[实用新型]用于激光器芯片氧化工艺的气化炉

说明书

本实用新型提出一种用于激光器芯片氧化工艺的气化炉，包括反应液体加温设备以及反应炉设备。该反应液体加温设备包括液体储备槽、加热装置以及气体提供装置。该气体提供装置经由一进气管线将载流气体打入储备腔室的液面之下，并对该储备腔室加热以生成蒸气，将蒸气经由出气管线送出至质量流量控制器。该反应炉设备包括反应炉本体、旋转载台以及真空气泵。其中该质量流量控制器的气体输出端连通至该反应腔室的顶侧以控制该蒸气输入至该反应腔室的流量。该旋转载台带动芯片旋转，经由数个连通至该真空气泵的抽气孔以使通过旋转该旋转载台于该旋转载台上形成涡流现象。本实用新型的氧化炉应用气体动力学的概念改善氧化工艺，以此提升氧化孔的等向性。

技术领域

本实用新型有关于一种气化炉，特别是指一种用于激光器芯片氧化工艺的气化炉。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL) 主要应用的波段介于850nm～940nm，其中激光器的共振腔主要由分布式布拉格反射器(Distributed Bragg reflector,DBR)与氧化孔径(Oxide Aperture) 决定，氧化的方式则决定了整个芯片的特性、操作时间、操作规格与可应用范围。一般氧化工艺通常以加热水产生水蒸气，再将水蒸气导入至高温腔室与其中的芯片进行反应。当制成的芯片需要更进阶的应用时，会在氧化工艺时将氧化孔径缩小，以提升芯片的性能。然而随着芯片的氧化孔径缩小，孔径的非等向性会越发严重，而边角造成的应力弱点容易造成芯片的凸台(mesa)裂开或剥落，因此造成成品的良率或可靠度不佳。

以砷化镓(GaAs)的垂直腔面发射激光器为例，以波长850nm～940nm 为主要应用范围，此波长应用范围所使用的外延片主要是以GaAs为衬底并搭配高铝组成的砷化铝镓(AlGaAs)做为氧化孔径层为主流。当垂直腔面发射激光器的氧化孔径做得太小时，氧化图形的不对称性会提高，而且孔径缩小同时会因为电流局限在过小的孔径上，造成芯片积热无法实时解热的问题，造成热反转(thermal roll-over)的问题；此外，图形的不对称性也代表外延片结构的应力分布不均匀，无论是长时间操作，或是高温、高电流下的操作，都很容易从这些应力不均匀的地方产生失效点。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于激光器芯片氧化工艺的气化炉，包括反应液体加温设备以及反应炉设备。该反应液体加温设备包括一具有储备腔室的液体储备槽、一设置于该液体储备槽内侧或外侧的加热装置以及一连通至该储备腔室的气体提供装置。其中该储备腔室内储备有反应液体，该加热装置对该储备腔室内的反应液体加热以生成蒸气，该气体提供装置经由一进气管线将载流气体打入该储备腔室的液面之下，以将该储备腔室内侧的该蒸气经由出气管线送出至一质量流量控制器。该反应炉设备包括一具有反应腔室的反应炉本体、一设置于该反应腔室内侧的旋转载台以及一设置于该反应炉本体一侧的真空气泵。其中该质量流量控制器的气体输出端连通至该反应腔室的顶侧以控制该蒸气输入至该反应腔室的流量，该旋转载台供芯片设置并带动该芯片旋转，该反应腔室对应于该旋转载台的底侧设置有数个连通至该真空气泵的抽气孔以使通过旋转该旋转载台于该旋转载台上形成涡流现象。

于一实施例中，该旋转载台包括一载台本体以及一设置于该载台本体一侧的转轴以及一带动该转轴枢转的驱动单元。

于一实施例中，该载台本体包括一设置于该转轴上的承台、一设置于该承台上的加热线圈以及一设置于该加热线圈上供该芯片设置的石墨载盘。

于一实施例中，该抽气孔以环状排列的形式分布在该反应腔室的底侧。

于一实施例中，该反应炉设备包括一设置于该反应腔室顶侧并连接至该质量流量控制器的该气体输出端的气体导引盘，该气体导引盘具有一主腔室以及数个分布于该气体导引盘表面并连通至该主腔室的气体输出口。

于一实施例中，该气体输出口放射状平均分布于该气体导引盘上。

于一实施例中，该气体输出口的气体输出方向正交于该载台本体上承载该芯片的表面。