一种制备氮化镓的半导体衬底组件制造技术

本实用新型专利技术属于半导体器件技术领域，具体公开了一种制备氮化镓的半导体衬底组件，包括衬底托盘、柱体及柱体底座，所述衬底托盘包括盘体及凸块，所述凸块嵌固于所述柱体顶部，所述柱体底部固定连接在柱体底座上，所述柱体包括环状分隔缝，且柱体外壁沿环状分隔缝还设置有可拆卸的固定条。所述柱体可通过拆卸固定条后沿分隔缝进行分离，当柱体上端面在高温以及在通有腐蚀性气体的工况下使用后受到损坏时，影响衬底托盘与柱体连接的平稳，反应时，将造成氮化镓晶体生长厚薄不均，本实用新型专利技术则可将柱体沿分隔缝将上部受损坏的部分分离，形成全新的上端面后继续使用，增加了衬底组件的使用摊销次数，大大延长了衬底组件的使用寿命。大大延长了衬底组件的使用寿命。大大延长了衬底组件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氮化镓的半导体衬底组件


[0001]本技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种制备氮化镓的半导体衬底组件。

技术介绍

[0002]氢化物气相外延法是在特定条件下，使氮化镓分子有规则排列，定向生长在衬底的表面上。得到连续、完整的，并与衬底晶格结构有对应关系的晶体，称为外延层，而此过程称为外延生长。衬底组件安装在反应腔体内，用于支撑氮化镓晶体的生长。生长过程在常压下进行，一般工作温度可达900度以上，且保温时间超过24小时。
[0003]现有的石墨材质衬底组件长期在高温状态下会发生形变，同时在通有腐蚀性气体的工况下会造成衬底组件与反应气体发生反应从而被腐蚀，导致衬底组件连接处的边缘棱角粉碎，继续使用将造成衬底组件连接松动不平稳，影响氮化镓晶体的生长效果，因此，现有衬底组件存在使用寿命短、成本高、不耐高温、不耐腐蚀等缺陷。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本技术目的在于提供一种制备氮化镓的半导体衬底组件，以解决上述衬底组件在高温下发生形变、与反应气体发生反应被腐蚀造成衬底组件不平稳或者发生倾斜影响氮化镓生长的技术问题。
[0005]本技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种制备氮化镓的半导体衬底组件，包括衬底托盘、柱体及柱体底座，所述衬底托盘包括盘体及凸块，所述凸块嵌固于所述柱体顶部，所述柱体底部固定连接在柱体底座上，所述柱体包括环状分隔缝，且柱体外壁沿环状分隔缝还设置有可拆卸的固定条。现有技术中，石墨材质的衬底组件长期在高温以及在通有腐蚀性气体的工况下使用后容易发生形变、与腐蚀性气体反应而损坏；其中，最容易损坏的是衬底托盘与柱体连接处，柱体上端面的边缘棱角发生形变或是局部粉碎，因此，衬底托盘与柱体连接不平稳将会造成衬底托盘发生倾斜，影响氮化镓晶体的生长效果。当柱体受到损坏后需要进行更换，造成材料的大大浪费。本技术所述柱体可通过拆卸固定条后沿分隔缝进行分离，当上端面受到损坏时，可将柱体沿分隔缝将上部受损坏的部分分离，形成全新的上端面，大大延长了使用寿命。当然，所述分隔缝可以为多个。
[0007]进一步地，所述凸块呈圆台状，且沿其轴线方向设置有通孔。倒置的圆台状凸块嵌固在所述柱体顶部，待氮化镓生长反应完成后取下衬底托盘时更加省力。
[0008]优选的，所述凸块外壁还设置有多个锁止块，在所述柱体的上端内壁设置有与所述锁止块相配合的凹槽。
[0009]更进一步地，沿所述柱体的底部外壁周向设置有连接件，所述连接件上设置有多个螺纹通孔，所述柱体底座上设置有多个与所述螺纹通孔规格相同的螺纹孔，连接件通过螺钉贯穿螺纹通孔后与柱体底座螺纹连接。
[0010]进一步地，所述柱体底座还设置有圆台状的凹腔，所述凹腔内设置有多个沉孔，所述沉孔为通孔。柱体底座可通过沉孔与下端的升降装置连接。
[0011]更进一步地，所述柱体的外壁设置有刻度线标记，所述刻度线为水平环向设置。水平的刻度线标记能够更加精准的判断出柱体的开口端的损坏程度。
[0012]进一步地，所述衬底托盘、柱体及柱体底座均设置为碳化硅半导体材料。相对于现有技术的石墨材质，碳化硅材质耐高温耐腐蚀能力更强。
[0013]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0014]1、本技术所述柱体可通过拆卸固定条后沿分隔缝进行分离，当上端面在高温以及在通有腐蚀性气体的工况下使用后受到损坏时，影响衬底托盘与柱体连接的平稳，反应时，将造成氮化镓晶体生长厚薄不均，本技术则可将柱体沿分隔缝将上部受损坏的部分分离，形成全新的上端面后继续使用，增加了衬底组件的使用摊销次数，大大延长了衬底组件的使用寿命；
[0015]2、本技术中衬底组件采用碳化硅半导体材料制成，根据制备氮化镓反应腔室的物理、化学环境考虑，碳化硅具有高耐热性、高耐磨性以及超强的耐腐蚀性，能够从源头更好地解决现有技术中石墨材质的衬底组件在高温以及腐蚀性环境中容易损坏的问题；
[0016]3、本技术所述柱体上设置有水平刻度线标记，能够通过观察刻度线标记来判断柱体上端面的受损伤程度，从而根据受损伤程度选择是否需要将上端柱体分离。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0018]图1为本技术整体结构竖向剖视图；
[0019]图2为本技术衬底托盘结构示意图；
[0020]图3为本技术柱体的竖向剖视图；
[0021]图4为本技术柱体底座的竖向剖视图；
[0022]图5为反应制备装置的局部放大图。
[0023]附图标记所代表的为：1
‑
衬底托盘，11
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盘体，12
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凸块，121
‑
锁止块，2
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柱体，21
‑
分隔缝，22
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固定条，23
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连接件，24
‑
螺纹通孔，25
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凹槽，26
‑
滑槽，3
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柱体底座，31
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凹腔，32
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螺纹孔，33
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沉孔，4
‑
上反应区，5
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下反应区。
具体实施方式
[0024]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。需要说明的是，本技术已经处于实际研发使用阶段。
[0025]下面结合实施例对本技术作进一步详细描述。
[0026]实施例1
[0027]如图1至图4所示，本技术提供一种制备氮化镓的半导体衬底组件，包括衬底托盘1、柱体2及柱体底座3，所述衬底托盘1包括盘体11及凸块12，所述凸块12嵌固于所述柱
体2顶部，所述柱体2底部固定连接在柱体底座3上，所述柱体2包括环状分隔缝21，且柱体2外壁沿环状分隔缝21还设置有可拆卸的固定条22。
[0028]具体实施过程如下，如图5所示，在氢化物气相外延法制备氮化镓的反应过程中，整个反应装置分为上反应区4和下反应区5，首先将上反应区4的温度升高到800
‑
900度，然后通入氯化氢气体，所述氯化氢气体与液态镓源在高温的催化下反应生成氯化镓蒸气，随后将得到的氯化镓蒸气伴随氮气一同通入到下反应区5，同时，将下反应区5温度升至950
‑
1100度并且通入氨气，与氯化镓反应，并在衬底托盘1上生成氮化镓。如图5所示，衬底组件安装在下反应区5，用于支撑氮化镓的生长，而生长过程中，下反应区5的温度，且保温时间需要超过24小时，并伴随腐蚀性气体NH3的通入。现有技术中，石墨材质的衬底组件长期在高温以及在通有腐蚀性气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备氮化镓的半导体衬底组件，包括衬底托盘（1）、柱体（2）及柱体底座（3），其特征在于：所述衬底托盘（1）包括盘体（11）及凸块（12），所述凸块（12）嵌固于所述柱体（2）顶部，所述柱体（2）底部固定连接在柱体底座（3）上，所述柱体（2）包括环状分隔缝（21），且柱体（2）外壁沿环状分隔缝（21）还设置有可拆卸的固定条（22）。2.根据权利要求1所述的一种制备氮化镓的半导体衬底组件，其特征在于：所述凸块（12）呈圆台状，且沿其轴线方向设置有通孔。3.根据权利要求2所述的一种制备氮化镓的半导体衬底组件，其特征在于：所述凸块（12）外壁还设置有多个锁止块（121），在所述柱体（2）的上端内壁设置有与所述锁止块（121）相配合的凹槽（25）。4.根据权利要求1所述的一种制备氮化镓的半导体衬底组件，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔焜，谭伟霄，
申请(专利权)人：雅安宇焜芯材材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：