Устройство для эпитаксиального выращивания слоев

Авторы патента:

C30B25/08 - реакционные камеры; выбор материалов для них

Изобретение относится к устройствам для выращивания эпитаксиальных слоев соединений A³B⁵ хлоридно-гидридным методом и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Цель изобретения - улучшить морфологию за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев. Устройство включает вертикальный реактор. Внутри него размещены коаксиальные трубки для ввода газовых реагентов и источник элементов третьей группы, закрепленный на этих трубках. Источник размещен внутри вертикального цилиндра. Снизу цилиндр снабжен подставкой, соединенной со средством вращения. Сверху на цилиндре размещен дисковый подложкодержатель. В подложкодержателе выполнены сквозные отверстия для размещения подложек и отверстия для вывода продуктов реакции. Даны соотношения, связывающие площадь отверстий для вывода продуктов реакции и площадь подложкодержателя. Подложки устанавливают рабочей стороной вниз, в результате чего поликристаллические зерна, осаждаемые на стенках реактора, не попадают в выращиваемые слои. Выращены слои Jn_0,18Ga_0,82As с зеркальной поверхностью без поликристаллических включений. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для выращивания эпитаксиальных слоев соединений A³В⁵ хлоридно-гидридным методом и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Целью изобретения является улучшение морфологии за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев. На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе. Устройство включает вертикальный кварцевый реактор 1, размещенные внутри него по оси коаксиальные трубки 2 для ввода газовых реагентов и источник 3 элементов третьей группы, закрепленный в верхней части трубок 2. Источник 3 элементов третьей группы размещен в вертикальном кварцевом цилиндре 4, установленном на подставке 5, выполненной из графита или кварца. Подставка 5 установлена на вращающейся трубе 6. Сверху на цилиндре 4 размещен подложкодержатель 7, выполненный в виде диска со сквозными отверстиями 8 для размещения подложек и отверстиями 9 для вывода продуктов реакции. В нижней части реактора 1 размещена ловушка 10 для сбора конденсирующихся отходов, снабженная патрубком 11. Реактор 1 имеет внешний нагреватель 12. Устройство работает следующим образом. После сборки устройства и проведения подготовительных операций включают нагреватель 12. Через коаксиальные трубки 2 в источник 3 элементов третьей группы и в цилиндр 4 подают исходные газовые реагенты. Включают вращение подложкодержателя 7. Газовый поток омывает подложки, в результате чего на них происходит выращивание эпитаксиального слоя, затем проходит через отверстия 9 в подложкодержателе 7 и попадает в ловушку 10, где конденсируются отходы, и выходит через патрубок 11. Подложки помещают в отверстия 8 подложкодержателя 7 рабочей стороной вниз, что позволяет исключить попадание поликристаллических включений в выращиваемые слои, так как поликристаллические зерна нежелательного спонтанного осаждения, отрываясь от стенок кварцевого реактора, попадают на обратную сторону подложки. Отношение площади отверстий 9 для вывода продуктов реакции к площади подложкодержателя 7 выбирают 0,002 < < 0,05, где S₁ - площадь отверстий для вывода продуктов реакции; S₂ - площадь подложкодержателя. При отношении < 0,002 происходит зарастание отверстий 9 для вывода продуктов реакции поликристаллическими зернами, что приводит к разбросу скорости роста эпитаксиальных слоев. При отношении > 0,05 происходит проскок газового потока, в результате чего падает скорость роста эпитаксиальных слоев. П р и м е р. Выращивают эпитаксиальные слои In_0,18Ga_0,82As в проточной системе хлоридно-гидрильным методом. В подложкодержателе диаметром 100 мм выполнены четыре отверстия диаметром 38 мм с расточкой в верхней части до 42 мм для загрузки подложек и пять отверстий диаметром 4 мм для вывода продуктов реакции. Получают слой с зеркальной поверхностью без поликристаллических включений. Скорость роста составляет 20-35 мкм/ч, разброс скорости роста 4-20%. Таким образом, устройство позволяет улучшить морфологию поверхности выращиваемых слоев.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭПИТАКСИАЛЬНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ СЛОЕВ соединений А³В⁵, включающее вертикальный реактор, размещенные внутри него по оси коаксиальные трубки для ввода газовых реагентов, источник элементов третьей группы, закрепленный на этих трубках, дисковый подложкодержатель с подложками, соединенный со средством вращения, и наружный нагреватель, отличающееся тем, что, с целью улучшения морфологии за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев, устройство снабжено вертикальным цилиндром, внутри которого размещен источник элементов третьей группы, снизу цилиндр снабжен подставкой, соединенной со средством вращения, а сверху на цилиндре размещен подложкодержатель с выполненными в нем сквозными отверстиями для подложек и отверстия для вывода продуктов реакции, причем отношение площади отверстий для вывода продуктов реакции к площади подложкодержателя удовлетворяет выражению

где S₁ - площадь отверстий для вывода продуктов реакции, S₂ - площадь подложкодержателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000

Похожие патенты:

Реактор для осаждения слоев // 1321136

Изобретение относится к конструкции реактора для осаждения полупроводниковых и диэлектрических слоев из газовой фазы, полученной смешиванием двух и более разнородных газов

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы // 1089181

Устройство для осаждения слоевиз газовой фазы // 827621

Устройство для обработки подложекфотоактивированным газом // 802414

Устройство для выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых соединений // 764208

Устройство для обработки пластин в газовой фазе // 733135

Устройство для наращивания монокристаллических пленок из паровой фазы вещества // 146282

Способ эпитаксиального выращивания карбида кремния и реактор для его осуществления // 2162117

Устройство для получения изделий и покрытий из нитрида бора // 2042751

Изобретение относится к высокотемпературному газофазному осаждению

Устройство для продувки камеры // 1380309

Устройство для выращивания многослойных эпитаксиальных полупроводниковых структур // 1462857

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и обеспечивает уменьшение толщины переходных слоев

Затвор реактора для газовой эпитаксии // 1663061

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы // 1686044

Устройство для получения пленок // 1726572

Изобретение относится к оборудованию для нанесения металлических, полупроводниковых и диэлектрических покрытий и может найти практическое применение в полупроводниковой промышленности, обеспечивает повышение однородности толщины и структурно-чувствительных параметров пленки и снижение потерь испаряемого соединения/Устройство включает обогреваемый цилиндрический кварцевый реактор, установленный горизонтально, расположенные внутри него кювету для испаряемого соединения и подложку для осаждения пленок, средство для ввода в реактор газа-носителя и средство для вывода, соединенное с фильтром-ловушкой продуктов разложения

Устройство для эпитаксиального выращивания полупроводниковых материалов // 1768675

Устройство для получения слоев тугоплавких нитридов методом химического газофазного осаждения // 1806225

Способ и устройство для изготовления обособленных кристаллов нитридов элементов iii группы // 2593868

Изобретение относится к технологии изготовления обособленных кристаллов нитридов элементов III группы для электронных и оптоэлектронных применений. Способ включает стадии выращивания первого слоя нитридов элементов III группы на инородной подложке, обработки первого слоя нитридов элементов III группы лазером, выращивания второго слоя нитридов элементов III группы на первом слое нитридов элементов III группы, отделения путем лазерного отслаивания второго слоя нитридов элементов III группы от подложки, при этом лазерную обработку первого слоя выполняют внутри реактора и при температуре в пределах ±50°С от температуры выращивания, лазерную обработку первого слоя выбирают, по меньшей мере, из одного из следующего: отрезание, сверление или травление для образования бороздок, отверстий или других полостей в первом слое и создания между ними областей пониженных напряжений, стадию отделения с помощью лазерного отслаивания второго слоя нитридов элементов III группы от подложки выполняют внутри реактора и при температуре в пределах ±50°С от температуры выращивания. Способ осуществляют в реакторе, содержащем первую зону 8 для эпитаксиального выращивания слоев 2,5 нитридов элементов III группы путем ХОПФ на инородной подложке 1, вторую зону 9 для лазерной обработки, которая включает систему 11 лазерной обработки с передней стороны слоя 2 нитридов элементов III группы для создания области снятия напряжений, которую выбирают, по меньшей мере, из одного из следующего: лазерного отрезания, сверления или травления, и систему 10 отслаивания слоя 5 нитридов элементов III группы от подложки путем воздействия лазерного луча, проникающего к слою с обратной стороны подложки. Изобретение позволяет получать кристаллы в форме пластин с низкими напряжениями и низкой плотностью дефектов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.