SU146282A1 - Устройство дл наращивани монокристаллических пленок из паровой фазы вещества - Google Patents

Description

Известен р д устройств дл  наращивани , монокристаллическнх пленок из паровой фазы на ориентированные подложки. Обычно процесс наращивани  проводитс  в устройствах, реакционна  камера которых расположена горизонтально, а доращиваемые монокристаллические пластинки располагаютс  неподвижно внутри реактора вдоль направлени  движени  потока реакционной газовой смеси. Образованные в таких реакторах пленки неоднородны по толщине, поскольку скорость роста в любой точке зоны кристаллизации зависит от концентрации компонентов газовой смеси и температурных условий процесса.

Предлагаемое устройство дл  наращивани  монокристаллических пленок из паровой фазы вещества отличаетс  от известных тем, что держатель вместе с подогреваемой подставкой на торцовой поверхности , на которой расположены доращиваемые подложки, выполнен вращающимс  вокруг оси, расположенной параллельно направлению потока реакционной газовой смеси. Благодар  такой конструкции создаютс  услови  необходимые дл  получени  однородных по толщине пленок на больщой площади подложки.

Предлагаемое устройство, схема которого показана на чертеже, состоит из реактора 1, нагревател  2, индикатора 3, держател  4 и подложки 5 дл  наращивани .

Дл  устранени  неоднородности по толщине нарастани  пленок предлагаемое устройство характеризуетс  следующими особенност ми.

1. Реактор устроен таким образом, что обеспечивает возможность вращать нагреватель, на котором располагаютс  наращиваемые монокристаллические пластинки. Он представл ет собой вертикально расположенную кварцевую трубку, имеющую в верхней части центральный ввод дл  подачи реакционной газовой смеси, а в нижней части -

ЛЬ 146282- 2боковой вывод дл  удалени  отработавших продуктов реакции. Нижний , открытый, конец трубки с отшлифованным торцом герметически закрываетс  специальным зажимом. Снизу трубки, через герметическое же уплотнение вдоль ее оси, проходит держатель, на котором крепитс  нагреватель. Держатель во врем  нараш,ивани  враш,аетс .

2. Нагреватель расположен внутри реактора и нагреваетс  индукционными токами высокой частоты. В качестве нагревател  используетс  графит, как вещество химически стойкое и нереагирующее с подложками при температурах процесса. Нагреватель представл ет собой тело вращени , по форме приближающеес  к конусу. Нижней, узкой, частью он закрепл етс  на держателе так, что его верхн  , плоска , часть перпендикул рна оси трубки и направлению потока газовой реакционной смеси. Нагреватель располагаетс  несколько выще индуктора , в области неоднородного по аксиально-симметричного высокочастотного пол . Необходимость специальной формы и расположени  нагревател  обуславливаетс  поверхностным эффектом высокочастотного пол . В описываемой конструкции верхн   рабоча  плоскость нагреваетс  благодар  теплопроводности, главным образом, от нижней части нагревател , в свою очередь, разогреваемой индукционными токами высокой частоты.

Мен   радиус закруглени  нижней части нагревател  и его расположение (по вертикали) относительно индуктора, можно получить желаемое распределение температурного пол  на рабочей плоскости (в частности, изотермическую поверхность, необходимую дл  обеспечени  равномерного наращивани ).

Примен   предлагаемое устройство, удалось получить на германиевых подложках монокристаллические пленки германи  на суммарной площади (в одном процессе кристаллизации) около 12 см с отклонением по толщине от среднего значени  не более 10%. При использовании реакционных трубок больших размеров и с помошью более мощных генераторов высокочастотной энергии можно получить монокристаллические пленки, однородные по толщине на значительно больших площад х.

Предлагаемое устройство принципиально применимо также дл  получени  однородных по толщине пленок других материалов помимо германи .

Предмет изобретени 

Устройство дл  наращивани  монокристаллических пленок из паровой фазы вещества, образующейс  в результате восстановлени  водородом соответствующих галогенидов при высоких температурах, состо щее из цилиндрической реакционной камеры, внутри которой расположены подогреваемые доращиваемые подложки, отличающеес  тем, что, с целью создани  условий, необходимых дл  получени  однородных по толщине пленок на большой площади подложки, держатель вместе с подогреваемой подставкой на торцовой поверхности, па которой расположены доращиваемые подложки, выполнен вращающимс  вокруг оси, расположенной параллельно направлению потока реакционной газовой смеси.

Hf,Meaf