Способ изготовления полупроводниковой структуры



Способ изготовления полупроводниковой структуры
Способ изготовления полупроводниковой структуры

 


Владельцы патента RU 2586009:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов. В способе изготовления полупроводниковой структуры выращивание эпитаксиального слоя Si1-xGex производят со скоростью 10 нм/мин, при давлении 0,133 Па, температуре 750°C, расходе SiH4 - 10 см3/мин и соотношении концентраций смеси GeH4:SiH4=3-6%. Техническим результатом изобретения является снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов.

Известен способ выращивания эпитаксиальных слоев GaAs [Пат. 5068695 США, МКИ H01L 29/161] с низкой плотностью дислокаций. Подложка GaAs с высокой плотностью дислокаций подвергается имплантации ионов бора В с энергией 350 кэВ. При последующем быстром отжиге с защитным слоем при 900°C в течение 25 с образуется рекристаллизованный слой Ga1-xBxAs с пониженной плотностью дислокаций. На этом слое затем выращивается эпитаксиальный слой GaAs. В таких структурах, сформированных при воздействии высоких энергий, образуются утечки, ухудшающие параметры приборов.

Известен способ [Пат. 5091767 США, МКИ H01L 29/04] изготовления структуры GeSi/Si с согласованной кристаллической решеткой и малой плотностью дислокации. На границе слоя GeSi и Si-подложки формируется скрытый участок SiO2 толщиной 200 нм, который служит стоком для дислокаций, перемещающихся из верхнего GeSi слоя.

Недостатками этого способа являются:

- повышенная плотность дефектов в поверхностном слое Si;

- значительные токи утечки,

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается выращиванием слоев Si1-xGex при расходе SiH4 - 10 см3/мин, при соотношениях GeH4:SiH4=3-6%; давлении 0,133 Па, при температуре 750°C.

Технология способа состоит в следующем: выращивали Si1-xGex на подложке кремния Si с ориентацией (100) методом ПФХО при давлении 1,33 Па и температуре 750°C. Для осаждения применялся реактор с радиационным нагревом и покрытым Si графитовым пьедесталом, на котором размещались пластины. Плазма создавалась с помощью ВЧ-генератора, работающего на частоте 13,56 МГц. На пьедестал подавалось постоянное отрицательное смещение с целью ускорения ионов в процессе распыления. После очистки аргоном: поток Ar, смещение пьедестала, ВЧ-мощность отключались и в реактор производилась подача SiH4 для выращивания эпитаксиального слоя Si толщиной 240-300 нм. Слой Si1-xGex выращивался после прекращения подачи SiH4 и продувки в течение 30 с из смеси SiH4 и GeH4 при давлении 0,133 Па. Выращивание слоев Si1-xGex производилась при расходах SiH4 - 10 см3/мин и соотношениях GeH4:SiH4 3-6% со скоростью 10 нм/мин.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур, на партии пластин сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,4%.

Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных структур.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводниковых структур путем выращивания слоев Si1-xGex со скоростью 10 нм/мин, при расходе SiH4 - 10 см3/мин, давлении 0,133 Па, температуре 750°C, при соотношении смеси GeH4:SiH4=3-6%, позволяет повысить процент выхода годных и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий кремниевую подложку, процессы выращивания эпитаксиального слоя, отличающийся тем, что выращивание эпитаксиального слоя Si1-xGex производят со скоростью 10 нм/мин, при давлении 0,133 Па, температуре 750°C, расходе SiH4 - 10 см3/мин и соотношении концентраций смеси GeH4:SiH4=3-6%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу выращивания пленки нитрида галлия путем автосегрегации на поверхности подложки-полупроводника из арсенида галлия и может быть использовано при изготовлении светоизлучающих диодов, лазерных светодиодов, а также сверхвысокочастотных транзисторных приборов высокой мощности.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического, полученного химическим осаждением из газовой фазы (ХОГФ), синтетического алмазного материала, который может быть использован в качестве квантовых датчиков, оптических фильтров, частей инструментов для механической обработки и исходного материала для формирования окрашенных драгоценных камней.

Изобретение относится к электронной технике. Способ изготовления полупроводниковой гетероструктуры для мощного полевого транзистора СВЧ включает расположение предварительно обработанной монокристаллической полуизолирующей подложки арсенида галлия на подложкодержатель в реакторе газофазной эпитаксии, запуск газа-носителя - водорода, нагрев подложкодержателя до рабочей температуры, запуск ростовых технологических газов и последующее наращивание в едином технологическом цикле последовательности слоев заданной полупроводниковой гетероструктуры.

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в производстве эпитаксиальных структур полупроводниковых соединений А3В5 и соединений А2В6 методом химического газофазного осаждения из металлоорганических соединений и гидридов.

Изобретение относится в технологии производства пленок карбида кремния на кремнии, которые могут быть использованы в качестве подложек или функциональных слоев при изготовлении приборов полупроводниковой электроники, работающих в экстремальных условиях - повышенных уровнях радиации и температур.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов и может быть использовано при создании полупроводниковых приборов. Изобретение позволяет упростить технологию получения применением одной поликристаллической мишени, улучшить качество пленок за счет высокой адгезии.

Группа изобретений относится к полупроводниковым материалам. Способ (вариант 1) включает обеспечение реакционной камеры, обеспечение полупроводниковой подложки, обеспечение прекурсорного газа или газов, выполнение эпитаксиального CVD выращивания легированного полупроводникового материала на подложке в реакционной камере для формирования первого слоя, продувку реакционной камеры газовой смесью, включающей водород и газ, содержащий галоген, с обеспечением уменьшения эффекта памяти легирующей примеси без удаления сопутствующего осажденного слоя из зоны реакции и выполнение эпитаксиального CVD выращивания легированного полупроводникового материала на указанной подложке в реакционной камере для формирования второго слоя.

Изобретение относится к сфере производства гетероэпитаксиальных структур, которые могут быть использованы в технологии изготовления элементов полупроводниковой электроники, способных работать в условиях повышенных уровней радиации и высоких температур.

Изобретение относится к устройству для каталитического химического осаждения из паровой фазы и может быть использовано для формирования пленки на подложке. .
Наверх