RU97110653A

RU97110653A - Способ уменьшения образования микротрубочек при эпитаксиальном росте карбида кремния и получающихся в результате структур карбида кремния

Info

Publication number: RU97110653A
Application number: RU97110653/25A
Authority: RU
Inventors: В.А. Дмитриев; С.В. Рендакова; В.А. Иванцов; Келвин Х. Картер (младший)
Original assignee: Кри Рисерч, Инк.
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 1999-05-20

Claims

1. Способ получения эпитаксиальных слоев карбида кремния, которые являются по существу свободными от дефектов в виде микротрубочек, включающий: рост объемных кристаллов карбида кремния с использованием методики затравочной сублимации; образование первого эпитаксиального слоя карбида кремния на подложке, полученной из объемного кристалла с использованием методики жидкофазной эпитаксии до тех пор, пока слой не приобретет толщину, достаточную для того, чтобы закрыть дефекты в виде микротрубочек, распространяемые подложкой в растущий первый эпитаксиальный слой с тем, чтобы воспроизведение дефектов в виде микротрубочек по существу уменьшилось при росте из расплава первого эпитаксиального слоя; и после этого образование второго эпитаксиального слоя карбида кремния на первом эпитаксиальном слое карбида кремния путем химического осаждения из паровой фазы.

2. Способ эпитаксиального роста по п. 1, где стадия роста объемного монокристалла включает рост объемного монокристалла из либо политипа 6H, либо 4H, и стадия формирования первого эпитаксиального слоя включает формирование первого эпитаксиального слоя того же политипа, что и подложка.

3. Способ эпитаксиального роста по п. 1, где стадия формирования первого эпитаксиального слоя включает формирование первого эпитаксиального слоя с проводимостью первого типа, и стадия формирования второго эпитаксиального слоя включает формирование второго слоя с проводимостью противоположного типа по отношению к первому эпитаксиальному слою, тем самым образуя p-n переход между первым и вторым эпитаксиальными слоями.

4. Способ эпитаксиального роста по п. 1, где стадии формирования первого и второго эпитаксиальных слоев включают формирование первого и второго эпитаксиальных слоев с первым типом проводимости, и дополнительно включает стадию формирования третьего эпитаксиального слоя с противоположным типом проводимости на втором эпитаксиальном слое, посредством чего образуется p-n переход между вторым и третьим эпитаксиальными слоями.

5. Способ получения эпитаксиальных слоев карбида кремния, которые являются по существу свободными от дефектов в виде микротрубочек, включающий: рост эпитаксиального слоя карбида кремния на подложке из карбида кремния путем жидкофазной эпитаксии из расплава карбида кремния в кремнии и элемента, который увеличивает растворимость карбида кремния в расплаве, и в котором атомный процент указанного элемента доминирует над атомным процентом кремния, и закрытие дефектов в виде микротрубочек, распространяемых подложкой в эпитаксиальный слой путем продолжения рота эпитаксиального слоя до тех пор, пока эпитаксиальный слой не приобретет толщину, при которой дефекты в виде микротрубочек, присутствующие в подложке, по существу не будут более воспроизводится в эпитаксиальном слое, и количество дефектов в виде микротрубочек в эпитаксиальном слое не уменьшится по существу.

6. Способ получения эпитаксиальных слоев по п. 5, где стадия роста эпитаксиального слоя в расплаве кремния и другого элемента включает рост эпитаксиального слоя в расплаве кремния и германия.

7. Способ получения эпитаксиальных слоев по п. 6, где стадия роста эпитаксиального слоя из расплава содержит рост эпитаксиального слоя в расплаве, в котором атомный процент германия составляет от примерно 70 до 90%.

8. Способ получения эпитаксиальных слоев по п. 5, где стадия роста эпитаксиального слоя в расплаве кремния и другого элемента включает рост эпитаксиального слоя в расплаве с: достаточным атомным процентом кремния для благоприятствования соответствующей скорости роста, но меньшим чем количество кремния, которое вызывало бы самопроизводное образование кристаллов в расплаве: и достаточным атомным процентом повышающего растворимость элемента для оптимизации роста карбида кремния в расплаве, но меньшим чем количество, которое могло бы графитизировать поверхность растущего эпитаксиального слоя.

9. Способ получения эпитаксиальных слоев по п. 5, где стадия роста эпитаксиального слоя на подложке из карбида кремния включает рост слоя на подложке, которая характеризуется плотностью микротрубочек от примерно 50 до 400 на квадратный сантиметр (см^-2).

10. Способ получения эпитаксиальных слоев карбида кремния, которые по существу свободны от дефектов в виде микротрубочек, включающий затравливание карбида кремния с использованием методики сублимационного роста, с подложкой и ее первым эпитаксиальным слоем, образованных согласно способу по п. 5.

11. Структура карбида кремния высокого качества, особенно для использования в мощных электронных приборах, содержащая: подложку из объемного монокристалла карбида кремния; и эпитаксиальный слой карбида кремния на поверхности указанной подложки из карбида кремния, отличающаяся тем, что указанный эпитаксиальный слой демонстрирует профиль линии рентгеновских лучей, имеющий полную ширину на половине максимума в 25 дуговых секунд или менее.

12. Структура карбида кремния по п. 11, где указанная подложка демонстрирует профиль линии рентгеновских лучей, имеющий полную ширину на половине максимума примерно 100 дуговых секунд или менее.

13. Структура карбида кремния по п. 11, где указанная подложка представляет собой либо политип 6H, либо политип 4H, и указанный эпитаксиальный слой имеет тот же самый политип, что и подложка.

14. Структура карбида кремния по п. 11, дополнительно включающая второй эпитаксиальный слой, имеющий противоположный тип проводимости относительно указанного первого эпитаксиального слоя, так что указанные эпитаксиальные слои образуют p-n переход.

15. Структура карбида кремния высокого качества особенно для использования в мощных электронных приборах, содержащая: подложку из объемного монокристалла карбида кремния, имеющую плотность микротрубочек на ее поверхности от примерно 50 до 400 см^-2, и эпитаксиальный слой карбида кремния на указанной поверхности указанной подложки из карбида кремния, указанный эпитаксиальный слой имеет плотность микротрубочек на его поверхности от примерно 0 до 50 см^-2.