Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится х технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия. Обеспечивает увеличение площади поверхности осаждения и повышение однородности слоев. Устройство включает реактор с вращающимся подложкодержателем (ПД). На ПД размещен источник излучения, содержащий анод и полый катоде рубашкой охлаждения. Внутри катода размещен полый цилиндр для хладагента, установленный с зазором относительно стенки катода. На уровне анода , вокруг него, размещен распределитель газового потока в виде тороида с кольцевой прорезью. Кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида под углом 45° к поверхности ПД. ПД может быть выполнен в виде планетарного механизма . 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 30 В 25/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 а чсА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос, 00 (ь !

О ! р

1 (21) 4724293/26 (22) 19.06.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (72) Г.Б.Казаринов, И.И.Конончук и Е.М.Китаев (53) 621.315,592 (088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

М 1478687, кл. С 30 В 25/08, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ (57) Изобретение относится K технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия. Обеспечивает увеличение площади поверхности осажИзобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологическому оборудованию для получения диэлектрических слоев двуокиси кремния на подложках из арсенида галлия.

Цель изобретения — увеличение площади поверхности осаждения и повышение однородности слоев.

На чертеже представлено устройство в разрезе, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический реактор 1, внутри которого установлен с воэможностью вращения подложкодержатель 2 с подложками 3. Над подложкодержателем 2 размещен распределитель газового потока в виде тороида 4 с кольцевой прорезью 5, выполненной на его внутренней поверхности под углом 45 к поверхности подложкодержателя 2. Источник ультрафиолетового излучения содержит анод 6 и катод в виде полого цилиндра 7 с рубаш,» Я2ÄÄ 1686044 А1 дения и повышение однородности слоев.

Устройство включает реактор с вращающимся подложкодержателем (ПД), На ПД размещен источник излучения, содержащий анод и полый катод с рубашкой охлаждения.

Внутри катода размещен полый цилиндр для хладагента, установленный с зазором относительно стенки катода. На уровне анода, вокруг него, размещен распределитель газового потока в виде тороида с кольцевой прорезью. Кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида под углом 45 к поверхности ПД. ПД может быть выполнен в виде планетарного механизма. 2 з,п,ф-лы, 1 ил. кой 8 осаждения, внутри которого установлен с зазором полый цилиндр 9 для хладагента. Тороид 4 размещен вокруг анода 6 и на одном с ним уровне. Под подложкодержателем 2 установлена перфорированная перегородка 10. Подложкодержатель 2 может быть выполнен в виде планетарного механизма, вращение которого осуществляется при помощи зацепов 11.

Устройство работает следующим образом.

На подложкодержателе 2 на дисках 12 размещают подложки 3 и через штуцеры 13 продувают реактор 1 инертным газом. Затем откачивают до заданного рабочего давления, Через штуцеры 13 подают гелий и включают источник ультрафиолетового излучения, а через штуцеры 14 подают моносилан в смеси с кислородом, При вращении подложкодержателя 2 подложки 3 на

1686044 дисках 12 осуществляют планетарное вращение с помощью зацепов 1 1I относительно подложкодержателя 2 со скоростью 8 об/мин.

После окончания процесса осаждения источник излучения отключают, прекращают 5 подачу газовой смеси, реактор 1 продувают инертным газом, давление повышают до атмосферного, После этого производят разгрузку реактора 1.

Используют реактор абьемом Ч 1,5 дм 10 з с источником ультрафиолетового излуче:ния в виде полого катода. Наружный диа метр катода 75 мм. Внутренний диаметр кольцевого зазора 32 мм, наружный 40 мм.

Расстояние между катодом и анодом 25 мм, 15 ,,расстояние между анодом и подложками 20 — 35 мм. Напряжение пробоя 2 кВ, рабочее напряжение 300 В, ток 0,5 А. Температу ра поверхности подложек 140 С. Рабочее ,давление поддерживают на уровне 0,5 — 3,0 20 мм рт,ст. Соотношение моносилана и кислорода поддерживают на уровне 1;20, Производительность реактора — три подложки диаметром 40 мм. Количество зацепов равно б. 25

Характеристики диэлектрических слоев двуокиси кремния: диэлектрическая проницаемость 3 — 5ед; пробивное напряже- 30 ние (3 — 5) 10 В/см; скорость травления в буферном травителе

HF:NHpF:Hz0=1:3;6 25 — 30 А/с; разброс по толщине 3,5 . 35

Устройство обеспечивает повышение однородности и воспроизводимости диэлектрических слоев, позволяет использовать для процесса осаждения подложки большего диаметра, что особенно важно 40 при изготовлении больших интегральных схем. Устройство позволяе существенно снизить температуру процесса осаждения диэлектрических покрытий до 150 С, что позволяет наносить диэлектрики на приборные структуры с легкоплавильной металлизацией, на сверхтонкие (0,1 — 0,3) мкм полупроводниковые эпитаксиальные и ионнолегированные слои со сложным профилем распределения примеси без изменения их свойств.

Устройство обеспечивает повышение производительности процесса осаждения диэлектрических слоев за счет осаждения на подложки большего диаметра или одновременного осаждения на несколько подложек, Формула изобретения

1. Устройство для осаждения слоев из газовой фазы, включающее цилиндрический реактор с патрубками для ввода и вывода газовой смеси, установленный в нем с возможностью вращения подложкодержатель, размещенные над ним распределитель газового потОка в виде тороида с кольцевой прорезью и источник излучения, содержащий анод и полый катод с рубашкой охлаждения, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью увеличения площади поверхности осаждения и повышения однородности слоев, тороид размещен вокруг анода и на одном с ним уровне, кольцевая прорезь выполнена на внутренней поверхности тороида и в полости катода установлен полый цилиндр для хладагента, образующий с его стенками кольцевой зазор, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцевая прорезь на внутренней поверхности торода выполнена под углом 45 к поверхности подложкодержателя.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подложкодержатель выполнен в виде планетарного механизма и имеет сквозные отверстия для отвода газов.

1686044

Ф20

Составитель Н.Давыдова

Редактор А. Шандор Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3579 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Î!