Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ййтентно б ибли»»» \" i" »» !» ) () ц 572288

ОПИ ИЕ"

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслубли»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.75 (21) 2104936/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 07.09.77 (51) М. Кл В 01J 17/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.315.592 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. И. Пухиря и Ж. П. Николашин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВ ИЗ ГАЗОВОЙ

ФАЗЫ

Изобретение относится к устройствам для осаждения слоев из газовой фазы монокристаллических структур полупроводников и может быть использовано в полупроводниковой промышленности.

Известны устройства для эпитаксиального выращивания полупроводниковых слоев из газовой фазы вертикального типа с цилиндрическим подложкодержателем и индукционным нагревателем (1).

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство (2), включающее вертикальный водоохлаждаемый корпус, внутри которого установлен подложкодержатель, патрубки для ввода и вывода газов и индукционный нагреватель.

Основным недостатком устройства является то, что при подаче газа из патрубка меньшего сечения в вертикальный корпус с большим сечением, происходит гидравлический удар, в верхней части корпуса образуются застойные зоны: малая турбулизация газового потока приводит к ухудшению тепло- и массопереноса в корпусе.

Целью изобретения является увеличение турбулизации газового потока и улучшение тепло- и массообмена. Цель обеспечивается за счет выполнения корпуса в виде усеченного конуса с сужением кверху и установкой его на усеченном конусе с сужением книзу, размещения в верхней части корпуса завихрителя газа, соединенного с патрубком подачи газа, выполнения подложкодержателя в виде конусообразной спирали.

Завихритель выполнен в виде концентрически расположенных цилиндров, между которыми установлены элементы под углом к оси корпуса, образующие каналы, суммарная площадь проходного сечения которых меньше площади проходного сечения внутреннего цилиндра.

На чертеже изображен поперечный разрез устройства.

15 Устройство включает корпус 1, выполненный в виде усеченного конуса с сужением кверху, и установленный на усеченном конусе; 2 с сужением, книзу. Оба конуса 1и 2снабжены рубашкой охлаждения 3, через которую пропускают воду. В верхней части корпуса 1 размещен завихритель газа 4, выполненный в виде концентрически расположенных цилиндров 5 и б, между которыми установлены элементы, образующие каналы 7 под углом к оси корпуса. Завихритель соединен с патрубком 8 подачи газа, а для вывода газа служит патрубок 9.

Внутри корпуса 1 на штоке 10 установлен подложкодержатель 11, выполненный в виде

30 конусообразной спирали, на которой устанав572288

13 ливают подложки 12. Устройство обогревается инду.кционным нагревателем 13.

Устройство для осаждения слоев из газовой фазы работает следующим образом.

Газовая смесь по газоподводящему патрубку 8 поступает в вертикальный водоохлаждаемый корпус 1. Перед входом в корпус газовая смесь разделяется на два потока. Одна часть поступает через осевой цилиндр 5, другая через каналы 7 под углом к оси корпуса, которые придают газу вращательное движение. Для создания единого турбулизованного потока с завихрителями, суммарная площадь сечения каналов меньше площади сечения осевого цилиндра.

За счет турбулизации газового потока в корпусе устройства улучшаются тепло- и массообмен и кинетика химических реакций при осаждении слоя на поверхность подложек 12.

3а счет улучшения тепло- и массообмена устройство для осаждения слоев из газовой фазы обеспечивает более однородное осаждение полупроводниковых материалов на подложке.

Фор мула изобретения

1. Устройство для осаждения слоев из газовой фазы, включающее вертикальный водоохлаждаемый корпус, внутри которого установлен подложкодержатель, патрубки для ввода и вывода газов и индукционный нагреватель, отл ич а ющи и с я тем, что, с целью

5 увеличения турбулизации газового потока и улучшения тепло- и массообмена, корпус выполнен в виде усеченного конуса с сужением кверху и установлен на усеченном конусе с сужением книзу, в верхней части корпуса раз10 мещен завихритель газа, соединенный с патрубком подачи газа, а подложкодержатель выполнен в виде конусообразной спирали.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что завихритель выполнен в виде концен15 трически расположенных цилиндров, между которыми установлены элементы под углом к оси корпуса, образующие каналы, суммарная площадь проходного сечения которых меньше площади проходного сечения внутреннего ци20 линдра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3338209, кл. 118-49,5, опубл. 43.10.65.

25 2. Мельникова И. В. и Мазжухин И. А, Сб.

«Научные труды Гиредмета», 1971, № 33.