一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟的制作方法

1.本发明涉及半导体薄膜制备技术领域，尤其涉及一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟。


背景技术：

2.碲镉汞材料是一种重要的红外光敏材料，通过改变镉组分可调节其禁带宽度，使其探测范围可以覆盖所有的红外波段。碲镉汞是制备高性能红外焦平面探测器最常用材料，碲镉汞材料的生长方法很多，主要包括分子束外延(mbe)法、金属有机物汽相外延(movpe)法和液相外延(lpe)法。其中液相外延(lpe)技术是最早取得碲镉汞外延成功的技术，相比其他生长技术，碲镉汞材料液相外延技术在光响应性能、制备成本、掺杂材料生长等方面具有不可替代的优势。液相外延技术是一种准平衡态生长，所生长的碲镉汞液相外延技术是制备红外焦平面探测器用碲镉汞材料最佳工艺技术途径之一。目前，液相外延技术仍然是最成熟的外延方法，可实现碲镉汞外延的工业化生产。
3.水平液相外延技术是液相外延技术中的一种，在水平液相外延生长系统中，石墨舟的使用十分普遍。石墨舟一般由底托、滑条、母液槽、盖板组成，其中滑条上开有衬底槽，衬底槽为方形贯穿通孔，用于放置垫块及衬底。衬底与石墨舟尺寸的精确匹配至关重要。在液相外延工艺开始前，通常需要将垫块放入衬底槽内，随后再将尺寸匹配的衬底放入衬底槽中，但受加工精度的影响，往往衬底与衬底槽的尺寸无法精确匹配，从而引发一些问题：若衬底尺寸较大，那么衬底将无法放进衬底槽，需要将衬底加工成更小尺寸的衬底；若衬底尺寸较小，那么衬底槽与衬底之间将存有缝隙，增大母液在衬底槽与衬底之间的残留的概率，进而增大在取片过程中因母液粘连带来的碎片及裂片的风险，最终影响外延薄膜的质量、降低成品率。此外，通过检索专利及非专利文献并未发现有解决该问题的技术措施及方案，因此，亟需一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟，实现传统水平液相外延生长碲镉汞薄膜，实现通过控制滑动装置，控制衬底槽的尺寸，从而解决因加工精度带来的衬底与衬底槽尺寸不匹配的技术问题。
5.本发明实施例提供一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟，包括：
6.底托4，支撑包围结构，与舟盖3适配，形成有腔体结构，两相对的侧面开设有卡槽，用以插入滑条1；
7.滑条1，插入所述底托4的卡槽内，所述滑条1上开有用于放置衬底7的第一通孔101、用于可滑动装置5滑动的凹槽102，所述可滑动装置5沿所述凹槽102滑动用以调节位于第一通孔101的衬底7至适合位置，使得衬底7与衬底槽的尺寸相配合；
8.母液槽2，置于所述底托4的卡槽内，放置在所述滑条1的上方。
9.可选的，第一通孔101和所述凹槽102联通，且设置于所述滑条1中段位置。
10.可选的，所述可滑动装置5与衬底7接触的边设置有凸起结构501，所述凸起结构501用以在所述可滑动装置5滑动至适合位置后、与所述衬底7紧密接触。
11.可选的，所述滑条1上在凹槽102区域还开有固定孔103，在所述可滑动装置5滑动至适合位置后，基于所述固定孔103固定所述可滑动装置5的位置。
12.可选的，所述可滑动装置5与所述凸起结构501相对的一侧还设置有通孔槽502，所述通孔槽502用于在所述可滑动装置5滑动至适合位置后，与所述固定孔103配合固定所述可滑动装置5的位置。
13.可选的，所述母液槽2，伸入所述底托4内，且至少覆盖所述滑条1上放置衬底7的区域。
14.本发明实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，能够实现传统水平液相外延生长碲镉汞薄膜、实现通过控制滑动装置，控制衬底槽的尺寸，从而解决因加工精度带来的衬底与衬底槽尺寸不匹配的技术问题。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
17.图1为本技术实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟的整体结构示例；
18.图2为本技术实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟的滑条结构示例；
19.图3为本技术实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟的滑动装置结构示例；
20.图4为本技术实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟的滑条和滑动装置装配示例。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.受加工精度的影响，衬底尺寸往往与衬底槽尺寸无法精确匹配，从而引发一些技术问题。当衬底尺寸相较衬底槽大时，那么衬底将无法放进衬底槽内，需要对衬底进行再加工成尺寸匹配的衬底；当衬底尺寸相较衬底槽小时，那么衬底槽与衬底之间将存有缝隙，增大母液在衬底槽与衬底之间的残留的概率，进而增大在取片过程中因母液粘连带来的碎片及裂片的风险。为了提高衬底与衬底槽尺寸的适配性，本技术实施例提供一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟，如图1-图2所示，包括：
23.底托4，支撑包围结构，与舟盖3适配，形成有腔体结构，两相对的侧面开设有卡槽，用以插入滑条1。如图1所示，一些具体示例中，滑条1可以贯穿底托4的两个侧面。
24.滑条1，插入所述底托4的卡槽内，所述滑条1上开有用于放置衬底7的第一通孔
101、用于可滑动装置5滑动的凹槽102，所述可滑动装置5沿所述凹槽102滑动用以调节位于第一通孔101的衬底7至适合位置，使得衬底7与衬底槽的尺寸相配合。
25.母液槽2，置于所述底托4的卡槽内，放置在所述滑条1的上方。在一些实施例中，所述母液槽2，伸入所述底托4内，且至少覆盖所述滑条1上放置衬底7的区域。
26.本发明实施例的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，能够实现传统水平液相外延生长碲镉汞薄膜、实现通过控制滑动装置，控制衬底槽的尺寸，从而解决因加工精度带来的衬底与衬底槽尺寸不匹配的技术问题。
27.一些具体示例中，本技术的石墨舟包括滑条1、母液槽2、舟盖3、底托4、可滑动装置5、固定螺钉6。其中，滑条1置于底托4的卡槽内，可以自动滑动。母液槽2放置在滑条1的上方，置于底托4的卡槽内；舟盖3置于母液槽2的正上方，用来减少外延过程中母液的挥发。
28.衬底槽尺寸可调节的石墨舟的核心零件为滑条1和可滑动装置5。在一些实施例中，第一通孔101和所述凹槽102联通，且设置于所述滑条1中段位置。在一些实施例中，如图3所示，所述可滑动装置5与衬底7接触的边设置有凸起结构501，所述凸起结构501用以在所述可滑动装置5滑动至适合位置后、与所述衬底7紧密接触。
29.在一些实施例中，所述滑条1上在凹槽102区域还开有固定孔103，在所述可滑动装置5滑动至适合位置后，基于所述固定孔103固定所述可滑动装置5的位置。在一些实施例中，如图3所示，所述可滑动装置5与所述凸起结构501相对的一侧还设置有通孔槽502，所述通孔槽502用于在所述可滑动装置5滑动至适合位置后，与所述固定孔103配合固定所述可滑动装置5的位置。
30.一些具体示例中，滑条1上开有用于放置垫块和衬底的通孔101、用于滑块滑动的凹槽102、用于固定螺钉的螺纹孔103。可滑动装置5的一端设计有凸起结构501，使用时调节可滑动装置5至适合位置，使凸起结构501与衬底7紧密接触，从而使衬底与衬底槽的尺寸相配合，同时滑动装置上设计有通孔槽502，通孔槽502可以用于固定螺钉。
31.如图4所示，使用时将可滑动装置5置于滑条1内的凹槽102中，此时可滑动装置5可以在凹槽内自由滑动。在滑条通孔101内放置垫块，然后将衬底7置于垫块之上。通过滑动可滑动装置5使得前端的凸起501的外面与衬底7的一边紧密接触，从而实现衬底与衬底槽的尺寸的精确配合，此时再将螺钉6进行固定，此时滑动装置5被锁定。液相外延后，将固定螺钉6取出，随后将可滑动装置5滑动到适当位置后，再将外延片取出。
32.本技术的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，可解决因加工精度带来的衬底与衬底槽尺寸不匹配的技术问题。一方面该石墨舟的衬底槽可兼容比标准尺寸更大的衬底，避免衬底因尺寸过大所带来的返工；另一方面，该石墨舟的衬底槽也可兼容较标准尺寸小的衬底，可减少衬底槽与衬底间的缝隙，从而降低母液在衬底槽与衬底之间的残留，进而降低在取片过程中因母液粘连带来的碎片及裂片的风险，提高液相外延成品率。
33.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
34.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
35.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，包括：底托(4)，支撑包围结构，与舟盖(3)适配，形成有腔体结构，两相对的侧面开设有卡槽，用以插入滑条(1)；滑条(1)，插入所述底托(4)的卡槽内，所述滑条(1)上开有用于放置衬底(7)的第一通孔(101)、用于可滑动装置(5)滑动的凹槽(102)，所述可滑动装置(5)沿所述凹槽(102)滑动用以调节位于第一通孔(101)的衬底(7)至适合位置，使得衬底(7)与衬底槽的尺寸相配合；母液槽(2)，置于所述底托(4)的卡槽内，放置在所述滑条(1)的上方。2.如权利要求1所述的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，第一通孔(101)和所述凹槽(102)联通，且设置于所述滑条(1)中段位置。3.如权利要求1所述的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，所述可滑动装置(5)与衬底(7)接触的边设置有凸起结构(501)，所述凸起结构(501)用以在所述可滑动装置(5)滑动至适合位置后、与所述衬底(7)紧密接触。4.如权利要求3所述的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，所述滑条(1)上在凹槽(102)区域还开有固定孔(103)，在所述可滑动装置(5)滑动至适合位置后，基于所述固定孔(103)固定所述可滑动装置(5)的位置。5.如权利要求4所述的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，所述可滑动装置(5)与所述凸起结构(501)相对的一侧还设置有通孔槽(502)，所述通孔槽(502)用于在所述可滑动装置(5)滑动至适合位置后，与所述固定孔(103)配合固定所述可滑动装置(5)的位置。6.如权利要求1所述的衬底槽尺寸可调节的石墨舟，其特征在于，所述母液槽(2)，伸入所述底托(4)内，且至少覆盖所述滑条(1)上放置衬底(7)的区域。

技术总结
本申请公开了一种衬底槽尺寸可调节的石墨舟，包括：底托(4)，支撑包围结构，与舟盖(3)适配，形成有腔体结构，两相对的侧面开设有卡槽，用以插入滑条(1)；滑条(1)，插入所述底托(4)的卡槽内，所述滑条(1)上开有用于放置衬底(7)的第一通孔(101)、用于可滑动装置(5)滑动的凹槽(102)，所述可滑动装置(5)沿所述凹槽(102)滑动用以调节位于第一通孔(101)的衬底(7)至适合位置，使得衬底(7)与衬底槽的尺寸相配合；母液槽(2)，置于所述底托(4)的卡槽内，放置在所述滑条(1)的上方。本申请的石墨舟，可减少衬底槽与衬底间的缝隙，从而降低母液在衬底槽与衬底之间的残留，进而降低在取片过程中因母液粘连带来的碎片及裂片风险，提高液相外延成品率。成品率。成品率。


技术研发人员：邢晓帅 杨海燕 折伟林 郝斐 胡易林 曹鹏飞 肖世杰
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十一研究所
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/24