JPH0296322A - 結晶の形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基体表面の核形成密度の差を利用して単結晶を
形成する結晶の形成方法に関し、例えば半導体集積回路
、光集積回路、磁気回路等の電子素子、光素子、磁気素
子、圧電素子あるいは表面音響素子等の形成に適用され
る単結晶の形成方法に関する。

〔従来の技術〕

絶縁物基体上に単結晶を成長させるＳＯＩ技術の分野に
おいて、基体の表面を構成表面材料間の核形成密度の差
による選択核形成に基づいた方法が提案されている（Ｔ
、Ｙｏｎｅｈａｒａ　　ｅｔ　　ａｌ、（１９８７）Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　
１９ｔｈ　ＳＳＤＭ。

１９１）。この結晶形成方法を第３図（ａ）乃至（Ｃ）
を用いて説明する。まず第３図（ａ）に示すように核形
成密度の小さい表面３０２をもつ基体３０１上に、表面
３０２よりも核形成密度の大きい表面３０３ａ。

３０３ｂをもつ薄膜状領域３０３ａ、　３０３ｂを表面
積ａ。

間隔すで配する。この基体３０１に所定の結晶形成処理
を施すなら、領域３０３ａ、　３０３ｂの表面にのみ堆
積物の結晶核３０５ａ、３０５ｂを発生し表面３０２の
上には形成されない（第３図（ｂ）参照）。そこで領域
３０３ａ、　３０３ｂの表面を核形成面（Ｓ　ＮＤＬ　
）、表面３０２を非核形成面（Ｓ　ＮＤＳ　）と呼ぶ。

核形成面３０４ａ、３０４ｂに発生した核３０５ａ、３
０５ｂをさらに成長させれば単結晶体３０６ａ、　３０
６ｂとなり（第３図（Ｃ）参照）、核形成面３０４あ、
３０４ｂの領域を越えて非核形成面３０２の上にまで成
長し、やがて隣の核形成面から成長してきた単結晶粒と
接して粒界３０７が形成される。従来この結晶形成方法
においては、例えば核形成面３０４ａ、　３０４ｂに非
晶質Ｓｉ３Ｎ４、非核形成面３０２にＳｉＯ２を用い、
ＣＶＤ法によってＳｉ単結晶を複数個形成した例（例１
）（上記論文参照）、及びＳｉ０２を非核形成面とし、
集束イオンビームによりＳｉイオンを部分的に非核形成
面に注入して核形成面となる領域を形成し、ＣＶＤ法に
よりＳｉ単結晶を複数個形成した例（例２）　（１９８
８年第３５回応用物理学関係連合講演会２８ｐ−Ｍ−９
）が報告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記例１の構成をとった場合、場合によっ
てはＳｉ　３　Ｎ　４とＳｉＯ□の核形成密度の差が結
晶形成処理条件によらず最大でも１０３倍程度であるこ
とがあり、その場合には以下に示すような結晶形成処理
条件の制御性に関し改善される余地がある。即ち、核形
成面と非核形成面の核形成密度差が上記の値程度以下で
ある場合、核形成面でより高い核形成密度を得ようとす
る結晶形成処理条件を選択すると非核形成面では、不要
な核発生が生じる可能性が高（なってしまう。逆に、非
核形成面での核発生を抑制すべく、核形成密度を充分低
く抑えれば、核形成面での核形成密度も低くなり、多数
の核形成面の中には核が発生しないものが出る可能性が
高まる。つまり、Ｓｉ３Ｎ４やＳｉＯ２のような化学量
論比の組成の物質では、成長条件にたいして一意的に核
形成密度が決まってしまうので、非核形成面での不要な
核発生を生じない結晶形成処理条件で核形成面の核形成
密度だけを全ての核形成面に於いて成長を続ける 核が１つのみ発生するように設定することや、全ての核
形成面で核成長が生じると共に、非核形成面の核形成密
度だけを下げ、そこでの不要な核発生を抑制することは
容易ではい。このように、化学量論比の物質で核形成面
と非核形成面とを構成する場合には結晶形成処理条件と
独立の核形成密度を制御することはむずかしい。

詰まり、Ｓｉ０２からなる非核形成面上における核発生
を避ける為に核形成面での核形成密度が低い結晶形成処
理条件を選ぶと多数あるＳｉ　ａ　Ｎ　４の核形成面の
中には核が発生しないものが生ずる場合がある。

一方、全ての核形成面にＳｉ単結晶体が必ず生ずる様に
核形成密度が出来るだけ高い結晶形成処理条件を選ぶと
Ｓｉ０２からなる非核形成面上に核が発生してしまうば
かりかＳｉ　３　Ｎ　４からなる多数の核形成面の中で
複数の核が発生する核形成面が出現する可能性が高まる
。その結果成長した単結晶体には多結晶化したものが混
入することになる。

上記例２では、集束イオンビームを用いたイオン注入に
よって形成密度を増大させた領域を核形成面に用いるこ
とにより、上記例１の問題点を解決しようとしている。

しかし、現状において集束イオンビームで多数の核形成
領域を形成するには長時間を要し、基体の表面積が広く
なると実用に適しはするが生産性が低下する。そこで、
ひとつの方法として、レジストプロセスによってイオン
を注入したい領°域のみに開口部を有するようにパター
ンタニングされたフォトレジストをマスクにして基体の
全面にイオンを注入し、核形成面となるべき基体表面の
所望の領域のみにイオン注入を行い核形成面を形成する
方法が提案されている。しかしながら、この方法では高
いＤ３ｆｌｌでイオンを注入した場合、フォトレジスト
が開口部近傍で変質する場合があり（その際にはレジス
ト剥離の困難が付きまとう。レジスト部が残されると、
そのレジスト部には核が形成されやすく、単結晶体の形
成の制御性が低くなり、多結晶化した結晶体が形成され
歩留まりの向上という点で改善を要するようになる。

さらに、上記のいずれの例においても、基体３０１の表
面の核形成密度が十分に小さ（な（非核形成面３０２と
なり得ない場合には、基体表面に例えばＳｉＯ□のよう
な核形成密度の小さい物質を堆積して非核形成面３０２
を形成しなければならない。この点は所要時間、コスト
し、歩留まりを考えると省略される必要性が生じてくる
。

また、基体としてガラス基体を用いた場合には、基体表
面を非核形成面に出来るがガラス基体の種類と結晶形成
処理条件によっては基体中に含まれるＮａ＋イオンなど
のアルカリ金属イオンは、その拡散係数が大きいために
単結晶体５の内部に拡散によって大してしまう場合があ
り、その場合、アルカリ金属イオンの侵入量によっては
形成された単結晶体に形成した素子の特性は低いものと
なる。

本発明は、上記諸点に鑑み成されたものであって、上記
従来法の改善されるべき点を改善した結晶の形成方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明の結晶の形成方法は
、核形成密度の小さい材料からなる層、または、該核形
成密度の大きい材料からなる層のどちらか一方を部分的
に除去することにより、核形成密度の小さい材料からな
る非核形成面と核形成密度が大きく単一核のみより結晶
成長するに十分小さい面積を有する核形成面とが隣接し
て配された自由表面を有し、前記非核形成面を構成する
材料（Ｓ）と、前記核形成面を構成する材料（Ｌ）とが
構成成分が同一でその組成比が異なる基体を用意し、該
基体に結晶成長処理を施して、前記単一核より単結晶を
成長させることを特徴とする。

本発明に於ける好適な実施態様例に於いては、プラズマ
ＣＶＤ法を用いて基体上に連続的に堆積した組成の異な
る二層の薄膜をフォトリソグラフィー工程によってパタ
ーニングすることで非核形成面と核形成面とを形成する
。通常の熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法、シリコンの熱酸化
膜形成法に較べてプラズマＣＶＤ法によれば、反応系に
導入する複数の原料ガスの流量比や分圧比を可変するこ
とにより容易に化学量論比からずれた組成の薄膜を形成
できる。

一方、薄膜の化学組成比を化学両輪比から変えてやると
その表面での核形成密度が組成の変化にともない太き（
変化する。したがって、本発明に於いては前記二層の薄
膜の組成を適当に選択し非核形成面と核形成面とすれば
、従来のＳｉＯ２とＳｉ　３　Ｎ　４を用いた材料構成
に比べ大きな核形成密度の差が得られより一層の歩留ま
りの向上を計ることができる。さらに、従来考えられて
いるような集束イオンビームを用いた例に（らべても、
容易、かつ、時間のかからない工程によって、基体を形
成することができ、しかも、レジスト上にイオンを注入
しないので、イオン注入によって変質したレジスト部分
が残ることによる結晶体の多結晶化も生じない。また、
結晶形成処理条件とは独立に膜組成比を制御することに
より核形成面と非核形成面の両方の核形成密度を制御す
ることが可能なので、最適の結晶形成処理条件を選ぶこ
とができる。その結果、ひとつひとつの結晶体の結晶性
がよく、また結晶体の抜けのない単結晶体が連続してい
る結晶物品を容易で、しかも、短時間の工程によって、
歩留まり良（形成することができる。

尚、前記二層の薄膜の形成方法は、ただ反応系に導入す
る原料ガスの流量比或いは分圧比を変えるだけで化学量
論比からずれた任意の組成が得られる条件が選択出来れ
ばＡＰＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ
、スパッタリング等の方法でも本発明はよい。

さらに、本発明によれば、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り反応系に導入する複数の原料ガスの流量比や分圧比を
可変して基体上に非核形成面を与えるべき薄膜及び、核
形成面を与えるべき薄膜を連続的に堆積することにより
、工程数の増加を抑え、コストと歩留まりのより一層の
向上を計ることができる。

また、ガラス基板のある種のものになるとＮａ”イオン
等のアルカリ金属イオンが結晶体中に拡散し、その結晶
体に形成した素子の特性は低いものとなるが、本発明に
於いては膜組成の緻密な薄膜を用いて核形成面と非核形
成面を形成するものであるから、このような膜組成の緻
密な薄膜が不純物拡散にたいしてバリヤとなるので、基
体中の拡散成分の結晶への拡散を防止できる。

以下、図面を用いて本発明による結晶物品の形成方法を
説明する。

まず第１図（ａ）の如く基体１０１上に、表面が非核形
成面１０３ａとなるような薄膜１０２をプラズマＣＶＤ
法により堆積する。薄膜１０２の構成成分及びその組成
比は、後に形成する核形成面を与える薄膜の核形成密度
との十分な差を得られるように、反応系に導入する原料
ガスの流量比や分圧比等により制御される。

次に第１図（ｂ）の如く表面１０３の上に薄膜１０４を
形成する。薄膜１０４は薄膜１０２と同一化学成分の材
料により構成される。しかし、その組成比はその表面１
０５が単結晶形成の起点となる核形成面となるような十
分に大きな核形成密度を与えるものでなければならない
。そのような材料としては例えばＳｉＮｘ、　ＳｉＯｘ
、　Ｓｎｏｗ、　Ｉｎ０ｉ　（但し０＜ｘ＜１）等があ
る。その形成方法は上記薄膜１０２の形成プロセスと連
続して、ただ反応系に導入する原料ガスの流量比或いは
分圧比を変えるだけで行うことが出来る。これら薄膜１
０２及び１０４の形成方法は化学量論比からずれた任意
の組成が得られれば常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ、プラズマ
ＣＶＤ法光ＣＶＤ。

スパッタリング等の以下なる方法であってもよい。

さらに第１図（Ｃ）の如（薄膜１０４をバターニングし
て核が一つだけ発生し鎮咳が起点となって単結晶が成長
するように十分小さい領域１０６ａ、　１０６ｂを形成
し、その他の部分は薄膜１０２の表面すなわち、非核形
成面１０３ａを露出させる。領域１０６ａ。

１０６ｂの形成方法は通常のフォトリソグラフィー工程
、すなわち、フォトレジストを所望のパターンに形成し
、液相或は気相によるエツチングにより得る方法の池水
発明の目的を達成する方法であればいずれの方法によっ
てもよい。薄膜１０４のエツチング法としては、エツチ
ング液による方法とＲＩＥ（リアクティブイオンエツチ
ング）を用いた気相エツチングが一般的である。本発明
の場合、薄膜１０２．１０４は、その化学成分が同じで
組成比が異なるだけであるので、エツチングレートに著
しい差がないので、エツチング終点の判断は極めて重要
である。その判断の例の１つとしてはウェハ上に薄膜１
０４だけを同じ厚さだけ堆積した試料を同時にエツチン
グし、この試料において薄膜１０４が除去され、ウェハ
表面が現われることにより確認する。一方、ＲＩＥ法で
は、あらかじめ膜厚のわかった薄膜１０４の　エツチン
グ実験によりエツチング時間を設定することにより、エ
ツチング終点を設定する。この領域１０６ａ、　　１０
６ｂの表面が核形成面１０７ａ、１０７ｂとなる。

本発明に於いては上記第１図（Ｃ）に示す基体の構成の
逆の構成もまた採用され得る。つまり、薄膜１０２を基
体１０１の表面に形成した薄膜１０４の上に形成しても
よい。その場合には、第２図に示すような構成となる。

即ち基体２０１上に薄膜２０２（薄膜１０４に相当）及
び薄膜１０２に相当する薄膜をこの順に堆積した後、薄
膜１０２に相当する薄膜の所望の位置に所望の大きさの
開口部２０６を設け、薄膜２０２の表面の一部を露出さ
せる。開口部２０６の形成方法は前記の構成の場合と同
様に通常のフォトリソグラフィー工程によっても良いし
、他の如何なる方法でもよい。この開口部２０６底部に
露出した表面が核形成面２０５、薄膜２０３ａ、　２０
３ｂ、　２０３ｃの表面が非核形成面２０４となる。

第１図（Ｃ）に戻って説明を続ければ、次いで前記の如
（゛加工された基体　１０１に結晶形成処理を施す。そ
の方法は上記核形成面１０７ａ、　１０７ｂ及び非核形
成面１０３ａに対して核形成に選択性があることが可能
であり、かつ選択エピタキシャル成長が可能であれば、
如何なるものであってもよい。結晶形成処理を施すと第
１図（ｄ）の如（核形成面１０７ａ。

１０７ｂにのみ堆積物の結晶核１０ａ、１０８ｂが発生
する（選択核形成）。ここで核形成面１０７ａ、　１０
７ｂの面積がその核形成密度に対して適正であれば、結
晶核１０８ａ、　１０８ｂは１つの核形成面に於いてた
だひとつだけ選択される。そこでこの単一の結晶核１０
８ａ、１０８ｂを引き続き成長させると、させると、そ
れは核形成面１０７ａ、　１０７ｂを越えて非核形成面
１０３ａを覆うように成長して単結晶体１０９ａ、　１
０９ｂとなる（第１図（ｅ）））。そして単結晶体１０
９ａ。

１０９ｂの更なる成長により、やがてそれは隣接する核
形成面に発生した単一核を起源とする単結晶体１１０ａ
、１１０ｂ同志が接触し粒界１１１をなすに至る（第１
図（ｆ））。

さらに、従来の構成ではある種の基板を採用するとその
基板に含まれる成分が形成される単結晶体中に拡散して
仕舞う場合があり、その場合には単結晶体に成した素子
の特性は低いものとなってしまう。その様な場合でも本
発明によれば形成される薄膜の膜組成が緻密で拡散成分
にたいしてバリヤとなり、結晶を成長させる工程、或は
、引き続く加熱工程等において、基体中の不純物が結晶
中に拡散することを防ぐことができる。

以下、本発明に基づきＳｉ単結晶体を形成した実施例を
記す。

〔実施例１〕 薄２膜１０２，１０４の材料として５ｉＸＮ、　（但し
、０＜ｘ、　　ｙ＜１）を用いた。まずＳｉウェハ基板
１０１にプラズマＣＶＤ法により膜厚部１５００人の窒
化シリコン膜１０２を形成した。このときの成膜条件は
次の通りであった。

使用ガス（流１比）　：　Ｓ　ｉ　Ｈ４／　Ｎ　Ｈ３／
　Ｈ２＝ｔ、ｓ／ｌｚ／ｌａ、ｓ　（ｓｃｃｍ）基板温
度、圧力　：３００℃、０，１５ＴｏｒｒＲＦ電力（周
波数）：　３．５Ｗ　（１３，５６ＭＨｚ）堆積時間　
　　　：４０分 別に同条件で作成した試料Ａの窒化シリコン膜のＳ　ｉ
　／　Ｎ組成比をＸ線光電子分光法により測定したとこ
ろ、Ｓｉ／Ｎ組成比は０．７５であった。

次に、同一チャンパー内に試料を保持したまま、ガスの
流量比だけを次に示すように変えて、その他の条件は変
えないでさらに窒化シリコン膜１０４を膜厚約３００人
に堆積した。

使用ガス（流量比）：　ＳｉＨ４／ＮＨ３／Ｈ２＝２．
０／　３．０／　１８．０　（ｓｃｃｍ）堆積時間　　
　　＝９分 別に同条件で作成した試料Ｂの窒化シリコン膜について
も上記と同様にＳｉ／Ｎ組成比をＸ線光電子分光法によ
り測定したところ、Ｓｉ／Ｎ組成比は１．１３であった
。これら試料Ａ、Ｂの窒化シリコン膜を１０２，１０４
の表面におけるＳｉ結晶核の核形成密度を測定したとこ
ろ、後述する結晶形成処理方法では窒化シリコン膜１０
２の表面で約１０’／ｃＩＴ？、これは同時に測定した
ＬＰＣＶＤ法で堆積したＳｉ３Ｎ４表面での値約１０’
／ｃｒｒｒと同程度であった。

また、窒化シリコン膜１０４の表面での、核形成密度は
約１０’／ｃｒｒｒであった。したがって本実施例にお
いて形成した核形成面と非核形成面の核形成密度の差は
１０’倍となり、Ｓｉ３Ｎ４とＳｉＯ２の材料構成から
なる従来例（１０３倍）より２桁優れていると言える。

次に、通常のレジストプロセスにより、窒化シリコン膜
１０４を一辺２０μｍの正方形で、これが間隔５０μｍ
の格子点上に配し、その他の領域には窒化シリコン膜１
０２の表面を露出させるようにパターニング処理した。

これをＲＩＥ法によりエツチング処理を施し窒化シリコ
ン膜１０４の不要な部分を除去した。このとき、窒化シ
リコン膜１０２．　１０４は、その組成比は異なるがエ
ツチング速度に大きな差がないため、１００人はど窒化
シリコン膜１０２もエツチングされるように時間を設定
してエツチングした。このとき窒化シリコン膜１０２の
露出した領域をエリプソメータで測定したところ膜厚は
１３９０人であった。このことから、窒化シリコン膜１
０４の不要部は全て除去されていることを確認した。

上記のように加工した基体に熱ＣＶＤ法でＳｉの単結晶
形成を行った。結晶形成処理条件は下記の通りである。

使用ガス（流量比）：　ＳｉＨ２Ｃ１２／ＨＣ１／Ｈ２
＝０，５３／　２．３／　１００，０　（１／　ｍ１ｎ
）基体温度、圧力　＝９５０℃、１５０Ｔｏｒｒ堆積時
間　　　　＝６０分 その結果、格子点状に配した殆ど全ての核形成面を中心
にして、粒径４０μｍはどのＳｉ単結晶体が成長してい
た。そして非核形成面上にはＳｉ結晶核は殆ど認められ
なかった。それぞれのＳｉ単結晶体は何れも美しいファ
セットを有しており、選択された単一核から成長したも
のであることが確認された。ファセットを有する結晶体
の割合は９５％以上であった。またＳｉ単結晶体の成長
しなかった核形成面の比率は０．１％未満であり、従来
例より−桁以上の改善が計れた。

〔実施例２〕 以下に、核窒化シリコン膜の形成順が実施例１と逆の構
成の基体を用いて、本発明に基づいて、Ｓｉ単結晶体を
形成した実施例を示す。

２種の薄膜の材料として５ｉｘＮｙ（但し、０＜Ｘ。

ｙ＜１）を用いた。まずＳｉウェハ基板２０２にプラズ
マＣＶＤ法により膜厚約５００人の窒化シリコン膜２０
２を形成した。このときの成膜条件は次の通りである。

使用ガス（流量比）　：　Ｓ　ｉ　Ｈａ　／　Ｎ　Ｈ３
／　Ｈ２＝２．Ｏ／３．０／　１８．０　（ｓｃｃｍ）
基板温度、圧力　＝３００°Ｃ，０，１５ＴｏｒｒＲＦ
電力（周波数）　　：　３．５Ｗ　（１３，５６ＭＨｚ
）堆積時間　　　　；１５分 別に同条件で作成した試料Ｃの窒化シリコン膜のＳ　ｉ
　／　Ｎ組成比をＸ線光電子分光法により測定したとこ
ろ、Ｓｉ／Ｎ組成比は１．１３であった。

次に、同一チャンバー内に試料を保持したまま、ガスの
流量比だけを次に示すように変えて、その他の条件は変
えないでさらに窒化シリコン膜を膜厚約９００人に堆積
した。

使用ガス（流量比）＋　５ｊＨ４／ＮＨ３／Ｈ２＝　１
．５／　１２．０／　１３．５　（ｓｃｃｍ）堆積時間
　　　　；２４分 別に同条件で作成した試料りの窒化シリコン膜について
同様にＳ　ｉ　／　Ｎ組成比をＸ線光電子分光法により
測定したところ、Ｓｉ／’Ｎ組成比は０．７５であった
。上記の様にして作成した２種の窒化シリコン膜の表面
におけるＳｉ結晶核の核形成密度を測定したところ、後
述する結晶形成処理方法では試料Ｃの窒化シリコン膜の
表面で約１０’／ｃ％であり、これは同時に測定したＬ
ＰＣＶＤ法で堆積したＳｉ　３　Ｎ　４表面での値約１
０’／ｃｒｒｒと同程度であった。また、試料りの窒化
シリコン膜の表面でも同時に測定したら、核形成密度は
約１０’／ｃ＋ｒｒであった。したかって本実施例にお
いて形成した核形成面と非核形成面の差は１０’倍とな
り、Ｓｉ　３　Ｎ　４とＳｉＯ□の材料構成からなる従
来例（１０３倍）より２桁優れていると言える。

次に、通常のレジストプロセスにより、窒化膜４を一辺
２μｍの正方形で、これが間隔５０μｍの格子点上に露
出するように上部の窒化シリコン膜の表面に開口部を設
けるようにパターニング処理した。これをＲＩＥ法によ
りエツチング処理を施し上部の窒化シリコン膜の所定の
位置に開口部２０５を設は窒化シリコン膜２０２の表面
を露出させた。このとき２種の窒化シリコン膜は、その
組成比は異なるがエツチング速度に大きな差がないため
、１００人はど窒化シリコン膜２０２もエチツングされ
るように時間を設定してエツチングした。このとき窒化
シリコン膜２０２の露出した領域をエリプソメータで測
定したところ膜厚は３９５人であった。その結果より、
開口部２０５の底部には窒化シリコン膜２０２の表面が
現われていることが確認された。

この様に加工した基体に、実施例１と同様な結晶成長処
理を施したところ、実施例１と同程度の結晶性をもった
Ｓｉ単結晶体群を得ることが出来た。

〔発明の効果〕

本発明によれば、不要な核形成を避け、単結晶体の抜け
が無く、かつそれぞれの単結晶体が良質な結晶性を有す
る結晶物品を、歩留まり良く形成することが出来る。

また本発明によれば、工程数をふすことなく容易に結晶
の形成を行うことが出来る。また本発明の好ましい実施
態様例によれば、プラズマＣＶＤ法を用いて核形成面、
非核形成面を得、次に、結晶形成処理を施すという工程
によって、レジストをマスクにしたイオン注入を用いる
場合のようなレジスト剥離の困難や、集束イオンビーム
を用いる場合のような生産性の低さを回避することが出
来る。

さらに、本発明によれば、核形成面及び非核形成面の夫
々を与える薄膜の膜組成が緻密である為に基体からの不
要な拡散成分にたいしてバリヤとなり、基体中の拡散成
分が単結晶体中に拡散をするのを防ぐことができる。

４、図の簡単な説明 第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明による結晶の形成の工程
を説明する模式的工程図、 第２図は本発明に用いる基体の構成の一例を示す模式的
説明図、 第３図は従来技術による結晶の形成方法を説明する模式
的工程図である。

１０１・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体１０
２・・・・・・・・非核形成面を与える薄膜１０３・・
・・・・・・・・非核形成面となる面１０３ａ・・・・
・・・・・・・・・非核形成面１０４・・・・・・・・
・核形成面を与える薄膜１０５・・・・・・・・・・核
形成面となる表面１０６ａ、　　１０６ｂ・・・核形成
面を構成する領域１０７ａ、　　１０７ｂ・・・・・・
・・・・核形成面１０８ａ、　　１０８ｂ・・・・・・
・・・・・結晶核１０９ａ、　　１０９ｂ・・・・・・
・・・・・単結晶体１１０ａ、　　１１０ｂ・・・・・
・・・・・・単結晶体１１１・・・・・・・・・・・・
・・・・・・粒界′＼ 夏 へ 〕 カ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）核形成密度の小さい材料からなる層、または、該
   核形成密度の大きい材料からなる層のどちらか一方を部
   分的に除去することにより、核形成密度の小さい材料か
   らなる非核形成面と核形成密度が大きく単一核のみより
   結晶成長するに十分小さい面積を有する核形成面とが隣
   接して配された自由表面を有し、前記非核形成面を構成
   する材料（Ｓ）と、前記核形成面を構成する材料（Ｌ）
   とが構成成分が同一でその組成比が異なる基体を用意し
   、該基体に結晶成長処理を施して、前記単一核より単結
   晶を成長させることを特徴とする結晶の形成方法。
2. （２）上記非核形成面と核形成面は、材料（Ｓ）からな
   る層の上に材料（Ｌ）からなる層を連続して配し、材料
   （Ｌ）からなる層を部分的に除去し、材料（Ｓ）からな
   る層の表面を部分的に露出させることで形成する特許請
   求の範囲第１項記載の結晶の形成方法。
3. （３）上記非核形成面と核形成面は、材料（Ｌ）からな
   る層の上に材料（Ｓ）からなる層を連続して配し、材料
   （Ｓ）からなる層を部分的に除去し、材料（Ｌ）からな
   る層の表面を部分的に露出させることで形成する特許請
   求の範囲第１項記載の結晶の形成方法。
4. （４）上記材料（Ｓ）からなる層と材料（Ｌ）からなる
   層は、同一の反応槽中で該反応槽内を大気に開放するこ
   となく形成される特許請求の範囲第２項乃至第３項記載
   の結晶の形成方法。
5. （５）上記材料（Ｓ）からなる層と材料（Ｌ）からなる
   層は、同一の層堆積方法により形成する特許請求の範囲
   第４項記載の結晶の形成方法。
6. （６）上記層堆積方法は、プラズマＣＶＤ法である特許
   請求の範囲第５項記載の結晶の形成方法。
7. （７）上記材料（Ｓ）及び材料（Ｌ）はＳｉ＿ｘＮ＿ｙ
   （０＜ｘ、ｙ＜１である）特許請求の範囲第１項記載の
   結晶の形成方法。