JPH02164791A - 半導体薄膜形成装置 - Google Patents
半導体薄膜形成装置Info
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- JPH02164791A JPH02164791A JP31898388A JP31898388A JPH02164791A JP H02164791 A JPH02164791 A JP H02164791A JP 31898388 A JP31898388 A JP 31898388A JP 31898388 A JP31898388 A JP 31898388A JP H02164791 A JPH02164791 A JP H02164791A
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- semiconductor thin
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Landscapes
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体薄膜を成長させる際に基板上に光を照
射しＩｎ成長反応を促進することにより、部分的に厚い
、もしくは部分的にのみ成長した半導体薄膜を形成する
半導体薄膜形成装置に関する。
射しＩｎ成長反応を促進することにより、部分的に厚い
、もしくは部分的にのみ成長した半導体薄膜を形成する
半導体薄膜形成装置に関する。
（従来技術及び発明が解決しようとする課ａ）オプトエ
レクトロニクス用をはじめとした半導体素子の高度化、
高ａｉ化にともない、その作製プロセスは複雑化の一途
をたどっている。そのプロセスの簡易化のため、素子構
造の提案のみならず半導体薄膜製造プロセスの提案もな
されている。
レクトロニクス用をはじめとした半導体素子の高度化、
高ａｉ化にともない、その作製プロセスは複雑化の一途
をたどっている。そのプロセスの簡易化のため、素子構
造の提案のみならず半導体薄膜製造プロセスの提案もな
されている。
たとえばアブライドフィジクスレタ−（Ａｐｐｌ Ｌｅ
ｄｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ） ５２巻１３号（１
９８８年） １０６５頁にあるように、半導体薄膜を形
成する際に、有機金属分子線エピタキシー（以下、ＭＯ
ＭＢＢと略称する。）装置内の半導体基板上に部分的に
光を照射することにより半導体基板上の一部に選択的に
半導体薄膜を形成する技術が開発されている。この半導
体薄膜形成方法においては所望の半導体薄膜パターンを
得るために、半導体基板を照射するレーザービームを微
細に絞り、制御することが重要である。この際、ビーム
ウェスト（レーザー光をレンズにより最も細く絞った場
所）での直径はレンズの焦点距離に比例することが知ら
れている。
ｄｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ） ５２巻１３号（１
９８８年） １０６５頁にあるように、半導体薄膜を形
成する際に、有機金属分子線エピタキシー（以下、ＭＯ
ＭＢＢと略称する。）装置内の半導体基板上に部分的に
光を照射することにより半導体基板上の一部に選択的に
半導体薄膜を形成する技術が開発されている。この半導
体薄膜形成方法においては所望の半導体薄膜パターンを
得るために、半導体基板を照射するレーザービームを微
細に絞り、制御することが重要である。この際、ビーム
ウェスト（レーザー光をレンズにより最も細く絞った場
所）での直径はレンズの焦点距離に比例することが知ら
れている。
そのためできるだけ焦点距離の短いレンズを用いること
が好ましく、レンズと半導体基板とは可能な限り近づけ
ることが望ましい、しかるに、従来のＭＯＭＢＥ装置で
は光導入官の外側にレンズ等の光学系を設置していたた
め、レーザービームを微小に絞り込むことは不可能であ
った６例えば、基板から窓までの距離が１５０ ６００
ｍｍあり、ここにレンズを設置し、直径的１．５〆〈レ
ーザー光を照射した場合、基板面では直径９０−４００
７ｉ“−こまでしか絞ることは不可能であった。
が好ましく、レンズと半導体基板とは可能な限り近づけ
ることが望ましい、しかるに、従来のＭＯＭＢＥ装置で
は光導入官の外側にレンズ等の光学系を設置していたた
め、レーザービームを微小に絞り込むことは不可能であ
った６例えば、基板から窓までの距離が１５０ ６００
ｍｍあり、ここにレンズを設置し、直径的１．５〆〈レ
ーザー光を照射した場合、基板面では直径９０−４００
７ｉ“−こまでしか絞ることは不可能であった。
本発明の目的は上記問題点を解決するため、基板に光を
照射しながら半導体薄膜を選択的に成長させる装置にお
いて、ＭＯＭＢＥ装置内の基板と光を絞るための光学系
との相対的距離を減少させ微少なパターンの描画を可能
とするものである。
照射しながら半導体薄膜を選択的に成長させる装置にお
いて、ＭＯＭＢＥ装置内の基板と光を絞るための光学系
との相対的距離を減少させ微少なパターンの描画を可能
とするものである。
（！ｉ題を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するため、有機金属分子線エピ
タキシー装置と、この有機金属分子線エピタキシー装置
内の基板を照射するためのレーザー光源と、このレーザ
ー光源のレーザー光を導入するための窓とを具備した半
導体薄膜形成装置において、前記窓内側の前記有機金属
分子線エピタキシー装置内に加熱機構を有するレンズを
設置したことを特徴とする半導体薄膜形成装置を要旨と
する。
タキシー装置と、この有機金属分子線エピタキシー装置
内の基板を照射するためのレーザー光源と、このレーザ
ー光源のレーザー光を導入するための窓とを具備した半
導体薄膜形成装置において、前記窓内側の前記有機金属
分子線エピタキシー装置内に加熱機構を有するレンズを
設置したことを特徴とする半導体薄膜形成装置を要旨と
する。
本発明は上記構成により、基板に光を照射しながら半導
体薄膜を選択的に成長させるＭＯＭＢＥ装置において、
ＭＯＭＢＥ装置内にレンズを設置し、これを加熱可能な
構造としたことを最も主要な特徴とする。
体薄膜を選択的に成長させるＭＯＭＢＥ装置において、
ＭＯＭＢＥ装置内にレンズを設置し、これを加熱可能な
構造としたことを最も主要な特徴とする。
（実施例）
以下、図面に沿って本発明の実施例について説明する。
なお、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうること
は言うまでもない。
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうること
は言うまでもない。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。１はＭＯＭ
ＢＥ装置本体、２はレーザー光を導入する窓、３はヒー
ター、４はレンズ、５は支持部、６は熱電対、７は基板
、８はレーザー光である。
ＢＥ装置本体、２はレーザー光を導入する窓、３はヒー
ター、４はレンズ、５は支持部、６は熱電対、７は基板
、８はレーザー光である。
また、レーザー光源は図示を省略している。レンズ４の
焦点は基板７の上に結ぶ配置となっている。
焦点は基板７の上に結ぶ配置となっている。
これを動作させるには、熱電対６でレンズ４の温度を測
定しながらヒーター３でレンズ４を３００−３５０℃に
加熱する。窓２およびこの加熱したレンズを通してレー
ザー光８を基板７に照射する。
定しながらヒーター３でレンズ４を３００−３５０℃に
加熱する。窓２およびこの加熱したレンズを通してレー
ザー光８を基板７に照射する。
レーザー光８は基板７上で最も細くなり微小な点となる
。レーザー光８を照射した状態で、原料ガス、例えばＩ
−Ｖ族生導体であれば、砒素、アリシン、フォスフイン
等のＶ族元素と、トリエチルガリウムやトリメチルイン
ジウム等の■族元素の有機金属ガスを基板７ｒｆＪに流
すことにより微小な部分に半導体薄膜を形成することが
可能である。
。レーザー光８を照射した状態で、原料ガス、例えばＩ
−Ｖ族生導体であれば、砒素、アリシン、フォスフイン
等のＶ族元素と、トリエチルガリウムやトリメチルイン
ジウム等の■族元素の有機金属ガスを基板７ｒｆＪに流
すことにより微小な部分に半導体薄膜を形成することが
可能である。
このときヒーター３でレンズ４を加熱することなく原料
ガスを流した場合、短時間でレンズ４上には砒素等が付
着し、レンズ４は不透明となる。その結果、レーザー光
８の照射効果が消滅し、選択的に膜を形成することが不
可能となる。
ガスを流した場合、短時間でレンズ４上には砒素等が付
着し、レンズ４は不透明となる。その結果、レーザー光
８の照射効果が消滅し、選択的に膜を形成することが不
可能となる。
以上説明したような構造になっているため、レーザー光
を微小なビームとしてＭＯＭＢＥ装置内の基板上に照射
することが可能であり、また微動台を用いてミラーやレ
ンズを移動させることによりレーザービームを走査して
微小なパターンを描画することも可能である。さらにレ
ーザー光の可干渉性を利用し、回折格子を用いることに
より、回折パターンや干渉パターンを基板上に投影する
ことが可能である。そのため従来技術では不可能であっ
たミクロンオーダーのパターンを有する半導体薄膜を成
長させ形成する４とが可能である。
を微小なビームとしてＭＯＭＢＥ装置内の基板上に照射
することが可能であり、また微動台を用いてミラーやレ
ンズを移動させることによりレーザービームを走査して
微小なパターンを描画することも可能である。さらにレ
ーザー光の可干渉性を利用し、回折格子を用いることに
より、回折パターンや干渉パターンを基板上に投影する
ことが可能である。そのため従来技術では不可能であっ
たミクロンオーダーのパターンを有する半導体薄膜を成
長させ形成する４とが可能である。
第２図には本発明の半導体薄膜形成装置を用いて成長し
たＧａＡｓ薄膜の断面図を示す、基板から３０ｍｍの位
置に設置した石英レンズを３５０°Ｃに加熱し、直径的
１．５ｍ＋ｍのアルゴンレーザ（波長５１４．５ｎｎ＋
）光を照射して成長を行った。膜成長中にレンズが不透
明になることはなかった。得られた薄膜は直径的２０，
４％、高さ１０００ｎａ＋であった。
たＧａＡｓ薄膜の断面図を示す、基板から３０ｍｍの位
置に設置した石英レンズを３５０°Ｃに加熱し、直径的
１．５ｍ＋ｍのアルゴンレーザ（波長５１４．５ｎｎ＋
）光を照射して成長を行った。膜成長中にレンズが不透
明になることはなかった。得られた薄膜は直径的２０，
４％、高さ１０００ｎａ＋であった。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は有機金属分子線エピタキ
シー装置と、この有機金属分子線エピタキシー装置内の
基板を照射するためのレーザー光源と、このレーザー光
源のレーザー光を導入するための窓とを具備した半導体
薄膜形成装置において、前記窓内側の前記有機金属分子
線エピタキシー装置内に加熱機構を有するレンズを設置
したことにより、ＭＯＭＢＥ装置内に光学系、例えばレ
ンズを設置することにより微細な形状を有する半導体薄
膜を形成することが可能である。したがって、この微細
なビームスポットを走査することにより先導波路などの
様々なパターンが描画でき、オプトエレクトロニクス用
半導体部品の作製に有用であるばかりでなく、シリコン
上へのパターン化されたＧａＡｓ薄膜やＩｎＰｆｉ膜の
形成などにも有用である。
シー装置と、この有機金属分子線エピタキシー装置内の
基板を照射するためのレーザー光源と、このレーザー光
源のレーザー光を導入するための窓とを具備した半導体
薄膜形成装置において、前記窓内側の前記有機金属分子
線エピタキシー装置内に加熱機構を有するレンズを設置
したことにより、ＭＯＭＢＥ装置内に光学系、例えばレ
ンズを設置することにより微細な形状を有する半導体薄
膜を形成することが可能である。したがって、この微細
なビームスポットを走査することにより先導波路などの
様々なパターンが描画でき、オプトエレクトロニクス用
半導体部品の作製に有用であるばかりでなく、シリコン
上へのパターン化されたＧａＡｓ薄膜やＩｎＰｆｉ膜の
形成などにも有用である。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
半導体薄膜形成装置を用いて成長した半導体薄膜の断面
図である。 ｌ・・・・・ＭＯＭＢＥ装置本体 ２・・・・・宜 ３・・・・・ヒーター ４・・・・・レンズ ５・・・・・支持部 ６・・・・・熱電対 ７・・・・・基板 ・レーザー光
半導体薄膜形成装置を用いて成長した半導体薄膜の断面
図である。 ｌ・・・・・ＭＯＭＢＥ装置本体 ２・・・・・宜 ３・・・・・ヒーター ４・・・・・レンズ ５・・・・・支持部 ６・・・・・熱電対 ７・・・・・基板 ・レーザー光
Claims (1)
- 有機金属分子線エピタキシー装置と、この有機金属分子
線エピタキシー装置内の基板を照射するためのレーザー
光源と、このレーザー光源のレーザー光を導入するため
の窓とを具備した半導体薄膜形成装置において、前記窓
内側の前記有機金属分子線エピタキシー装置内に加熱機
構を有するレンズを設置したことを特徴とする半導体薄
膜形成装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31898388A JPH02164791A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体薄膜形成装置 |
| PCT/JP1989/000827 WO1990001794A1 (en) | 1988-08-15 | 1989-08-15 | Method of forming a semiconductor thin film and apparatus therefor |
| US07/477,870 US5186750A (en) | 1988-08-15 | 1989-08-15 | Method and apparatus for forming semiconductor thin films |
| EP89909240A EP0394462B1 (en) | 1988-08-15 | 1989-08-15 | Method of forming a semiconductor thin film and apparatus therefor |
| US07/935,067 US5273932A (en) | 1988-08-15 | 1992-08-25 | Method for forming semiconductor thin films where an argon laser is used to suppress crystal growth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31898388A JPH02164791A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164791A true JPH02164791A (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=18105179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31898388A Pending JPH02164791A (ja) | 1988-08-15 | 1988-12-16 | 半導体薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02164791A (ja) |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP31898388A patent/JPH02164791A/ja active Pending
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