一种多片大尺寸氢化物气相外延方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种采用氢化物气相外延（HVPE）技术同时在多片或大尺寸衬底上生长GaN材料的方法，同时提供可以实现该方法的装置，特别是用于提供大面积生长区域的喷口。在该装置上应用本发明专利技术提供的方法，可以一次同时生长5片以上（视恒温区范围及喷口大小而定）2英寸GaN衬底或者一片以上4英寸甚至6英寸衬底。喷头设计使得氯化镓GaCl和氨NH3在喷口处互不混合，减少喷口处的预反应，防止管路堵塞，仅在衬底表面混合，形成均匀的混合层，提高GaN产品的厚度均匀性和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料制备
，具体涉及一种采用气相源气制备化合物 半导体材料的方法，特别是制备III一V族化合物半导体单晶层或者自支撑单晶衬底的方 法及专用设备，尤其涉及用于大面积氢化物气相外延(HVPE)沉积的喷头设计。
技术介绍
光电产业是21世纪最大、最活跃的产业之一。光电产业的发展有赖于光电材料、 工艺的更新与进步。GaN基半导体材料内、外量子效率高，具备高发光效率、高热导率、耐高 温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是目前世界上最先进的半导体材料，可制成高 效蓝、绿、紫、白色发光二极管(LED)和激光器。作为新兴半导体光电产业的核心材料和基 础器件，GaN衬底材料的研制和规模化生产将不仅带来IT行业数字化存储技术的革命、 推动通讯技术的发展、彻底改变人类传统照明的历史，而且在国际上具有领先优势，对机 械装备制造、新材料等相关产业产生巨大的拉动作用，产生的经济效益和社会效益显著。近年来，国际上关于GaN基材料体系的研究方兴未艾，并取得了巨大进展。目前存 在的主要问题是器件性能的进一步提高和一些新的器件的设计制作受到了衬底材料和器 件结构中外延膜质量的限制。主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种多片大尺寸氢化物气相外延方法，用于制备半导体单晶层或者自支撑单晶衬底，所述方法其特征在于：以水平式氢化物气相外延炉为基础，扩大生长区域的恒温区范围，设置３段以上恒温区，核心恒温区长度大于３００ｍｍ，中间的恒温区用来维持生长区域的温度，提供的恒温区面积不应小于放置衬底的托盘面积；氯化镓ＧａＣｌ和氨ＮＨ３通过载气携带，分别由不同的管路进入石英喷头，在石英喷头内各路气体互不混合，通过各自的输运通道，由相应喷口喷出；喷口由多组同心套环组成，每组同心套环由三层同心圆环组成，每个圆环与相应的源气通道相连，保证在喷出喷口之前氯化镓ＧａＣｌ和氨ＮＨ３不会预先混合，抑制预反应的发生，每层圆环是圆柱结构...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，李燮，陆羽，孙永健，张国义，
申请(专利权)人：东莞市中镓半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44