶體的原材料，然后，在在反應室內控制溫度和壓力的同時生長半導體單晶體。之后，將反應室的溫度降低到室溫。這樣，通過反應室冷卻到室溫而使熔劑固化。

通常，執行乙醇處理等，以用于從固化的熔劑移除半導體單晶體。然而，需要很長的時間段來經由通過乙醇處理等將熔劑溶解來將半導體單晶體與固化的熔劑分離。因此，已經公開了一種技術，其中，在處理容器的內部傾斜坩鍋（參見專利文件1的第[0044]段、圖1等）。該專利文件描述了該技術促進了氫氣的排放，否則氫氣將會抑制乙醇處理等，并且該技術使得能夠在半導體單晶體和熔劑之間有效地執行乙醇處理等。

專利文件1：日本專利申請公開（kokai）2010-269967。

然而，甚至當如在專利文件1中描述的那樣在處理容器中傾斜坩鍋時，也仍然存在通過諸如乙醇的包含羥基的處理液來逐漸溶解固化的熔劑的事實；即，需要長時間段來用于乙醇處理。另外，不能通過上述技術來確定半導體單晶體與熔劑的分離。因此，需要適當的操作來用于確定半導體單晶體是否已經從熔劑分離。

發明內容

已經實現了本發明來解決在傳統技術中涉及的上述問題。因此，本發明的目的是提供一種半導體單晶體移除設備，該設備通過固化的熔劑的快速熔化而實現了從坩鍋有效移除半導體單晶體。本發明的另一目的是提供用于產生半導體單晶體的方法。

在本發明的第一方面中，提供了一種半導體晶體移除設備，用于從坩鍋移除III族氮化物半導體晶體，該晶體已經通過熔劑法在坩鍋中產生。所述半導體晶體移除設備包括：坩鍋支撐單元，用于支撐所述坩鍋使得所述坩鍋的開口被定向為朝下；加熱單元，用于加熱借助于所述坩鍋支撐單元支撐的所述坩鍋；以及半導體晶體接納單元，用于接納從所述坩鍋的開口跌落的所述半導體晶體。

在所述半導體晶體移除設備中，可以通過加熱熔劑來熔化所述熔劑。因此，縮短了處理時間，并且也縮短了循環時間。因為半導體晶體通過所述熔劑的熔化而跌落，所以不要求適當地確定所述熔劑的熔化程度。這是因為所述半導體晶體一定會在完成從所述坩鍋移除所述半導體晶體后存在于所述半導體晶體接納單元上。

本發明的第二方面涉及所述半導體晶體移除設備的一個特定實施例，所述半導體晶體移除設備進一步包括：重量測量單元，用于測量所述坩鍋支撐單元或所述半導體晶體接納單元的重量；以及確定部，用于確定是否已經從所述坩鍋移除了所述半導體晶體。所述確定部當借助于所述重量測量單元測量的重量的改變等于或大于預定閾值時確定已經從所述坩鍋移除了所述半導體晶體，或者當借助于所述重量測量單元測量的重量的改變小于所述預定閾值時確定還沒有從所述坩鍋移除所述半導體晶體。因此，可以確定是否已經完成了將所述半導體晶體從所述坩鍋移除。另外，可以向操作者等顯示完成所述半導體晶體的移除的通知。

本發明的第三方面涉及所述半導體晶體移除設備的一個特定實施例，所述半導體晶體移除設備進一步包括：混雜晶體接納單元，用于接納所述熔劑中包含的混雜晶體，所述單元位于所述半導體晶體接納單元下方。可以通過從所述熔劑移除混雜晶體來回收Na?？梢匝h利用如此回收的Na，以用于產生半導體晶體。

本發明的第四方面涉及所述半導體晶體移除設備的一個特定實施例，其中，所述半導體晶體接納單元由網形成，該網具有朝設置所述坩鍋的位置凸的形狀。因為可以減小所述坩鍋和從其跌落的所述半導體晶體之間的距離，所以可以抑制所述半導體晶體的破裂。

本發明的第五方面涉及所述半導體晶體移除設備的一個特定實施例，所述半導體晶體移除設備進一步包括：管道，用于使得熔化的熔劑流過其中；以及Na存儲單元，用于存儲所述熔化的熔劑。該配置適合于Na熔劑的回收。