| Реферат |
Реферат:
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов, в частности к способам получения тонкопленочных окислов металлов для зашиты поверхности р-n перехода. Способ получения защитных пленок на основе окиси ванадия включает обработку подложек гомогенной смесью тетрахлорида ванадия и кислорода, при этом на поверхности подложки формируют защитный слой окиси ванадия при температуре 150-300°С из газовой фазы, состоящей из тетрахлорида ванадия (VCl4), кислорода (O2) и окиси азота (NO) при мольном соотношении, равном 1:1:(2,2÷3,2), и скорости газового потока 15-20 л/ч. Способ получения тонкопленочного диоксида ванадия, согласно изобретению, позволяет провести процесс при сравнительно низких температурах (150-300°С), что обеспечивает сохранность металлизации и неизменность свойств таких полупроводников, как германий и ряд соединений АIII BV и AIIBV1, и не использовать материалы и оборудование с высокой термической устойчивостью. 5 пр.
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов, в частности к способам получения тонкопленочных окислов металлов для зашиты поверхности р-n перехода.
Известен способ получения окиси ванадия (V2O5) - нагрев кристаллов в окисляющей атмосфере в присутствии ванадия или его соединений при температуре 1200°С [1]. Основным недостатком этого способа является высокая температура. Целью изобретения является получение окиси ванадия при низких температурах.
Сущность технологии получения пленки окиси ванадия заключается в том, что на поверхности подложки формируют защитный слой окиси ванадия при температуре 150-300°С осаждением из газовой фазы за счет реакции между тетрахлоридом ванадия (VCl4) с кислородом (О2) и окисью азота (NO).
Термодинамические расчеты показывают, что в прямом направлении указанная реакция самопроизвольно может протекать с большой скоростью, так как свободная энергия Гиббса имеет отрицательное значение.
В предлагаемом способе процесс ведут из газовой фазы, содержащей тетрахлорид ванадия, кислород и окись азота при мольном соотношении компонентов:
VCl4:O2:NO=1:1:(2.2-3,2)
При этом скорость газового потока составляет 15-20 л/ч. Режимы проведения процесса обусловлены тем, что нижний температурный интервал лимитируется температурой возгонки тетрахлорида ванадия. При проведении процесса выше 300°С все большая часть окиси ванадия окисляется в газовой фазе, засоряя реакционную камеру и ухудшая качество образующейся пленки. Мольное соотношение компонентов: 1:1:(2,2-3,2) обусловлено тем, что снижение содержания окиси азота ниже 2,2 и увеличение выше 3,2 приводит к ухудшению качества защитного слоя из окиси ванадия.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
ПРИМЕР 1. Процесс проводят в реакторе с барабаном, на гранях которого размещены кремниевые пластины. После продувания реактора аргоном нагревают кремниевые пластины до температуры 150°С, затем подают гомогенную смесь, состоящую из тетрахлорида ванадия (VCl4), кислорода с добавкой азота при мольном соотношении (1:1:2,2). При этом на поверхности полупроводника формируется тонкопленочный диэлектрик оксида ванадия с показателем преломления - 1,35-1,38.
ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при мольном соотношении VCl4:O2:NO=1:1:2,5 и температуре 200°С. При этом получают слой тонкопленочного диэлектрика с показателем преломления -1,39-1,42.
ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при мольном соотношении VC14:O2:NO=1:1:3 и температуре 250°С. При этом получают слой тонкопленочного диэлектрика с показателем преломления -1,50-1,53.
ПРИМЕР 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при мольном соотношении VCl4:O2:NO=1:1:3,1 и температуре 250°С. При этом получают слой тонкопленочного диэлектрика с показателем преломления -1,55-1,56.
ПРИМЕР 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при мольном соотношении VCl4:O2:NO=1:1:3,2 и температуре 300°С. При этом получают слой тонкопленочного диэлектрика с показателем преломления 1,52-1,54.
Как следует из результатов опытов, уже при температуре 200°С получают пленки оксида ванадия с хорошими основными показателями, поэтому предложенный способ позволяет провести процесс при низких температурах без ухудшения основных показателей пленок.
Таким образом, предлагаемый способ получения тонкопленочного диэлектрика из тетрахлорида ванадия из газовой фазы позволяет провести процесс при сравнительно низких температурах (150-300°С), что обеспечивает сохранность металлизации и неизменность свойств таких низкотемпературных полупроводников, как германий и ряд соединений АIII BV и AIIBV1, и нет необходимости использования материалов и оборудования с высокой термической устойчивостью.
Литература
1. Курносов А.И., Юдин В.В. «Технология производства полупроводниковых приборов», 1974 г. - С. 263.
Формула изобретения
Способ получения защитных пленок на основе окиси ванадия, включающий обработку подложек гомогенной смесью тетрахлорида ванадия и кислорода при повышенной температуре, отличающийся тем, что на поверхности подложки формируют защитный слой окиси ванадия при температуре 150-300°С из газовой фазы, состоящей из тетрахлорида ванадия (VCl4), кислорода (O2) и окиси азота (NO) при мольном соотношении, равном 1:1:(2,2÷3,2), и скорости газового потока 15-20 л/ч.
|
