一种氮化镓晶圆的腐蚀装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，涉及氮化镓晶圆衬底缺陷测评技术领域，包括机架和设置在机架上的电气控制组件、腐蚀槽以及第一机械臂，所述第一机械臂与电气控制组件电性连接，所述腐蚀槽中盛放有强碱，氮化镓晶圆放置在卡模上，所述卡模挂在第一机械臂上，通过电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆浸入强碱、从强碱中取出以及控制氮化镓晶圆在强碱中的浸泡时长。本发明专利技术提供的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，通过机械设备操作氮化镓晶圆腐蚀过程，保证操作人员的安全，简化腐蚀过程，提高测评效率。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓晶圆的腐蚀装置
本专利技术涉及氮化镓晶圆衬底缺陷测评
，尤其涉及一种氮化镓晶圆的腐蚀装置。
技术介绍
氮化镓是一种禁带宽度3.4eV宽带隙第三代半导体材料，具有高饱和电子漂移速度、高击穿电压和高热导等特性，因而具有优异的光电性能、热稳定性和化学稳定性。氮化镓是制作紫外蓝绿发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和紫外探测器的理想材料，在射频器件、功率器件和电子电力器件的市场需求也有着较大的潜力。但氮化镓单晶衬底中的缺陷影响着器件的性能、可靠性和寿命。因此，对缺陷密度的测评非常重要。目前，常用的表征方法有两种：一种是阴极荧光(CL，Cathodoluminescene)图像分析法和另一种是腐蚀法。CL就是由一台先进的场发射环境扫描电镜和高性能阴极荧光谱仪组成的，优点是对样品进行非破坏式测试，不足是设备太昂贵。腐蚀法就是通过高温熔融强碱对氮化镓晶圆进行一定时间的腐蚀，由于缺陷处化学稳定性低于晶圆的其他完整表面，因此腐蚀液与晶圆表面反应后会产生缺陷坑，然后用光学显微镜分析计数表面缺陷，以测评晶圆衬底的质量，该方法简单实用方便。目前，熔融的强碱是KOH或KOH与NaOH混合物，温度达400-450度，通常由人工直接操作，加热坩埚，放取腐蚀晶圆样品，给操作人员带来潜在的危险，具有较大的安全隐患。
技术实现思路
为此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，从而提供一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，通过机械设备操作氮化镓晶圆腐蚀过程，保证操作人员的安全，简化腐蚀过程，提高测评效率。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，包括机架和设置在机架上的电气控制组件、腐蚀槽以及第一机械臂，所述第一机械臂与电气控制组件电性连接，所述腐蚀槽中盛放有强碱，氮化镓晶圆放置在卡模上，所述卡模挂在第一机械臂上，通过电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆浸入强碱、从强碱中取出以及控制氮化镓晶圆在强碱中的浸泡时长。进一步地，所述腐蚀槽的底部设置有镍基合金加热块，所述强碱为KOH或KOH和NaOH混合物，所述镍基合金加热块将KOH或KOH和NaOH混合物加热到400-450度，形成液态。进一步地，所述腐蚀装置还包括第一清洗槽，所述电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆从强碱中取出，并放入到盛放有去离子水的第一清洗槽中进行清洗。进一步地，所述第一清洗槽连通有第一进水管、第一喷淋管和第一鼓泡管路，所述第一进水管连通在第一清洗槽的侧壁，用于进水，所述第一喷淋管端口设置在第一清洗槽的上方，用于对第一机械臂和氮化镓晶圆进行喷淋，所述第一鼓泡管路连通在第一清洗槽的底部，用于向第一清洗槽吹入气体，让水从底部往上流动，达到全方位清洗氮化镓晶圆样品的效果。进一步地，所述机架上设置有中和槽以及第二机械臂，所述中和槽中盛放有酸性溶液，所述第二机械臂与电气控制组件电性连接，将从第一清洗槽中取出的氮化镓晶圆从第一机械臂上取下，氮化镓晶圆放置在另一卡模上，该卡模挂在第二机械臂上，通过电气控制组件控制第二机械臂将氮化镓晶圆浸入酸性溶液、从酸性溶液中取出以及控制氮化镓晶圆在酸性溶液中的浸泡时长。进一步地，所述机架在中和槽的一侧设置有第二清洗槽，所述电气控制组件控制第二机械臂将氮化镓晶圆从盐酸溶液中取出，并放入到盛放有去离子水的第二清洗槽中进行清洗。进一步地，所述第二清洗槽连通有第二进水管、第二喷淋管和第二鼓泡管路，所述第二进水管连通在第二清洗槽的侧壁，用于进水，所述第二喷淋管端口设置在第二清洗槽的上方，用于对第二机械臂和氮化镓晶圆进行喷淋，所述第二鼓泡管路连通在第二清洗槽的底部，用于向第二清洗槽吹入气体，让水从底部往上流动，达到全方位清洗氮化镓晶圆样品的效果。进一步地，所述第一机械臂由高纯度金属镍材料制成。进一步地，第二机械臂由PTFE材料制成。进一步地，所述腐蚀槽和中和槽的底部均通过管路连通有回收桶，用于在氮化镓晶圆腐蚀完成后回收强碱和酸性溶液。本专利技术提供的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，操作开始时，首先将氮化镓晶圆固定在第一机械臂上，然后电气控制组件控制第一机械臂移动，使氮化镓晶圆完全浸泡在强碱中，经过预设时长，电气控制组件再控制第一机械臂移动，将氮化镓晶圆从强碱中取出，经过清洗干燥后，用光学显微镜分析计数表面缺陷，以测评晶圆衬底的质量。本实施例中，通过机械设备操作氮化镓晶圆腐蚀过程，保证操作人员的安全，简化腐蚀过程，提高测评效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式的技术方案，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的平面结构示意图；图2为本专利技术的管路连接示意图。图中各附图标记说明如下。100、机架；200、腐蚀槽；210、镍基合金加热块；300、第一机械臂；400、第一清洗槽；410、第一进水管；420、第一喷淋管；430、第一鼓泡管路；500、中和槽；600、第二机械臂；700、第二清洗槽；710、第二进水管；720、第二喷淋管；730、第二鼓泡管路；800、回收桶。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“正面”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1-图2所示，一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，包括机架100和设置在机架100上的电气控制组件、腐蚀槽200以及第一机械臂300。电气控制组件设置在机架100的后部，机架100前部水平向下设置有凹槽，腐蚀槽200设置在凹槽中，第一机械臂300设置在腐蚀槽200的上方，第一机械臂300与电气控制组件电性连接。机架100采用米黄色10mm阻燃PVC板材，坚固耐用且防漏。腐蚀槽200中盛放有强碱，强碱可以是直接从外部添加到腐蚀槽200中，也可以是通过设置在机架100上的进液管路添加到腐蚀槽200中。强碱具有强烈的腐蚀性，不能直接接触。若使用固态强碱则从外部直接添加，若使用液体强碱，则可以选择从外部直接倾倒添加，或者通过进液管路添加。操作开始时，首先将氮化镓晶圆放在卡模上，卡模呈花篮状，卡模是专门用于放置氮化镓晶园的器具，本实施例中氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于，包括机架和设置在机架上的电气控制组件、腐蚀槽以及第一机械臂，所述第一机械臂与电气控制组件电性连接，所述腐蚀槽中盛放有强碱，氮化镓晶圆放置在卡模上，所述卡模挂在第一机械臂上，通过电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆浸入强碱、从强碱中取出以及控制氮化镓晶圆在强碱中的浸泡时长。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于，包括机架和设置在机架上的电气控制组件、腐蚀槽以及第一机械臂，所述第一机械臂与电气控制组件电性连接，所述腐蚀槽中盛放有强碱，氮化镓晶圆放置在卡模上，所述卡模挂在第一机械臂上，通过电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆浸入强碱、从强碱中取出以及控制氮化镓晶圆在强碱中的浸泡时长。


2.根据权利要求1所述的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于,所述腐蚀槽的底部设置有镍基合金加热块，所述强碱为KOH或KOH和NaOH混合物，所述镍基合金加热块将KOH或KOH和NaOH混合物加热到400-450度，形成液态。


3.根据权利要求1所述的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于,所述腐蚀装置还包括第一清洗槽，所述电气控制组件控制第一机械臂将氮化镓晶圆从强碱中取出，并放入到盛放有去离子水的第一清洗槽中进行清洗。


4.根据权利要求3所述的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于,所述第一清洗槽连通有第一进水管、第一喷淋管和第一鼓泡管路，所述第一进水管连通在第一清洗槽的侧壁，用于进水，所述第一喷淋管端口设置在第一清洗槽的上方，用于对第一机械臂和氮化镓晶圆进行喷淋，所述第一鼓泡管路连通在第一清洗槽的底部，用于向第一清洗槽吹入气体。


5.根据权利要求3所述的一种氮化镓晶圆的腐蚀装置，其特征在于,所述机架上设置有中和槽以及第二机械臂，所述中和槽中盛放有酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔焜，邵文锋，林岳明，
申请(专利权)人：国镓芯科深圳半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44