Nova Patents
SE334865B

Improvements in or relating to the epitaxial deposition of crystalline layers

Abstract

This record has no abstract on file.

SE334865B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today

28 claims: 16 independent, 12 dependent

  1. 1
    P a t entkrav 1. Förfarande för epitaktisk utfällning av ett halvledarmaterial skikt på som substrat tjänande, upphettade halvledarskivor från en reaktionsgas, som genomströmmar ett halvledarskivorna innehållande reaktionsrum och därvid når fram till halvledarskivornas yta, kännetecknat av att halvledarskivorna (l) anordnas på bottnen av ett den undre delen av reaktionsrummet (2) utgörande bägarformigt reaktionskärl (3) och upphettas underifrån, att färsk reaktionsgas tillföres halvledarskivorna uppifrån med ett reynoldstal om högst 50, företrädesvis högst 40, medelst ett i reaktionsrummet inskjutande gastillförselrör (5), vars mynning ligger på ett avstånd från det halvledarskivorna (l) innehållande planet, som är högst 1,5 gånger reaktionskärlets (2) hydrauliska diameter (D) vid den nivå där halvledarskivorna är belägna, samt att den förbrukade reaktionsgasen bringas att åter strömma ut ur reaktionsrummet i riktning uppåt.
  2. 2
    Förfarande -enligt krav 1, kännetecknat av ati reaktionskärlet (2) är uppdelat i en undre, bägarformad, för upptagning av halvledarskivorna (1) avsedd, transportabel’del (3) och en med denna undre del sammankopplingsbar övre del (4), samt att de i den undre delen av reaktionskärlet anordnade halvledarskivorna först underkastas en förberedande behandling, varefter den undre delen av, reaktionskärlet förbindes med den övre delen av reaktionskärlet, 'så att reaktionsruranet slutes gentemot omgivningen, och den epitaktiska utfällningsprocessen därefter genomföres.
  3. 3
    Förfarande enligt något av kraven 1-2, kännetecknat av att halvledarskivorna före den epitaktiska utfällningsprocessen i reaktionsrummet och i uppvärmt tillstånd utsätres för . en HCl-haltig, från föroreningar fri, företrädesvis med vätgas blandad gas, i synnerhet om ytan av det underlag på vilket halvledarskivorna ligger under den epitaktiska utfällningsprocessen består av det halvledarmaterial som skall utfällas.
  4. 4
    Förfarande enligt något av kraven 1-
  5. 5
    5, kännetecknat av att en såsom underlag för halvledarskivorna anordnad bärare uppvärmes på ett sådant sätt, att de smällen av bärarens yta, på vilka halvledarskivorna vilar, blir varmare än övriga delar av bärarens yta. 33486,5 - 16 5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att den epitaktiska utfällningsprocessen avbrytec, genom att tillförseln av reaktionsgasen avbrytes, att omedelbart därefter temperaturen hes halvledarskivorna sänkes oeh slutligen en inert gas, företrädesvis vätgas, inledes i reaktionsrummet, företrädesvis med en högre strömningshastighet än den för reaktionsgasen. tidigare använda strömningshastigheten.
  6. 6
    Förfarande· enligt något av kraven 1-5, känneteckn a t av att tillväxthastigheten för det utfällda skiktets tjocklek avpassas till högst 3 um per minut.
  7. 7
    Anordning för epitaktisk ut fällning ur gasfasen av ett halvledarmaterialskikt på'som substrat tjänande halvledarskivor medelst ett förfarande enligt något av kraven 1-6, känneteckn a d av att den innefattar ett vertikalt, företrädesvis cylindriskt reaktionskärl (2) försett med ett uppifrån inskjutande tillförselrör· (5) för färsk reaktionsgas samt med anordningar (7,8) för uppvärmning av i reaktionskärlet vid dess botten placerade haivledarskivor (1), varvid såväl reaktionskärlet som gastillförselröret är så dimensionerade att reynolds tal i reaktionskärlet och i gastillförselröret ej blir större än. 50, företrädesvis ej större än 40, för alla strömningshastigheter hos reaktionsgasen, som är förenliga med en enkristallin utfällning på halvledarskivorna, i synnerhet med en tillväxthastighet för det utfällda skiktets tjocklek om högst 3 per minut, oeh gastillförselrörets mynning ligger på ett avstånd från det halvledarskivorna innehållande planet som ej överstiger 1,5 gånger reaktionskärlets hydrauliska diameter (L) vid den nivå där halvledarskivorna är belägna.
  8. 8
    Anordning enligt krav 7, kännetecknad av att reaktionskärlet (2) vid sin övre ände är försett med,ett gasutlopp (6) koncentriskt anordnat relativt gastillförselröret (5).
  9. 9
    Anordning enligt krav 7 oeh 8, kännetecknad av att reaktionskärlet (2) består av en med gastillförselröret (5) och gasutloppet (6) fö'rsedd övre del (4) och en för upptagning av. halvledarskivorna (1) avsedd undre, väsentligen bägarformad del (3), vilka båda separata delar är gastätt sammankopplingsbara med varandra.
  10. 10
    Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att anliggningsytoma på de båda sammankopplingsbara delarna (3,4) av reaktionskärlet (2) är inslipade till varandra. - 17 334865
  11. 11
    Anordning enligt något av kraven 7-10, känneteckn a d av att åtminstone de.delar av densamma som kommer i kontakt med den i reaktionskärlet inströmmande reaktionsgasen består av kvarts och/eller BeO och/eller SiO.
  12. 12
    Anordning enligt krav 11 med kvarts som konstruktionsmaterial för reaktionsapparaturen, kännetecknad av att alla de i kontakt med reaktionsgasen kommande delar som uppvärmas vid utfällningsprocessen, i synnerhet en av kvarts bestående bärare för halvledarskivorna ;består av en kvartskvalitet som är i största möjliga mån absorptionsfri inom våglängdsområdet 2,6 -· 2,8 μκι. . '
  13. 13
    1 3. Anordning enligt något av kraven 7-12, kännetecknad av att uppvärmningsanordningen innefattar en parallellt med · halvledarskivorna (1) och under dessa anordnad värmeutjämningsplatta (8), vilken står i termisk kontakt med halvledarskivorna, samt eft under värmeutjämningsplattan anordnat, av en elektrisk ström genomflutet värmeelement (7), som står i termisk kontakt med värmeutjämningsplattan, varvid uppvärmningsanordningen i sin helhet är placerad inuti eller utanför reaktionskärlet (2).
  14. 14
    Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att värmeelementet (7) utgöres av en i ett plan, exempelvis spiralformigt eller meanderformigt, lindad ledare.
  15. 15
    Anordning enligt krav 13 eller 14, kännetecknad av att värmeutjämningsplattan bildar bärare för halvledarskivorna.
  16. 16
    Anordning enligt något av kraven 7-12, kännetecknad av att uppvärmningsanordningen innefattar en elektriskt ledande, inuti reaktionskärlet anordnad, i termisk kontakt med halvledarskivorna stående del, företrädesvis utformad som en värmeutjämningsplatta, och en utanför reaktionskärlet anordnad del, som avger elektromagnetisk strålning till den inre delen eller står i värmeledande förbindning med denna genom reaktionskärlets vägg.
  17. 17
    Anordning enligt något av kraven 13-16, kännetecknad av att värmeelementet (7) är utformat med en reducerad ledararea vid sin ytterkant för kompensation av temperaturfallet vid denna kant.
  18. 18
    Anordning enligt något av kraven 13-17, kännetecknad av att värmeelementet (7) är anordnat i ett slutet utrymme.
  19. 19
    Anordning enligt krav 18, kännetecknad av att reaktionskärlets underdel (3) är utformad som ett lock för det värmeelementet (7) innehållande utrymmet. - 18
  20. 20
    Anordning enligt krav 19, kännetecknad av att reaktionskärlets underdel (3) och ett värmeelementet (7) innehållande, med gastäta väggar försett kärl (9) är gastätt sammankopplingsbara och losskopplingsbara från varandra.
  21. 21
    Anordning enligt krav 18 eller 20, kännetecknad av att det värmeelementet (7) innehållande utrymmet är fyllt sed inert gas.
  22. 22
    Anordning enligt krav 20 och 21, kännetecknad av att den inerta gasen i det värmeelementet innehållande utrymmet har ett sådant tryck, att det kompenserar de på reaktionskärlets (2) botten verkande, nedåtriktade krafterna.
  23. 23
    Anordning enligt något av kraven 13-22, känneteck n a d av att den innefattar en mantel (9), vilken omgiver den halvledareskivorna innehållande undre delen (3) av reaktionskärlet upp till fogstället mellan denna del och den övre delen (4) av reaktionskärlet.
  24. 24
    Anordning enligt krav 23, kännetecknad av att manteln är försedd med en kylningsanordning.
  25. 25
    ‘ Anordning enligt kraven 19, 23 och 24, kännetecknad av att väggen av det värmeelementet innehållande utrymmet är utformad som en kylmantel.
  26. 26
    Anordning enligt något av kraven 7-25, känneteck n a d av att bäraren för halvledarskivorna är så utformad, a it utfällningsytorna på halvledarskivorna blir väsentligt varmare än de ytpartier av bäraren, som ej är täckta av halvledarskivorna, åtminstone i den utsträckning som dessa ytpartier av bäraren komne i kontakt med reaktionsgasen.
  27. 27
    Anordning enligt krav 26, kännetecknad av att bäraren för halvledarskivorna, exempelvis reaktionskärlets botten, är tunnare på de ställen, där halvledarskivorna skall vila, än i övrigt.
  28. 28
    Anordning enligt krav 9 ooh 10, kännetecknad av att reaktionskärlets undre del (3) är utformad att kunna gastätt sammankopplas även med andra apparater, i synnerhet med överdelen hos en eller flera andra utfällningsapparater. 1 ANFÖRDA PUBLIKATIONER:Tyskland 1 112 044 (12 c:2) I
Independent claims28