Устройство для газовой эпитаксии

 

з Я" Q©ggp yv

БЛТЕ11Т:0- .: т1... -1 ЯД в кап .:отенг 45А

О П И С А Н И Е 1п149I405

ИЗОЬ ЕтЕНИЯ бонй Советский

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.73 (21) 1872041/23-26 (51) М. Кл. В Olj 17/32 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.04.76 (53) УДК 621.315.592 (088.8) ло делам изобретений и открыткр (72) Авторы изобретения

А. A. Басовский и О. В. Богородский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОВОЙ ЭПИТАКСИИ

Изобретение относится к области металлургии полупроводников и касается установок эпитаксиального наращивания, в частности установок с нагревом сопротивления.

Известно устройство для газовой эпнтаксии, включающее герметичную камеру с подложкодержателем в виде вертикальной трубы, на боковой поверхности которого размещаются подложки. Внутри подложкодержателя установлен нагреватель сопротивления, токоподводы которого, так же как и привод вращения подложкодержателя, выведены через опорную плиту.

Недостатком известной установки является трудность надежной фиксации подложкодержателя и регулирования теплового режима на поверхности подложкодержателя. Кроме того, производительность ограничена размерами выпускаемых графитовых заготовок.

Для обеспечения надежной фиксации подложкодержателя, обеспечения равномерного нагрева подложек и увеличения производительности в предлагаемом устройстве подложкодержатель закреплен на кольце, соединенном с валами синхронного привода. Нагреватель состоит из отдельных секций, имеющих самостоятельные токоподводы. Кроме того, подложкодержатель также состоит из отдельных секций. Помимо этого, с целью защиты кольца от теплового излучения, оно размещено в канавке, выполненной в боковой поверхности камеры и имеющей глубину, большую ширины кольца.

Благодаря размещению подложкодержателя на кольце обеспечивается его надежная фиксация: применение нагревателя, состоящего пз отдельных секций, обеспечивает более равномерный нагрев, а подложкодержателя, выполненного из отдельных секций — увели1О пеппе производительности.

На фпг. 1 изображен схематически разрез устройства с нагревателем, выполненным в виде одной секции, а на фпг. 2 — прп выполнении нагревателя в виде нескольких отдельных секций.

В пространстве под колпаком 1 установлен подложкодержатель 2 с подложками 3, а внутри него размещен нагреватель 4.

Нагреватель закреплен на токоподводах 5, а подложкодержатель 3 установлен па подвижном кольце 6. Кольцо 6 вставлено в трп ролика 7, размещенные под углом 120 . Два ролика приводные и один прижимной. Приводные ро,шкп непосредственно связаны с валами синхронных электропрпводов 8.

Между подложкодержателем 2 и кольцом 6 размещено промежуточное кольцо 9.

Колпак 1 установлен на опорной плите 10.

Непосредственно над плоскостью разъема мезп жду колпаком и опорной плитой, в боковой поверхности камеры выполнена канавка, в которой размещено кольцо б с приводными роликами.

На фиг. 2 изображен нагреватель, состоящий из отдельных секций 11, 12, 13 и помещенный в подложкодержатель, Питание секций осуществляется через токоподводы 5.

Устройство работает следующим образом.

На подложкодержатель 2, установленный на промежуточном кольце 9, в котором находится нагреватель 4, загружают подложки 3, после чего устанавливают и герметпзируют колпак на опорной плите 10. Внутренний объем камеры 1 продувают инертным газом и затем водородом. В токе водорода подложкодержатель нагревают до 1100 — !300 С и в водород вводят тетрахлорпд кремния, При этом

l13 подложках 3 происходит осаждепие эпитаксиального слоя кремния. Во Время Осл>кдения подло>ккодержатель 2 вращается от электроприводов 8 через ролики 7 и кольцо 6.

По достижении необходимой толщины эпитаксиального слоя определяемой режимами оса>кдения, прекращают подачу хлорида и снижают температуру на подложкодержателе.

После охлаждения, камеру продувают инертным газом.

Применение кольца б в качестве опоры для подложкодер>кателя 2 позволяет разместить токоподводы 5 в центральной части опорной плиты 10 и при этом набирать подложкодер>катель 2 из графитовых колец. Это позволяет использовать графитовые заготовки небольших размеров.

За счет того, что расстояние между опорными роликами 7 соизмеримо с высотой подложкодержателя 2, уменьшается перекос его оси относительно вертикали, и зазор между поверхностью подложкодержателя и стенкой камеры сохраняется постоянным. Все этп факторы способствуют выравниванию свойств получаемых эпитаксиальных слоев.

Аналогично работает устройство, вариант которого изображен на фиг, 2, Устройство может быпгь применено для процесса, в котором необходимо существенно изменить температуру осаждения процесса и при этом сохранить равномерную температуру по поверхности подложкодержателя. Например, при получении слоев кремния из моносилана.

П> Устройство мо>кет быть использовано так>ке и для получения эпитакспальных слоев других полупроводниковых материалов, германия и соединений I II — - .

15 Формула изобрезспия

1. Устройство для газовой эпптаксип, вклю;аюп;ее герметичную камеру, с подложкодер>казслем в виде вертикальной трубы, размещенный внутри нее нагреватель сопротивле"> ния, опорную плиту, через которую выведены токоподводы, и привод вращения подложкодержателя, отл пч а ю щееся тем, что, с целью более надежной фиксации подложкодержателя, он закреплен на кольце, соединенном с валами синхронного привода.

2. Устройство по и. 1, отли ieющееся тем, что, с целью обеспечения лучшего регулирования теплового режима в камере, нагреЗз ватель состоит из о".ieльных секций, имеющих самостоятельные токоподводы, 3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения производитель3> ности, подложкодержатель состоит из отдельных секций

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью зашиты кольца от теплово40 го излучения, oiio размещено в канавке, выполненной в боковой поверхности камеры и имеющей глубину, большую ширины кольца.

Состав:м ii А. Васовский

Корректор О. Тюрина

Текред Е. Митрофанова

Редактор Л. Емельянова

Заказ 710 8 Изд. ¹ 1992 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Рос,;Iарствсииого комитета Совета Министров СССР

I1o делам изобретеии11 и открытий

113035, Москва., К-35, Рауп:ская наб., д. 4 5

Типография, нр Сапунова, 2