Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

( ) 572288 СПИ ИЕ" ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресвубли) М. Кл. В 013 1 Государственнын комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений(088,8) и открыт Дат исания 07.09.77 ликования 72) Авторы изобретен Николаш В. И. Пухиря и) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ2 хритечи га- виде овлен виде анав Изобретение относится к устройствам для осаждения слоев из газовой фазы монокристаллических структур полупроводников и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. 5Известны устройства для эпитаксиального выращивания полупроводниковых слоев из газовой фазы вертикального типа с цилиндрическим подложкодержателем и индукционным нагревателем 1.10Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство 2, включающее вертикальный водоохлаждаемый корпус, внутри которого установлен подложкодержатель, патрубки для ввода и вывода 15 газов и индукционный нагреватель.Основным недостатком устройства является то, что при подаче газа из патрубка меньшего сечения в вертикальный корпус с большим сечением, происходит гидравлический удар, в верхней части корпуса образуются застойные зоны; малая турбулизация газового потока приводит к ухудшению тепло- и массопереноса в корпусе.Целью изобретения является увеличение турбулизации газового потока и улучшение тепло- и массообмена, Цель обеспечивается за счет выполнения корпуса в виде усеченного конуса с сужением кверху и установкой его на усеченном конусе с сужением книзу, раз ещения в верхнеи части корпуса за я газа, соединенного с патрубком по а, выполнения подложкодержателя онусообразной спирали. Завихритель выполнен в виде концентрически расположенных цилиндров, между которыми установлены элементы под углом к оси корпуса, образующие каналы, суммарная площадь проходного сечения которых меньше площади проходного сечения внутреннего цилиндра.На чертеже изображен поперечный разрез устройства.Устройство включает корпус 1, выполненный в виде усеченного конуса с сужением кверху, и установленный на усеченном конусе, 2 с сужением, книзу. Оба конуса 1 и 2 снабжены рубашкой охлаждения 3, через которую пропускают воду. В верхней части корпуса 1 размещен завихритель газа 4, выполненный в виде концентрически расположенных цилиндров 5 и 6, между которыми установлены элементы, образующие каналы 7 под углом к оси корпуса. Завихритель соединен с патрубком 8 подачи газа, а для вывода газа служит патрубок 9.Внутри корпуса 1 на штоке 10 устан подложкодержатель 11, выполненный в конусообразной спирали, на которой уст,9 ливают подложки 12. Устройство обогревается индукционным нагревателем 13.Устройство для осаждения слоев из газовой фазы работает следующим образом.Газовая смесь по газоподводящему патрубку 8 поступает в вертикальный водоохлаждаемый корпус 1. Перед входом в корпус газовая смесь разделяется на два потока. Одна часть поступает через осевой цилиндр 5, другая через каналы 7 под углом к оси корпуса, которые придают газу вращательное движение. Для создания единого турбулизованного потока с завихрителями, суммарная площадь сечения каналов меньше площади сечения осевого цилиндра.За счет турбулизации газового потока в корпусе устройства улучшаются тепло- и массообмен и кинетика химических реакций при осаждении слоя на поверхность подложек 12. За счет улучшения тепло- и массообмена устройство для осаждения слоев из газовой фазы обеспечивает более однородное осаждение полупроводниковых материалов на подложке,Ф о р мул а изобретения1. Устройство для осаждения слоев из газовой фазы, включающее вертикальный водоохлаждаемый корпус, внутри которого установлен подложкодержатель, патрубки дляввода и вывода газов и индукционный нагреватель, отличающийся тем, что, с целью5 увеличения турбулизации газового потока иулучшения тепло- и массообмена, корпус выполнен в виде усеченного конуса с сужениемкверху и установлен на усеченном конусе ссужением книзу, в верхней части корпуса раз 10 мещен завихритель газа, соединенный с патрубком подачи газа, а подложкодержательвыполнен в виде конусообразной спирали.2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щеес ятем, что завихритель выполнен в виде концен 15 трически расположенных цилиндров, междукоторыми установлены элементы под углом коси корпуса, образующие каналы, суммарнаяплощадь проходного сечения которых меньшеплощади проходного сечения внутреннего ци 20 линдра,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США3338209, кл, 118-49,5,опубл. 43,10,65.25 2. Мельникова И. В. и Мазжухин И. А, Сб.Научные труды Гиредмета, 1971,33.