[发明专利]一种半导体材料制备系统

权利要求书

1.一种半导体材料制备系统，其包括壳体（1）、进气端法兰结构（2）、第一气源管线（3）、第二气源管线（4）、第三气源管线（5）、镓舟结构（6）、缓冲管（7）、第一隔离板（8）、第二隔离板（9）、镓源源管（10）、基板（11）、尾气端法兰结构（12）、尾气管线（13）和真空泵（14），其特征在于，壳体（1）内部中空，壳体（1）沿水平方向延伸设置，壳体（1）的前后两端分别通过连接设置进气端法兰结构（2）和尾气端法兰结构（12）以将壳体（1）内部形成前后封闭的炉腔，所述炉腔内设置有沿竖直方向且隔断所述炉腔的第一隔离板（8）和第二隔离板（9），第一隔离板（8）在前，第二隔离板（9）在后，第一隔离板（8）和第二隔离板（9）将所述炉腔在前后方向上依次分隔为资源腔（17）、缓冲腔（16）和生长腔（15），资源腔（17）内设置有镓舟结构（6）和缓冲管（7），镓舟结构（6）的前端与第一气源管线（3）连通，镓舟结构（6）的后端通过镓源源管（10）连通至生长腔（15）以用于为生长腔（15）提供用于生长所述半导体材料的第一原料气，缓冲管（7）的前端与第二气源管线（4）连通，缓冲管（7）的后端通过设置在第一隔离板（8）上的第一气源孔与缓冲腔（16）导通，资源腔（17）的前端还设置有与其连通的第三气源管线（5），第一隔离板（8）上还设置有连通资源腔（17）与缓冲腔（16）的第二气源孔，来自于第二气源管线（4）的气体通过缓冲管（7）后经第一气源孔进入缓冲腔（16），来自于第三气源管线（5）的气体在通过资源腔（17）内位于镓舟结构（6）和缓冲管（7）外部的空间后经第二气源孔进入缓冲腔（16），缓冲腔（16）通过设置在第二隔离板（9）上的出气孔（91）连通至生长腔（15）以用于为生长腔（15）提供用于生长所述半导体材料的第二原料气；所述资源腔（17）和生长腔（15）的外部分别设置有相互隔离开的第二加热器（20）和第一加热器（18）；所述生长腔（15）内设置有基板（11），基板（11）上形成有用于半导体材料生长的衬底，所述尾气端法兰结构（12）上设置有尾气出口，尾气出口通过尾气管线（13）与真空泵（14）相连。

2.如权利要求1所述的一种半导体材料制备系统，其特征在于，所述镓舟结构（6）采用为两端开口的管状结构，所述镓舟结构（6）跨接在进气端法兰结构（2）与第一隔离板（8）之间，以前端为入口端，后端为出口端，镓舟结构（6）的入口端形成有进气腔（61），进气腔（61）与第一气源管线（3）连通，镓舟结构（6）的出口端形成有出气腔（67），出气腔（67）与镓源源管（10）的进气端相连通，在进气腔（61）与出气腔（67）之间形成有用于盛放金属镓液（69）的镓舟腔，进气腔（61）、镓舟腔和出气腔（67）之间流体连通，且，气体在镓舟腔内的流动为变速流动。

3.如权利要求2所述的一种半导体材料制备系统，其特征在于，所述镓舟结构（6）包括管壳（65），所述进气腔（61）、镓舟腔和出气腔（67）均位于管壳（65）内，进气腔（61）与镓舟腔之间通过第一隔板（62）进行部分的隔断，第一隔板（62）沿管壳（65）的径向截面横跨管壳（65）而设置，仅在其顶部形成有用于实现进气腔（61）与镓舟腔之间流体连通的开口（623），镓舟腔和出气腔（67）之间通过第三隔板（66）进行部分的隔断，第三隔板（66）沿管壳（65）的径向截面横跨管壳（65）而设置，仅在其顶部形成有用于实现镓舟腔与出气腔（67）之间流体连通的连通口，金属镓液（69）被盛放在第一隔板（62）和第三隔板（66）之间；管壳（65）内的顶部还设置有多个沿竖直方向设置的阻流板（63），各阻流板（63）的底部均高于镓舟腔内金属镓液（69）的液面，且各阻流板（63）的底部与金属镓液（69）的液面之间的距离不同，阻流板（63）用于改变镓舟腔内气体在不同位置处的流速。