RU2013138480A - Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы - Google Patents

Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы Download PDF

Info

Publication number
RU2013138480A
RU2013138480A RU2013138480/28A RU2013138480A RU2013138480A RU 2013138480 A RU2013138480 A RU 2013138480A RU 2013138480/28 A RU2013138480/28 A RU 2013138480/28A RU 2013138480 A RU2013138480 A RU 2013138480A RU 2013138480 A RU2013138480 A RU 2013138480A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate holder
reaction
gases
reaction chamber
layer
Prior art date
Application number
RU2013138480/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2548578C2 (ru
Inventor
Валерий Анатольевич Буробин
Андрей Владимирович Зверев
Алексей Андреевич Арендаренко
Original Assignee
Валерий Анатольевич Буробин
Андрей Владимирович Зверев
Алексей Андреевич Арендаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Анатольевич Буробин, Андрей Владимирович Зверев, Алексей Андреевич Арендаренко filed Critical Валерий Анатольевич Буробин
Priority to RU2013138480/28A priority Critical patent/RU2548578C2/ru
Priority to CN201480031683.5A priority patent/CN105493240B/zh
Priority to PCT/RU2014/000538 priority patent/WO2015026265A1/en
Priority to EP14838188.2A priority patent/EP2984678B1/en
Priority to TW104106067A priority patent/TWI570262B/zh
Publication of RU2013138480A publication Critical patent/RU2013138480A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2548578C2 publication Critical patent/RU2548578C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/301—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45504—Laminar flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45508—Radial flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/4558—Perforated rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591—Fixed means, e.g. wings, baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C30B29/48—AIIBVI compounds wherein A is Zn, Cd or Hg, and B is S, Se or Te
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/0242—Crystalline insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02458—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
    • H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02579—P-type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

1. Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD), в котором используют:(i) реактор с круглой, относительно центральной вертикальной оси реакционной камерой;(ii) горизонтально расположенный подложкодержатель, установленный в упомянутой реакционной камере с возможностью вращения относительно упомянутой оси;(iii) круглый экран, установленный в упомянутой реакционной камере на расстоянии приблизительно 15÷40 миллиметров над упомянутым подложкодержателем, и имеющий больший диаметр, нежели упомянутый подложкодержатель, в котором(а) поддерживают предварительно заданную температуру упомянутого подложкодержателя;(б) равномерно вращают упомянутый подложкодержатель относительно упомянутой оси;(в) по меньшей мере два реакционных газа раздельно подают в различные радиальные секторы упомянутой реакционной камеры, при этом, по меньшей мере, один из упомянутых газов содержит металлорганическое соединение (МОС), способное к разложению с образованием слоя атомов металла III или II группы, а, по меньшей мере, один другой из упомянутых газов содержит гидрид элемента V или VI группы, соответственно, способный реагировать с атомами металла III или II группы в упомянутом слое, соответственно;(г) подачу упомянутых реакционных газов осуществляют в такой последовательности, чтобы упомянутый слой, получаемый из упомянутого реакционного газа, содержащего МОС элемента III или II группы, подвергать воздействию упомянутым реакционным газом, содержащим гидрид элемента V или VI группы, соответственно;(д

Claims (7)

1. Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD), в котором используют:
(i) реактор с круглой, относительно центральной вертикальной оси реакционной камерой;
(ii) горизонтально расположенный подложкодержатель, установленный в упомянутой реакционной камере с возможностью вращения относительно упомянутой оси;
(iii) круглый экран, установленный в упомянутой реакционной камере на расстоянии приблизительно 15÷40 миллиметров над упомянутым подложкодержателем, и имеющий больший диаметр, нежели упомянутый подложкодержатель, в котором
(а) поддерживают предварительно заданную температуру упомянутого подложкодержателя;
(б) равномерно вращают упомянутый подложкодержатель относительно упомянутой оси;
(в) по меньшей мере два реакционных газа раздельно подают в различные радиальные секторы упомянутой реакционной камеры, при этом, по меньшей мере, один из упомянутых газов содержит металлорганическое соединение (МОС), способное к разложению с образованием слоя атомов металла III или II группы, а, по меньшей мере, один другой из упомянутых газов содержит гидрид элемента V или VI группы, соответственно, способный реагировать с атомами металла III или II группы в упомянутом слое, соответственно;
(г) подачу упомянутых реакционных газов осуществляют в такой последовательности, чтобы упомянутый слой, получаемый из упомянутого реакционного газа, содержащего МОС элемента III или II группы, подвергать воздействию упомянутым реакционным газом, содержащим гидрид элемента V или VI группы, соответственно;
(д) в секторы между потоками упомянутых реакционных газов подают транспортный газ для предотвращения смешивания упомянутых реакционных газов друг с другом;
(е) подачу в реакционную камеру реакционных газов и транспортного газа, упомянутых выше, осуществляют непрерывно в течение всего времени роста упомянутого слоя;
(ж) реакционные газы и транспортный газ, упомянутые выше, подают таким образом, чтобы обеспечить течение их в радиальном направлении внутри реакционной камеры с равной скоростью на одном диаметре во всех ее секторах;
(з) круговую скорость вращения подложкодержателя, концентрацию МОС в упомянутом реакционном газе, и его (газа) расход подбирают, таким образом, чтобы толщина упомянутого слоя, осаждаемого за один полный оборот подложкодержателя, составляла приблизительно 0,6÷1,0 моноатомного слоя;
(и) подачу реакционных газов и транспортного газа, упомянутых выше, осуществляют, по существу, горизонтально через группы отверстий диаметром менее 1 миллиметра, расположенных с поверхностной плотностью 5÷20 отверстий/см2, таким образом, чтобы перечисленные газы проходили над подложкодержателем в радиальном направлении, ламинарно, в режиме вытеснения, а толщина растущего слоя материала d, была бы по существу равна произведению k·a·n, где:
k - действительное положительное число, характеризующее долю от моноатомного слоя, осаждающегося за один полный оборот подложкодержателя;
a - действительное положительное число, характеризующее параметр решетки выращиваемого материала;
n - целое положительное число, характеризующее число полных оборотов указанного подложкодержателя.
2. Способ по п.1, в котором температуру упомянутого экрана поддерживают в диапазоне от 0,6 до 0,9 от температуры подложкодержателя для предотвращения возникновения рециркуляции в указанной реакционной камере.
3. Способ по п.1, в котором упомянутый экран выполнен в виде конуса с углом между указанной центральной осью и поверхностью диска в диапазоне от 90° до 60°C.
4. Способ по п.1, в котором реакционные газы и транспортный газ подают в упомянутую реакционную камеру с периферии реактора и выводят через его центральную зону.
5. Способ по п.1, в котором реакционные газы и транспортный газ подают в упомянутую реакционную камеру из центральной зоны реактора, а выводят через его периферическую зону.
6. Способ по п.1, в котором одновременно с вращением подложкодержателя относительно упомянутой центральной вертикальной оси осуществляют вращение подложек, расположенных на нем.
7. Способ по п.1, в котором в один из секторов упомянутого реактора подают реакционный газ, содержащий, по меньшей мере, два соединения металла III или II группы периодической системы элементов, а в другой сектор упомянутого реактора подают реакционный газ, содержащий, по меньшей мере, один гидрид элемента, относящегося к V или VI группе соответственно.
RU2013138480/28A 2013-08-19 2013-08-19 Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы RU2548578C2 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138480/28A RU2548578C2 (ru) 2013-08-19 2013-08-19 Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы
CN201480031683.5A CN105493240B (zh) 2013-08-19 2014-07-21 产生二元半导体材料磊晶层的方法
PCT/RU2014/000538 WO2015026265A1 (en) 2013-08-19 2014-07-21 Method of producing epitaxial layer of binary semiconductor material
EP14838188.2A EP2984678B1 (en) 2013-08-19 2014-07-21 Method of producing epitaxial layer of binary semiconductor material
TW104106067A TWI570262B (zh) 2013-08-19 2015-02-25 利用金屬－有機化學氣相沈積法於單晶基材上產生二元半導體材料的磊晶層之方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138480/28A RU2548578C2 (ru) 2013-08-19 2013-08-19 Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013138480A true RU2013138480A (ru) 2015-02-27
RU2548578C2 RU2548578C2 (ru) 2015-04-20

Family

ID=52483949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013138480/28A RU2548578C2 (ru) 2013-08-19 2013-08-19 Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2984678B1 (ru)
CN (1) CN105493240B (ru)
RU (1) RU2548578C2 (ru)
TW (1) TWI570262B (ru)
WO (1) WO2015026265A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673515C2 (ru) * 2017-02-02 2018-11-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Монолюм" Способ подачи газов в реактор для выращивания эпитаксиальных структур на основе нитридов металлов iii группы и устройство для его осуществления
RU2658503C1 (ru) * 2017-06-14 2018-06-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Способ низкотемпературной плазмоактивированной гетероэпитаксии наноразмерных пленок нитридов металлов третьей группы таблицы Д.И. Менделеева
CN109208071A (zh) * 2018-10-25 2019-01-15 绵阳市伯夏科技有限公司 灯珠加工用旋转盘式反应室
CN113088934A (zh) * 2020-12-14 2021-07-09 芯三代半导体科技(苏州)有限公司 旋转装置
CN113699509B (zh) * 2021-10-27 2022-02-01 苏州长光华芯光电技术股份有限公司 一种半导体生长设备及其工作方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4976996A (en) * 1987-02-17 1990-12-11 Lam Research Corporation Chemical vapor deposition reactor and method of use thereof
DE10015371A1 (de) * 2000-03-28 2001-10-18 Huga Optotech Inc Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung epitaktischer Schichten mittels EGAS-Technik
RU2187172C1 (ru) * 2001-01-09 2002-08-10 Фонд поддержки науки и образования Способ получения эпитаксиального слоя полупроводника iii-нитрида на чужеродной подложке
JP2004014953A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Tokyo Electron Ltd 処理装置および処理方法
US6818249B2 (en) * 2003-03-03 2004-11-16 Micron Technology, Inc. Reactors, systems with reaction chambers, and methods for depositing materials onto micro-device workpieces
RU2462786C2 (ru) * 2005-02-28 2012-09-27 Зульцер Метко Аг Способ и установка для эпитаксиального выращивания полупроводников типа iii-v, устройство генерации низкотемпературной плазмы высокой плотности, эпитаксиальный слой нитрида металла, эпитаксиальная гетероструктура нитрида металла и полупроводник
RU2414549C2 (ru) * 2009-02-19 2011-03-20 Самсунг Лед Ко., Лтд. Способ выращивания слоя нитрида галлия и способ получения нитридного полупроводникового устройства
US20100263588A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Gan Zhiyin Methods and apparatus for epitaxial growth of semiconductor materials
KR101884003B1 (ko) * 2011-03-22 2018-07-31 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 화학 기상 증착 챔버를 위한 라이너 조립체
CN103132140A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 甘志银 氢化物气相外延装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201604307A (zh) 2016-02-01
EP2984678A1 (en) 2016-02-17
EP2984678A4 (en) 2016-06-15
CN105493240B (zh) 2017-04-12
RU2548578C2 (ru) 2015-04-20
WO2015026265A1 (en) 2015-02-26
EP2984678B1 (en) 2017-09-06
TWI570262B (zh) 2017-02-11
CN105493240A (zh) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013138480A (ru) Способ получения эпитаксиального слоя бинарного полупроводникового материала на монокристаллической подложке посредством металлоорганического химического осаждения из газовой фазы
US20100003405A1 (en) Method for depositing layers in a cvd reactor and gas inlet element for a cvd reactor
JP2013526474A5 (ru)
WO2014008557A1 (en) Apparatus and method for film formation
JP2024503166A (ja) 半導体成長装置及びその動作方法
JP2011222592A (ja) 気相成長装置及び気相成長方法
US20130276707A1 (en) Vertical furnace with circumferentially distributed gas inlet system
CN103160814B (zh) 反应室及其气流控制方法
US9404182B2 (en) Multi-wafer reactor
JP5409413B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体の気相成長装置
US20190032244A1 (en) Chemical vapor deposition system
JP2013004956A (ja) 薄膜形成のための回転システム及びその方法
TWI490367B (zh) 金屬有機化合物化學氣相沉積方法及其裝置
JP2010238831A (ja) 気相成長装置及び気相成長方法
JP2008130916A (ja) 気相成長方法
CN101445955A (zh) 空间调制原子层化学气相淀积外延生长的装置及方法
US9506146B2 (en) Thin film vapor deposition method and thin film vapor deposition apparatus
JPS61275192A (ja) 半導体薄膜気相成長法
JP2018037456A5 (ru)
RU2658503C1 (ru) Способ низкотемпературной плазмоактивированной гетероэпитаксии наноразмерных пленок нитридов металлов третьей группы таблицы Д.И. Менделеева
CN102492938B (zh) 一种单接触式自转公转基舟
JP2005303168A (ja) 気相成長装置
KR101804127B1 (ko) 박막 증착 방법
JP2010232236A (ja) 気相成長装置
JP2010267982A (ja) 基板の表面に均一なエピタキシャル層を成長させる方法および回転ディスク式反応器

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant