[實用新型]一種批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821344375.X
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN208538810U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉杰;宋院鑫;楊國文;趙衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 度亙激光技術(shù)（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;耿丹丹

本申請?zhí)峁┝艘环N批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置，它包括減震臺、設(shè)置在減震臺上的轉(zhuǎn)盤、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機、設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)盤上的多個反應(yīng)腔室、設(shè)置在減震臺上的安裝架、設(shè)于安裝架上的腔室加熱裝置、設(shè)于安裝架上的CCD成像裝置，所述的腔室加熱裝置能夠沿所述的安裝架上下移動，所述的轉(zhuǎn)盤用于在所述的驅(qū)動電機的驅(qū)動下將多個反應(yīng)腔室分別移動至濕法氧化位置。本申請的一種批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置能夠分步進行多片半導(dǎo)體晶圓的放置、氧化和降溫取樣過程，實現(xiàn)半導(dǎo)體晶圓的高效率、批量化、實時監(jiān)控下的精準(zhǔn)濕法氧化工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，部分化合物半導(dǎo)體器件在制造過程中需要用到濕法氧化工藝，其原理是在一定溫度下使半導(dǎo)體材料與水蒸氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化物質(zhì)，從而達到優(yōu)化器件性能的目的。根據(jù)Carol I.等人的研究(Ashby C I H,Bridges M M,Allerman A A,etal.Origin of the time dependence of wet oxidation of AlGaAs[J].Appliedphysics letters,1999,75(1):73-75.)，AlAs作為化合物半導(dǎo)體器件常用的材料，在一定溫度下能夠與水蒸氣反生反應(yīng)生成氧化鋁(Al₂O₃)，

2AlAs+6H₂O(g)→Al₂O₃+As₂O₃+6H₂(g)

例如在發(fā)光器件中，含有Al組分的材料在一定溫度下與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鋁(Al₂O₃)。由于氧化鋁是一種絕緣材料且折射率低于GaAs和AlAs等半導(dǎo)體材料，可以達到限制半導(dǎo)體激光器中的電場和光場的目的。由于含有Al組分的材料與水蒸氣反應(yīng)對溫度和水蒸氣的濃度特別敏感，溫度微小的變化就會改變氧化反應(yīng)的速率，濃度的變化也會導(dǎo)致氧化反應(yīng)速率的改變，例如含有Al組分的材料氧化反應(yīng)不均勻或者不受控制時，就會影響器件最終的性能甚至使器件失效。

現(xiàn)有的濕法氧化裝置通常是在單一腔體對1片或少數(shù)幾片半導(dǎo)體晶圓進行氧化反應(yīng)，難以快速、高效地對多片半導(dǎo)體晶圓進行批量化濕法氧化工藝。現(xiàn)有的濕法氧化爐不能精確地調(diào)節(jié)氧化反應(yīng)的溫度和氣體的濃度，難以在大范圍內(nèi)嚴(yán)格地控制每一個材料單元的氧化速率和深度及其全面均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請要解決的技術(shù)問題是提供一種精確控制多片半導(dǎo)體材料氧化過程的批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N批量化半導(dǎo)體濕法氧化裝置，它包括減震臺、設(shè)置在減震臺上的轉(zhuǎn)盤、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機、設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)盤上的多個反應(yīng)腔室、設(shè)置在減震臺上的安裝架、設(shè)于安裝架上的腔室加熱裝置、設(shè)于安裝架上的CCD成像裝置，所述的腔室加熱裝置能夠沿所述的安裝架上下移動，所述的轉(zhuǎn)盤用于在所述的驅(qū)動電機的驅(qū)動下將多個反應(yīng)腔室分別移動至腔室加熱裝置加熱的位置。

優(yōu)選地，所述的反應(yīng)腔室包括反應(yīng)腔室外殼、上蓋、設(shè)置在所述的反應(yīng)腔室外殼內(nèi)的多層石英支架，所述的多層石英支架包括多個沿上下方向排列設(shè)置的環(huán)狀置物層，所述的置物層具有向內(nèi)突出的多個支點，多個支點沿置物層周向均勻排布。

優(yōu)選地，所述的反應(yīng)腔室還包括進氣管、出氣管、與進氣管相連通的多個進氣支管，多個進氣支管的出氣口分別對應(yīng)一個置物層。

優(yōu)選地，所述的進氣管、出氣管及進氣支管為石英材料制成。