DE1521465C3 - Verfahren zur Herstellung von texturlosem polykristallinen Silicium - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von texturlosem polykristallinen SiliciumInfo
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Description
sammensetzung des Reaktionsgasgemisches abhängt. Unter dem Ausdruck »beginnende Siliciumcarbidbildung«
ist zu verstehen, daß geringe röntgenographisch eben noch nachweisbare Mengen Siliciumcarbids
zusammen mit Silicium aus dem Reaktionsgasgemisch abgeschieden werden. Von einem spontanen
Einsetzen der Siliciumcarbidbildung unter den genannten Reaktionsbedingungen kann jedoch nicht die
Rede sein.
Vorteilhafterweise wird ein Reaktionsgas verwendet, welches ein Gemisch aus Wasserstoff oder Inertgas
und einer gemischten, d. h. Kohlenstoff und Silicium enthaltenden Halogenverbindung, wie beispielsweise
CH3SiHCl2, enthält, oder aber, es wird ein
Reaktionsgas verwendet, das aus einem Gemisch von Wasserstoff oder Inertgas und Halogenverbindungen
oder Halogenidhydriden von Silicium und Kohlenstoff besteht, beispielsweise ein Gemisch aus Wasserstoff,
SiHCl3 und CH2Cl2. Bei einer speziellen Aüsführungsform
des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Volumenverhältnis der Ausgangsverbindungen
so gewählt, daß der Anteil der siliciumhaltigen Verbindung ein Vielfaches der kohlenstoffhaltigen
Verbindung beträgt, beispielsweise bei Verwendung von SiHCl3 und CH2Cl2 ein Verhältnis von 10:1.
Auf Grund der hohen Aktivierungsenergie der SiIiciumcarbidbildungsreaktion
wird bei der thermischen Zerlegung von Organochlorsilanen, beispielsweise
CH3SiHCl2, unterhalb eines bestimmten Temperaturbereiches,
z. B. bei etwa 1000° C, praktisch reines Silicium, oberhalb eines bestimmten Temperaturbereiches,
bei etwa 1300° C, praktisch reines Siliciumcarbid abgeschieden. In dem dazwischenliegenden
Bereich ist es je nach den Versuchsbedingungen möglich, Silicium gemeinsam mit Siliciumcarbid aus der
Gasreaktion zu gewinnen. An Stelle der Chlorverbindung können selbstverständlich auch andere Halogenverbindungen,
wie beispielsweise SiBr4 oder CHBr3, verwendet werden.
Als Unterlage eignen sich Körper von beliebiger geometrischer Form, insbesondere Plättchen oder
Scheiben aus hitzebeständigem Material, beispielsweise aus isolierenden Stoffen, wie Korund, Geräteporzellan
oder Quarz aus Metallen, wie beispielsweise Molybdän, Tantal od. dgl., oder auch aus Halbleiterstoffen,
wie beispielsweise Siliciumcarbid oder Silicium.
; Zur Herstellung dünner, trägerfreier Schichten eignet
sich insbesondere Quarzglas als Unterlage, das anschließend an die Beschichtung mit konzentrierter
Flußsäure abgelöst werden kann.
Die Abscheidung wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von 1000 bis 1200° C, vorzugsweise bei
1050 bis 1150° C, durchgeführt.
Es wurde festgestellt, daß das durch gleichzeitige Abscheidung von Silicium und Siliciumcarbid hergestellte
texturlose, polykristalline Silicium in vielen Eigenschaften weitgehend denen des einkristallinen
Siliciums entspricht. Es läßt sich daher nach den in der Halbleitertechnik bekannten Methoden, wie
Ätzen, Oxydieren, Legieren, Diffundieren,' Kontaktieren weiterverarbeiten, so daß es für eine Vielzahl
art sich bekannter Halbleiterbauelemente wie Transistoren, Gleichrichter od. dgl. verwendet werden
•kann. Derartige Siliciumschichten lassen sich beispielsweise
nach den bekannten Methoden der Planartechnik weiterverarbeiten. Die Möglichkeit, nach
xjem. Verfahren gemäß der Erfindung Schichten von
beliebiger geometrischer Formgebung herzustellen, ist besonders für die Herstellung von Festkörperschaltkreisen
von Vorteil. Außerdem läßt sich dieses Material zur Herstellung von druckabhängigen Bauelementen,
beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, Mi-: krofone u. dgl. anwenden, da es auf Grund der Richtungsunabhängigkeit
der elektrischen Eigenschaften nicht notwendig ist, Kristalle bestimmter kristallographischer
Orientierung herzustellen -— außerdem
ίο kann die Abscheidung in beliebiger gleichmäßiger
Dicke auf verschiedenartigen Unterlagen erfolgen, so daß die geometrischen Abmessungen den Erfordernissen
ohne Schwierigkeiten angepaßt werden können. Es ist außerdem im Prinzip möglich, nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung Silicium in kompakter Form herzustellen, wenn auch das Verfahren für
die Herstellung dünner Schichten besonders vorteilhaft ist. Für die Herstellung von kompaktem Silicium
bzw. für die Herstellung dickerer Schichten ist dabei dje erheblich größere Aufwachsgeschwindigkeit ohne
gleichzeitige Verschlechterung der Materialeigenschaften günstig.
Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte
Silicium unterscheidet sich grundsätzlich von dem bei etwa 400 bis 500° C durch thermische Zersetzung
von Silanen oder Siliciumsubchloriden in Form von Spiegeln niedergeschlagenen Material. Das
bei niedrigen Temperatüren niedergeschlagene Silicium
weist an den Korngrenzen der Siliciumkristallite eine Anreicherung von Siliciumoxid auf, die eine erhebliche
Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften bewirkt. Demgegenüber ist in den nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Schichten ein Sauerstoffgehalt nicht nachzuweisen, da bei
einer Abscheidetemperatur zwischen 1000 und 1200° C der SiO-Partialdruck bereits so groß ist, daß
bei der im Reaktionssystem vorliegenden Sauerstoffkonzentration ein Einbau in die sich abscheidenden
Schichten nicht mehr möglich ist.
Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert. ■
In F i g. 1 ist ein stark vergrößertes Gefügebild einer aus texturlosem polykristallinem Silicium bestehenden
Schicht dargestellt. Diese Schicht 1 wird aus Siliciumkristalliten 110 gebildet, zwischen denen die
Siliciumcarbidpartikeln 120 angeordnet sind.
Durch die gleichzeitige Abscheidung von Silicium und Siliciumcarbid wird erreicht, daß die Siliciumkristallite, die bei der Abscheidung anfallen, ständig
durch die eingelagerten Siliciumcarbidpartikeln bzw. durch die bei der Siliciumcarbidabscheidung entstehenden
Kohlenstoffeinlagerungen am Weiterwachsen gehindert werden, ohne daß dabei die physikalischen
Eigenschaften des abgeschiedenen Siliciums eine merkliche Verschlechterung erfahren. Die Siliciumkristallite
sind sehr klein, und außerdem ist ihre kristallographische Orientierung vollkommen willkürlich,
so daß in den Schichten eine kristallographisch bedingte Anisotropie irgendwelcher physikalischen
Eigenschaften praktisch unmöglich ist. Korngrenzeneffekte, die" sich normalerweise bei
den durch Aufdampfen auf eine beliebige Unterlage hergestellten Silciumschichten außerordentlich
störend bemerkbar machen, lassen sich bei den aus texturlosem polykristallinem Silicium bestehenden
Schichten weitgehend vermeiden. Diese Schichten sind hochglänzend und zeigen — makroskopisch
betrachtet — ein völlig isotropes Verhalten. Das
5 6
Verhältnis Silicium zu Siliciumcarbid bzw. Koh- der in Fig. 2 dargestellten. Bei Verwendung von
lenstoff entspricht ungefähr 100:1. Die Korngröße Silicium und Kohlenstoffhalogeniden bzw. Haloge-
der Siliciumkristallite beträgt dabei etwa 10~5 bis nidhydriden an Stelle einer Kohlenstoff und Silicium
10~7 cm. Die Korngröße der Siliciumpartikeln ist enthaltenden Halogenverbindung, wie dies bei dem
entsprechend kleiner, beispielsweise um den Faktor 5. 5 an Hand der Fig. 2 erläuterten Ausführungsbeispiel
In F i g. 2 ist eine zur Durchführung des Verfahrens beschrieben wurde, ist es vorteilhaft, ein weiteres
gemäß der Erfindung geeignete Apparatur dargestellt. Verdampfergefäß zur Herstellung des Reaktionsgas-
Eine zu beschichtende Unterlage 2 beispielsweise ein gemisches zu verwenden.
Scheibchen aus Geräteporzellan, wird auf einen Heiz- Bei Verwendung von Mischungspartnern, die sich
tisch 3 aufgelegt und auf eine Temperatur von bei- io im Dampfdruck nur wenig voneinander unterscheispielsweise
1050° C erhitzt. Bei der Wahl der Unter- den, wie beispielsweise SiHCyCH2Cl2; SiCyCHCl3;
lage ist darauf zu achten, daß ihr thermischer Aus- SiBr4/CHBr3, kann die Überführung in die Dampfdehnungskoeffizient
annähernd dem der abgeschiede- phase auch in einem einzigen Verdampfergefäß er- .
nen Schicht entspricht. Außerdem ist es notwendig, folgen.
daß das Material der Unterlage bei der Reaktions- 15 Verwendet man beispielsweise als Reaktionsgas ein
temperatur beständig ist, d. h., daß es von den Reak- Gemisch von Wasserstoff, SiHCl3 und CH2Cl2 in
tionsgasen bzw. Restgasen nicht angegriffen wird, Der einem Volumenverhältnis von 150:10:13 so läßt sich
Heiztisch 3 mit der daraufliegenden Unterlage 2 ist in dieses beispielsweise durch Verdampfen aus zwei vereinem
Reaktionsgefäß 4 aus Quarz untergebracht. schiedenen Verdampfergefäßen 31 und 32 herstellen.
Den unteren Abschluß des Gefäßes bildet der Metall- ao Indem Verdampfergefäß 31 befindet sich dann SiHCl3
sockel 5, der vorteilhafterweise mit einer in der Figur und in dem Verdampfergefäß 32 CH2Cl2 in flüssigem
nicht mehr dargestellten Wasserkühlung versehen ist. Zustand. Durch Einhalten einer bestimmten Badtem-Zur
Abdichtung des Gefäßes ist ein Dichtungsring 6 peratur in 35 und 36 verdampfen die Halogenverbinvorgesehen.
Zur Verbindung des Heiztisches 3 mit düngen und werden mit dem aus dem Vorratsgefäß 33
einer geeigneten Stromquelle dienen die Zuführun- 35 über ein Überdruckventil 34 und die Kühlfalle 37 gegen 7, die isoliert durch den Sockel 5 hindurchgeführt leiteten Wasserstoff vermischt und gelangen durch
sind. Die Stutzen 8 und 9 dienen zum Einleiten des den Stutzen 8 in das Reaktionsgefäß 4. Die Menge
Reaktionsgasgemisches bzw. zum Ableiten der Rest- der verdampften Halogenverbindungen wird durch
gase. Als oberer Abschluß des Reaktionsgefäßes ist die Einstellung der Verdampfungstemperatur geregelt,
die plangeschliffene Platte 10 vorgesehen, die die 30 Zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Repyrometrische
Messung der Temperatur der Unter- aktionsgases sind die Strömungsmesser 38, 39 und 40
lage 2 bzw. der Aufwachsschicht 1 ermöglicht. vorgesehen. Es ist günstig, eine Strömungsgeschwin-Das
beim Stutzen 8 eintretende Reaktionsgas, bei- digkeit in der Größenordnung von etwa 1 l/min einspielsweise
ein Gemisch aus Wasserstoff und einer zustellen. Durch Betätigen der Hähne 41 bis 45 sowie
Kohlenstoff und Silicium enthaltenden Halogenver- 35 durch Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des
bindung, beispielsweise CH3SiHCl2, wird im Reak- Wasserstoffs läßt sich eine Variation des Volumentionsgefäß
4 zersetzt. Als Trägergas kann an Stelle Verhältnisses erreichen.
von Wasserstoff in gleicher Weise Inertgas oder ein Das durch den Stutzen 8 in das Reaktionsgefäß 4
Gemisch aus Wasserstoff und Inertgas verwendet einströmende Reaktionsgas wird an der beheizten
werden. Auf der Unterlage 2 scheidet sich bei der 40 Unterlage 2, deren Temperatur pyrometrisch beZersetzung
des Reaktionsgases eine dünne Schicht 1 stimmt wird, zersetzt. Es kommt zur Abscheidung
aus polykristallinem texturlosem Silicium ab. Diese . einer dünnen hochglänzenden Schicht aus polykristal-Schicht
zeigt bei stärkster Vergrößerung die an Hand linem Silicium, deren Aufbau bereits in der Fig. 1
der Fi g. 1 beschriebene Beschaffenheit. beschrieben wurde. Die Abscheidungstemperatur bein
dem Verdampfergefäß 11 befindet sich eine 45 trägt bei diesem Ausführungsbeispiel 11500C. Bei
Silicium und Kohlenstoff enthaltende Halogenverbin- dieser Temperatur beginnt unter den angegebenen
dung, beispielsweise CH3SiHCl2, in flüssigem Zu- Reaktionsbedingungen die Abscheidung von Siliciumstand.
Die Verdampfungsquote dieser Verbindung carbid merklich zu werden. Dadurch werden gleichwird
durch die Temperatur des Heizbades 12 ge- zeitig mit dem Silicium feine Siliciumcarbidpartikeln
steuert. Der aus dem Vorratsgefäß 13 über ein Über- 50 abgeschieden, die ein Weiterwachsen der primär andruckventil
14 und die Kühlfalle 15 geleitete Wasser- fallenden Siliciumkristallite verhindern. Auf diese
stoff wird mit der aus dem Verdampfergefäß stam- Weise läßt sich die willkürliche Anordnung der SiIimenden
Halogenverbindung vermischt. Die Menge ciumkristallite aufrechterhalten, so daß das erhaltene
der verwendeten Gase wird durch die Strömungs- Material keine bevorzugten kristallographischenRichmesser
16 und 17 bestimmt. 55 tungen aufweist, wodurch erreicht wird, daß die phy-Die Einstellung des Volumenverhältnisses kann sikalischen Eigenschaften des erhaltenen Siliciums in
entweder durch die Einstellung der Temperatur des makroskopischen Bereichen richtungsunabhängig
Verdampfergefäßes oder durch Betätigen der Hähne sind. Durch die Zugabe von Dotierungsstoffen bzw.
18 bis 20 geregelt werden. Außerdem kann die Ein- deren Verbindungen zum Reaktionsgas lassen sich
stellung des Volumenverhältnisses durch eine Ände- 60 die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Schichrung
des absoluten Durchsatzes des Wasserstoffs ten in an sich bekannter Weise modifizieren,
bzw. des als Trägergas verwendeten Inertgases ge- An Stelle der genannten Verbindungen lassen sich regelt werden. Als günstig hat sich beispielsweise ein noch weitere silicium- und kohlenstoffhaltige Verbin-Volumenverhältnis von 10 bis 100 Teilen Wasser- düngen bzw. Gemische aus Silicium- und Kohlenstoff zu einem Teil CH3SiHCl2 erwiesen. 65 stoffhalogenverbindungen verwenden. Als Trägergase In F i g. 3 ist eine weitere Anordnung zur Durch- eignen sich außer Wasserstoff Inertgase, insbesondere führung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar- Edelgase. Wesentlich ist dabei, daß die Reaktionsbegestellt. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen dingungen so eingestellt werden, das gleichzeitig'mit
bzw. des als Trägergas verwendeten Inertgases ge- An Stelle der genannten Verbindungen lassen sich regelt werden. Als günstig hat sich beispielsweise ein noch weitere silicium- und kohlenstoffhaltige Verbin-Volumenverhältnis von 10 bis 100 Teilen Wasser- düngen bzw. Gemische aus Silicium- und Kohlenstoff zu einem Teil CH3SiHCl2 erwiesen. 65 stoffhalogenverbindungen verwenden. Als Trägergase In F i g. 3 ist eine weitere Anordnung zur Durch- eignen sich außer Wasserstoff Inertgase, insbesondere führung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar- Edelgase. Wesentlich ist dabei, daß die Reaktionsbegestellt. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen dingungen so eingestellt werden, das gleichzeitig'mit
dem Silicium eine geringe Menge von Siliciumcarbid abgeschieden wird. Die Siliciumxarbidmenge soll dabei
eine obere Grenze von etwa 2% nicht überschreiten. Sie kann jedoch durch die Zusammensetzung
des Reaktionsgases oder durch die Wahl der Abscheidetemperatur gesteuert bzw. beeinflußt werden.
Als Unterlage für die Schichten eignen sich außer den in den Ausführungsbeispielen genannten
Materialien praktisch alle bei der Abscheidungstemperatur und bei den herrschenden chemischen Reaktionsbedingungen
beständigen Materialien, deren Ausdehnungskoeffizient annähernd mit dem Ausdehnungskoeffizienten
des abgeschiedenen Siliciums übereinstimmt.
Zur Herstellung dotierter Schichten ist es zweckmäßig, dem Reaktionsgas Dotierungsstoff in entsprechender
Konzentration beizufügen. Durch Abscheidung aus einem Gasgemisch aus Wasserstoff
und CH3 · SiHCl2 in einem Mischungsverhältnis von
50:1 bis 100:1 erhält man bei einem Zusatz von
0,1VoPCl3 (bezogen auf CH3 · SiHCl?) eine n-dotierte
Schicht mit einem spezifischen Widerstand von ρ=5 Ohm cm: Die Abscheidung wird bei einer Temperatur
von HOO0C durchgeführt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit
1 I/min beträgt. Als Träger wird eine geschliffene Scheibe aus Geräteporzellan
verwendet. Der Ausdehnungskoeffizient des Geräteporzellans beträgt 3 bis 4 · 10~6/° C.
Die Bestimmung der Ladungsträgerkonzentration aus dem Halleffekt ergab bei der entsprechend dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hergestellten Schicht einen Wert von η = 5 · 1015 · cm-3. Dieser Wert entspricht einem spezifischen Widerstand
Die Bestimmung der Ladungsträgerkonzentration aus dem Halleffekt ergab bei der entsprechend dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hergestellten Schicht einen Wert von η = 5 · 1015 · cm-3. Dieser Wert entspricht einem spezifischen Widerstand
ίο von ρ = 1 Ohm cm. Daraus geht hervor, daß die Abweichung
gegenüber dem gemessenen Wert von ρ — 5 Ohm cm verhältnismäßig gering ist. Der Einfluß
der Korngrenzen auf den spezifischen Widerstand ist demnach unbedeutend.
is Eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Diode (Labormuster), deren Kennlinie
in Fig. 4 in halblogarithmischer Darstellung wiedergegeben ist, weist eine Dotierung von 4,6 · 1016 Störatomen
χ cm~3 im η-Gebiet und 5 · 1017 Störatomen
χ cmr3 im p-Gebiet auf. Die Durchbruchsspannung
beträgt 23 V, der Sperrstrom bei halber Durchbruchsspannung 2,3 · 10~7 A, die Stromdichte bei halber
Durchbruchsspannung beträgt bei einer Diodenfläche von 0,72 mm 3,2 · 10~7 A/mm2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 528/365
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen von texturlosem einer Temperatur im Bereich von 1000 bis
polykristallinem, insbesondere in Form hoch- 12000C, beispielsweise bei 1050 bis 115O0C,
glänzender dünner Schichten vorliegendem SiIi- 5 durchgeführt wird.
cium für elektrische Bauelemente mit willkürlich
orientierten Siliciumkristalliten, zwischen denen '
feinteilige Siliciumcarbid- und/oder Kohlenstoff- -partikeln
eingelagert sind, welches in makroJ
skopischen Bereichen richtungsünabhängige phy- io '
sikalische Eigenschaften aufweist, durch Abschei-
sikalische Eigenschaften aufweist, durch Abschei-
'den aus der Gasphase auf einem beheizbaren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Träger, dadurch gekennzeichnet, daß Herstellen von texturlosem polykristallinem, insbegleichzeitig
jnit dem Silicium Siliciumcarbid aus sondere in Form hochglänzender dünner Schichten
einem Wasserstoff oder ein Inertgas, Kohlenstoff, 15 vorliegendem Silicium für elektrische Bauelemente
Silicium und ein Halogen enthaltenden Reaktions- mit willkürlich orientierten Siliciumkristalliten, zwigas
auf eine Unterlage aus einem unter den Reak- sehen denen feinteilige Siliciumcarbid- und/oder
tionsbedingungen beständigen Material abgeschie- Kohlenstoffpartikeln eingelagert sind, welches in maden
wird, wobei die Abscheidetemperatur und die kroskopischen Bereichen richtungsunabhängige phy-Zusammensetzung
des Reaktionsgemisches auf 20 sikalische Eigenschaften aufweist, durch Abscheiden
einen Wert eingestellt wird, bei dem die Silicium- aus der Gasphase auf einen beheizbaren Träger,
carbidbildung eben einsetzt, und daß nur Spuren Aus der USA.-Patentschrift 2 690 409 ist ein Vervon Siliciumcarbid und/oder Kohlenstoff abge- fahren zur Vergütung von Metallteilen bekannt, bei schieden werden, wobei, die Korngröße der SiIi- dem Silicium und Kohlenstoff auch gleichzeitig aus ciumkristallite 10~s bis 10~7 cm beträgt und die 35 der Gasphase niedergeschlagen werden. Dabei findet Korngröße der Siliciumcarbid- und/oder Kohlen- eine Karburierung von Silicium auf der Metalloberstoffpartikeln um den Faktor 5 kleiner ist. . fläche, keine Siliciumkarbidbildung statt.
carbidbildung eben einsetzt, und daß nur Spuren Aus der USA.-Patentschrift 2 690 409 ist ein Vervon Siliciumcarbid und/oder Kohlenstoff abge- fahren zur Vergütung von Metallteilen bekannt, bei schieden werden, wobei, die Korngröße der SiIi- dem Silicium und Kohlenstoff auch gleichzeitig aus ciumkristallite 10~s bis 10~7 cm beträgt und die 35 der Gasphase niedergeschlagen werden. Dabei findet Korngröße der Siliciumcarbid- und/oder Kohlen- eine Karburierung von Silicium auf der Metalloberstoffpartikeln um den Faktor 5 kleiner ist. . fläche, keine Siliciumkarbidbildung statt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung
kennzeichnet, daß ein Reaktionsgas verwendet dünner Schichten, bei denen eine Halbleiterschicht
wird, das aus einem Gemisch aus Wasserstoff 30 auf einen Isolator aufgedampft wird, zeigen eine
oder Inertgas und einer Kohlenstoff und Silicium Reihe von Nachteilen. Die bei diesen Verfahren
enthaltenden Halogenverbindung, beispielsweise zwangsweise polykristallin anfallenden Halbleiter-CH3SiHCl2,
besteht. schichten zeigen vielfach starke Korngrenzeneffekte,
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- so daß sie für die Herstellung von Halbleiterbauelekennzeichnet,
daß ein Reaktionsgas verwendet 35 menten wenig geeignet sind. Andererseits erfordert
wird, das aus einem Gemisch aus Wasserstoff die Herstellung einkristalliner Halbleiterschichten
oder Inertgas und Halogenverbindungen oder durch epitaktisches Aufwachsen die Verwendung
Halogenidhydriden von Silicium und Kohlenstoff einer einkristallinen Unterlage aus gleichem Material
besteht, beispielsweise ein Gemisch aus Wasser- bzw. aus einem Material, das den gleichen Gittertyp
stoff, SiHCl3 und CH2Cl2. 40 und eine annähernd gleiche Gitterkonstante aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- Um einerseits den Anforderungen der Halbleiterkennzeichnet,
daß das Volumenverhältnis der technik zu genügen und ein Material anzugeben, das
Halogenverbindungen so gewählt wird, daß der trotz polykristalliner Struktur Eigenschaften aufweist,
Anteil der siliciumhaltigen Verbindung ein Viel- die denen von Einkristallen weitgehend entsprechen,
faches des Anteils der kohlenstoffhaltigen Ver- 45 und andererseits die Herstellung eines derartigen Mabindung
beträgt, beispielsweise bei Verwendung terials durch Abscheiden aus der Gasphase und
von SiHCI3 und CH2CI2 den zehnfachen Wert. Niederschlagen auf einer artfremden willkürlich
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, orientierten Unterlage zu ermöglichen, geht man
dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage ein zweckmäßigerweise nach dem Verfahren gemäß der
scheiben- oder plattenförmiger Körper aus hitze- 50 Erfindung so vor, daß gleichzeitig mit dem Silicium
beständigem isolierendem Material, beispielsweise Siliciumcarbid aus einem Wasserstoff oder ein Inertaus
Geräteporzellan, Korund oder Quarzglas, ge- gas, Kohlenstoff, Silicium und ein Halogen enthalwähltwird.
tendes Reaktionsgas auf eine Unterlage aus einem
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, unter den Reaktionsbedingungen beständigen Madadurch
gekennzeichnet, daß als Unterlage ein 55 terial abgeschieden wird, wobei die Abscheidetempescheiben-
oder plattenförmiger Körper aus Metall, ratur und die Zusammensetzung des Reaktionsgasbeispielsweise
Molybdän oder Tantal, verwendet gemisches auf einen Wert eingestellt wird, bei dem
wird. die Siliciumcarbidbildung eben einsetzt, und daß nur
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Spuren von Siliciumcarbid und/oder Kohlenstoff abdadurch
gekennzeichnet, daß als Unterlage ein 60 geschieden werden, wobei die Korngröße der SiIischeiben-
oder plattenförmiger Körper aus Halb- ciumkristalle 10~s bis 10~7 cm beträgt und die Kornleitermaterial,
beispielsweise Silicium oder SiIi- größe der Siliciumcarbid- und/oder Kohlenstoffparciumcarbid,
verwendet wird. tikeln um den Faktor 5 kleiner ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Um bei dieser Reaktion eine optimale Ausbeute zu
dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung trä- 65 erreichen, ist es zweckmäßig, die Abscheidetemperagerfreier
Schichten die Unterlage nach Beendi- tür auf einen an die Zusammensetzung des Reaktionsgung
des Abscheidevorganges durch Abätzen ent- gasgemisches angepaßten Wert einzustellen, da der
fernt wird.
Beginn der Siliciumcarbidabscheidung von der Zu-
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