"Enceinte de réaction pour le dépôt de matière semi-conductrice sur des corps de support chauffés"
La présente invention est relative à une enceinte de réaction pour le dépôt de matière semi-conductrice, en particulier de silicium, sur des corps de support en forme de barreau chauffés et à partir d'un gaz de réaction approprié traversant <EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
en forme de plateau munie des ajutages requis.pour l'amenée et l'évacuation du gaz de réaction ainsi que d'électrodes servant simultanément à maintenir et à chauffer par voie électrique les corps de support en forme de barreau faits de matière semi-conductrice ou conductrice, ainsi que par une cloche en quartz ou en verre posée de manière étanche au gaz sur la base et délimitant conjointement avec celle-ci le volume de réaction, les électrodes étant en outre amenées à traverser de manière mutuellement isolée et étanche au gaz la base an forme de plateau et, finalement, les électrodes ainsi que les autres éléments métalliques
de la base étant faits d'argent sur la surface limitrophe du volume de réaction.
Dans une demande de brevet allemand P 23 58 279.8,
on a décrit une enceinte-de réaction pour le dépôt de matière semi-conductrice, en particulier de silicium, sur des corps de support chauffés à partir d'un gaz de réaction approprié traversant cette enceinte de réaction qui présente, comme dépeint précédemment, une plaque d'acier servant de base et qui est recouverte sur la face dirigée vers le volume de réaction d'une couche d'argent. Cette dernière est débarrassée des pores et retassures grace à un processus de laminage ou de forgeage et elle est de préférence appliquée à l'état liquide par fusion sur la plaque d'acier, qui a été préalablement dotée des passages ou alésages appropriés pour recevoir les électrodes et les ajutages à gaz
de réaction, dont l'étanchéité est assurée avec du polytétrafluoro-éthylène. La couche d'argent est faite d'argent très pur
(argent fin). En ce qui concerne la nature des électrodes, aucune indication plus précise n'est donnée dans la demande précitée.
En outre, on a décrit dans une demande de brevet alle-mand P 23 58 053.2, une enceinte de réaction pour le dépôt de matière semi-conductrice, en particulier de silicium, sur des corps
et
� de support chauffés\à partir d'un gaz de réaction approprié
traversant l'enceinte de réaction, cette dernière étant constituée par une base en forme de plateau munie des ajutages requis pour l'amenée et l'évacuation du gaz de réaction ainsi que d'éléments de retenue pour les corps de support, cette base étant faite de métal et en particulier d'argent, et par une cloche, en particulier en quartz, posée de manière étanche au gaz sur la base, l'enceinte se caractérisant par le fait que la base est composée de deux pièces métalliques, en particulier en argent, disposées de manière mutuellement centrée en interposant un joint fait en particulier de polyfluoro-éthylène et que l'une des deux pièces métalliques est munie exclusivement des éléments de retenue pour les corps de support, et l'autre exclusivement des ajutages pour l'amenée et l'évacuation du gaz de réaction.
La pièce centrale de la plaque de base est alors en général le support des ajutages d'amenée et d'évacuation pour le gaz de réaction, tandis qu'au contraire la pièce externe est le support des éléments de retenue servant simultanément d'électrodes pour le chauffage électrique des barreaux de support, ces éléments traversant en y étant adaptés, de façon mutuellement isolée et étanche au gaz, la partie les portant de la plaque de base métallique. On a exposé dans la description de cette demande que les électrodes individuelles peuvent être faites d'argent fin, avec pour chacune une garniture en graphite très pur.
La présente invention a pour base le problème d'offrir des dispositions supplémentaires qui facilitent la fabrication d'un dispositif tel que décrit dans les demandes précitées, en particulier celui décrit dans la demande de brevet P 73 58 279.8 et qui assurent une meilleure obturation étanche au gaz de l'agence-ment, ainsi qu'une réduction supplémentaire des impuretés entrat-
<EMI ID=3.1>
conductrice déposée.
Il est proposé suivant l'invention que les électrodes individuelles soient composées chacune d'un corps d'argent fin et d'au moins un corps d'un métal de moindre valeur mais bon conducteur de l'électricité, de telle sorte que seule la partie de l'électrode faite d'argent fin soit limitrophe du volume de réaction. Pour les corps en métal de moindre valeur, on envisage
<EMI ID=4.1>
me mesure que l'argent fin ou encore un alliage de cuivre bon conducteur. La matière d'étanchéité est à nouveau constituée de préférence par du polytétrafluoro-éthylène (Teflon) qui se caractérise comme on le sait par de bonnes propriétés mécaniques, électriques et thermiques. Les deux composants des électrodes individuelles peuvent être assemblés soit avec une soudure à l'argent, soit simplement en les pressant l'un sur l'autre, tout en établissant un bon contact électrique. De préférence, l'agencement est conçu de telle manière que les électrodes individuelles, au moins la partie faite d'argent fin, puissent aisément être remplacées. Finalement, il est prévu que l'intérieur des deux corps massifs constituant les électrodes individuelles soit réalisé
en tant que canal d'écoulement ou de circulation pour un agent de refroidissement, en particulier de l'eau de refroidissement.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre non limitatif et en se référant au dessin annexé.
La figure unique représente une partie située autour d'une électrode d'une plaque de base métallique qui, d'une façon correspondant aux descriptions des demandes de brevet allemand
P 73 58 279.8 et P 23 58 053.2 fait partie dans son ensemble
d'une enceinte de réaction recevant des corps de support en forme <EMI ID=5.1>
de barreau ou de tube. La cloche en quartz ou en verre ainsi que les détails de réalisation des corps de support et l'alimentation en gaz de réaction et en courant de chauffage électrique ne seront
<EMI ID=6.1>
La partie illustrée au dessin d'une plaque de base métallique d'une enceinte de réaction suivant l'invention constitue simplement, comme déjà mentionné, le voisinage immédiat d'une seule électrode, de telle sorte qu'on doit prévoir de la même façon
au moins une seconde électrode pour pouvoir maintenir deux corps en forme de barreau ou de tube de même longueur, qui sont reliés
à leurs autres extrémités par un pont de matière conductrice.
Conformément aux considérations de la demande de brevet allemand P 23 58 279.8, la plaque de base est faite d'acier laminé sur laquelle est appliquée une épaisse couche d'argent fin condensé. Le noyau d'acier 1-de la plaque de base est un disque circulaire doté des passages appropriés pour la réception des électrodes ou, conformément aux considérations de la demande de brevet allemand P 23 58 053.2, une plaque d'acier en forme d'anneau circulaire. Le noyau 1 de la plaque de base est recouvert, comme mentionné, d'une épaisse couche d'argent 2 sur la face supérieure dirigée vers le volume de réaction et à l'endroit des évidements ou alésages.
Conformément aux principes de l'invention, l'électrode individuelle est constituée par une partie supérieure 3 en argent fin comprimé et une partie inférieure 4 en cuivre. Les deux parties sont creuses et, lors de l'utilisation, elles sont remplies
et en particulier parcourues par un agent de refroidissement liquide ou gazeux 5. La partie inférieure 4, faite de cuivre, de l'électrode est tubulaire et s'élargit vers le haut en un plateau 6-avec une surface d'appui plane sur laquelle est posé le bord inférieur 7, également élargi en forme de plateau, de la partie ............. d'électrode supérieure, de la manière illustrée au dessin.
La partie d'électrode supérieure 3 est tournée à partir d'un bloc d'argent fin comprimé et elle est également creuse, y compris son couronnement conique 8. Ce dernier sert à retenir
<EMI ID=7.1>
son tour d'un renfoncement pour la réception de l'extrémité inférieure d'un corps de support en forme de barreau ou de tube, fait de silicium très pur. Le corps de support porte la référence 10.
La partie d'électrode supérieure 3 et la partie d'électrode inférieure 4 sont reliées entre elles par leurs élargissements terminaux en forme de plateau 7 et 6 de manière tellement étroite que l'agent de refroidissement 5, circulant à l'intérieur, par exemple de l'eau ou un gaz de refroidissement fourni par une machine frigorifique, ne peut pas s'échapper. Par exemple, les deux parties d'électrode 3 et 4 sont soudées l'une à l'autre. Si les surfaces d'appui des deux plateaux 6 et 7 sont suffisamment bien rectifiées, il suffit de les presser l'une contre l'autre pour obtenir l'obturation étanche requise, éventuellement en interposant un mince anneau plat de matière de joint élastique. Ceci n'a pas été représenté dans l'exemple illustré au dessin.
Dans ce but, le noyau en acier 1 de la plaque de base métallique de l'enceinte de réaction est muni d'un raccord creux cylindrique
12 qui fait saillie vers le bas et est disposé concentriquement par rapport aux deux parties d'électrode 3 et 4 disposées coaxialement entre elles et qui fixe simultanément, par l'intermédiaire d'une pièce d'écartement et d'étanchéité 18, faite de polytétrafluoro-éthylène, la position de l'électrode dans la plaque de
base métallique 1, 2. Comme on peut s'en rendre compte d'après
le dessin, le raccord métallique cylindrique 12 est muni sur sa face externe d'un pas de vis sur lequel est vissé un écrou 13. Le <EMI ID=8.1>
bord inférieur de ce dernier s'engage radialemeht vers l'intérieur en dessous du raccord 12 et repousse la partie d'électrode inférieure 4 avec son plateau 6, de préférence en interposant
une pièce d'étanchéité 14 en matière élastique, contre la plateau 7 de la partie d'électrode supérieure 3.
La partie d'électrode inférieure 4 est munie en un endroit approprié d'une pièce de raccord 15 pour le câble d'alimentation en courant 17. Par exemple, l'extrémité du cable 17 est introduite dans la pièce de raccordement 15 réalisée en forme de douille et adaptée à sa section transversale et dont l'extrémité est repoussée élastiquement, par exemple au moyen d'un écrou 16, sur la périphérie du conducteur 17 du câble.
Une seconde électrode (non représentée), conçue et raccordée de la même façon est ancrée également dans la même plaque de base 1 et elle maintient un second support en forme de barreau
10, qui est relié par son autre extrémité et par l'intermédiaire d'un pont conducteur au premier support 10. Le circuit est fermé de la sorte (non représenté).
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent ? être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
Ainsi, d'autres moyens peuvent en particulier être prévus pour maintenir les électrodes et leurs pièces, sans que ceci modifie le principe de l'invention. La pièce 13 peut par exemple, au lieu d'être réalisée par elle-même en tant qu'écrou, être vissée au moyen de vis de retenue sur le noyau 1 de la plaque de base métallique. Les joints peuvent aussi avoir une autre conception, de même que le raccordement de l'électrode à un cable d'alimentation.
REVENDICATIONS
1. Enceinte de réaction pour le dépôt de matière semiconductrice, en particulier de silicium, sur des corps de support en forme de barreau chauffés et à partir d'un gaz de réaction approprié traversant l'enceinte de réaction, cette enceinte étant constituée par une base en métal en forme de plateau munie des ajutages requis pour l'amenée et l'évacuation du gaz de réaction ainsi que d'électrodes servant simultanément de moyens de retenue et de chauffage électrique pour les corps de support en forme de barreau faits de matière semi-conductrice ou conductrice et par une cloche en quartz ou en verre délimitant conjointement avec la base le volume de réaction, les électrodes traversant en outre de manière mutuellement isolée et étanche au gaz la base en forme de plateau et, finalement,
les électrodes ainsi que les autres composants métalliques de la base étant faits d'argent sur la surface limitrophe du volume de réaction, caractérisée en ce que les électrodes individuelles sont composées chacune d'au moins un corps en argent fin et d'au moins un corps en un métal de moindre valeur mais bon conducteur de l'électricité, de telle manière que seule la partie d'électrode faite d'argent fin soit limitrophe du volume de réaction.