Устройство для выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов Советский патент 1993 года по МПК C30B25/14 

Изобретение 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 во- доохлаждаемый колпак 1, реакционную камеру 2, внутри которой размещены полый подложкодержатель 3 в виде многогранной призмы с расположенными на его внутренней поверхности подложками 4. Под гранями подложкодержателя 3 размещены коаксиальные трубки: трубка 5 для ввода водорода, трубка 6 для ввода ПГС. С коаксиальной трубкой б 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

W 09

ю

1. Продувают реакционную камеру 2 инертным газом и оодородом. После этого нагревают подлох ки 4 нагревателем 14 и подают газовую смесь и водород через трубки 6 и 5 и кольцевой коллектор 7.

В предпагаемомустройстве перфорированная перегородка обеспечивает равномерность поля скоростей не по всему сечению реактора, а лишь непосредственно над перегородкой, между коаксиальным вводом газа и внутренней поверхностью подложкодержйтеля, Этим достигается повышение эффективности управления развитием слоя смещения между отдельными потоками газа, истекающими через перфорированную перегородку и коаксиальные трубки. Кроме того, благодаря этому уменьшается время переходных процессов п газовой фазе. Главная цель - повышение однородности эпитаксиальных слоев - достигается вследствие размещения коаксиального ввода под подпожкодержателем в центральном отверстии перфорированной перегородки. Последним обеспечивается возможность 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 - через внешнюю

коаксиальную трубку) и внутреннего (водород - через внутреннюю коаксиальную трубку). Неоднородность структуры по площади составляет 2-3%.

Формула изобретения

Устройство для выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов из газовой фазы, содержащее вертикальный реактор, установленный в нем полый подложкодержатель для размещения подложек в его полости, перфорированную перегородку, размещенную под подложкодержэтелем, и средство ввода газов, соединенное с коллектором, расположенным под перегородкой, отличающее 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

виде коаксиальных трубок, размещенных в центральном отверстии над перфорированной перегородкой.

Использование: в электронной промышленности при производстве микросхем. Устройство содержит вертикальный реактор. В нем установлен полый подложкодержа- тель, 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 подложко- держателя. Внешняя коаксиальная трубка для ввода водорода соединена с кольцевым коллектором, расположенным под перфорированной перегородкой. Неоднородность составляет 273% по площади структуры. 1 ил.