Способ получения слоев карбида кремния

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ Сотоз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 01,11,77 а(72) Авторы изобретения Г.А. Гуманский, И.М, Белый, В,С. Соловьев, И.С. Ташлыков и В.С, Тишков Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В,И.Ленина(54) спОсОБ пОлучениЯ слОеВ кАРБиДА КРЕМНИЯ Изобретение касается производства полупроводниковых материалов и может быть использовано предпри яти ями, занятыми разработкой и изготовлением приборов на основе карбида кремния. Известен способ получения слоев карбида кремния на монокристалле вне" дрением 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 1 бра/смо,интегральные потоки для каждо ступени легирования были порядка 10 ион/см 1.2. 2Однако существующие способы получения слоев карбида кремния легированием ускоренных ионов углерода вкремний позволяют получать слои кар 5 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 происходятпотери синтеэируемого соединения врезультате катодного распыления, усиленного испарением поверхностных слоевкристалла при высоких температурахимплантации.Цель изобретения - увеличениетолщины слоя карбида кремния и его од нородности.Поставленная цель достигаетсятем, что на поверхность монокристаллакремчия предварительно наносят слойуглерода толщиной 300 - 800 1, а бом бардировку ионами ведут импульсамидлительностью 1 - 20 мсек с частотойследования 15 - 20 импульсов в 1 сек.Способ поясняется чертежом,Ионы углерода, используемые для З 0 легирования, получают из графитовых561331 формула изобретения 1 О бородоваКорректор СПодписноенистров СССРийВ 4 Й Составитель ВезТехреп С,БецаТираж 947комитета Совета Иибретений и открытРаушская наб., ужгород, ул. Пр Л.Жаворонков Редакт 1/7 ИПИ Государстве по дел 113035 МоскваЗаказ ого изо Жт, г лиал ППП Пате оек 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,выроковбльтным 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-4живают постоянной в процессе легирования при 720 - 750 фС. Длительность импульсов ионного тока 5 мсек,. частота их следования 15 - 20 импульсов в 1 сек. Нанесенный слой углерода для примененной энергии ионов углерода составляет 500 К. Для восстановления углеродного слоя используют поток па ров углерода, испускаемых ионным источником, находящимся на расстоянии 10 см от кремниевой мишени.Внедрение ионов углерода вздут в вакууме порядка 10 торр.Предлагаемый способ позволяет получать однородные по составу слои карбида кремния в качестве затравокбольшой площади для последующего эпитаксиального наращивания; Формироватьдетали микросхем нли участков карбидакремния в интегральных полупроводниковых схемах для использования в влектронных устройствах,Способ получения слоев карбидакремния бомбардировкой поверхностимонокристалла кремния ионным пучкомуглерода с энергией 30 - 100 кэв,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения толщины слоя егооднородности, на поверхность монокристалла кремния предварительно наносятрлой углерода толщиной 300 - 800 А,20 а бомбардировку ионами ведут импульсами длительностью 1- 20 мсек с частотой следования,15 - 20 импульсовв 1 секИсточиики информации, принятыеИ во внимание при экспертизе:1. Баранова Е.К. Доклады АН СССРт. 200, Р 4, 1971, с.869,2. Ф.Я ЯаФЪе нчцти 3,ЕгпазсИеС й Э. ЕЕес 4 госЬетн 5 ос 1974,ч 12, l-4,р 58630