一种用于半导体制造的加热制备系统技术方案

本发明专利技术涉及半导体制造技术，公开了一种用于半导体制造的加热制备系统，包括半导体制备机体和位于半导体制备机体内的半导体制造腔，在半导体制造腔的内部设有半导体制造单元；半导体制造单元包括内部形成空腔的半导体制造支撑台，在半导体制造支撑台的顶部中间嵌设有用于放置半导体晶体板的半导体支撑载板，空腔的内部自上而下通过挡板划分为第一腔体和第二腔体，第一腔体内设有呈螺旋状的通道，通道中还设有多个热传递组件，且多个热传递组件的底端贯穿至第二腔体内，第二腔体蓄有加热介质，且其内部还设有加热体，在半导体制造支撑台的上方还设有排出单元；加快氮化镓的生成，降低副产物的产生，避免原料气体的浪费，提升氮化镓的制备效率

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体制造的加热制备系统


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种用于半导体制造的加热制备系统
。

技术介绍

[0002]半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料
。
其在集成电路
、
消费电子
、
通信系统
、
光伏发电
、
照明
、
大功率电源转换等领域都有应用，随着信息技术的快速发展，半导体产业已成为一个重要的战略性产业
。
近年来，氮化镓半导体半导体材料已经成为了研究热点，而氮化稼作为第三代半导体材料的典型代表，其目前主流的生产方式是通过氢化物气相外延法（
HVPE
）来制备，由于这种制备方法具有生长速度快
、
成本低
、
生长的氮化镓（
GaN
）质量好等优点，其被认为是目前最有前景的制备自支撑氮化镓的方法
。
[0003]在通过
HVPE
方式来制备氮化镓时，常常需要向半导体衬底板上通入半导体生长气体（氯化镓
、
氨气等混合气体），但现有技术多通过轴流的方式将气体通入至半导体制备支撑台上的半导体衬底板上，而这种通气方式会导致半导体生长气的流通路径较短，造成混合气体与半导体衬底板混合反应不充分，减缓了氮化镓的生成，并会导致部分原料气体浪费，进而影响半导体制备效率；同时在通入气体时，还需要使用到加热系统对半导体衬底板进行加热，以使其与半导体生长气体（氯化镓
、
氨气等混合气体）进行充分反应生成氮化镓，且目前的制备系统，大多采用加热元器件固定安装在半导体制备台的底部，以对其上部的半导体晶体板进行直接加热，而这种加热方式在实际应用时，其热量过于集中，且易造成半导体晶体板受热不均匀，进而造成半导体材料（氮化镓）制备不便，并影响其质量
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种用于半导体制造的加热制备系统，以解决现有技术中存在的上述问题
。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于半导体制造的加热制备系统，包括半导体制备机体和位于半导体制备机体内的半导体制造腔，在所述半导体制造腔的内部设有半导体制造单元；所述半导体制造单元包括内部形成空腔的半导体制造支撑台，在所述半导体制造支撑台的顶部中间嵌设有用于放置半导体晶体板的半导体支撑载板，所述空腔的内部自上而下通过挡板划分为第一腔体和第二腔体，第一腔体内设有呈螺旋状的通道，所述通道中还设有多个热传递组件，且多个所述热传递组件的底端贯穿至第二腔体内，所述第二腔体蓄有加热介质，且其内部还设有加热体，在半导体制造支撑台的上方还设有排出单元
。
[0006]需要说明的是，本技术方案通过在第一腔体内设置通道，以便于氯化镓气体和氨气进入至其中时，可顺着通道进行流动，而由于通到呈螺旋状，以此增加了氯化镓气体与氨气的流动路径，并延长了其混合反应时间，从而保证氯化镓气体与氨气混合，使其与半导体衬底板发生充分反应，从而加快氮化镓的生成，降低了副产物的产生，并避免了原料气体的
浪费，提升氮化镓的制备效率；同时需要说明的是，本技术方案还在第一腔体内设置热传递组件，且热传递组件底端贯穿至第二腔体内，而第二腔体内设有加热体，并蓄有加热介质，以此在加热体对加热介质进行加热时，第二腔体内的热量可通过热传递组件快速传递至通道中，以此使氯化镓气体和氨气经过通道时，对气体进行快速加热，同时经过高温气体在通道中的流动和热传递组件，亦可对半导体支撑载板进行均匀受热，以使放置在半导体支撑载板上的半导体晶体板的热量分布更加均匀，避免热量集中而影响半导体生成质量
。
[0007]进一步地，所述加热体包括转动设置的搅拌盘，在搅拌盘的外周面呈环形阵列状开设有多个
V
型缺口，任一所述
V
型缺口内安装有加热元件
。
基于上述结构，在加热体对第二腔体内的加热介质进行加热时，可使加热介质在第二腔体内进行翻涌流动，以使加热介质快速充分受热
。
[0008]优选地，多个所述热传递组件交错分布在通道中，任一所述热传递组件包括内部真空的外套管，位于外套筒顶端的散热端，以及位于外套管底端的加热端，和设置在外套管管身外部中间位置处的隔热套，所述外套管的内壁沿其轴向设有管芯结构，其加热端位于半导体制造腔内的加热介质中，且其整体呈半球形，在所述加热端的内部还蓄有导热流体，所述散热端位于通道中，其横截面近似纺锤形
。
基于上述结构，便于氯化镓气体和氨气在通道内流动时，散热端可对其进行导向引流，使氯化镓气体和氨气之间发生充分混合，并延长气体在通道内的流经时间，同时增加散热端与气体之间的接触面积，使气体充分受热
。
[0009]较为优选地，在所述半导体制造支撑台的底部通过隔热板还设有动力装置，所述动力装置用于驱动搅拌盘旋转，所述动力装置与半导体制造支撑台之间还设有支撑结构，通过所述支撑结构用于对动力装置进行支撑固定，并抑制其振动，以避免对半导体制造支撑台造成影响
。
基于上述结构，有助于动力装置为搅拌盘的旋转提供动力，使搅拌盘旋转后通过加热元件对加热介质进行均匀加热，同时通过设置的支撑结构能有效避免动力装置在工作过程中产生震动传导至半导体制造支撑台上，影响其半导体制备
。
[0010]具体地，所述支撑结构包括位于半导体制造支撑台底部的环形固定座，固定套设在动力装置外部的环形安装座，以及位于环形固定座与环形安装座之间的多个缓冲组，且多个所述缓冲组阵列设置，其中，任一所述缓冲组包括两根液压撑杆，两根所述液压撑杆的顶端和底端分别与环形固定座和环形安装座相铰接，且两根液压撑杆的底端相互靠近，其顶端相互远离，形成近似于
V
型结构
。
[0011]更为具体地，所述排出单元包括位于半导体支撑载板正上方并呈环形的管道，所述管道的底部通过连通管与第一腔体内的通道相连通，在所述管道的内环面阵列设有多个输出组件
。
通过输出组件有助于将混合气体汇聚喷射至半导体支撑载板上，进而使混合气体与半导体衬底板充分反应，有助于氮化镓晶体生长成型
。
[0012]较为优选地，任一所述输出组件包括一端与输出端相球接的排出管，所述排出管通过软管与管道相连通，所述排出管的另一端设有输出扁口，所述输出扁口的内部设有阻隔条
。
基于上述结构，有助于排出管在排出半导体生长气体时，气体会对排出管产生反冲力，以使排出管受到反冲力后，在管道上进行上
、
下
、
左
、
右无序摆动，使排出管在排出气体时形成多路方向不一的气流与半导体衬底板充分接触反应，同时在输出扁口内设置阻隔条，有助于其喷出气流时，使气流呈扇形喷出，进而扩大气体喷出范围，利于其与半导体衬底板接触反应
。
请参阅图1至图6，本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于半导体制造的加热制备系统，包括半导体制备机体（1）和位于半导体制备机体（1）内的半导体制造腔，其特征在于，在所述半导体制造腔的内部设有半导体制造单元；所述半导体制造单元包括内部形成空腔的半导体制造支撑台（2），在所述半导体制造支撑台（2）的顶部中间嵌设有用于放置半导体晶体板的半导体支撑载板（
20
），所述空腔的内部自上而下通过挡板划分为第一腔体（
21
）和第二腔体（
22
），第一腔体（
21
）内设有呈螺旋状的通道（
210
），所述通道（
210
）中还设有多个热传递组件（
23
），且多个所述热传递组件（
23
）的底端贯穿至第二腔体（
22
）内，所述第二腔体（
22
）蓄有加热介质，且其内部还设有加热体（
220
），在半导体制造支撑台（2）的上方还设有排出单元（3）
。2.
根据权利要求1所述的一种用于半导体制造的加热制备系统，其特征在于：所述加热体（
220
）包括转动设置的搅拌盘，在搅拌盘的外周面呈环形阵列状开设有多个
V
型缺口（
2200
），任一所述
V
型缺口（
2200
）内安装有加热元件（
2201
）
。3.
根据权利要求1所述的一种用于半导体制造的加热制备系统，其特征在于：多个所述热传递组件（
23
）交错分布在通道（
210
）中，任一所述热传递组件（
23
）包括内部真空的外套管（
230
），位于外套筒顶端的散热端（
231
），以及位于外套管（
230
）底端的加热端（
232
），和设置在外套管（
230
）管身外部中间位置处的隔热套（
233
），所述外套管（
230
）的内壁沿其轴向设有管芯结构（
234
），其加热端（
232
）位于半导体制造腔内的加热介质中，且其整体呈半球形，在所述加热端（
232
）的内部还蓄有导热流体，所述散热端（
231
）位于通道（
210
）中，其横截面近似纺锤形
。4.
根据权利要求1所述的一种用于半导体制造的...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：雅安宇焜芯材材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：