[發明專利]改善HVPE法生長氮化鎵時均勻性的載臺及反應腔在審

申請號：	202211266923.2	申請日：	2022-10-17
公開（公告）號：	CN115652419A	公開（公告）日：	2023-01-31
發明（設計）人：	王定;羅曉菊	申請（專利權）人：	鎵特半導體科技（上海）有限公司
主分類號：	C30B25/08	分類號：	C30B25/08;C30B25/12;C30B29/40;C23C16/458
代理公司：	銅陵市嘉同知識產權代理事務所(普通合伙) 34186	代理人：	吳晨亮
地址：	201306 上海市浦東新區自由貿***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	改善 hvpe 生長氮化均勻反應
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【說明書】：

本發明公開了改善HVPE法生長氮化鎵時均勻性的載臺及反應腔，包括：基座（1），所述基座的頂部邊緣圍成圍壩（2），所述圍壩具有一個最高端（21）和一個最低端（22），所述最高端和最低端之間通過過渡邊（23）連成一體。本發明的有益效果是通過改變載臺的形狀來阻止氣體從載臺邊緣溢出，得到生長均勻的晶圓。

技術領域

本發明涉及HVPE技術及HVPE設備領域，尤其是涉及氮化鎵晶圓生長的載臺及反應腔。

背景技術

HVPE生長氮化物的主要原理是：以金屬鎵作為III族鎵源，氨氣(NH₃)作為V族氮源，氯化氫(HCl)作為反應氣體并在載氣(氫氣或是氮氣)的攜帶下，通過鎵舟，與其中的金屬鎵發生化學反應，生成氯化鎵(GaCl)，在通過載氣(氫氣或是氮氣)的攜帶下在襯底上方與NH3反應生成GaN，并在襯底上沉積，主要的化學反應如下：

2HCl(g)+2Ga(l)＝2GaCl(g)+H₂(g)

GaCl(g)+NH₃(g)＝GaN(S)+HCl(g)+H₂(g)

HVPE設備為化合物生長工藝設備，主要用于在高溫環境下通過如H₂、HCl等氫化物氣體，使襯底表面外延生長一層如GaAs、GaN等的厚膜或晶體。

中國發明專利授權公告號CN100412238C公開了制備氮化鎵單晶薄膜材料的裝置及方法，裝置為真空室(1)兩端分別連通氮氣管(2)、氯化氫氣管(3)、氨氣管(4)和排氣管(8)，室內置有內置反應腔(14)的源區(5)和內置旋轉支撐架(7)的生長區(6)，反應腔(14)中置有金屬鎵(13)。

中國實用新型專利公開號CN213652636U公開了托盤及其金屬有機化學氣相沉積反應器，其中，所述托盤，可沿其中心軸轉動，具有第一托盤面和設于所述第一托盤面外圍的第二托盤面，所述第二托盤面高于第一托盤面，所述第一托盤面內設有一凹陷于所述第一托盤面的基片槽，每個所述基片槽內設置若干個支撐臺。

以上專利的載臺或托盤都是規則的結構，在使用過程中發現，在襯底上沉積GaN的過程中，傳統載臺設計其在垂直結構的HVPE機臺生長時，由于部分反應的氣體會沿著載臺邊緣外溢導致氮化鎵的在成膜會出現膜厚不均的現象，如圖1-3所示，導致晶圓兩側生長不均勻。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的載臺或托盤無法控制氣體從載臺邊緣溢出，為此提供一種改善HVPE法生長氮化鎵時均勻性的載臺及反應腔。

本發明的技術方案是：改善HVPE法生長氮化鎵時均勻性的載臺，包括：基座，所述基座的頂部邊緣圍成圍壩，所述圍壩具有一個最高端和一個最低端，所述最高端和最低端之間通過過渡邊連成一體。

上述方案中所述過渡邊是高度逐漸降低的多段線。

上述方案中所述多段線包括一個直線段和一個弧線段。

上述方案中所述最高端是由基座向上延伸的平面。