Затвор реактора для газовой эпитаксии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 166306 я)5 С 30 08 Е ИЗОБРЕТ И ОПИ ору реакения моноодниковыхе подлож- одержатезубчатой торцовой экран. ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ЗАТВОР РЕАКТОРА ДЛЯ ГАЗОВОЙЭПИТАКСИИ(57) Изобретение обеспечивает использование для уплотнения вращающегося штокаподложкодержателя обычных употребляе. мых и доступных манжет и исключение приэтом загрязнение кремниевых пластин впроцессе эпитаксиального выращивания. Изобретение относится к затв тора, предназначенногодля нанес кристаллических слоев полупров материалов на монокристаллически ки, у которого вращение подложк ля осуществляют при помощи передачи, а для экранирования поверхности затвора используют В известных затворах реакторов для уплотнения вращающихся частей используют специальную прокладку из высоко химически и термостойкого материала "Калрекс". Однако этот материал намного дороже, чем обычно используемые уплотнения и труднодоступен, Торцовая поверхность затвора в большинстве случаев экранирована шитком из кварцевого стекла, варианты форм и отражающее возможности которого ограниченй. Затвор содержит водоохлаждаемый фланец, по оси которого закреплен шток подложкодержателя. На штоке закреплено зубчатое колесо, соединенное с другим зубчатым колесом, установленным навалу двигателя. Зубчатое колесо на штоке подложкодержателя установлено между двумя подшипниками скольжения в корпусе. Корпус жестко соединен с фланцем. Зубчатое колесо на штоке герметизировано манжетами и уплотнительной кромкой нижнего подшипника. Во фланце выполнена газораспределительная система в виде кольцевого коллектора, Коллектор имеет радиальные каналы с отверстиями для подачи газа на экран, закрепленный под фланцем, а также вертикальные каналы для подачи . ф газа к манжетам. Шток выполнен полым ивнутри него размещен пирометр. 1 ил,1 Описанные недостатки устраняет предлагаемый затвор для эпитаксиального реак- а тора, который состоит из кольцевого, Сф, охлаждаемого жидкостью фланца с экра- О ном, вращающегося подвешенного подложкодержателя, пирометра, размещенного в кожухе. зубчатой передачи, газораспределительной системы и манжет штока, Кожух пирометра установлен внутри штока подложкодержателя, установленного по оси, фланца. В фланце выполнена газораспределительная система в виде кольцевого кол 4 лектора, из которого радиально выходят по направлению к периметру фланца каналы с отверстиями для подачи газа в пространство над экраном и каналы, расположенные параллельно оси фланца для подачи газа к манжетам. Фланец неподвижно соединен с корпусом, в котором установлЕно с возможностью вращения приводное зубчатое коле 1663061со, закрепленное на штоке подложкодержателя. Это зубчатое колесо соединено с зубчатым колесом, расположенным на валу мотора. В верхней части корпуса закреплен кожух пирометра. Приводное зубчатое колесо свободно размещено между верхним и нижним подшипниками скольжения и уплотнено манжетами и уплотнительной кромкой нижнего подшипника, Газораспределительная система выполнена так, что часть чистого газа поступает в пространство манжет штока, а оттуда через центр штока подложкодержателя в реактор, Манжеты штока не соприкасаются с агрессивными материалами, используемыми в процессе эпитаксии, и охлаждаются протекающим газом. Вторая часть газа подводится в зазор между экраном и фланцем и полностью пропаласкивается газом. Экран термоэкранирует фланец и обеспечивает подогрев верхней части подложкодержателя возвратным излучением. Это конструктивное решение позволяет использовать для уплотнения вращающихся валов дешевых и доступных манжет и одновременно препятстует осаждению продуктов реакции надэкраном, которые являются источником загрязнения кремниевых пластин.На чертеже изображен затвор вертикального реактора для газовой эпитакции, сечение,Затвор содержит фланец 1 из коррозионностойкой стали, снабженный вводом 13 и выводом 14 охлаждающей жидкости. В прорезях, расположенных по периметру фланца 1, размещен экран 11, Через отверстие в центре фланца 1 проходит трубчатый шток 2 подложкодержателя 12, который прочно соединен с подвижно расположенным приводным зубчатым колесом 3. Приводное зубчатое колесо 3 с помощью зубчатой передачи приводят в движение зубчатым колесом 4, закрепленным на валу редукторного микродвигателя 5. Зубчатое колесо З,расположено между врехним 6 и нижним 7 подшипниками скольжения, в . корпусах которых выполнены отверстия для прохождения водорода, Нижний край нижнего подшипника 7 имеет уплотнительную5 10 15 20 25 формул а и зо бр ете н ияЗатвор реактора для газовой эпитаксии, содержащий водоохлаждаемый фланец, закрепленный в нем шток подложкодержателя, снабженный манжетами и соединенный 30 через зубчатую передачу со средством вращения, газораспределительную систему, экран; установленный между фланцем и подложкодержателем, и канал для разме 35 щения пирометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что зубчатое колесо на штоке подложкодержателя установлено между верхним и нижним подшипниками скольжения в корпусе, жестко соединенном с фланцем, и гермети 40 зировано манжетами и уплотнительной кромкой нижнего подшипника, газораспределительная система выполнена в виде кольцевого коллектора, имеющего радиальные каналы с отверстиями для подачи газа в зазор между фланцем и экраном, и вертикальные каналы для подачи газа к манжетам, канал для размещения пирометра выполнен по оси фланца внутри штока подложкодержателя. кромку, охватывающую шток 2 подложкодержателя 12 и отделяющую пространство манжет 8 штока 2 от реактора. Манжеты 8 герметизируют вращающиеся части на внешних втулках зубчатого колеса 3. Верхний подшипник 6 скольжения закреплен в корпусе 9, который прочно соединен с фланцем 1, В верхней части корпуса 9 закреплен кожух 10 пирометра, концентрично расположенный в штоке 2 подложкодержателя 12. Фланец 1 внутри имеет газораспределительную систему подачи водорода со средством ввода 15. Газораспределительная система выполнена в виде кольцевого коллектора 16 в средней части фланца 1, снабженного радиальными каналами 17 с отверстиями 18 для подачи водорода на экран 11. Часть водорода иэ коллектора 16 подают по каналам 17 и отверстиям в нижнем подшипнике 7 к манжетам 8, которые постоянно прополаскиваются водородом, Затем водород поступает дальше через от-. верстия в верхнем подшипнике 6 по трубчатому штоку 2 в реактор.1663061Составитель Н,Давыдоваедактор Н.Киштулинец Техред М,Моргентал Корректор М.Кучеряв Заказ 2239 Тираж 257 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина