Устройство для осаждения слоев

"ок1 Союз СоветскикСоцкалнстическикРеспублик ОПЕ 796246 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам наобретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ Изобретение относится к изготовлению устройств для осаждения слоев на подложку различными способами,преимущественно при пониженном давлении (эпитоксия, диффузия, пиролиз и др.), и может быть использовано в промышленности получения микросхем, счетно- решающей и запоминающей технике.Известно устройство, которое состоит из реактора с размещенными внутри него приспособлением для размещения пластин, индукционной печи, газовой системы с клапанами управления, вакуумной системы с вымораживающей ловушкой и клапанами управления,причем газовая система подключена к реактору со стороны, противоположной загрузочному окну реактора, а вакуумная система - со стороны загрузочного окна, на схеме отсутствуют элементы, формирующие газовый поток в реакторе 11.Недостатком устройства является возможность получения продукции заниже нного качества из-оа:отсутствия внутри реактора элементов,формирующих газовый .поток; отсутствия в системе устройств, регулирующих скорость откачки формирования газового потока в реакторе навстречу вдвижению лодочки с пластинами и из-за быстрого выхода из строя, что приводит к частой смене реактора или ухудшению качества обрабатываемых подложек. Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство дляосаждения слоев, содержащее вакуумнуюкамеру с зоной демпфирования в виде т 5двух коаксиально размещенных труб икамеры загрузки - выгрузки, нагреватель охватывающий вакуумную камеру,подл ожкодержатель, трубку для ввода инертного газа и трубки для подачиреагентов в реактор 2.Недостатком извесгного устройстваявляется низкое качество наносимыхслоев.11 оль изобретения - повышение качесл ва наносимых слоев.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для осаждения слоев, содержащем вакуумную камеру с зоной деипфировапия в виде двух коаксиально размещенных труб и камеры загрузки- выгрузки, нагреватель, охватывающий вакуумную камеру подложкодержагель, трубку для ввода инертного газа и трубки для подачи реагентов в реактор, один конец внутренней трубы реактора размещен в камере загрузки - выгрузки, причем трубки для подачи реагентов размещены под углом к оси внутренней трубы реактора, а трубка для ввода и"ертчого гаЗа размещена в зоне вахуумпого демпфирования.На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - механизм регулирования скорос ги огкачкн, разрез; на фиг. 3 - разрез Л-.А на фиг. 2.Устройство состоит из вакуумной камеры 1 с зоной демпфирования,впутри которой размещена наружная труба 2 и внутренняя труба 3 реактораНаружная труба 2 реактора уплотнена иа вакуум в водоохлаждаемых корпусах камеры 4 загрузки - выгрузки и вакуумной систе- мы 6. Внутренняя труба 3 реактора выполнена по длине больше чем наружная, и своим концом ьходит в камеру 4 зв:.пузки-вгягрузки осразуя кольцевой экран для оаспределепия подаваемой в реактор парогазовой смеси пс всей окружности реактора, Трубки ввода реагентов 6 парогазовой смеси или пара и газов в отдельности) направлены на кольцевой экран под углом с целью закругки газа по образующей э"нв г: направлении конца трубы 3, Труба 3 в трубе 2 уплотнена с одной стороны уплотнением 7 из термостойких материалов, чем предотвращается проникновение парогазовой смеси в зазор между трубами реактора.Подложкодержатель, выполненный в виде лодочки 8 с подложками, размещен в центре рабочей зоны вакуумной камеры 1. На расстоянии не более 3 см от лодочки 8 заканчивается трубка ввода продувочного инертного газа О, размещенная в зоне вакуумного демпфирования, Водоохлаждае мый корпус вакуумной системы 5 соединен с механизмом 10 регулирования скоросги откачки.Механизм 10 состоит из расширенного по диамегру прямоугольного патрубка. 11, в котором размещен экран 12 с прорезями, выполненными в форме сектора, рядом с экраном установлена поворотная заслонка 13,Введение в конструкцию внутренней трубы реактора позволяет ликвидировать процесс осаждения продуктов реакции на поверхности наружной трубы реактора и тем самым увеличивает срок службы реактора без разборки уплотнений до сотен часов вместо десятков часов одновременно улучшаются воспроизводимость и чистота процесса, так как замена на промывку внутренней трубы не представляет никакой сложности и может быть проведена практически перед каждым процессом, что приводит к значительному улучшению качества выпускаемой пр одукции.Использование удлиненного конца внутренней трубы в качестве кольцевого экрана для равномерного распределения потока парогазовой смеси йо реактору позволяет получить большую равномерность роста слоев по поверхносги подложек и тем самым улучшить качество продукции, кроме того на чистоте подложек в значительной степени отражает ся формирование газового потока в реакторе при продувке навстречу лодочке с пласинами путем введения трубки со стороны, противоположной камере загрузки-выгрузки, а окончание трубки находится в непосредсгвенной, не более 3 см (разброс на ход загрузочного штока и размеры лодочки)близости от лодочки. Это обу - словлено тем, что наибольшее количество продуктов реакции осаждается в конце реактора ближе к вакуумной системе и не подхватывается продувочным газом.Введение в конструкцию устройства механизма регулирования скорости откачки позволяет осуществлять линейноерегулирование проходного сечения вакуум провода ог номинального до нулевогопростым поворотом . заслонки вбкругпродольной оси и тем самым безбольших хлопот стабилизировать основнойтехнологический параметр - скоростьпрохождения парогазовой смеси по реактору. Все это ведет к повышению качества выпускаемой продукции. 5 36 15 20 25 30 55 лг, 5 50 Формула изобретения Устройство для осаждения слоев,содержащее вакуумную камеру с зоной демпфирования и состоящую из реактора,796246размещены под углом к оси внутренней трубы реактора, а трубка для ввода инертного газа размещена взоне вакуумного демпфирования. выполненнсго в виде двух коаксиальноразмещенных труб и камеры загрузкивыгрузки, нагреватель, охватывающийвакуумную камеру, подложкодержательтрубку для ввсда инертного газа и трубки для подачи реагентовв реактор,о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества наносимых слоев,один конец внутренней трубы реактораразмещен в камере загрузки-выгрузки,причем трубки для подачи реагентов Источники информации,принятые во внимание при -.экспертизе 1. Патент США Ъ 3682699,кл. С 23 С, 13/00, 1974 2. Патент ФРГ % 2363254,кл. В 01 У 17/32 1978.Тираж 1059 . ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 13035 илиал ППП"Патент"г. Ужгород, ул. Проектная,4 Составитель Л, БеспаловаРедактор В. Романенко Техред е А, Ач Корректор Е. Пап