Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Авторы патента:

C30B25/08 - реакционные камеры; выбор материалов для них

Изобретение относится х технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия. Обеспечивает увеличение площади поверхности осаждения и повышение однородности слоев. Устройство включает реактор с вращающимся подложкодержателем (ПД). На ПД размещен источник излучения, содержащий анод и полый катоде рубашкой охлаждения. Внутри катода размещен полый цилиндр для хладагента, установленный с зазором относительно стенки катода. На уровне анода , вокруг него, размещен распределитель газового потока в виде тороида с кольцевой прорезью. Кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида под углом 45° к поверхности ПД. ПД может быть выполнен в виде планетарного механизма . 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 30 В 25/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 а чсА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос, 00 (ь !

О ! р

1 (21) 4724293/26 (22) 19.06.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (72) Г.Б.Казаринов, И.И.Конончук и Е.М.Китаев (53) 621.315,592 (088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

М 1478687, кл. С 30 В 25/08, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ (57) Изобретение относится K технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия. Обеспечивает увеличение площади поверхности осажИзобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия.

Цель изобретения вЂ” увеличение площади поверхности осаждения и повышение однородности слоев.

На чертеже представлено устройство в разрезе, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический реактор 1, внутри которого установлен с воэможностью вращения подложкодержатель 2 с подложками 3. Над подложкодержателем 2 размещен распределитель газового потока в виде тороида 4 с кольцевой прорезью 5, выполненной на его внутренней поверхности под углом 45 к поверхности подложкодержателя 2. Источник ультрафиолетового излучения содержит анод 6 и катод в виде полого цилиндра 7 с рубаш,» Я2ÄÄ 1686044 А1 дения и повышение однородности слоев.

Устройство включает реактор с вращающимся подложкодержателем (ПД), На ПД размещен источник излучения, содержащий анод и полый катод с рубашкой охлаждения.

Внутри катода размещен полый цилиндр для хладагента, установленный с зазором относительно стенки катода. На уровне анода, вокруг него, размещен распределитель газового потока в виде тороида с кольцевой прорезью. Кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида под углом 45 к поверхности ПД. ПД может быть выполнен в виде планетарного механизма. 2 з,п,ф-лы, 1 ил. кой 8 осаждения, внутри которого установлен с зазором полый цилиндр 9 для хладагента. Тороид 4 размещен вокруг анода 6 и на одном с ним уровне. Под подложкодержателем 2 установлена перфорированная перегородка 10. Подложкодержатель 2 может быть выполнен в виде планетарного механизма, вращение которого осуществляется при помощи зацепов 11.

Устройство работает следующим образом.

На подложкодержателе 2 на дисках 12 размещают подложки 3 и через штуцеры 13 продувают реактор 1 инертным газом. Затем откачивают до заданного рабочего давления, Через штуцеры 13 подают гелий и включают источник ультрафиолетового излучения, а через штуцеры 14 подают моносилан в смеси с кислородом, При вращении подложкодержателя 2 подложки 3 на

1686044 дисках 12 осуществляют планетарное вращение с помощью зацепов 1 1I относительно подложкодержателя 2 со скоростью 8 об/мин.

После окончания процесса осаждения источник излучения отключают, прекращают 5 подачу газовой смеси, реактор 1 продувают инертным газом, давление повышают до атмосферного, После этого производят разгрузку реактора 1.

Используют реактор абьемом Ч 1,5 дм 10 з с источником ультрафиолетового излуче:ния в виде полого катода. Наружный диа метр катода 75 мм. Внутренний диаметр кольцевого зазора 32 мм, наружный 40 мм.

Расстояние между катодом и анодом 25 мм, 15 ,,расстояние между анодом и подложками 20 вЂ” 35 мм. Напряжение пробоя 2 кВ, рабочее напряжение 300 В, ток 0,5 А. Температу ра поверхности подложек 140 С. Рабочее ,давление поддерживают на уровне 0,5 вЂ” 3,0 20 мм рт,ст. Соотношение моносилана и кислорода поддерживают на уровне 1;20, Производительность реактора вЂ” три подложки диаметром 40 мм. Количество зацепов равно б. 25

Характеристики диэлектрических слоев двуокиси кремния: диэлектрическая проницаемость 3 вЂ” 5ед; пробивное напряже- 30 ние (3 вЂ” 5) 10 В/см; скорость травления в буферном травителе

HF:NHpF:Hz0=1:3;6 25 вЂ” 30 А/с; разброс по толщине 3,5 . 35

Устройство обеспечивает повышение однородности и воспроизводимости диэлектрических слоев, позволяет использовать для процесса осаждения подложки большего диаметра, что особенно важно 40 при изготовлении больших интегральных схем. Устройство позволяе существенно снизить температуру процесса осаждения диэлектрических покрытий до 150 С, что позволяет наносить диэлектрики на приборные структуры с легкоплавильной металлизацией, на сверхтонкие (0,1 вЂ” 0,3) мкм полупроводниковые эпитаксиальные и ионнолегированные слои со сложным профилем распределения примеси без изменения их свойств.

Устройство обеспечивает повышение производительности процесса осаждения диэлектрических слоев за счет осаждения на подложки большего диаметра или одновременного осаждения на несколько подложек, Формула изобретения

1. Устройство для осаждения слоев из газовой фазы, включающее цилиндрический реактор с патрубками для ввода и вывода газовой смеси, установленный в нем с возможностью вращения подложкодержатель, размещенные над ним распределитель газового потОка в виде тороида с кольцевой прорезью и источник излучения, содержащий анод и полый катод с рубашкой охлаждения, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью увеличения площади поверхности осаждения и повышения однородности слоев, тороид размещен вокруг анода и на одном с ним уровне, кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида и в полости катода установлен полый цилиндр для хладагента, образующий с его стенками кольцевой зазор, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцевая прорезь на внутренней поверхности торода выполнена под углом 45 к поверхности подложкодержателя.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подложкодержатель выполнен в виде планетарного механизма и имеет сквозные отверстия для отвода газов.

1686044

Ф20

Составитель Н.Давыдова

Редактор А. Шандор Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3579 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Î!

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Устройство для выращивания многослойных эпитаксиальных полупроводниковых структур // 1462857

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и обеспечивает уменьшение толщины переходных слоев

Устройство для продувки камеры // 1380309

Устройство для эпитаксиального выращивания слоев // 1376633

Изобретение относится к устройствам для выращивания эпитаксиальных слоев соединений A3B5 хлоридно-гидридным методом и может быть использовано в полупроводниковой промышленности

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

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 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.

Способ получения монокристаллов моноклинного диоксида гафния // 2631080

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов диоксида гафния, которые могут быть использованы в качестве компонентов сцинтилляционных детекторов, лазеров, иммобилизаторов нуклеиновых кислот, биосенсоров, биодатчиков. Способ включает взаимодействие металлического гафния, размещенного внутри кварцевой ампулы, служащей источником кислорода, с тетрафторидом углерода, которым заполняют ампулу после ее вакуумирования, и нагревание запаянной ампулы с вышеназванными реагентами при температуре не более 1200°С в течение не менее 24 ч, при этом металлический гафний помещают в квазигерметичный патрон, выполненный из никеля или терморасширенного графита с отверстием не более 2-6 мм2 и размещенный внутри кварцевой ампулы, которую заполняют тетрафторидом углерода до давления не более 250 торр. Технический результат заключается в возможности получения монокристаллов моноклинного диоксида гафния большого размера за счет медленного роста вследствие ограниченной диффузии газообразных фторидов гафния через отверстие малого диаметра в патроне, изготовленном из материала, инертного к тетрафториду углерода и тетрафториду гафния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.