一种新型GaN晶体生长设备制造技术

一种新型GaN晶体生长设备，可显著减少因GaN晶体和基底片的材料热膨胀系数不同，导致的GaN晶体翘曲、破裂等质量缺陷，从而获得高质量的GaN单晶材料；本发明专利技术的反应物料与基底片的双面进行反应，使GaN晶体的生长效率得到了大幅度提升，并降低了制造成本。本发明专利技术包括筒状外壳、设置在筒状外壳内的反应腔和用于对反应腔进行加热的加热系统，反应腔内设置有承载基座，承载基座的上部承载有基底片；承载基座设置在反应腔的中部，所述基底片的两侧分别设置有一个反应物料喷头，两个反应物料喷头穿设在反应腔的两端，且两个反应物料喷头的出料口均朝向基底片设置，本发明专利技术使用时，可以水平放置亦可竖直放置，反应物料喷头可以根据需要调节角度。节角度。节角度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型GaN晶体生长设备


[0001]本专利技术涉及化合物半导体设备
，尤其涉及一种新型GaN晶体生长设备。

技术介绍

[0002]目前所用的GaN晶体生长设备，是把基底片放置到承载台上受热，然后反应物料通过反应物料喷头喷到基底片的上面，基于氢化物气相外延(HVPE)技术原理，反应物料与基底片的表面会在高温的作用下进行反应，生长出GaN晶体；随着时间增加，GaN晶体的厚度可逐渐增加到几十微米、几百微米，乃至厘米级的厚度。但由于GaN晶体和基底片的材料热膨胀系数不一样，GaN晶体在基底片的单面上生长过程中容易发生翘曲、厚度不均匀、边缘质量差和容易裂等质量问题，且反应物料仅与基底片的一面进行反应并生成GaN晶体，生成效率低。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术的不足，本专利技术的目的是提供一种新型GaN晶体生长设备。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：一种新型GaN晶体生长设备，包括筒状外壳、设置在筒状外壳内的反应腔和用于对反应腔进行加热的加热系统，反应腔的两侧对称设置有用于排出反应尾气的排气出口，反应腔内设置有承载基座，承载基座的上部承载有基底片；所述承载基座设置在反应腔的中部，所述基底片的两侧分别设置有一个反应物料喷头，两个反应物料喷头穿设在反应腔的两端，且两个反应物料喷头的出料口均朝向基底片设置。
[0005]进一步的，所述承载基座的下方设置有马达，所述马达与承载基座连接，从而使马达带动承载基座旋转。
[0006]进一步的，所述两个反应物料喷头呈对称设置。
[0007]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0008]本专利技术所述的一种新型GaN晶体生长设备，通过两个反应物料喷头将反应物料喷射至基底片的两面，使基底片的双面均生长出GaN晶体，可显著减少因GaN晶体和基底片的材料热膨胀系数不同，导致的GaN晶体翘曲、破裂、边缘质量差等缺陷情况的发生，从而获得高质量的GaN晶体材料；并且本专利技术的反应物料与基底片的双面进行反应，增加了反应面积，使反应物料可以得到更充分的利用，使GaN晶体的生长效率得到了大幅度提升，在大幅度提高了生产效率的同时降低了制造成本；尤其在制造大尺寸的GaN晶体时，这种双面生长的优势会体现更加明显。
附图说明
[0009]图1是本专利技术的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。
[0011]如图1所示，一种新型GaN晶体生长设备，包括筒状外壳2、设置在筒状外壳2内的反应腔1和用于对反应腔1进行加热的加热系统3，反应腔1的两侧对称设置有用于排出反应尾气的排气出口5，反应腔1内设置有承载基座6，承载基座6的上部承载有基底片，其特征在于：所述承载基座6设置在反应腔1的中部，所述基底片的两侧分别设置有一个反应物料喷头4，两个反应物料喷头4穿设在反应腔1的两端，且两个反应物料喷头4的出料口均朝向基底片设置；其中反应物料喷头4的材料可以是石英、石墨、碳化硅、氮化硼、钨、铂等；承载基座6优选石墨、碳化硅、氮化硼、石英等材料制成；对反应腔1和承载基座6进行加热的加热系统3，优选射频加热、电阻丝加热、白炽灯加热、红外加热等加热方式，通过加热系统3对反应腔1进行加热，使反应腔1的腔内温度维持在800～1300度之间。
[0012]进一步的，所述承载基座6的下方设置有马达，所述马达与承载基座6连接，从而使马达带动承载基座6旋转，使生长的GaN晶体的厚度更加均匀。
[0013]进一步的，所述两个反应物料喷头4呈对称设置。
[0014]使用时，将基底片装载到承载基座6的上部，通过加热系统3对反应腔1进行加热，使反应腔1的腔内温度维持在800～1300度之间；之后通过两个反应物料喷头4将反应物料喷射至基底片的两面；基于氢化物气相外延(HVPE)技术原理，反应物料与基底片的表面会在高温的作用下进行反应，生长出GaN晶体；反应后的尾气通过位于反应腔1两侧的排气出口5排入至尾气处理系统。
[0015]本专利技术使用时，可以水平放置亦可竖直放置，反应物料喷头可以根据需要调节角度。
[0016]上述实施例以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于上述的实施例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型GaN晶体生长设备，包括筒状外壳(2)、设置在筒状外壳(2)内的反应腔(1)和用于对反应腔(1)进行加热的加热系统(3)，反应腔(1)的两侧对称设置有用于排出反应尾气的排气出口(5)，反应腔(1)内设置有承载基座(6)，承载基座(6)的上部承载有基底片，其特征在于：所述承载基座(6)设置在反应腔(1)的中部，所述基底片的两侧分别设置有一个反应物料喷头(4)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘华，周谦，张海涛，樊志滨，庞博，
申请(专利权)人：无锡吴越半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：