Способ получения структур арсенида галлия для интегральных схем на основе полевых транзисторов шоттки

(51) 6 Н 01 Ь 21 18 Оз) А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАР ВЕДОМС ВЕННОЕПАТЕНТНОЕО сссР (ГОспАтент сс ЗОБРЕТЕЙИЯЕЛЬСтВУ ВТОРСКОМУ СВ(71) Львовский политехничнинского комсомола(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕННИДА ГАЛЛИЯ ДЛЯ ИННА ОСНОВЕ ПОЛЕВЫХ ШОТТКИ(57) Изобретение м получения многосло арсенида галлия, исп приборов. Сущност что буферный слой формируют путем тр вательного наращив каждая из которых с ожет быть испо йных гетероструктур ользуемых при созд ь способа заключае на подложке арсен ех-четырехкратного ания нелегированны остоит из двух подсл уровней Е 12 л = 10 и институт им тво СССР й 888761, кл.ИЯ СТРУКТУР АРСЕТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМТРАНЗИСТОРОВ оц ОПИ К.; Плахотная Л.С. ство СССР й 1347791 центрацией глубокил = 10 . 1 таблт 4г льзовдно дляна основе анин С 8 Ч- тся в том, ида галлияпоследох областей, оев с кон - 12 - 2см иИзобретение относится к технологии полупроводниковых материалов путем газофазной эпитаксии и может быть использовано для получения многослойных гетероструктур на основе арсенида галлия, используемых при создании СВЧ-приборов.Цель изобретения - улучшение электро- физических параметров структур путем подавления диффузии примеси из подложки и уменьшения неоднородности распределения дислокаций в плоскости подложки,Буферный слой создается для снижения и выравнивания плотности дислокаций, существующих в стандартных полуизолирующих подложках нелегированного СаАз от центра к периферии в пределах 3 10 см до 5 10 см и концентрации глубоких центров. В высокоомном буферном слое создаются потециальные барьеры, являющиеся геттерами электрически активных дефектов и примесей, диффундирующих из подложки в активные слои, что оказывает влияние на вольт-амперные характеристики создаваемых приборов. Таким образом, потенциальные барьеры буферного слоя получаются не за счет создания чередующихся пар уровней с различной концентрацией носителей заряда, достигаемых Легированием, а за счет создания потенциальных барьеров подслоев путем изменения стехиометрии нелегированного СаАз. Подслои нелегированного СаАз получают в эпитаксиальном реакторе проточного типа за счет попеременного изменения соотношения компонентов Аз 4 и АзСз в газовой смеси.Способ получения структур осуществляют следующим образом, Последовательно выращивают в едином технологическом цикле на полуизолирующей подложке арсе- нида галлия высокоомный буферный слой путем 3-х и 4-х кратного последовательного наращивания нелегированных областей, каждая из которых состоит из двух подслоев с концгент 1 эацией глУбокого УРовнЯ Е 12 п 1=10 см и пг=10 см и толщиной ДО-г0,14 мкм, активный слой и-типа проводимости и контактный слой п-типа проводимости. Скорости потоков Аз 4 в водороде изменяются от 0 до 250 смз/мин и АзСз в водороде от 50 до 300 см /мин.Пример реализации. Проводят получение структур с заданным неоднородным профилем по стехиометрии, содержащим чередующиеся пары концентрации уровней Е 12 п 1=10 г см г и пг=104 см ш. Суммарная35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 заданная толщина буферного слоя равна 1 мкм, толщина каждой области (подслоя) порядка 0,14 мкм, В эпитаксиальную установку С 2877 подают водород, включают печь и выводят ее в рабочий температурный режим (температура источника 780 С, зоны роста 690 С), Через шлюзовое устройство на пьедестале устанавливают подложку ОаАз марки АГПЧ-12-18 (100), затем пьедестал помещают в зону роста. По достижении подложками температуры 690 С с помощью программы производят пуск ростовой (Нг+АзСз) и регулирующей (Нг+Аз 4) парогазовой смеси и проводят наращивание эпитаксиальных структур, управляя концентрацией глубоких уровней Е 12. Для получения в подслое концентрации глубоких уровней, равной 10 скорость потокаг(Нг+АзСз) составляет 250-350 смз/мин (регулирующий канал закрыт), для получения второго подслоя концентрации глубоких уровней Е 12 10 в 50 в см /мин (регулирующий канал пропускает смесь Нг+Аз 4) - 200 см /мин. Такие технологические операзции повторяются 3-4 раза. После осаждения буферного слоя создается активный слой и-типа и контактный слой и-типа. Для этого в реактор дополнительно подается легирующий компонент НгЯ для получения активного слоя толщиной 0,25-0,3 мкм и п=5 10 см . Далее осаждают контактный6слой. По окончании роста производится продувка реактора водородом и разгрузка. В таблице приведены технологические параметры процесса для пяти экспериментов при крайних и средних значениях потоков и электрофизические параметры получаемых при этом значениях структур. Очевидно, что наилучшие результаты достигнуты при скоростях по изобретению,Измерения концантрации глубоких уровней производились на установке 01.ТЯ, каждый раз изменяя режим роста 11 подслоя высокоомного буферного слоя. Технологии активного и контактного слоя оставались неизменными. Были изготовлены тест-образцы, коэффициенты шума которых были определены измерителем характеристик шума Х 5-37, Измерения коэффициента шума производились при частоте 10,6 ГГц.Предполагается повышение стабильности характеристик приборов, а также воспроизводимости и параметров на 8-10.1825234 Составитель Т.СкомороховаТехред М.Моргентал Корректор А.Обручар Редактор Н. Коляда ТиражПодписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 55 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР АРСЕ НИДА ГАЛЛИЯ ДЛЯ ИНТЕГРАЛ ЬНЫХ СХЕМ НА ОСНОВЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ ШОТТКИ, включающий последовательно выращивание в едином технологическом цикле на полуиэолирующей подложке арсенида галлия с ориентацией (100) высокоомного буферного слоя методом газофазного осаждения из смеси, содержащей трихлорид мышьяка с водородом, с использованием источника галлия, активного слоя и-типа+ проводимости и контактного слоя п -типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрофизических параметров структур путем подавления диффузии примеси из подложки и уменьшения неоднородности распределения дисклоквций в плоскости подложки, выращивание высо коо много буферного слоя проводят путем трехчетырехкратного последовательного наращивания нелегированных областейпри температуре осаждения 690 + 10 С,каждая из которых состоит из двух10 подслоев, нижний из которых выращивают при потоке трихлорида машьяка сводородом 250 - 350 см /мин при темзпературе источника галлия 780 + 5 С, аверхний подслой выращивают с исполь 15 зованием дополнительного потока газообразного мышьяка и водорода величиной 50 - 100 см /мин при той жетемпературе источника галлия, при этомкаждый подслой выращивают толщиной2 О не более 0,14 мкм,