ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ И НИТРИДА КРЕМНИЯ НА НЕСУЩЕЙ ПОДЛОЖКЕ

1. Способ получения полупроводниковой структуры, включающий:
формирование (2600) набора слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы на карбидокремниевой подложке (100, 1003), при этом указанная карбидокремниевая подложка (100, 1003) содержит легированный слой (106, 904, 1302), и при этом указанный легированный слой (106, 904, 1302) имеет такой уровень легирования, что указанный легированный слой (106, 904, 1302) подвергается травлению посредством способа фотоэлектрохимического травления, тогда как другие части карбидокремниевой подложки (100, 1003) остаются нетравлеными;
формирование (2602) первого оксидного слоя (402, 912) на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, при этом указанный набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы расположен между первым оксидным слоем (402, 912) и карбидокремниевой подложкой (100, 1003);
соединение (2604) первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы;
шлифование (2606) карбидокремниевой подложки (100, 1003);
прекращение (2608) шлифования при достижении части легированного слоя (106, 904, 1302) в карбидокремниевой подложке (100, 1003);
травление (2610) карбидокремниевой подложки (100, 1003) с применением способа фотоэлектрохимического травления, вследствие чего происходит удаление легированного слоя (106, 904, 1302), при этом карбидокремниевый слой (100, 906) устройства в карбидокремниевой подложке (100, 1003) сохраняется при открытии части легированного слоя (106, 904, 1302) в карбидокремниевой подложке (100, 1003); и
формирование (2612) полупроводниковой структуры с применением карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства и набора слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
2. Способ по п. 1, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют после травления карбидокремниевой подложки (100, 1003).
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют после травления слоя нитрида элемента III группы в наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
4. Способ по любому из пп. 1-2, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют перед травлением карбидокремниевой подложки (100, 1003).
5. Способ по любому из пп. 1-2, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, включает:
приведение (2700) первой поверхности первого оксидного слоя (402, 912) в контакт со второй поверхностью первого оксидного слоя (504, 1002), при этом между первым оксидным слоем (402, 912) и первым оксидным слоем (504, 1002) происходят межмолекулярные взаимодействия; и
отжиг (2702) первого оксидного слоя (402, 912) и первого оксидного слоя (504, 1002), когда первая поверхность находится в непосредственном контакте со второй поверхностью, с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
6. Способ по любому из пп. 1-2, в котором травление карбидокремниевой подложки (100, 1003) с применением способа фотоэлектрохимического травления, вследствие чего происходит удаление легированного слоя (106, 904, 1302), при этом карбидокремниевый слой (100, 906) устройства в карбидокремниевой подложке (100, 1003) сохраняется при открытии части легированного слоя (106, 904, 1302) в карбидокремниевой подложке (100, 1003), включает:
травление одной из кремниевой поверхности и углеродной поверхности карбидокремниевой подложки (100, 1003) с применением способа фотоэлектрохимического травления, вследствие чего происходит удаление легированного слоя (106, 904, 1302), при этом карбидокремниевый слой (100, 906) устройства в карбидокремниевой подложке (100, 1003) сохраняется при открытии части легированного слоя (106, 904, 1302) в карбидокремниевой подложке (100, 1003).
7. Способ по любому из пп. 1-2, в котором легированный слой (106, 904, 1302) представляет собой жертвенный слой, обеспечивающий формирование на пластине карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства с по меньшей мере одним из следующих свойств: требуемой однородностью толщины карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства или требуемого уровня оптических характеристик, и/или в котором полупроводниковая структура выбрана из по меньшей мере одного из следующих устройств: оптического волновода, щелевого волновода, гребенчатого волновода, ребристого волновода, заглубленного оптического волновода, подвесного волновода, оптического резонатора или излучающей фотоны квантовой памяти, сформированной с помощью точечного дефекта внутри карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства.
8. Способ по любому из пп. 1-2, в котором карбидокремниевый слой (100, 906) устройства и набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы представляют собой тонкопленочные слои, при этом несущая подложка (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) представляет собой подложку, выбранную из карбидокремниевой подложки (100, 1003), кремниевой подложки, подложки из оксида алюминия, подложки из оксида галлия, подложки из диоксида кремния, подложки из нитрида алюминия и подложки из нитрида галлия, и/или при этом набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы содержит по меньшей мере один нитрид, выбранный из нитрида галлия (GaN), нитрида алюминия (AlN), нитрида индия (InN) и нитрида индия-алюминия-галлия (InAlGaN).
9. Способ получения полупроводниковой структуры, включающий:
соединение (2800) первого оксидного слоя (402, 912), расположенного на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, сформированных на карбидокремниевой подложке (100, 1003), с первым оксидным слоем (504, 1002), расположенным на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402), с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, при этом указанная карбидокремниевая подложка (100, 1003) содержит легированный слой (106, 904, 1302);
травление (2082) карбидокремниевой подложки (100, 1003), содержащей легированный слой (106, 904, 1302), с применением способа фотоэлектрохимического травления, при этом уровень легирования легированного слоя (106, 904, 1302) таков, что происходит удаление указанного легированного слоя (106, 904, 1302), при этом карбидокремниевый слой (100, 906) устройства в карбидокремниевой подложке (100, 1003) остается нетравленым; и
формирование (2804) полупроводниковой структуры с применением карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства и набора слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий:
шлифование (2606) карбидокремниевой подложки (100, 1003) перед травлением карбидокремниевой подложки (100, 1003);
прекращение (2608) шлифования карбидокремниевой подложки (100, 1003) при достижении части легированного слоя (106, 904, 1302) в карбидокремниевой подложке (100, 1003) перед травлением карбидокремниевой подложки (100, 1003);
формирование (2600) набора слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы на карбидокремниевой подложке (100, 1003); и/или
формирование (2602) первого оксидного слоя (402, 912) на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, при этом указанный набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы расположен между первым оксидным слоем (402, 912) и карбидокремниевой подложкой (100, 1003).
11. Способ по любому из пп. 9-10, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912), расположенного на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, сформированных на карбидокремниевой подложке (100, 1003), с первым оксидным слоем (504, 1002), расположенным на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402), с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют после травления карбидокремниевой подложки (100, 1003).
12. Способ по любому из пп. 9-10, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912) с первым оксидным слоем (504, 1002) на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют после травления слоя нитрида элемента III группы в наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
13. Способ по любому из пп. 9-10, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912), расположенного на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, сформированных на карбидокремниевой подложке (100, 1003), с первым оксидным слоем (504, 1002), расположенным на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402), с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, осуществляют перед травлением карбидокремниевой подложки (100, 1003).
14. Способ по любому из пп. 9-10, в котором соединение первого оксидного слоя (402, 912), расположенного на наборе слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, сформированных на карбидокремниевой подложке (100, 1003), с первым оксидным слоем (504, 1002), расположенным на несущей подложке (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402), с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы, включает:
приведение (2700) первой поверхности первого оксидного слоя (402, 912) в контакт со второй поверхностью первого оксидного слоя (504, 1002), при этом между первым оксидным слоем (402, 912) и первым оксидным слоем (504, 1002) происходят межмолекулярные взаимодействия; и
отжиг (2702) первого оксидного слоя (402, 912) и первого оксидного слоя (504, 1002), когда первая поверхность находится в непосредственном контакте со второй поверхностью, с формированием оксидного слоя (600, 1100, 1312, 1604, 1804, 2004, 2104, 2204, 2304), расположенного между несущей подложкой (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) и набором слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы.
15. Способ по любому из пп. 9-10, в котором легированный слой (106, 904, 1302) представляет собой жертвенный слой, обеспечивающий формирование на пластине карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства с по меньшей мере одним из следующих свойств: требуемой однородностью толщины карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства или требуемого уровня оптических характеристик, при этом полупроводниковая структура выбрана из по меньшей мере одного из следующих устройств: оптического волновода, щелевого волновода, гребенчатого волновода, ребристого волновода, заглубленного оптического волновода, подвесного волновода, оптического резонатора или излучающей фотоны квантовой памяти, сформированной с помощью точечного дефекта внутри карбидокремниевого слоя (100, 906) устройства, при этом карбидокремниевый слой (100, 906) устройства и набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы представляют собой тонкопленочные слои, при этом несущая подложка (500, 1000, 1314, 1602, 1802, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402) представляет собой подложку, выбранную из карбидокремниевой подложки (100, 1003), кремниевой подложки, подложки из оксида алюминия, подложки из оксида галлия, подложки из диоксида кремния, подложки из нитрида алюминия и подложки из нитрида галлия, и/или при этом набор слоев (200, 908, 910, 1308, 1310, 1606, 1806, 2006, 2106, 2210, 2212, 2310, 2312) нитридов элементов III группы содержит по меньшей мере один нитрид, выбранный из нитрида галлия (GaN), нитрида алюминия (AlN), нитрида индия (InN) и нитрида индия-алюминия-галлия (InAlGaN).