專利名稱：一種應用于垂直溫度梯度法或垂直布里奇曼法生長砷化鎵單晶生長的原料腐蝕設備系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于半導體技術領域，特別是垂直溫度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法 (VB)生長GaAs單晶時原料的腐蝕設備。
背景技術：
III-V族化合物半導體材料是半導體材料的重要組成部分，其中GaAs作為發展超 高速集成電路，微波單片電路，光電子器件及其光電集成的基礎材料受到了廣泛的重視。尤 其是垂直溫度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)能生長大直徑、低位錯、低熱應力、高質 量的GaAs單晶，其應用前景非常廣泛，可用于制造LED，LD, GaAs IC0然而，由于垂直溫度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生長晶體時的不可視 性，熔體中的浮渣也沒有辦法清除，所以為了提高單晶的成晶率，必須對晶體生長的原料進 行充分且均勻的腐蝕，以免浮渣的產生，從而影響晶體生長中的成晶。一般的原料腐蝕過程 如圖1所示。垂直溫度梯度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生長晶體時所用原料為水平法 (HB)合成的GaAs D型塊，放進腐蝕盒后會有一面與底接觸，導致腐蝕不到，即使通過不停 的翻動，也會造成腐蝕不均勻，形成原料的一部分區域腐蝕不充分，一部分區域因腐蝕過量 致使化學計量比偏離，這兩種情況均影響晶體生長過程中的成晶。
發明內容
本發明的目的是提供一種應用于垂直溫度梯度法或垂直布里奇曼法生長砷化鎵 單晶塵長的原料腐蝕設備系統，該系統操作工藝簡單，原料腐蝕干凈均勻，滿足垂直溫度梯 度法(VGF)或垂直布里奇曼法(VB)生長晶體時對原料清潔度及化學計量比的需要。為達到上述發明的目的，本發明采用以下技術方案這種應用于VGF/VB法GaAs單晶生長的原料腐蝕設備系統，它包括純水洗滌用槽 及電阻加熱設備；帶排風系統的工作臺；腐蝕原料盒，盒內置有固定裝置，固定裝置上置有 原料移動手柄；以及烘干爐，所述的固定裝置為網柵式，網柵內置待腐蝕GaAs原料。純水系統與電阻加熱設備相聯，為原料腐蝕后沖洗提供沸騰的純水。原料腐蝕以 及腐蝕后的清洗在帶排風系統的工作臺上進行。腐蝕原料盒由盒體及盒蓋組成，盒蓋保護腐蝕好的原料在運輸過程中免受玷污。 腐蝕原料盒、原料固定裝置和原料移動手柄均由耐酸耐較高溫度(< 120°C )的聚丙烯材料 制作而成。原料固定裝置是由聚丙烯材料制作的網格，原料用最小的接觸面與原料腐蝕盒底 接觸，放在格子里而不倒，從而保證原料與腐蝕液具有最大的接觸面積。下部有腿支撐，使 得格子底與原料腐蝕盒底之間有一定的空隙，腐蝕液可自由進出。其上部有兩個端口，可以 插上原料移動棒。原料移動棒對原料固定裝置的晃動，使得在靜止狀態時不能接觸到腐蝕液的部分也能夠接觸到腐蝕液，從而使原料得到完整全面且均勻的腐蝕。本發明的優點是使得在腐蝕原料時，原料容易裝進容器，且容易固定，腐蝕過程 中可以對原料進行翻動，使得腐蝕原料時能夠干凈且均勻，滿足了生長單晶時對原料清潔 度及化學計量比的需要。
圖1常規腐蝕示意2原料移動棒圖3腐蝕原料盒盒蓋圖4腐蝕原料盒，圖5原料固定裝置圖
具體實施例方式圖1、圖2、圖3、圖4、圖5中，2為原料移動手柄，它的一端有一插孔2_1 ；3為腐蝕 原料盒盒蓋，用于清洗后蓋住原料腐蝕盒4 ;4為腐蝕原料盒；5為原料固定裝置，5-1為原 料固定裝置的小支腿，小支腿可用聚丙烯制作；6為帶10 15度錐角小聚丙烯聯接柱，可 插入原料移動手柄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，然后進行 超聲波清洗，去除表面的油污。原料經超聲波清洗后，固定在原料固定裝置5的網格里，放 進原料腐蝕盒4，打開排風系統，把腐蝕原料盒4放到工作臺上，倒進按規定比例配置的腐 蝕液進行腐蝕操作。為保證原料能夠全部腐蝕到且腐蝕的均勻，在腐蝕操作過程中，把原料 移動手柄插上原料固定裝置的聚丙烯聯接柱6上，即可對原料進行不斷的移動。這樣就可 以使原料的所有部分都能夠得到腐蝕，并盡可能保證了腐蝕程度的均勻。腐蝕規定的時間 后，原料已經被充分腐蝕，滿足VGF/VB法生長單晶的需求，就用熱純水對其進行充分的沖 洗，待把腐蝕液全部沖洗干凈后，原料腐蝕完成，蓋上腐蝕原料盒盒蓋3，把原料腐蝕盒及原 料一起放進烘干爐中烘干，以備VGF/VB法生長單晶的使用。
權利要求
1.一種應用于垂直溫度梯度法或垂直布里奇曼法生長砷化鎵單晶生長的原料腐蝕設 備系統，其特征在于它包括純水洗滌用槽及電阻加熱設備；帶排風系統的工作臺；腐蝕 原料盒，盒內置有固定裝置，固定裝置上置有原料移動手柄；以及烘干爐，所述的固定裝置 為網柵式，網柵內置待腐蝕GaAs原料。
2.根據權利要求1所述的一種砷化鎵單晶生長的原料腐蝕設備系統，其特征在于所 述的固定裝置上置有聯接柱，它與原料移動手柄的插孔連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種砷化鎵單晶生長的原料腐蝕設備系統，其特征在于 所述的腐蝕原料盒、原料固定裝置和原料移動手柄均由聚丙烯材料制作而成。全文摘要
本發明涉及一種應用于VGF/VB法GaAs單晶生長的原料腐蝕設備系統，其特征在于它包括純水洗滌用槽及電阻加熱設備；帶排風系統的工作臺；腐蝕原料盒，盒內置有固定裝置，固定裝置上置有原料移動手柄；以及烘干爐，所述的固定裝置為網柵式，網柵內置待腐蝕GaAs原料。方法過程如下把原料卡放在原料固定裝置后，再全部放進原料腐蝕盒，打開排風系統，把腐蝕原料盒放到工作臺上，倒進腐蝕液進行腐蝕，腐蝕規定的時間后，用熱純水沖洗干凈后，放它烘干爐中烘干備用。本發明的優點是使得在腐蝕原料時，原料容易裝進容器，且容易固定，腐蝕過程中可以對原料進行翻動，使得腐蝕原料時能夠干凈且均勻，滿足了生長單晶時對原料清潔度及化學計量比的需要。
文檔編號C30B29/42GK102108541SQ20091026004
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者屠海令, 張峰燚, 楊海, 王思愛, 王鐵艷, 蘇小平, 黎建明 申請人:北京國晶輝紅外光學科技有限公司, 北京有色金屬研究總院