申请/专利权人：杭州富加镓业科技有限公司

申请日：2022-04-29

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN114908418B

主分类号：C30B25/20

分类号：C30B25/20;C30B25/16;C30B25/10;C30B29/16;C23C16/48;C23C16/52;C23C16/40;H01L21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2022.09.02#实质审查的生效;2022.08.16#公开

摘要：本发明提供了一种在导电型氧化镓衬底上制备同质外延氧化镓薄膜的方法及HVPE设备，所述HVPE设备包括HVPE反应室、设置在所述HVPE反应室内的石墨托盘，以及设置在所述石墨托盘上的导电型氧化镓衬底，其中，所述导电型氧化镓衬底的上方对应设置有激光器，所述激光器发出的激光波长为1800‑2200nm，且所述激光器发出的激光光斑覆盖对应导电型氧化镓衬底的整个顶部。本发明通过所述激光器以激光加热的方法直接加热HVPE反应室内的导电型氧化镓衬底，使导电型氧化镓衬底均匀受热，制备出高质量、厚度均匀的弱导电型氧化镓同质外延片。

主权项：1.一种基于HVPE设备在导电型氧化镓衬底上制备同质外延氧化镓薄膜的方法，其特征在于，所述HVPE设备包括HVPE反应室、设置在所述HVPE反应室内的石墨托盘，以及设置在所述石墨托盘上的导电型氧化镓衬底，其特征在于，所述导电型氧化镓衬底的上方对应设置有激光器，所述激光器发出的激光波长为1800-2200nm，且所述激光器发出的激光光斑覆盖对应导电型氧化镓衬底的整个顶部，所述方法包括步骤：将导电型氧化镓衬底放入到石墨托盘上，关闭HVPE反应室；打开激光器使导电型氧化镓衬底温度升高至高于外延氧化镓薄膜生长温度20-200℃，进行30-300min的热处理；调节激光器功率将导电型氧化镓衬底温度降至500-1300℃的外延薄膜生长温度；利用惰性气体将含Cl气体流过金属Ga，在300-1000℃下产生GaCl作为镓源，然后输送到所述HVPE反应室；利用惰性气体将n型掺杂源输送到所述HVPE反应室中；最后利用惰性气体将氧源输送到所述HVPE反应室中，在所述导电型氧化镓衬底上生成同质外延弱导电型氧化镓薄膜；所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的一种或多种；利用惰性气体将含Cl气体流过金属Ga的步骤中，惰性气体的流量为100-1000sccm，含Cl气体的流量为50-500sccm；所述n型掺杂源为SiCl4或SnCl4；在所述导电型氧化镓衬底上生成同质外延弱导电型氧化镓薄膜的过程中，根据厚度监测系统，实时反馈同质外延弱导电型氧化镓薄膜的生长速度和厚度，调节镓源、n型掺杂源和氧源流量，使同质外延弱导电型氧化镓薄膜的生长速度控制在1-10微米小时；还包括步骤：当同质外延弱导电型氧化镓薄膜的厚度达到20-80微米时，依次切断氧源、n型掺杂源和镓源的供应，控制导电型氧化镓衬底以20-200℃小时的降温速率冷却至室温后取样，关闭激光器。

全文数据：

权利要求：

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