Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 С 30 В 25/14 ИСАНИЕ Б ТЕН цг,кд К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТ А. Арендаренко, А.А, в, В.В. Макшаков и М 50-347, кл. 99 (5) В,етельство СССР73/26, кл. С 30 В 25/14ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ФАЗЫ, включающее внии водоохлаждаеподложкодержатель,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54)(57) УСТРОЙСТВОСЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙразмещенный на основмый колпак, дисковый Изобретение относится к изготовлению технологического оборудования для производства полупроводниковых приборов и интегральных схем и может быть использовано для осаждения слоев соединений АИВЧ МОС-гидридным методом.Известно устройство для осаждения слоев из газовой фазы, содержащее колпак, внутри которого размещены .подложкодержатель с расположенным под ним нагревателем; направляющее устройство, камера с выхлопным патрубком, устройством ввода газа и выходными отверстиями,Недостатком известного устройства является относительно низкое качество поверхности, что обусловлено осыпанием дискретных частиц с расположенной над подложкодержателем камеры с выхлопным патруб ком.Наиболвв близким техническим решением является устройство для осаждвния установленныи под ним с возможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подложкодержателем экран и торовый коллектор для подачи парогазовой смеси, и патрубок для удаления отработанных газов, размещенный в центре основания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода годных эпитаксиальных слоев, устройство снабжено средством ввода инертного газа и дополнительным коллектором, соединенным с этим средством, расположенным у боковой стенки колпака и выполненным с перфорированной стенкой, а экран расположен ниже верхнего края дополнительного коллектора. слоев из газовой фазы, включающее размещенный на основании водоохлаждаемцй колпак, дисковый подложкодержатель, установленный под ним с возможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подложкодержателем экран и токовый коллектор для подачи паро- (д) газовой смеси и патрубок для удаления отработанных газов, размещенный в центре соснования,00Недостатками известного устройства 1 являются: наличие застойных зон газа с, внешней стороны торового коллектора, что приводит к увеличению времени переходных процессов в реакторе и размытию переходов между отдельными слоями при осаждении многослойных структур; недосгаточная гибкость управления процессом осаждения в реакторе, так как.основной поток газа проходит чврвэ торовый коллвктор, что требует высокой точности установкирасстояния укаэанного коллектора над подложкодержателем; пониженное качество поверхности, что объясняется циркуляцией газа в застойных зонах реактора и приводит к повышенному зарастанию экрана над торовым коллектором, Дисперсные частицы, осыпающиеся с экрана. попадают в растущий слой и снижают качество ео поверхности, выход годных структур,Целью изобретения является повышение выхода годных эпитаксиальных слоев.Указанная цель достигается тем, что устройство для осаждения слоев из газовой фазы, включающее размещенный на основании водоохлаждаемый колпак, дисковый подложкодержатель, установленный под :.:нм с воэможностью вращения и снабженный нагревателем, расположенные над подложкодержателем экран и торовый коллектор для подачи парогазовой смеси, и патрусок для удаления отработанных газов, размещенный в центре основания, снабжено средством ввода инертного газа и дополнительным коллектором, соединенным с этим средством, расположенным у боковой стенки колпака и выполненным с перфорированной стенкой, а экран расположен ниже верхнего края дополнительного коллектора.На чертеже представлен общий вид устройства в разрезе,Устройство для осаждения слоев из газовой фазы содержит основание 1 с установленным на нем водоохлаждаемым колпаком 2 с осью вращения 3, снабженной пальцами 4. Под колпаком размещен сьемный экран 5 и торовой коллектор подачи ПГС 6. На основании 1 установлена подставка 7 с закрепленным на ней подложкодержателем 8, на котором размещены подложки 9,В основании 1 закреплен снабженный выхлопным патрубком 10 защитный, экран 11, под которым размещен нагреватель 12, Между стенами колпака 2 установлена кольцевая перегородка 13, которая образует со стенками колпака 2 дополнительный коллектор 14 и водяной коллектор 15. Внут 10 15 20 потоком ПГС вдоль съемного экрана, при 25 ЗО 35 40 45 ренняя стенка дополнительного коллектора 14 выполнена перфорированной, а его внутренняя полость соединена со средством ввода инертного газа.Работа устройства осуществляется следующим образом. Колпак 2 поднимается, причем пальцы 4 выходят из зацепления с подложкодержателем 8, на котором располагают подложки 9. После этого колпак 2 опускается и геометизируется, Проводится продувка и разогрев реактора, при этом через дополнительный коллектор 14 подается спутный потоку ПГС поток водорода, который движется как под сьемным экраном 5, так и над ним.При этом поток водорода продувает обьем между наружной поверхностью торового коллектора 6 и внутренней стенкой колпака 2 и, как более легкий, движется над чем циркуляция ПГС над торовым коллектором 6 устраняется. Благодаря указанному при правильно подобранном расходе спут- ного водорода, осаждение на съемном экране практически отсутствует и тем самым обеспечивается отсутствие осыпающихся дйсперсных частиц с поверхности экрана 5. Общий поток газа, пройдя над поверхностью подложек, удаляется из реактора через выхлопной патрубок 10. Проведенные испытания макета реактора показали, что по сравнению с устройством-прототипом, выход годных структур по качеству поверхности повысился с 50 до 80%.Совместное применение торового коллектора и дополнительного коллектора с внутренней перфорированной стенкой, по сравнению с прототипом и аналогами, обеспечивает дополнительные эффекты: отсутствие застойных зон в реакторе, например, с внешней стороны торового коллектора у стенок колпака: улучшение однородности осаждаемых слоев за счет введения дополнительного управляющего фактора - спут- ного потока водорода, повышение качества поверхности осаждаемых слоев.. Заказ 3087 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раувская нэб 4/5 ГКНТ СС роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 103