Способ формирования гетероструктуры Российский патент 2019 года по МПК H01L21/205 

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.

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.

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.