Монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой, отличающиеся материалом или формой: ..карбиды – C30B 29/36

Изобретение относится к области получения карбида кремния, используемого в полупроводниковой промышленности в качестве материала для радиопоглощающих покрытий, диодов, светодиодов, солнечных элементов и силовых вентилей. Карбид кремния получают перемещением ленты углеродной фольги в горизонтальной плоскости с подачей к ее поверхности расплавленного кремния, при этом процесс проводят в динамическом вакууме, а скорость перемещения ленты задают в пределах 0,5-3,0 м/мин, в результате чего формируются микрокристаллы полупроводникового карбида кремния кубической структуры в форме самосвязанного слоя. Эти кристаллы связываются тонкими прослойками избыточного кремния, поступающего из питателя. После извлечения ленты с выращенным слоем ее нарезают на мерные полосы, размещают их в печи и нагревают на воздухе до температуры 1050°C в течение 8 часов. В результате этой операции удаляется подложка из углеродной фольги, а прослойки кремния, связывающие кристаллы SiC, превращаются в его двуокись, электрически взаимно изолирующие эти кристаллы, что позволяет использовать подобный материал при повышенных температурах. 2 ил., 7 пр.

Изобретение может быть использовано в изготовлении полупроводниковых материалов. Способ получения монолитных кристаллов карбида кремния включает i) помещение смеси, содержащей крошку поликристаллического кремния и порошок углерода, на дно цилиндрической реакционной камеры, имеющей крышку; ii) герметизацию цилиндрической реакционной камеры; iii) помещение цилиндрической реакционной камеры в вакуумную печь; iv) откачивание из печи воздуха; v) заполнение печи смесью газов, которые по существу являются инертными газами, до приблизительно атмосферного давления; vi) нагревание цилиндрической реакционной камеры в печи до температуры от 1975 до 2500°С; vii) снижение давления в цилиндрической реакционной камере до менее 50 Торр, но не менее 0,05 Торр; и viii) осуществление сублимации и конденсации паров на внутренней части крышки цилиндрической реакционной камеры. Изобретение позволяет получить большие кристаллы карбида кремния, создать воспроизводимый способ выращивания кристаллов с высокой степенью чистоты. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического SiC, используемого для изготовления интегральных микросхем. Способ получения монокристаллического SiC сублимацией источника SiC на затравочный монокристалл SiC предусматривает предварительное травление поверхности затравочного монокристалла SiC в процессе подъема температуры в ростовой ячейке. Травление поверхности затравочного кристалла SiC проводят сублимированным AlN, располагая между затравочным кристаллом и источником SiC источник AlN, например, в виде порошка AlN, размещенного в кювете, закрепленной в ростовой ячейке на держателе напротив затравочного кристалла или в виде пластины со слоем AlN, закрепленной на стенке ростовой ячейки напротив затравочного кристалла. Количество размещаемого в ростовой ячейке AlN определяют из расчета М=3 nR (H²+r²), где М - количество размещаемого в ростовой ячейке A1N, г, n=0,5 2,0 - параметр статистического разброса, R - глубина нарушенного слоя затравочного кристалла, см, р=3,2 - плотность монокристалла SiC, г/см³, Н - расстояние "затравочный кристалл - источник AlN", см, r - радиус затравочного кристалла, см. Способ позволяет упростить и удешевить технологию получения монокристаллического SiC, а также увеличить срок службы ростовой ячейки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к выращиванию и обработке монокристаллов синтетического карбида кремния - муассанита, который может быть использован для электронной промышленности, ювелирного производства, а также в качестве стекла или корпуса для часов. Способ включает одновременное выращивание множества заготовок кристаллов муассанита в сотовой форме формирующего графита, их разделение на отдельные кристаллы, огранку, шлифовку и полировку. Перед огранкой, шлифовкой и полировкой проводят операцию по наклейке заготовок на оправку, а затем по переклейке заготовок на их обратную сторону. Полировку проводят путем полирования муассанита на керамическом круге, вращающемся со скоростью от 200 до 300 об/мин, с использованием алмазного порошка (спрея) с размером зерна от 0,125 до 0,45 мкм, обеспечивая глубину рисок меньшую, чем длина световой волны видимой части спектра, при этом обрезанные и сколотые края и заготовки с дефектами, непригодные для огранки, размельчают и возвращают на стадию выращивания. Для шлифовки может быть использована шлифовальная паста с размером зерна 0,25 мкм. Технический результат изобретения заключается в повышении качества кристаллов, а также увеличении производительности за счет исключения операции резки, получая при выращивании заготовки, и, как следствие, снижении затрат на производство и потерь материала при резке. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к микроэлектронике и касается технологии получения монокристаллического SiC - широко распространенного материала, используемого при изготовлении интегральных микросхем. Способ получения монокристаллического SiC включает сублимацию источника SiC, размещенного в тигле, на подложку из затравочного монокристалла SiC, также размещенного в тигле на графитовом держателе с использованием переходного слоя. Этот слой содержит механическую смесь порошков углерода и карбида кремния в виде любых их модификаций, с добавлением связующего или без него. Его размещают между затравочным кристаллом и держателем, а поверхности затравочного кристалла и держателя затравки обработаны адгезивом. Переходный слой может состоять из нескольких подслоев различного состава, нанесенных последовательно. При нанесении переходного слоя используют суспензию порошков карбида кремния и углерода в виде графита или сажи, при этом в качестве дисперсионной среды для получения суспензии используют изопропиловый, или виниловый, или этиловый спирт. Технический результат предлагаемого способа заключается в снижении механических напряжений в затравке и, как следствие, улучшении качества целевого продукта. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к полупроводниковым материалам и технологии их получения и может быть использовано в электронике. Полупроводниковый кристалл карбида кремния содержит монокристаллическую затравочную часть 21 и монокристаллическую выращенную часть 22 на указанной затравочной части 21, при этом затравочная 21 и выращенная 22 части образуют по существу правильный цилиндрический монокристалл карбида кремния 20, причем границу раздела между выращенной и затравочной частью определяет затравочная грань 23, которая по существу параллельна основаниям указанного правильного цилиндрического монокристалла 20 и имеет отклонение от оси на угол примерно 0,5°-12° относительно базовой плоскости 26 монокристалла 20, а указанная монокристаллическая выращенная часть воспроизводит политип указанной монокристаллической затравочной части и имеет диаметр, по меньшей мере, примерно 100 мм. Изобретение обеспечивает получение высококачественных (с малым содержанием дефектов) монокристаллов карбида кремния большого диаметра, из которых можно получать отдельные пластины с внеосевыми поверхностями в форме круга. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов конденсацией испаряемого или сублимируемого материала и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. В ростовой камере, снабженной теплоизоляцией, размещают параллельно одна напротив другой испаряющуюся поверхность поликристаллического карбида кремния и ростовую поверхность затравочного кристалла. Ростовую камеру нагревают. Одновременно с нагревом ростовой камеры затравочный кристалл охлаждают через пирометрическое отверстие в теплоизоляции ростовой камеры. В зоне роста создают поле рабочих температур с осевым градиентом в направлении от затравочного кристалла к источнику карбида кремния. Рост кристалла происходит за счет испарения поликристаллического карбида кремния и кристаллизации карбида кремния из паровой фазы на ростовой поверхности затравочного кристалла. Перед тем как начать охлаждение монокристалла в пирометрическое отверстие устанавливают теплоизолирующую заглушку. Температуру монокристалла снижают постепенно со скоростью 30-100°С в час, уменьшая мощность нагревателя ростовой камеры. Изобретение направлено на повышение качества монокристаллов карбида кремния при одновременном повышении скорости их роста. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к микроэлектронике и касается технологии получения монокристаллического SiC, используемого для изготовления интегральных микросхем. Способ получения монокристаллического SiC предусматривает сублимацию источника SiC 9, размещенного в тигле, на подложку из затравочного монокристалла SiC 8 при прохождении паровой фазы источника SiC 9 через барьерный уловитель углерода (БУУ). В качестве БУУ используют не менее двух перекрывающихся пластин 10, 11, выполненных из жаропрочного материала (графита, тантала или ниобия) и установленных параллельно основанию тигля из расчета h=(0,2÷0,6)·d·(1- ), где h - расстояние между перекрывающимися пластинами, мм; d - диаметр тигля, мм; - коэффициент перекрытия (отношение площади, перекрываемой смежными пластинами, к площади тигля), равный 0,5-0,8. Технический результат изобретения заключается в повышении скорости роста SiC (оптимально 1,5 мм/ч) при высоком качестве целевого продукта, характеризуемом плотностью микропор 19-25 см^-2. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технологии производства гетероэпитаксиальных структур карбида кремния на кремнии, которые могут быть использованы в качестве подложек при изготовлении элементов полупроводниковой электроники, способных работать в условиях повышенных уровней радиации и высоких температур. Реактор для синтеза гетероэпитаксальных пленок карбида кремния на кремниевой подложке путем химического осаждения из газовой фазы включает кварцевую трубу с размещенным в ней контейнером 5 с подложкой 1, нагреватели 6 с резистивным или индукционным типом нагрева и средства подачи в зону синтеза компонентов пленки и водорода, при этом средство подачи водорода содержит активный водород и выполнено в виде трубок 9, расположенных в верхней и нижней стенках контейнера 5 и содержащих отверстия, направленные по нормали к подложке 1, а средство подачи компонентов пленки размещено в испарителе 10 с газораспределительным кольцом с отверстиями, через которые данные компоненты вводятся в зону синтеза параллельно подложке, при этом указанные средства подачи размещены отдельно друг от друга. Отличительная особенность реактора заключается в том, что нагреватели и подложки располагаются параллельно, образуя сэндвич. Данная конструкция позволяет более эффективно использовать излучение от каждого нагревателя. Синтез пленки карбида кремния осуществляют в условиях пониженного давления от 5·10² до 5·10^-2 Па на поверхности как минимум двух кремниевых подложек, имеющих температуру от 800 до 1380°С, и при температуре водорода выше температуры подложки и компонентов пленки как минимум на 100°С. Изобретение позволяет синтезировать высококачественные гетероэпитаксиальные монокристаллические пленки карбида кремния на кремнии при температурах до 1400°С. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике для выращивания кристаллов карбида кремния на подложках. Устройство содержит камеру (1), расположенную вдоль оси, причем камера (1) включает отдельные средства (2, 3) для входа газов, содержащих углерод, и для газов, содержащих кремний, средство для поддерживания подложки (4), расположенное в первой концевой зоне (Z1) камеры, средство для выпуска отработанных газов (5), расположенное вблизи средства для поддерживания (4), и средство для нагревания, обеспечивающее нагревание камеры (1) до температуры свыше 1800°C; средство (2) для входа газов, содержащих кремний, которое размещено, сформировано и отрегулировано таким образом, что газы, содержащие кремний, входят во вторую концевую зону (Z2) камеры; средство (3) для входа газов, содержащих углерод, которое размещено, сформировано и отрегулировано таким образом, что углерод и кремний контактируют, по существу, в центральной зоне (ZC) камеры, удаленной и от концевой первой зоны (Z1) и от концевой второй зоны (Z2), при этом средство (2) для входа газов, содержащих кремний, содержит трубку, которая открыта во вторую зону (Z2) камеры и которая имеет в области ее концевой части ячейку для испарения жидких кремниевых частиц. Изобретение позволяет выращивать кристаллы карбида кремния с однородной кристаллической структурой и однородным химическим составом с постоянной скоростью роста. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротермическому оборудованию и предназначено, в частности, для производства монокристаллов карбида кремния эпитаксией из газовой фазы. Печь для эпитаксии карбида кремния включает водоохлаждаемый корпус с крышкой, нагреватели, тепловые экраны, кристаллизатор со съемной крышкой, смотровое окно, патрубок для вакуумирования, систему водоохлаждения, электропитания и контрольно-измерительную аппаратуру. Корпус печи снабжен люком для загрузки кристаллизаторов, а в полости печи установлена карусель, на которой по окружности размещены ячейки для кристаллизаторов, причем ось карусели соединена с механизмом ее вращения, а кристаллизаторы установлены с возможностью их подачи к съемной крышке, установленной в нагревателе, при помощи механизма подъема. Конструкция печи позволяет выращивать крупноразмерные монокристаллы SiC высокого качества в непрерывном режиме с высокой скоростью роста и в стабильных температурных условиях. 4 ил.

Изобретение относится к материалам электронной техники, в частности к технологии производства монокристаллов карбида кремния эпитаксией из газовой фазы. Тигель содержит корпус и крышку с пьедесталом, при этом крышка снабжена концентрическими пазами, в которые вставляются теплопередающие элементы, которые увеличивают температуру части поверхности крышки, на которой растут поликристаллы, что замедляет их рост. В результате выращиваемый монокристаллический SiC начинает расти одновременно и в направлении 90 градусов к грани (0001), используя при этом поверхность поликристаллов как продолжение пьедестала. Учитывая, что скорость роста SiC в направлении 90 градусов к грани SiC подложки гораздо выше скорости роста в направлении (0001), то за несколько циклов монокристалл увеличивается в диаметре, занимая всю поверхность крышки, и продолжает расти по высоте, несмотря на наличие вокруг него паразитных поликристаллических сростков. 2 ил.