[發明專利]一種防止母液大面積殘留的液相外延石墨舟

無效

• 申請號: 200910047695.8
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101586252A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 王奇偉;于清華;何家玉;鄧惠勇;戴寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: C30B19/06
• 分類號: C30B19/06
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 郭 英

技術領域

本發明涉及半導體單晶薄膜液相外延生長技術，具體指一種防止母液大面 積殘留的液相外延石墨舟，它適用于在生長剛結束的高溫下殘留母液仍呈液態 的液相外延生長體系。

背景技術

在目前水平滑動舟液相外延生長中，用的石墨舟一般有底座、底板、滑塊 組成。石墨舟在尺寸和結構設計上已有所改進，(見新型水平滑動石墨舟[P]， 專利號CN88201086A)。但是對于母液在生長溫度下，流動性強的生長體系， 液相外延過程中會遇到大面積母液殘留在薄膜上的情況，降低了外延的薄膜成 品率。例如，在富碲溶液液相外延生長碲鎘汞時，經常有碲的殘留。在冷卻取 出襯底后，無法清除殘液而不破壞薄膜，(見一種用于碲鎘汞液相外延薄膜材 料生長的帶有母液清除裝置的石墨舟[P]，專利號CN1360090A)。在以富銦溶 液550攝氏度下，水平滑動舟法液相外延生長銦砷銻時，生長的薄膜上經常有 銦殘液殘留。

發明內容

本發明的目的是提供一種防止母液大面積殘留的液相外延石墨舟，解決外 延薄膜生長過程中發生的大面積母液殘留的技術問題。

本發明一種防止母液大面積殘留的石墨舟結構如附圖1所示，它包括底板 1、滑塊2、可翻轉襯底托板3、控制栓4、轉動軸5、底座6。底板1上開有殘 留母液收集槽101，和安裝轉動軸5的圓孔102，安裝控制栓4的方孔103，控 制滑塊2方向的卡槽104，安裝可翻轉襯底托板3的孔105。滑塊2上開有一 個用于放置薄膜生長母液的母液槽201，滑塊2嵌在底板1上面的卡槽104內， 可以左右自由滑動。如圖6所示，可翻轉襯底托板3兩端呈楔形，截面是平行 四邊形，上有放置襯底的襯底槽301，和一個安裝轉動軸5的圓孔302，如圖4 所示，安裝轉動軸5穿過可翻轉襯底托板3上圓孔302和底板1上的圓孔102， 將可翻轉襯底托板3安裝在底板1上的孔105中，可翻轉襯底托板3可以繞轉 動軸5轉動。控制栓4插在底板1上的方孔103中，在孔中可以左右滑動。底 板1放在底座6的卡槽601中。如圖3所示，底板1上開有放置可翻轉襯底托 板3的孔105的形狀，正好和可翻轉襯底托板3形狀相吻合。生長前，石墨舟 各部件的相對位置如圖1所示，控制栓4插到最右端，托住可翻轉襯底托板3， 可翻轉襯底托板3與底板上的孔105正好吻合。生長時，石墨舟的各部件的相 對位置如圖2所示。滑塊推到圖2位置，母液槽201和襯底槽301上下對正。 石墨舟在薄膜生長結束后，滑塊2推到如圖3所示位置，帶動控制栓4移動， 使可翻轉襯底托板3翻轉，從而襯底傾斜。在高溫下，殘留母液成液態，受重 力作用流入殘留母液收集槽中101，與生長薄膜分離。

本發明的優點在于：本發明不但能夠實現傳統的水平式液相外延生長半導 體單晶薄膜，而且能夠通過滑塊滑動，帶動控制栓的移動，從而使可翻轉襯底 托板的傾斜，在高溫時，襯底上的殘留母液呈液態的情況下，殘留母液受重力 作用流入殘留母液收集槽，減少了薄膜表面母液殘留，增大了薄膜的可用面積。

附圖說明

圖1為生長前石墨舟的剖面結構示意圖。

圖2為生長時石墨舟的剖面結構示意圖。

圖3為生長后石墨舟的剖面結構示意圖。

圖4為石墨舟結構的俯視示意圖。

圖5為石墨舟剖面結構局部放大示意圖。

圖6為可翻轉襯底托板截面示意圖。

圖7為石墨舟底板俯視示意圖。

圖8為石墨舟底座的俯視圖。

圖中：1-底板，101-殘留母液收集槽，102-底板上放置轉軸的圓孔， 103-放置控制栓的方孔，104-控制滑塊方向的卡槽，105-安裝可翻轉襯底 板的孔，2-滑塊，201-母液槽，3-可翻轉襯底托板，301-襯底槽，302- 可翻轉襯底托板上放置轉軸的圓孔，4-控制栓，5-轉動軸，6-底座，601- 放置底板的卡槽。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明進一步具體說明：