[发明专利]一种批量化半导体湿法氧化装置

说明书

本申请提供了一种批量化半导体湿法氧化装置，它包括减震台、设置在减震台上的转盘、用于驱动转盘转动的驱动电机、设置在所述的转盘上的多个反应腔室、设置在减震台上的安装架、设于安装架上的腔室加热装置、设于安装架上的CCD成像装置，所述的腔室加热装置能够沿所述的安装架上下移动，所述的转盘用于在所述的驱动电机的驱动下将多个反应腔室分别移动至湿法氧化位置。本申请的一种批量化半导体湿法氧化装置能够分步进行多片半导体晶圆的放置、氧化和降温取样过程，实现半导体晶圆的高效率、批量化、实时监控下的精准湿法氧化工艺。

技术领域

本申请涉及一种批量化半导体湿法氧化装置。

背景技术

在现有技术中，部分化合物半导体器件在制造过程中需要用到湿法氧化工艺，其原理是在一定温度下使半导体材料与水蒸气发生氧化反应生成氧化物质，从而达到优化器件性能的目的。根据Carol I.等人的研究(Ashby C I H,Bridges MM,Allerman AA,etal.Origin of the time dependence of wet oxidation of AlGaAs[J].Appliedphysics letters,1999,75(1):73-75.)，AlAs作为化合物半导体器件常用的材料，在一定温度下能够与水蒸气反生反应生成氧化铝(Al₂O₃)，

2AlAs+6H₂O(g)→Al₂O₃+As₂O₃+6H₂(g)

例如在发光器件中，含有Al组分的材料在一定温度下与水蒸气反应生成氧化铝(Al₂O₃)。由于氧化铝是一种绝缘材料且折射率低于GaAs和AlAs等半导体材料，可以达到限制半导体激光器中的电场和光场的目的。由于含有Al组分的材料与水蒸气反应对温度和水蒸气的浓度特别敏感，温度微小的变化就会改变氧化反应的速率，浓度的变化也会导致氧化反应速率的改变，例如含有Al组分的材料氧化反应不均匀或者不受控制时，就会影响器件最终的性能甚至使器件失效。

现有的湿法氧化装置通常是在单一腔体对1片或少数几片半导体晶圆进行氧化反应，难以快速、高效地对多片半导体晶圆进行批量化湿法氧化工艺。现有的湿法氧化炉不能精确地调节氧化反应的温度和气体的浓度，难以在大范围内严格地控制每一个材料单元的氧化速率和深度及其全面均匀性。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种精确控制多片半导体材料氧化过程的批量化半导体湿法氧化装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种批量化半导体湿法氧化装置，它包括减震台、设置在减震台上的转盘、用于驱动转盘转动的驱动电机、设置在所述的转盘上的多个反应腔室、设置在减震台上的安装架、设于安装架上的腔室加热装置、设于安装架上的CCD成像装置，所述的腔室加热装置能够沿所述的安装架上下移动，所述的转盘用于在所述的驱动电机的驱动下将多个反应腔室分别移动至腔室加热装置加热的位置。

优选地，所述的反应腔室包括反应腔室外壳、上盖、设置在所述的反应腔室外壳内的多层石英支架，所述的多层石英支架包括多个沿上下方向排列设置的环状置物层，所述的置物层具有向内突出的多个支点，多个支点沿置物层周向均匀排布。

优选地，所述的反应腔室还包括进气管、出气管、与进气管相连通的多个进气支管，多个进气支管的出气口分别对应一个置物层。

优选地，所述的进气管、出气管及进气支管为石英材料制成。