FI57975C - Foerfarande och anordning vid uppbyggande av tunna foereningshinnor - Google Patents

Description

ESjF^l [B] (11)KW^UTUSjULKAISU γπλπγ

ΉΕΓα LJ ^ ' UTLÄGG N I NGSSKRI FT O f y f O

C,_ Patentti eyennetty 10 11 1^80 f45» Patent «dielet ^ ^ (51) κ».»?/ι«.α3 c 23 C 11/00 SUOMI —FINLAND {21) P«t*»ittfh*k*»mi* —ftrt*nt»iweiciMng 79068ο (22) HakmnltpUvt —AnatMcnlngadag 28.02.79 ^ ^ (23) AlkupUv»—GIMthMsdai 28.02.79 (41) Tullut julktMksI — Bllvlt off anti lg tmtmnttU Ja rekisterihallitut NlKtlvUulp^ j. ku„L|Ulk.tem pvm.-

Patent- och ragisterstyralsan Αη·ΰΙ»η uti»g<J och uti.sknftan pubik«rvi 31.07.80 (32)(33)(31) Pyy<l««r «tuolle·» —B«gtrd prlorltuc (71) Oy Lohja Ab, Ahertajantie 3, 02100 Espoo 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Tuomo Suntola, Espoo, Arto Pakkala, Espoo, Sven Lindfors, Espoo,

Suomi-Finland(FI) (7*0 Forssen & Salomaa Oy (5*0 Menetelmä ja laite yhdisteohutkalvojen kasvatuksessa - Förfarande och anordning vid uppbyggande av tunna föreningshinnor

Keksinnön kohteena on menetelmä yhdisteohutkalvojen kasvatuksessa yhdistekomponentti-kohtaisten pintareaktioiden avulla, jossa menetelmässä substraatin pinta asetetaan altiiksi sanotun yhdisteen komponentteja sisältävien eri aineiden vuorottaisille pintareaktioille syöttämällä mainittujen aineiden kaasuja toistuvasti ja vuorottai-sesti reaktiotilaan, johon mainittu substraatti on sijoitettu ja antamalla mainittujen kaasujen reagoida substraatin pinnan kanssa, jolle pinnalle täten kasvaa kiinteässä olomuodossa oleva yhdisteohutkalvotuote mainitun substraattipinnan lämpötilassa.

Lisäksi keksinnön kohteena on menetelmää soveltava laite.

Yksittäisiä yhdistekomponenttiatomikerroksia muodostaviin pintareaktioihin perustuva yhdisteohutkalvojen kasvatus on ennestään tunnettua hakijan Fi-patentissa 52359 (vast. US-pat. 4 058 430), jossa on myös esitetty eräitä menetelmää soveltavia laiteratkaisuja. Kyseiset laiteratkaisut on kehitetty tyypillisistä tyhjiöhöyrystys-laitteista yhdistämällä niihin Fi-patentin 52359 mukaisen 'Atomic Layer Epitaxy'-= 'ALE'-menetelmän edellyttämät erilliset reaktiotilat. Reaktiotilojen erotus perustuu tunnetuissa laitteissa joko tarkkoihin mekaanisiin välyksiin ja tehokkaaseen reaktiojäännösten keräämiseen kylmäloukkujen ja tyhjiöpumpun avulla tai vain jälkimmäiseen esitetyistä keinoista kuten mainitun Fi-patentin alivaatimuksen 9 (kuvion 5) mukaisessa tapauksessa.

Koska ALE-menetelmälle sinänsä on tunnusomaista se, että kasvatettavaan pintaan voidaan, ja on edullistakin, kohdistaa kussakin reaktiovaiheessa suurempi annos pinta-reaktion edellyttämää kaasua kuin ko. reaktiossa sitä kuluu, ylimääräkaasun poistaminen kasvatettavan pinnan vaikutuspiiristä muodostuu vaikeaksi. Kylmäloukkuja käytettäessä on tulos alhaisen höyrynpaineen omaavilla materiaaleilla, kuten metal- 2 57975 leiliä, kohtalainen, mutta esim. alkuaineryhmän VI komponenteilla on kylmäloukuilla vaikea päästä tyydyttävään tulokseen. Jäännöskaasujen poisto ALE-prosessin yhteydessä ennestään tunnetuilla ratkaisuilla on erityisen vaikea silloin, kuin yksi tai useampi alkuainekomponentti tuodaan kasvatettavaan pintaan yhdisteenä, jolloin ko. yhdisteestä vapautuva osa muodostaa myös jäännöskaasua.

Reaktiojäännösten poiston ongelma on samalla ongelma reaktiovaiheiden erottamisessa, mikä sinänsä on ALE-menetelmälle keskeinen ominaisuus. Tämä ongelma on ilmeinen myös em. Fi-patentin 52359 kuvion 1 laiteratkaisulle, sillä jos laitteelle yhteisessä tyhjiötilassa esiintyy jokin lähdemateriaali, se myös kulkeutuu muiden lähdemateriaalien reaktioalueille substraattien liikutteluun tarvittavien mekaanisten välysten kautta.

Edellä esitetyt epäkohdat korostuvat pyrittäessä suuriin substraattipinta-aloihin, | jolloin vastaavasti joudutaan käyttämään suuria lähdemateriaalien annostuksia.

Keksinnön päätarkoituksena on ALE-menetelmän edelleen kehittäminen ja edellä esiintuotujen epäkohtien eliminoiminen. Näiden ja keksinnön muiden myöhemmin selviävien päämäärien saavuttamiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä syötetään kaasufaasissa olevaa väliainetta mainittuun reaktioillaan ainakin sanottujen aineiden vuorottaisten syöttöjen väliaikoina, ja että mainitun kaasumaisen väliaineen syötöllä aikaansaadulla diffuusiovallilla estetään mainittujen vuorottaisesti syötettyjen kaasujen samanaikainen vuorovaikutus kasvatettavan pinnan kanssa.

Keksinnön mukaiselle laitteelle tunnusomaiset piirteet selviävät laitesivuvaatimus-ten tunnusmerkeistä.

Tämän keksinnön menetelmän edullisen sovellutusmuodon mukaisesti reaktiovaiheiden erotus ja jäännöskaasujen poisto on ratkaistu ohutkalvon kasvuun osallistumattoman väliaineen avulla, joka muodostaa diffuusiovallin reaktiovaiheiden välille ja jota myös voidaan käyttää pintareaktioon osallistuvien kaasujen ja reaktiojäännösten kuljettamiseen kasvatuslaitteessa. Kuljetuskaasua on edullista käyttää tämän keksinnön toteutuksissa diffuusiovallin muodostamisen lisäksi myös määrättyjen reaktiivisten kaasujen lähteiden sulkemiseen mekaanisten venttiileiden korvaamiseksi tilanteissa, joissa korkea lämpötila ja korroosio-ongelmat tekevät mekaanisen venttiilin käytön vaikeaksi.

j Paitsi ALE-reaktiovaiheiden erotuksen entistä paremman hallinnan diffuusiovallien i avulla, tämän keksinnön mukainen menetelmä tuo huomattavia parannuksia myös ALE-menetelmän käyttöalueeseen, tuotannolliseen hyödyntämiseen sekä ALE-menetelmän etujen hyväksikäyttöön.

i i 3 57975

Kaasuvirtauksen käyttö ei-toivottujen vuorovaikutusten estämiseen ja määrättyjen kaasujen kuljettamiseen on sinänsä tunnettu eräistä toisista yhteyksistä, kuten esim. suojakaasuhitsauksesta ja esillä olevan keksinnön käyttöalaa lähempänä CVD-("chemical vapour deposition")-ohutkalvojen ja epitaksiaalikerros-ten kasvatusmenetelmistä, joissa suojakaasuvirtausta käytetään myös reagoivien kaasujen kuljetukseen. Pisimmälle suojakaasun virtauksen ja sen sisältämien erillisten kaasupitoisuuksien tutkiminen on viety kaasukromatografian menetelmissä ja laitteissa.

Käyttöalueen laajennukseksi on katsottava kaasufaasissa esiintyviä reaktio-jäännöksiä aiheuttavien vaihtoreaktioiden aikaisempaa yksinkertaisempi hyväksikäyttö, mikä on johtanut ALE-prosessin, erityisesti laitteiston osalta, lähemmäksi CVD-prosessin menetelmiä ja samalla kaueammaksi MBE-(Molecular Beam Epitaxy)-menetelmistä. Tunnettuihin CVD-menetelmiin nähden tällä keksinnöllä saavutetaan kuitenkin vastaavia etuja kuin verrattaessa ALE-prosessia tavanomaisiin tyhjiöhöyrystys-, sputraus- ja MBE-menetelmiin. Lisäksi tämän keksinnön mukaisella menetelmällä automaattisesti eliminoituu aikaisemmin ennestään tunnetuissa CVD-menetelmissä ongelmia tuottavat kaasufaasireaktiot, jotka voivat aiheuttaa kasvuhäiriöitä valmistettaviin kalvoihin.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti esittämällä keksinnön mukaisen diffuusiovallin teoriaa sekä viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerkkeihin, joihin keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää yhdisteen alkuainekomponenttien AX ja BY materiaalipulsseja ja niiden välistä diffuusiovallia V (pituus x ) suuntaan x nopeudella v vir-

D

taavassa väliaineessa C.

Kuvio 2 esittää keskeistä pitkittäistä leikkausta eräästä keksinnön mukaisesta laitteesta.

Kuvio 3 esittää leikkausta III-III kuviossa 2.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä, kuvion 2 periaatteella toimivalla laitteella kasvatetun kalvon paksuusjakautumaa (käyrä a) verrattuna siihen, että reaktiiviset kaasut tuodaan substraatille samanaikaisesti (käyrä b).

4 57975

Kuvio 5 esittää sinänsä ennestään tunnetun magneettiventtiilin sovellutusta keksinnön mukaisessa menetelmässä.

Kuvio 6 esittää erästä keksinnön mukaista materiaalilähteen toteutusta.

Kuvio 7 esittää kuvion 6 mukaisen laitteen vastinpiiriä.

Kuvio 8 esittää erästä keksinnön menetelmää soveltavaa laitetta pystyleikka-uksena.

Kuvio 9A esittää leikkausta kuvion 8 viivaa IXA-IXA pitkin, kuvio 9B viivaa IXB-IXB ja kuvio 9C viivaa IXC-IXC pitkin.

Kuvio 10 esittää sellaista keksinnön sovellutusta, jossa reaktiotila on sijoitettu lasilla vuoratun teräsputken sisään.

Kuvio 11 esittää kuvion 10 laitetta päältä katsottuna.

Kuvio 12 esittää kuvion 6 mukaisen lähteen erästä modifikaatiota.

Kuvio 13 esittää sellaista keksinnön sovellutusta, jossa substraatti järjestetään lineaariliikkeellä kulkemaan useiden peräkkäisten lähdealueiden ja niiden välisten diffuusiovallialueiden ohi. Kuvio 13 on samalla keskeinen leikkaus kuvion 14 viivaa XIII-XI1I pitkin.

Kuvio 14 esittää samaa kuin kuvio 13 päältäpäin nähtynä kuvion 13 viivaa XIV-XIV pitkin.

Kuvio 15 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua elektrolumi-nenssirakennetta.

Kuvio 16 esittää kuvion 15 mukaisen rakenteen sähköoptisia ominaisuuksia sekä hyötysuhdetta käyttöjännitteen funktiona.

Kuvion 17 käyrät esittävät esimerkin 5. mukaisen, keksinnön menetelmällä valmistetun A^O^-kalvon kapasitanssia ja häviökulmaa taajuuden funktiona.

Kuvioissa 2 ja 3 esitetty keksinnön menetelmää toteuttava laite muodostuu lasiputkesta 10, jonka toinen pää on suljettu kannella 14 ja toinen pää on putkien 5 57975 12 kautta yhteydessä lähdelaitteisiin 20. Putki 10 sulkee sisäänsä reaktioti-lan 18, joka on yhteen 13 välityksellä liitetty imupumppuun 17. Putken 10 sisälle on sovitettu substraatti 11 tai useita substraatteja, joille ohutkalvo 100 kasvatetaan lähdelaitteista 20 syötettävistä reaktiivisista kaasuista atomikerroksittain keksinnön lähtökohtana olevan ALE-menetelmän mukaisesti. Putken 10 ympärillä on lämmityslai.tteet 15, joilla substraatin 11 ja reaktio-tilan 18 lämpötila pidetään ALE-menetelmän kannalta sopivana.

Kuviossa 5 on esitetty eräs yksinkertainen laiteratkaisu lähdemateriaalin annostelussa. Reaktioputki 10 on putkella 12 yhdistetty magneettiventtiiliin 21, jossa on sinänsä tunnetusti solenoidi 22 ja sen sisällä sulkukappale 23, jonka toinen pääty sulkee venttiilin vasteen 26 kohdalla. Solenoidia 21 ohjataan sinänsä tunnetulla impulssilaitteella 30. Magneettiventtiiliin 21 tuleva putki 25 on yhdistetty reaktiomateriaalilähteeseen ja putki 28 erotuskaasun lähteeseen. Putki 28 yhdistyy magneettiventtiilin 21 lähtöputkeen välittömästi venttiilin jälkeen. Impulssilaitetta 30 käyttäen magneettiventtiilillä 21 pulssi-tetaan putken 25 kautta tuleva reaktiivinen kaasuvirta. Venttiilin 21 ollessa suljettuna putkesta 28 tuleva erotuskaasuvirtaus huuhtelee putken 12 ja muodostaa diffuusiovallin, joka estää reaktiotilassa 10 olevia kaasuja diffundoi-tumasta putkeen 12.

Sovellettaessa keksinnön mukaista menetelmää kuvioiden 2 ja 3 mukaisella laitteella ja kuvion 1 periaatteella, jossa reaktiiviset kaasupulssit ohittavat substraatin 11 pituussuunnassa x, ALE-menetelmän itsestabiloiva vaikutus tulee erittäin tehokkaasti hyödynnettyä, sillä vaikka substraatin 11 etureunat saavat pintareaktion aiheuttavan reaktiivisen kaasupulssin A,B osapaineeltaan suurempana kuin substraattien 11 takareuna, kasvaa kalvo 100 samanpaksuisena koko pituudeltaan (kuvio 4, käyrä a). Kuvion 4 käyrä b kuvaa vastaavaa tilannetta, jossa reaktiiviset kaasut on tuotu substraateille 11 samanaikaisesti.

Seuraavassa selostetaan keksinnön fysikaalista taustaa.

Jos prosessoitavan ohutkalvon 100 paksuus on T, kerralla prosessoitava pinta-ala Ag ja prosessiaika t^, kuvaa prosessin ja prosessilaitteen suorituskykyä suure E, joka on muotoa E * T · A / (t + O (1) s p 1 6 57975 jossa t^ on laitteen uudelleen lataamiseen kuluva aika.

ALE-prosessissa voidaan kasvatettavan kalvon paksuus ilmaista muodossa T = N · T (2) o missä Tq on yhdessä reaktiojaksossa syntyvä kalvon paksuus ja N reaktiojakso-jen lukumäärä. Vastaavasti prosessiaika t on muotoa t = N · t (3) P o missä yhteen prosessijaksoon kuluva aika t muodostuu erillisenä syötettävien reaktiivisten kaasujen syöttöajoista **’ fcm ^°’ reaktiivisten kaasu- pulssien erottamiseen tarvittavista ajoista t.,,t._ ... t. . Yksinkertaisen ^ J il i2 im binääriyhdisteen AB valmistuksessa on t muotoa t = t. + t.A + t + t._ (4)

o Α ιΑ B lB

Yhdessä prosessissa käsiteltävän substraatin pinta-ala on pääasiallisesti laitteen geometristen mittojen määräämä ja sitä voidaan suurissa rajoissa muutella tämän keksinnön mukaisissa ratkaisuissa. Keksinnön mukaisen menetelmän toiminnallinen analysointi tapahtuu parhaiten yhteen prosessijaksoon t liittyviä osa-aikoja t ja t. tarkastelemalla.

1 J m im

Diffuusiovallin muodostamista kaasussa voidaan tarkastella yhtälöstä ^=DV2p (5) o1 lähtien, joka kuvaa osapaineen p (tässä tapauksessa reaktiivisen kaasun osa-paineen) leviämistä ympäröivässä väliaineessa (tässä tapauksessa kuljetus-kaasussa), jossa sen diffuusiovakio on D.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisessa laitteessa reaktiotilan 18 muodostaa suora reak-tioputki 10, johon substraatit 11 on asetettu kantajakaasun C virtauksen suuntaisesti siten, että ne mahdollisimman vähän häiritsevät kantajakaasun C virtausta. Reaktioputkessa 10 kantajakaasu C virtaa nopeudella v paineen ollessa p^ (kuvio 1). Kantajakaasuun C injektoidaan lähdelaitteista 20 pintareaktioon osallistuvat kaasut AX ja BY syöttöputkien 12 kautta. Reaktioputkessa 10 ete- 57975 nevä reaktiivinen kaasupulssi leviää diffuusion vaikutuksesta kulkusuunnassa x yhtälön 4? = D ^ (6) o t dx^ nmkaisesti. Tilanne approksimoidaan yksdimensionaaliseksi diffuusioksi, mikä kuvioiden 2 ja 3 laitegeometrialla antaa riittävän tarkan tuloksen. Injektoidun reaktiivisen kaasun osapaine syöttöpulssissa on pQ, joka oletetaan vakioksi pulssin reunoilla, jolloin p(x,t):lle pulssin etu- ja takareunassa saadaan ratkaisu p(x,t) pQ erfc (x/2·/Dt) (7) missä x ilmaisee etäisyyden pulssin reunasta poispäin ja t ajan injektiohet-kestä. Määrätyn vakiopitoisuusrintaman ρχ, etenemistä kuvaa tällöin yhtälö x / 2"/dT= C1 (8) missä 0χ saadaan yhtälöstä erfc C = p. / p (9) 1 1 o

Kuvioon 1 viitaten todetaan, että tahdottaessa kahden toisiaan seuraavan reaktiivisen pulssin AX ja BY välissä kummankin pulssin diffuusiosta aiheutuva pitoisuus kantajakaasussa C pienemmäksi kuin ρχ, ts. kun halutaan muodostaa ko. pulssien väliin diffuusiovalli V, joka pienentää kantajakaasussa C yhtäaikaisesti esiintyvien eri reaktiivisista pulsseista peräisin olevat reaktiivisten kaasujen AX ja BY pitoisuudet alle tason ρχ saadaan diffuusiovallin pituudelle lauseke xfi * 2 · χ^χ = V * CjV Dt'' (10)

Kantajakaasun nopeuden ollessa v, voidaan diffuusiovalli Xg etäisyydellä L reaktiivisten kaasujen injektiopisteestä ilmaista muodossa

Xg = V · cxVdl/v' (11) s 57975 χ :n muodostamiseen tarvittava injektiopulssien A,B syötön välinen aika tD on

D D

tällöin tB = Χβ/ν = V DL/v3 (12)

Diffuusiovakio D on riippuvainen ko. kaasuista, lämpötilasta ja paineesta. Jatkotarkastelujen kannalta on käytännöllistä ilmaista se muodossa D = D*/p (13)

«··«·. K

jolloin diffuusiovakion paineriippuvuus D :ssä on eliminoitu. Tällöin tB - v/ciVrDir λ/L/v3 p (14)

Yhtälöstä (14) voidaan todeta, että diffuusiovallin V muodostamiseen tarvittava pulssiväli t,, riippuu voimakkaimmin kantajakaasun C nopeudesta v

D

V -f <15> S = kaasun pumppausnopeus, A = reaktioputken vapaa poikkipinta.

Kaasuvirran (throughput) ja pulssivälin t samanaikainen minimointi johtaa

D

kantajakaasun suureen virtausnopeuteen ja sen pieneen paineeseen. Kantaja-kaasun paineen pienentämistä käytännössä rajoittaa vaatimus p^ > pQ.

Reaktiivisen kaasun A,B osapaine pQ puolestaan määräytyy siitä, että kasvatettavan kalvon 100 pintaan on kussakin reaktiovaiheessa saatava riittävä määrä reagoivia molekyylejä tai atomeja. Molekyylimäärä (atomimäärä) reaktiivisessa pulssissa saadaan kineettisen kaasuteorian mukaisesti yhtälöstä n. = v · t. · p * A/kT (16) missä t^ on reaktiivisen pulssin pituus. Tarvittava molekyyli-(atomi)-määrä n^ on täydellisen pintareaktion substraatin pinnalla synnyttämään tarvittava atomimäärä (molekyylimäärä) pinta-alayksikköä kohti Ng jaettuna materiaali-hyötysuhteella ^ , johon puolestaan vaikuttaa reaktiotilan 18 seinämäpinta-ala ja pintareaktion tapahtumistodennäköisyys pintaan "1-»,· \ '7 (l7) 9 57975 missä Ag = substraattien pinta-ala.

Kun merkitään ^ n^ saadaan v ' t. · p · A/kT = N · A /n (18) 1 o s s / josta

N ’A · kT

p = -S- (19) 0 v · ^ · A ·?

Yhtälöitä (14,15) tarkasteltaessa voidaan todeta, että paitsi käyttöparamet-reilla p ja v, voidaan t :hen vaikuttaa myös reaktioputken 10 poikkipinta-alalla A, joka on lähinnä laitteen rakenteeseen liittyvä parametri.

Edellä oli kantajakaasuvirtauksen pv arvon minimointiin pyritty tgin minimoinnin yhteydessä. Alhainen pv:n arvo on edullinen myös kantajakaasun kulutuksen ja mahdollisen puhdistustarpeen vuoksi. Lisäksi voidaan osoittaa, että PQ:n diffuusio radiaalisessa suunnassa, ts. kaasupitoisuuden tasoittaminen koko reaktioputken 10 poikkipinnalle, paranee, kun pvm arvo pienenee.

Edellä t :lle suoritettu analysointi edellyttää, että yksidimensionaalinen 15 diffuusiotarkastelu on käyttökelpoinen. Tämä edellyttää, että pulssien A,B etuja takareunat etenevät vakiopitoisuustasoina, jotka ovat kohtisuorassa kulje-tuskaasun C etenemissuuntaan x nähden. Tämä tilanne on verrattain hyvin saavutettavissa, jos pulssin pituus 1^ (= v/t^) sekä sen diffuusion alku- ja loppu-reunat X2 ovat suurempia kuin reaktioputken halkaisija d. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa putkityyppisessä reaktiotilassa 18 tämän ehdon täyttäminen johtaa mahdollisimman alhaiseen paineeseen p^, käytännössä luokkaan 1 mb, joka toisaalta on samalla reaktiivisten materiaalien kuljetuksen edellyttämän vähim-mäispaineen suuruusluokka.

Edelleen t^m analysoinnissa oletettiin, että reaktioputken 10 kuljetuskaasu-virtaan injektoidut reaktiiviset kaasupulssit ΑΧ,ΒΥ ovat injektiohetkellä jyrkkäreunaisia, ts. pulssien nousu- ja laskuajat ovat lyhyitä verrattuna t_:en.

B

Kun käytetään kuvion 5 mukaista venttiilin kautta tapahtuvaa injektiotapaa, tämä ehto on helposti saavutettavissa tunnetuilla venttiiliratkaisuilla. Kuvion 5 tapauksessa on kuitenkin oletettava, että injektoitava reaktiivinen kaasu omaa riittävän höyrynpaineen lämpötilassa, jossa kyseinen venttiili 21 10 57975 on käyttökelpoinen. Useilla tärkeillä reaktiivisilla materiaaleilla, kuten esim. Zn, Cd, ZnC^, MnC^ jne. tämä ehto on kuitenkin vaikeasti täytettävissä, jolloin esitettyä diffuusiovallitekniikkaa on sovellettu myös injektiolähteiden toteuttamiseen, mistä on esitetty esimerkki kuviossa 6, jonka mukainen injektio-lähde muodostuu seuraavista osista: lähdetila 41, jossa lähdemateriaalia M, kondensaatioalue 42, lähteen syöttöputki 43, pulssiventtiili 44, sulkuputki 12, imuputki 46, lämmityselementti 47, jäähdytys element ti 48 ja kantajakaasun syöttöputki 49 sekä imupumppu 50. Kaasuvirtausten suhteen kuvion 6 rakenne vastaa kuvion 7 vastinpiiriä. Tilavuus C muodostuu materiaalit!lasta ja konden-saatioalueesta, konduktanssi e imuputki, g^ = lähteen syöttöputki, “ sulkuputki. Kytkin on pulssiventtiili 44, p^ on reaktiotilan paine ja p^ on paine imupumpussa 50. Sovittamalla p^ yhtä suureksi kuin paine imupura-pussa 17 kuvioissa 2 ja 10 voidaan erillinen imupumppu 50 eliminoida yhdistämällä imuputki 46 pumppuun 17. Lähde 20 on sulkutilassa, kun virtaukset f2 ja fj täyttävät diffuusiovallin muodostusehdot, jotka voidaan johtaa yhtälöstä (8), josta derivoimalla saadaan vakiopitoisuuden etenemisnopeus v^ kantajakaasussa.

v, = $ - C.VTTV·/?- 2 C 2 D / x - 2 C 2 D*/xp (20) d at 1 ! 1

Diffuusiovallin muodostamiseen tarvitaan läpivirtaus f^, jonka aiheuttama virtausnopeus v^ on suurempi tai yhtä suuri kuin v^ vf - fd / Af * p > 2^2 D* / xp (21) missä ko. virtauskanavan poikkipinta. Tällöin fd > 2Af Cx2 DK / x (22)

Kuvion 7 vastinpiirin kanavissa 43 ja 45 saadaan tällöin diffuusiovalliehdoiksi f2 “ 2A2 Cl2 D* 1 L2- (23) f3 il 2A3 Cx2 DK /L3 (24) missä A2 kanavan 43 poikkipinta ja ky kanavan 45 poikkipinta.

Kuvion 6 putkessa 43 muodostetun diffuusiovallin tarkoituksena on estää lähde-kaasua kulkeutumasta putken 10 sisällä olevaan reaktiotilaan 18 ja putkessa 45 11 57975 muodostetun diffuusiovallin tarkoituksen on estää reaktiotilassa 18 olevia kaasuja kulkeutumasta lähdetilaan. Sulkutilanne toteutuu näin ollen molempiin suuntiin reaktiotilan 18 ja lähdetilan 41 välillä.

Lähdemateriaalin M injektiopulssi saadaan syntymään ohjaamalla venttiilin kautta tilaan 41,42 kuljetuskaasua (C) siten, että sen paine nousee arvoon Pco> joka on suurempi kuin p^ Ja kääntää näin ollen kaasuvirtauksen suunnan putkessa 43, jolloin tämän kaasuvirtauksen mukana kulkeutuu lähdetilassa 41 olevan materiaalin M höyry lähteen 41 lämpötilan määräämän osapaineen omaavana reaktiotilaan 18. Paineen p^ avulla määrätään kuljetuskaasun virtaus in-jektiopulssissa. Pco:n kytkentä voidaan helposti saada hyvin nopeaksi, joten lähteen dynaaminen tarkastelu voidaan rajoittaa injektiopulssin lopettamiseen. Yleisesti voidaan kaasuvirta f kanavan lävitse ilmaista muodossa f - g (Pa2 " Pb2) (25) missä pa ja p^ ovat kanavan päissä vallitsevat paineet ja vakio g kanavan geometrisista mitoista sekä kaasun ominaisuuksista määräytyvä tekijä.

Kun hetkellä t = o syöttöventtiili s^ suljetaan, voidaan kuvion 7 vastin-piiristä lähteen paineelle p^ johtaa lauseke a e + 1 //-1/--1 P - -T77Z- · P (26) c . t'7 , c» a ' e ^ - 1.

missä a = (1 + p /p ) / (1 - p lp ) (27) co© co cw> co P^ = "^(gV42 + ΒχΡχ2) / (S* + ) (28) * - c / 2gH PCQo (29) g* - g2 / (1 + g2/g3) (30) * / 2 v P =V Pr + f0/g3 (31)

Paine p^ saa vastaavasti arvon π 57975 P22· <£0 + S2 pc2 + g3 Pr2> / (¾ + s3^ ¢32)

Uuniputkessa 43 syntyy diffuusiovalli, kun it f^» *»issä on diffuu-siovallin syntymiseen tarvittava virtaus yhtälön (22) mukaisesti.

f2 - 82 <p22 ' »e'» <33> g2 (fo + 83 ^pr pc ^ ^ (82+83^— £d2 (3*^

Sijoittamalla yhtälöön(34)yhtälö (26)voidaan ratkaista lähteelle sulkuaika (** diffuusiovallin muodostumisaika) e. a l"U <£r>] (35) missä b - V(£o * g3 pr2 - fd2 (g2*g3)/g2) / 63'/ Pcoo 06)

Reaktiovaiheiden erotus voidaan varmistaa diffuusiovallin käyttöön perustuvia pulssilähteitä käytettäessä, kun pulssien väliseksi ajaksi otetaan lähteen sulkuajän t :n ja t :n summa

S D

t. « t_ + t (37) 1 B s

Edellä esitetyissä laskelmissa ei ole huomioitu kanavassa virtaavan kaasun radiaalista nopeusjakautumaa, vaan on käytetty keskimääräisiä nopeuksia. Käytännössä on havaittu tästä nopeusjakautumasta johtuva virhe vähäiseksi paitsi, jos kuljetettava kaasu pyrkii adsorboitumaan kanavan seinämiin.

Tähän voidaan kuitenkin vaikuttaa seinämien materiaalivalinnoilla ja lämpötiloilla.

Kuvioissa 10 ja 11 on esitetty laiteratkaisu, jossa käytetään kuutta kuvion 7 vastinpiirin mukaista lähdettä kuvion 12 esittämässä muodossa. Lähteet sijoitetaan lähdetiloihin 20. Reaktiotilan seinämät 110 on suojattu laseilla 96. Reaktiotila lämmitetään tarvittavaan lämpötilaan lämmittimen 15 avulla ja lähdetilat lämmitetään läramittimillä 47. Yhteen 13 ja imupumpun 17 väliin on sijoitettu reaktiojäännösten kondensaatioalue 19, jonka yhteessä 13 muodostuva diffuusiovalli erottaa reaktiotilasta 18. Seinämä 115 ohjaa kaasuvirtauk- 13 57975 sen reaktiotilasta 18 yhteeseen 13. Lämmittimellä 116 pidetään yhteen 13 lämpötila sellaisena, että reaktiojäännökset eivät kondensoidu sen seinämiin. Lämmittimiä ohjataan säätöyksiköllä 90. Substraatit 11 tuodaan reaktiotilaan luukusta 14, reaktiotilan paine pf määräytyy tyhjöpumpun 17 pumppausnopeudes-ta sekä laitteeseen syötettävästä apukaasuvirrasta f^, joka puolestaan muor dostuu sulkuvirtauksista f sekä lähteiden syöttöpulsseista, jotka ohjataan venttiileiden S^, 44 avulla. Kuvion 12 lähderatkaisussa muodostuu erotuskaa-sun syöttökanava 49 koaksiaalisesta putkesta lähteen syöttöputken 43 ja lasiputken 84 välille. Putki 84 muodostaa samalla sulkuputken 12. Lähdetilan 20 runko 86 on ruostumatonta terästä. Lähdetiloihin voidaan sijoittaa myös kuvion 5 mukainen lähderatkaisu. Toiminnallisesti kuvioiden 10 ja 11 laite on samanlainen kuin kuvioiden 1,2 ja 3 perusratkaisu, jota edellä on yksityiskohtaisesti käsitelty.

Edellä suoritettu analyysi keskittyy diffuusiovallin synnyttämisehtoihin ja siihen liittyviin aikavakioihin laitekonstruktiossa, jossa kuvioiden 2,3 ja 10,11 mukaisesti reaktiotila 18 muodostuu putkesta, jonka läpi reaktiivisia kaasupulsseja kuljetetaan kuljetuskaasun avulla. Analyysiä voidaan käyttää myös tarkasteltaessa toteutusvaihtoehtoja, joissa ohutkalvosubstraatin ohi virtaavat reaktiiviset kaasut "pulssittuvat" substraatin liikkeen avulla.

Esimerkki tällaisesta laiteratkaisusta on kuvioissa 8 ja 9A,9B ja 9C. Näiden kuvioiden mukainen laite muodostuu lieriömäisistä runko-osasta 60, jonka sisällä on siipipyörää muistuttava pidin 61, jota laitteet 64 pyörittävät. Runko-osan 60 alaosassa on sisäpuolinen lieriöosa 59 ja näiden välillä tasomaiset erotusseinämät 57, jotka rajoittavat väliinsä sektorin muotoiset lähde-kaasukanavat 51 ja 52. Lähdekaasukanaviin 51 ja 52 on sijoitettu materiaaliläh-teet 53 ja 54. Materiaalilähteiden 53,54 ympärillä ovat lämmityslaitteet 56. Lähdekaasukanavien 51 ja 52 välillä on sektorin muotoiset erotuskaasukanavat 55, joiden pohjaosaan aukeavat tuloputket 66 ja 67 kaasulähteestä. Vastaavasti kuvion 9A mukaisesti runko-osan 60 yläosassa on lähdekaasukanavat 51' ja 52' sekä erotuskaasukanavat 55' seinämien 57' erottamina. Pitimeen 61 kiinnitetään substraatit 11', joille ohutkalvo 100 kasvatetaan. Substraatit 11' lämmitetään lämmitys-laitteella 56'. Pitimen 61 pyöriessä virtaa substraattipintojen ohi vuoroin erotuskaasua ja eri reaktiivisia kaasuja lähteistä 53 ja 54, jolloin tilanne on kussakin kahden substraatin välisessä kanavassa täysin verrattavissa kuvion 2 ja 3 mukaisen toteutusesimerkin toimintaan reaktioputkessa 10 substraattien kohdalla. Edellä esitetyn laitteen putki 63, joka on yhteydessä kanaviin 51',52' ja 55', on yhdistetty imupumppuun niin, että sekä lähdekaasujen että kuljetus-kaasujen tarvittavat virtaukset nuolen D suunnassa saadaan aikaan.

14 57975

Kuvioiden 8 ja 9 mukaisessa "siipirataslaitteessa" voidaan eliminoida reaktiivisten lähteiden pulssitustarve, jolloin lähteet yksinkertaistuvat. Toisaalta kuitenkin laitteen mekaaninen rakenne tulee jonkin verran monimutkaisemmaksi ja substraattien vaihto hankalammaksi.

Suoritetussa analyysissä todettiin reaktiotilan optimipaineen olevan mahdollisimman lähellä reaktiivisten kaasujen kuljetuksen määräämää minimipainetta.

Eräänä erityisratkaisuna toteutustavaksi, jossa painetta voidaan nostaa vaikka yli ilmanpaineen, on kuvioiden 13 ja 14 mukainen laite. Se muodostuu liikkuvasta substraatista 11", kaasujenjakokappaleesta 72, erotuskaasun syöttöau-koista 73, poistoaukoista 74, lähdekaasujen syöttöaukoista 75 sekä virtausvä-lyksestä 76, johon diffuusiovallit synnytetään erotuskaasun syöttöaukkojen kummallekin puolelle. Diffuusiovalleja synnyttäviä erotuskaasuvirtauksia on kuviossa 14 havainnollistettu nuolin E. Kuviosta 13 näkyvät erotuskaasun syöt-töputket 77, kaasujen poistoputket 78. Kuvioon 13 on lisäksi merkitty kaksi eri materiaalilähdettä 81 ja 82, joista johtavat putket 79 lähdekaasujen syöt-töaukkoihin 75. Lähdekaasujen virtauksia on kuviossa 14 havainnollistettu nuolin F. Seinämä 80 rajaa laitteen ilmanpainetta vastaan.

Diffuusiovalliehto saadaan yhtälöstä (22) sijoittamalla

Af = y? · b? (38) ja x = Xy (39) Tällöin fd7 - y7 * b7 Cl2 D* 1 x7 (40) 57975

Yhtälön 40 mukaisesti f ^ on riippumaton erotuskaasun paineesta (edellyttäen kuitenkin, että ko. paine on Xgrssa esiintyvää reaktiivisen kaasun painetta suurempi). Kuvioiden 13 ja 14 laitetta voidaankin käyttää myös ilmanpaineessa, jolloin laitteesta voidaan pumput eliminoida.

Reaktiovaiheiden vuorotteluun tarvitaan edestakainen substraatin 11 liike lähdealueiden 75 ohi. Edestakainen liike voidaan korvata pyörivällä liikkeellä, jos syöttö- ja poistoaukot 73...75 sijoitetaan ympyrän kehälle. Jos reaktiivisten kaasujen syöttöaukkoja sekä erotukseen tarvittavia erotuskaasun syöttö- ja poistoaukkoja sijoitetaan jakokappaleeseen yhtä monta jaksoa kuin kasvatuksessa reaktiojaksoja tarvitaan, voidaan substraatin edestakainen liike periaatteessa korvata jatkuvalla lineaariliikkeellä. Käytännössä tämä kuitenkin johtaa yleensä epäkäytännöllisen pitkään jakokappaleeseen, sillä tyypilliset ohutkalvot (0,1-1 /um) edellyttävät tuhansien reaktiovaiheiden käyttämistä.

Kuvioiden 13 ja 14 laite rajoittuu tasopintaisten substraattien, tyypillisesti lasilevyjen, käyttöön. Myös kuvioiden 2 ja 3 laitteet asettavat tiettyjä rajoituksia substraattien muodolle, jotta virtauskanavan aerodynaamisuus kohtuudella toteutuu. Kuvioiden 2 ja 3 tapauksessa ovat tasolevyjen lisäksi sopivia substraatteja mm. sauvat ja putket. Putken sisäpintaan tapahtuva kalvon kasvatus kuvioiden 2 ja 3 laitteella suoritetaan myös siten, että tämä putki itse muodostaa reaktiotilan. Putken sisäpintaan suoritettavaa kasvatusta tarvitaan mm. optisten aaltoputkien (lasikuitukaapeleiden) aihioiden valmistuksessa.

Seuraavassa esitetään viisi keksintöä kuvaavaa, ei rajoittavaa esimerkkiä: Esimerkki 1

Kuvion 10,11 laitteen mitoitusesimerkki.

Reaktiotila: pituus L„ = 40 cm K 2 poikkipinta A = 14 x 14 cm R . . 2 vapaa virtauspoikkipinta A 150 cm 3 poistopumpun 17 teho = 60 m /h

Diffuusiovallilähde (kuvio 12):

materiaalitilan 41 ja kondensaatiotilan 42 yhteinen tilavuus C = 210 cnP

16 57975 3 lähteen syöttöputki (43) 85 0 0,7 x 10 cm: = 1400 cm /mbs 3 sulkuputki (45) 84 0 1,1 x 10 cm * 8800 cm /mbs J 3 imuputki (46) = 100 cm /mbs

Tyypilliset käyttöparametrit prosessipaine pf = 2 mb sulkupumpun (50) paine p, = 0.4 mb d 3 sulkuvirtaus/lähde f = 5500 mb cm /s o lähteen syöttöpaine pcQ= 3 ^

Edellä esitetyistä arvoista saadaan: yht. (30) : g* = 1208 cm^/mbs (28) : PcÄ = 2,07 mb (36) : b = 1,067 p (22) : f = 89 mb cm3/s = 3,6; ^ = 10~6) (29) : r = 0,030 s (35) : t = 0,05 s (14) : tg = 0,74 s

Laskennolliseksi pulssiväliksi saadaan yhtälön (37) mukaan t. = 0,8 s 1 Käytännön prosesseissa on käytetty arvoa t. β 1 s 1 Käyttöesimerkkejä esimerkin 1 mukaisesti mitoitetulla laitteella.

Esimerkki 2

Tantaalioksidin (Ta^O^) valmistus. Substraatit 11 10x20 cm 3 mm: float-lasia, 6 kpl.

Reaktiotilan 18 lämpötila 300°C. Reaktiiviset kaasut: TaCl^ kuvion 12 mukaisesta Lähteestä, lähdelämpötila 140°C. Hapettavana komponenttina vesi H^O syöttö kuvion 5 mukaisesta lähteestä. ^0 lähteen lämpötila 15°C. Kuljetus-kaasu argon.

17 57975

Ajoitus (TaCl^) = 0,2 s t2 (H20) = 0,2 s t.. = t0. =1 s li 2i joten kokonaisjakso t = 2,4 s 2500 jaksoa antaa 1000 Ä:n ohutkalvon paksuuden substraattien 11 pintaan. Esimerkki 3

Mangaaniduupatun sinkkisulfidin valmistus ZnS (Mn).

Substraatit 11 samoin kuin edellä. Reaktiotilan 118 lämpötila 450°C.

Reaktiiviset kaasut: ZnCl2, MnCl^ ja H2S. ZnCl^ ja MnCl2 syötetään kuvion 12 mukaisista lähteistä, H^S kuvion 5 lähteestä. ZnCl2:n lähdelämpötila 380°C.

MnCl^n lähdelämpötila 510°C.

MnCl2 ja ZnCl2 lähdepulssit ajetaan samanaikaisesti. Kaikki lähdepulssit 0,2 s pulssivälit 1 s, joten kokonaisjakso 2,4 s.

4500 jakson prosessi antaa 4000 Ä:n ohutkalvon paksuuden substraateille. Esimerkki 4

Kasvattamalla indiumtinaoksidikalvolla päällystetylle substraatille Ta20^ + ZnS (Mn) + Ta20,. kalvot esimerkkien 2 ja 3 mukaisesti ja höyrystämäl-lä rakenteen päälle alumiinikontakti, saadaan kuvion 15 mukainen elektro-luminenssirakenne, jolla on kuvion 16 mukaiset sähköoptiset ominaisuudet. Kuviossa 15 kerros 101 on läpinäkyvä johde (indium-tinaoksidia), kerros 102 Ta20^ 1000 Ä, kerros 103 ZnS (Mn) 4000 Ä, kerros 104 Ta20^ 1000 Ä ja kerros 105 Al-kontakti.

Esimerkki 5

Alumiinioksidin Al^O^ valmistus. Prosessi samoin kuin esimerkissä 2; TaCl^rn tilalla A1C1_ lämpötilassa 95°C. 2800 jaksoa reaktiolämpötilassa 250 C antaa ... . . 2 2200 Ä:n A^O^kalvon. Alumiinielektrodeja (pinta-ala 25 mm ) käyttäen on ko. kalvoille mitattu kuvion 17 mukaiset häviökulma tan S ja kapasitanssi C taajuuden f funktiona.

Claims (15)

1. Menetelmä yhdisteohutkalvojen kasvatuksessa yhdistekomponenttikohtaisten pinta-reaktioiden avulla, jossa menetelmässä substraatin pinta asetetaan alttiiksi sanotun yhdisteen komponentteja sisältävien eri aineiden vuorottaisille pintareaktioille syöttämällä mainittujen aineiden kaasuja toistuvasti ja vuorottaisesti reaktio-tilaan, johon mainittu substraatti on sijoitettu ja antamalla mainittujen kaasujen reagoida substraatin pinnan kanssa, jolle pinnalle täten kasvaa kiinteässä olomuodossa oleva yhdisteohutkalvotuote mainitun substraattipinnan lämpötilassa, tunnettu siitä, että menetelmässä syötetään kaasufaasissa olevaa väliainetta mainittuun reaktio-tilaan ainakin sanottujen aineiden vuorottaisten syöttöjen väliaikoina, ja että mainitun kaasumaisen väliaineen syötöllä aikaansaadulla diffuusiovallilla estetään mainittujen vuorottaisesti syötettyjen kaasujen samanaikainen vuorovaikutus kasvatettavan pinnan kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvatettavan pinnan kanssa reagoivat kaasut tuodaan reaktiotilaan kantajakaasulla, joka samalla on mainittu väliaine, johon diffuusiovalli on muodostettu.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiivisten kaasujen lähdealueet on erotettu reaktiotilasta erotuskaasun avulla muodostetuilla diffuusiovalleilla.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiojäännösten kondensaatioalue on erotettu reaktiotilasta diffuusiovallin avulla.

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiotilan virtaus ja lähteiden sulkuvirtaus aikaansaadaan erillisillä imupumpuilla. 19 57975

6. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiotilan virtaus ja lähteiden sulkuvirtaus aikaansaadaan yhteisellä imupumpulla.

7. Laite patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän toteuttamiseen, tunnet-t u siitä, että laite käsittää kombinaationa seuraavat komponentit: reaktiokammion (10;60,61;72,73,74,75,80;110), joka rajoittaa sisäänsä reaktio-tilan (18;76), johon sijoitetaan substraatit (11;11’), joille yhdisteohutkalvo (100) kasvatetaan; tyhjöpumppulaitteet (17,50), jotka on kytketty mainittuun reaktiotilaan (18;76); ainakin kahden eri reaktiivisen kaasun lähdelaitteet (20;53;81,82), jotka on yhdistetty mainittuun reaktiotilaan (18;76); inertin kantaja- ja/tai erotuskaasun lähdelaitteet, jotka on yhdistetty mainittuun reaktiotilaan (18;76); lämmityslaitteet (15;47;56,56*), joilla reaktioilla (18) ja reaktiivisten kaasujen lähteet pidetään tietyssä lämpötilassa sekä säätö- ja ohjauslaitteet (22,23,26,30;44,S^;91), joilla edellä mainittujen laitteiden toimintaa ohjataan ja säädetään niin, että keksinnön menetelmän mukainen laitteen toiminta toteutuu.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että imupumppu (17) on yhdistetty inertin kantaja- ja/tai erotuskaasun virtauksen (v) suuntaan nähden reaktiokammion (10;60;110) lähtöpuolelle ja että reaktiivisten kaasujen lähteet (20;53,54;81,82) ja kantaja- ja/tai erotuskaasun lähteet on yhdistetty reaktio-kammion (10;60;110) tulopuolelle.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että inertin erotuskaasun lähde (f ) on yhdistetty reaktiivisen kaasun lähteen (20;41,42) ja reaktiokammion (10;110) väliseen yhdysputkeen (12) (kuviot 5,6,12).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että reaktiivisen kaasun lähteen (41,42) mainittuun yhdysputkeen (12) nähden vastakkainen puoli on yhdistetty imupumppuun (17;50), jolla saadaan aikaan mainitusta erotuskaasu-lähteestä (fQ) diffuusiovallia muodostava virtaus (f^).

11. Patenttivaatimuksen 7,8,9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että inertin kantajakaasun lähde on yhdistetty pulssiventtiilin (44) tai vastaavan vä- 20 57975 lityksellä reaktiivisen kaasun lähteeseen (20;41,42) sen reaktiotilaan (18) johtavan yhdysputken (12) nähden vastakkaiselle puolelle.

12. Patenttivaatimuksen 7,8,9,10 tai 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että reaktiotilaan (18) on järjestetty stationääriset pitimet, joihin substraatit (ll;lla,llb,llc) kiinnitetään.

13. Patenttivaatimuksen 7,8,9,10 tai 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että substraatin tai substraattien (111) oidinlaite (61) on liikkuva, joko suoraviivaisesti (kuviot 13;14) tai pyörivästi (kuviot 8,9A,9B,9C) niin, että substraatin tietty kohta kulkee vuoron perään erotuskaasun alueen (55,55*;73, E,74) ja eri reaktiivisten kaasujen alueiden (51,52,51 *,52* ;75,F,74) kautta (kuviot 8,9A,9B,9C;13,14).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että liikkuva substraattien pidin muodostuu akselin (64) ympäri pyörivästä siipirattaan tai vastaavan tapaisesta osasta, joka on sovitettu reaktiokammion sektorimaisten osien välille, jotka sektorit vuoronperään muodostavat inertin erotuskaasun virtaussolat (55,55'), jotka on toisesta päästään (63) kytketty imupumppuun ja toisesta päästään (66,67) erotuskaasun lähteeseen ja eri reaktiivisten kaasujen virtaussolat (51,52,51* ,52'), jotka on toisesta päästään kytketty imu-pumppuun ja toisesta päästään reaktiivisten kaasujen lähteisiin (53,54) (kuviot 9A,9B,9C).

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää erotuskaasun ja reaktiivisten kaasujen jakokappaleen (72), jonka ulkopintaan avautuvat vuoronperään mainittujen kaasujen syöttöaukot (73,75) ja pois-toaukot (74), joiden yhteyteen on järjestetty liikkumaan tietyllä välyksellä (76) substraatti (11*) niin, että substraatin tietty kohta kulkee vuoron perään erotuskaasun virtauksen (E) muodostaman diffuusiovallin ja eri reaktiivisten kaasujen virtausalueiden (F) kautta. 57975 21