DE2352605B2

DE2352605B2 - WAKE UP SHIP FOR LIQUID-PHASE EPITAXY

Info

Publication number: DE2352605B2
Application number: DE19732352605
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kawasaki Kobayashi (Japan)
Original assignee: H05B 3310
Priority date: 1972-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1976-09-09
Also published as: US3854447A; CA1012447A; DE2352605A1; JPS5342230B2; JPS4963381A; GB1451803A

Description

halb der in dem Tiegel erschmolzenen Lösung be- jedes der Substrate bedeckende Lösungsschicht isthalf of the solution melted in the crucible is each of the substrates covering the solution layer

festigt ist. Durch Schwenken des Tiegels um ca. 90° sehr dünn, beispielsweise etwa 1 mm dick.is consolidated. By pivoting the crucible by approx. 90 °, it is very thin, for example approx. 1 mm thick.

wird das Substrat in die Bodenlage j>eschwenkt und Die Erfindung wird nachstehend an Hand derthe substrate is pivoted into the bottom layer and the invention is described below with reference to the

dabei von der Lösung übergosren. Nach einer be- Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungenovergosren from the solution. Explained in more detail according to one of the drawings. In the drawings

stimmten Aufwachszeit wird der Schwenkvorgang in 5 sindThe panning process in FIG. 5 will be at the correct wake-up time

umgekehrter Richtung ausgeführt, wobei das Sub- F i g. 1 a ein Längsschnitt durch eine bevorzugteexecuted in the opposite direction, the sub-F i g. 1 a is a longitudinal section through a preferred

strat wieder aus der Lösung herausbewegt wird und Ausführungsform eines Aufwachsschiffes in einerstrat is moved out of the solution again and embodiment of a waxing ship in one

in seine Ausgangslage zurückkehrt. Diese Vorrich- Stellung vor dem Kontakt Substrat/Lösung,returns to its original position. This device position before the contact substrate / solution,

tung ist jar zur Herstellung von Proben im Labor- F i g. 1 b ein Längsschnitt durch dieselbe bevor-tung is jar for the production of samples in the laboratory F i g. 1 b a longitudinal section through the same preferred

maßstab gedacht und kann nicht auf großtechnische 10 zugte Ausführungsform des Aufwachsschiffes, die dasto scale and cannot refer to the large-scale embodiment of the grow-up ship that does

Anwendungsfälle übertragen werden. Substrat in Kontakt mit der Lösung zeigt, nachdemUse cases are transferred. Substrate in contact with the solution shows after

Obwohl die mit den bekannten Vorrichtungen er- alternierende Glieder um einen halben Kreis um die haltenen Halbleiterbauelemente teilweise gute kristal- Längsachse der Vorrichtung gedreht sind,
line Eigenschaften besitzen, sind diese Vorrichtungen Fig. 2a bis 2h perspektivische Ansichten von nicht für eine Massenproduktion von Halbleiterbau- 15 Ober- und Unterseite von Gliedern der bevorzugten elementen geeignet. Auch sind bei den bekannten Ausführungsform nach Fig. la,
Vorrichtungen sehr lange Betriebszeifn, ein ziemlich Fig. 3a, 4a, 3b und 4b eine perspektivische Anlanger Ofen sowie ein großes Volumen an Lösung sieht und eine Draufsicht auf eine Modifikation des erforderlich, wodurch es leicht zu Schwankungen der in F i g. 2 c gezeigten Glieds,Although the members alternating with the known devices are rotated around half a circle around the semiconductor components held, in some cases with a good crystal longitudinal axis of the device,
Line properties, these devices Figs. 2a to 2h are perspective views of unsuitable for mass production of semiconductor devices top and bottom of members of the preferred elements. Also in the known embodiment according to Fig. La,
Devices very long operating times, a fairly Fig. 3a, 4a, 3b and 4b a perspective Anlanger furnace as well as a large volume of solution and a plan view of a modification of the required, which makes it easy to fluctuate the in Fig. 2 c link shown,

Mengenverhältnisse der Bestandteile der Lösung und 20 Fig. 3c, 3d, 4c und 4d eine perspektivische An-Quantitative proportions of the components of the solution and 20 Fig. 3c, 3d, 4c and 4d a perspective view

zu horizontalen Temperaturdifferenzen kommen sieht und eine Draufsicht auf eine Modifikation dessees coming to horizontal temperature differences and a plan view of a modification of the

kann. Ferner ergeben sich in den aufgewachsenen in F i g. 2 g gezeigten Glieds.can. Furthermore, in the grown-up areas in FIG. 2 g limb shown.

Schichten leicht heterogene kristalline Eigenschaften, F i g. 5 a, 5 b, 5 c und 5 d bzw. 5 e, 5 f, 5 g und 5 hLayers of slightly heterogeneous crystalline properties, F i g. 5 a, 5 b, 5 c and 5 d or 5 e, 5 f, 5 g and 5 h

weil es gewöhnlich sehr schwierig ist, innerhalb eines eine perspektivische Ansicht von oben und einebecause it is usually very difficult to get a top perspective view and a

umfangreichen Ofens eine homogene Temperatur auf- 25 Draufsicht sowie eine perspektivische Ansicht derextensive furnace a homogeneous temperature top view and a perspective view of the

rechtzuerhalten. Unterseite und Bodenansicht einer Modifikation desright. Bottom and bottom view of a modification of the

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es des- Glieds von F i g. 4 a bzw. 4 c.The object of the present invention is the member of FIG. 4 a or 4 c.

halb, ein kompaktes und die Ausbildung eine« Tem- Zunächst soll die Erfindung unter Bezugnahme auf peraturgradienten vermeidendes Aufwachsschiff für die F i g. 1 a bis 2 h näher beschrieben werden, die Flüssigphasenepitaxie zu schaffen, das eine 30 Fig. la zeigt einen Längsschnitt durch eine bevorschnelle, zuverlässige und einfache Massenproduk- zugte Ausführungsform eines Aufwachsschiffes mit tion unter gleichzeitiger Erzielung höchster Qualitä- einem wärmefesten Rohr 11 zur Aufnahme eines dem ten ermöglicht. Epitaxialaufwachsen dienenden Schiffs 30. Das Rohihalf, a compact and training a «Tem- First, the invention with reference to temperature gradient avoiding growth ship for the F i g. 1 a to 2 h are described in more detail, to create the liquid phase epitaxy, the Fig. la shows a longitudinal section through a rapid, reliable and simple mass-produced embodiment of a waxing ship with tion while achieving the highest quality a heat-resistant tube 11 for receiving a dem ten possible. Epitaxial growth of serving ship 30. The Rohi

Diese Aufgabe wird bei einem Aufwachsschiff der 11 und die Teile des Schiffs 30 sind aus wärmefestem eingangs genannten Gattung durch die im kennzeich- 35 Material, wie Quarz, Bornitrid, Graphit hoher Reinnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel ge- heit u. dgl., hergestellt. Das wärmefeste Rohr 11 belöst. Mit dem Aufwachsschiff kann nunmehr durch findet sich in einem (nicht gezeigten) wärmefesten die gleichzeitig mehrfach erfolgende Berührung von Ofen, der auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt Substrat und Lösung bei einer bestimmten Stellung werden kann. Der Boden 12 des wärmefesten Rohrs der drehbaren und stationären Glieder an einer Viel- 40 11 ist unter Bildung eines dünnwandigen Lochs ISc zahl von getrennten Substraten eine epitaxiale Auf- zur Aufnahme eines Thermoelements 17 teilweise wachsung bei geringem apparativem Aufwand er- nach innen eingebuchtet. In der gezeigten Ausfühfolgen. rungsform ist das Loch 15 a in der Mitte des BodensThis task is performed on a growth ship of FIG. 11 and the parts of the ship 30 are made of heat-resistant material initially mentioned by the characterizing material such as quartz, boron nitride, graphite with high purity Part of claim 1 specified means and the like. Manufactured. The heat-resistant tube 11 released. With the waxing ship can now be found in a (not shown) heat-resistant the simultaneous multiple touching of the oven, which is heated to a desired temperature Substrate and solution at a certain position can be. The bottom 12 of the heat-resistant pipe of the rotatable and stationary members on a multi-40 11 is to form a thin-walled hole ISc number of separate substrates an epitaxial receptacle for receiving a thermocouple 17 partially Growing indented inwards with little expenditure on equipment. In the execution sequence shown. Approximate shape is the hole 15 a in the middle of the floor

In der Praxis liegt die Dicke der Glieder beispiels- des Rohrs 11 angeordnet, so daß das ThermoelemenlIn practice, the thickness of the links, for example, the tube 11 is arranged so that the thermal element

weise in einom Bereich von 0,8 bis 1,5 mm; die 45 17 so dicht wie möglich an einer Lösung 31 und arwise in a range of 0.8 to 1.5 mm; the 45 17 as close as possible to a solution 31 and ar

Größe jeder Vertiefung zur Aufnahme eines Sub- den Substraten 33 angeordnet ist. Das Thermoele-Size of each recess for receiving a sub- the substrate 33 is arranged. The thermocouple

strats ergibt sich aus derjenigen des aufzunehmenden ment 17 zeigt nur in etwa deren Temperatur an, wasstrats results from that of the element 17 to be picked up only roughly indicates what its temperature

Substrats. jedoch ausreichend ist. Das Rohr 11 hat an seineiSubstrate. however, is sufficient. The pipe 11 has on his

Mit diesem Aufwachsschiff erreicht man folgende inneren Bodenfläche einen langgestreckten Vor·With this grow-up ship you can reach the following inner floor area an elongated front

Vorteile: So ist der Temperaturgradient wegen der 50 sprung 13, wodurch ein Basisteil 60, das einem un-Advantages: Because of the 50 jump, the temperature gradient is 13, whereby a base part 60, which is an un-

sehr geringen Größe des Aufwachsschiffes sehr klein; tersten Glied des Wachstumsschiffs 30 entspricht, arvery small size of the growth ship very small; corresponds to the lowest link of the growth ship 30, ar

über jedem Substrat befindet sich nur eine dünne seinem Umfang gehalten wird.Above each substrate there is only a thin one that is held by its circumference.

Schicht auf der Lösung, so daß die epitaxial aufge- Die F i g. 2 e und 2 f zeigen das Basisteil 60, irLayer on the solution, so that the epitaxially formed The F i g. 2 e and 2 f show the base part 60, ir

wachsene Schicht über das ganze Ilalbleiterbauele- dem zwei Vertiefungen 63 und 65 iu der OberflächeA grown layer over the entire semiconductor component has two depressions 63 and 65 on the surface

ment eine sehr gleichmäßige Dicke besitzt und eine 55 einer Basisplatte 69 ausgebildet sind und das in deiment has a very uniform thickness and a 55 of a base plate 69 are formed and that in dei

nur geringe Menge an Lösung erforderlich ist. Außer- Mitte eine Stange 61 trägt. Die Vertiefung 65 dienonly a small amount of solution is required. A rod 61 bears off-center. The recess 65 serve

dem kann das Epitaxialwachstum auf eine Vielzahl der Aufnahme des Substrats 33, und die Vertiefunjthe epitaxial growth on a plurality of the receptacle of the substrate 33, and the recess can

von Substraten leicht in kurzer Betriebszeit erhalten 63 bildet einen Boden einer Aushöhlung 35. Die beiof substrates easily obtained in a short period of operation 63 forms a bottom of a cavity 35. The at

werden, wodurch sich dieses Aufwachsschiff hervor- den Vertiefungen sind in gleichen Abständen vonas a result of which this wax-up vessel emerges. The wells are equidistant from

ragend für eine Massenproduktion eignet. Durch die 60 Mittelpunkt der Basisplatte 69 angeordnet und liegerideal for mass production. Arranged by the 60 center of the base plate 69 and lying

kurze Betriebszeit wird es wiederum möglich, die in der gezeigten Ausführungsform symmetrisch zunshort operating time, it is again possible to increase symmetrically in the embodiment shown

Verunreinigung der Lösung zu verringern; es wird Mittelpunkt der Basisplatte 69. Die Stange 61 ist inTo reduce contamination of the solution; it becomes the center of the base plate 69. The rod 61 is in

gleichmäßiges Aufwachsen erzielt, weil es zu keinen mittleren Teil der Oberfläche der Basisplatte 69 beuniform growth achieved because there is no central part of the surface of the base plate 69 be

Schwankungen der Mengenverhältnisse der Bestand- festigt und erstreckt sich axial dazu. Sie ist so ausFluctuations in the proportions of the stock consolidates and extends axially to it. She is so out

teile der Lösung kommt. Wenn die Oberfläche der 65 gebildet, daß sie eine Anzahl drehbarer und stationäparts of the solution comes. When the surface of the 65 is formed that it has a number of rotatable and stationary

Lösung verunreinigt sein sollte, wird trotzdem das rer Glieder 50 bzw. 70 in ihrer Mitte tragen kannSolution should be contaminated, will still be able to carry the rer members 50 or 70 in their middle

Halbleiterbauelement nicht beeinträchtigt, weil keine Ein Schaft 62 dient der Abstützung der stationäreiSemiconductor component not affected because there is no shaft 62 is used to support the stationary

verunreinigte Lösung zur Verwendung kommt. Die Glieder 70 an ihrem Umfang relativ zu dem Basisteicontaminated solution is used. The members 70 at their periphery relative to the base part

60 und hat L-Form, wobei der kürzere Arm an einem vollständigen Kontakt Substrat/Lösung herzustellen, Teil des Umfangs der Basisplatte 69 befestigt ist und möglich ist. In der in F i g. 1 a gezeigten bevorzugten der längere Arm sich in der gleichen Richtung wie Ausführungsform ist auch eine Einrichtung 20 zum die in der Mitte angeordnete Stange 61 erstreckt. Rühren der Lösung, um sie gleichmäßig zu machen, Der längere Arm hält die stationären Glieder 70, 5 und zum Dotieren der Lösung 31 mit einer Verundurch deren Bohrungen 72 er geführt ist, so daß die reinigung aus dem Dampfzustand vorgesehen. Die Glieder 70 am Umfang relativ zu dem Basisteil 60 Rühreinrichtung 20 wird durch geeignete (nicht gefixiert sind, weil die in der Mitte angeordnete Stange zeigte) Mittel außerhalb des Rohrs 11 gedreht. Der60 and has L-shape, with the shorter arm making a full contact substrate / solution, Part of the circumference of the base plate 69 is attached and is possible. In the in F i g. 1 a preferred shown the longer arm extending in the same direction as embodiment is also a device 20 for the center rod 61 extends. Stirring the solution to make it even, The longer arm holds the stationary members 70, 5 and 31 for doping the solution with a seal whose bores 72 he is guided, so that cleaning from the steam state is provided. the Members 70 on the circumference relative to the base part 60 stirring device 20 is not fixed by suitable ( are rotated because the rod located in the middle pointed) means outside the tube 11. Of the

61 die Glieder 70 an den zentralen Bohrungen 71 obere Teil des hohlen Rohre 24 trägt eine Kammer hält. In der Unterfläche der Basisplatte 69 ist eine io 23, in der eine geeignete Verunreinigung von verhältlanggestreckte Vertiefung 67, die dem langgestreck- nismäßig hohem Dampfdruck enthalten ist. Die Kamten Vorsprung 13 des Rohrs 11 dicht angepaßt ist, mer 23 und die Lösung 31 stehen über öffnungen 26 ausgeoildet, so daß das Basisteil 60 mit seinem Um- und 27 des hohlen Rohrs 24 miteinander in Verbinfang stationär zu dem Rohr 11 gehalten wird. Die dung. Am unteren Teil des hohlen Rohrs 24 sind Unterfläche der Basisplatte 69 weist eine Vertiefung 15 Rührschaufeln 28 befestigt.61 the members 70 at the central bores 71 upper part of the hollow tube 24 carries a chamber holds. In the lower surface of the base plate 69 is an io 23 in which a suitable contamination of relatively elongated Indentation 67, which contains the elongated high vapor pressure. The Kamten The projection 13 of the tube 11 is tightly adapted, mer 23 and the solution 31 protrude over openings 26 formed so that the base part 60 with its circumference and 27 of the hollow tube 24 is connected to one another is held stationary to the pipe 11. The dung. At the bottom of the hollow tube 24 are The lower surface of the base plate 69 has a recess 15 attached to stirring blades 28.

68 in der langgestreckten Vertiefung 67 zur Auf- Für den Betrieb der in den F i g. 1 a bis 2 h vernähme des oberen Wandteils des Lochs 15 a auf. In anschaulichten bevorzugten Ausführungsform werder dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung den geeignete Substrate 33 in die Vertiefungen 65, ist die konkave Einbuchtung 68 im Mittelteil der Bo- 55 und 75 des Basisteils 60, der drehbaren Glieder denfläche angeordnet. ao 50 bzw. der stationären Glieder 70 eingebracht. Dann In den Fig. 2a und 2b ist ein Kappenglied 40 werden die drehbaren Glieder 50 und die stationären gezeigt. Der mittlere Teil einer Kappenplatte 49 weist Glieder 70 alternierend über dem Basisteil 60 aneine kreisförmige Bohrung 41 zur Aufnahme der geordnet, und das Kappenteil 40 wird über dieser Stange 61 des Basisteils 60 auf. Die Kappenplatte 49 Anordnung angebracht, wodurch das Aufwachsschiff weist außerdem eine Bohrung 43 zur Ausbildung der 25 30 gebildet wird. In diesem Falle ist das Aufwachs-Aushöhlung 35 sowie eine Vertiefung 47 in ihrer schiff 3Ci so ausgebildet, daß es die Aushöhlung 35 Oberfläche zur Aufnahme einer Antriebswelle 15, aufweist., was dadurch erfolgt, daß die Vertiefungen durch die das Kappenglied 40 um die zentrale Stange 65, 55 und 75 in Flucht zueinander liegen. Dann 61 des Basisteils 60 gedreht werden kann, auf. Die wird eine geeignete, die epitaxial abzuscheidenden Antriebswelle 15 wird durch geeignete (nicht ge- 30 Materialien enthaltende Beschickung in die Aushöhzeigte) Einrichtungen, die außerhalb des Rohrs 11 lung 35 eingebracht, und das Schiff 30 wird in das angeordnet sind, gedreht. Zum Drehen der drehbar- wärmefeste Rohr 11 so eingesetzt, daß der langgeren Glieder 50 um die zentrale Stange 61 ist ein streckte Vorsprung 13 dicht von der Vertiefung 67 L-förmiger Schaft 42 vorgesehen, dessen kürzerer umfaßt wird, so daß das Schiff 30 gegen Verdrehung Arm an einem Teil des Umfangs der Kappenplatte 35 fixiert wird. Die Antriebswelle 15 wird eingesetzt, 49 befestigt ist und dessen längerer Arm sich ab- wie in Fig. 1 a gezeigt, und das wärmefeste Rohr 11 wärts axial zu der Öffnungsrichtung der Vertiefung wird in einen geeigneten (nicht gezeigten) Ofen ein-47 in der Kappe erstreckt. Der längere Ann des gesetzt. Danach wird die Temperatur des Aufwachs-Schafts 42 trägt die drehbaren Glieder 50, deren schiffs 30 über das Rohr 11 auf einen gewünschten Bohrungen 52 er durchsetzt, so daß die Antriebs- 4° Wert eingestellt. Bei dieser Temperatur geht das abwelle die drehbaren Glieder 50 über das Kappen- zuscheidende Material in Lösung, und die Lösung 31 glied 40 um die zentrale Stange 61 drehen kann. wird dann durch die Einrichtung 20 gerührt, so daß In den Fig. 2c und 2d ist ein drehbares Glied 50 sie einheitlich wird, und gleichzeitig mit einer gegezeigt. Dieses Glied hat in seiner Oberfläche eine eigneten Verunreinigung dotiert. Dann wird die EinVertiefung 55 zur Aufnahme des Substrats 33 und 45 richtung 20 aus dem Rohr 11 herausgezogen. Die eine Bohrung 53 zur Ausbildung der Aushöhlung 35. Antriebswelle 15 wird durch geeignete (nicht ge-Die Vertiefung 55 und die Bohrungen 53 sind in zeigte) Mittel so gedreht, daß sie sowohl das Kappengleichen Abständen vom Mittelpunkt des Glieds 50 glied 40 als auch die drehbaren Glieder 50 um einen angeordnet und liegen in der dargestellten Ausfüh- Halbkreis um die Stange 61 des Basisteils 60 im Uhrrungsform symmetrisch zum Mittelpunkt des Glieds 5° zeigersinn dreht, so daß jedes der Substrate 33 in 50. In de. Mitte des Glieds 50 ist eine Bohrung 51 den Vertiefungen 55 in Kontakt mit der Lösung in ausgebildet, durch die die Stange 61 des Basisteils 60 jeder der Bohrungen 73 gelangt, während die in jedicht und drehbar geführt ist Ein Vorsprung 54 er- der der Bohrungen 53 enthaltene Lösung in Kontakt streckt sich radial vom Umfang des Glieds 50 und mit den Substraten in den Vertiefungen 75 kommt, weist eine kreisförmige Bohrung 52 auf, durch die 55 In Fig. Ib sind im Längsschnitt die Substrate in der Schaft 42 des Kappenglieds 40 dicht passend ge- Kontakt mit der Lösung gezeigt Danach wird die führt ist und eine Drehung der drehbaren Glieder 50 Temperatur langsam mit vorgegebener Geschwindigermöglicht. keit gesenkt, so daß gleichzeitig auf mehreren Sub-Die Fig. 2g und 2h veranschaulichen ein statio- straten ein epitaxiales Aufwachsen erfolgt, und nach näres Glied 70, das dem drehbaren Glied 50 ent- 6° Beendigung dieses Aufwachsens werden die drehspricht mit der Abweichung, daß ein Vorsprung 74 baren Glieder im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um sich von einer anderen Stelle des Umfangs als der die Lösungen von den Substraten zu trennen. Nach- Vorsprung 54 relativ zu den Vertiefungen 55 bzw. 75 dem die Temperatur der Vorrichtung ausreichend erstreckt niedrig,, beispielsweise auf Raumtemperatur, ist, wer-In der bevorzugten Ausführungsform müssen die 65 den die Halbleiterelemente mit den epitaxial aufge-Vorsprünge 54 und 74 derart angeordnet sein, daß wachsenen Schichten aus der Vorrichtung genomeine Drehung der drehbaren Glieder um einen Halb- men. kreis um die Stange 61 des Basisteils 60, um einen Wenn auch die Vertiefung 75 und die Bohrung 68 in the elongated recess 67 for the operation of the in FIGS. 1 a to 2 h would hear the upper wall part of the hole 15 a. In the illustrated preferred embodiment of the illustrated embodiment of the device, the suitable substrates 33 are placed in the depressions 65, the concave indentation 68 is arranged in the central part of the base 55 and 75 of the base part 60, the rotatable member surface. ao 50 or the stationary members 70 introduced. Then in Figures 2a and 2b a cap member 40 is shown the rotatable members 50 and the stationary ones. The central portion of a cap plate 49 has links 70 alternating across the base 60 to a circular bore 41 for receiving the ordered, and the cap 40 is disposed over this rod 61 of the base 60. The cap plate 49 is attached to the assembly, whereby the growth ship also has a bore 43 for forming the 25 30 is formed. In this case, the growth cavity 35 and a recess 47 in your ship 3Ci is formed so that it has the cavity 35 surface for receiving a drive shaft 15 Rod 65, 55 and 75 are in alignment with one another. Then 61 of the base part 60 can be rotated on. A suitable drive shaft 15 to be epitaxially deposited is rotated by suitable means (not containing materials containing material in the cavity shown) placed outside the tube 11 and the ship 30 is rotated into it. To rotate the rotatable heat-resistant tube 11 so inserted that the longer links 50 around the central rod 61, an elongated projection 13 is provided close to the recess 67 L-shaped shaft 42, the shorter of which is encompassed so that the ship 30 against rotation Arm is fixed to a part of the circumference of the cap plate 35. The drive shaft 15 is inserted, 49 is attached and its longer arm extends as shown in FIG Cap extends. The longer ann des set. Thereafter, the temperature of the waxing shaft 42 carries the rotatable members 50, the ship 30 of which he penetrates via the pipe 11 to a desired bore 52, so that the drive 4 ° value is set. At this temperature, the down shaft goes into solution, the rotatable members 50 via the material to be capped, and the solution 31 member 40 can rotate around the central rod 61. is then agitated by means 20 so that in Figs. 2c and 2d a rotatable member 50 is shown unitary and simultaneous with one. This member has a suitable impurity doped into its surface. Then the recess 55 for receiving the substrate 33 and 45 direction 20 is pulled out of the tube 11. The one bore 53 for the formation of the cavity 35. Drive shaft 15 is rotated by suitable (not ge-The recess 55 and the bores 53 are shown in) means so that they both the capping equidistant from the center of the member 50 member 40 and the rotatable members 50 arranged around a and are in the illustrated Ausfüh- semicircle around the rod 61 of the base part 60 in Uhrrungsform symmetrically to the center of the member 5 ° rotates clockwise, so that each of the substrates 33 in 50th In de. Center of the member 50 is a bore 51 the recesses 55 A protrusion 54 published in contact with the solution in formed, through which the rod passes 61 of the base portion 60 of each of the holes 73, while being guided in jedicht and rotatably of the bores 53 The solution contained in contact extends radially from the circumference of the member 50 and comes into contact with the substrates in the recesses 75, has a circular bore 52 through which the substrates in the shaft 42 of the cap member 40 fit tightly in longitudinal section Contact with the solution is shown. Thereafter, the lead is and a rotation of the rotatable members 50 temperature is made possible slowly at a predetermined speed. 2g and 2h illustrate a stationary epitaxial growth, and after the near member 70, which corresponds to the rotatable member 50, the rotation corresponds to the deviation that a projection 74 ble members rotated counterclockwise to separate from a point on the circumference other than that of the solutions from the substrates. After- projection 54 relative to the depressions 55 and 75, respectively, which the temperature of the device extends sufficiently low, for example to room temperature, is who- In the preferred embodiment the semiconductor elements with the epitaxially up-projections 54 and 74 must be such be arranged so that growing layers from the device genome a rotation of the rotatable members by a half. circle around the rod 61 of the base part 60, around an albeit the recess 75 and the bore

eines stationären Glieds 70 der genannten Ausführungsform symmetrisch zum Mittelpunkt eines solchen Glieds angeordnet sind, so dient diese Anordnung lediglich der Veranschaulichung und unterliegt nur der Bedingung, daß jedes von ihnen in gleichem Abstand von dem Mittelpunkt angeordnet ist. Das gleiche gilt für die anderen Glieder der Vorrichtung. In der genannten Ausführungsform können geeignete Einrichtungen vorhanden sein, um mehrere Schichten epitaxial auf den Substraten 33 aufwachsen zu lassen. Diese Einrichtung ist im Boden der Aushöhlung 35 vorgesehen und dient zum Abziehen der Lösung nach Beendigung eines ersten epitaxialen Aufwachsens, so daß auf jedem Substrat ein weiteres epitaxiales Aufwachsen bewirkt werden kann, indem man neue Lösung in die leergelaufene Aushöhlung 35 einbringt. Die neue Lösung wird in einer geeigneten Einrichtung über der Aushöhlung 35 in Bereitschaft gehalten.of a stationary member 70 of said embodiment symmetrically to the center of such Link are arranged, this arrangement is for illustration purposes only and is subject to change only on condition that each of them is equidistant from the center. That the same applies to the other members of the device. In the embodiment mentioned, suitable Means may be present for growing multiple layers epitaxially on the substrates 33. This device is provided in the bottom of the cavity 35 and serves to withdraw the solution after completion of a first epitaxial growth, so that on each substrate a further epitaxial Growing can be effected by introducing new solution into the empty cavity 35. The new solution is on standby in a suitable facility above the cavity 35 held.

Die Fig. 3a bis 3d zeigen Modifikationen des in Fig. 2c (Fig. 3a und 3b) bzw. des in Fig. 2g (Fig. 3c und 3d) dargestellten Glieds. In diesem Fall sind Modifikationen der durch die Fig. 2a und 2e veranschaulichten Glieder nicht gezeigt; sie können jedoch leicht unter Berücksichtigung der F i g. 2 a bzw. 2c aus den Fig. 3a und 3c abgeleitet werden. Das durch Fig. 3a veranschaulichte modifizierte Glied 50 ist mit zwei Vertiefungen 55 und 56 ausgebildet, von denen jede der Aufnahme eines Substrats dient, sowie mit zwei Bohrungen 53 und 54, von denen jede einen Teil einer Aushöhlung zur Aufnahme einer Lösung bildet. Auch das durch die Fig. 3c veranschaulichte modifizierte Glied 70 ist mit zwei Vertiefungen 75 und 76, die jeweils der Aufnahme eines Substrats dienen, und mit zwei Bohrungen 73 und 74, die jeweils einen Teil einer Aushöhlung zur Aufnahme einer Lösung bilden, ausgebildet. Bei dieser Ausfiihningsform ist die Anzahl der erzeugten Elemente mit aufgewachsenen Schichten doppelt so groß wie bei der in den F i g. 2 a bis 2 h gezeigten Ausführungsform. Auch kann durch Hinzufügung weiterer Bohrungen und Vertiefungen für jedes der Glieder der F i g. 3 a und 3 c die Anzahl von Substraten mit epitaxial aufgewachsenen Schichten auf mehr als das Dreifache der in der ersten Ausführungsform erhaltenen erhöht werden. Bei einer solchen modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung kann in jedem Bodenteil der mehreren, notwendigerweise vorhandenen Aushöhlungen 35 eine Einrichtung zum Ablaufenlassen einer Lösung und über jeder Aushöhlung 35 eine Einrichtung zur Bereitstellung von Lösungen, die in die leergelaufene Aushöhlung eingebracht werden sollen, vorhanden sein.FIGS. 3a to 3d show modifications of the in Fig. 2c (Fig. 3a and 3b) or that in Fig. 2g (Fig. 3c and 3d) illustrated link. In this In that case, modifications of the members illustrated by Figures 2a and 2e are not shown; you can however, easily taking into account the FIG. 2a and 2c can be derived from FIGS. 3a and 3c. The modified member 50 illustrated by Fig. 3a is formed with two recesses 55 and 56, each of which is used to hold a substrate, as well as with two bores 53 and 54, each of which forms part of a cavity for receiving a solution. That too through the Modified link 70 illustrated in FIG. 3c has two recesses 75 and 76, each of which is the Serve to accommodate a substrate, and with two bores 73 and 74, each part of a cavity form for receiving a solution, formed. In this embodiment the number is of the elements produced with grown layers twice as large as in the case of the one in FIGS. 2 a to Embodiment shown in 2h. It can also be done by adding more holes and recesses for each of the members of FIG. 3 a and 3 c the number of substrates with epitaxially grown Layers can be increased to more than three times that obtained in the first embodiment. at such a modified embodiment of the device can be in each bottom part of the several, necessarily present cavities 35 a means for draining a solution and above each cavity 35, a device for providing solutions which enter the empty Excavation should be made, be present.

In den F i g. 4 a bis 4 d sind zwei modifizierte Ar ten von Gliedern, von denen jedes eine Bohrunj mehr als die durch die Fig. 2c und 2g veranschaulichten Glieder aufweist, dargestellt. Modifikationer des Kappenglieds 40 von F i g. 2 a und des Basisteil! 60 von Fi g. 2e sind nicht gezeigt, können aber leich unter Berücksichtigung der Fig. 2a und 2e aus der Fig. 4a und 4c hergeleitet werden. In jede Vertie fung 55 bzw. 75 werden Substrate eingelegt, während in die von den Bohrungen 54 und 74 gebildet erste Aushöhlung und in die von den Bohrungen 52 und 73 gebildete zweite Aushöhlung jeweils eine Lösung verschiedener Zusammensetzung eingebrach ist. Durch Verdrehen der drehbaren Glieder 50 un 90° werden die in den Vertiefungen 55 und 75 liegenden Substrate mit der in den Bohrungen 54 bzw 74 vorhandenen ersten Lösung in Kontakt gebracht während bei einer nachfolgenden Verdrehung un 180° im entgegengesetzten Sinn die Substrate mit dei in den Bohrungen 53 bzw. 73 vorhandenen zweiter Lösung in Kontakt gebracht werden.In the F i g. 4 a to 4 d are two modified types of links, each of which has one more hole than the links illustrated by FIGS. 2c and 2g. Modifiers to the cap member 40 of FIG. 2 a and the base part! 60 of Fig. 2e are not shown, but can easily be derived from FIGS. 4a and 4c, taking into account FIGS. 2a and 2e. In each recess 55 and 75 substrates are placed, while in the first cavity formed by the bores 54 and 74 and in the second cavity formed by the bores 52 and 73 each have a solution of different composition. By turning the rotatable members 50 by 90 ° , the substrates lying in the depressions 55 and 75 are brought into contact with the first solution present in the bores 54 and 74, respectively, while with a subsequent rotation by 180 ° in the opposite direction, the substrates with the dei in the bores 53 and 73 are brought into contact with the existing second solution.

Die Fig. 5a bis 5h zeigen eine Modifikation des in Fig. 4a gezeigten drehbaren Glieds (Fig. 5a bis 5d) und eine Modifikation des durch Fig. 4c veranschaulichten stationären Glieds (Fig. 5e bis 5h), Ein Glied 50 in den Fig. 5a bis 5d entspricht dem drehbaren Glied 50 in den Fig. 4a und 4b mit dei Abweichung, daß es mit einer Vertiefung 54' (Fig. 5 c und 5d) in der Bodenfläche an Stelle der Bohrung 54 in Fig.4a und 4b ausgebildet ist. Das stationäre Glied 70 (F i g. 5 e bis 5 h) entspricht dem stationären Glied 70 in den F i g. 4 c und 4 d mit der Abweichung, daß es mit einer Vertiefung 74' (Fig. 5g und 5h) in der Bodenfiäche an Stelle der Bohrung 74 in den Fig. 4c und 4d des letzteren ausgebildet ist. In dieser Ausfuhrungsform dienen die Vertiefungen 54' und 74' der Aufnahme einer Verunreinigung. Beim Betrieb werden in jede der Vertiefungen 55 (Fig. 5a und 5b) und 75 (Fig. 5e und 5f) Substrate eingelegt, während in die durch die Bohrungen 53 (F i g. 5 a bis 5 d) und 73 (F i g. 5 e bis 5 h) gebildete Aushöhlung eine Lösung eingebracht wird. Danach werden die Glieder 50 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90° um die Mittelachse gedreht, so daß ein erster Kontakt Substrat/Lösung entsteht. Nach Beendigung des ersten epitaxialen Aufwachsens werden die Glieder 50 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, um die Lösung mit einer Verunreinigung zu dotieren. Dann werden die Glieder 50 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, um einen zweiten Kontakt Substrat/Lösung herzustellen. Die so erhaltenen zweiten, epitaxial aufgewachsenen Schichten unterscheiden sich in charakteristischer Weise von den ersten.5a to 5h show a modification of the rotatable member shown in Fig. 4a (Figs. 5a to 5d) and a modification of the stationary member illustrated by Fig. 4c (Figs. 5e to 5h), a member 50 in Figs. 5a to 5d corresponds to the rotatable member 50 in FIGS. 4a and 4b with the difference that it is formed with a recess 54 '(FIGS. 5c and 5d) in the bottom surface instead of the bore 54 in FIGS. 4a and 4b . The stationary member 70 (FIGS. 5 e to 5 h) corresponds to the stationary member 70 in FIGS. 4c and 4d with the difference that it is formed with a recess 74 '(FIGS. 5g and 5h) in the bottom surface in place of the bore 74 in FIGS. 4c and 4d of the latter. In this embodiment, the depressions 54 'and 74' serve to hold a contamination. During operation, substrates are inserted into each of the depressions 55 (FIGS. 5a and 5b) and 75 (FIGS. 5e and 5f), while substrates through the bores 53 (FIGS. 5a to 5d) and 73 (FIG g. 5 e to 5 h) a solution is introduced into the cavity formed. Thereafter, the members 50 are rotated counterclockwise by 90 ° about the central axis, so that a first substrate / solution contact is formed. After the completion of the first epitaxial growth, the members 50 are rotated 90 ° counterclockwise in order to dope the solution with an impurity. The members 50 are then rotated 90 ° clockwise to make a second substrate / solution contact. The second epitaxially grown layers obtained in this way differ in a characteristic way from the first.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 609537/365For this purpose 5 sheets of drawings 609537/365

Claims

(42) of the cap member (40) the radial projections (54) on the rotatable members (50) and the locking shaft (62) of the base part (60)

1. Waxing vessel for the liquid phase radial projections (74) of the stationary limb epitaxy, consisting of flat, one on top of the other- 5 (70) penetrates.

organized links that can move against each other and through holes for __

would take one epitaxially on a plurality of
Substrate to be deposited solution and / or
Wells for receiving the substrates io

have, characterized in, The invention relates to a waxing ship according to

that the growth ship has several stationary (70) the preamble of claim 1. This growth and several rotatable (50) members, the ship is known from US-PS 36 90 965,
such a device usually consists of

are arranged, the stationary (70) and the 15 a solution holder and a substrate holder, the rotatable (50) members both at least one slidably in intimate contact with the floor surface through hole (53, 73) as well as a minor solution holder is arranged. The sliding one at least one recess (55, 75) and the substrate holder has a recess for receiving Size, shape and spacing of the bores (53, a substrate. The solution holder has a 73) and depressions (55, 75) are sized to ao number of holes, each of which has one that in one position of the rotatable members (50) contains solution that epitaxially on the substrate Bores (53, 73) containing the depressions (55, 75) strat material to be deposited. When covering up and in another position a turn of this known device is the through all members (50, 70) continuous raising temperature of the solution to the desired value formation (35) to absorb the solution. 25 increased, after which the displaceable substrate holder

2. Grow ship according to claim 1, characterized in that the substrate is pushed into contact with the characterized in that at one end bring the coaxial solution, and the solution will cool and alternately arranged on top of each other staled, thus an epitaxial layer on the subtionary (70) and rotatable (50) limbs a strat can grow up. After the Base part (60) is arranged, which on its the 30 first epitaxial deposition becomes the slidable Links (50, 70) associated side a Zen substrate holder moved further to another counter rod (61) to line up the individual bars of solution / substrate, so that one-part links (50, 70) and a locking shaft on the epitaxial layers from the liquid phase (62) grow on the substrate to fix the stationary members (70). A device of this and at least two depressions (63,65), of the 35 type, is disclosed in US Pat. No. 3,565,702; in which at least one de- · Substrate image "Applied Physics Letters", Volume 17, No. 3, 1970, serves and at least a second a bottom part page 109 ff., in particular in connection with the forms for the continuous cavity (35), Fig. 1; and in "Journal of Applied Physics", volume and on its one facing away from the limbs (50, 70) 43, no. 6, June 1972, pages 2317 ff., In particular th side a fixing device (67) for rotating 4 ° F i g. 5 and 6 with the associated description on seisafe Storage of the entire growth ship th 2820/21 described.

(30) compared to the growth ship (30) from US Pat. No. 36 90 965 is still

surrounding heat-resistant tube (11) has a growth ship with an upper and an un-

(Fig. 2e, 2f). teren, mutually displaceable sliding member and

3. Grow-up ship according to claim 1, characterized in that 45 is provided over this sliding link arrangement, that at the other end of the cone storage container for the abaxial on the substrates and alternately one on top of the other to be separated solution. The one in the upper sliding stationary (70) and rotatable (50) members a member provided openings are used for portion-cap member (40) is arranged, which has a central recording of the parts to be waxed on the substrates Bore (41) for receiving the solution in the bath 5 ° from the reservoir, whereupon sisleil (60) attached centering rod (61), min- the solution portion by moving the upper one at least one size, shape and distance of the sliding member congruent with the substrate-up holes (53, 73) corresponding bore (43) receiving openings is brought in the lower sliding member, to help form the at least one continuous so that an epitaxial layer is applied to the substrate Cavity (351, a locking shaft 55 can grow. In the lower sliding member is also after (42) for the common alignment and rotation of each substrate receiving opening one recess of the rotatable members (50) as well as a damping for receiving the used solution center recess (47) for receiving a portion.

drive shaft (15) for turning the cap.

member (40) and the rotatable members (50) open ^6t> tion between solution and substrate only during the

shows. Sliding. The mechanical effort is at

4. Waxing ship according to claim 2 or 3, the known device being considerable and characterized by the fact that each of the locking devices is difficult in ongoing maintenance,
shanks (42, 62) outside of the caps from the "Journal for Applied Physics" and base link (40, 60) and the stationary ⁶ 5 32nd Volume, Issue 5-6, 1972, pages 381/382, in particular ( 70) and rotatable (50) members existing in Fig. 1 and 2 is a device for the arrangement and parallel to the centering rod (61) growing epitaxial layers known, in which this is arranged and that the locking shaft substrate on the side wall of a crucible and above-