LEC法生长高质量6英寸InP单晶

作者：邵会民; 孙聂枫^*; 张晓丹; 王书杰; 刘惠生; 孙同年; 康永

来源：半导体技术, 2020, 45(08): 617-651.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2020.08.007

• InP单晶
• 液封直拉(LEC)法
• 温度梯度
• 位错密度
• 平缓放肩工艺

制备大直径单晶是降低器件成本的重要手段之一。对于制备大尺寸半绝缘InP单晶而言,由于其需要在高温高压环境下生长,随着热场尺寸的增大,炉体中气氛以及熔体中的对流增大,因而易产生孪晶和多晶。采用液封直拉(LEC)技术,通过多温区热场优化设计,调节各段加热器功率,降低了大尺寸热场温度梯度,提高了热场的对称性和稳定性,获得了平坦的固液界面,同时采用平缓放肩工艺抑制孪晶的形成。重复生长出约9.5 kg的6英寸(1英寸=2.54 cm)InP单晶,直径6英寸以上的单晶部分长度大于67 mm。测试结果表明,单晶片位错密度小于1×104 cm-2,电阻率大于107Ω·cm。从晶体生长和测试结果可以看出,合适的温度梯度可以使固液界面比较平坦,有效降低InP晶体的位错密度,电阻率片内均匀性为8.7%。

• 单位
  专用集成电路重点实验室; 中国电子科技集团公司第十三研究所