Способ получения эпитаксиальных структур на подложках арсенида галлия

 

Использование: изготовление полупроводниковых структур для опто- и СВЧ - электронных приборов. Сущность изобретения: подложки арсенида галлия, нагретые до 540 - 640°С при давлении 1 - 5 мм рт. ст., подвергают полирующему травлению в среде водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда с добавкой арсина, затем выращивают слои металлоорганических соединений гидридным методом. Уменьшается селективность травления и упрощается сам процесс травления.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано при изготовлении эпитаксиальных структур различного назначения методом пиролитического синтеза. Целью изобретения является улучшение качества структур за счет снижения селективности травления и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения эпитаксиальных структур на подложках арсенида галлия в МОС-гидридной системе наращивания, включающему газовое полирующее травление поверхности подложек в среде водорода с добавкой арсина и последующее эпитаксиальное наращивание слоев, газовое травление ведут в среде водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда при давлении в синтезе наращивания 1-5 мм рт.ст. и температуре подложек 540-640^оС. Предлагаемый способ позволяет значительно упростить процесс изготовления высококачественных эпитаксиальных структур с резкими концентрационными и металлургическими границами за счет проведения в едином цикле предварительного газового полирующего травления поверхности подложек, не требующего введения дополнительного травящего агента в исходную совокупность химических реагентов. Объем притязаний определяется тем, что изменение условий полирования и качества газового травления может быть выявлено и оценено только в рамках всей совокупности операций по изготовлению эпитаксиальных структур с использованием данных об изменении потребительского качества структур для характеризации качества травления. Ряд показателей качества полирующего газового травления подложек не может быть непосредственно исследован и измерен из-за отсутствия методов контроля и может быть установлен только опосредованно через характеристики эпитаксиальных структур, а иногда через параметры изготавливаемых далее приборов. Установлено, что травление поверхности подложек в используемой МОС-гидридной системе с пониженным давлением наблюдается только в среде водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда. Ранее было известно, что в МОС-гидридной системе эпитаксиального наращивания при атмосферном и пониженном давлении отжиг подложек арсенида галлия при ростовых температурах в среде водорода с добавкой арсина сопровождается восстановлением слоя естественного окисла, переводом его в летучие соединения и удалением с поверхности. Травления собственно материала подложки ни в одной из систем не наблюдалось. Соответственно нельзя было удалить и загрязнения на поверхности (ранее замурованные слоем естественного окисла), непереводимые в летучие соединения, а таких большинство. Не удаляли нарушенный и напряженный поверхностный слой, образовавшийся при изготовлении подложек. Наличия водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда недостаточно для достижения заявленного положительного эффекта. Исследования в широком диапазоне давлений показали, что полирующее травление имеет место только в диапазоне 1-5 мм рт.ст. С учетом погрешности измерения таких давлений (не лучше ±5% обычно ±10%) и необходимости надежного воспроизведения цели при реализации способа верхний предел давления определен как 5 мм рт.ст. При давлениях выше этой величины травления не наблюдается и эффект стравливания поверхности слоев арсенида галлия с подложки не удается зафиксировать инструментальными методами. Нижний предел давления определен величиной 1 мм рт.ст. это минимальное давление, которое может быть надежно измерено с допустимой погрешностью для воспроизведения способа и однозначного достижения цели. Заявитель полагает, что травление (причем полирующее) имеет место и при давлении менее 1 мм рт. ст. но затруднения при точном измерении и воспроизведении столь малых давлений вынуждают ограничить нижний предел именно этой величиной. Другой достаточно веской причиной ограничения является следующая. При осуществлении всего цикла операций изготовления эпитаксиальных структур, включая операции предварительного газового травления подложек и последующего эпитаксиального наращивания слоев, стремятся вносить минимальные коррективы в расходы газов и компонентов газовой смеси. Это обеспечивает условия наилучшей воспроизводимости параметров структур, так как исключаются возмущения, вносимые дополнительными потоками или изменением расходов газов. Так, например, в МОС-гидридных системах наращивания при атмосферном давлении арсин начинают подавать в реактор еще на стадии разогрева подложкодержателя начиная с температуры 400-450^оС. Это помогает избежать деструкции поверхности подложек из-за испарения легколетучего компонента (элемента V группы) на стадии нагрева до температуры роста. Величину этой добавки арсина (10% -ная смесь с водородом) к основному потоку газа-носителя водорода сразу же устанавливают равной расходу арсина, необходимого для обеспечения заданных условий последующего роста (соотношение As/Ga), и далее не меняют вплоть до охлаждения готовых структур до температуры начала подачи арсина. Также не изменяют в течение всего цикла расход основного потока водорода через реактор. Возмущения, вносимые в режим газового течения через реактор при подаче в основной поток добавок МОС-элемента III группы или лигатур, незначительны из-за абсолютной и относительной (по отношению к потоку H₂ + AsH₃) их малости. Изложенное выше позволяет понять, что и в предлагаемом способе получения эпитаксиальных структур необходимо координировать условия газового травления с условиями последующего эпитаксиального наращивания таким образом, чтобы при переходе от травления к росту нужно было изменять минимум параметров. Если учесть, что хорошая морфология поверхности эпитаксиальных слоев и высокая однородность их параметров достигаются при суммарных потоках через реактор не менее 20 л/ч, но не более 70 л/ч, то ограничение нижнего предела давления величиной 1 мм рт.ст. обусловлено еще и невозможностью создать контролируемое и воспроизводимое давление менее 1 мм рт.ст. при максимально допустимых для эпитаксиального наращивания расходах газовой смеси Н₂ + AsН₃ через реактор (т.е. при расходах более 70 л/ч). В предлагаемом способе травление имеет неселективный характер только в диапазоне температур подложек 540-640^оС. Точность измерения температуры подложек составляет лишь ±10^оС, поскольку измеряется температура подложкодержателя при непостоянстве площади контакта чехла термопары с носителем подложек. В диапазоне температур 540-640^оС при давлении 1-5 мм рт.ст в среде водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда травление поверхности подложек арсенида галлия имеет полирующий характер. Скорость травления почти неизменна во всем диапазоне температур 540-640^оС. Рост скорости травления с повышением температуры в указанном диапазоне, по-видимому, есть, но надежно зафиксировать этот факт не удалось из-за малой величины приращения. Средняя скорость травления для описанного сочетания параметров процесса составила 40-60 _→/мин. При уменьшении температуры до ниже 540^оС скорость травления резко падает и наблюдается селективность травления по отношению к дефектам поверхости подложки арсенида галлия. Участки с малой плотностью дислокаций и включений травятся однородно и одновременно, а травление собственно выходов дислокаций, включений второй фазы, сильно окисленных участков замедляется. Кроме того, снижение температуры до ниже 540^оС приводит к накоплению примесей и загрязнений на травленой поверхности аналогично случаю травления галогенсодержащими соединениями. Превышение температурны 640^оС приводит к селективности травления, но в другом проявлении. Травление уже не имеет полирующего характера, интенсивно растравливаются выходы дислокаций на поверхность подложек, места включений второй фазы, микрокапель расплава, захваченного при росте монокристалла, механические нарушения поверхности (риски, напряженные участки). К счастью, температуры выше 640^оС практически не используются в процессах эпитаксиального наращивания при пониженном давлении соединений типа А^III, B^V в МОС-гидридной системе на подложках арсенида галлия. Общая тенденция к снижению температуры роста для повышения резкости концентрационных и металлургических переходов в эпитаксиальных структурах благоприятна для координирования условий травления и роста и позволяет выбрать условия получения искомых эпитаксиальных структур на подложках арсенида галлия, не требующие изменения суммарного расхода газовой смеси H₂+AsH₃ через реактор и температуры подложек при переходе от травления к росту. Содержание арсина (100%) в водороде 1˙10^-5 7˙10^-4 в газовой смеси, подаваемой в реактор при реализации изобретения на стадии полирующего газового травления, определяется теми же критериями, что и в способе-прототипе, а именно необходимостью избежать термической деструкции поверхности подложки арсенида галлия из-за обеднения ее при испарении легколетучего компонента V группы мышьяка. Нижний предел определяется величиной 1˙10^-5 атм не только исходя из условий подавления обеднения поверхности по мышьяку, когда дальнейшее снижение парциального давления мышьяка в газовой фазе сопровождается появлением точечных дефектов на поверхности подложки микрокапли расплава галлия. Парциальное давление арсина в водороде 1˙10^-5 атм соответствует минимальной величине содержания мышьяка в газовой фазе, которое обеспечивает возможность создания необходимого соотношения AsH₃/МОС-элемента III группы на стадии последующего эпитаксиального роста для получения совершенных эпитаксиальных слоев без изменения суммарного расхода водорода и содержания арсина в нем. Верхний предел парциального давления арсина в потоке водорода обусловлен только экономией дорогостоящих реагентов. Величина 7˙10^-4 атм соответствует содержанию арсина в водороде на стадиях последующего эпитаксиального роста при максимальных соотношениях AsH₃/МОС-элемента III группы. Дальнейшее увеличение содержания арсина в водороде нецелесообразно, так как не сопровождается улучшением качества травления и совершенством наращиваемых далее эпитаксиальных слоев. Анализ описанных технических решений показал, что не известен способ получения эпитаксиальных структур на подложках арсенида галлия, позволяющий осуществлять газовое полирующее травление подложек без применения дополнительного травящего агента, реализовать его в установке МОС-гидридной эпитаксии при пониженном давлении и естественным образом совместить в едином цикле и устройстве с операциями последующего эпитаксиального наращивания слоев искомых структур. Изложенные выше доказательства показывают, что каждый описанный признак необходим, а их совокупность достаточна для достижения заявленного положительного эффекта, т.е. предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия". Предлагаемая совокупность операций способа, их последовательность и условия реализации обеспечивают надежное воспроизведение цели изобретения, что подтверждается примерами реализации способа и сведениями о качестве полученных структур. Способ реализован с использованием промышленной установки "Экран" УЭ.ППУ 226-01. Реактор установки выполнен в виде вертикальной кварцевой трубы диаметром 190 мм, снабженной верхним и нижним фланцем из нержавеющей стали, позволяющими осуществлять герметизацию кварцевой трубы резиновыми прокладками обжимом трубы снаружи по ее окружности. Газораспределительная система (ГРС) установки "Экран" имеет семь независимых газовых линий: три линии для подачи газовых смесей из баллонного шкафа, три линии подачи МОС из термостатируемых питателей (барботажного или испарительного типа) и одну линию для подачи разбавляющего потока водорода. Вся ГРС во время процесса наращивания находится при пониженном давлении, поэтому для поддержания избыточного давления в испарителях использованы специальные подпорные дроссели на линиях подачи МОС. Газовую смесь подают в реакционный поток через центральный ввод в верхней части реактора. Подложкодержателем служит графитовая усеченная пирамида. Пирамида закреплена на вращающейся подставке с вводом вращения через скользящее уплотнение в нижнем фланце реактора. Газовый поток подают к поверхности пирамиды через локальный ввод в виде трубки из нержавеющей стали или из кварца, расположенный выше верхнего торца пирамиды. Выход из реактора расположен в нижнем фланце, поэтому основное направление движения потока газа сверху вниз вдоль образующей пирамиды. Отвод газа из реактора осуществляется откачкой форвакуумным насосом с производительностью ≈8 л/с. Для исключения загрязнения насоса продуктами реакций и создания препятствия для диффузии масла из насоса в реакционный объем используется система ловушек между реактором и насосом (две ловушки азотоохлаждаемые и одна сорбционная). Водородную плазму тлеющего разряда в зоне расположения подложек создают с помощью высокочастотного индуктора, расположенного снаружи кварцевой трубы реактора. Выходная мощность генератора, потребляемая индуктором, составляет 8-10 кВт. Удельная мощность высокочастотного излучения, падающего на пирамиду подложкодержатель и генерирующего тлеющий разряд в водороде (в области расположения подложек), оценивается в 1-3 Вт/см². Точных методов расчета удельной мощности в такой системе нет, поэтому целесообразно привести и геометрические характеристики используемой авторами установки. Высота пирамиды-подложкодержателя 220 мм, максимальный размер (диаметр) верхнего торца пирамиды 120 мм, нижнего торца 150 мм. Боковая поверхность пирамиды, как сумма площадей ее восьми граней, составляет 924 см². Наружный диаметр кварцевой трубы реактора 190 мм. Высота катушки индуктора-излучателя 250 мм, средний диаметр 220 мм. Диаметр медной трубки, из которой навит индуктор, 12 мм, число витков катушки индуктора-излучателя 11. Этих сведений достаточно для оценки энергетики получаемой плазмы и воспроизведения способа не только в увстановке описанной конструкции, но и в других устройствах эпитаксии, при другой конструкции высокочастотного индуктора-излучателя, дающего эквивалентное излучение с такой же удельной мощностью, приходящейся на единицу поверхности подложкодержателя. Для плоского подложкодержателя, например, может быть использован плоский спиральный индуктор. Авторы располагали только генератором с минимальной частотой 440±10% кГц (радиодиапазон), поэтому нельзя было исследовать в полном объеме влияние на характеристики плазмы и возможность достижения цели изменения частоты излучения. Однако при случайных изменениях частоты при неполадках в работе генератора до его подстройки на номинальную частоту 440±10% кГц удалось установить, что в диапазоне частот 380-470 кГц водородная плазма тлеющего разряда обеспечивает надежное достижение поставленной цели во всем диапазоне условий, описанных в формуле изобретения. По-видимому, допустимый диапазон частот индуктора-излучателя, необходимый для достижения положительного эффекта по изобретению, гораздо шире. В качестве газа-носителя используют водород, очищенный диффузией через палладиевый фильтр, с точкой росы около 70^оС. Источником мышьяка служила 10% -ная смесь арсина с водородом. Источниками МОС-элементов III группы служили триметилгаллий (ТМГ) или его эфират (ЭТМГ), триметилалюминий (ТМА), триметил-, триэтилиндий (ТМИ и ТЭИ) или их смесь. Получение эпитаксиальных структур различного назначения осуществлено на подложках различных марок. Использовали полуизолирующие подложки арсенида галлия, компенсированные хромом и кислородом, легированные хромом и индием, только индием и нелегированные намеренно, марок АГЧП 1,2,3,4,5,6,7 производства ОХМЗ Гиредмета и аналогичные марки других производителей. Способ реализован и при использовании низкоомных подложэек, легированных оловом, теллуром или кремнием, типа АГЧО, АГЧТ, АГЧК. Кроме подложек, полученных по Чохральскому, опробованы подложки из монокристаллов, выращенных по Брижмену, типа АГНК-1,2. П р и м е р 1. Получают тонкослойные эпитаксиальные структуры арсенида галлия для малошумящих полевых транзисторов. На грани пирамиды подложкодержателя загружают в два яруса полуизолирующие подложки арсенида галлия марки АГЧП-2 (CrO) толщиной 400 мкм, диаметром 40 мм с ориентацией (100^о) ->>(110). Реактор герметизируют и продувают потоком азота (180 л/ч) в течение 5 мин. Выключают поток азота. Закрывают систему байпасной продувки реактора. Включают откачную систему и откачивают реактор до давления 10^-2 мм рт.ст. Подают в реактор поток водорода (20 л/ч). Продувают в течение 5 с. Включают систему регулировки давления. Системой автоматической регулировки давления в реакторе задают давление, равное 40±2 мм рт.ст. Включают высокочастотный нагрев реактора. По достижении в реакторе температуры 773±3 К подают поток (10 л/ч) газовой смеси AsH₃ 10% + Н₂ 90% По достижении в реакторе температуры 863±3 К системой автоматической регулировки давления задают давление, равное 2±0,2 мм рт.ст. В реакторе загорается ВЧ плазменный разряд. Через 15 мин системой автоматического регулирования давления задают давление, равное 25±1 мм рт. ст. Через питатель с ЭТМГ, термостатированный при температуре 278±0,5 К, продувают поток водорода (7 л/ч) на сброс в течение 2 мин. Переключают поток газовой смеси ЭТМГ + Н₂ со сброса в реактор. Через 15 мин переключают поток газовой смеси ЭТМГ + Н₂ из реактора на сброс. Системой автоматического регулирования давления задают давление, равное 70±3 мм рт.ст. Вквлючают на сброс поток легирующей смеси (0,004% SiH₄ в аргоне), равный 0,5 л/ч. Через 1 мин переключают поток ЭТМГ + Н₂ и поток легирующей смеси в реактор. Через 12 мин заканчивают выращивание n-слоя. Переключают поток газовой смеси ЭТМГ + Н₂ на сброс и выключают поток легирующей смеси. Выключают ВЧ нагрев. Через 3 мин выключают поток Н₂ через питатель с ЭТМГ. По достижении температуры 773±3 К отключают поток газовой смеси AsН₃ 10% ±H₂ 90% в реактор. По достижении температуры в реакторе 573 ±3 К отключают систему автоматической регулировки давления. Отключают поток Н₂ через реактор. Реактор откачивают до давления 10^-2 мм рт.ст. Отключают систему откачки реактора. Включают в реактор поток азота (180 л/ч) и накачивают реактор до давления 1 атм. Включают систему байпасной продувки реактора азотом. По достижении температуры, равной 330±3 К, реактор разгерметизируют. Структуры извлекают из реактора. Поверхность структур зеркальногладкая. В темном поле под микроскопом ямки в виде светящихся крупных точек не выявляются. Распределение концентрации носителей в n-слое по толщине и площади равномерное. Концентрация носителей в n-слое (буферный полуизолирующий слой) менее 1˙10¹⁴ см^-3. Распределение хрома по толщине структуры исследовали методом масс-спектроскопии вторичных ионов. Установлено, что по сравнению со стандартными структурами САГ-2Б, САГ-2БК концентрация хрома в областях обогащения на границах раздела подложки с буферным слоем и буферный слой активный n-слой снижена более чем в два раза. П р и м е р 2. Изготавливают эпитаксиальную структуру Sn^- n˙ n⁺-типа, где S изолирующая подложка GaAs марки АГЧП-4, n^--полуизолирующий буферный слой, n⁺ -активный слой, n˙ контактный слой. Отличия от процесса по примеру 1 в том, что температуру подложек устанавливают равной 913 К, а после завершения процесса наращивания n-слоя устанавливают поток легирующей смеси (0,004% SiH₄ в аргоне), равный 15 л/ч, и проводят наращивание n⁺-слоя в течение 6 мин. Остальные условия те же, что и в примере 1. Поверхность изготовленных структур зеркально-гладкая. В темном поле микроскопа не выявлены светящиеся точки, соответствующие ямкам травления. В процессе измерения структур C-V-методом с применением ртутного зонда проводят многократное анодирование структур с подсветкой и без нее. После каждого цикла образования анодного окисла толщиной 0,05-0,08 мкм исследуют поверхность окисла под микроскопом. Локальные неоднородности, выявляющиеся при анодном окислении стандартных структур типа САГ-2Б, САГ-2Б с плотностью 2-6 шт./см², в структурах, изготовленных по изобретению, не обнаружены. После полного удаления n⁺ и n-слоев с поверхности буферного n^- -слоя измеряют пробивное напряжения буферного слоя. Оно составило 320 В с разбросом по площади ±10% П р и м е р 3. Изготавливают эпитаксиальную структуру Sn^- nn⁺ -типа на подложках GaAs марки АГЧП-6. Температуру наращивания устанавливают равной 813 К. Остальные условия те же, что и в процессе по примеру 2. Полученные структуры имеют зеркально-гладкую поверхность без точечных дефектов в виде ямок или выступов. При послойном анодном окислении локальные неоднородности не выявляются. Область перехода буферный слой-подложка не содержит проводящей прослойки. Стравливают полностью эпитаксиальные слои в медленном перекисно-аммиачном травителе. После удаления буферного слоя исследуют поверхность подложки под микроскопом в темном поле. Ямки травления, соответствующие выходам дислокаций, не обнаружены. Проводят дальнейшее травление подложки в том же травителе. После удаления 0,5 мкм на поверхности наблюдаются микроямки с плотностью, соответствующей поверхностной плотности дислокаций, т. е. газовое травление по изобретению не приводит к растравливанию выходов дислокаций на поверхность и других дефектов. П р и м е р 4. Изготавливают эпитаксиальную структуру Sn^-nn⁺ типа на подложках марки АГЧП-6. Процесс ведут в соответствии с описанием примера 2. Отличие заключается в том, что полирующее травление проводят при давлении 4±0,4 мм рт.ст. Остальные условия те же. Качество полученных структур исследуют в соответствии с примером 2. Поверхность структур зеркально-гладкая и не содержит точечных микродефектов. П р и м е р 5. Изготавливают Sn^-n-структуры на подложках АГЧП-2 в соответствии с условиями примера 1. Отличия в том, что температура подложек на стадии травления составляет 803 К. На поверхности структур наблюдаются микровыступы с плотностью, близкой к плотности дислокаций в подложечном материале. На четырех структурах выявились следы отмывки после химико-механического полирования подложек в виде подтеков. П р и м е р 6. Изготавливают Sn^-nn⁺-структуры на подложках АГЧП-4 в режимах по примеру 2. Отличие в величине температуры на стадии травления подложек (928 К). Поверхность изготовленных Sn^-nn⁺-структур зеркально-гладкая, но содержит ямки с поперечником около 0,2-0,3 мкм с плотностью ≈10⁴ шт./см². Кроме того, у 40% структур на периферии выявились недополированные риски после химико-механической полировки. П р и м е р 7. Изготавливают n⁺n⁺n-cтруктуры. Берут подложки АГЧП-1, легированные оловом до концентрации 1˙10¹⁸ см³ и наращивают на них сильнолегированный кремнием n⁺-слой и слаболегированный n-слой в режимах, соответствующих примеру 1. В первом эксперименте изготавливают n⁺n⁺n-структуры без стадии полирующего газового травления. В полученных структурах на границе раздела буферный n⁺-слой подложка наблюдается область с пониженной концентрацией носителей (провал), составляющий в минимуме 6˙10¹⁷ см^-3. Во втором эксперименте проводят предварительное газовое полирующее травление n⁺-подложек в режимах примера 1 и лишь затем наращивают буферный n⁺-слой. В этом случае "провал" по концентрации носителей в области перехода буфер-подложка отсутствует. При использовании n⁺-подложек АГНК-1 и АГНТ-1 получены аналогичные результаты, т. е. газовое полирующее травление позволяет удалять приповерхностные слои n⁺-подложек, которые обедняются по примесям в процессе выхода на температуру наращивания (в процессе разогрева и стабилизации температуры перед наращиванием буферного n⁺-слоя). Для более объективной оценки качества травленой поверхности подложек арсенида галлия проведен ряд процессов, в которых после завершения газового полирующего травления систему охлаждали, извлекали травленые подложки и исследовали морфологию поверхности и электрофизические свойства приповерхностных слоев. Оценивали общее качество полирования, наличие дефектов из-за селективности травления, изменение распределения примесей в поверхностной области подложек (посредством метода масс-спектрометрии вторичных ионов ВИМС) и наличие конверсии типа проводимости или изменение удельного сопротивления поверхности по измерениям пробивного напряжения и С-V-характеристикам. Визуально качество полирования поверхности подложек после газового травления в режимах по изобретению выше, чем у исходных подложек после химико-механической полировки. Если на исходных подложках имелись голубоватые участки подкисленной поверхности, то после травления поверхность зеркально-гладкая и совершенно однородная. Ни в светлом, ни в темном после на травленой поверхности не выявляются локальные микродефекты (ямки, выступы, риски). Электрофизические свойства поверхности подложек после травления по изобретению не меняются и однородны по поверхности. Селективность травления по отношению к выходам дислокаций и включениям второй фазы не наблюдается. Скорость травления измеряли путем взвешивания подложек до и после процесса полирующего травления. Часть подложек перед травлением частично маскировали слоем SiO₂ или механической маской и измеряли глубину травления с помощью интерференционного микроскопа. Средняя скорость травления в режимах по изобретению составила 40-60 /мин/мин. Для таких скоростей травления приемлемым оказался только метод взвешивания. Точные результаты могут быть получены при стравливании части n-слоя ранее изготовленной Sn^-n-структуры путем измерения C-V-методом толщины остаточного n-слоя, но этот метод более трудоемкий. П р и м е р 8. Берут подложки марок АГЧО-1, АГЧП-2, АГЧП-6. Проводят газовое полирующее травление в режимах по примеру 1 при температуре 780 К и на этом завершают процесс. Сопоставляют вес исходных и обработанных подложек, т. е. при температуре 780 К травление или имеет очень малую скорость, или его вообще нет. П р и м е р 9. Взвешивают исходные подложки АГЧО-1, АГЧП-2, АГЧП-6. Проводят газовое полирующее травление в режимах по примеру 1. Отличие в величине давления (6 мм рт.ст.). Разгружают обработанные подложки и взвешивают повторно. Разница в весе порядка ошибки измерения. Травление отсутствует. П р и м е р 10. Берут подложки АГЧП-4 и проводят процесс изготовления Sn^-n-структур в режимах по примеру 1. Отличие в том, что температура травления составляет 803 К. Методом ВИМС исследовано распределение хрома по толщине структур. Наблюдается обогащение хромом в области границы раздела n^-n и особенно на границе буфер-подложка. Анализ полученных экспериментальных данных позволяет утверждать, что заявленный положительный эффект достигается только в рамках совокупности признаков, изложенной в формуле изобретения. Воспроизведение режимов полирующего газового травления по изобретению в установке с резистивным нагревом в отсутствие водородной плазмы высокочастотного тлеющего разряда показывает, что травление собственно поверхности материала подложки не происходит вообще. По завершении обработки наблюдают только восстановление и удаление с поверхности слоя естественного окисла. Предлагаемый способ изготовления эпитаксиальных структур с применением газового полирующего травления легко реализуется в установках МОС-гидридной эпитаксии с высокочастотным нагревом и может быть использован при изготовлении высококачественных структур для опто- и СВЧ электронных приборов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР НА ПОДЛОЖКАХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ, включающий полирующее травление нагретых подложек в газовой смеси водорода с добавкой арсина и последующее выращивание эпитаксиальных слоев МОС-гидридным методом, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества структур за счет уменьшения селективности травления и упрощения способа, на смесь воздействуют высокочастотным тлеющим разрядом при температуре подложек 540 640^oС и давлении 1 5 мм рт.ст.