Устройство для жидкофазной эпитаксии Советский патент 1991 года по МПК C30B19/06 

изобретение относится к технологии полупроводников и может быть использовано для получения полупроводниковых структур методом жидкостной эпитаксии, в частности для создания сверхрешеток.

Цель изобретения - повышение однородности поверхностного состава слоев за счет одновременной подачи расплава по всей поверхности подложки.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства перед нанесением расплава на подложку; на фиг. 2 - устройство в процессе нанесения расплава; на фиг. 3 - поршень, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид сбоку.

Устройство содержит контейнер 1 с емкостями 2 для исходных расплавов. Контейнер 1 установлен на пластине 3 с отверстием 4. Под пластиной 3 размещен поршень 5. в верхней и нижней частях которого выполнены углубления, образующие поршневую камеру 6 и камеру 7 роста. Дном камеры 7 роста служит подложкодержатель 8 с размещенной в его углублении подложкой 9 Поршневая камера 6 и камера 7 роста сообщаются между собой при помощи фильеры 10, выходное отверстие которой выполнено в виде горизонтальной щели 11. На внутренней поверхности фильеры 10 выполнено углубление 12, образующее острый угол к горизонтали по всей ширине камеры 7 роста. Под подложкодержателем 8 размещена емкость 13 для отработанного расплава.

Устройство работает следующим образом.

В емкости 2 контейнера 1 помещают необходимое количество расплавов, а в углубление подложкодержателя 8 - подложку 9. После гомогенизации расплава при температуре эпитаксии первый расплав совмеО СЛ

о ч| ю

00

щают с отверстием А и он попадает в поршневую камеру б, перемещением поршня 5 в сторону подложки 9 совмещают ее с камерой 7 роста. В процессе перемещения камеры 7 роста над подложкой 9 происходит выдавливание расплава через фильеру 10 на подложку 9 до полного покрытия ее расплавом. Количество расплава и расстояние между передним краем подложки 9 и выходной щелью 11 фильеры 10 выбирают так, что расплав и подложка 8 попадают в камеру 7 роста одновременно. В результате изотермического контакта расплава с подложкой 9 на ней формируют тонкий однородный слой полупроводника, который может быть утолщен в процессе охлаждения системы. По окончании выращивания первого слоя расплав удаляют с подложки 9 обратным перемещением поршня 5 до совмещения камеры 7 роста с окном 14 подложкодержателя 8. Расплав сливают в емкость 13. Аналогично можно сформировать второй и последующие полупроводниковые слои соответствующего состава.

Выполнение поршня, объединяющего в себе часть поршневой камеры, камеру роста и соединяющую их фильеру, примыкающую к камере роста по всей ее ширине, а также углубление, выполненное на внутренней поверхности фильеры параллельно ее выходной щели, позволяет осуществить такой режим нанесения расплава на подложку, когда в процессе непрерывного движения каждая новая часть подложки контактирует с новой частью расплава, что исключает движение раствора по подложке в горизонтальном направлении. Таким образом, предотвращается обеднение раствора вблизи границы с подложкой крисстализующимся компонентом и образуются однородные по поверхностному составу слои.

Равенство поперечных сечений поршневой камеры и камеры роста необходимо для синхронизации скорости вытекания раствора в камеру роста и скорости движения подложки, что дополнительно исключает движение раствора по подложке.

Наличие связи выходного отверстия фильеры с камерой роста по всей ее ширине

обеспечивает одновременное начало контакта с раствором по всей ширине подложки, что исключает самопроизвольное растекание раствора по подложке. Наличие же расширяющейся части фильеры у выходного отверстия дает равномерное распределение раствора по всей ширине выходного отверстия.

Выполнение нижней стенки фильеры на выходе ее в камеру роста под острым углом

к нижней горизонтальной поверхности поршня позволяет формированием краевого угла раствор-подложка исключить скачкообразное движение раствора по подложке и, таким образом, устранить дефекты

менисковых линий.

Получены слои твердого раствора Alo-85 Gao 15 As толщиной 2,5 мкм

Формула изобретения

Устройство для жидкофазной эпитаксии

полупроводниковых структур, содержащее контейнер С емкостями, имеющими отверстия для подачи исходного расплава в поршневую камеру, снабженную поршнем,

камеру роста с подложкой, соединенную с поршневой камерой при помощи фильеры, и емкость для отработанного расплава, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности поверхностного состава слоев за счет одновременной подачи расплава по всей поверхности подложки, поршневая камера и камера роста образованы углублениями равного поперечного сечения, выполненными на верхней и

нижней поверхностях поршня, выходное отверстие фильеры выполнено в виде горизонтальной щели, и на внутренней поверхности фильеры, параллельно щели, выполнено углубление, образующее острый угол к горизонтали по всей ширине камеры роста.

10 13 W фигЛ

Изобретение относится к устройствам для получения полупроводниковых структур, в частности для создания сверхрешеток. Обеспечивает повышение однородности поверхностного состава слоев за счет одновременной подачи расплава по всей поверхности подложки Устройство содержит, емкости для расплавов, соединенные с поршневой камерой. Под емкостями размещен подложкодержатель с подложкой. Между емкостями и подложкодержателем установлен поршень. В верхней и нижней частях поршня выполнены углубления, образующие поршневую камеру и камеру роста. Обе камеры соединены фильерой Выходное отверстие фильеры выполнено в виде горизонтальной щели, контактирующей с подложкой по всей ширине камеры роста На внутренней поверхности фильеры выполнено углубление, образующее с горизонтально острый угол 4 ил. Ё

+

фиг.Ъ

а