Устройство для жидкостной эпитаксии многослойных структур

(51) С 30 В 19 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВ У ОПИСАНИЕ Н АВТОРСИОМУ С 2 Бюл. В 9рьянц92 (088,8)РЬуз1975, 46, У 2,. РЬуз, 1976, 15,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР, е корпус прямоугольной форой, контейнер с емкостями оров-расплавов,. снабженными с толкахелем, установленную(21) 2812427/2 (22) 27.08.79(46) 07.03.88. (72) М.НЛарга (53) 621.315.5 (56) 1, Арр 1. р. 775Хар. . Арр Иф 5, р. 887. ЯО 807 под ним пластину с отверстием для заливки раствора-расплава на подложки и емкость для отработанных растворов-расплавов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения однородности раствора-расплава за счет эффекта перемешивания во время его заливки на подложку, в емкостях размещены подвижные 1;образные перегородки, в вертикальных стенках которых выполнены сквозные отверстия, а на внутренней поверхности каждой емкости, обращенной к вертикальной стенке перегородки, выполнены пазы, и в боковых стенках корпуса выполнены вы. емки со скосами.Изобретение относится к устройствам для получения многослойных структур и может быть использовано в электронной технике.Известно устройство сдвигового типа, выполненное из графита, для получения жидкостной энитаксией многослойных полупроводниковых структур,содержащих многокомпонентные соедине Ония разного состава, Устройство содержит контейнер с емкостями длярастворов-расплавов разного состава .и подложкодержатель,. на котором располагается подложка. Удаление раствора с поверхности выращенного слояв таком устройстве осуществляют деталями скребкового типа. В указаннойконструкции удаление раствора-расплава может сопровождаться повреждением 20поверхности выращенного слоя, чтозатрудняет получение многослойнойструктуры. хорошего качества с высокой степенью планарности, особеннопри толщинах слоев микройной и суб1микронной толщины. Кроме того, этаконструкция накладывает определенныеограничения на число выращиваемыхслоев благодаря необходимости зазораопределенной величины между .деталью ЗО 1 кребкового типа и.выращенным слоем,Наиболее близким цо технической сущности к заявляемому является устройство для выращивания. слоев из ограниченных объемов е прокачкой раствора расплава над подложкой или выращенными на ней слоями. Такое устройство содержит контейнер с емкостя- ми для растворов разного состава, вставленные в емкости поршни с толка О телем для прокачки растворов, .подложкодержатель, в котором расположена подложка пластина с ртверстием для заливки раствора-.расплава на подложки и емкость для отработанных растворов-расплавов. Поступательным движением толкателя поршень опускают внутрь емкости, что приводит к выдавливанию раствора в камеру роста. Остатки предыдущего раствора после наращивания слоя выдавливают в.ем-. кость. для отработанных растворов вновв поступающим растворомТаким образом происходит смена раствороврасплавов над подложкой. 55Недостатком:такого устройстваяв.ляется то, что выдавливание раствора- расплава,иэ емкости в камеру роста осуществляют в вертикальном иаправ/ лений. В результате различных эффектов, сопровождающих процесс.ликвации, возможно возникновение неоднородности состава раствора"расплава,Основная неоднородность возникает ввертикальном направлении (в направлении силы тяжести) Гомогенизацияраствора-расплава происходит медленно, в основном в результате конвекциойных потоков и диффузии. Это приводит к:тому, что на поверхность подложки поступает неоднородный растворн в результате ухудшается однородность свойств.Целью данного изобретения является повышение однородности растворарасплава за счет эффекта перемешивания во время его заливки на подложку,Указанная цель достигается тем,что в емкостях размещены подвижныеЬ-образные перегородки, в вертикаль- .ных стенках которых выполнены сквозные отверстия, а на внутренней поверхности каждой емкости, обращеннойк вертикальной стенке перегородки,выполнены пазы и в боковых стенкахкорпуса выполнены, выемки со скосами.Наличие сквозных отверстий в вертикальной стенке перегородки в случае совмещения с пазами в стенке емкости обеспечивает одновременное поступление раствора-расплава к подложке, установленной на подложкодержателе, с разных уровней по высоте ем- .кости при егозаливке.Направляющие, смещенные возлеячейки для подложки, обеспечиваютсовмещение сквозных отверстий в вертикальной стенке перегородки с пазами в стенке емкости перед началомнаращивания эпитаксиального слоя. Такая конструкция кассеты предотвращает попадание раствора-расплава в нижний объем емкости до полного раство- .рения шихты,На фиг.1, 2 и 3 изображено уст-.ройство при различных положениях:перед выращиванием второго слоя, привыращивании второго слоя и при выращивании третьего слоя соответственно,продольный разрез; на фиг.4, - сечениеА-А на фиг.1, вид сверху.Устройство содержит контейнер 1с емкостями 2 и поршнями 3. В ем-.кости 2 помещены подвижные перегородки 4, имеющие сквозные отверстия 5.Контейнер 1 установлен на неподвижной пластине 6, в которой имеетсяотверстие 7 для выдавливания раствора-расплава, Пластина 6 контактиру" ет с основанием корпуса 8, в котором расположена подложка 9На внутренних поверхностях емкостей 2 выполнены пазы 10, а крышка 11 корпуса имеет скос. 12. Кроме того, на внутренних боковых стенках корпуса 8 выполнены выемки 13 со скосами 14 (фиг.4).10Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии (Фиг. 1) перегородка 4 смещена относительно контейнера 1 таким образом, что сквозные отверстия 5 не совпадают с пазами 10 в стенке емкости 2 (фиг.4) При этом. емкость 2 оказыва" ется разделенной на два не сообщающихся объема, В больший объем загружена шихта для приготовления раст вора-расплава нужного состава. При перемещении контейнера 1 слева направо горизонтальная часть перегородки .4, двигаясь в горизонтальных выемкам 13 наталкивается на скос 14 и пере городка 4 перемещается относительно . контейнера 1 таким образом, что ее сквозные отверстия 5 совпадают-с на-. зами 10 в стенке емкости 2. При этом для.раствора-расплава открывается З 0 доступ в меньший объем емкостй 2,-Эта позиция соответствует моменту соприкосновения поршня 3 той же емкости со скосом 12 в крьппке 11 корпуса и совмещением емкости с отверстием 7 в пластине 6. При дальнейшем поступательном движении контейнера 1 (фиг,2 и 3) поршень 3 двигается вниз, в результате чего раствор-расплав через сквозные отверстия 5 в перегородке 4, пазы 10 в стенке емкости 2, малый объем емкости 2 через отверстие 7 в плстине 6 омывает поверхность подложки 9. Наличие сквозных отверс- тий 5 в вертикальной стенке перегородки 4 обеспечивает одновременное поступление раствора-расплава из разных сечений по высоте емкости 2 и тем самым лучшее его .перемешивание. Диаметр сквозных отверстий 5 и их пространственное расположение позволяют регулировать однородность раствора в зависимости отхарактера его неоднородности. При.перемещении поршня 3 в нижнее положение на подложке 9 производят выращивание эпитаксиального слоя.Иеханическое управление работой кассеты осуществляется одним толка-, телем, перемещающим контейнер 1 в. горизонтальной .плоскости, что обеспечивает возможность автоматизации процесса юлучения многослойных структур в условиях. принудительного перемешивания раствора-расплава.Применение этого изобретения повышает однбродность и воспроизводимость характеристик многослойных структур при их изготовлении.807693 Корректор И,Эрде Редактор Н.Сильнягина ед М.Д н онзводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каэ 997 Т ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035,. Москва, Жаж 365нного ктений иРаушск Подломитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5