Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 30 В 25/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4562446/26 (22) 21,01.83 (46) 30.07.93. Бюл. № 28 (72) Л.А. Иванютин, А,А. Арендаренко, А.А, Овечкин, А.В. Барышев, В.В. Макшаков и

А.В. Лукичев (56) Патент Японии ¹ 50-347, кл. 99 (5) В-15.

1975.

Авторское. свидетельство СССР по заявке ¹ 3449773/26, кл. С 30 В 25/14

1982 (прототип) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

СЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ, включающее размещенный на основании водоохлаждаемый колпак, дисковый подложкодержатель, Изобретение относится к изготовлению технологического оборудования для производства полупроводниковых приборов и интегральных схем и может быть использовано для осаждения слоев соединений All l BV MOC-гидридным методом.

Известно устройство для осаждения слоев из газовой фазы, содержащее колпак, внутри которого размещены .подложкодер, жатель с расположенным под ним нагревателем; направляющее устройство, камера с выхлопным патрубком, устройством ввода газа и выходными отверстиями, Недостатком известного устройства является относительно низкое качество поверхности, что обусловлено осыпанием дискретных частиц с расположенной над подложкодержателем камеры с выхлопным патрубком.

Наиболев близким техническим резанием является устройство для осаждения

„„Я2ÄÄ 1137787 А1 установленный под ним с возможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подложкодержателем экран и торовый коллектор для подачи парогазовой смеси, и патрубок для удаления отработанных газов, размещенный в центре основания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода годных эпитаксиальных слоев, устройство снабжено средством ввода инертного газа и дополнительным коллектором, соединенным с этим средством, расположенным у боковой стенки колпака и выполненным с перфорированной стенкой, а экран расположен ниже верхнего края дополнительного коллектора. слоев из газовой фазы, включающее разме. щенный на основании водоохлаждаемый колпак, дисковый подложкодержатель, установленный под ним с возможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подложкодержателем экран и токовый коллектор для подачи парогазовой смеси и патрубок для удаления отработанных газов, размещенный в центре основания.

Недостатками известного устройства являются: наличие застойных зон газа с внешней стороны торового коллектора, что приводит к увеличению времени переходных процессов в реакторе и размытию переходов между отдельными слоями при осаждении многослойных структур; недосгаточная гибкость управления процессом осаждения в реакторе, так как.основной поток газа проходит чарва торовый коллвктор, что требует высокой точности установки

1137787

25

45 расстояния укаэанного коллектора над подпожкадержателем; пониженное качество поверхности, чта объясняется циркуляцией газа в застойных зонах реактора и приводит к повышенному зарастанию экрана над торовым коллектором, Дисперсные частицы, осыпающиеся с экрана. попадают в растущий слой и снижают качество ego поверхности, выход годных структур.

Целью изобретения является повышение выхода годных эпитаксиальных слоев.

Указанная цель достигается тем, что устройства для осаждения слоев из газовой фазы. включающее размещенный на основании водаохлаждаемый колпак, дисковый падлажкацержатель, установленный под

:.:нм с вазможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подпажкадержателем экран и торавый коллектор для подачи парогазовой смеси, и пэтрусак для удаления отработанных газов, размещенный в центре основания, снабжена средствам ввода инертного газа и дополнительным коллектором, соединенным с этим средствам, расположенным у боковой стенки колпака и выполненным с перфорированной стенкой, а экран расположен ниже верхнего края дополнительного коллектора.

Н", чертеже представлен общий вид устройства в разрезе, Устройство дпя осаждения слоев из газовой фазы содержит основание 1 с установленным на нем водоохлаждаемым колпакам 2 с осью вращения 3, снабженной пальцами 4. Под колпаком размещен сьемный экран 5 и торовой коллектор подачи

ПГС 6. На основании 1 установлена подставка 7 с закрепленным на ней подложкодержателем 8, на котором размещены подложки 9, В основании 1 закреплен снабженный выхлопным патрубком 10 защитный. экран

11, пад которым размещен нагреватель 12.

Между стенками колпака 2 установлена кольцевая перегородка 13, которая образует со стенками колпака 2 дополнительный коллектор 14 и водяной коллектор 15. Внутренняя стенка дополнительного коллектора

14 выполнена перфорированной, а его внутренняя полость соединена со средством ввода инертного газа.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Колпак 2 поднимается, причем пальцы 4 выходят из зацепления с подложкодержателем 8, на котором располагают подложки 9. После этого колпак 2 опускается и геометизируется, Проводится продувка и разогрев реактора, при этом через дополнительный коллектор 14 подается спутный потоку ПГС поток водорода, который движется как под сьемным экраном 5, так и над ним.

При этом поток водорода продувает объем между наружной поверхностью торового коллектора 6 и внутренней стенкой колпака 2 и, как более легкий, движется над потоком ПГС вдоль съемного экрана, причем циркуляция ПГС над торовым коллектором 6 устраняется. Благодаря указанному при правильно подобранном расходе спутного водорода, осэждение на съемном экране практически отсутствует и тем самым обеспечивается отсутствие осыпающихся дйсперсных частиц с поверхности экрана 5.

Общий поток газа, пройдя над поверхностью подложек, удаляется из реактора через выхлопной патрубок 10.

Проведенные испытания макета реактора показали, что по сравнению с устройством-прототипом, выход годных структур по качеству поверхности повысился с 50 до

80%.

Совместное применение торового кол.лектора и дополнительного коллектора с внутренней перфорированной стенкой, по сравнению с прототипом и аналогами, обеспечивает дополнительные эффекты: отсутствие застойных зон в реакторе, например, с внешней стороны торового коллектора у стенок колпака: улучшение однородности осаждаемых слоев за счет введения дополнительного управляющего фактора — спутного потока водорода, повышение качества поверхности осаждаемых слоев.

1137787

Составитель

Техред М. Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор О.Кузнецова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101. Заказ 3087. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб.. 4/5