Реактор для осаждения слоев
Изобретение относится к конструкции реактора для осаждения полупроводниковых и диэлектрических слоев из газовой фазы, полученной смешиванием двух и более разнородных газов. Позволяет увеличить производительность реактора за счет сокращения времени на его очистку от продуктов реакции, упростить форму реактора и уменьшить его размеры. Реактор включает корпус с крышкой, подложкодержатель, патрубки для ввода и вывода реагирующих компонентов газовой фазы, завихритель. Отличие состоит в том, что завихритель выполнен в виде цилиндра и установлен в крышке реактора соосно с подложкодержателем. Диаметр завихрителя не более наибольшего поперечного размера подложкодержателя. Ввод компонентов газовой фазы осуществляют раздельно через два патрубка, сопла которых наклонены вниз. Оговаривается взаимное расположение их осей. 2 ил.
Изобретение относится к полупроводниковому машиностроению, а более конкретно к конструкциям реакторов для осаждения полупроводниковых и диэлектрических слоев из газовой фазы, полученной смешиванием двух и более разнородных газов. Целью изобретения является увеличение производительности реактора за счет сокращения времени на его очистку от продуктов реакции, упрощение формы реактора и уменьшение его габаритов. На фиг. 1 изображен реактор для осаждения слоев, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Реактор для осаждения слоев включает корпус 1 с покрышкой 2, подложкодержатель 3, размещенный на подставке 4, завихритель 5 в виде съемного цилиндра, установленный в крышке 2 реактора над подложкодержателем 3, патрубки 6 для раздельного ввода реагирующих компонентов газовой фазы, размещенные в крышке 2, и патрубок 7 для вывода отработанных газов, размещенный в нижней части реактора. Реактор работает следующим образом. Реактор герметизируют, включают нагрев подложкодержателя 3. Через патрубки 6 в завихритель 5 вводят компоненты газовой фазы. Сопла патрубков 6 наклонены вниз и расположены относительно завихрителя таким образом, что выходящие из них газы получают вращательно-поступательное перемещение, происходит их смешивание. Закрученный по винтовой линии газовый поток равномерно омывает подложкодержатель 3, в результате чего происходит осаждение слоев, отработанные газы выводят из реактора через вырезы в подставке 4 и патрубок 7. Винтовое движение газового потока позволяет исключить вращение подложкодержателя, что упрощает конструкцию и обслуживание реактора. Соединение завихрителя 5 с крышкой 2 реактора осуществляют следующим образом. Завихритель в верхней части имеет два сегмента, а крышка реактора - два паза под эти сегменты. Сегменты завихрителя располагают между пазами крышки, затем поворачивают завихритель в ту или иную стороны. Отсоединение осуществляют в обратном порядке. Завихритель 5 устанавливают соосно подложкодержателю 3 и его диаметр должен быть не более наибольшего поперечного размера подложкодержателя. Если диаметр завихрителя больше наибольшего размера подложкодержателя, то винтовой поток газовой фазы, идущий вдоль стенок завихрителя, будет отторгнут от подложкодержателя, что снижает эффективность и однородность осаждаемых слоев, а также увеличивает поперечные размеры корпуса реактора и реакция будет идти на стенках корпуса. П р и м е р. Реактор используют для покрытия графитового подложкодержателя диоксидом кремния пиролитическим способом. Основные размеры корпуса реактора: диаметр 160 мм, высота 300 мм. Графитовый подложкодержатель имеет пять боковых граней. Наибольший поперечный размер подложкодержателя составляет 123 мм. Размеры завихрителя: диаметр 110 мм, высота 100 мм. Процесс покрытия ведут при следующих параметрах: нагрев подложкодержателя до 1220оС, газовую фазу формируют из водорода с парами тетрахлорида кремния (16 л/мин), водород с водяными парами (25 л/мин) и чистый водород (80 л/мин), длительность процесса не более 60 мин. Использование реактора со съемным завихрителем уменьшает трудоемкость работ, связанных с отмывкой корпуса реактора от продуктов реакции в 4 раза, а исключение механизма вращения подложкодержателя позволяет упростить конструкцию реактора, сократить время на обслуживание, то есть позволяет увеличить производительность реактора. (56) Авторское свидетельство СССР N 572288, кл. C 30 B 25/08, 1978.
Формула изобретения
РЕАКТОР ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ, включающий корпус с крышкой, подложкодержатель, средства ввода и вывода реагирующих компонентов газовой фазы, завихритель, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет сокращения времени на его очистку от продуктов реакции, упрощения формы реактора и уменьшения его габаритов, завихритель выполнен в виде съемного цилиндра, установленного в крышке соосно с подложкодержателем и имеющего диаметр не более наибольшего поперечного размера подложкодержателя, а средство вывода выполнено из нескольких патрубков с соплами для раздельной подачи реагирующих компонентов, причем оси сопл наклонены вниз и расположены таким образом, что их проекции на плоскость, проходящую через вертикальную ось реактора, не параллельны ей, а проекции на плоскость, перпендикулярную оси реактора, не совпадают с радиусами реактора.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
