Устройство для молекулярно-лучевой эпитаксии

)5 С 30 В 23/ ИСАНИ БРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТВ ско-технололектроники и ения СО АН окамерная зпитаксии Р, НовосиКУЛЯРНО иполучения х покрытий. ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Специальное конструкторгическое бюро специальной заналитического риборостроСССР"Катунь", проспект СО АН ССбирск, 1987.(54) УСТРОЙС ЛЛУЧЕВОЙ ЭП(57) ИспоФьзовгтонкопленочн ы Изобретение относится. к вакуумной технике и может быть использовано в технологии получения тонкопленочных многослойных покрытий.Целью изобретения является повышение однородности и плотности молекулярных пучков и эффективности использования испаряемого материала, а также обеспечения непрерывности процесса.На фиг.1 дан продольный разрез устройства; на фиг,2 - продольный разрез устройства с использованием тигля; на фиг.З - узел на фиг.2; на фиг.4 - то же, вариант исполнения; на фиг.5 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.6 - узел 1 на фиг.2.Устройство содержит вакуум1 со стыковочными патрубкамиприсоединены вакуумные клапа Взамен ранее изданного Устройство содержит вакуумную камеру, в которой размещены подложки и источник молекулярных пучков. Источник выполнен в виде кольцевой камеры с отверстиями на внутренней поверхности. Отверстия могут быть выполнены в виде кольцевой щели. Кольцевая камера может быть выполнена иэ отдельных независимых секторов. Для обеспечения непрерывности процесса источник молекулярных пучков соединен с питателем через трубку, снабженную компенсатором. Источник может быть соединен с питателем через тигель, снабженный нагревателем. 4 э.п. ф-лы, 6 ил. хней части камеры 1 установлен многосте-, пенной манипулятор 4, обеспечивающийф перехват подложки 5. подаваемои через ч клапан 3 на штыри 6 нагревателе у и прове. О дание технологических операции,о нижней: О части камеры установлены на фланце 8 стандартные источники молекулярных пуч-ков 9. Внутри камеры 1 расположены защит-ные охлаждаемые экраны, выполненные издвух частей неподвижной 10, размещеннойна фланце 8, и подвижной 11, установлен.ной с возможностью перемещения и снаб- . женной приводом 12, Для подвода жидкого азота и отвода газообразного предусмотрены штуцеры 13 и 14, которые у подвижного экрана 11 снабжены упруго деформируемыми змеевиками 15. Источйик молекулярных пучков веществ выполнен в виде кольцевойкамеры 16, на внутренней поверхности ко,торой выполнены отверстия 17, В вариантеисполнения (фиг.4) отверстия 17 замененыкольцевой щелью 18. Для устранения конденсации веществ в камере 16. а также поддерживания заданного давления паров,камера 16 снабжена электронагревателем19, установленным на изоляторы 20 и 21, иэкраном 22. Полость кольцевой камеры 16соединена с питателем 23 веществ с помощью трубки 24, снабженной компенсатором 25. На питающей магистрали камера 16- питатель 23 установлен вентиль 26, Камера 16 может быть выполнена иэ отдельныхнезависимых секторов. 15В варианте исполнения (фиг.2) камера1 соединена с питателем 23 через тигель27, окруженный электронагревательнойспиралью 28, закрепленной в изоляторах 29и помещенный в корпус 30. Для конроля 20температуры испаряемого вещества предусмотрена термопара 31,Работа устройства может быть описанана примере использования варианта исполнения с тиглем (фиг.2), 25При нагреве электрической спирали 28происходит испарение вещества в тигле 27.Пары, поступая через трубку 25 в кольцевуюкамеру 16, систему отверстий 17 или щель18, формируют молекулярный,пучокнаправленный на подложку 5.Для исключения конденсации веществав кемере 16, что может привести к колебаниям давления паров и появлению неодно-,родности молекулярного пучка во времени, "35камеру 16 нагревают нагревателем 19,Однородность молекулярного пучкаобеспечивается оптимизацией геометрических размеров (расстояния до подложки, угла наклона длины и ширины кольцевой 40щели или системы отверстий для формирования молекулярных пучков). Такая оптимизация позволяет получить молекулярныйпучок с высокой степенью однородности(0,1-0 5 ф), интенсивности(10 -19 4 тор) беэ 45кластеров и капель, Это позволяет улучшить однородность пленок по диаметру подложек, Источник молекулярных пучков может устанавливаться на небольших расстояниях от подложек, что обеспечивает ограничение молекулярного пучка в пространстве и позволяет сократить расход испаряемого материала в 10-100 раз,В случае использования заявляемых источников для формирования молекулярных пучков (например. с большой плотностью потока) можно проводить рост пленки без вращения подложки, что позволяет вести исследования 1 и зИц методами ДЕЗ и зллипсометрии и упростить конструкцию манипулятора, убрав привод вращения подложки. Формула изобретения 1. Устройство для молекулярно-лучевой зпитаксии, содержащее вакуумную камеру, размещенный в ней напротив подложки источник молекулярных пучков, снабженный нагревателем, манипулятор для вращения и перемещения подложки и охлаждаемые экраны, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения однородности и плотности мо-. лекулярных пучков и эффективности использования испаряемого материала. источник выполнен в аиде кольцевой камеры с отверстиями на внутренней поверхности,2. Устройство поп.1, о т л ич а ю щеес я тем, что отверстие на внутренньй поверхности кольцевой камеры выполнено в виде кольцевой щели,3. Устройство по пп,1 и 2. о т л и ч а ющ е е с я тем, что кольцевая камера выполнена из отдельных независимых секторов,4, Устройство по нп.1.2,3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, источник молекулярных пучков соединен с питателем через трубку, снабженную компенсатором,5. Устройство по пп.1, 2 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что источник молекулярных пучков соединен с питателем через тигель, снабженный нагревателем, 1 г) )102 Составитель В.Захаров-ЧеренковТехред М.Моргентал Корректор О. Кравцо едакто Заказ 3435 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комби"Патент", г. Ужгород ул Гагарин 30