RU2394117C2 - Cvd-reactor and method of synthesis of hetero-epitaxial films of silicon carbide on silicon - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to production of hetero-epitaxial structures of silicon carbide on silicon that can be used as substrates in making solid-state components to be operated at high radiation and temperature. Reactor for synthesis of hetero-epitaxial silicon carbide films on silicon substrate via gas plating comprises quartz tube with container 5 accommodating substrate 1, heaters 6 with resistance or induction heating and appliances to feed film components and hydrogen into synthesis zone. Note here that hydrogen feed appliance includes active hydrogen and represents tube 9 arranged in top and bottom walls of container 5 and having holes directed along normal line to substrate 1. Note also that film component feed device is arranged in evaporator 10 with gas control ring with holes through which said components are fed into synthesis zone parallel with substrate. Mind that said feed appliances are isolated. Peculiarity of said reactor consists in that heaters and substrates are arranged parallel each other to make sandwich. Proposed design allows efficient use of radiation from every heater. Silicon carbide film synthesis is performed at pressure varying from 5·10² to 5·10^-2 Pa on the surface of at least two silicon substrates at 800 to 1380°C, and hydrogen temperature exceeding that of substrate and film components by at least 100°C.

EFFECT: synthesis of high-quality hetero-epitaxial mono-crystal silicon carbide films on silicon.

5 cl, 5 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сфере производства гетероэпитаксиальных структур карбида кремния на кремнии, которые могут быть использованы в качестве подложек в технологии изготовления приборов и устройств полупроводниковой электроники с повышенными эксплуатационными характеристиками. В основе изобретения лежит метод химического осаждения из газовой фазы, который в зарубежной литературе именуется как метод CVD (Chemical Vapor Deposition). Сущность данного метода заключается в том, что в результате химических реакций, протекающих в газовой фазе и на поверхности подложки с участием источников компонентов пленки и промежуточных соединений, происходит синтез материала пленки. В качестве источников компонентов пленки карбида кремния обычно используют силан и пропан, растворенные в водороде. Кроме того, в качестве источников используют и другие вещества: SiCl₄, SiCl₂H₂, CH₃SiH₃, CH₃SiCl₃, (CH₃)₂SiH₂, (CH₃)₂SiCl₂, CH₄, С₂Н₂, С₂Н₆. Скорость осаждения карбида кремния зависит от температуры синтеза и от концентрации источников компонентов в парогазовой смеси.The invention relates to the production of heteroepitaxial structures of silicon carbide on silicon, which can be used as substrates in the manufacturing technology of devices and devices of semiconductor electronics with enhanced performance characteristics. The invention is based on a chemical vapor deposition method, which is referred to in the foreign literature as the CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The essence of this method is that as a result of chemical reactions in the gas phase and on the surface of the substrate with the participation of sources of film components and intermediate compounds, the synthesis of the film material occurs. Silane and propane dissolved in hydrogen are usually used as sources of components for silicon carbide films. In addition, other substances are used as sources: SiCl ₄ , SiCl ₂ H ₂ , CH ₃ SiH ₃ , CH ₃ SiCl ₃ , (CH ₃ ) ₂ SiH ₂ , (CH ₃ ) ₂ SiCl ₂ , CH ₄ , C ₂ H ₂ , C ₂ H ₆ . The deposition rate of silicon carbide depends on the synthesis temperature and on the concentration of the sources of components in the gas-vapor mixture.

Существуют различающиеся по конструкции реакторы и способы синтеза монокристаллических пленок, описанные в публикациях US 6299683 (09.10.2001), WO 9623912 (08.08.1996), JP 2005109408 (21.04.2005), US 4123571 (31.10.1978), RU №2162117 (20.01.2001), которые позволяют термоактивированным методом CVD осуществлять осаждение карбида кремния в диапазоне температур подложек от 800°С до 2500°С. Недостатком этих реакторов и методов синтеза является низкая эффективность использования водорода, то есть конструкции существующих реакторов не позволяют вводить в зону синтеза (где расположена подложка) водород, имеющий большую температуру, чем растворенные в нем источники компонентов пленки. Поэтому эффективность взаимодействия водорода с поверхностными атомами пленки карбида кремния, а вместе с этим скорость травления и роста толщины пленки зависят от температуры подложки.There are reactors and methods for the synthesis of single-crystal films that differ in design and are described in the publications US 6299683 (09.10.2001), WO 9623912 (08.08.1996), JP 2005109408 (04.21.2005), US 4123571 (31.10.1978), RU No.2162117 ( 01/20/2001), which allow the thermally activated CVD method to carry out the deposition of silicon carbide in the temperature range of the substrates from 800 ° C to 2500 ° C. The disadvantage of these reactors and synthesis methods is the low efficiency of using hydrogen, that is, the designs of existing reactors do not allow hydrogen to be introduced into the synthesis zone (where the substrate is), which has a higher temperature than the sources of film components dissolved in it. Therefore, the efficiency of the interaction of hydrogen with the surface atoms of a silicon carbide film, and with it the rate of etching and growth of the film thickness, depends on the temperature of the substrate.

Для осаждения монокристаллических пленок условия синтеза подбираются таким образом, чтобы не возникло массовое зародышеобразование, ведущее к формированию микрокристаллического или аморфно-кристаллического покрытия. Как правило, для подавления массового зародышеобразования стараются использовать максимально возможные температуры подложек порядка 1800-2500°С, что является неприемлемым для гетероэпитаксиального синтеза на подложках кремния. Другой вариант - использование парогазовых смесей, разбавленных в водороде. В данном случае водород является не только газом-носителем, но и, взаимодействуя с атомами зародышей синтезируемой пленки, подавляет процесс их массового образования. Эффективность влияния водорода на процессы синтеза монокристаллической пленки зависит от его температуры. По этой причине возникает проблема синтеза монокристаллических пленок карбида кремния со скоростью, большей чем 5 мкм/час, в диапазоне температур подложки от 800 до 1380°С. Простое увеличение концентрации источников компонентов пленки в парогазовой смеси эту проблему решить не может, так как ведет к массовому зародышеобразованию, являющемуся следствием увеличения скоростей выпадения кремния и углерода в осадок. Отчасти эту проблему можно решить путем осуществления процесса синтеза в реакторе с "горячими" стенками. Данные типы реакторов позволяют нагревать парогазовую смесь до температуры, большей, чем температура подложки. В результате разогрева водорода увеличивается концентрация его радикалов, которые более эффективно, чем молекулярный водород, взаимодействуют с атомами поверхности растущей пленки.For the deposition of single-crystal films, the synthesis conditions are chosen so that there is no mass nucleation leading to the formation of a microcrystalline or amorphous-crystalline coating. As a rule, to suppress mass nucleation, they try to use the maximum possible substrate temperatures of the order of 1800-2500 ° C, which is unacceptable for heteroepitaxial synthesis on silicon substrates. Another option is the use of gas-vapor mixtures diluted in hydrogen. In this case, hydrogen is not only a carrier gas, but, interacting with the atoms of the nuclei of the synthesized film, suppresses the process of their mass formation. The effectiveness of the effect of hydrogen on the synthesis processes of a single-crystal film depends on its temperature. For this reason, the problem arises of the synthesis of single-crystal silicon carbide films at a rate greater than 5 μm / h in the temperature range of the substrate from 800 to 1380 ° C. A simple increase in the concentration of sources of film components in a gas-vapor mixture cannot solve this problem, since it leads to mass nucleation, which is a consequence of an increase in the rates of precipitation of silicon and carbon. Part of this problem can be solved by carrying out the synthesis process in a reactor with "hot" walls. These types of reactors allow the vapor-gas mixture to be heated to a temperature higher than the temperature of the substrate. As a result of hydrogen heating, the concentration of its radicals increases, which interact more effectively with the atoms of the surface of the growing film than molecular hydrogen.

В качестве прототипа выбран способ синтеза гетероэпитаксиальных монокристаллических пленок карбида кремния на кремниевых подложках путем химического осаждения из газовой фазы, описанный в публикации US №6299683 B1 (09.10.2001), в котором для подачи газов, содержащих компоненты пленки, и газа-носителя в контейнер кварцевого трубчатого реактора с установленной в нем подложкой используется как резистивный нагрев подложек, так и индукционный нагрев контейнера с подложкой до температуры 800-1400°С. Реактор для осуществления включает кварцевую трубу с размещенным в ней контейнером с подложкой. Особенностью данного метода является то, что исходные газы и газ-носитель подаются в реактор раздельно, причем газ-носитель подается параллельно и окружает поток газов, содержащих компоненты пленки, для предотвращения взаимодействия данных газов с оснасткой реактора, что по мнению авторов приводит к повышению коэффициента использования газов, содержащих углерод и кремний, при осаждении.As a prototype, a method for the synthesis of heteroepitaxial single-crystal silicon carbide films on silicon substrates by chemical vapor deposition described in US publication No. 6299683 B1 (09.10.2001), in which for supplying gases containing film components and a carrier gas to a container, was selected A quartz tube reactor with a substrate installed in it uses both resistive heating of the substrates and induction heating of the container with the substrate to a temperature of 800-1400 ° C. The reactor for implementation includes a quartz tube with a container with a substrate placed therein. A feature of this method is that the source gases and the carrier gas are supplied separately to the reactor, and the carrier gas is supplied in parallel and surrounds the flow of gases containing film components to prevent the interaction of these gases with the reactor equipment, which, according to the authors, leads to an increase in the coefficient the use of gases containing carbon and silicon during deposition.

Однако при таком построении реактора и температуре не учитывается спонтанное зародышеобразование, происходящее на поверхности подложки кремния, которое приводит к накоплению дефектов в процессе осаждения. Для предотвращения накопления дефектов при данных температурах необходимо проводить травление дефектов в процессе осаждения газами-травителями (Н₂, HCl и т.д.), но при температурах 800-1400°С степень диссоциации водорода составляет 10^-8 и травление будет неэффективно, а использование других травителей нецелесообразно из-за накопления в пленке продуктов разложения. Для увеличения степени диссоциации водорода до уровня, сопоставимого со скоростью роста пленки, необходимо повысить температуру на поверхности подложки кремния выше 1800°С, которая выше, чем температура плавления кремния. Однако данный тип реактора не позволяет проводить процессы синтеза в условиях, при которых источники компонентов пленки и подложка, находящиеся в зоне синтеза, имеют температуру, меньшую, чем поступающий в эту же зону водород. В связи с этим недостатком конструкции данного реактора является невозможность синтеза высококачественных пленок карбида кремния при температурах менее чем 1800°С.However, with such a reactor construction and temperature, spontaneous nucleation occurring on the surface of the silicon substrate is not taken into account, which leads to the accumulation of defects during the deposition process. To prevent the accumulation of defects at these temperatures, it is necessary to etch defects during deposition by etching gases (H ₂ , HCl, etc.), but at temperatures of 800-1400 ° C the degree of hydrogen dissociation is 10 ^-8 and the etching will be ineffective, and the use of other etchants is impractical due to the accumulation of decomposition products in the film. To increase the degree of hydrogen dissociation to a level comparable to the film growth rate, it is necessary to increase the temperature on the surface of the silicon substrate above 1800 ° C, which is higher than the melting temperature of silicon. However, this type of reactor does not allow the synthesis processes to be carried out under conditions under which the sources of the film components and the substrate located in the synthesis zone have a temperature lower than the hydrogen entering the same zone. In this regard, the design of this reactor is the inability to synthesize high-quality films of silicon carbide at temperatures less than 1800 ° C.

Задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы разработать способ синтеза и реактор для его осуществления, которые позволили бы синтезировать высококачественные гетероэпитаксиальные монокристаллические пленки карбида кремния на кремнии при температурах до 1400°С.The objective of the present invention was to develop a synthesis method and a reactor for its implementation, which would allow the synthesis of high-quality heteroepitaxial single crystal films of silicon carbide on silicon at temperatures up to 1400 ° C.

Технологическим результатом, получаемым при реализации заявленного изобретения, является снижение производственных затрат при сохранении качества, достаточного для их последующего использования в изготовлении элементов электронной техники.The technological result obtained by the implementation of the claimed invention is to reduce production costs while maintaining quality sufficient for their subsequent use in the manufacture of electronic components.

Технический результат достигается за счет того, что в процессе синтеза пленки карбида кремния предлагается использование активного водорода. Как известно, наибольшей реакционной способностью обладают радикалы водорода. С точки зрения термодинамики, повышение температуры газа ведет к увеличению их концентрации. Таким образом, повышая температуру водорода, можно, сохраняя его расход, увеличить его эффективность в процессах образования монокристаллического карбида кремния. С целью подавления процессов взаимодействия источников компонентов пленки в газовой фазе, в процессе их доставки к подложке, предлагается осуществить их ввод в зону синтеза отдельно от ввода водорода. С целью уменьшения энергетических затрат на синтез монокристаллической пленки карбида кремния предлагается использование кремнийорганических мономеров, которые уже содержат как минимум одну связь кремния с углеродом.The technical result is achieved due to the fact that in the process of synthesis of a silicon carbide film, the use of active hydrogen is proposed. As is known, hydrogen radicals have the highest reactivity. From the point of view of thermodynamics, an increase in gas temperature leads to an increase in their concentration. Thus, by increasing the temperature of hydrogen, it is possible, while maintaining its flow rate, to increase its efficiency in the processes of the formation of single-crystal silicon carbide. In order to suppress the processes of interaction of the sources of film components in the gas phase, in the process of their delivery to the substrate, it is proposed to enter them into the synthesis zone separately from the hydrogen input. In order to reduce energy costs for the synthesis of a single-crystal silicon carbide film, it is proposed to use organosilicon monomers that already contain at least one silicon-carbon bond.

Согласно изобретению в CVD-реакторе для синтеза гетероэпитаксиальных пленок карбида кремния на кремнии водород с температурой, сопоставимой с температурой нагревателя, поступает в зону синтеза по нормали к подложке кремния, а источники компонентов пленки параллельно подложке, причем нагреватели изготовлены из тантала; секции нагревательных элементов расположены по окружности вокруг центрального токоввода, выполняющего одновременно роль канала для отвода продуктов синтеза; секции нагревательных элементов и подложки находятся в различных параллельных плоскостях в следующей последовательности: нагреватель-подложка-подложкодержатель-подложка-нагреватель.According to the invention, in a CVD reactor for the synthesis of heteroepitaxial films of silicon carbide on silicon, hydrogen with a temperature comparable to the temperature of the heater enters the synthesis zone normal to the silicon substrate, and the sources of the film components are parallel to the substrate, the heaters being made of tantalum; sections of heating elements are arranged around a circle around a central current lead, which simultaneously serves as a channel for the removal of synthesis products; sections of heating elements and substrates are in different parallel planes in the following sequence: heater-substrate-substrate holder-substrate-heater.

Согласно изобретению в процессе синтеза гетероэпитаксиальных пленок карбида кремния на кремнии используется активный водород; причем температура газа выше температуры подложки и источников компонентов пленки как минимум на 100°С.According to the invention, active hydrogen is used in the synthesis of heteroepitaxial films of silicon carbide on silicon; moreover, the gas temperature is higher than the temperature of the substrate and the sources of the components of the film by at least 100 ° C.

Так как предлагаемый способ синтеза пленок карбида кремния неразрывно связан с оборудованием для его осуществления, то проиллюстрируем их применение на примерах с различными вариантами конструкций реакторов.Since the proposed method for the synthesis of silicon carbide films is inextricably linked with equipment for its implementation, we illustrate their application using examples with various reactor designs.

Вариант 1Option 1

Две кремниевых пластины 1 (подложки) требуемой ориентации закрепляются (приклеиваются) на подложкодержателе 2 так, как это изображено на фиг.1. Конструкция подложкодержателя выполнена из цельного куска графита в виде двух конусов, соединенных вместе. Подложкодержатель, при помощи держателя 3 и 4 (изготовленных из высокоплотного графита или коррозионностойкой жаропрочной стали и полых внутри), закрепляется в контейнере 5. Такое расположение подложек отличается от предложенного авторами публикаций JP 2005109408 (21.04.2005), RU №2162117 (20.01.2001), US 6299683 (09.10.2001). Внутренние боковые стенки контейнера 5 изготовлены из тантала, подвергшегося предварительной карбидизации. Верхняя и нижняя стенки также сделаны из тантала, и полые внутри. Контейнер помещен во внутрь графитового нагревателя 6, разогреваемого при помощи индуктора 7. Конструкция, состоящая из подложек 1, подложкодержателя 2, держателей 3, 4, деталей контейнера 5, нагревателя 6, с теплоизоляцией 8, помещается во внутрь кварцевой трубы.Two silicon wafers 1 (substrates) of the required orientation are fixed (glued) to the substrate holder 2 as shown in Fig. 1. The substrate holder design is made of a single piece of graphite in the form of two cones connected together. The substrate holder, using the holder 3 and 4 (made of high-density graphite or corrosion-resistant heat-resistant steel and hollow inside), is fixed in the container 5. This arrangement of the substrates differs from that proposed by the authors of publications JP 2005109408 (04.21.2005), RU No. 21622111 (01.20.2001 ), US 6,299,683 (10/09/2001). The inner side walls of the container 5 are made of tantalum, subjected to preliminary carbidization. The upper and lower walls are also made of tantalum, and are hollow inside. The container is placed inside the graphite heater 6, heated by an inductor 7. A structure consisting of substrates 1, substrate holder 2, holders 3, 4, container parts 5, heater 6, with thermal insulation 8, is placed inside the quartz tube.

Посредством трубок 9 водород подается во внутренние полости верхней и нижней стенок контейнера, где разогревается до 1100-2200°С. Затем через отверстия в корпусе стенок попадает в зону синтеза, где расположены подложки. В связи с тем, что эффективность влияния водорода в большей степени зависит от концентрации радикалов, то важно, чтобы в реакторе поддерживалось пониженное давление от 5·10² до 5·10^-2 Па. При понижении давления увеличивается длина свободного пробега радикалов и молекул в газовой фазе, поэтому с понижением давления увеличивается доля атомов водорода, образовавшихся в полостях контейнера и достигших поверхности подложки.By means of tubes 9, hydrogen is supplied to the internal cavities of the upper and lower walls of the container, where it is heated to 1100-2200 ° C. Then, through holes in the body of the walls, it enters the synthesis zone, where the substrates are located. Due to the fact that the effectiveness of the influence of hydrogen depends more on the concentration of radicals, it is important that the reactor maintains a reduced pressure from 5 · 10 ² to 5 · 10 ^-2 Pa. With decreasing pressure, the mean free path of radicals and molecules in the gas phase increases; therefore, with decreasing pressure, the fraction of hydrogen atoms formed in the cavity of the container and reaching the surface of the substrate increases.

Источники компонентов пленки, предпочтительно кремнийорганические мономеры (КМ), подаются в зону синтеза из испарителя 10, отдельно от водорода, с температурой, меньшей температуры их разложения. Расход КМ и водорода подбирается экспериментально и оптимизируется по максимально возможной скорости роста монокристаллической пленки карбида кремния. Управление стехиометрией состава карбида кремния осуществляется путем использования смесей кремнийорганических мономеров. В процессе их движения через зону синтеза они нагреваются, и на подложке начинается процесс образования пленки карбида кремния. Нагрев подложек производится посредством поглощения подложкой и подложкодержателем излучения от верхней и нижней стенки контейнера. Управление температурой подложкодержателя выполняется путем изменения температуры держателей 3 и 4, через внутренние полости которых пропускается охлажденный аргон. Температуру подложки поддерживают в диапазоне от 800 до 1380°С, температура водорода, поступающего в зону синтеза, 1100-2200°С. Предпочтение отдается условиям, при которых температура входящего в зону синтеза водорода больше температуры подложки более чем на 100°С.Sources of film components, preferably organosilicon monomers (KM), are fed into the synthesis zone from the evaporator 10, separately from hydrogen, with a temperature lower than their decomposition temperature. The consumption of CM and hydrogen is selected experimentally and optimized according to the maximum possible growth rate of a single-crystal silicon carbide film. The stoichiometry of the composition of silicon carbide is controlled by using mixtures of organosilicon monomers. In the process of their movement through the synthesis zone, they are heated, and the formation of a silicon carbide film begins on the substrate. The substrate is heated by absorbing radiation from the upper and lower walls of the container by the substrate and the substrate holder. The temperature of the substrate holder is controlled by changing the temperature of the holders 3 and 4, through the internal cavities of which cooled argon is passed. The temperature of the substrate is maintained in the range from 800 to 1380 ° C, the temperature of the hydrogen entering the synthesis zone is 1100-2200 ° C. Preference is given to conditions under which the temperature of the hydrogen entering the synthesis zone is more than 100 ° C higher than the temperature of the substrate.

Вариант 2Option 2

Отличие от варианта 1 заключается в том, что нагреватели изготовлены из тантала.The difference from option 1 is that the heaters are made of tantalum.

Вариант 3Option 3

Отличие от варианта 1 заключается в том, что нагреватели изготовлены из тантала и их нагрев осуществляется путем прохождения через них электрического тока, то есть резистивным способом.The difference from option 1 is that the heaters are made of tantalum and they are heated by passing an electric current through them, that is, in a resistive way.

Вариант 4Option 4

Отличие от варианта 1 заключается в том, что нагреватели выполнены из танталовой трубки, согнутой в спираль или сваренной в сетку. В стенках трубок, направленных к подложкам, сделаны отверстия для подачи водорода в зону синтеза. Секции из нагревателей 11 расположены в реакторе вокруг центрального токоввода 12 так, как это изображено на фиг.2. В центральном водоохлаждаемом токовводе выполнены отверстия 13, через которые осуществляется отвод продуктов реакции образования карбида кремния. Водород во внутрь нагревателей подается через вторые токовводы 14, выполненные из жаропрочной нержавеющей стали, которые закреплены во внешнем корпусе реактора через изолятор 15.The difference from option 1 is that the heaters are made of a tantalum tube bent into a spiral or welded into a grid. In the walls of the tubes directed to the substrates, holes were made for supplying hydrogen to the synthesis zone. Sections of the heaters 11 are located in the reactor around the central current lead 12 as shown in FIG. 2. In the central water-cooled current lead, holes 13 are made through which the products of the reaction of silicon carbide formation are removed. Hydrogen is supplied to the inside of the heaters through the second current leads 14 made of heat-resistant stainless steel, which are fixed in the outer vessel of the reactor through the insulator 15.

Подложкодержатели 16 при помощи опорного кольца 17 и карусели 18 (удерживаемой роликами 19) закрепляются в реакторе так, как это показано на фиг.2. При помощи привода вращения 20 через ролики 19 осуществляется вращение карусели 18 и подложкодержателей 16, что позволяет последнему перемещаться по зоне синтеза.Substrate holders 16 by means of a support ring 17 and a carousel 18 (held by rollers 19) are fixed in the reactor as shown in FIG. 2. Using the drive of rotation 20 through the rollers 19, the carousel 18 and the substrate holders 16 are rotated, which allows the latter to move around the synthesis zone.

Загрузка подложкодержателей с подложками в реактор осуществляется через шлюз 21.The loading of substrate holders with substrates into the reactor is carried out through the gateway 21.

Источники компонентов пленки из испарителей 22, через отверстия в газораспределительном кольце 23, вводятся в зону синтеза отдельно от водорода.The sources of the film components from the evaporators 22, through the holes in the gas distribution ring 23, are introduced into the synthesis zone separately from hydrogen.

Управление температурой подложек, разогреваемых излучением от нагревателей 11, осуществляется путем охлаждения опорного кольца 17 проходящим через него охлажденным аргоном.The temperature control of the substrates, heated by radiation from the heaters 11, is carried out by cooling the support ring 17 passing through it with cooled argon.

Контроль температуры подложек производится при помощи пирометра.The temperature control of the substrates is carried out using a pyrometer.

Синтез пленки карбида кремния осуществляется так же, как и в варианте 1.The synthesis of silicon carbide film is carried out in the same way as in option 1.

Вариант 5Option 5

В отличие от варианта 4, в реакторе присутствуют несколько слоев нагревателей и подложкодержателей, как это изображено на фиг.3. То есть реализуется так называемая сэндвич-структура, которая позволяет более эффективно использовать излучение от каждого нагревателя. Производительность такого реактора зависит от его диаметра и от количества параллельных чередующихся слоев нагревателей и подложек.Unlike option 4, in the reactor there are several layers of heaters and substrate holders, as shown in figure 3. That is, the so-called sandwich structure is implemented, which allows more efficient use of radiation from each heater. The performance of such a reactor depends on its diameter and on the number of parallel alternating layers of heaters and substrates.

Claims (5)

1. Реактор для синтеза гетероэпитаксальных пленок карбида кремния на кремниевой подложке путем химического осаждения из газовой фазы, включающий кварцевую трубу с размещенным в ней контейнером с подложкой, нагреватели с резистивным или индукционным типом нагрева и средства подачи в зону синтеза компонентов пленки и водорода, отличающийся тем, что средство подачи водорода содержит активный водород и выполнено в виде трубок, расположенных в верхней и нижней стенках контейнера и содержащих отверстия, направленные по нормали к подложке, а средство подачи компонентов пленки размещено в испарителе с газораспределительным кольцом с отверстиями, через которые данные компоненты вводятся в зону синтеза параллельно подложке, при этом указанные средства подачи размещены отдельно друг от друга.1. A reactor for the synthesis of heteroepitaxial films of silicon carbide on a silicon substrate by chemical vapor deposition, including a quartz tube with a container with a substrate in it, heaters with resistive or induction heating and means for supplying film and hydrogen components to the synthesis zone, characterized in that the hydrogen supply means contains active hydrogen and is made in the form of tubes located in the upper and lower walls of the container and containing holes directed normal to the substrate, and redstvo film feeding components taken by the evaporator to the gas distribution ring with openings through which the components are introduced into synthesis zone parallel to the substrate, said feed means arranged separately from each other. 2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что нагреватели изготовлены из тантала.2. The reactor according to claim 1, characterized in that the heaters are made of tantalum. 3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что секции нагревателей расположены по окружности вокруг центрального токоввода, выполняющего одновременно роль канала для отвода продуктов синтеза.3. The reactor according to claim 1, characterized in that the heater sections are arranged around the circumference around a central current lead, which simultaneously serves as a channel for the removal of synthesis products. 4. Реактор по п.1, отличающийся тем, что секции нагревателей и подложки размещены в различных параллельных плоскостях в следующей последовательности: нагреватель - подложка - подложкодержатель - подложка - нагреватель.4. The reactor according to claim 1, characterized in that the sections of the heaters and the substrate are placed in different parallel planes in the following sequence: heater - substrate - substrate holder - substrate - heater. 5. Способ синтеза гетероэпитаксильных пленок карбида кремния на кремниевой подложке путем химического осаждения из газовой фазы, включающий подачу в контейнер кварцевого трубчатого реактора с установленной в нем подложкой компонентов пленки и водорода, нагрев контейнера и нагрев подложки до температуры 800-1380°С, отличающийся тем, что в качестве водорода используют активный водород, подачу компонентов пленки и водорода осуществляют соответственно параллельно и по нормали к подложке и отдельно друг от друга, а осаждение ведут, по меньшей мере, на две подложки при температуре водорода выше температуры подложки и компонентов пленки как минимум на 100°С и пониженном давлении от 5·10² до 5·10^-2 Па. 5. A method for the synthesis of heteroepitaxial films of silicon carbide on a silicon substrate by chemical vapor deposition, comprising feeding a quartz tube reactor with film and hydrogen components into the container, heating the container and heating the substrate to a temperature of 800-1380 ° C, characterized in that active hydrogen is used as hydrogen, the film and hydrogen components are supplied parallel and normal to the substrate, respectively, and separately, and the deposition is carried out at least Leray, into two substrates at substrate temperatures above hydrogen and film components, at least 100 ° C under reduced pressure of 5 × 10 ² to 5 × 10 ^-2 Pa.

Images