直立多片擠壓式液相外延石墨舟的製作方法

2023-05-07 06:43:21 1

專利名稱：直立多片擠壓式液相外延石墨舟的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於半導體光電子技術領域。
液相外延是製作LED晶片的主要手段。目前晶片生長是用襯底水平放置的滑動式石墨舟，如

圖1所示。襯底水平放置在凹槽中，源液置於液槽中，生長時將源液推至襯底上方，使之相接觸。生長完成後，推開源液，停止生長。這種石墨舟每次只能生長一片，產量低。源液氧化膜落在襯底上形成缺陷；操作中容易劃傷襯底上的外延層，使晶片的成品率下降。
為克服上述缺點，本實用新型提出一種可一次生長10片以上晶片，排除氧化膜幹擾，外延表面不會被劃傷的直立多片擠壓式外延石墨舟。整個石墨舟用高純石墨製成，由源液槽、生長室、廢液槽和外罩箱組成。
圖2是本實用新型的縱剖面圖；圖3是圖2中生長室1的俯視放大圖；圖4是不同形狀的襯底夾板的左視圖。
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施例作詳細說明。
生長室1是在一石墨板上開出的方孔。源液槽2盛放欲生長的源液3，源液上面放一帶斜面的石墨壓塊4，源液槽的底部是帶濾孔的過濾板6，該源液槽置於生長室的石墨板的上方。廢液槽8是盛放生長完畢的源液，廢液槽的上面有帶方孔的蓋板7，該廢液槽置於生長室的石墨板的下方。源液槽和廢液槽可沿生長室的石墨板一起滑動。此三部分均置於石墨外罩箱10中，外罩箱上方裝有對壓塊施壓的帶有斜面的石墨壓板5。
圖3所示的生長室兩側各放一片襯底夾板11，薄石墨片12插入夾板的凹槽裡，將生長室隔成多個小生長室，每片薄石墨片的兩側各放一片襯底13。更換不同槽距的襯底夾板，可調整二片襯底間的間距(即源液的厚度)。使用不同形狀的襯底夾板，可適用於不同形狀的襯底。矩形襯底可選用圖4(a)所示形狀的襯底夾板，圖形和半圓形的襯底可選用圖4(b)所示形狀的襯底夾板。
當外延生長時，按圖2箭頭所示方向移動源液槽，壓塊受壓板的擠壓將源液經過濾板壓入生長室，與襯底表面接觸，氧化膜則留在源液槽裡。生長完成後，再向前移動源液槽，源液經蓋板的方孔落入下面的廢液槽中，使源液與襯底分離，停止生長。若生長多層外延層時可設多個源液槽與廢液槽，重複上述操作就得多層外延層。
本實用新型的優點(1)襯底直立放置，縮小了空間，可多片(10片以上)同時生長，提高了產量；(2)設計了各種襯底夾板，可進行任意形狀襯底的外延生長，提高了襯底的使用面積；(3)採用帶過濾板的源液槽，可濾掉源液的氧化膜，改善了外延層表面形貌與結晶質量，外延層厚度均勻，層間界線平直；(4)藉助擠壓裝置使源液注進與洩出生長室，消除了外延表面被劃傷的弊病，表面平整光亮，成品率高；(5)該石墨舟適用於多種半導體光電材料的液相生長，如GaAs，GaP，InP，GaAlAs，InGaAsP等，是通用性強的實驗室與工業生產型外延用器具。
權利要求1.一種液相外延石墨舟，其特徵是源液槽2，生長室1和廢液槽8三部分均置於石墨外罩箱10中。
2.根據權利要求1所述的石墨舟，其特徵在於源液槽的上方有一帶斜面的壓塊4，槽的底部是帶濾孔的過濾板6。
3.根據權利要求1所述的石墨舟，其特徵是生長室1是一方孔，可放置不同槽距和形狀的襯底夾板11，用薄石墨片12隔成多個小生長室。
4.根據權利要求1所述的石墨舟，其特徵是廢液槽上有一帶方孔的蓋板7。
5.根據權利要求1所述的石墨舟，其特徵是外罩箱的上方有一帶斜面的壓板5。
專利摘要本實用新型是一種直立多片擠壓式液相外延石墨舟。採用襯底直立方式，可同時生長10片以上晶片。源液槽帶有過濾板和壓塊，能有效地除去源液中的氧化膜。該石墨舟的特點在於晶片產量高，外延層的厚度均勻，表面平整光亮，成品率高。
文檔編號C30B19/06GK2080070SQ9022321
公開日1991年7月3日 申請日期1990年11月5日 優先權日1990年11月5日
發明者何勝夫, 羅宗鐵, 董萍, 魏文超, 李向文, 趙宇 申請人:中科院長春物理研究所