Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 3´2010

  

(11) 

013649 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

200701725

(22) 

2006.02.08

(51) 

H01L 21/306 (2006.01)
H01L 21/316
(2006.01)
H01L 21/768
(2006.01)
H01L 21/28
(2006.01)
H01L 21/331
(2006.01)
H01L 21/20
(2006.01)
H01L 29/06
(2006.01)
H01L 21/336
(2006.01)
H01L 33/00
(2010.01)
G06F 21/00
(2006.01)

(31) 

2005/00923

(32) 

2005.03.16

(33) 

TR

(43) 

2008.08.29

(86) 

PCT/IB2006/050406

(87) 

WO 2006/097858 2006.09.21

(71) 

(73) ТУБИТАК (TR)

(72) 

Калем Сереф (TR)

(74) 

Поликарпов А.В., Борисова Е.Н. (RU)

(54) 

МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ С НИЗКОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ОБЛАСТИ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

(57) 1. Способ синтеза микрокристаллических и нанокристаллических структур с низкой диэлектрической проницаемостью, имеющих свойства сегнетоэлектриков и способность к излучению в оптическом диапазоне, в тефлоновом контейнере на подложках на основе германия (Ge), алмаза (С) и/или кремния (Si), включающий следующие стадии:

a) заполнение тефлонового контейнера (3) смесью реагентов HF и HNO3и образование в нем паров реагентов,

b) контактирование смеси с кремниевой пластинкой в течение 5-30 с,

c) добавление в смесь Н2О и покрытие диафрагмы реакционной камеры подложкой, подлежащей обработке,

d) отвод побочных продуктов реакции и избыточного давления из реакционной камеры через отводные каналы,

e) установка температуры в интервале 10-50°С (6), отношения ([HF]+[HNO3])/[H2O] в пределах от 0,5 до 2,5 и отношения [HF]/[HNO3] в пределах от 0,5 до 3,0, что соответствует скорости роста в пределах 0,1-100 мкм/ч,

f) формирование на поверхности подложки гомогенного слоя кристаллических структур с гладкой границей раздела между подложкой и гомогенным слоем кристаллических структур (13),

g) программно-контролируемый отжиг при температурах 50-250°С в течение 30 мин для увеличения прочности слоев кристаллических структур и изменения диэлектрической проницаемости путем внедрения С, N, О и переходных металлов в матрицу кристаллических структур.

2. Способ по п.1, используемый для изготовления упорядоченных структур и компонентов, таких как микро- и нанопроволоки, в котором слои кристаллических структур преобразуют в упомянутые упорядоченные структуры под действием термической обработки при 50-200°С в атмосфере азота, при этом микро- и нанопроволоки формируют при соотношениях ([HF]+[HNO3])/[H2O], превышающих 1,5.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемыми кислотами являются 25-50 мас.% плавиковая кислота и 55-75 мас.% азотная кислота квалификации "для электроники".

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллические структуры являются неорганическими и их диэлектрическая проницаемость может изменяться.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что диэлектрическая проницаемость кристаллических структур может быть изменена с помощью испарения или внедрения и диффузии атомов переходных металлов и N, С и О.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что диэлектрическая проницаемость кристаллических структур меньше чем 2,0, и требуемое в зависимости от применения значение диэлектрической проницаемости может быть установлено с помощью внедрения углерода, азота, кислорода и переходных металлов.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют путем термического нагревания и инфракрасного или ультрафиолетового облучения.

8. Способ изготовления межкомпонентных соединений и интегральных схем, включающий следующие стадии:

a) осаждение металлического слоя-основы на подложку;

b) осаждение слоя полупроводника заданной толщины на металлический слой-основу, полученный на стадии а), причем осаждают слой полупроводника на основе Si (кремния), Ge (германия), С (алмаза);

c) преобразование слоя полупроводника, полученного на стадии b), в диэлектрический слой кристаллических структур в соответствии со способом по п.1;

d) упрочнение этого диэлектрического слоя кристаллических структур с помощью термического отжига и образования слоя диффузионного барьера на диэлектрическом слое кристаллических структур с использованием TaN, SiN, SiC, SiOC;

e) нанесение металлического проводящего слоя на диэлектрический слой, полученный на стадии с), и определение линий передачи и межслойных переходов с помощью обычной технологии фотолитографии.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что линии передачи и межслойные переходы выполнены из серебра, меди, алюминия или золота.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что упомянутые кристаллические структуры являются полупроводниковыми структурами на основе кремния, германия или углерода.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что основой упомянутых подложек является кремний, арсенид галлия, керамика или стекло.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что диэлектрическая проницаемость кристаллических структур между линиями передачи меньше чем 2,0.

13. Биполярный гетеротранзистор, включающий в себя эмиттер (22), базовые металлы (23, 25) и базу (31) из элементов группы IV или сплавов элементов групп III-V Периодической таблицы; коллектор (28) из элементов группы IV или сплавов элементов групп III-V Периодической таблицы и изолирующий слой (29, 30) между базовыми металлами (23, 25) и коллектором (28), содержащий кристаллические структуры, образованные в соответствии со способом по п.1.

14. Биполярный гетеротранзистор по п.13, изготовленный из комбинации полупроводников-элементов групп III-V Периодической таблицы, таких как (Ga, Al)As, (In, Ga)As, (In, Ga)P, причем области базы под эмиттером и стоком изготовлены из материалов на основе кремния.

15. Биполярный гетеротранзистор по п.14, изготовленный из комбинации элементов группы III Периодической таблицы-нитридов, таких как (Ga, Al)N, (In, Ga)N, (In, Al)N.

16. Физический генератор односторонней функции, включающий в себя

подложку интегральной схемы, имеющую первую поверхность (1);

активную зону (32) плоскостного лазера, заключенную между верхним (35) и нижним (36) рефлекторами Брэгга на упомянутой подложке;

слой (37) кристаллических структур на упомянутом рефлекторе Брэгга, образованных в соответствии со способом по п.1;

прозрачный верхний слой на упомянутом слое кристаллических структур.

17. Многокристальный модуль, включающий в себя изоляционный слой между металлическими межсоединениями и металлическим слоем-основой, образованный диэлектрическим слоем кристаллических структур, полученным способом по п.1.

18. Способ соединения подложек при низкой температуре без применения значительного давления, включающий следующие стадии:

a) заполнение тефлонового контейнера (3) смесью реагентов HF и HNO3и образование в нем паров реагентов;

b) контактирование смеси с кремниевой пластинкой в течение 5-30 с;

c) добавление в смесь Н2О и покрытие диафрагмы реакционной камеры подложкой, подлежащей обработке;

d) отвод побочных продуктов реакции и избыточного давления из реакционной камеры через отводные каналы;

e) установка температуры в интервале от 10 до 50°С (6), отношения ([HF]+[HNO3])/[H2O] в пределах от 0,5 до 2,5 и отношения [HF]/[HNO3] в пределах от 0,5 до 3,0, что соответствует скорости роста в пределах 0,1-100 мкм/ч;

f) формирование на поверхности подложки гомогенного слоя кристаллических структур с гладкой границей раздела между подложкой и гомогенным слоем кристаллических структур (13),

g) сжатие поверхностей подложек в течение 300 с при 150-300°С в вакууме 1´10-3 торр (0,133 Па) или в Н2О, азоте или водороде.

19. Использование способа синтеза кристаллических структур по п.1 для производства:

a) диэлектрических слоев, ограничивающих активную область в лазерном или светодиодном резонаторе;

b) материалов с низкотемпературным фазовым переходом в запоминающем устройстве;

c) основы для светоизлучающих центров окраски в источниках света;

d) вспомогательных слоев при формировании воздушных зазоров в производстве считывающих элементов в микро- и наноэлектромеханических компонентах;

e) резонаторов и каналов микро- и наноразмеров на поверхности подложек.



наверх