Устройство для газовой эпитаксии

(22) Заявлено 12.01.73 (21) 1872041/23-2 с присоединением заявки51) М. Кл. В 011 17/3 3) Приорите Государственныи комитет Совета Министров СССР 53) УДК 6 о 1 315 59(72) Авторы изобретен Басовский и О. В. Богородский(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОВОЙ ЭПИТАКСИИ 10. ме- вой Изобретение относится к области металлургии полупроводников и касается установокэпитаксиального наращивания, в частностиустановок с нагревом сопротивления.Известно устройство для газовой эпитаксии, 5включающее герметичную камеру с подложкодержателем в виде вертикальной трубы, набоковой поверхности которого размещаютсяподложки. Внутри подложкодержателя установлен нагреватель сопротивления, токоподво Оды которого, так же как и привод вращенияподложкодержателя, выведены через опорнуюплиту,Недостатком известной установки являетсятрудность надежной фиксации подложкодержателя и регулирования теплового режимана поверхности подложкодержателя, Крометого, производительность ограничена размерами выпускаемых графитовых заготовок.Для обеспечения надежной фиксации подложкодержателя, обеспечения равномерногонагрева подложек и увеличения производительности в предлагаемом устройстве подложкодержатель закреплен на кольце, соединенном с валами синхронного привода. Нагреватель состоит из отдельных секций, имеющихсамостоятельные токоподводы. Кроме того,подложкодержатель также состоит из отдельных секций, Помимо этого, с целью защитыкольца от теплового излучения, оно размеще- Зп но в канавке, выполненной в боковой поверхности камеры и имеющей глубину, большую ширины кольца.Благодаря размещению подложкодержателя на кольце обеспечивается его надежная фиксация: применение нагревателя, состоящего пз отдельных секций, обеспечивает более равномерный нагрев, а подложкодержателя, выполненного из отдельных секций - увеличение производительности.На фпг, 1 изображен схематически разрез устройства с нагревателем, выполненным в виде одной секции, а на фпг, 2 - прп выполнении нагревателя в виде нескольких отдельных секций.В пространстве под колпаком 1 установлен подложкодержатель 2 с подложками 3, а внутри него размещен нагреватель 4.Нагреватель закреплен на токоподводах 5, а подложкодержатель 3 установлен па подвижном кольце 6, Кольцо 6 вставлено в трп ролика 7, размещеццые под углом 120, Два ролика приводные и один прижимной. Приводные ро,шкп непосредственно связаны с валами спнхроццых электропрпводов 8.Между подложкодержателем 2 ц кольцом 6 размещено промежуточное кольцо 9.Колпак 1 установлен на опорной плите Непосредственно над плоскостью разъема жду колпаком и опорной плитой, в бокоповерхности камеры выполнена канавка, в которой размещено кольцо б с приводными роликами.На фиг. 2 изображен нагреватель, состоя. щий из отдельных секций 11, 12, 13 и помещенный в подложкодержатель, Питание секций осуществляется через токоподводы 5.Устройство работает следующим образом.На подложкодержатель 2, установленный на промежуточном кольце 9, в котором находится нагреватель 4, загружают подложки 3, после чего устанавливают и герметпзируют колпак на опорной плите 10. Внутренний объем камеры 1 продувают инертным газом и затем водородом. В токе водорода подложкодержатель нагревают до 1100 - 1300 С и в водород вводят тетрахлорпд кремния, При этом на подложках 3 происходит осаждепие эпитаксиального слоя кремния. Во Время осаждения подложкодержатель 2 вращается от электроприводов 8 через ролики 7 и кольцо б. По достижении необходимой толщины эпитаксиального слоя определяемой режимами осаждения, прекращают подачу хлорида и снижают температуру на подложкодержателе. После охлаждения, камеру продувают инертным газом.Применение кольца б в качестве опоры для подложкодержателя 2 позволяет разместить токоподводы 5 в центральной части опорной плиты 10 и при этом набирать подложкодержатель 2 из графитовых колец. Это позволяет использовать графитовые заготовки небольших размеров.За счет того, что расстояние между опорными роликами 7 соизмеримо с высотой подложкодержателя 2, уменьшается перекос его оси относительно вертикали, и зазор между поверхностью подложкодержателя и стенкой камеры сохраняется постоянным. Все этп факторы способствуют выравниванию свойств получаемых эпитаксиальных слоев. Аналогично работает устройство, варианткоторого изображен на фиг, 2,Устройство можсг быпгь применено для процесса, в котором необходимо существенно изб менить температуру осаждения процесса ипри этом сохранить равномерную температуру по поверхности подложкодержателя. Например, при получении слоев кремния из моносилана.10 Устройство может быть использовано также и для получения эпитакспальных слоев других полупроводниковых материалов, германия и соединений 111 - -.Формула изобре спин1. Устройство для газовой эпптаксип, включаюп;ее герметичную камеру, с подложкодержатслем в виде вертикальной трубы, размещенный внутри нее нагреватель сопротивле О ния, опорную плиту, через которую выведенытокоподводы, и привод вращения подложкодержателя, отличающееся тем, что, с целью более надежной фиксации подложкодержателя, он закреплен на кольце, соединен пом с валами синхронного привода.2. Устройство по и. 1, отличающеесятем, что, с целью обеспечения лучшего регулирования теплового режима в камере, нагреЗз ватель состоит из отдельных секций, имеющихсамостоятельные токоподводы.3. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ ее с ятем, что, с целью увеличения производитель ности, подложкодержатель состоит из отдельных секций.4. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что, с целью запппы кольца от теплово- Ю го излучения, оно размещено в канавке, выполненной в боковой поверхности камеры и имеющей глубину, большую ширины кольца.;став:пель А. Васовскии рофанова Корректор О. Тюри Текрел Е. ов, Емел едак Заказ 7 ПолписноеССС 1 з пографии, ир Сапунова, 2 8 Изл. М 1992ЦНИИПИ Гос;ларстисииого комитетаио лслам изобретеии 11113035, 51 осква. /К.35, Рауп:с Тираж 782Совета 11 ииистоткрытий