RU1306175C

RU1306175C - Device for liquid-phase epitaxy

Info

Publication number: RU1306175C
Authority: RU
Inventors: А.Е. Алексанов; Д.В. Галченков; С.А. Бондарь; В.Л. Семенов
Original assignee: Алексанов Алексей Егорович; Галченков Дмитрий Владимирович; Бондарь Слава Андреевич; Семенов Владимир Леонидович
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1995-02-27

Abstract

FIELD: electronic engineering. SUBSTANCE: device for liquid-phase epitaxy has multisectional holder for vertical positioning of substrates by pairs with their working sides facing each other, container with vessels for initial melts installed under holder; body cover has projections for withdrawal of excessive melt, and pushers of holder and pistons of vessels are rigidly connected to one another. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам для жидкофазной эпитаксии многослойных полупроводниковых структур, и может быть использовано при производстве светоизлучающих приборов. The invention relates to electronic equipment, in particular to devices for liquid-phase epitaxy of multilayer semiconductor structures, and can be used in the manufacture of light-emitting devices.

Цель изобретения - увеличение производительности. The purpose of the invention is to increase productivity.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе, общий вид. The drawing shows the proposed device in longitudinal section, General view.

Устройство содержит графитовый корпус 1 с крышкой 2 и выступами 3. Внутри корпуса размещен контейнер 4 с емкостями 5 для исходных расплавов 6 и пазов 7 для направления толкателя 8 поршней 9. Каждый поршень 9 имеет скошенную поверхность 10, а емкости 5 снабжены каналами 11 для подачи расплава. The device contains a graphite body 1 with a cover 2 and protrusions 3. A container 4 with containers 5 for initial melts 6 and grooves 7 for guiding the plunger 8 of the pistons 9 is placed inside the housing. Each piston 9 has a beveled surface 10, and the containers 5 are provided with channels 11 for feeding melt.

На контейнере 4 размещен многосекционный держатель 12 с ячейками для подложек 13, установленных вертикально рабочими сторонами друг к другу, между которыми образованы камеры роста 14. Держатель 12 снабжен толкателем 15, который жестко соединен с толкателем 8 поршней. В верхней части устройства с левой стороны установлена емкость 16 для отработанного расплава. С толкателями и корпусом соединены штоки 17 и 18 для управления. On the container 4 there is a multi-section holder 12 with cells for substrates 13 mounted vertically by the working sides to each other, between which growth chambers are formed 14. The holder 12 is equipped with a pusher 15, which is rigidly connected to the pusher 8 of the pistons. In the upper part of the device on the left side there is a tank 16 for spent melt. The rods 17 and 18 are connected to the pushers and the housing for control.

Работу с устройством осуществляют следующим образом. Work with the device as follows.

В емкости 5 контейнера 4 загружают исходные материалы для расплавов 6. При выращивании гетероструктур для лазеров или светодиодов на основе твердых растворов Ga_1-xAl_xAs растворы-расплавы формируют на основе Ga, Al, Ga, As (для насыщения расплавов мышьяком) и легирующих компонентов - Те, Sn для получения слоев n-типа проводимости, Zn, Ge, Si для получения слоев р-типа проводимости. Количество емкостей 5 в устройстве определяется необходимостью получения определенного количества слоев.Initial materials for melts 6 are loaded into a container 5 of container 4. When growing heterostructures for lasers or LEDs based on Ga _1-x Al _x As solid solutions, molten solutions are formed on the basis of Ga, Al, Ga, As (for saturation of the melts with arsenic) and alloying components - Those, Sn for producing n-type conductivity layers, Zn, Ge, Si for producing p-type conductivity layers. The number of containers 5 in the device is determined by the need to obtain a certain number of layers.

Затем устанавливают поршни 9 с определенным расположением скошенных поверхностей 10 по отношению к толкателю 8 (как показано на чертеже). Эти операции осуществляют при перевернутом контейнере 4 на плоскости, закрывающей каналы 11 для подачи расплава. Затем контейнер накрывают корпусом 1 и переворачивают. Сверху контейнера устанавливают загруженный подложками 13 держатель 12, причем подложки 13 размещают попарно рабочей стороной друг к другу, что резко увеличивает производительность устройства. Исходное положение держателя и толкателей 8 и 15 крайнее левое. Корпус закрывают крышкой 2 таким образом, что самый левый выступ ее над первым расплавом занимает относительно подложкодержателя правок положение (на чертеже показано аналогичное положение для третьего расплава). Then install the pistons 9 with a specific location of the beveled surfaces 10 with respect to the pusher 8 (as shown in the drawing). These operations are carried out with the inverted container 4 on a plane covering the channels 11 for supplying the melt. Then the container is covered with a housing 1 and turned over. A holder 12 loaded with substrates 13 is installed on top of the container, and the substrates 13 are placed in pairs with the working side facing each other, which dramatically increases the productivity of the device. The initial position of the holder and pushers 8 and 15 is leftmost. The housing is closed by a lid 2 in such a way that its leftmost protrusion above the first melt occupies a position relative to the substrate holder (the drawing shows a similar position for the third melt).

Толкатели 8 и 15, жестко соединенные между собой, зацепляют штоком 17 и устанавливают в исходное положение. Штоком 18 устройство подают в реактор. Реактор герметизируют и на него надвигают печь до тех пор, пока устройство не оказывается в зоне рабочей температуры. После выдержки и гомогенизации расплавов толкатели 8 и 15 штоком 17 подают вперед (на чертеже вправо) на определенный шаг. При этом поршень 9 первой емкости 5 под воздействием толкателя 8, скользящего по пазу 7 на скошенную поверхность, поднимается вверх, выдавливая расплав в канал 11, а подложкодержатель перемещаясь по контейнеру 4, совмещается поочередно камерами роста 14 с каналом 11. Камеры роста заполняют расплавом, причем продольное перемещение всех ростовых камер относительно канала 11 соответствует полному перемещению поршня. При этом соответствующий выступ 3 крышки удаляет сначала отработанный расплав, а затем излишки нового расплава в емкость 16, увеличивающуюся по мере перемещения подложкодержателя вправо. Такая конструкция позволяет произвести полное очищение ростовых камер от отработанного расплава и предотвратить смешивание каких-либо расплавов. Pushers 8 and 15, rigidly connected to each other, engage the rod 17 and set to its original position. The rod 18 device is fed into the reactor. The reactor is sealed and the furnace is pushed onto it until the device is in the operating temperature zone. After holding and homogenizing the melts, the pushers 8 and 15 with the rod 17 are fed forward (to the right in the drawing) for a certain step. In this case, the piston 9 of the first container 5, under the influence of the pusher 8, sliding along the groove 7 on the beveled surface, rises up, squeezing the melt into the channel 11, and the substrate holder moving along the container 4, is combined alternately with the growth chambers 14 with the channel 11. The growth chambers are filled with the melt, moreover, the longitudinal movement of all growth chambers relative to the channel 11 corresponds to the complete movement of the piston. In this case, the corresponding lug protrusion 3 first removes the spent melt, and then the excess of the new melt into the container 16, which increases as the substrate holder moves to the right. This design allows for complete cleaning of the growth chambers from the spent melt and to prevent mixing of any melts.

После наращивания всех слоев печь откатывают, реактор охлаждают и разгерметизируют, устройство с готовыми структурами извлекают из реактора. After building up all the layers, the furnace is rolled back, the reactor is cooled and depressurized, the device with the finished structures is removed from the reactor.

Таким образом, техническим преимуществом данного устройства по сравнению с прототипом является резкое повышение производительности труда за счет применения многосекционного подложкодержателя с попарным расположением подложек в ростовых камерах лицевой поверхностью друг к другу. Thus, the technical advantage of this device compared to the prototype is a sharp increase in labor productivity due to the use of a multi-section substrate holder with a pair of substrates in the growth chambers facing each other.

Наличие выступов на крышке позволяет произвести полное очищение всех ростовых камер от отработанного и излишков нового расплавов, сохраняя при этом качество структур. The presence of protrusions on the lid allows the complete purification of all growth chambers from the spent and excess new melts, while maintaining the quality of the structures.

Claims

DEVICE FOR LIQUID PHASE EPITAXIA of multilayer semiconductor structures, comprising a housing with a lid, a container with containers for initial melts equipped with pistons with a pusher, a movable holder for placing substrates having a second pusher, a growth chamber and channels for supplying and withdrawing melts from the growth chamber, characterized in that, in order to increase productivity, the holder is made multi-section for vertical pairwise placement of the substrates by the working sides to each other, the container is mounted under Lemma, the lid is provided with projections to remove excess melt, and the two pusher rigidly interconnected.