Устройство для выращивания эпитаксиальных структур из газовой фазы

ч нрт с ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДОВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) 2178952/25 Заявлено 20.10.7рисоединением зая есударетеаявб ееатетаееета Иеяктрее СССРее аахен язебеетеееЕя еткуетай2) Авторы изобретения тябрьской Революции проектный институт пенности Гиредме Государственный ордена Окнаучно-исследовательскийредк оме талпической,промы Ц Заявит Изобретение относится к обпасти вырашивания эпитаксивпьных структур иэ газовой фазы и может быть испопьэоввнодпя выращивания как миогоспойных и однослойных попупроводниковых струк гур,так и полупроводниковой сверхрешетки.Известно устройство дпя выращивания полупроводниковой решетки иэ газовой фазы Я,Внутри реакционной камеры на штокеэвкреппен держатепь подпожки. На держтепе подпакки рвзмешается подножка изврсенида гаппия. В верхней части реакционной камеры находится резервуар сгаппием. С наружной стороны реакционной камеры установпенв печь дпя пщогва подножки и печь дпя подогрева эоны,где размещен резервуар с гаппием. Б качестве источников испопьзуют газообразную смесь хиорида гаппия, врсинв и фоофина, состав которой нвд поверхностьюподложки изменяется кпацанами, установпенными нв газопроводах.Диаметр реакционного объема камеры,е которой быпи получены попожитепьные реэуцьтвты равен 15 мм. Установка стаким диаметром камеры обладает оченьлмвпой проиэводитепьностью, твк как вней эа один процесс можно поучить одну структуру диаметром окопо 10 мм.Наиболее бпизким к изобретению техническим решением явпяется устройство,которое содержит нвгреватепи источникаи подложки, вертикапьный трубчатый реактор со штуцерами дпя ввода и вывода в- газа, Внутри реактора распопожен бпокдля размешения подпожки и параппепьноему установпен бпок дпя размещениятвердых источников. Бпоки закреппенынв с оосных ш т окаху пр ох одяших черезцентр, которые связаны с приводамидпя вращения и перемещения ".Д,Однако этому устройству свойственны неудовпетворитепьная однородность2 а параметров (амппитуда изменения состава и периода) периодической структурыо ппощади иэ.за того, что в центрапьной обпвсти составпяюшей 30-40 %поверхности подпожкинаращиваются эпи 2 З твксиапьные структуры с вмппитудой,4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫэтих потоков приводит к возникновецтпонежелательных газовых завихрений, обуславливающих искаженнте дыффусц оццы.спотоков веществ от источников резногосостава к подложкам ц прцводящих В репзультете этого к появлению локальныхнеодцорбдцостей параметров реступшхэпитаксиальцых структури ухудшаютВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ ПаРаМЕтРОВ От С РУКтуры к структуре,л 1Производительность такого устройства за один процесс цебольцГая - однаподложка: Уведи Гение диаметре реактора,ддя раЗМЕщоцтЛя В НЕМ бОПЬШОГО КО;.ПЧЕ -,.Ва ПОДЛОЖЕК При уКЕЗацНОМ рЯСПОПОХ.Етт: :тНЕГРЕВЯТЕЛЕй, УВЕЛЦЧЫВЯЕТ РЕДПадвн-.,1градиент темгерятуры, Зто - . с":О.о рчс: -РЕДЬ, ПРИВОДИТ К РОСТУ ЦЕОДЦтО;:ОцтдостттПарЕМ троя ВГЫрац)ГВЕЕ,4 ЫХ ЭПИ т. ЯКСИЕГ 1 Ь-ных структур.1 ЦЕПЬО ИЗ О 6 ГтЕТЕНтня явпяэтся у;,Е-, т ГЧ - ,цие производительности устройства иповышение однородности параметров получаемых эпнтаксиальцых структур,Достигается это тем, что:; извесллв ном густройстве, содержащем нагреваТЕЛИ ИСТОЧНИКЕ И ПОДЛОЖКИ, ВЕРТИКЯ;тьный трубчатый реактор со штуцерамиддя ввода и вывода газа, расположенныйв нем блок для размещения подложек иустановленный параллецьцо ему блок дпяРаЗМЕШЕЦИЯ ТВЕРДЫХ ИСТОЧНИКОВ, ПРГНЕМблоки закреплены ца соосных штокахпроводящих через пх центр и связанныхс приводами для вращения и перемеще.ния, блоки для крепления источников иподложек выполнены в виде дисков, периферийная часть которых выполнена в виде плоских сплошных противоде;капихколец, пяраддедьцо которым размещецынагреватели, причем,кольцо дггя крепдоНИя ИСТОЧНИКОВ ПОГШОСИтО ПерокрЫВЯОТкольцо ддя крепления подложек, е центральная честь каждого блоке, свободная ттт ЦЕ СООтВЕтСТВУЮШЕй ЗЯДЯННОй ВЕПтГЧЫЦЕ, Разброс ведичыц периодов и ампдтттуд в структурах достигает 20 7 т неоднородность морфологии эпитаксиельцых структур центральной области подложки и периферии при прохождении Оси вращенияЯ через подложку зависит от различия линейных скоростей газовых потоков этих учестков при относительном вращении источника и подложки.Следует отметить также, что в извесй иом устройстве в узком зазоре между вращающимися близко расположецчыми блоками подложек и источников возника- ют радиальные противоположно, направлен. ные газовые потоки. Взаимодействие ОТ МЕСТ КРЕПДЕЦИЯ ЫСТОЧГтЛК ОВ Ы П ОДДОжект снебже.тет по крайней мере, однымсквозным Отверстием, ,сое 1 яцжошим съеммежду двумя блоками с остадьтпим обьеМОМ РетаКТОРЕ,Бя фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство ддя вырашивайыя эпитекс 1 ладьных структур из газовой фазы, в разрезене фиг. 2 - Взаимное расположение блокаистпчниеа и блока подложки с частичнымВырезЯЛ на фтп. 3 - блок источника состороны крепления истачцикоь на фиг.46 Г 1 ОК Подл Оатт."И СО СТОРОНЫ КС "ППРция Подд Ожек,Устройство содеттткит кварцевый трубчатый реактор . закгюченный в метал:ЛтотзсхцтЛ Вод ООХдаждЕЕ.ПэГт Котук 2 ВЕРХ -Ццй фГГЯЦтЕЦ 3 И НИИтнтЛ 4,-. т ВафИТОВЫЙ"ЫГ;,О, Г ВвтШГтДНЕЦ тв ВИДЕ тГЛОСКОт ДтГ;КЯс огверстияии 8. Васполоткеццыми по окотжк ости и цетт тРЯ дьц ОЙ Области и закРеп -пец ня штоке 9 соединенным с приводом10. Средства креттГ 1 ецитя 6 Выполнены, например,. в виде скоо. фад графитовым блоком 5 установлен цихромовый нагреватель11, закГцочеццый в кварцеу,о трубку 12.которая выполнента ь виде плоской спирали,. Кварцевая трубка 12 с нагревателем11 через углотцение Гца фигт це указцо)креттится к верхнему флаццу 3, Под град.:тг":ВПАВ блоком: параллельно ет О ниж.НЕй Пд ОСКОС -И стс тац ОВдвц Гттатытовьтй бд ОКс Отверстиями 8. ОеспоГтст, еттцьтттт поокружности в центральной области, Глах рафитовом бдоке 3 по пери".ории разме.щены и Одд Ожхи 1 4Средстьа креп децея: дняются, нтапример, в вчпе скоб идчуглублений, ШТО 1 си Б и 15 чейз упдотце-.тл 1-;.т в верхнем 3 и никнем 4 фдаццахВыводятся к приВодам 10 ддя ВреГценият осевого перемещения блоков 5, 13. Подблоком 13 размещен цихромовый негрэваТРЛЬ 17 ЗЕКЛЮЧЕНБЫй В КВЯОГтевуЮ Трубку 18, которая выполнена в анде плоскойспиряди и чтерез упдотцеция крепится ифдаццу 4, 3 верхнем фляцце .3 имеетсяштуцер 19 ддя Вводе в реактор газовойсмесив никнем фданце-штуцер 20 ддяВывода газа, В кожухе 2 имеются двасмотровых окна 21 и 22, расположенныена пдцой оси,Устройство реботае сдедутощим образсм. Иа бдоке 13 ПО Гтерпфрии с помощью средств крепления рязмешяют подложки 14 из арсецида гядлият, я ца блоке 5 крепят скобами 6 источники 7 (В и 1"), пТДИЧЕЮЩИЕСЯ ПО СОСТЯВУ ТЯКИМ ОбРтЗЗО 1 Л,