一种氧化镓MOCVD的反应室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氧化镓MOCVD的反应室，包括钨丝加热器电极和钨丝加热器，所述钨丝加热器位于所述钨丝加热器电极上方，还包括碳化硅罩子，所述碳化硅罩子覆盖在所述钨丝加热器外表面，所述碳化硅罩子的外表面上开设有若干个凹槽，每个凹槽中放置一个衬底，所述凹槽呈斜坡状，所述凹槽的表面与水平面设定夹角，设定夹角小于15

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓MOCVD的反应室


[0001]本技术涉及半导体材料
，具体涉及一种氧化镓MOCVD的反应室。

技术介绍

[0002]在第三代半导体的新兴技术中，氧化镓材料体系已经崭露头角，与现有的氮化镓材料体系相比较，氧化镓材料具有禁带宽度更宽，耐压和耐击穿性能更好等优越性能，具有优异的化学和热稳定性以及很高的紫外可见光透过率，同时该材料很容易获得优良的n型导电性，可以同时满足透明导电电极所需的良好电导率和高光学透过率的要求，所以已经在世界范围内研究单位展开前沿性的研究。由于该技术尚属科技前沿，目前找不到适合生长氧化镓材料的专业设备，这成为了氧化镓材料体系发展的重大阻碍。

技术实现思路

[0003]为克服上述缺点，本技术的目的在于提供一种氧化镓MOCVD的反应室，包括钨丝加热器电极和钨丝加热器，所述钨丝加热器位于所述钨丝加热器电极上方，还包括碳化硅罩子，所述碳化硅罩子覆盖在所述钨丝加热器外表面。该装置是在原有的氮化镓MOCVD的反应室的基础上进行改进，现有氮化镓MOCVD的反应室是一种在高温下生长氮化镓材料的设备，其加热方式主要为给钨丝加热器通电后加热，但是，改进后的氧化镓MOCVD的反应室需要通入氧气，高温钨丝在遇到氧气后，瞬间会形成氧化钨材料，从而失去了加热的功能，因此我们将原有氮化镓MOCVD的反应室中的支撑环以及石墨盘重新改造成一体的碳化硅罩子，用碳化硅罩子将钨丝加热器完全覆盖，因碳化硅罩子采用一体化设计，密封性好，可以防止氧气将钨丝氧化。
[0004]作为本技术的进一步改进是，所述碳化硅罩子的外表面上开设有若干个凹槽，每个凹槽中放置一个衬底。所述凹槽的表面与水平面设定夹角，设定夹角小于15
°
且大于0
°
。
[0005]作为本技术的进一步改进是，还包括喷淋头和石英天花板，所述石英天花板和所述喷淋头活动连接，所述石英天花板上设置有多个第一通孔，所述第一通孔和喷淋头喷气孔一一对应。因为氧化镓属宽禁带半导体材料，其生长特性会出现在喷淋头处形成致密的沉积物等问题，会导致反应室温度场与有效反应区域窗口变化等结果，最终会影响外延产品性能。因此我们在喷淋头表面增加一块石英天花板，这样，结晶物会产生在石英天花板上，石英天花板和喷淋头活动连接，我们定期更换石英天花板即可解决上述问题。所述喷淋头上设置圆孔，所述石英天花板和所述圆孔对应的位置设置有第二通孔，用螺丝穿过所述第二通孔镶入所述圆孔中，进而将石英天花板和喷淋头活动连接。
[0006]作为本技术的进一步改进是，还包括尾气收集环，所述尾气收集环设置在所述喷淋头下方。
[0007]作为本技术的进一步改进是，所述喷淋头包括氧气管路、MO源管路、氩气管理和氮气管路。
[0008]本技术的有益效果是，该氧化镓MOCVD的反应室是在原有的氮化镓MOCVD的反应室上进行改造，解决了目前没有氧化镓专业设备的问题，也实现了对落后产能设备氮化镓MOCVD的反应室再利用，兼有科研和节约产业成本的意义。
附图说明
[0009]图1为本技术一较佳实施例的氧化镓MOCVD的反应室的爆炸图。
[0010]图中：1、喷淋头；2、尾气收集环；3、凹槽；4、碳化硅罩子；5、钨丝加热器；6、钨丝加热器电极。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0012]参见附图1所示，本实施例中的一种氧化镓MOCVD的反应室，包括钨丝加热器电极6和钨丝加热器5，所述钨丝加热器5位于所述钨丝加热器电极6上方，还包括碳化硅罩子4，所述碳化硅罩子4覆盖在所述钨丝加热器5外表面。该装置是在原有的氮化镓MOCVD的反应室的基础上进行改进，现有氮化镓MOCVD的反应室是一种在高温下生长氮化镓材料的设备，其加热方式主要为给钨丝通电后加热，但是，改进后的氧化镓MOCVD的反应室需要通入氧气，高温钨丝在遇到氧气后，瞬间会形成氧化钨材料，从而失去了加热的功能，因此我们将原有氮化镓MOCVD的反应室中的支撑环以及石墨盘重新改造成一体的碳化硅罩子4，用碳化硅罩子4将钨丝加热器5完全覆盖，因碳化硅罩子4采用一体化设计，密封性好，可以防止氧气将钨丝氧化。
[0013]本实施例中所述碳化硅罩子4的外表面上开设有若干个凹槽3，每个凹槽3中放置一个衬底。所述凹槽3的表面与水平面设定夹角，设定夹角小于15
°
且大于0
°
。
[0014]本实施例中还包括喷淋头1和石英天花板，所述石英天花板和所述喷淋头1活动连接，所述石英天花板上设置有多个第一通孔，所述第一通孔和喷淋头1喷气孔一一对应。因为氧化镓属宽禁带半导体材料，其生长特性会出现与喷淋头1在喷淋头处形成致密的沉积物等问题，会导致反应室温度场与有效反应区域窗口变化等结果，最终会影响外延产品性能。改善此问题的方法是在喷淋头1表面增加一块石英天花板，这样，结晶物会产生在石英天花板上，石英天花板和喷淋头活动连接，只需要定期更换石英天花板即可解决上述问题。另所述喷淋头上设置圆孔，所述石英天花板和所述圆孔对应的位置设置有第二通孔，用螺丝穿过所述第二通孔镶入所述圆孔中，进而将石英天花板和喷淋头连接。另外氮化镓MOCVD的反应室中的用过的喷淋头中有存在NH3残留的风险，所以需要对喷淋头进行清洗，清洗方法是将喷淋头在NaOH水溶液中浸泡以及超声波超声，然后用去离子水反复冲洗，最后烘烤。
[0015]本实施例中还包括尾气收集环2，所述尾气收集环2设置在所述喷淋头1下方。
[0016]本实施例中所述喷淋头1包括氧气管路、MO源管路、氩气管理和氮气管路。
[0017]以上实施方式只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本技术的内容并加以实施，并不能以此限制本技术的保护范围，凡根据本技术精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓MOCVD的反应室，包括钨丝加热器电极(6)和钨丝加热器(5)，所述钨丝加热器(5)位于所述钨丝加热器电极(6)上方，其特征在于，还包括碳化硅罩子(4)，所述碳化硅罩子(4)覆盖在所述钨丝加热器(5)外表面。2.根据权利要求1所述的一种氧化镓MOCVD的反应室，其特征在于，所述碳化硅罩子(4)的外表面上开设有若干个凹槽(3)，每个凹槽(3)中放置一个衬底。3.根据权利要求2所述的一种氧化镓MOCVD的反应室，其特征在于，所述凹槽(3)呈斜坡状，所述凹槽(3)的表面与水平面设定夹角，设定夹角小于15
°
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙飞，
申请(专利权)人：苏州尚勤光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：