对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法技术

本发明专利技术公开一种对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法包括：(1)晶体生长完成后，从VGF炉内取出包含石英管、氮化硼坩埚及晶锭在内的组件；(2)对石英管加热，使得氮化硼坩埚及籽晶端沉积的红磷升华沉积到石英管的端部，直至所述氮化硼坩埚和籽晶端部分的石英管的透明度达到设定的透明度；(3)采用超声波探测仪对氮化硼坩埚内的晶锭从籽晶端到尾部进行扫描，获得籽晶和晶体表面的图像；(4)根据获得的籽晶和晶体表面的图像，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是否达到设定标准，是则进行开管和脱埚处理；否则将所述组件送回VGF炉重新进行生长工艺。本发明专利技术可以有效降低InP的生长成本，提高原原材料和辅材料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法
本专利技术属于半导体材料制备
，具体涉及对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法。
技术介绍
磷化铟(InP)晶体是重要的化合物半导体材料，与砷化镓(GaAs)相比，其优越性主要在于较高的饱和电子漂移速度、导热性好及较强的抗辐射性能等。因此，磷化铟晶片通常用于制造高频、高速和大功率微波器件和电路。目前，磷化铟材料的晶体生长方法通常采用VGF法，也可以称之为垂直梯度凝固法，该方法的主要优点是位错密度缺陷低、晶体质量高、可生长大尺寸晶体。但是由于磷化铟材料的特性，这种晶体生长方法也存在着生长周期长、使用原材料和辅材料种类多、无法直观的观察长晶情况、单晶率低、制备成本高等缺点。所以严重影响了磷化铟单晶衬底的应用发展。现有VGF法制作InP晶体的生长是在封闭的石英管内进行的，出炉的晶锭由于氮化硼坩埚、石英管内壁沉积的红磷、晶锭尾部氧化硼等的影响无法直接判断结晶情况及籽晶的引晶位置，必须将石英管切开后，取出坩埚将晶锭脱埚后才能判断结晶及引晶情况。由于VGF法的InP晶体生长的成晶率低，这种方式造成的石英管等辅材的损耗大、成本高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种无损检测的方法，在不破碎石英生长管的前提下，透过氮化硼坩埚可以初步判断接籽晶状况、晶体表面状况。本专利技术采用以下技术方案来实现：一种对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法，包括以下步骤：(1)晶体生长完成后，从VGF炉内取出包含石英管、氮化硼坩埚及晶锭在内的组件；(2)对所述石英管加热，使得氮化硼坩埚及籽晶端沉积的红磷升华沉积到石英管的端部，直至所述氮化硼坩埚和籽晶端部分的石英管的透明度达到设定的透明度；(3)采用超声波探测仪对所述氮化硼坩埚内的晶锭从籽晶端到尾部进行扫描，获得籽晶和晶体表面的图像；(4)根据获得的籽晶和晶体表面的图像，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是否达到设定标准，是则进行开管和脱埚处理；否则将所述组件送回VGF炉重新进行生长工艺。作为具体的技术方案，步骤(2)中对所述石英管加热，具体为：用加热炉对所述石英管加热到300-400度。作为具体的技术方案，步骤(4)中判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是指，判断籽晶或晶体表面是否有双晶线及表面瑕疵，是则未达到所述设定标准，否则达到所述设定标准。本专利技术在开管和脱埚处理前先通过超声波判断，可以有选择地对长成单晶的晶锭进行开管和脱埚处理，而将长成多晶的晶锭连同未开管的石英管及氮化硼坩埚一起放回炉内，重新加热熔化后接籽晶长单晶。本专利技术可以有效降低InP的生长成本，提高原原材料和辅材料的利用率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例作详细说明：如图1所示，本实施例提供一种对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法，包括以下步骤：(1)晶体生长完成后，从VGF炉内取出包含石英管、氮化硼坩埚及晶锭在内的组件，该组件是未进行开管和脱埚处理的组件。(2)用加热炉对所述石英管加热到300-400度，使得氮化硼坩埚及籽晶端沉积的红磷升华沉积到石英管的端部，直至所述氮化硼坩埚和籽晶端部分的石英管的透明度达到设定的透明度。(3)采用超声波探测仪对所述氮化硼坩埚内的晶锭从籽晶端到尾部进行扫描，获得籽晶和晶体表面的图像；超声波可以透过石英管及氮化硼坩埚可以对其内部的磷化铟晶体进行无损成像，可以勾勒出晶体表面的情况，一旦发现籽晶或晶体表面有双晶线及表面瑕疵。(4)根据获得的籽晶和晶体表面的图像，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是否达到设定标准，是则进行开管和脱埚处理；否则将所述组件送回VGF炉重新进行生长工艺(即重新放回到晶体生长炉，进行加热熔料、重新接籽晶、晶体生长等长晶工艺过程)。其中，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是指，判断籽晶或晶体表面是否有双晶线及表面瑕疵，是则未达到所述设定标准，否则达到所述设定标准。本专利技术通过采用超声波无损检测晶体表面状况的技术方法，在不破碎石英生长管的前提下，透过石英管及氮化硼坩埚可以初步判断、接籽晶状况、晶体表面状况。通过判断，就可以有选择地对长成单晶的晶锭进行开管和脱埚处理，而将长成多晶的晶锭连同未开管的石英管一起放回炉内，可以重新加热熔化后接籽晶长单晶。可以提高原、辅材料的利用率，有效降低15％-25％的VGF-InP晶体生长成本。以上所描述的实施例旨在充分公开本专利技术，而非限制本专利技术保护的范围。本领域普通技术人员，基于本专利技术所公开的内容，无需创造性劳动即可获得的其他实施例，应当属于本专利技术揭露的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)晶体生长完成后，从VGF炉内取出包含石英管、氮化硼坩埚及晶锭在内的组件；(2)对所述石英管加热，使得氮化硼坩埚及籽晶端沉积的红磷升华沉积到石英管的端部，直至所述氮化硼坩埚和籽晶端部分的石英管的透明度达到设定的透明度；(3)采用超声波探测仪对所述氮化硼坩埚内的晶锭从籽晶端到尾部进行扫描，获得籽晶和晶体表面的图像；(4)根据获得的籽晶和晶体表面的图像，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是否达到设定标准，是则进行开管和脱埚处理；否则将所述组件送回VGF炉重新进行生长工艺。

【技术特征摘要】
1.一种对VGF法生产的InP晶锭进行籽晶、引晶及结晶情况判定的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)晶体生长完成后，从VGF炉内取出包含石英管、氮化硼坩埚及晶锭在内的组件；(2)对所述石英管加热，使得氮化硼坩埚及籽晶端沉积的红磷升华沉积到石英管的端部，直至所述氮化硼坩埚和籽晶端部分的石英管的透明度达到设定的透明度；(3)采用超声波探测仪对所述氮化硼坩埚内的晶锭从籽晶端到尾部进行扫描，获得籽晶和晶体表面的图像；(4)根据获得的籽晶和晶体表面的图像，判断晶体表面结晶情况及籽晶引晶情况是否达到设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵有文，段满龙，
申请(专利权)人：珠海鼎泰芯源晶体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44