[發明專利]一種氮化鎵晶體生長系統的泄放氨工序和生長方法

有效

• 申請號: 202011455906.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112695373B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 喬焜;邵文鋒;林岳明
• 申請（專利權）人: 國鎵芯科（深圳）半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B7/10
• 分類號: C30B7/10;C30B29/40
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• 代理人: 暫無信息

1.一種氮化鎵晶體生長系統的泄放氨工序，其特征在于，所述泄放氨工序應用于氮化鎵晶體的生長系統，所述生長系統包括氨供應裝置(4)、氮供應裝置(5)、氨純化器(6)、反應容器(8)、冷卻裝置(9)、真空裝置(10)和尾氣處理裝置(11)；

通過充氨管道組，所述氨供應裝置(4)、氨純化器(6)和反應容器(8)依次相連通；通過進氮管道組，所述氮供應裝置(5)分別連通氨供應裝置(4)和反應容器(8)；通過泄氨管道組，所述反應容器(8)、真空裝置(10)和尾氣處理裝置(11)依次相連通；

所述泄氨管道組包括連通反應容器(8)和真空裝置(10)的第一泄氨管(301)、連通真空裝置(10)和尾氣處理裝置(11)的第二泄氨管(303)，以及連通第一泄氨管(301)和第二泄氨管(303)的第三泄氨管(305)；

所述第一泄氨管(301)與第三泄氨管(305)的連通處至真空裝置(10)之間設有第一泄氨閥(302)，所述第二泄氨管(303)與第三泄氨管(305)的連通處至真空裝置(10)之間設有第二泄氨閥(304)，所述第三泄氨管(305)設有第三泄氨閥(306)；

所述反應容器(8)通過容器閥(801)與第一泄氨管(301)連接；

所述泄放氨工序包括以下步驟：

S1、打開容器閥(801)和第三泄氨閥(306)，反應容器(8)內的液態氨自然揮發形成氣態氨氣，并依次經過第一泄氨管(301)、第三泄氨管(305)和第二泄氨管(303)排放至尾氣處理裝置(11)中，直至反應容器(8)內的壓強恢復至一個大氣壓，關閉第三泄氨閥(306)；

S2、打開容器閥(801)、第一泄氨閥(302)、第二泄氨閥(304)和真空裝置(10)，反應容器(8)內的剩余氣態氨氣依次經過第一泄氨管(301)、真空裝置(10)和第二泄氨管(303)抽至尾氣處理裝置(11)中；

S3、待反應容器(8)內的壓強低于10Pa，關閉容器閥(801)、第一泄氨閥(302)、第二泄氨閥(304)和真空裝置(10)，啟動氮供應裝置(5)，向反應容器(8)內充入氮氣，直至反應容器(8)內壓強恢復至一個大氣壓；

S4、重復S2-S3步驟若干次，真空裝置(10)抽出反應容器(8)內的氣體，完成泄放氨工序；

所述生長系統還包括連接于氨純化器(6)和反應容器(8)之間的氨流量控制箱(7)；

所述充氨管道組包括連通氨供應裝置(4)和氨純化器(6)的第一充氨管(101)、連通氨純化器(6)和氨流量控制箱(7)的第二充氨管(103)，以及連通氨流量控制箱(7)和反應容器(8)的第三充氨管(105)；

所述泄氨管道組還包括連通第三充氨管(105)和第一泄氨管(301)的第四泄氨管(307)，所述第四泄氨管(307)上設有第四泄氨閥(308)；

所述進氮管道組包括連接氮供應裝置(5)的主管道(201)，以及由主管道(201)分支形成的第一進氮管(203)、第二進氮管(205)和第三進氮管(207)；

所述第一進氮管(203)連通氮供應裝置(5)和氨供應裝置(4)，所述第二進氮管(205)連通氮供應裝置(5)和氨流量控制箱(7)，所述第三進氮管(207)連通氮供應裝置(5)和反應容器(8)；

所述主管道(201)上設有主進氮閥(202)，所述氨供應裝置(4)通過第一進氮閥(204)連接第一進氮管(203)，所述氨流量控制箱(7)通過第二進氮閥(206)連接第二進氮管(205)，所述反應容器(8)通過第三進氮閥(208)連接第三進氮管(207)；

所述生長系統若超過一個停機周期不使用，則需進行系統停機工序；

所述系統停機工序包括以下步驟：

L1、關閉第三充氨閥(106)、第三進氮閥(208)和容器閥(801)，將反應容器(8)移出，關閉第一泄氨閥(302)和第二泄氨閥(304)，打開第一進氮閥(204)、第三泄氨閥(306)和第四泄氨閥(308)；

L2、啟動氮供應裝置(5)，向氨供應裝置(4)內充入氮氣，氮氣依次經過氨供應裝置(4)、充氨管道組、氨純化器(6)、泄氨管道組，與氨氣混合后一同排至尾氣處理裝置(11)中；

L3、待管路內氨氣濃度低于30ppm，關閉第四泄氨閥(308)，使氨供應裝置(4)、氨純化器(6)、充氨管道組和泄氨管道組內的氮氣壓強超過一個大氣壓，關閉氮供應裝置(5)。