专利名称：一种应用于垂直温度梯度法或垂直布里奇曼法生长砷化镓单晶生长的原料腐蚀设备系统的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体技术领域，特别是垂直温度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法 (VB)生长GaAs单晶时原料的腐蚀设备。
背景技术：
III-V族化合物半导体材料是半导体材料的重要组成部分，其中GaAs作为发展超 高速集成电路，微波单片电路，光电子器件及其光电集成的基础材料受到了广泛的重视。尤 其是垂直温度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)能生长大直径、低位错、低热应力、高质 量的GaAs单晶，其应用前景非常广泛，可用于制造LED，LD, GaAs IC0然而，由于垂直温度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生长晶体时的不可视 性，熔体中的浮渣也没有办法清除，所以为了提高单晶的成晶率，必须对晶体生长的原料进 行充分且均勻的腐蚀，以免浮渣的产生，从而影响晶体生长中的成晶。一般的原料腐蚀过程 如图1所示。垂直温度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生长晶体时所用原料为水平法 (HB)合成的GaAs D型块，放进腐蚀盒后会有一面与底接触，导致腐蚀不到，即使通过不停 的翻动，也会造成腐蚀不均勻，形成原料的一部分区域腐蚀不充分，一部分区域因腐蚀过量 致使化学计量比偏离，这两种情况均影响晶体生长过程中的成晶。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于垂直温度梯度法或垂直布里奇曼法生长砷化镓 单晶尘长的原料腐蚀设备系统，该系统操作工艺简单，原料腐蚀干净均勻，满足垂直温度梯 度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生长晶体时对原料清洁度及化学计量比的需要。为达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案这种应用于VGF/VB法GaAs单晶生长的原料腐蚀设备系统，它包括纯水洗涤用槽 及电阻加热设备；带排风系统的工作台；腐蚀原料盒，盒内置有固定装置，固定装置上置有 原料移动手柄；以及烘干炉，所述的固定装置为网栅式，网栅内置待腐蚀GaAs原料。纯水系统与电阻加热设备相联，为原料腐蚀后冲洗提供沸腾的纯水。原料腐蚀以 及腐蚀后的清洗在带排风系统的工作台上进行。腐蚀原料盒由盒体及盒盖组成，盒盖保护腐蚀好的原料在运输过程中免受玷污。 腐蚀原料盒、原料固定装置和原料移动手柄均由耐酸耐较高温度(< 120°C )的聚丙烯材料 制作而成。原料固定装置是由聚丙烯材料制作的网格，原料用最小的接触面与原料腐蚀盒底 接触，放在格子里而不倒，从而保证原料与腐蚀液具有最大的接触面积。下部有腿支撑，使 得格子底与原料腐蚀盒底之间有一定的空隙，腐蚀液可自由进出。其上部有两个端口，可以 插上原料移动棒。原料移动棒对原料固定装置的晃动，使得在静止状态时不能接触到腐蚀液的部分也能够接触到腐蚀液，从而使原料得到完整全面且均勻的腐蚀。本发明的优点是使得在腐蚀原料时，原料容易装进容器，且容易固定，腐蚀过程 中可以对原料进行翻动，使得腐蚀原料时能够干净且均勻，满足了生长单晶时对原料清洁 度及化学计量比的需要。
图1常规腐蚀示意2原料移动棒图3腐蚀原料盒盒盖图4腐蚀原料盒，图5原料固定装置图
具体实施例方式图1、图2、图3、图4、图5中，2为原料移动手柄，它的一端有一插孔2_1 ；3为腐蚀 原料盒盒盖，用于清洗后盖住原料腐蚀盒4 ;4为腐蚀原料盒；5为原料固定装置，5-1为原 料固定装置的小支腿，小支腿可用聚丙烯制作；6为带10 15度锥角小聚丙烯联接柱，可 插入原料移动手柄2的插孔2-1。操作方法首先把HB法合成的D型原料切割成25mm左右的D型原料片，然后进行 超声波清洗，去除表面的油污。原料经超声波清洗后，固定在原料固定装置5的网格里，放 进原料腐蚀盒4，打开排风系统，把腐蚀原料盒4放到工作台上，倒进按规定比例配置的腐 蚀液进行腐蚀操作。为保证原料能够全部腐蚀到且腐蚀的均勻，在腐蚀操作过程中，把原料 移动手柄插上原料固定装置的聚丙烯联接柱6上，即可对原料进行不断的移动。这样就可 以使原料的所有部分都能够得到腐蚀，并尽可能保证了腐蚀程度的均勻。腐蚀规定的时间 后，原料已经被充分腐蚀，满足VGF/VB法生长单晶的需求，就用热纯水对其进行充分的冲 洗，待把腐蚀液全部冲洗干净后，原料腐蚀完成，盖上腐蚀原料盒盒盖3，把原料腐蚀盒及原 料一起放进烘干炉中烘干，以备VGF/VB法生长单晶的使用。
权利要求
1.一种应用于垂直温度梯度法或垂直布里奇曼法生长砷化镓单晶生长的原料腐蚀设 备系统，其特征在于它包括纯水洗涤用槽及电阻加热设备；带排风系统的工作台；腐蚀 原料盒，盒内置有固定装置，固定装置上置有原料移动手柄；以及烘干炉，所述的固定装置 为网栅式，网栅内置待腐蚀GaAs原料。
2.根据权利要求1所述的一种砷化镓单晶生长的原料腐蚀设备系统，其特征在于所 述的固定装置上置有联接柱，它与原料移动手柄的插孔连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种砷化镓单晶生长的原料腐蚀设备系统，其特征在于 所述的腐蚀原料盒、原料固定装置和原料移动手柄均由聚丙烯材料制作而成。全文摘要
本发明涉及一种应用于VGF/VB法GaAs单晶生长的原料腐蚀设备系统，其特征在于它包括纯水洗涤用槽及电阻加热设备；带排风系统的工作台；腐蚀原料盒，盒内置有固定装置，固定装置上置有原料移动手柄；以及烘干炉，所述的固定装置为网栅式，网栅内置待腐蚀GaAs原料。方法过程如下把原料卡放在原料固定装置后，再全部放进原料腐蚀盒，打开排风系统，把腐蚀原料盒放到工作台上，倒进腐蚀液进行腐蚀，腐蚀规定的时间后，用热纯水冲洗干净后，放它烘干炉中烘干备用。本发明的优点是使得在腐蚀原料时，原料容易装进容器，且容易固定，腐蚀过程中可以对原料进行翻动，使得腐蚀原料时能够干净且均匀，满足了生长单晶时对原料清洁度及化学计量比的需要。
文档编号C30B29/42GK102108541SQ20091026004
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者屠海令, 张峰燚, 杨海, 王思爱, 王铁艳, 苏小平, 黎建明 申请人:北京国晶辉红外光学科技有限公司, 北京有色金属研究总院