Устройство для наращивания монокристаллических пленок из паровой фазы вещества
Класс 12с, 2
Яо 146282
ССС|1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная грутга Al 39
Е, И. Гиваргизов, А. М. Кеворков, М. В. Гаврилова, Н. Н. Шефталь и Г. И. Спиридонова
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
ПЛЕНОК ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЪ| ВЕЩЕСТВА
Заявлено 8 июля 1961 г. за № 737367/23 в Комитет по лелам изобретений ti открытий при Совете Министров CCCP
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 8 за 1962 г
Известен ряд устройств для наращивания монокристаллических пленок из паровой фазы на ориентированные подложки. Обычно процесс наращивания проводится в устройствах, реакционная камера которых расположена горизонтально, а доращиваемые монокристаллические пластинки располагаются неподвижно внутри реактора вдоль направления движения потока реакционной газовой смеси. Образованные в таких реакторах пленки неоднородны по толщине, поскольку сКорость роста в любой точке зоны кристаллизации зависит от концентрации компонентов газовой смеси и температурных условий процесса.
Предлагаемое устройство для наращивания монокристаллических пленок из паровои фазы вещества отличается от известных тем, что держатель вместе с подогреваемой подставкой на торцовой поверхности, на которой расположены доращиваемые подложки, выполнен вращающимся вокруг оси, расположенной параллельно направлению потока реакционной газовой смеси, Благодаря такой конструкции создаются условия необходимые для получения однородных по толщине пленок на большой площади подложки.
Предлагаемое устройство, схема которого показана на чертеже, состоит из реактора 1, нагревателя 2, индикатора 3, держателя 4 и подложки 5 для наращивания.
Для устранения неоднородности по толщине нарастания пленок предлагаемое устройство характеризуется следующими особенностями.
1. Реактор устроен таким образом, что обеспечивает возможность вращать нагреватель, на котором располагаются наращиваемые монокристаллические пластинки. Он представляет собой вертикально расположенную кварцевую трубку, имеющую в верхней части центральный ввод для подачи реакционной газовой смеси, а в нижней части—
2-боковой вывод для удаления î" ðàáîòàâøèõ продуктов реакции. Ниж ий. открытый, конец трубки с отшлифованным торцом герметически закрывается специальным зажимом. Снизу трубки, через герметическое же уплотнение вдоль ее оси, проходит держатель, на котором крепится нагреватель. Держатель во время наращивания вращается.
2. Нагреватель расположен внутри реактора и нагревается инду«цнонными токами высокой частоты. В качестве нагревателя используется графит, ка«вещество химически стойкое и нереагирующее с подложками при температурах процесса, Нагреватель представляет собой тело вращения, по форме приближающееся к конусу. Нижней, узкой, частью он закрепляется на держателе так, что его верхняя, плоская, часть перпендикулярна оси трубки и направлению потока газовой реакционной смеси. Нагреватель располагается несколько выше индуктора, в области неоднородного по высоте BKcHBJIhHD-симметричного высокочастотного поля. Необходимость специальной формы и расположения нагревателя обуславливается поверхностным эффектом высокочастотного поля. В описываемой конструкции верхняя рабочая плоскость нагревается благодаря теплопроводности, главным образом, от нижней части нагревателя, в свою очередь, разогреваемой индукционными то«ами высокой частоты.
Меняя радиус закругления нижней части нагревателя и его расположение (lIQ вертикали) относительно индуктора, можно получить желаемое распределение температурного поля на рабочей плоскости (в частности, изотермическую поверхность, необходимую для обеспечения равномерного наращивания) .
Применяя предлагаемое устройство, удалось получить на германиевых подложках монокристаллические пленки германия на суммарной площади (в одном процессе кристаллизации) около 12 cA с отклонением по толщине от среднего значения не более 10%. При использовании реакционных трубок больших размеров и с помощью более мощных генераторов высокочастотной энергии можно получить монокристаллические пленки, однородные по толщине на значительно больших площадях.
Предлагаемое устройство принципиально применимо также для получения однородtlblx по толщине пленок других материалов помимо гер ма н и я.
Предмет изобретения
Устройство для наращивания монокристаллических пленок из паровой фазы вещества, образующейся в результате восстановления B()дородом соответствующих галогенидов при высоких температурах, состоящее из цилиндрической реакционной камеры, внутри которой расположены подогреваемые доращиваемые подложки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью создания условий, необходимых для получения однородных по толщине пленок на большой площади подложки, держатель вместе с подогреваемой подставкой на торцовой поверхности, на которой расположены доращиваемые подложки, выполнен вращающимся вокруг оси, расположенной параллельно направлению потока реакционной газовой смеси. № 14б282
Составители описания М. C. Хухлин
Редактор Н, И. Мосин Тскрсд А, A. Камышникова Корректор В. Андрианов
Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.
Поди. к печ l2Õ-62 г. Формат бум. ТОХ!08 /)6
Зак. 4672 Тираж 650
UETH Комитета по делам изобретений п открытии при
Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,26 изд. л.
Цена 4 коп.
Совете Министров СССР д. 2/6.
