Устройство для выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов

 

Использование: в электронной промышленности при производстве микросхем. Устройство содержит вертикальный реактор. В нем установлен полый подложкодержатель, внутри которого размещены подложки . Под подложкодержателем установлена перфорированная перегородка. В нижней части реактора по его оси размещены коаксиальные трубки для ввода парогазовой смеси (ПГС). По центру перфорированной перегородки выполнено отверстие, в котором размещены коаксиальные трубки для ввода ПГС м водорода в полость подложкодержателя. Внешняя коаксиальная трубка для ввода водорода соединена с кольцевым коллектором, расположенным под перфорированной перегородкой. Неоднородность составляет 273% по площади структуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспУБлик (я>з С 30 В 25/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А

»

« »»»»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912162/26 (22) 25.12,90 (46) 07,05.93. Бюл. Q 17 (71) Научно-исследовательский институт точного машиностроения и Научно-исследовательский институт материаловедения им.

А.l0,Малинина (72) А.А.Арендаренко, А.В.Барышев, A.Т.Буравцев, С.В.Лобызов и В.И.Иванов (56) Заявка Японии М 50-348, кл, В 01 J 17/32, 1975, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в электронной промышленности при производстве микросхем. УсИзобретение относится к оборудованию для наращивания эпитаксиальных структур из газовой фазы, может использоваться в электронной промышленности при производстве микросхем.

Целью изобретения является повышение однородности эпитаксиальных слоев, На чертеже представлен общий вид устройства, Устройство содержит вертикальный водоохлаждаемый колпак 1, реакционную камеру 2, внутри которой размещены полый подложкодержатель 3 в виде многогранной призмы с расположенными íà его внутренней поверхности подложками 4, Под гранями подложкодержателя 3 размещены эксиальные трубки: трубка 5 для ввода водорода, трубка 6 для ввода ПГС. С коакси„„5Q „„1 813819 А1

Ф. тройство содержит вертикальный реактор.

В нем установлен полый подложкодержатель, внутри которого размещены подлойки. Под подложкодержателем установлена перфорированная перегородка. В нижней части реактора по его оси размещены коаксиальные трубки для ввода парогазовой смеси (ПГС). По центру перфорированной перегородки выполнено отверстие, в котором размещены коаксиальные трубки для авода ПГС и водорода в полость подложкодержателя. Внешняя коаксиальная трубка для ввода водорода соединена с кольцевым коллектором, расположенным под перфориоованной перегородкой. Неоднородность составляет 2 —,37ь по площади структуры. 1 альной трубкой 6 соединен кольцевой коллектор 7 для ввода водорода. Над кольцевым коллектором 7 расположена перфорированная перегородка 8 с центральным отверстием 9 для размещения в нем коаксиальных трубок 5 и 6. В крышке 10 реакционной камеры 2 выполнено центральное отверстие 11, и она установлена с зазором 12 к колпаку 1, при этом зазор 12 соединен со средством сброса 13. Вокруг реакционной камеры 2 размещен нагреватель 14.

Устройство работает следующим образом.

Производят загрузку подложек 4, например арсенида галлия, на внутреннюю поверхность граней подложкодержателя 3, закрывают реакционную камеру 2 колпаком

1013819

1. Продувают реакционную камеру 2 инертным газом и водородом. После этого нагревают подложки 4 нагревателем 14 и подают газовую сглесь, и водород через трубки 6 и 5 и кольцевой коллектор 7.

В предлагаемом устройстве перфорированная перегородка обеспечивает равномерность поля скоростей не по всему сечению реактора, а лишь непосредственно над перегородкой, между коаксиальным вводом газа и внутренней поверхностью подложкодержателя. Этим достигается повышение эффективности управления развитием слоя смещения между отдельными потоками газа, истекающими через перфорированную перегородку и коэксиальные трубки, Кроме того, благодаря этому уменьшаетсл время переходных процессов в газовой фазе. Главная цель — повышение однородности эпитаксиальных слоев — достигается вследствие размещения коаксиального ввода под подложкодержателем в центральном отверстии перфорированной перегородки. Последним обеспечивается воэможность управления полем концентраций в реакторе (т.е. распределением скорости роста) путем создания двух регулируемых зон смещения, возникающих в результате взаимодействия трех газовых потоков. внешнего (водород — через перфорацию), среднего (ПГС вЂ” через внешнюю

5 коаксивльную трубку) и внутреннего (водород — через внутреннюю коаксиальную трубку). Неоднородность структуры по площади составляет 2-Зф .

Формула изобретения

1О Устройство для выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов из газовой фазы, содержащее вертикальный реактор, установленный в нем полый подложкодержатель для разме15 щения подложек в его полости, перфорированную перегородку, размещенную под подложкодержателем, и средство ввода газов, соединенное с коллектором, расположенным под перегородкой, о т л и ч а ю щ е20 е с я тем, что, с целью повышения однородности эпитаксиальных слоев, коллектор выполнен кольцевым, в перфорированной перегородке выполнено центральное отверстие, а средство ввода газов выполнено в

25 виде коаксиальных трубок, размещенных в центральном отверстии над перфорированной перегородкой, 1813819

Составитель А,Арендаренко

Техред M,Ìîðiåíòåë Корректор Н, Кешеля

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, l01

Заказ 1814 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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