CN117737838A - 一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，包括：对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫；向所述反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔的内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子；在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子。该复机方法大大缩短了所述复机方法所需总时长，从而显著提高了所述金属有机物化学气相沉积设备的生产稼动率。
Description
技术领域
本申请涉及金属有机物化学气相沉积技术领域，尤其涉及一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法。
背景技术
金属有机物化学气相沉积(Metal-organic ChemicalVapor Deposition，MOCVD)是一种气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术，广泛应用于半导体材料的外延生长，是目前GaN外延片的主流制造方法。
具体应用时，随着MOCVD机台运行次数的增加，MOCVD机台的反应腔需要进行定期的维护保养动作，而MOCVD机台的反应腔在维护保养完，重新应用前需要进行复机流程。但目前MOCVD机台的反应腔的复机流程耗时较长，严重影响了MOCVD机台的生产稼动率，其中，所述生产稼动率是指一台机器设备实际的生产数量与可能的生产数量的比值。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，以提高金属有机物化学气相沉积设备的生产稼动率。
为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，包括：
对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫；
向所述反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子；
在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子。
可选的，对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理包括：
利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理；
向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理；
其中，所述第一气体为惰性气体或还原性气体，所述第二气体为还原性气体。
可选的，向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理包括：
向所述反应腔内通入第二气体，先对所述反应腔加热第一温度第一时间，再对所述反应腔加热第二温度第二时间，所述第一温度小于所述第二温度。
可选的，利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理包括：利用第一气体，对所述反应腔进行预设次数的冲抽处理；其中，所述预设次数大于1，一次冲抽处理包括：
向所述反应腔通入第一气体，直至所述反应腔的压强达到第一压强；
将所述反应腔中的气体向外抽，直至所述反应腔的压强达到第二压强，所述第二压强小于所述第一压强。
可选的，所述预设次数的取值范围为5～20，包括端点值。
可选的，向所述反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子包括：
在第三温度下，向所述反应腔内通入铝源第三时间；
在第四温度下，向所述反应腔内通入铝源和第一流量的镁反应源第四时间，在所述反应腔的内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子。
可选的，所述第三温度的取值范围为800℃～1000℃；所述第三时间的取值范围为30分钟～60分钟；所述第四温度的取值范围为900℃～1200℃；所述第四时间的取值范围为2小时～4小时。
可选的，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源以及镓反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子，所述第二流量小于所述第一流量。
可选的，所述覆盖层还包括铟离子，在所述环境恢复层表面形成覆盖层包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源、镓反应源以及铟反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子，所述第二流量小于所述第一流量。
可选的，所述第一流量是所述第二流量的10～20倍。
可选的，通入所述反应腔内的Mg/Ga比取值范围为0.3：1～1：1；通入所述反应腔内的In/Ga比的取值范围为3：1～8：1。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本申请实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法所需总时长为7小时左右，相较于现有技术中的20个小时，大大缩短了所述复机方法所需总时长，从而显著提高了所述金属有机物化学气相沉积设备的生产稼动率。
而且，本申请实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法中，所述环境恢复层形成时所需反应时长大大缩短，因此，本申请实施例所提供的复机方法可以节省大量的MO源，从而大大降低所述复机方法的成本，进而降低了所述金属有机物化学气相沉积设备的生产成本。
另外，本申请实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法中，在所述环境恢复层形成之前增加了对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫，降低所述反应腔内的杂质保留在反应腔的内壁上以及MO源管道上的概率，解决因反应腔内的杂质浓度偏高而影响复机成功率的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法的流程图；
图2为本申请一个实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法的流程图；
图3为本申请一个实施例所提供的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法的流程图；
图4为采用实施例一的复机方法复机后的金属有机物化学气相沉积设备生产的外延片的ESD4000(抗静电能力)的良率示意图和采用实施例二的复机方法复机后的金属有机物化学气相沉积设备生产的外延片的ESD4000(抗静电能力)的良率示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
正如背景技术部分所述，目前MOCVD机台的反应腔的复机流程耗时较长，严重影响了MOCVD机台的生产稼动率
具体的，目前的复机流程需要先在反应腔内壁形成一层镁涂层，以在反应腔内部成膜，再进行一次较长时间的量产程序的空烤，以恢复反应腔的生长环境，其中，镁涂层的形成所需时长约10个小时，空烤所需时长约9个小时，导致目前的复机流程所需时长约20个小时，耗时较长，导致MOCVD机台的生产稼动率较低。
而且，目前的复机流程在形成镁涂层的过程中，会消耗大量的MO源，导致MOCVD机台的复机成本较高，从而使得MOCVD机台的生产成本较高。
另外，MOCVD机台的反应腔在经过维护保养后，直接进行长时间的镁涂层形成，容易把反应腔内的杂质保留在反应腔的内壁上以及MO源管道上，导致反应腔内的杂质浓度偏高，从而影响复机成功率。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，如图1所示，包括：
S10：对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫。
可选的，在本申请的一个实施例中，对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理包括：
利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理，其中，所述第一气体为惰性气体或还原性气体；
向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理，其中，所述第二气体为还原性气体。
需要说明的是，在上述实施例中，利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理为在反应腔不加热的条件下，利用第一气体对所述反应腔进行冲抽处理，以将所述MOCVD设备中MO管道以及所述反应腔内的颗粒及水氧等杂质排出所述反应腔，而且，在不加热的条件下，利用第一气体对所述反应腔进行冲抽处理，可以减少位于所述反应腔内的杂质因加热被氧化附着在所述反应腔内壁的风险。
具体的，在本申请的一个实施例中，利用第一气体，对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行冲抽处理包括：利用第一气体，对所述反应腔进行预设次数的冲抽处理；其中，一次冲抽处理包括：向所述反应腔通入第一气体，直至所述反应腔的压强达到第一压强；将所述反应腔中的气体向外抽，直至所述反应腔的压强达到第二压强，所述第二压强小于所述第一压强。其中，所述预设次数大于1，以通过利用第一气体对所述反应腔进行多循环的冲抽处理，快速将所述MOCVD设备中MO管道以及所述反应腔内的颗粒及水氧等杂质排出所述反应腔，从而尽量减小所述反应腔内的剩余杂质量。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述预设次数的取值范围为5-20，以在保证尽可能将所述MOCVD设备中MO管道以及所述反应腔内的颗粒及水氧等杂质排出所述反应腔的基础上，尽量缩短利用第一气体对所述反应腔进行冲抽处理的时间，从而有利于缩短所述MOCVD设备的复机时长。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述第一气体为N2，以降低所述第一气体的成本；可选的，所述第一压强的取值范围为400torr～600torr，向所述反应腔内通入第一气体的流量取值范围为300slm-600slm，向所述反应腔内通入第一气体的时间取值范围为1分钟～5分钟；所述第二压强的取值范围为50torr-200torr，抽压时间取值范围为3分钟～-10min，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述第一气体还可以为H2或其他气体，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，利用第一气体，对所述反应腔进行预设次数的冲抽处理包括：
在MOCVD设备维护后，启动MOCVD设备，在反应腔不加热的条件下，向所述反应腔内通入400slm的N2，直至所述反应腔的压强为500torr，可选的，在本申请的一个实施例中，在反应腔不加热的条件下，向所述反应腔内通入第一气体的时间为2分钟，但本申请对此并不做限定，在工艺能力允许的情况下，该时间越短越好，只要所述反应腔内的压强达到500torr；
停止通入N2，并从所述反应腔内向外抽气体，直至所述反应腔的压强降低至100torr，可选的，在本申请的一个实施例中，停止通入N2，并从所述反应腔内向外抽气体，直至所述反应腔的压力降低至100torr这一过程的时间为2分钟，但本申请对此并不做限定，在工艺能力允许的情况下，该时间越短越好，只要所述反应腔内的压强达到100torr；
重复执行上述操作预设次数，可选的，所述预设次数为5次，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理包括：向所述反应腔内通入第二气体，先对所述反应腔加热第一温度第一时间；再对所述反应腔加热第二温度第二时间，所述第一温度小于所述第二温度，从而先利用较低的第一温度对所述反应腔进行热处理，以将所述反应腔内的加热丝表层的水汽烘烤干净，再利用较高的第二温度对所述反应腔进行热处理，配合第二气体，以对所述反应腔内壁以及MO源管道上的氧化物还原分解，再将分解后的产物排出反应腔。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一温度的取值范围为700℃～900℃，包括端点值，以达到较好的烘烤水汽的效果；所述第二温度的取值范围为900℃～1200℃，需要说明的是，在本实施例中，所述第二温度的取值越高，所述反应腔内壁以及MO源管道的氧化物被还原分解的效果越好；所述第一时间的取值范围为10分钟～30分钟，所述第二时间的取值范围为10分钟～30分钟，以在保证所述加热丝上水汽的烘烤效果以及所述反应腔内壁以及MO源管道的氧化物被还原分解的效果的基础上，缩短利用第二气体对所述反应腔进行热处理的时间，从而有利于缩短所述复机方法的总时长。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第二气体为H2，向所述反应腔内通入第二气体的流量的取值范围为400slm-600slm，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在本申请的一个实施例中，向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理包括：
将反应腔的温度升高至800℃，反应腔的压强提高至200torr，用于放置待沉积件的载盘的转速提升至600rpm，向所述反应腔内通入H2，通入的流量为400slm，恒温10分钟，以将反应腔内加热丝表层的水汽烘烤干净；
维持所述反应腔的压强、载盘转速和通入H2的流量不变，将反应腔的温度升高至1100℃，并保持恒温20分钟，以将反应腔内壁以及MO源管道的氧化物还原分解，再排出反应腔。
需要说明的是，在上述实施例中，所述反应腔内的加热丝用于给所述反应腔加热，所述载盘的温度为所述反应腔内温度的检测基准，因此，在给所述反应腔加热的过程中，需要所述载盘保持转动状态，以获得较准的反应腔内的温度，便于反应腔内温度的控制。
S20：向所述MOCVD设备的反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子。
可选的，在本申请的一个实施例中，向所述MOCVD设备的反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子包括：
在第三温度下，向所述MOCVD设备的反应腔内通入铝源第三时间；
在第四温度下，向所述MOCVD设备的反应腔内通入铝源和第一流量的镁反应源第四时间，在所述反应腔的内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述第三温度的取值范围为800℃～1000℃；所述第三时间的取值范围为30分钟～60分钟；所述第四温度的取值范围为900℃～1200℃；所述第四时间的取值范围为2小时～4小时。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，向所述MOCVD设备的反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子包括：
保持反应腔内载盘的转速不变，即维持载盘的转速为600rpm，将反应腔内的压强提高至500torr，关闭H2，打开200slm的N2流量和100slm的NH3流量；
然后将所述反应腔内的温度下降至900℃，通入400sccm流量的TMAL反应源，进行AL源预处理30分钟；
再将所述反应腔内的温度上升至1100℃，保持TMAL反应源的通入，同时通入3000sccm流量的Cp2Mg反应源，时间为4小时，以生成包括AL和Mg的环境恢复层。
需要说明的是，在本实施例中，向所述反应腔中通入铝源进行第二预处理时，所述反应腔的温度下降至900℃，低于1000℃，可以避免通入所述反应腔内的铝源在所述载盘表面生层较厚的铝层，影响所述载盘的温度检测，从而影响所述反应腔的温度检测，甚至引起宕机。
还需要说明的是，在所述环境恢复层形成过程中，向所述反应腔内通入镁反应源之前，先向所述反应腔内通入铝源对所述反应腔进行预处理可以利用TMAL的吸水性好的特性，将对所述反应腔加热第二温度第二时间后所述反应腔内未被完全处理的水汽进行吸收；再向所述反应腔内通入铝源和镁反应源在所述反应腔的内壁形成环境恢复层，较高的压力(如500torr)、较高的温度(如1100℃)以及较长的反应时间(如4小时)，可以使得TMAL和Mg充分混合，并附着在反应腔内部；并且由于Mg的电离能较高，同时通入TMAl反应源，可以提高Mg的活性，使得反应腔内环境恢复层生长效率较高，提高所述环境恢复层的生长速度，缩短所述复机方法的总时长；并且所述环境恢复层中同时包括铝离子和镁离子，可以使得所述环境恢复层的致密性更高，从而使得所述环境恢复层可以以一个较小的厚度对反应腔实现一个较好的覆盖效果，以进一步缩短所述复机方法的总时长，从而提高所述MOCVD设备的生产稼动率。
另外，由于本申请实施例中，所述环境恢复层形成时所需反应时长大大缩短，因此，本申请实施例所提供的复机方法可以节省大量的MO源，从而大大降低所述复机方法的成本，进而降低了所述MOCVD设备的生产成本。
S30：在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子。
具体的，在本申请的一个实施例中，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源以及镓反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子，所述第二流量小于所述第一流量。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述第五温度的取值范围为800℃～1000℃之间，所述第五时间的取值范围为1小时～2小时。
具体的，在本申请的一个实施例中，在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源以及镓反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子，所述第二流量小于所述第一流量包括：
将所述反应腔载盘的转速提升至1000rpm，所述反应腔内的压强下降至200torr，所述反应腔的温度下降至900℃，关闭TMAl反应源，同时将Cp2Mg反应源的流量下降到300sccm，TMGa反应源的流量提升到800sccm，并打开200slm的N2流量和200slm的NH3流量，反应时间1.5小时，以在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子。
需要说明的是，目前主流量产的半导体结构包括铟和氮的产品，因此，在本申请的另一个实施例中，所述覆盖层还包括铟离子，以便于后续包括铟和氮的产品中铟的掺杂。具体的，在本实施例中，在所述环境恢复层表面形成覆盖层包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源、镓反应源以及铟反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子，所述第二流量小于所述第一流量。
具体的，在本申请的一个实施例中，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源、镓反应源以及铟反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子包括：
将所述反应腔载盘的转速提升至1000rpm，所述反应腔内的压强下降至200torr，所述反应腔的温度下降至900℃，关闭TMAl反应源，同时将Cp2Mg反应源的流量下降到300sccm，TMGa反应源的流量提升到800sccm，并打开TMIn反应源的流量到2000sccm，同时通入200slm的N2流量和200slm的NH3流量，反应时间1.5小时，以在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子。
需要说明的是，在上述实施例中，在所述覆盖层的形成过程中，将反应腔的温度下降至900℃是因为铟在高温下容易分解，如果反应腔的温度较高，会使得铟分解较多，使得所述覆盖层中铟的掺杂效果不好。而且，在所述覆盖层的形成过程中，将反应腔的温度下降至900℃可以对环境恢复层进行退火，提高包括镁离子和铝离子的环境恢复层的晶体质量。
还需要说明的是，在上述实施例中，所述覆盖层形成过程中，较大的TMGa流量能够覆盖在环境恢复层表面，防止后续正常生产中因Mg浓度偏高，导致后续量产沉积的外延片的电性异常，影响复机成功率。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一流量是所述第二流量的10～20倍，以在所述环境恢复层形成阶段利用大流量的镁反应源，快速形成所述环境恢复层，并在所述覆盖层形成阶段，利用小流量的镁反应源，对所述环境恢复层进行覆盖，在保证所述反应腔中具有一定镁浓度的同时，降低所述反应腔中镁的浓度，从而避免所述反应腔中镁浓度偏高，导致外延片电性异常，影响复机成功率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，通入所述反应腔内的Mg/Ga比取值范围为0.3：1～1：1，通入所述反应腔内的In/Ga比的取值范围为3：1～8：1，从而使得所述反应腔内的氛围快速恢复正常量产的条件，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：
S40：关闭所有的反应源，使得所述反应腔自然降温至400℃，以避免所述反应腔内降温过快，导致所述反应腔内的硬件受到损坏。
由上可知，本申请实施例所提供的MOCVD设备的复机方法所需总时长为7小时左右，相较于现有技术中的20个小时，大大缩短了所述复机方法所需总时长，从而显著提高了所述MOCVD设备的生产稼动率。
下面结合具体实施例，对本申请实施例所提供的MOCVD的复机方法进行描述。
实施例一
在本实施例中，如图2所示，所述MOCVD的复机方法包括：
S11：在MOCVD设备维护后，启动MOCVD设备，在反应腔不加热的条件下，向所述反应腔内通入400slm的N2，直至所述反应腔的压强为500torr，通气时长为2分钟；停止通入N2，并从所述反应腔内向外抽气体，直至所述反应腔的压强降低至100torr，抽气时长为2分钟；重复执行上述操作5次，即进行5个循环的冲抽处理，以尽可能的将维护时MO管道以及反应腔内的颗粒及水氧等杂质排出反应腔，并且在不升温的条件下进行该操作，可以减少因杂质氧化附着在反应腔内壁的风险。
S21：先将反应腔的温度升高至800℃，反应腔的压强提高至200torr，用于放置待沉积件的载盘的转速提升至600rpm，向所述反应腔内停止通入N2，开始通入H2，通入的流量为400slm，恒温10分钟，以将反应腔内加热丝表层的水汽烘烤干净；然后维持所述反应腔的压强、载盘转速和通入H2的流量不变，将反应腔的温度升高至1100℃，并保持恒温20分钟，以将反应腔内壁以及MO源管道的氧化物还原分解，再排出反应腔。
S31：保持反应腔内载盘的转速不变，即维持载盘的转速为600rpm，将反应腔内的压强提高至500torr，关闭H2，打开200slm的N2流量和100slm的NH3流量；然后将所述反应腔内的温度下降至900℃，通入400sccm流量的TMAL反应源，进行AL源预处理30分钟；再将所述反应腔内的温度上升至1100℃，保持TMAL反应源的通入，同时通入3000sccm流量的Cp2Mg反应源，时间为4小时，以生成包括AL和Mg的环境恢复层。
S41：将所述反应腔载盘的转速提升至1000rpm，所述反应腔内的压强下降至200torr，所述反应腔的温度下降至900℃，关闭TMAl反应源，同时将Cp2Mg反应源的流量下降到300sccm，TMGa反应源的流量提升到800sccm，并打开TMIn反应源的流量到2000sccm，同时通入200slm的N2流量和200slm的NH3流量，反应时间1.5小时，以在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子。
S51：关闭所有反应源，使得所述反应腔自然降温至400℃。
实施例二：
在本实施例中，如图3所示，所述MOCVD的复机方法包括：
S12：在MOCVD设备维护后，启动MOCVD设备，在反应腔不加热的条件下，向所述反应腔内通入400slm的N2，直至所述反应腔的压强为500torr，通气时长为2分钟；停止通入N2，并从所述反应腔内向外抽气体，直至所述反应腔的压强降低至100torr，抽气时长为2分钟；重复执行上述操作5次，即进行5个循环的冲抽处理。
S22：先将反应腔的温度升高至800℃，反应腔的压强提高至200torr，用于放置待沉积件的载盘的转速提升至600rpm，向所述反应腔内停止通入N2，开始通入H2，通入的流量为400slm，恒温10分钟，以将反应腔内加热丝表层的水汽烘烤干净；然后维持所述反应腔的压强、载盘转速和通入H2的流量不变，将反应腔的温度升高至1100℃，并保持恒温20分钟，以将反应腔内壁以及MO源管道的氧化物还原分解，再排出反应腔。
S32：保持反应腔内载盘的转速不变，即维持载盘的转速为600rpm，将反应腔内的压强提高至500torr，关闭H2，打开200slm的N2流量和100slm的NH3流量；然后将所述反应腔内的温度下降至1000℃，同时通入400sccm流量的TMAL反应源、200sccm流量的TMGa反应源以及3000sccm流量的Cp2Mg反应源，时间为4.5小时，以生成包括AL和Mg的环境恢复层。
S42：将所述反应腔载盘的转速提升至1000rpm，所述反应腔内的压强下降至200torr，所述反应腔的温度下降至900℃，关闭TMAl反应源，同时将Cp2Mg反应源的流量下降到300sccm，TMGa反应源的流量提升到800sccm，并打开TMIn反应源的流量到2000sccm，同时通入200slm的N2流量和200slm的NH3流量，反应时间1.5小时，以在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子。
S52：关闭所有反应源，使得所述反应腔自然降温至400℃。
对比实施例一和实施例二可以发现，相较于实施例一中的步骤S31，实施例二中的步骤S32直接进行包括铝离子和镁离子的环境恢复层的生成，减少了铝源预处理的过程。
如图4所示，图4示出了采用实施例一的复机方法复机后的MOCVD设备生产的外延片的ESD4000(抗静电能力)的良率示意图和采用实施例二的复机方法复机后的MOCVD设备生产的外延片的ESD4000(抗静电能力)的良率示意图，从图4中可以看出，实施例一的ESD4000良率为98％，实施例二的ESD4000良率为88％；相较于实施例二的ESD4000良率，实施例一的ESD4000良率明显较高。
综上，本申请实施例所提供的MOCVD设备的复机方法所需总时长为7小时左右，相较于现有技术中的20个小时，大大缩短了所述复机方法所需总时长，从而显著提高了所述MOCVD设备的生产稼动率。
而且，本申请实施例所提供的MOCVD设备的复机方法中，所述环境恢复层形成时所需反应时长大大缩短，因此，本申请实施例所提供的复机方法可以节省大量的MO源，从而大大降低所述复机方法的成本，进而降低了所述MOCVD设备的生产成本。
另外，本申请实施例所提供的MOCVD设备的复机方法中，在所述环境恢复层形成之前增加了对所述MOCVD设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫，降低所述反应腔内的杂质保留在反应腔的内壁上以及MO源管道上的概率，解决因反应腔内的杂质浓度偏高而影响复机成功率的问题。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，包括：
对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理，以对所述反应腔内的杂质进行清扫；
向所述反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子；
在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子。
2.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，对所述金属有机物化学气相沉积设备的反应腔进行第一预处理包括：
利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理；
向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理；
其中，所述第一气体为惰性气体或还原性气体，所述第二气体为还原性气体。
3.根据权利要求2所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，向所述反应腔内通入第二气体，对所述反应腔进行热处理包括：
向所述反应腔内通入第二气体，先对所述反应腔加热第一温度第一时间，再对所述反应腔加热第二温度第二时间，所述第一温度小于所述第二温度。
4.根据权利要求2所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，利用第一气体，对所述反应腔进行冲抽处理包括：利用第一气体，对所述反应腔进行预设次数的冲抽处理；其中，所述预设次数大于1，一次冲抽处理包括：
向所述反应腔通入第一气体，直至所述反应腔的压强达到第一压强；
将所述反应腔中的气体向外抽，直至所述反应腔的压强达到第二压强，所述第二压强小于所述第一压强。
5.根据权利要求4所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，所述预设次数的取值范围为5～20，包括端点值。
6.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，向所述反应腔内通入铝源，对所述反应腔进行第二预处理，并在所述反应腔内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子包括：
在第三温度下，向所述反应腔内通入铝源第三时间；
在第四温度下，向所述反应腔内通入铝源和第一流量的镁反应源第四时间，在所述反应腔的内壁形成环境恢复层，所述环境恢复层包括镁离子和铝离子。
7.根据权利要求6所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，所述第三温度的取值范围为800℃～1000℃；所述第三时间的取值范围为30分钟～60分钟；所述第四温度的取值范围为900℃～1200℃；所述第四时间的取值范围为2小时～4小时。
8.根据权利要求6所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源以及镓反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子和镓离子，所述第二流量小于所述第一流量。
9.根据权利要求6所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，所述覆盖层还包括铟离子，在所述环境恢复层表面形成覆盖层包括：
在第五温度下，向所述反应腔内通入第二流量的镁反应源、镓反应源以及铟反应源第五时间，在所述环境恢复层表面形成覆盖层，所述覆盖层包括镁离子、镓离子和铟离子，所述第二流量小于所述第一流量。
10.根据权利要求8或9所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，所述第一流量是所述第二流量的10～20倍。
11.根据权利要求9所述的金属有机物化学气相沉积设备的复机方法，其特征在于，通入所述反应腔内的Mg/Ga比取值范围为0.3：1～1：1；通入所述反应腔内的In/Ga比的取值范围为3：1～8：1。
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