Способ получения эпитаксиальных слоев сульфида кадмия из газовой фазы

Реферат

 

(19)RU(11)1256608(13)C(51)  МПК 6    H01L21/205Статус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ СУЛЬФИДА КАДМИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев сульфида кадмия из газовой фазы. Цель изобретения повышение качества эпитаксиальных слоев сульфида кадмия за счет обеспечения постоянства их стехиометрии по толщине. П р и м е р. Монокристаллические кремневые подложки помещают в зону роста реакционной камеры, которую откачивают до давления 10-1-10-2 мм рт.ст. затем напускают в камеру водород и снова откачивают до такого же давления. На первом этапе получения слоев включают печи зон испарения и роста с тем, чтобы обеспечить температуру зон 600 и 200оС соответственно. Компоненты сульфида кадмия из-за большой разницы давления паров испаряются из зоны испарения при разных температурах в соответствии с температурным профилем на поверхности камеры. В высокотемпературной области охлаждается кадмий, а в низкотемпературной сера. На втором этапе получения слоев повышает температуру зоны испарения до 800оС, а зону роста с подложками до 400оС, сохраняя первоначальный профиль и градиент температуры между зонами в направлении потока паров 40оС/см, и одновременно напускают в камеру водород до давления 80 мм рт.ст. При этом на подложках с помощью дополнительной печи устанавливают температуру 650оС, которая и обеспечивает осаждение эпитаксиального слоя. Указанный режим позволяет поддерживать стехиометрический состав газовой фазы у подложек, пока не сформируется слой определенной толщины. Далее рост происходит в равновесных условиях и лимитируется химическими реакциями на поверхности растущего слоя сульфида кадмия. Температура кристаллизации слоев сульфида кадмия и давление водорода в зоне роста являются взаимосвязанными параметрами, которые подбирают экспериментально. Так, при температурах кристаллизации 660 и 675оС давление водорода должно составлять 90 и 100 мм рт.ст. соответственно. Особенностью предлагаемого способа является то, что перенос в зону роста паров кадмия и серы происходит совместно, обеспечивая тем самым стехиометрический состав растущего эпитаксиального слоя. Это достигается тем, что сначала происходит диссоциативное осаждение на поверхность камеры в соответствии с температурным профилем, а на втором этапе при повышении температуры этой поверхности происходит испарение кадмия и серы и последующее ассоциативное осаждение сульфида кадмия на подложках в атмосфере водорода. Предлагаемый способ выращивания гетероэпитаксиальных слоев сульфида кадмия позволяет выращивать слои с повышенным совершенством кристаллической структуры и повышенной стехиометрией по толщине.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ СУЛЬФИДА КАДМИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ, включающий размещение кремниевых подложек в зоне роста, загрузку порошка сульфида кадмия в зону испарения реакционной камеры, ее вакуумирование, испарение сульфида кадмия в водороде, осаждение эпитаксиальных слоев на подложках, отличающийся тем, что, с целью повышения качества эпитаксиальных слоев за счет обеспечения постоянства их стехиометрии по толщине, перед осаждением эпитаксиальных слоев на подложки порошок сульфида кадмия испаряют в вакууме при давлении не более 10-1.10-2 мм рт.ст. на поверхность реакционной камеры с градиентом температуры в направлении потока паров кадмия и серы не менее 40oС/см, после чего раздельно испаряют кадмий и серу с этой поверхности в атмосфере водорода при давлении не менее 80 мм рт.ст.