RU1768675C

RU1768675C - Device for epitaxyal growing of semi-conductive materials

Info

Publication number: RU1768675C
Application number: SU904893635A
Authority: RU
Inventors: Алексей Андреевич Арендаренко; Александр Владимирович Барышев; Анатолий Тихонович Буравцев; Михаил Олегович Варгулевич; Георгий Алексеевич Чариков; Станислав Владимирович Лобызов
Original assignee: Научно-исследовательский институт точного машиностроения; Научно-исследовательский институт материаловедения им.А.Ю.Малинина
Priority date: 1990-12-25
Filing date: 1990-12-25
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит реактор, внутри которого установлен подложкодержатель (ПД). ПД выполнен в виде диска, размещенного в основании и имеющего сателлиты. Под сателлитами вди- ске и основании выполнены газотранспортные и сбросные канавки. На стороне сателлитов, обращенной к диску, выполнены также газотранспортные канавки. Их форма и угловое расположение аналогично газотранспортным канавкам в диске и направлены навстречу им. Устройство обеспечивает повышение угловой скорости вращени сателлитов в 3 раза и степени полезного использовани парогазовой смеси вТгЗраза. 3 ил. сл СSUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a reactor inside which a substrate holder (PD) is mounted. PD is made in the form of a disk located at the base and having satellites. Under the satellites on the top and bottom, gas transport and discharge grooves are made. Gas transmission grooves are also made on the side of the satellites facing the disk. Their shape and angular location are similar to the gas transport grooves in the disk and are directed towards them. The device provides an increase in the angular velocity of rotation of satellites by 3 times and the degree of useful use of the gas-vapor mixture in TgZraz. 3 ill. sl c

Description

Изобретение относитс к изготовлению технологического оборудовани дл производства полупроводниковых приборов и интегральных схем и может быть использовано дл эпитаксиального наращивани полупроводниковых материалов.The invention relates to the manufacture of technological equipment for the production of semiconductor devices and integrated circuits and can be used for epitaxial buildup of semiconductor materials.

Известно устройство дл эпитаксиального наращивани , содержащее реакционную камеру, средства ввода и вывода и вывода парогазовой смеси (ПГС), нагреватель и подложкодержатель, выполненный в виде основани с диском, в теле которого закреплены сателлиты. В основании и диске под каждым сателлитом выполнены отверсти дл подачи транспортного газа и тангенциальные трубки дл подачи также транспортного газа. За счет этого каждый сателлит с подложкой сначала удерживаетс над диском , а затем начинает вращатьс .A device for epitaxial growth is known, comprising a reaction chamber, means for introducing and discharging and discharging a vapor-gas mixture (ASG), a heater and a substrate holder made in the form of a base with a disk in which the satellites are fixed. Openings for supplying transport gas and tangential tubes for supplying transport gas are also made in the base and disk under each satellite. Due to this, each satellite with the substrate is first held above the disk and then begins to rotate.

Недостатком этого устройства вл етс достаточно большой расход транспортного газа дл удержани и вращени сателлитов, что приводит к большим боковым утечкам газа и повышению неоднородности осаждаемого сло .The disadvantage of this device is a sufficiently large flow rate of the transport gas for holding and rotating the satellites, which leads to large lateral gas leaks and an increase in the heterogeneity of the deposited layer.

Наиболее близким по технической сущности решением вл етс реактор дл эпитаксиального наращивани полупроводниковых материалов, содержащий корпус с основанием и крышкой, внутри которого размещены два экрана, средство ввода ПГС, средство вывода газов и подложкодержатель , выполненный в виде снабженных газотранспортными и сбросными канавками , соединенными соответственно со средствами ввода и вывода транспортного газа, основани и размещенного в нем диска, в теле которого над газотранспортными иThe closest in technical essence solution is an epitaxial buildup reactor for semiconductor materials, comprising a housing with a base and a lid, inside of which there are two screens, an ASG input means, a gas outlet means and a substrate holder made in the form of gas transport and discharge grooves connected respectively to means of input and output of transport gas, the base and the disk located in it, in the body of which above the gas transport and

VIVI

О 00 ОAbout 00 about

VI слVI sl

сбросными канавками установлены сателлиты с подложками.satellites with substrates are installed in the relief grooves.

Недостатком данного устройства вл етс недостаточна степень использовани ПГС в процессе наращивани , вызванна относительно малой скоростью вращени сателлитов.The disadvantage of this device is the insufficient degree of use of ASG during the build-up process, caused by the relatively low speed of rotation of the satellites.

Целью изобретени вл етс повышение степени использовани парогазовой смеси.An object of the invention is to increase the utilization of a gas-vapor mixture.

Эта цель достигаетс тем, что устройство дл эпитаксиального выращивани полупроводниковых материалов из газовой фазы, включающее реактор, размещенный в нем подложкодержатель, выполненный в виде диска, размещенного в основании и имеющего сателлиты, под которыми в диске и в основании выполнены газотранспортные и сбросные канавки, и средства ввода и вывода газов, в нем в сателлитах на стороне , обращенной к диску, выполнены газотранспортные канавки, имеющие форму и угловое расположение газотранспортных канавок в диске и направленные навстречу им.This goal is achieved in that a device for epitaxial growth of semiconductor materials from the gas phase, comprising a reactor, a substrate holder arranged therein, made in the form of a disk placed in the base and having satellites, under which gas transport and discharge grooves are made in the disk and in the base, and means of input and output of gases, in it, in the satellites on the side facing the disk, gas transport grooves are made having the shape and angular location of the gas transport grooves in the disk and aimed at Stretch them.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б - Б на фиг.1Figure 1 shows a General view of the device; figure 2 - section a - a in figure 1; in Fig.Z - section B - B in Fig.1

Устройство содержит реактор, включающий корпус 1 с крышкой 2 и основанием 3, внутри которого установлены два экрана 4 и 5, средство ввода ПГС, выполненное в виде трубки 6 дл ввода компонентов 3-ей группы с водородом и трубки 7 дл ввода компонентов 5 группы (арсина) и средство вывода газов 8. Между экранами 4 и 5 расположены подложкодержатель, выполненный в виде основани 9 установленного в нем диска 10, в теле которого размещены сателлиты 11с подложками 12. В теле основани 9, в теле диска 10 и на стороне обращенной к диску 10 каждого сателлита 11 выполнены соответственно газотранспортные канавки 13 и 14, соединенные со средством ввода 15 транспортного газа (водорода). Под подложкодержателем и экраном 5 установлен нагреватель 16, Транспортный газ вывод т через сбросные канавки 17, соединенные со средством вывода газа 8.The device comprises a reactor, including a housing 1 with a cover 2 and a base 3, inside of which two screens 4 and 5 are installed, an PGS input means made in the form of a tube 6 for introducing components of the 3rd group with hydrogen and a tube 7 for introducing components of the 5th group ( arsine) and a means of removing gases 8. Between the screens 4 and 5 there is a substrate holder made in the form of a base 9 of a disk 10 installed in it, in the body of which satellites 11 with substrates 12 are placed. In the body of the base 9, in the body of the disk 10 and on the side facing drive 10 of each satellite 11 perform respectively, the gas transport grooves 13 and 14, connected to the input means 15 of the transport gas (hydrogen). A heater 16 is installed under the substrate holder and the screen 5. Transport gas is discharged through the waste grooves 17 connected to the gas outlet means 8.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Реактор герметизируют, продувают и разогревают.The reactor is sealed, purged and heated.

Затем через средства ввода 15 транспортного газа (H2J подают его через газотранспортные канавки основани 9, газотранспортные канавки 13 диска 10 и газотранспортные канавки 14 сателлитов 11, за счет чего сателлиты 11 сначала зависают над диском 10, а диск 10 над основанием 9, а затем начинают вращатьс диск 10 вокруг оси корпуса 1, а сателлиты 11 вокруг своихThen, through the transport gas inlet means 15 (H2J serves it through the gas transport grooves of the base 9, the gas transport grooves 13 of the disk 10 and the gas transport grooves 14 of the satellites 11, due to which the satellites 11 first hover over the disk 10, and the disk 10 above the base 9, and then begin the disk 10 rotates around the axis of the housing 1, and the satellites 11 around their

осей. После чего подают ПГС, например, арсин (АзНз) с водородом через трубку 7 и ТМГ с водородом через трубку 6. Происходит осаждение эпитаксиального сло GaAs на подложки 12, а продукты реакции (метанaxes. Then, PGS, for example, arsine (AzN3) with hydrogen through a tube 7 and TMG with hydrogen through a tube 6. For example, the epitaxial GaAs layer is deposited on substrates 12, and the reaction products (methane

СНд) уход т через средство вывода газов 8, а транспортный газ вывод т через сбросные канавки 17 и средство вывода газов 8.SND) escapes through the gas outlet means 8, and the transport gas is discharged through the waste grooves 17 and the gas outlet means 8.

Снабжение сателлитов подложкодер- жател на стороне, обращенной к диску газотранспортными канавками аналогичными по форме и угловому расположению газотранспортным канавкам в диске, и, направленными навстречу им, позвол ет создать дополнительный крут щий момент, что приводит к повышению скорости вращени сателлитов и соответственно к повышению степени использовани ПГС в процессе наращивани .The supply of satellites of the substrate holder on the side facing the disk with gas transport grooves similar in shape and angular arrangement to the gas transport grooves in the disk, and directed towards them, allows you to create additional torque, which leads to an increase in the speed of rotation of the satellites and, accordingly, to an increase in the degree of the use of ASG in the build-up process.

При экспериментальной проверке установлено , что углова скорость вращени сателлитов возрастает в 3 раза, а степень полезного использовани ПГС соответственно eV раз.During experimental verification, it was found that the angular velocity of the satellites rotation increases by 3 times, and the degree of usefulness of ASOs is correspondingly eV times.

Кроме этого, предлагаемое изобретение позвол ет при прочих равных услови х значительно сократить расход транспортного газа.In addition, the present invention, ceteris paribus, can significantly reduce the flow of transport gas.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for epitaxial growing of semiconductor materials from a gas phase, comprising a reactor, a substrate holder disposed therein, made in the form of a disk placed in the base and having satellites, under which gas transport and relief grooves, and input and output means are made in the disk and in the base gases, characterized in that, in order to increase the degree of utilization of the vapor-gas mixture,

satellites on the side facing the disk are made of gas transport grooves having the shape and angular arrangement of gas transport grooves in the disk and directed towards them.

N

TO

Aa

FIG. g

6-6

eleven

Fig.Z