Способ получения эпитаксиальных слоев кремния

 

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев кремния зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента. Цель изобретения - повышение структурного совершенства слоев. Способ включает формирование композиции из кремниевых пластин источника и подложки, нагрев композиции, введение в зазор между пластинами расплава алюминия, снижение температуры композиции до 600-700°С, создание градиента температур между пластинами путем лазерного ИК-облучения (длина волны 1,06 мкм) композиции со стороны пластины - источника и последующую перекристаллизацию источника. Способ обеспечивает получение эпитаксиальных слоев кремния, легированных алюминием, без включений второй фазы и с плотностью дислокаций 2,9<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">2</SP> см<SP POS="POST">-2</SP>, что на порядок ниже по сравнению с прототипом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU (ill (51)5 С 30 В 19/00 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4479371/31-26 (22) 30.05.88 (46) 07.11.90. Бюл. Р 41 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.П.Крыжановский, А.В.Балюк, В.А.Юрьев, А.Н.Овчаренко, В.Н.Лозовский и Н.M.Êîâàëåâ (53) 621.315.592(088.8) (56) Лозовский В.Н. и др. Зонная перекристаллиз»ция градиентом температуры полупроводниковых материалов. — M. Металлургия, 1987, с. 232. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ

СЛОЕВ КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев кремния

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев кремния зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента.

Цель изобретения — повышение структурного совершенства слоев.

Пример 1. В качестве источника и подложки используют пластины кремния (марк» КДБ-10), ориентированные в направлении (111). Пластины имеют. линейные размеры 10_#_10 мм и толщину 300 мкм. Пластины р»змешают одну над другой т»к, что величина зазора меж»у ними со< .т»вляет 30

2 зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента. Цель изобретения — повышение структурного совершенства слоев. Способ включает формирование композиции из кремниевых пластин источника и подложки, нагрев композиции, введение в зазор между пластинами расплава алюминия, снижение температуры композиции до 600700 С, создание градиента температур о между пластинами путем лазерного

ИК-облучения (длина волны 1,06 мкм) композиции со стороны пластины-источника и последующую перекристаллизацию источника. Способ обеспечивает получение эпитаксиальных слоев кремния, легированных алюминием, без включений второй фазы и с плотностью дислокаций 2,9 10 см, что на порядок ниже по сравнению с прототипом.

40 мкм. Сформированную композицию помещают в муфельную печь. Рядом с композицией располагают навеску алюминия массой 100 мг. Печь нагревают до 800 С. При этой температуре в зазор между пластинами вводят расплав алюминия. Далее снижают температуру до 600 С и осуществляют облучение композиции со стороны пластины-источника с помощью стеклонеодимого лазера. Длина волны облучения 1,06 мкм.

Диаметр пучка 1 см . Плотность падающей на поверхность энергии

100 Дж/см . Через 2 мин облучения жидкая зона выходит на поверхность источника, после чего облучение пре1604870

Формула и з обретения

Составитель A.Ëèõoëåòîâ

Техред Л.Олийнык Корректор H.Зрдейи

Редактор А.Шандор

Тираж 348

Подписное

Заказ 3435

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, Ул. Гагарина,101 кращают и охлаждают печь до комнатной температуры.

В полученном эпитаксиальном слое кремния, легированном алюминием, отсутствуют микрозоны, а плотность дислокаций на 1,5 порядка меньше по сравнению с исходным материалом и составляет 2,9 ° 10 см

Пример 2. В качестве источника и подложки используют пластины, аналогичные описанным в примере 1.

Пластины имеют диаметр 30 мм. Как и в примере 1, из пластин формируют композицию, которую п, мещают в муфель-15 ную печь, Рядом с композицией располагают навеску алюминия массой 600 мг.

Печь нагревают до 850 С и вводят при этой температуре в зазор между пластинами расплав алюминия. Снижают темпе- 0 ратуру до 650ОС и фокусируют при этой температуре на поверхности пластиныисточника лазерные лучи от пространственно разнесенных нескольких стеклонеодимовых источников излучения. Дли- 25 на волны облучения 1,06 мкм. Через

3 мин облучение композиции прекращают, охлаждают печь до комнатной тем- пературы.

В полученном эпитаксиальном слое кремния, легированном алюминием, полностью отсутствуют микрозоны, а плотность дислокаций составляет 2,9 х х 10 см

Предлагаемый способ позволяет на порядок снизить плотность дислокаций в слоях по сравнению с прототипом.

Способ получения эпитаксиальных слоев кремния, включающий формирование композиции из кремниевых пластин источника и подложки, нагрев композиции, введение в зазор между пластинами расплава алюминия, создание градиента температуры между пластинами путем лазерного ИК-облучения композиции со стороны пластины-источника и последующую перекристаллизацию источника, отличающийся тем, что, с целью повьш ения структурного совершенства слоев, после введения в зазор расплава температуру композиции снижают до 600-700 С, а для облучения используют длину волны

1,06 мкм.