Устройство для осаждения слоев Советский патент 1981 года по МПК C23C13/08 

I

Изобретение относится к изготовлению устройств для осаждения слоев на подложку различными спосо6ами,преимущественно при пониженном давлении (эпитоксия, диффузия, пиролиз и др.), и может быть использовано в промышленности получения микросхем, счетнорешающей и запоминающей технике.

Известно устройство, которое состоит из реактора с размещенными внутри него приспособлением для размещения пластин, индукционной печи, газовой системы с клапанами управления, вакуумной системы с вымораживающей ловущкой и клапанами управления,причем газовая система подключена к реактору со стороны, противоположной загрузочному окну реактора, а вакуумная система - со стороны загрузочного окна, на схеме отсутствуют элементы, формирующие газовый поток в реактоpe l.

Недостатком устройства является возможность получения продукции заниженного качества иа-за :отсутствия внутри реактора эле ментов, формирующих газовый :поток; отсутствия в системе устройств, регулирующих скорость откачки; формирования газового потока в реакторе навстречу вдвижению лодочки с пластинами и из-за быстрого выхода из строя, что приводит к частой смене реактора или ухудшению качества обрабатываемых подложек.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство для осаждения слоев, сод жашее вакуумную камеру с зоной демпфирования в виде двух коаксиально размещенных труб и камеры загрузки - выгрузки, нагреватель охватывающий вакуумную камеру, подложкодержатель, трубку для ввода инертного газа и трубки для подачи реагентов в реактор 2.

.Недостатком известного устройства является низкое качество наносимых слоев. Цель изобретения - повышение качества наносимых слоев. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для осаждения слоев, содержащем вакуумную камеру с зоной демпфирования в ввде двух коаксиально раамещеиных труб и камеры загрузки выгрузки, нагреватель, охватывающий BaicyyMJF/yiQ камеру, подложкодержагель, трубку для ввода инертного газа и труб .ки для подачи реагентов в реактор,один конец внутренней трубы реактора размещен в камере загрузки,- выгрузки, причем трубки для подачи peareiwoB размещены под углом к оси внутренней трубы peaiCTOpa, а трубка для ввода инертного газа размещена в зоне вакуумного демпфрфования,. . На фиг, 1 схематически предствЕшено предлагаемое устройство, общий вид на фиг, 2 - механизмрегулирования скорос ти огкачкн, разрез,- на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 2, Устройство состоит из вакуумной камеры 1 с зоной демпф фования,внутри которой размещена наружная труба 2 и внутренняя труба 3 реактора, Нарулшая труба 2 реактора уплотнена на вакуум в водоохлайхдаемых корнусах кам:еры 4 загрузки-выгрузки и вакуумной системы 5. Внутренняя труба 3 реактора Выполнена но длине больще. чем наружная, R своим концом входит в камеру 4 загрузки-вьтгрузки. образуя кольцевой экран для раснределеш-га подаваемой в рзактор парогазовой смеси пс В(,;ей окружности реактора. Трубки ввода peaлэнтов 6 (парогазовой смеси или пара и газов в отдельности) направлены на кольцевой экран под углом с целью закру;гки газа по образующей эк.пана п на правлении конца трубы 3. Труба 3 в трубе 2 уплотнена с одной стороны уплотнением 7 из термостойких материалов, чем предотвращается проникновение парогазовой смеси в зазор между труба ми реактора. Подложкодержйтель, выполненный в виде лодочки 8 с подложками, размещен в центре рабочей зоны вакуумной камеры 1. На расстоянии не более 3 см от лодочки 8 зака1гчивается трубка ввода продувочного инертного газа 9, размещенная в зоне вакуумного демпфировани Водоохла даемый корпус вакуумной системы 5 соединен с механизмом 1О ре гулирования скоросги откачки. Механизм 1О состоит из расщиренко го по диаметру прямоугольного патрубк 64 11, в котором размещен экран 12 с прорезями, выполненными в форме сектора, рядом с экраном установлена поворотная заслонка 13. Введение в конструкцию внутренней трубы реактора позволяет ликвидировать процесс осаждения продуктов реакции на поверхности наружной трубы реактора и тем самым увеличивает срок службы реактора без разборки уплотнений до сотен часов вместо десятков часов одновременно улучшаются воспроизводимость и чистота процесса, так как замена на промывку внутренней трубы не прецставпяет никакой сложности и может быть проведена практически перед каждым процессом, что приводит к значительному улучщению качества выпускаемой продукции. Использование удлиненного ксжца внутренней трубы в качестве кольцево го экрана для равномерного распределения потока парогазовой смеси по реактору позволяет получить большую равномерность роста слоев по поверхносги подложек и тем самым улучщить качество продукции, кроме того ,на чистоте подложек в значительной степе;т отражает ся формирование газового потока в реакторе при продувке навстречу лодочке с пластинами путем введения трубки со стороны, противоположной камере загрузки-выгрузки, а окончание трубки находится в непосредсгвенной , не более 3 см (разброс на ход загрузочного щтока и размеры лодочки), близости от лодочки. Это обусловлено тем, что наибольшее количество продуктов реакции осаждается в конце реактора ближе к вакуумной системе и не подхватывается продувочным газом. Введение в конструкцию устройства меха1шзма регул ирования скорости откачки позволяет осуществлять линейное регулирование проходного сечения ваку-ум провода от номинального до нулевого простым пов фотом . изаслонки ййкруг продольной оси итем самым без больщих хлопот стабилизировать основной технологический параметр - скорость прохождения парогазовой смеси по реактору. Все это ведет к повыщению качества вьшускаемой продукции. Фррмула изобретения Устройство для осаждения слоев,содержащее вакуумную камеру с зоной демпфирования и состоящую из реактора. выполненного в виде двух коаксиально размещеш1ых труб и камеры загрузкивыгрузки, нагреватель, охватывающий вакуумную камеру, подложкодержательу трубку для BBqqa инертного гааа и труб ки для подачи реагентовв реактор,о т ли чающееся тем, что, с целью повышения качества наносимых слоев, один конец внутренней трубы реактора размещен в камере загрузки-выгрузки, причем трубки дляПодачи реагентов 6 размещены под глом к оси внутренней трубы реактора, а трубка для ввода инертного газа размещена в -зоне вакуумного демпфирования. Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3682699, кл. С 23 С, 13/ОО, 1974.. 2.Патент ФРГ № 2363254, кл. В 01 J 17/32,. 197 8.

К$акуу иому

HUCDCJJ

Фи.. л

796246

(Риг.1