Способ получения эпитаксиальных слоев кремния Советский патент 1990 года по МПК C30B19/00 C30B29/06 

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпи- таксиальных слоев кремния зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента.

Цель изобретения - повьшение структурного совершенства слоев..

Пример 1. в качестве источника и подложки используют пластины кремния (марка КДБ-Ю), ориентированные в направлении (111). Пластины имеют .линейные размеры 10хlO мм и толщину 300 мкм. Пластины размещают одну над другой та.к, что величина зазора м.ежпу ними составляет 30 40 мкм. Сформированную композицию помещают в муфельную печь. Рядом с композицией располагают навеску алюминия массой 100 мг. Печь нагревают до 800°С. При этой температуре в зазор между пластинами вводят расплав алюминия. Далее снижают температуру до 600 С и осуществляют облучение композиции со стороны пластины-источника с помощью стеклонеодимого лазера. Длина волны облучения 1,06 мкм. Диаметр пучка л/ | см. Плотность падающей на поверхность энергии 100 Дж/см2. Через 2 мин облучения жидкая зона выходит на поверхность источника, после чего облучение пре

30

3160

кращают и охлаждают печь до комнатной температуры.

В полученном эпитаксиальном слое кремния, легированном алюминием, от- сутствуют микрозоны, а плотность дислокаций на 1,5 поряр;ка меньше по сравнению с исходным материалом и составляет 2,9-10 см .

Пример 2.В качестве источ- ника и подложки используют пластины, аналогичные описанным в примере 1. Пластины имеют диаметр 30 мм. Как и в примере 1, из пластин формируют композицию, которую п,)мещают в муфель ную печь. Рядом с композицией располагают навеску алюминия массой 600 мг. Печь нагревают до и вводят при этой температуре в зазор между пластинами расплав алюминия. Снижают темпе- ратуру до 650°С и фокусируют при этой температуре на поверхности пластины- источника лазерные лучи от пространственно разнесенных нескольких стекло неодимовых источников излучения. Дли- на волны облучения 1,06 мкм. Через 3 мин облучение композиции прекращают, охлаждают печь до комнатной температуры.

В полученном эпитаксиальном слое кремния, легированном алюминием, полностью отсутствуют микрозоны, а плотность дислокаций составляет 2,9 х X 10

Предлагаемый способ позволяет на порядок снизить плотность дислокаций в слоях по сравнению с прототипом.

Формула

изобретения

Способ получения эпитаксиальных слоев кремния, включающий формирование композиции из кремниевых пластин источника и подложки, нагрев компо- зиции, введение в зазор между пластинами расплава алюминия, создание градиента температуры между пластинами путем лазерного ИК-облучения композиции со стороны пластины-источника и последующую перекристаллизацию источника, отличающийся тем, что, с целью повьшгения структурного совершенства слоев, после введения в зазор расплава температуру композиции снижают до 600-700 С, а для облучения используют длину волны 1,06 мкм.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев кремния зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента. Цель изобретения - повышение структурного совершенства слоев. Способ включает формирование композиции из кремниевых пластин источника и подложки, нагрев композиции, введение в зазор между пластинами расплава алюминия, снижение температуры композиции до 600-700°С, создание градиента температур между пластинами путем лазерного ИК-облучения (длина волны 1,06 мкм) композиции со стороны пластины - источника и последующую перекристаллизацию источника. Способ обеспечивает получение эпитаксиальных слоев кремния, легированных алюминием, без включений второй фазы и с плотностью дислокаций 2,9^.10² см^-2, что на порядок ниже по сравнению с прототипом.