Устройство для выращивания монокристаллических пленок

Устройство для выращивания монокристаллических пленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур и обеспечивает ускорение процесса. Устройство содержит обогреваемый подложкодержатель для подложки , на поверхность которой нанесена пленка поликристаллического кремния. Напротив подложкодержателя размещены источник излучения и система фокусировки . Система фокусировки содержит собирающую линзу, установленную с возможностью линейного смещения. Дана зависимость, определяющая величину этого смещения. Устройство обеспечивает ускорение процесса рекристаллизации в 4 раза. Полученные при этом пленки имеют высокое качество кристаллической структуры . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452987/26 (22) 01.07.88 (46) 07ЛБ.91. Бюл. N. 17 (71) Специальное конструкторское бюро рентгеновского и кристаллооптического приборостроения с экспериментальным производством Института кристаллографии им. А.В.Шубникова и Институт кристалло. графии им. А.B.ØóáHèêoâa (72) В.Ю.Ганин, А.БЛиманов, И.Б.Лифшиц . и Л.В.Мусатова (53) 621.315.592 (088.8) (5á) Zlmanov А.В., Glvarglzov ЕЛ. Сожго1 of

the structure ln zone-melted silicon films on

amorphous substrates. — Mater, Zett„1983, 2.

М2, р. 99. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к выращиванию тонких монокристалличееких пленок мето.дом рекристаллизации и может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур типа: монокристаллическая пленка полупроводника на аморфной изолирующей подложке.

Цель изобретения — ускорение процесса.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, систему фокусировки, имеющую собирающую линзу 2. Напротив ее установлен подложкодержатель 3 для подложки 4 с нанесенной на нее пленкой 5 кристаллического Я. Подложкодержатель 3 соединен с Ж, 1647042 А1 (st)s С 30 В 1/08, 13/22 (57) Изобретение может быть использовано в электронной технике для получения полупроводниковых структур и обеспечивает ускорение процесса. Устройство содержит обогреваемый подложкодержатель для подложки, на поверхность которой нанесена пленка поликристаллического кремния. Напротив подложкодержателя размещены источник излучения и система фокусировки. Система фокусировки содержит собирак)щую линзу, установленную с возможностью линейного смещения, Дана зависимость, определяющая величину этого смещения. Устройство обеспечивает ускорение процесса рекристаллиэации в 4 р аза. Полученные при этом пленки имеют высокое качество кристаллической структуры, 1 ил. приводом 6 его линейного перемещения и снабжен нагревателем 7 подложки 4. Собирающая линза 2 снабжена средством 8 линейного смещения в направлении перемещения подложкодержателя 3.

Устройство работает следующим образом.

В качечтве источника излучения используют галогенную лампу накаливания типа КГ-2000-220-3 с прямолинейной спиралью. Сформированный эллиптическим отражателем пучок проходит через собирающую цилиндрическую линзу 2 системы фокусировки и падает на кремниевую подложку 4 с нанесенной на нее методом пиролиза моносилана тонкой поликремниевой пленкой 5, Размеры зоны нагрева определяют с одной стороны длиной и диаметром

1647042 спирали источника 1, а с другой стороны— условиями фокусировки. Подложку 4, установленную на подложкодержателе 3 с вмонтированным в него нагревателем 7, перемещают со скоростью 5 10 м/с. При этом для компенсации ассиметрии теплового распределения в зоне нагрева собирающую линзу 2 смещают в направлении перемещения подложки 4 с держателем 3 на 1,5 10 и, что удовлетворяет соотношеЧ нию Лx = А - . Для осуществления смеа щения собирательной линзы 2 в системе фокусировки последнюю закрепляют в каретке, установленной на направляющей типа "ласточкин хвост" (не показано). Величина смещения регулируется дифференциальным винтом. Переводной- коэффициент

А выбирают экспериментально и он зависит от спектральной характеристики и мощности источника, а также от материала и толщины подложки. В данном случае величина коэффициента А составляет 2,5 10 м с.

Расстояние "а" от собирательной линзы до зоны нагрева составляет 8 10 м. Для снижения термоудара осуществляют нагрев подложки 4 при помощи нагревателя 7 до

900 С; В полученной тонкой пленке 5 монокристаллического кремния не обнаружены дефекты, вызванные как режимами перекристаллизации, так и короблением подложки 4.

В качестве источника 1 используют твердотельный лазер типа ЛТН-103. Сфокусированный пучок падает на подложку 4 с образованием полосковой зоны нагрева.

Нагрев подложки 4 осуществляют до

1000-1100 С. Коэффициент А в данном слу. чае составляет 1,5 10 м.с, Подложку 4 перемещают со скоростью V=4 10 мlс.

5 В соответствии с указанным соотношением величина. смещения собирающей линзы2составляетЛх=8 10 м,Приускорении процесса рекристаллизации почти в 4 раза полученная пленка монокристалла кремния

10 характеризуется высоким качеством кристаллической структуры.

Таким образом, существенно повышается производительность процесса рекристаллизации тонких пленок за счет

15 возможности увеличения скорости перемещения подложки относительно полоскового эонного нагревателя, а также улучшается качество кристаллической структуры тонких пленок благодаря возможности формирова20 ния необходимой величины градиента температуры в зоне нагрева.

Формула изобретения

Устройство для выращивания монокри25 сталлических пленок методом рекристаллизациии, включающее обогреваемый подложкодержатель с подложкой, установленный с возможностью линейного перемещения, и размещенный напротив него

30 источник излучения, снабженный системой фокусировки, содержащей собирающую линзу,отл и ча ю щееся тем, что, с целью ускорения процесса, собирающая линза снабжена средством линейного смещения в

35 направлении перемещения подложкодержателя.

1647042

Составитель Н. Давыдова

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н, Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1380 Тираж 271 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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