[发明专利]一种防止母液大面积残留的液相外延石墨舟

说明书

技术领域

本发明涉及半导体单晶薄膜液相外延生长技术，具体指一种防止母液大面 积残留的液相外延石墨舟，它适用于在生长刚结束的高温下残留母液仍呈液态 的液相外延生长体系。

背景技术

在目前水平滑动舟液相外延生长中，用的石墨舟一般有底座、底板、滑块 组成。石墨舟在尺寸和结构设计上已有所改进，(见新型水平滑动石墨舟[P]， 专利号CN88201086A)。但是对于母液在生长温度下，流动性强的生长体系， 液相外延过程中会遇到大面积母液残留在薄膜上的情况，降低了外延的薄膜成 品率。例如，在富碲溶液液相外延生长碲镉汞时，经常有碲的残留。在冷却取 出衬底后，无法清除残液而不破坏薄膜，(见一种用于碲镉汞液相外延薄膜材 料生长的带有母液清除装置的石墨舟[P]，专利号CN1360090A)。在以富铟溶 液550摄氏度下，水平滑动舟法液相外延生长铟砷锑时，生长的薄膜上经常有 铟残液残留。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止母液大面积残留的液相外延石墨舟，解决外 延薄膜生长过程中发生的大面积母液残留的技术问题。

本发明一种防止母液大面积残留的石墨舟结构如附图1所示，它包括底板 1、滑块2、可翻转衬底托板3、控制栓4、转动轴5、底座6。底板1上开有残 留母液收集槽101，和安装转动轴5的圆孔102，安装控制栓4的方孔103，控 制滑块2方向的卡槽104，安装可翻转衬底托板3的孔105。滑块2上开有一 个用于放置薄膜生长母液的母液槽201，滑块2嵌在底板1上面的卡槽104内， 可以左右自由滑动。如图6所示，可翻转衬底托板3两端呈楔形，截面是平行 四边形，上有放置衬底的衬底槽301，和一个安装转动轴5的圆孔302，如图4 所示，安装转动轴5穿过可翻转衬底托板3上圆孔302和底板1上的圆孔102， 将可翻转衬底托板3安装在底板1上的孔105中，可翻转衬底托板3可以绕转 动轴5转动。控制栓4插在底板1上的方孔103中，在孔中可以左右滑动。底 板1放在底座6的卡槽601中。如图3所示，底板1上开有放置可翻转衬底托 板3的孔105的形状，正好和可翻转衬底托板3形状相吻合。生长前，石墨舟 各部件的相对位置如图1所示，控制栓4插到最右端，托住可翻转衬底托板3， 可翻转衬底托板3与底板上的孔105正好吻合。生长时，石墨舟的各部件的相 对位置如图2所示。滑块推到图2位置，母液槽201和衬底槽301上下对正。 石墨舟在薄膜生长结束后，滑块2推到如图3所示位置，带动控制栓4移动， 使可翻转衬底托板3翻转，从而衬底倾斜。在高温下，残留母液成液态，受重 力作用流入残留母液收集槽中101，与生长薄膜分离。

本发明的优点在于：本发明不但能够实现传统的水平式液相外延生长半导 体单晶薄膜，而且能够通过滑块滑动，带动控制栓的移动，从而使可翻转衬底 托板的倾斜，在高温时，衬底上的残留母液呈液态的情况下，残留母液受重力 作用流入残留母液收集槽，减少了薄膜表面母液残留，增大了薄膜的可用面积。

附图说明

图1为生长前石墨舟的剖面结构示意图。

图2为生长时石墨舟的剖面结构示意图。

图3为生长后石墨舟的剖面结构示意图。

图4为石墨舟结构的俯视示意图。

图5为石墨舟剖面结构局部放大示意图。

图6为可翻转衬底托板截面示意图。

图7为石墨舟底板俯视示意图。

图8为石墨舟底座的俯视图。

图中：1-底板，101-残留母液收集槽，102-底板上放置转轴的圆孔， 103-放置控制栓的方孔，104-控制滑块方向的卡槽，105-安装可翻转衬底 板的孔，2-滑块，201-母液槽，3-可翻转衬底托板，301-衬底槽，302- 可翻转衬底托板上放置转轴的圆孔，4-控制栓，5-转动轴，6-底座，601- 放置底板的卡槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步具体说明：