一种化合物原位合成连续晶体生长的VGF高压炉制造技术

技术编号:13440897 阅读:167 留言:0更新日期:2016-07-31 14:29
本实用新型专利技术公开了一种化合物原位合成连续晶体生长的VGF高压炉,涉及半导体材料制备技术领域。本实用新型专利技术包括电极、热偶、加热器、炉室、源炉、机械臂、观察窗、上传动杆、密封盖、坩埚、下传动杆,通过机械臂将源炉插入熔体中,进行原位合成,利用观察窗观察合成情况,进而调节合成参数,合成完成后将密封盖降下,开始晶体生长。本实用新型专利技术采用原位合成多晶料并连续进行VGF单晶生长,提高了合成效率,避免了难熔氧化物的生产,减少了杂质沾污,提高材料纯度,降低生长界面孪晶的成核几率,减小杂质补偿,提高衬底晶片的电学参数,减少了工艺环节,节省了专门的高压合成设备,降低了晶体的位错密度和残余热应力。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及半导体材料制备
,具体是一种化合物原位合成连续晶体生长的VGF高压炉。

技术介绍

垂直梯度凝固(VGF)方法是生长低位错、高质量化合物单晶的主要工艺技术之一。采用水平合成法(HB)得到的化合物多晶料,在VGF高压炉内进行单晶生长。例如传统的磷化铟材料HB法合成一般为三温区水平合成,合成时间约3-5天左右,合成的多晶料容易富铟,目前世界上磷化铟多晶料生产中普遍采用此种方法。VGF方法生长化合物单晶,采用多段加热结构的加热器,可精确建立垂直方向的温度梯度,使化合物定向凝固生长。该方法生长化合物单晶时,热场温度梯度小,从而晶体应力小,位错密度低,电学参数均匀。
但还存在一些主要的问题,如:化合物多晶料合成时间长,合成的多晶料要经过切割、清洗、腐蚀等工艺,再放入VGF高压炉内进行生长。在整个备料过程中容易产生沾污,易产生难熔氧化物,外界杂质融入到材料中的机率高,造成杂质补偿,降低晶片电学质量。在单晶生长过程中,由于杂质的引入容易在固液界面处成核产生孪晶,造成单晶率下降。同时,整个过程不能实时观测,时间长,能耗大,材料损耗大,大大提高了产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物原位合成连续晶体生长的VGF高压炉,包括电极(1)、热偶(2)、加热器(3)、炉室(4)、源炉(5)、机械臂(6)、观察窗(7)、上传动杆(8)、密封盖(9)、坩埚(10)、下传动杆(12),坩埚(10)置于炉室(4)内,筒状的加热器(3)包绕在坩埚(10)的四周,电极(1)分设在加热器(3)的两侧,热偶(2)设置在加热器(3)的一侧,与坩埚驱动装置相连的下传动杆(12)设于炉室(4)的下方,其特征在于,还包括与升降装置相连的上传动杆(8),上传动杆(8)自炉室(4)的上方穿入炉室(4)内,上传动杆(8)的下端设有能够封闭加热器(3)的密封盖(9),上传动杆(8)为中空杆,密封盖(9...

【技术特征摘要】
1.一种化合物原位合成连续晶体生长的VGF高压炉,包括电极(1)、热偶(2)、加热器(3)、炉室(4)、源炉(5)、机械臂(6)、观察窗(7)、上传动杆(8)、密封盖(9)、坩埚(10)、下传动杆(12),坩埚(10)置于炉室(4)内,筒状的加热器(3)包绕在坩埚(10)的四周,电极(1)分设在加热器(3)的两侧,热偶(2)设置在加热器(3)的一侧,与坩埚驱动装置相连的下传动杆(12)设于炉室(4)的下方,其特征在于,还包括与升降装置相连的上传动杆(8),上传动杆(8)自炉室(4)的上方穿入炉室(4)内,上传动杆(8)的下端设有能够封闭加热器(3)的密封盖(9),上传动杆(8)为中空杆,密封盖(9)设有中心孔,观察窗(7)穿过上传动杆(8)和密封盖(9)的中心伸入到炉室(4)内,炉室(4)外设有与观察窗(7)连接的视频监控系统,用于向坩埚(10)注入挥发元素的源炉(5)与机械臂...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙聂枫王阳王书杰刘惠生孙同年
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:新型
国别省市:河北;13

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