RU2049830C1 - Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы - Google Patents

Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы Download PDF

Info

Publication number
RU2049830C1
RU2049830C1 SU5062697A RU2049830C1 RU 2049830 C1 RU2049830 C1 RU 2049830C1 SU 5062697 A SU5062697 A SU 5062697A RU 2049830 C1 RU2049830 C1 RU 2049830C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
gas
substrate
gas phase
crystal growing
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.А. Кулинченко
В.Г. Масленников
С.А. Новоселов
Original Assignee
Акционерное общество "Компакт Лтд"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Компакт Лтд" filed Critical Акционерное общество "Компакт Лтд"
Priority to SU5062697 priority Critical patent/RU2049830C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2049830C1 publication Critical patent/RU2049830C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Сущность изобретения: устройство состоит из камеры для получения парогазовой смеси, вакуумной камеры и разделительного клапана между ними. Эффективность процесса осаждения кристаллов на подложке повышается за счет того, что в канале, соединяющем камеры, размещена форсунка, обеспечивающая формирование газового потока в виде узконаправленного газового факела в направлении подложки, выполненной в виде плоского нагревательного элемента и размещенной в вакуумной камере. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение предназначено для промышленного получения синтетических кристаллов и покрытий на подложках.
Область применения: производство обрабатывающих материалов, например, шлифовальных порошков; изготовление режущих инструментов на основе кристаллических материалов, например, алмазов; получение кристаллов полупроводников и покрытий на подложках для электронной промышленности, ювелирных изделий и т.д.
В качестве аналогов изобретения можно рассматривать устройства, реализующие способы выращивания кристаллов или нанесения покрытий путем осаждения паров или ионов материалов на подложки.
Общей задачей всех аналогичных технических решений является достижение наибольшей эффективности технологического процесса при использовании минимума технических средств.
В качестве близкого аналога предлагаемой установки рассмотрено устройство для выращивания искусственных алмазов [1] Это устройство состоит из реакционной камеры пониженного давления, разделенной внутри на две камеры, верхнюю и нижнюю. В верхней камере осуществляют выращивание алмазов на подложке из газовой фазы, а в нижней камере проводят ионное травление подложки. Верхняя камера имеет трубку для подачи в нее реакционного газа, а нижняя трубку для вакуумирования и заслонку, которая при закрывании разделяет полости этих камер. В нижней камере имеется также отдельный нагреватель для нагрева подложек.
Общими признаками данного аналога и предлагаемой установки является использование двух камер для раздельного осуществления основных технологических операций, снабженных разделяющей их заслонкой (клапаном), а также использование нагреваеля для подогрева подложек.
Существенным недостатком данного аналога является сложность применяемого оборудования, осуществляющего перемещения подложек из одной камеры в другую. В предлагаемой установке такое перемещение не требуется.
В качестве прототипа изобретения может быть рассмотрена установка для получения кристаллических пленок на подложках [2] Эта установка состоит из двух камер, размещенных одна внутри другой.
Внутренняя камера, предназначенная для получения парогазовой смеси, имеет снабженное крышкой отверстие, соединяющее ее с полостью внешней (вакуумной) камеры. После того, как во внутренней камере достигнуто в результате нагрева исходного материала заданное давление паров, а во внешней камере получен вакуум, крышку открывают и напротив отверстия располагают подложку, на которую осаждают кристаллическую пленку. Затем процесс повторяют.
Общими признаками прототипа и предлагаемой установки является наличие двух камер, соединенных каналом, который перекрывается крышкой (клапаном), и то, что подложку неподвижно размещают в вакуумной камере и нагревают.
Недостатками прототипа являются конструктивная сложность установки, а также низкая эффективность реализуемого с ее помощью процесса осаждения паров на подложку.
Высокая эффективность работы предлагаемой установки достигается тем, что в канале, соединяющем полости двух камер, размещена форсунка, обеспечивающая формирование газового потока в виде узконаправленного газового факела в направлении подложки, размещенной в вакуумной камере.
Таким образом повышается плотность газового потока и его давление на подложку, что способствует образованию кристалла или нанесению покрытия.
С той же целью и для упрощения конструкции установки за счет совмещения функций подложки и нагревателя, подложка выполнена в виде плоского нагревательного элемента, что позволяет производить ее предварительный отжиг в вакууме.
На чертеже показана схема установки.
Предлагаемая установка может осуществлять следующие технологические операции: получение парогазовой смеси (плазмы) заданного состава, вывод вакуумной печи на рабочий режим, отжиг подложки в вакууме и выращивание кристаллов из газовой фазы на подложке.
Установка состоит из реакционной камеры 1 и вакуумной камеры 2.
В зависимости от применяемого технологического процесса реакционная камера 1 может работать в режиме интенсивного испарения при нагреве исходных материалов, содержащихся в тиглях или кюветах, или в режиме высокотемпературной диссоциации газов или газообразных веществ, как, например, при осуществлении пиролиза углеводородных соединений.
При реализации второго варианта начальной стадии технологического процесса внутри камеры 1 может быть размещен высокотемпературный нагреватель 3.
В этом варианте камера 1 может иметь систему трубопроводов 4 для подачи в нее исходных компонентов газовой смеси из баллонов 5 и трубопровод 6 для удаления из нее остаточного продукта.
Камера 1 соединена с камерой 2 каналом, в котором имеются газовый клапан 7 и форсунка 8, способная формировать поток газа в узконаправленный факел, расположенная на выходе канала в полость камеры 2. Напротив форсунки размещена подложка 9, выполненная в виде плоского нагревательного элемента. В приведенном конструктивном решении камеры 2 подложка-нагреватель 9 размещена на крышке 10 камеры 2 с возможностью расположения на заданном расстоянии и в заданном положении относительно форсунки 8. В комплект камеры 2 входит также система ее вакуумирования через трубопровод 11.
В схеме установки имеются также трубопровод 12 и насос 13, предназначенные для перекачки остаточного продукта из камеры 2 в камеру 1 или вовне.
Установка работает следующим образом.
Для заполнения исходными продуктами реакционной камеры 1 их подают в камеру из баллонов 5 по трубопроводам 4, после чего подают электроэнергию на нагреватель 3.
Для подготовки к работе камеры 2 включают систему ее вакуумирования и, по достижении заданного давления паров в камере 2 подключают к сети энергоснабжения подложку-нагреватель 9 для осуществления ее отжига в вакууме при заданной температуре.
После образования в камере 1 диссоциированной газовой смеси открывают клапан 7 и подают ее в камеру 2 через форсунку 8 в направлении подложки 9, в результате чего происходит рост кристаллов на этой подложке, затем процесс может быть повторен сначала.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ, включающее камеру для получения парогазовой смеси, вакуумную камеру с установленной в ней подложкой для осаждения кристаллов и разделительный канал между ними, снабженный клапаном, для подачи парогазовой смеси в вакуумную камеру, отличающееся тем, что в разделительном канале после клапана установлена форсунка, обеспечивающая формирование газового потока в виде узконаправленного газового факела в направлении подложки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подложка выполнена в виде плоского нагревательного элемента.
SU5062697 1992-09-22 1992-09-22 Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы RU2049830C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5062697 RU2049830C1 (ru) 1992-09-22 1992-09-22 Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5062697 RU2049830C1 (ru) 1992-09-22 1992-09-22 Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2049830C1 true RU2049830C1 (ru) 1995-12-10

Family

ID=21613550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5062697 RU2049830C1 (ru) 1992-09-22 1992-09-22 Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2049830C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530224C1 (ru) * 2013-05-20 2014-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Способ формирования защитного покрытия на основе пленки некристаллического углерода

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент Японии N 63-27320, кл. C 30B 29/04, 1984. *
2. Патент США N 4662981, кл. C 30B 29/04, 1984. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530224C1 (ru) * 2013-05-20 2014-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Способ формирования защитного покрытия на основе пленки некристаллического углерода

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101792165B1 (ko) 박막 증착 반응기 및 박막 층의 반응계내 건식 세정 공정 및 방법
US4434188A (en) Method for synthesizing diamond
US4138306A (en) Apparatus for the treatment of semiconductors
US6656282B2 (en) Atomic layer deposition apparatus and process using remote plasma
JP3468859B2 (ja) 気相処理装置及び気相処理方法
US9972501B1 (en) Techniques and systems for continuous-flow plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD)
JPH08188878A (ja) 酸化アルミニウム付着方法および付着装置
JPS62278264A (ja) 支持体上にダイアモンド類似炭素皮膜を析出するためのプラズマ補助化学蒸気輸送方法
RU2049830C1 (ru) Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы
US20120222617A1 (en) Plasma system and method of producing a functional coating
KR20220102569A (ko) 갭 충진 유체를 증착하기 위한 방법 그리고 이와 관련된 시스템 및 장치
US20130239988A1 (en) Deposition chamber cleaning using in situ activation of molecular fluorine
JPS5946088B2 (ja) 気相反応装置
JP2013541187A (ja) 分子状フッ素を用いる化学気相成長チャンバのクリーニング
EP0106638A1 (en) Method and apparatus for growing material in a glow discharge
RU2006538C1 (ru) Способ выращивания алмазов
CN206635414U (zh) 一种去除cvd反应腔体内壁沉积膜的装置
JPH07240379A (ja) 薄膜形成法及びその装置
US20100093181A1 (en) Purge step-controlled sequence of processing semiconductor wafers
JPS60826A (ja) 超微粒子の製造方法と製造装置
JPS5889821A (ja) 堆積膜の製造装置
KR920002169B1 (ko) 플라즈마 증착방법과 이에 적합한 장치
JPS5970761A (ja) 膜形成装置
JPS56158143A (en) Reduced pressure type vapor phase growing device
JPS6376873A (ja) 基材に対して薄膜を付着する方法