Способ получения слоев карбида кремния

Способ получения слоев карбида кремния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЪСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 56 133 l (61) Лополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено02-0675 (21) 2139838/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.10.77 Бюллетень № 39 (45) Лата опубликования описания 01,11.77 а (51) М. Кл.

В 01 3 17/30

ГВ61ЯВРотвввный Вомвтот

Ооввта Мннвотров 6СОР

Во долом Ввоорвтвннй н открытой (о3) УЛК 621. 315. 592 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.А, Гуманскнй, И.М. Белый, В.С. Соловьев, И.С. Ташлыков и В.С. Тишков

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54) спОсОБ пОлучениЯ слОеВ кАРБиДА

КРЕМНИЯ

Изобретение касается производства полупроводниковых материалов и может быть использовано предприятиями, занятыми разработкой и изготовлением приборов на основе карбида кремния.

Известен способ получения слоев карбида кремния на монокристалле внедрением в кремний ионов углерода, ускоренных до энергий 30-100 кэв, и интегральным потоком, обеспечивающим стехиометрическую концентрацию углеРода (11 .

Для повышения глубины проникновения ионов углерода предложено ступенчатое легирование кремния вести ,ускоренными ионами углерода с разными энергиями (70, 50, 30, 15 кэв последовательно) при комнатной температуре с последующей термообработкой в низком вакууме или в атмосфере азота (изохронный 15-минутный) отжиг при последовательном повышении температуры отжига. Характерный ток ионов при легировании имей величину

1бра/смо,интегральные потоки для каждой ступени.легирования были порядка

l0 ион/см (2).

Однако существующие способы получения слоев карбида кремни я легированием ускоренных ионов углерода в кремний позволяют получать слои кар5 бида кремния существенно тоньше расчетной величины пробегов ионов углерода в кремнии (О, 1 — О, 2 мк) и характеризуются неравномерным распределением примеси по глубине легнруемого слоя.

Это обусловлено тем, что в процессе ионного легирования происходят потери синтеэируемого соединения в результате катодного распыления, усиленного испарением поверхностных слоев кристалла при высоких температурах имплантации.

Цель изобретения — увеличение толщины слоя карбида кремния и его од20 нородности.

Поставленная цель достигается тем, что на поверхность монокристалла кремчия предварительно наносят слой углерода толщиной 300 — 800 А, а бом25 бардировку ионами ведут импульсами длительностью 1 — 20 мсек с частотой следования 15 — 20 импульсов в 1 сек.

Способ поясняется чертежом, Ионы углерода, используемые для

30 легирования, получают из графитовых

561331

Формула изобретения

- ставитель Безбородо

Рецактоп Л.Жаворонкова Техреду С 8e <+ - Корректор С.Ямалова

Заказ 3391/7 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.c g 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 электродов 1 и 2, разделенных изоляторами 3, ускоряются в электрическом поле между анодом 4 и катодом 5, попадая на покрытый тонкой пленкой углерода кристалл кремния 6, который может нагреваться;печкой 7 в процессе легирования или отжигаться после

"облучения. Ускорение ионов и питание ионного ускорителя осуществляют,выСокoвbaьтным выпрямителем 8.:

При легировании кремния ионами углерода с энергией 30 кэв синтезируют слой карбида кремния 0,4 мк.

Средний ток ионов составляет 1,5 ма на 1 см, температуру мишени поддер-

4 живают постоянной в процессе легирования при 720 — 750 C. Длительность импульсов ионного тока 5 мсек, частота их следования 15 — 20 импульсов

s 1 сек. Нанесенный слой углерода для примененной энергии ионов углерода составляет 500 К. Для восстановления углеродного слоя используют поток паров углерода, испускаемых ионным источником, находящимся на расстоянии

10 см от кремниевой мишени.

Внедрение ионов углерода вздут в вакууме порядка 10 торр.

Предлагаемый способ позволяет пол: чать однородные по составу слои карбида кремния в качестве затравок большой площади для последующего эпитаксиального наращивания; формировать детали микросхем нли участков карбида кремния в интегральных полупроводниковых схемах для и спольз овани я в элек тронных устройствах.

Способ получения слоев карбида кремния бомбардировкой поверхности монокристалла кремния ионным пучком углерода с энергией 30 — 100 кэв, отличающийся тем, что, с целью увеличения толщины слоя его однородности, на поверхность монокристалла кремния предварительно наносят слой углерода толщиной 300 — 800 А, 20 а бомбардировку ионами ведут импульсами длительностью 1 — 20 мсек с частотой следования 15 — 20 импульсов в 1 сек °

Источиики информации, принятые

В8 во внкмание при экспертнзе:

l. Баранова Е.К. Доклады AH СССР т. 200, Р 4, 1971, с.869.

2 ч Я R>thewv d Егтгбz.scÈe С R 3.Иес4гocttetrr. 5ос. 3974,ч 124, 4- 4, р 586.