Устройство для эпитаксиального выращивания слоев

Устройство для эпитаксиального выращивания слоев

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для выращивания эпитаксиальных слоев соединений A³B⁵ хлоридно-гидридным методом и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Цель изобретения - улучшить морфологию за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев. Устройство включает вертикальный реактор. Внутри него размещены коаксиальные трубки для ввода газовых реагентов и источник элементов третьей группы, закрепленный на этих трубках. Источник размещен внутри вертикального цилиндра. Снизу цилиндр снабжен подставкой, соединенной со средством вращения. Сверху на цилиндре размещен дисковый подложкодержатель. В подложкодержателе выполнены сквозные отверстия для размещения подложек и отверстия для вывода продуктов реакции. Даны соотношения, связывающие площадь отверстий для вывода продуктов реакции и площадь подложкодержателя. Подложки устанавливают рабочей стороной вниз, в результате чего поликристаллические зерна, осаждаемые на стенках реактора, не попадают в выращиваемые слои. Выращены слои Jn_0,18Ga_0,82As с зеркальной поверхностью без поликристаллических включений. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для выращивания эпитаксиальных слоев соединений A³В⁵ хлоридно-гидридным методом и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Целью изобретения является улучшение морфологии за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев. На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе. Устройство включает вертикальный кварцевый реактор 1, размещенные внутри него по оси коаксиальные трубки 2 для ввода газовых реагентов и источник 3 элементов третьей группы, закрепленный в верхней части трубок 2. Источник 3 элементов третьей группы размещен в вертикальном кварцевом цилиндре 4, установленном на подставке 5, выполненной из графита или кварца. Подставка 5 установлена на вращающейся трубе 6. Сверху на цилиндре 4 размещен подложкодержатель 7, выполненный в виде диска со сквозными отверстиями 8 для размещения подложек и отверстиями 9 для вывода продуктов реакции. В нижней части реактора 1 размещена ловушка 10 для сбора конденсирующихся отходов, снабженная патрубком 11. Реактор 1 имеет внешний нагреватель 12. Устройство работает следующим образом. После сборки устройства и проведения подготовительных операций включают нагреватель 12. Через коаксиальные трубки 2 в источник 3 элементов третьей группы и в цилиндр 4 подают исходные газовые реагенты. Включают вращение подложкодержателя 7. Газовый поток омывает подложки, в результате чего на них происходит выращивание эпитаксиального слоя, затем проходит через отверстия 9 в подложкодержателе 7 и попадает в ловушку 10, где конденсируются отходы, и выходит через патрубок 11. Подложки помещают в отверстия 8 подложкодержателя 7 рабочей стороной вниз, что позволяет исключить попадание поликристаллических включений в выращиваемые слои, так как поликристаллические зерна нежелательного спонтанного осаждения, отрываясь от стенок кварцевого реактора, попадают на обратную сторону подложки. Отношение площади отверстий 9 для вывода продуктов реакции к площади подложкодержателя 7 выбирают 0,002 < < 0,05, где S₁ - площадь отверстий для вывода продуктов реакции; S₂ - площадь подложкодержателя. При отношении < 0,002 происходит зарастание отверстий 9 для вывода продуктов реакции поликристаллическими зернами, что приводит к разбросу скорости роста эпитаксиальных слоев. При отношении > 0,05 происходит проскок газового потока, в результате чего падает скорость роста эпитаксиальных слоев. П р и м е р. Выращивают эпитаксиальные слои In_0,18Ga_0,82As в проточной системе хлоридно-гидрильным методом. В подложкодержателе диаметром 100 мм выполнены четыре отверстия диаметром 38 мм с расточкой в верхней части до 42 мм для загрузки подложек и пять отверстий диаметром 4 мм для вывода продуктов реакции. Получают слой с зеркальной поверхностью без поликристаллических включений. Скорость роста составляет 20-35 мкм/ч, разброс скорости роста 4-20%. Таким образом, устройство позволяет улучшить морфологию поверхности выращиваемых слоев.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭПИТАКСИАЛЬНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ СЛОЕВ соединений А³В⁵, включающее вертикальный реактор, размещенные внутри него по оси коаксиальные трубки для ввода газовых реагентов, источник элементов третьей группы, закрепленный на этих трубках, дисковый подложкодержатель с подложками, соединенный со средством вращения, и наружный нагреватель, отличающееся тем, что, с целью улучшения морфологии за счет исключения попадания поликристаллических включений на поверхность слоев, устройство снабжено вертикальным цилиндром, внутри которого размещен источник элементов третьей группы, снизу цилиндр снабжен подставкой, соединенной со средством вращения, а сверху на цилиндре размещен подложкодержатель с выполненными в нем сквозными отверстиями для подложек и отверстия для вывода продуктов реакции, причем отношение площади отверстий для вывода продуктов реакции к площади подложкодержателя удовлетворяет выражению где S₁ - площадь отверстий для вывода продуктов реакции, S₂ - площадь подложкодержателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000