Способ определения парциального давления пара полупроводникового материала в газовой среде реактора

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения парциального давления пара химических элементов, и может быть использовано в лабораторной практике при выполнении научно-исследовательских работ, для автоматизации технологических процессов. Способ определения парциального давления пара полупроводника в реакторе для получения полупропод иковых слоев газотранспортным методом осущестапчют путем введения графитовых электродов 7 и 16 в обьем реактора 1, подачи электрического напряжения на эти электроды и измерения тока в объеме реакторо 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (й)s G 01 (11/00

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433662/10 (22) 25.03,88 (46) 30.01.91. Бюл. N. 4 (75) Х.Розиков и А.А,Авезов (53) 531.787 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 317132, кл. Н 01 1 7/64, 1976.

Теллурид кадмия. Сб. статей, М.: Наука, 1968. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРЦИАЛb

НОГО ДАВЛЕНИЯ ПАРА ПОЛУПРОВОДН И К О В О Г О У1 А Т Е Р И А Л А В ГАЗОВОЙ

СРЕДЕ РЕАКТОРА

» 5U „„1624289 А! (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения парциального давления пара химических элементов, и может быть использовано в лабораторной практике при выполнении научноисследовательских работ, для автоматизации технологических процессов, Спосс б определения парциальногодавления пара полупроводника в реакторе для получения полупроводниковых слоев газотранспортным методом осуществляют путем введения графитовых электродов 7 и

16 в обьем реактора 1, подачи электрического напряжения на эти электроды и измерения тока в объеме реактор-",. 2 ил, 1624289

50

Иэобрегение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации технологических процессов изготовления полупроводниковых пленок, Цель изобретения — обеспечение непрерывности измерения парциального давления пара при осаждении полупроводникового слоя газотранспортным методом.

На фиг. 1 приведена схема устройства для получения слоев полупроводников газотранспортным методом; на фиг. 2 — зависимость относительной величины парциального давления пара от температуры.

Устройство для получения слоев полупроводников состоит из кварцевого трубчатого реактора 1, который закреплен на водоохлаждаемом фланце 2 с помощью сальников 3. Трзнспоргирующий гаэ подаегся через патрубок 4 и отводится через патрубки 5. На кварцевый стакан 6 стави ся графитовый подложкодержатель 7 с подложкой 8. К нему прижимается графитовая крышка 9. Она закреплена на кварцевой трубке 10, вну ри которой находятся термопара 11, контактные выводы 12 и закрепляющий диэлектрический порошок 13.

Графитовый подложкодержатель и крышка одновременно выполняют роль верхнего электрода контакта. Кварцевый стакан соединен с кварцевой подставкой 14 графитовым переходником 15.

Графитовый переходник изготовлен вместе с заслонкой 16, выполненной в виде усеченного конуса. Они одновременно выполняют функцию нижнего электрода. К нему и одновременно к кварцевой трубке 17 прикреплен графи овый контактный вывод

18. Кварцевая трубка заполнена диэлектрическими порошками 19 и по наружной части герметизиросана. Кварцевая трубка 20 вместе с тиглями 21 и металлическими трубками

22 закреплена на пробке 23. Температура тигля измеряется термопарой 24, находящейся внутри кварцевой трубки, На внешнем ко це f.,åòàëëè÷åñêoé трубки закреплена зубчатая линейка 25, имеющая постоянное сцепление с шестеренкой 26, приводимой во вращение с помощью штурвала 27. Для нагрева реактора служит съемная печь 28, Способ осуществляют следующим образом.

В устройсгве (фиг. 1), например, для получения плен.,к -вердого раствора СоТе с заданными свойствами, технологический режим зависит от температуры тигеля 21 и подложки 8, а также от парциального давления пара в объеме кварцевого стакана. Для непрерыв ой регистрации парциального

40 давления пара полупроводника во время технологического процесса и автоматического управления им требуется электрический сигнал. В качестве такого сигнала может служить удельное сопротивление пара компонентов, Для получения этого сигнала перед началом технологического процесса, т.е. после окончания подготовительных операций (загрузка тигелей 2 1, установка на местах стакана 6, подложкодержателя 7 с подложкой 8, крышки 9, реактора 1, печи 28, включение воды, электрического питания, транспортного газа) к контактным выводам 12 и 18 подается электрическое напряжение от источника питания, Амперметр в цепи питания сначала показывает отсутствие тока После достижения 300 С ток начинает расти, а напряжение падать. Это свидетельствует о появлении пара компонентов в обьеме стакана 8, В дальнейшем с ростом температуры изменения в показаниях амперметра и вольтметра увеличиваются. Увеличение тока обьясняется ростом парциального давления пара полупроводникаа.

В таблице в качестве примера приведены значения тока и напряжения при различных температурах для реактора диаметром

33 мм и высотой 142 мм (Р,к — давление на входе, P»x — давление на выходе, Л P =

=Рвых Pox)

На фиг. 2 приведена зависимость

ЛР/Pgь, = f(1/To) 10 в полулогарифмическом масшгабе, Видно, что с ростом температуры растет ток, Эксперименты показывают, что управление гехнологическими процессами по величине тока обеспечивает достижение поставленной технологической задачи.

Формула изобретения

Способ определения парциального давления пара полупроводникового материала в газовой среде реактора, включающий измерение электрического тока, протекающего через полупроводниковый материал, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности измерения парциального давления пара, в объем реактора вводят графитовые электроды и устанавли вают их зазором относительно друг друга, прикладывают к ним электрическое напряжение, измеряют это напряжение и силу тока, а парциальное давление пара определяют по предварительно снятой градуировочной зависимости силы тока и напряжения от давления пара.

1624289

= з

А Р...10! х!ОДА

ЛР

Рдь.х. »

2,g 2,6 10 7 т

4 О . г"

Cor т, витель А. Зосимов

Тех и.д M,Mîðãåíòàë Корректор Л. бескид

Редактор И. Касард."

Заказ 182 тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного к;митета по изобретениям и открытиям при ГКНТ C"ÑÑÐ

11303.э. Л скв, Ж-35, Раушская > аб., 4/5

Производственно-издателс ий комбина "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10

Т

4Г0

i000

»00

° * «4500

497

493

488

481

487

473

468

4g(449

"3г

417

39с

;81

0,3

G,55

0,00

3,28

5,97

8,70

12,70

16.00

18 P

22,5

26,00

33 26

40,68

48 80 бг, 40

11 21

81 06

5

8,5

118

"10

".25

940