本发明涉及水平液相外延设备,尤其涉及一种用于水平液相外延生长的石墨舟。
背景技术:
水平液相外延设备中,石墨舟用于提供外延片的生长场所,是液相外延的核心。目前所使用的石墨舟主要可以分为放置母液的液槽滑移和放置衬底的滑块滑移两类。衬底滑移类型石墨舟的最大优点是液槽和滑块之间结构紧密,生长时液槽不易移动,可降低母液残留,但是由于滑块上需要挖一个凹槽来放置衬底,在加工过程中凹槽的垂直度和底面的平整度难以保证,因而也会影响高质量外延薄膜的生长。母液滑移类型石墨舟,在底座上设置底板,底板上开设和衬底同样大小的孔道来放置衬底,滑块上也开设孔道来放置母液,拉杆拉动滑块移动使母液与衬底接触,从而在衬底上外延生长一层薄膜。母液滑移类型石墨舟,结构简单、易于加工,但是由于液槽与底板之间的间隙较大,液槽移动过程中容易偏移正常位置,导致与底板之间产生更大的间隙,容易导致薄膜表面出现母液残留,需要进行改良。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构简单、易于加工、使用方便、有利于降低母液残留的用于水平液相外延生长的石墨舟。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种用于水平液相外延生长的石墨舟,包括自下而上依次布置的底座、底板及滑块,所述底座上设有热偶放置孔,所述底板上设有基片放置槽,所述滑块上设有母液槽,所述底座两侧设有可拆卸的挡边,所述底板和所述滑块设于两所述挡边之间,所述挡边上设有用于将滑块压紧于所述底板上的压条。
作为上述技术方案的进一步改进:所述母液槽上设有补偿匀气盖板,所述补偿匀气盖板上设有多个均匀布置的补偿孔,所述补偿匀气盖板外周设有补偿槽。
作为上述技术方案的进一步改进:所述基片放置槽内设置有调整垫片。
作为上述技术方案的进一步改进:两所述挡边的底部通过连接板相连,所述底板位于所述连接板上,所述挡边与所述底座之间通过螺钉销相连。
作为上述技术方案的进一步改进:所述底板包括基片放置板以及位于基片放置板下方的防粘连底板,所述基片放置槽设于所述基片放置板上,所述基片放置板、所述防粘连底板以及所述底座之间设有第一定位销,所述第一定位销上端低于或平齐于所述基片放置板的上表面。
作为上述技术方案的进一步改进:所述底座、所述底板及所述滑块之间设有用于定位所述滑块初始位置的第二定位销。
作为上述技术方案的进一步改进:所述底座底部沿长度方向设有多个定位孔。
作为上述技术方案的进一步改进:所述滑块上设有用来与拉杆配合的腰型孔。
作为上述技术方案的进一步改进:所述滑块上部设有盖板。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明公开的用于水平液相外延生长的石墨舟,采用类似母液滑移结构,并在滑块上设置母液槽、底板上设置基片放置槽,利用挡边对滑块进行定位、导向,利用挡边上的压条将滑块压紧于底板上,可减少滑块与底板之间的间隙,进而减少母液残留,且结构简单、易于加工;挡边与底座之间采用可拆卸结构,从而可将底座、底板及滑块进行分解,底座上设置热偶放置孔,安装石墨舟时中心测温热偶的石英管与石墨舟底座不需要拆卸,使石墨舟装卸更方便,也可以使测温热偶与底座的相对位置始终保持不变,有利于设备重复进行工艺过程。
附图说明
图1是本发明用于水平液相外延生长的石墨舟的俯视结构示意图。
图2是图1的a-a视图。
图3是图2的b-b视图。
图中各标号表示:1、底座;11、热偶放置孔;12、挡边;13、压条;14、调整垫片;15、连接板;16、定位孔;2、底板;21、基片放置槽;22、基片放置板;23、防粘连底板;3、滑块;31、母液槽;32、补偿匀气盖板;321、补偿孔;33、补偿槽;34、腰型孔;35、保护槽;4、第一定位销;5、第二定位销;6、盖板;7、螺钉销。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图3示出了本发明的一种实施例,本实施例的用于水平液相外延生长的石墨舟,包括自下而上依次布置的底座1、底板2及滑块3,底座1上设有热偶放置孔11,底板2上设有基片放置槽21,滑块3上设有母液槽31,底座1两侧设有可拆卸的挡边12,底板2和滑块3设于两挡边12之间,挡边12上设有用于将滑块3压紧于底板2上的压条13。
该用于水平液相外延生长的石墨舟,采用类似母液滑移结构,并在滑块3上设置母液槽31、底板2上设置基片放置槽21,利用挡边12对滑块3进行定位、导向,利用挡边12上的压条13将滑块3压紧于底板2上,可减少滑块3与底板2之间的间隙,进而减少母液残留,且结构简单、易于加工;挡边12与底座1之间采用可拆卸连接结构,从而可将底座1、底板2及滑块3进行分解,底座1上设置热偶放置孔11,安装石墨舟时中心测温热偶的石英管与石墨舟的底座1不需要拆卸,使石墨舟装卸更方便,也可以使测温热偶与底座1的相对位置始终保持不变,有利于设备重复进行工艺过程。优选地,两挡边12的底部通过连接板15相连,也即两挡边12和连接板15构成u型的整体,压条13通过螺钉销7固定安装于挡边12的顶部,相应地,底板2位于连接板15上,挡边12与底座1之间通过螺钉销7相连;热偶放置孔11则沿底座1的长度方向布置并位于底座1的中心位置。
进一步地,本实施例中,母液槽31上设有补偿匀气盖板32,补偿匀气盖板32上设有多个均匀布置的补偿孔321,补偿匀气盖板32外周设有补偿槽33。当拉杆(图中未示出)拉动滑块3至外延位置时,母液槽31位于基片放置槽21上方,补偿匀气盖板32及其外周的一圈补偿槽33在工艺过程中及后续的降温过程中都可以及时地对基片进行汞蒸气补偿,保证基片四周的汞蒸气浓度一致,进而保证薄膜生长质量。
更进一步地,本实施例中,基片放置槽21内设置有调整垫片14。可通过调整垫片14调整基片的高度,减少基片放置槽21的加工误差对薄膜质量的影响,减少母液残留。
进一步地,本实施例中,底板2包括基片放置板22以及位于基片放置板22下方的防粘连底板23,基片放置槽21设于基片放置板22上,基片放置板22、防粘连底板23以及底座1之间设有第一定位销4,也即通过第一定位销4将底板2固定于底座1上,第一定位销4上端低于或平齐于基片放置板22的上表面。当出现基片粘连时,可以卸下第一定位销4,然后将基片放置板22、防粘连底板23一起取出进行处理,减少处理难度,降低粘连对石墨舟产生的损伤;第一定位销4上端应该低于或平齐于基片放置板22的上表面,避免对滑块3的移动产生干涉。
进一步地,本实施例中,底座1、底板2及滑块3之间设有用于定位滑块3初始位置的第二定位销5。也即通过第二定位销5来确定滑块3的初始位置,确保拉舟的位置正确,需要拉动滑块3时,将第二定位销5拔出即可。其中,第二定位销5上端优选凸出滑块3上表面。第一定位销4、第二定位销5及螺钉销7均采用高纯石墨加工制作,且第一定位销4优选采用带螺纹结构,便于将底板2和底座1连接固定;第二定位销5则无需带螺纹,便于插拔。
进一步地,本实施例中,底座1底部沿长度方向设有多个定位孔16。便于将石墨舟定位在炉体内不同位置使用。其中,定位孔16优选与热偶放置孔11贯通。
进一步地,本实施例中,滑块3上设有用来与拉杆配合的腰型孔34,相应地,拉杆与腰型孔34孔壁接触的位置也采用椭圆形设计,增加两者的接触面积,避免因拉力过大导致拉孔破裂,且相比常见的圆杆配圆孔结构,可大大降低拉杆的定位难度,提高操作的便利性。
更进一步地,本实施例中,滑块3上部设有盖板6。设置盖板6有利于防止母液挥发,表面母液配比出现偏差。
使用方法:将石墨舟(具体为底座1)放置在舟架上,将拉杆与腰型孔34配合好,拔掉第二定位销5。待温度达到工艺要求后,拉杆整体拉动滑块3、盖板6到外延位置,也即母液槽31与基片放置槽21对齐,基片表面开始外延生长薄膜,外延完成后,拉杆将滑块3、盖板6移动到晶片保护位置,基片脱离母液,进入到保护槽35下方,然后进行降温,最后取舟、取片。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。