Zur Herstellung und Untersuchung einkristalliner isolierender Substrate für mikroelektronische Zwecke

Abstract

Die an Substrate ftir die Halbleiterepitaxie zu stellenden Forderungen werden diskutiert und unter diesem Gesichtspunkt die wichtigsten der bisher verwendeten einkristallinen isolierenden Substratmaterialien erortert. Ausfiihrlicher wird auf die Materialbesonderheiten des Mg-Al-Spinells eingegangen und uber eigene Untersuchungen sowohl an ,,as grown" als auch an getemperten Verneuil-Spinellen berichtet. Die Ergebnisse verschiedener Polierverfahren bei der Substratherstellung wurden rasterelektronenmikroskopisch sowie mit Hilfe der Reflexionselektronenbeugung untersucht und miteinander verglichen. Eine h u n g der mechanisch polierten Substrate mit heil3er Phosphorsilure brachte, nach dem Kriterium der Reflexionselektronenbeugung, eine vollstcindige Abtragung der gestorten Ober - mamTcsi nepsHe p e 3 y n b~a~~ nonyseam u uccaeaoBanusi 06pa3so~ k13 Mg-Al- EinfiihrungDiinne einkristalhe Halbleiterschichten auf isolierenden einkristallinen Substraten beanspruchen seit einiger Zeit sowohl das Interesse bedeutender Industrielaboratorien als auch zahlreicher anderer Forschungseinrichtungen. Dieses Interesse begriindet sich einmal darin, daB diinne Halbleiterschichten auf Saphir-oder Spinellsubstraten verbesserte oder neuartige Bauelementeanordnungen moglich machen. So wird beispielsweise iiber MOS-Schaltkreise berichtet, die aus dunnen epitektisohen Si-Schichten auf Saphir (Silicon on Sapphire: SOS-Technik) bzw. Spinellsubstraten hergestellt wurden. Derartige SOS-Schaltkreise gestatten gegeniiber den ublichen Si-Schaltkreisen eine wesentlich bessere l) Vortrag, gehelten auf der Arbeitstagung ,,Physik und Technik des Hochvakuurns -Diinne Schichten" vom 2. -6. Oktober 1972 in Dresden, DDR.