Способ формирования гетероструктуры

Авторы патента:

H01L21/205 - разложением газовой смеси с выходом твердого конденсата или химическим осаждением

H01L21/20 - нанесение полупроводниковых материалов на подложку, например эпитаксиальное наращивание

Владельцы патента RU 2698538:

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

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления гетероструктур с низкой плотностью дефектов. Предложенный способ формирования гетероструктуры InAs на подложках GaAs путем подачи триэтилиндия и арсина при температуре подложки 600°С со скоростью потока арсина 15 мл/мин, со скоростью потока водорода через барботер и триэтилиндия 2,5 л/мин при скорости роста пленки 1 нм/с с последующим отжигом в течение 60 с в потоке азота при температуре 700°С позволяет повысит процент выхода годных структур и улучшит их надежность.

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

Известен способ формирования на подложках полупроводникового соединения А³В⁵ [Заявка 2248456 Великобритания, МКИ С23С 14/24] посредством молекулярно лучевой эпитаксии полупроводниковых соединений типа А³В⁵, например GaAs, на подложках кремния или GaAs. Для формирования пленок используют газообразные вещества, например хлориды, бромиды или фосфиды Ga или индия, а также РН₃. или AsH₃, очищенные от углерода. Из-за формирования структур при различных температурных режимах и в различных средах повышается дефектность структуры и ухудшаются электрофизические параметры.

Известен способ формирования гетероструктуры [Заявка 126819 Япония, МКИ H01L 21/20] обеспечивающий снижение плотности дислокаций в гетероструктурах, например GaAs/Si формированием многослойной переходной структуры, в которой аморфные слои чередуются с полупроводниковыми слоями и каждый из них имеет строго фиксированную толщину. Затем наносят эпитаксиальный слой имеющий параметр решетки, отличный от параметра решетки монокристаллической кремниевой подложки.

Недостатками этого способа являются:

- высокая плотность дефектов;

- повышенные значения тока утечки;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием гетероструктуры InAs со скоростью роста пленки 1 нм/с на подложках GaAs путем подачи триэтилиндия и арсина при температуре подложки 600°С, со скоростью потока арсина 15 мл/мин, скорости потока водорода через барботер с триэтилиндия 2.5 л/мин и. с последующим отжигом в течение 60 с в потоке азота при температуре 700°С

Технология способа состоит в следующем: к подложкам GaAs подавали пары триэтилиндия путем барботирования водорода. Формировали гетероструктуры InAs со скоростью роста пленки 1 нм/с на подложках GaAs путем подачи триэтилиндия и арсина при температуре подложки 600°С, со скоростью потока арсина 15 мл/мин, скорости потока водорода через барботер с триэтилиндия 2.5 л/мин и. с последующим отжигом в течение 60 с в потоке азота при температуре 700°С

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,6%.

Предложенный способ формирования гетероструктуры InAs на подложках GaAs путем подачи триэтилиндия и арсина при температуре подложки 600°С, со скоростью потока арсина 15 мл/мин, скорости потока водорода через барботер с триэтилиндия 2.5 л/мин и скорости роста пленки 1 нм/с с последующим отжигом в течение 60 с в потоке азота при температуре 700°С позволяет повысит процент выхода годных структур и улучшит их надежность.

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

Способ формирования гетероструктуры, включающий подложку, процессы создания слоев, отличающийся тем, что гетероструктуру InAs на подложках GaAs формируют путем подачи триэтилиндия и арсина при температуре подложки 600°С, со скоростью потока арсина 15 мл/мин, со скоростью потока водорода через барботер и триэтилиндия 2,5 л/мин и со скоростью роста пленки 1 нм/с, с последующим отжигом в течение 60 с в потоке азота при температуре 700°С.

Использование: для получения наноразмерных композитных структур. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования упорядоченного массива нанокристаллов или нанокластеров кремния в диэлектрической матрице включает формирование на подложке многослойной пленки, состоящей из чередующихся слоев SiNx и Si3N4, где 0<х<4/3, методом низкочастотного плазмохимического осаждения из газовой фазы с использованием смеси моносилана (SiH4) и аммиака (NH3) с объемным соотношением [NH3]/[SiH4] в диапазоне от 1 до 5 при давлении в камере 100-250 Па, температуре подложки 20-400°С и удельной мощности разряда 0,02-0,2 Вт/см2 с последующим отжигом полученной многослойной пленки в инертной атмосфере при температуре в диапазоне 800-1150°С не менее 5 минут с получением многослойной матрицы с нанокристаллами или нанокластерами.

Способ роста эпитаксиальной структуры монокристаллического карбида кремния с малой плотностью эпитаксиальных дефектов // 2691772

Изобретение относится к области полупроводниковой техники и может быть использовано при росте эпитаксиальных структур монокристаллического карбида кремния (SiC) с малой плотностью эпитаксиальных дефектов.

Способ вакуумного эпитаксиального выращивания легированных слоёв германия // 2669159

Изобретение относится к технологии эпитаксии легированных слоев германия, основанной на сочетании в одной вакуумной камере одновременных осаждения германия из германа и сублимации германия с легирующим элементом с поверхности источника легированного германия, разогретого электрическим током, и может быть использовано для производства полупроводниковых структур.

Способ низкотемпературной плазмоактивированной гетероэпитаксии наноразмерных пленок нитридов металлов третьей группы таблицы д.и. менделеева // 2658503

Изобретение предназначено для производства гетероэпитаксиальных структур для изготовления светодиодов, фотоприемников, полупроводниковых лазеров, транзисторов и диодов.

Способ получения пористого слоя гетероструктуры карбида кремния на подложке кремния // 2653398

Изобретение относится к области микроэлектронной технологии, а именно к способу получения полупроводниковой гетероструктуры карбида кремния на кремниевой подложке.

Шаблон для эпитаксиального выращивания, способ его получения и нитридное полупроводниковое устройство // 2653118

Настоящее изобретение предусматривает способ получения шаблона для эпитаксиального выращивания. Способ содержит стадию поверхностной обработки, включающий диспергирование Ga-атомов на поверхности сапфировой подложки, и стадию эпитаксиального выращивания AlN-слоя на сапфировой подложке, где при распределении концентрации Ga в направлении глубины перпендикулярно поверхности сапфировой подложки во внутренней области AlN-слоя, исключая зону вблизи поверхности до глубины 100 нм от поверхности AlN-слоя, полученной вторичной ионно-массовой спектрометрией, положение в направлении глубины, где Ga - концентрация имеет максимальное значение, находится в области вблизи границы раздела, расположенной между границей раздела сапфировой подложки и положением, на 400 нм отстоящим от границы раздела к стороне AlN-слоя, и максимальное значение Ga-концентрации составляет 3×1017 атом/см3 или более и 2×1020 атом/см3 или менее.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2646422

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии получения кремниевых пленок на сапфире с пониженной дефектностью.

Способ изготовления гетероэпитаксиального слоя кремния на диэлектрике // 2646070

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к области изготовления гетероэпитаксиальных слоев монокристаллического кремния различного типа проводимости и высокоомных слоев в производстве СВЧ-приборов, фото- и тензочувствительных элементов, различных интегральных схем с повышенной стойкостью к внешним дестабилизирующим факторам.

Способ получения антимонида галлия с большим удельным электрическим сопротивлением // 2623832

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления антимонида галлия с большим удельным электрическим сопротивлением, применяемым в производстве полупроводниковых приборов.

Применение вакуумного осаждения германия из газовой среды германа в качестве способа удаления диоксида кремния с рабочей поверхности кремниевой подложки и способ изготовления монокристаллической плёнки германия на кремниевой подложке, включающий указанное применение // 2622092

Группа изобретений относится к технологии вакуумной эпитаксии германия или германия и кремния, включающей применение вакуумного осаждения германия из газовой среды германа в качестве способа удаления естественно образовавшегося или сформированного защитного слоя диоксида кремния с рабочей поверхности химически очищенной кремниевой подложки на этапе - ее подготовительной вакуумной очистке перед вакуумным осаждением германия или германия и кремния на указанную подложку для получения соответствующей эпитаксиальной пленки.

Способ получения спин-поляризованных носителей заряда в графене // 2697517

Использование: для получения спин-поляризованных носителей заряда в графене. Сущность изобретения заключается в том, что методом молекулярно-лучевой эпитаксии на поверхности предварительно сформированной структуры монослой графена/подложка формируют субмонослой европия со структурой Eu.

Способ эпитаксиального выращивания границы раздела между материалами из iii-v групп и кремниевой пластиной, обеспечивающий нейтрализацию остаточных деформаций // 2696352

Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых материалов, содержащих пограничные слои между материалами из III-V групп и подложкой Si. Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых материалов, содержащих GaAs в комбинации с подложками Si(111), причем остаточная деформация, обусловленная различными коэффициентами теплового расширения соответствующих материалов, нейтрализуется посредством введения добавочного слоя (слоев), компенсирующего остаточную деформацию.

Низкотемпературный способ формирования полупроводниковых слоев фосфида галлия и твердых растворов на его основе на подложках кремния // 2690861

Изобретение относится к области полупроводниковой опто- и микроэлектроники и может быть использовано при создании приборов на основе полупроводниковых гетероструктур, в том числе многопереходных фотоэлектрических преобразователей.

Способ получения нанокристаллов силицида железа α-fesi2 с изменяемой преимущественной ориентацией // 2681635

Изобретение относится к технологии получения материалов нанометрового размера, состоящих из нанокристаллов силицида железа α-FeSi2 с контролируемо изменяемой преимущественной кристаллографической ориентацией, формой и габитусом, и может применяться для разработки новых функциональных элементов в спинтронике и нанотехнологии.

Способ выращивания эпитаксиальных пленок монооксида европия на графене (варианты) // 2680544

Изобретение относится к способам получения эпитаксиальных тонкопленочных материалов, а именно пленок монооксида европия на графене, и может быть использовано для создания таких устройств спинтроники, как спиновый транзистор и инжектор спин-поляризованных носителей.

Способ вакуумного эпитаксиального выращивания легированных слоёв германия // 2669159

Способ получения многослойной эпитаксиальной p-i-n структуры на основе соединений gaas-gaalas методом жидкофазной эпитаксии // 2668661

Изобретение относится к технологии получения многослойных полупроводниковых структур из соединений A3B5 методом жидкофазной эпитаксии, а более конкретно к способам изготовления полупроводниковых p-i-n структур в системе GaAs-GaAlAs для силовой электронной техники.

Способ получения эпитаксиальной пленки многослойного силицена, интеркалированного европием // 2663041

Изобретение относится к способам получения эпитаксиальных тонкопленочных материалов, а именно EuSi2 кристаллической модификации hP3 (пространственная группа N164, ) со структурой интеркалированных европием слоев силицена, которые могут быть использованы для проведения экспериментов по исследованию силиценовой решетки.

Способ изготовления полупроводниковой структуры, выступающей из монолитного кремниевого тела // 2698574

Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковой структуры, выступающей из монолитного кремниевого тела, для формирования активных и пассивных элементов интегральных схем. Сущность изобретения заключается в способе изготовления маски для травления вертикальной полупроводниковой структуры путем нанесения первого слоя материала (полупроводник, металл, диэлектрик, силициды и т.д.) на поверхность подложки. Затем с помощью фотолитографии формируют окошки в виде квадрата или прямоугольника, после чего травят этот слой, затем на этот слой наносят второй слой материала (полупроводник, металл, диэлектрик, силициды и т.д.), после чего на поверхность наносят третий слой материала, являющийся маской по отношению к первым двум слоям (полупроводник, металл, диэлектрик, силициды и т.д.), и с помощью химико-механической полировки удаляют третий слой материала, затем, используя оставшуюся часть третьего слоя как маску, удаляют как первый, так и второй слой материала, потом удаляют третий слой материала. Структура второго слоя любой формы, например в виде прямоугольника размером меньше чем это позволяет достичь фотолитография, используется как маска для получения вертикальной полупроводниковой структуры. Изобретение обеспечивает уменьшение размера и упрощение технологии изготовления вертикальной полупроводниковой структуры. 8 ил., 2 табл.