[實用新型]一種用于GaN材料外延用的吹掃刻蝕反應腔結構

有效

• 申請號: 201820120457.X
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN207877924U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 黃業;劉鵬;李成明;王健輝;盧敬權
• 申請（專利權）人: 東莞市中鎵半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B25/08
• 分類號: C30B25/08;C30B25/14;C30B29/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;楊桂洋

本實用新型公開了一種用于GaN材料外延用的吹掃刻蝕反應腔結構，包括腔體和噴頭，所述腔體包括外筒體和內筒體，噴頭設在內筒體中，外筒體側壁與內筒體側壁之間形成第一通道，內筒體側壁與噴頭側壁之間形成第二通道，外筒體、內筒體和噴頭同軸心設置。本實用新型通過設置兩個氣體通道，減少了側壁沉積，防止襯底被污染，也減少了副產物對反應室壁的損壞，降低了系統維護保養頻率，防止襯底被污染，提高了晶體質量和生產效率。

技術領域

本實用新型涉及一種反應腔，具體地說是一種用于GaN材料外延用的吹掃刻蝕反應腔結構。

背景技術

氮化鎵（GaN）作為第三代寬禁帶半導體材料，具有寬禁帶，高擊穿電壓、高電子遷移率、化學性質穩定等特點，被廣泛應用于藍光LED和高溫高頻大功率電子器件的制備。氫化物氣相外延（Hydride vapor phase epitaxy,HVPE）技術具有生長速率高（最高可達800μm/h），生產成本低等特點，非常適合氮化鎵（GaN）晶片的大批量生產。而氮化鎵（GaN）晶體質量是保持市場競爭力的關鍵。

由于氫化物氣相外延（HVPE）的特殊性，其反應腔內溫度需達到800-1000℃。同時，反應物質中還有HCl的存在導致，所以HVPE外延99%的HVPE設備都選用了石英材料做反應室壁。但生長速率高的同時，也帶來了新的問題：氫化物氣相外延（HVPE）由于其特殊的化學反應機制，極易在石英壁面沉積。沉積的副產物，一方面在生長過程中極易掉落在襯底上，污染襯底；另一方面，當反應室壁上副產物達到一定厚度,加上溫度變化,由于熱脹系數不一樣導致反應室壁出現裂紋甚至破碎,系統無法正常工作，需要停機進行維護。因此，采用目前HVPE設備若不加改進是難以實現氮化鎵（GaN）材料外延產業化的。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于GaN材料外延用的吹掃刻蝕反應腔結構，減少了側壁沉積，防止襯底被污染，也減少了副產物對反應室壁的損壞，降低了系統維護保養頻率，防止襯底被污染，提高了晶體質量和生產效率。

為了解決上述技術問題，本實用新型采取以下技術方案：

一種用于GaN材料外延用的吹掃刻蝕反應腔結構，包括腔體和噴頭，所述腔體包括外筒體和內筒體，噴頭設在內筒體中，外筒體側壁與內筒體側壁之間形成第一通道，內筒體側壁與噴頭側壁之間形成第二通道，外筒體、內筒體和噴頭同軸心設置。

所述外筒體為等直徑筒體，內筒體為等直徑筒體，噴頭為等直徑管件。

所述噴頭為等直徑管件，外筒體由上部弧形段和下部等直徑段構成，內筒體由上部等直徑段和下部弧形擴展段構成，內筒體的下部弧形擴展段由上往下逐漸擴大。

所述內筒體的下部弧形擴展段與外筒體的上部弧形段保持平行。

所述噴頭為等直徑管件，外筒體為由上往下漸縮的筒體，內筒體包括上部等直徑段和下部漸縮段，該下部漸縮段的直徑由上往下逐漸縮小。

所述內筒體的下部漸縮段和外筒體保持平行。

本實用新型減少了側壁沉積，防止襯底被污染，也減少了副產物對反應室壁的損壞，降低了系統維護保養頻率，防止襯底被污染，提高了晶體質量和生產效率。

附圖說明

附圖1為本實用新型實施例一立體結構示意圖；

附圖2為本實用新型實施例一剖面結構示意圖；

附圖3為本實用新型實施例二立體結構示意圖；

附圖4為本實用新型實施例二剖面結構示意圖；

附圖5為本實用新型實施例三立體結構示意圖；

附圖6為本實用新型實施例三剖面結構示意圖。

具體實施方式