Способ получения эпитаксиальных слоев Советский патент 1984 года по МПК H01L21/205 

СО

с:

OQ

to

IsD

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способу полумения из Газовой фазы легированых бором полупроводниковых материалов, -в особенности кремниевых эпитаксиальных слоев.

Известны способы получения эпитаксиальных слоев, выращенных на монокристсшлических или изолирую1ДИХ подложках. Осаждение полупроводникового материала, в особенности кремния, происходит в результате химической реакции восстановления или разложения паров соединений, содержащих полупроводниковый материал, на горячей поверхности.

Эти способы имеют ряд существенных недостатков. Метод жидкостного легирования связан с использованием взрывоопасного трибромида бора и очень летучего трихлорида бора. Кроме того, получение заранее заданного номинала удельного сопротивления затруднено обменной реакцией трибромида бора и тетрахлорида кремния.

Цель изобретения - создание способа получения из газовой фазы легированньлх бором полупроводниковых материалов, обладающего высокой воспроизводимостью, широким диапазоном легирования, простотой технического оформления, наделсностью и стабильностью при эксплутации.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в качестве легирующего соединения бора используют карборановые соединения, в часности изопропилкарборан.

Низкая упругость насыщенного пар карборана обеспечивает возможность

весьма тонкого легирования полупроводниковых материалов, в особенности кремниевых зпитаксиальных слоев. При этом не требуется сложных систем газораспределения с измерителями малых расходов легирующих газов, количество элементов системы уменьшается, возрастает ее герметичность и надежность.

Пропускание через отдельный термостатированный испаритель с изопропилкарбораном транспортирующего газа позволяет получить паро-газовую смесь, содержащую заданные количества бора, регулируемые изменением температуры термостата. Стабильность содержания бора в паро-газовой смеси обусловливается при этом исключительно качеством термостатирования и стабильность.ю расхода газа.

Использование карборана в качестве легирующего соединения бора позволяет повысить воспроизводимость процесса легирования. Например, для получения эпитакси льНых кремниевых слоев дырочного типа проводимости с удельным сопротивлением 0,1-5 Ом/с в качестве источника бора используют изопропилкарборан - жидкость с температурой кипения ((при 760 ммрт.ст.) 287°С, упругостью насыщенного пара при 25 и -20С соответственно 10 и КГ мм рт. ст. Изопропилкарборан помещают в отдельный термостатированный испаритель, через который пропускают водород. Полученную парогазовую смесь вместе с парами четыреххлористого кремния и водородом направляют в реактор, в котором выращиваются эпитаксйальные кремниевые слои дырочного типа проводимости с удельным сопротивлением 0,1-5 Ом/см.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТЛК- СПАЛЬНЫХ СЛОЕВ путем осуществления химической реакции в газовой фазе слегированием соединениями бора, о т- личающийся тем, что, с целью улучшения воспроизводимости процесса легирования, в качестве легирующего соединения бора используют карборановые соединения.*2. Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что в качестве карборановых соединений бора используют изопропилкарборан.