Устройство для выращивания монокристаллических пленок

Авторы патента:

C30B13/22 - облучением или электрическим разрядом

C30B1/08 - Выращивание монокристаллов (с использованием сверхвысокого давления, например для образования алмазов B01J 3/06); направленная кристаллизация эвтектик или направленное расслаивание эвтектоидов; очистка материалов зонной плавкой (зонная очистка металлов или сплавов C22B); получение гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой (литье металлов, литье других веществ теми же способами или с использованием тех же устройств B22D; обработка пластмасс B29; изменение физической структуры металлов или сплавов C21D,C22F); монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой; последующая обработка монокристаллов или гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой (для изготовления полупроводниковых приборов или их частей H01L);

Изобретение может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур и обеспечивает ускорение процесса. Устройство содержит обогреваемый подложкодержатель для подложки , на поверхность которой нанесена пленка поликристаллического кремния. Напротив подложкодержателя размещены источник излучения и система фокусировки . Система фокусировки содержит собирающую линзу, установленную с возможностью линейного смещения. Дана зависимость, определяющая величину этого смещения. Устройство обеспечивает ускорение процесса рекристаллизации в 4 раза. Полученные при этом пленки имеют высокое качество кристаллической структуры . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452987/26 (22) 01.07.88 (46) 07ЛБ.91. Бюл. N. 17 (71) Специальное конструкторское бюро рентгеновского и кристаллооптического приборостроения с экспериментальным производством Института кристаллографии им. А.В.Шубникова и Институт кристалло. графии им. А.B.ØóáHèêoâa (72) В.Ю.Ганин, А.БЛиманов, И.Б.Лифшиц . и Л.В.Мусатова (53) 621.315.592 (088.8) (5á) Zlmanov А.В., Glvarglzov ЕЛ. Сожго1 of

the structure ln zone-melted silicon films on

amorphous substrates. вЂ” Mater, Zett„1983, 2.

М2, р. 99. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к выращиванию тонких монокристалличееких пленок мето.дом рекристаллизации и может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур типа: монокристаллическая пленка полупроводника на аморфной изолирующей подложке.

Цель изобретения вЂ” ускорение процесса.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, систему фокусировки, имеющую собирающую линзу 2. Напротив ее установлен подложкодержатель 3 для подложки 4 с нанесенной на нее пленкой 5 кристаллического Я. Подложкодержатель 3 соединен с Ж, 1647042 А1 (st)s С 30 В 1/08, 13/22 (57) Изобретение может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур и обеспечивает ускорение процесса. Устройство содержит обогреваемый подложкодержатель для подложки, на поверхность которой нанесена пленка поликристаллического кремния. Напротив подложкодержателя размещены источник излучения и система фокусировки. Система фокусировки содержит собирак)щую линзу, установленную с возможностью линейного смещения, Дана зависимость, определяющая величину этого смещения. Устройство обеспечивает ускорение процесса рекристаллиэации в 4 р аза. Полученные при этом пленки имеют высокое качество кристаллической структуры, 1 ил. приводом 6 его линейного перемещения и снабжен нагревателем 7 подложки 4. Собирающая линза 2 снабжена средством 8 линейного смещения в направлении перемещения подложкодержателя 3.

Устройство работает следующим образом.

В качечтве источника излучения используют галогенную лампу накаливания типа КГ-2000-220-3 с прямолинейной спиралью. Сформированный эллиптическим отражателем пучок проходит через собирающую цилиндрическую линзу 2 системы фокусировки и падает на кремниевую подложку 4 с нанесенной на нее методом пиролиза моносилана тонкой поликремниевой пленкой 5, Размеры зоны нагрева определяют с одной стороны длиной и диаметром

1647042 спирали источника 1, а с другой сторонывЂ” условиями фокусировки. Подложку 4, установленную на подложкодержателе 3 с вмонтированным в него нагревателем 7, перемещают со скоростью 5 10 м/с. При этом для компенсации ассиметрии теплового распределения в зоне нагрева собирающую линзу 2 смещают в направлении перемещения подложки 4 с держателем 3 на 1,5 10 и, что удовлетворяет соотношеЧ нию Лx = А - . Для осуществления смеа щения собирательной линзы 2 в системе фокусировки последнюю закрепляют в каретке, установленной на направляющей типа "ласточкин хвост" (не показано). Величина смещения регулируется дифференциальным винтом. Переводной- коэффициент

А выбирают экспериментально и он зависит от спектральной характеристики и мощности источника, а также от материала и толщины подложки. В данном случае величина коэффициента А составляет 2,5 10 м с.

Расстояние "а" от собирательной линзы до зоны нагрева составляет 8 10 м. Для снижения термоудара осуществляют нагрев подложки 4 при помощи нагревателя 7 до

900 С; В полученной тонкой пленке 5 монокристаллического кремния не обнаружены дефекты, вызванные как режимами перекристаллизации, так и короблением подложки 4.

В качестве источника 1 используют твердотельный лазер типа ЛТН-103. Сфокусированный пучок падает на подложку 4 с образованием полосковой зоны нагрева.

Нагрев подложки 4 осуществляют до

1000-1100 С. Коэффициент А в данном слу. чае составляет 1,5 10 м.с, Подложку 4 перемещают со скоростью V=4 10 мlс.

5 В соответствии с указанным соотношением величина. смещения собирающей линзы2составляетЛх=8 10 м,Приускорении процесса рекристаллизации почти в 4 раза полученная пленка монокристалла кремния

10 характеризуется высоким качеством кристаллической структуры.

Таким образом, существенно повышается производительность процесса рекристаллизации тонких пленок за счет

15 возможности увеличения скорости перемещения подложки относительно полоскового эонного нагревателя, а также улучшается качество кристаллической структуры тонких пленок благодаря возможности формирова20 ния необходимой величины градиента температуры в зоне нагрева.

Формула изобретения

Устройство для выращивания монокри25 сталлических пленок методом рекристаллизациии, включающее обогреваемый подложкодержатель с подложкой, установленный с возможностью линейного перемещения, и размещенный напротив него

30 источник излучения, снабженный системой фокусировки, содержащей собирающую линзу,отл и ча ю щееся тем, что, с целью ускорения процесса, собирающая линза снабжена средством линейного смещения в

35 направлении перемещения подложкодержателя.

1647042

Составитель Н. Давыдова

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н, Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1380 Тираж 271 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Устройство для выращивания монокристаллических пленок

Изобретение относится к электронной промышленности и обеспечивает равномерный нагрев пластины при сокращении количества блоков ламп

Устройство для бестигельной зонной плавки стержней из полупроводникового материала // 791260

Способ выращивания металлических кристаллов // 1594220

Изобретение относится к выращиванию кристаллов в твердом состоянии методом пластической деформации - рекристаллизационного отжига

Станнат-ванадат висмута и способ его получения // 1155630

Способ получения монокристаллов металлов и полупроводников // 166841

Способ перекристаллизации кристаллов // 117541

Способ получения монокристаллов из двойниковых сростков // 117540

Способ изготовления кристаллических тел // 116815

Монокристаллический sic и способ его получения // 2160327

Монокристалл sic и способы его получения // 2160328

Изобретение относится к монокристаллу SiC и способу его получения, в частности монокристаллу SiC, который используется как субстратный тонкий слой для высокотемпературного полупроводникового электронного элемента, например, светопроводящего диода, ULSI (схемы с ультраширокими возможностями), выпрямительного элемента, усилительного элемента и оптического чувствительного элемента, и к способу его получения

Монокристалл sic и способ его получения // 2160329

Монокристаллический карбид кремния sic и способ его получения (варианты) // 2162902

Способ получения изделий из тугоплавких монокристаллических металлов и их сплавов // 2166013

Изобретение относится к получению изделий из монокристаллических металлов и их сплавов и может быть использовано в энергетике, радиотехнике, радиоэлектронике

Способ получения кубического нитрида бора, обладающего световой эмиссией // 2394757

Изобретение относится к получению материалов, способных интенсивно излучать свет в широком диапазоне спектра под воздействием фото-, электронного иэлектровозбуждения, стабильно в условиях высоких температур, радиации и химически агрессивных средах

Способ получения монокристаллических постоянных магнитов на основе сплава fe-co-cr-mo // 1723853

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к технологии получения монокристаллических постоянных магнитов на основе Fe-Co-Cr-Mo

Устройство для получения кристаллов // 1746755

Способ получения искусственных алмазов из графита // 2560380

Изобретение относится к технологии получения алмазов. Искусственные алмазы получают из графита на подложке в присутствии электродов путем расположения графита на подложке, являющейся электродом с отрицательным зарядом, расположенной в кварцевой пробирке, и при нагреве до 1000°C при атмосферном давлении в радиационной печи. Другой электрод, положительно заряженный, размещают на внешней стороне пробирки и подводят к электродам постоянный ток напряжением 2,0-10 кВ, не создавая замкнутую электрическую цепь. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии, снижении энергетических затрат и снижении себестоимости синтеза алмазов за счет простоты технического решения, доступности используемых материалов и оборудования.

Новые нанокристаллы на основе золота для терапевтического лечения и процессы их электрохимического производства // 2568850

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к новым нанокристаллам золота и распределению форм нанокристаллов, которые имеют поверхности, которые не содержат органические загрязнения или пленки. Поверхности являются чистыми по отношению к поверхностям наночастиц золота, полученным с использованием процессов химического восстановления, для которых необходимы органические восстановители и/или поверхностно-активные вещества, для роста наночастиц золота из ионов золота в растворе. Описаны новые аппараты для электрохимического производства и способы получения нанокристаллов на основе золота. Описаны фармацевтические композиции и описано использование нанокристаллов золота или их суспензий или коллоидов для лечения или предупреждения заболеваний или состояний, возникающих в результате патологической клеточной активации, таких как воспалительные состояния, аутоиммунные состояния, реакции гиперчувствительности и/или злокачественные заболевания или состояние опосредовано MIF (фактором, ингибирующим миграцию макрофагов). Нанокристаллы имеют поверхности, которые не содержат органические загрязнения или пленки. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 112 ил., 27 табл., 28 пр.

Способ электронно-лучевой зонной плавки металла и устройство для его осуществления // 2287023

Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов и может быть использовано при выращивании монокристаллов и вакуумном рафинировании различных материалов с помощью электронно-лучевой зонной плавки

Способ выращивания трубчатых кристаллов вольфрама и устройство для его реализации // 2358043

Изобретение относится к металлургии высокочистых металлов и может быть использовано при выращивании трубчатых кристаллов вольфрама электронно-лучевой вертикальной зонной плавкой с использованием кольцевого затравочного кристалла

Способ управления электронно-лучевой зонной плавкой и устройство для его осуществления // 2359074

Изобретение относится к способу управления электронно-лучевой зонной плавкой и устройству для определения рабочего значения тока накала и может быть использовано при выращивании монокристаллов переходных и тугоплавких металлов и их сплавов и их вакуумном рафинировании