JPH05175148A - InSb薄膜の転写形成方法 - Google Patents

InSb薄膜の転写形成方法

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JPH05175148A
JPH05175148A JP35704991A JP35704991A JPH05175148A JP H05175148 A JPH05175148 A JP H05175148A JP 35704991 A JP35704991 A JP 35704991A JP 35704991 A JP35704991 A JP 35704991A JP H05175148 A JPH05175148 A JP H05175148A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 素子基板上に結晶度の良好な電子,正孔の移
動度の高いInSb薄膜を形成することができるInS
b薄膜の転写形成方法を提供する。 【構成】 薄膜形成基板1上にBaF2 のバッファ層2
を形成し、このバッファ層2上にInSb薄膜3を形成
してキャップ層4で覆い、InSb薄膜3をアニール処
理する。前記キャップ層4と素子基板6のSiO2 層5
とを陽極接合する。そして、バッファ層2を水や弱酸で
エッチングして除去し、InSb薄膜3を素子基板6に
転写形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホール素子や磁気抵抗
素子や光電素子等のセンサ素子に使用されるInSb薄
膜の転写形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ホール素子や磁気抵抗素子等のセンサ素
子にはInSb薄膜が使用されている。このInSb薄
膜素子の感度を高めるために、InSb薄膜をアニール
処理して、再結晶化させ、電子,正孔の移動度を高める
方法が知られている。従来のInSb薄膜のアニール処
理方法としては、例えば、図6に示すようにSi等の薄
膜形成基板1上にInSb薄膜3を形成し、このInS
b薄膜3をアニール用キャップ層,保護膜を用いずアニ
ール処理を行う第1の方法や、図7に示すようにSi等
の基板1上にInSb薄膜3を形成し、このInSb薄
膜3上をSiO2 膜のアニール用キャップ層4で覆った
後、InSb薄膜3をアニール処理する第2の方法が知
られている。前記第1の方法ではアニール処理すると、
InSb薄膜3中のSbが蒸発飛散するが、第2の方法
では、アニール処理中、キャップ層4があるため、Sb
が蒸発せず、InSb薄膜3を表面に出す必要からキャ
ップ層4をSiO2 エッチング液(バッファ・フッ酸)
で取り除く作業が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アニー
ル条件としての最適熱処理温度は薄膜材料であるInS
bの融点530 ℃付近であるが、前記第1のアニール法
で、この最適熱処理温度まで温度を上げると、InSb
薄膜3中のSbが蒸発飛散し、InSbの化学量論的組
成(In:Sb=1:1)の最適条件からずれてしま
い、特性が劣化するので、熱処理温度を下げざるを得な
い。したがって、低温でアニール処理することになるの
で、InSb薄膜3の再結晶化が期待通り進行せず、電
子,正孔の移動度を高めることができないという問題が
ある。また、第2の方法では、InSb薄膜3を熱処理
後、SiO2 のキャップ層4をエッチング液で取り除く
際に、SiO2 用エッチング液(バッファ・フッ酸)に
よって、InSb薄膜3が犯され易く、InSb薄膜3
の電気特性が劣化する等の問題がある。したがって、従
来の第1のアニール法および第2のアニール法では素子
基板上に高移動度のInSb薄膜3を得ることが困難で
あった。すなわち、薄膜形成基板1上に直接InSb薄
膜3を形成して、薄膜形成基板1を素子基板として使用
する場合にはどうしても結晶性の良好な電子,正孔の移
動度の高いInSb薄膜3を得ることはできない致命的
な欠点があった。
【0004】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、その目的は、素子基板上に高移動度のIn
Sb薄膜を形成することができるInSb薄膜の転写形
成方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明のInSb薄膜の転写形成方法は、薄膜形成基板上
にInSbと格子定数がほぼ等しく、かつ、水又は溶液
に溶け易いバッファ層を形成し、このバッファ層上にI
nSb薄膜を形成し、このInSb薄膜をキャップ層で
覆ってからInSb薄膜をアニールし、然る後に、キャ
ップ層の上側にキャップ層を接着層として素子基板を接
合し、次に、前記バッファ層をエッチングして前記薄膜
形成基板を取り除き、素子基板上にInSb薄膜を形成
することを特徴として構成されている。また、本発明の
InSb薄膜の転写形成方法は、マイカからなる薄膜形
成基板上にInSb薄膜を形成し、このInSb薄膜を
接着層で覆い、然る後に、接着層の上側に素子基板を接
合し、次に、前記薄膜形成基板を取り除いて素子基板上
にInSb薄膜を形成することを特徴として構成されて
いる。
【0006】
【作用】BaF2 のバッファ層の上に形成したInSb
薄膜にキャップ層を被覆する。このInSb薄膜をアニ
ールしてInSbの再結晶を促す。アニール処理後、キ
ャップ層上にこのキャップ層を接着層として素子基板を
陽極接合し、バッファ層を水あるいは弱酸でエッチング
処理してバッファ層を除去し、素子基板上にInSb薄
膜を転写形成する。
【0007】また、マイカからなる薄膜形成基板上に形
成した結晶性の良好なInSb薄膜を接着層で覆い、こ
の接着層上に素子基板を接合した後、マイカの薄膜形成
基板を研磨等によって取り除いて素子基板上にInSb
薄膜を転写形成する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。図1〜図3には第1の実施例に係るInSb薄
膜の転写形成方法の説明図が示されている。これらの図
において、ガラス,Si(表面にSiO2 を形成したも
のを含む),CaF2 等により構成される薄膜形成基板
1上に抵抗加熱型蒸着法やRFマグネトロンスパッタ法
等でBaF2 のバッファ層2が形成されている。このバ
ッファ層2に用いるBaF2 はInSbと結晶形が同じ
で格子定数がほぼ同じであり、かつ、水や弱酸等に容易
に溶ける性質を備えている。このバッファ層2上にはI
nSb薄膜3を抵抗加熱型蒸着法,電子銃(EB)型蒸
着法,イオンプレーティング法,スパッタ法,Molecula
r Chemical Vapor Deposite (MOCVD)法,Molecu
lar Beam Epitaxy(MBE)法等の成膜方法によって形
成し、このInSb薄膜3上にはSiO2 膜のアニール
用キャップ層4が覆われている。この状態で、InSb
薄膜3は500 ℃付近の温度で長時間保持されアニール処
理される。なお、InSb薄膜3の熱膨張係数と、キャ
ップ層4のSiO2 膜やバッファ層2のBaF2 膜の熱
膨張係数とがほぼ一桁異なるので、各膜間に応力が生じ
ないように、昇温速度,降温速度を低く設定する必要が
ある。このアニール工程によってバッファ層2上に結晶
性の良好な高移動度のInSb薄膜3が形成される。
【0009】前記アニール完了したInSb薄膜3を、
図2に示すように、Si等の素子基板6に接合させるた
め、素子基板6の表面を酸化してSiO2 層5を形成
し、このSiO2 層5とキャップ層4とを陽極接合(加
熱,電圧印加)することによって、InSb薄膜3と素
子基板6とが接合される。次いで、BaF2 のバッファ
層2を水又は弱酸でエッチング処理して溶解することに
より、図3に示すようにバッファ層2と薄膜形成基板1
が除去されて、InSb薄膜3が素子基板6に転写形成
される。
【0010】従来のように薄膜形成基板1を素子基板と
してInSb薄膜3を形成した場合には、良好な電子,
正孔の高移動度を得られないという致命的な欠点を有す
るが、本発明においては、薄膜形成基板1を素子基板に
使用せず、InSb薄膜3を別の素子基板6に転写形成
する方法を開発して前記従来の欠点を完全に除去したこ
とが特徴である。
【0011】この実施例によれば、アニールしたInS
b薄膜3と素子基板6とを陽極接合し、BaF2 バッフ
ァ層2を水や弱酸でエッチング除去してInSb薄膜3
を転写形成したので、従来のように、SiO2 膜のキャ
ップ層4をSiO2 エッチング液(バッファ・フッ酸)
でエッチング処理する必要がなく、キャップ層4は素子
基板6とInSb薄膜3との接着層として機能し、In
Sb薄膜3にはSiO2 エッチング液の影響が全くない
ので、InSb薄膜3の劣化は全くなく、結晶性の良好
な電子,正孔移動度を高めたInSb薄膜3を素子基板
6上に転写形成することができる。
【0012】図4には第2の実施例に係るInSb薄膜
の転写形成方法の説明図が示されている。同図におい
て、マイカの薄膜形成基板8上にInSb薄膜3が蒸着
法やスパッタ法等により形成される。このInSb薄膜
3は接着層9で覆われ、この接着層9と素子基板6とが
接合されている。このマイカ基板8上へ形成したInS
b薄膜3は結晶性が良好で電子,正孔の移動度が高いた
め、第1の実施例のようなバッファ層2やInSb薄膜
のアニール処理が不要である。しかしながら、このマイ
カ基板8に形成したInSb薄膜3はマイカ基板8から
剥離し易く、マイカ基板8は素子基板としての機能を保
持することができないので、InSb薄膜3は素子基板
6に転写形成し、不要のマイカ基板は研磨等により除去
される。
【0013】この実施例によれば、マイカ基板8上にI
nSb薄膜3を形成したので、アニール処理が不要とな
り、InSb薄膜3が劣化することがなく、電子,正孔
の移動度を高めたInSb薄膜3を素子基板6上に転写
形成することができる。
【0014】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、第1
の実施例ではバッファ層2としてBaF2 を用いたが、
このバッファ層2はInSbと格子定数がほぼ等しく、
かつ、水又は溶液に溶け易い材質ならばよく、BaF2
に限定しない。
【0015】
【発明の効果】本発明はBaF2 バッファ層上に形成し
たInSb薄膜をキャップ層で覆ってアニールし、この
InSb薄膜と素子基板とを接合してBaF2 バッファ
層をエッチング除去したので、従来のようにキャップ層
をエッチングにより除去する必要がなくなり、したがっ
て、InSb薄膜は劣化せず、結晶性の良好な電子,正
孔の移動度を高めたInSb薄膜を素子基板に転写形成
することができる。
【0016】また、マイカからなる薄膜形成基板上にI
nSb薄膜を形成し、このInSb薄膜と素子基板とを
接合して転写し、マイカ基板を研磨等によって除去した
ので、電子,正孔の移動度の高いInSb薄膜を素子基
板に転写により形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例に係り、薄膜形成基板1上にバッ
ファ層2,InSb薄膜3,キャップ層4を形成し、ア
ニール処理した状態の説明図である。
【図2】同実施例に係り、図1のキャップ層4と素子基
板6のSiO2 層5との接合状態を示す説明図である。
【図3】同実施例に係り、図2のバッファ層2をエッチ
ング除去した状態の説明図である。
【図4】第2の実施例に係り、マイカ基板8上にInS
b薄膜3を形成し、素子基板6とInSb薄膜3を接着
層9で接合した状態の説明図である。
【図5】第2の実施例に係り、図4のマイカ基板8を除
去した状態の説明図である。
【図6】従来のInSb薄膜形成の説明図である。
【図7】従来のInSb薄膜形成の他の説明図である。
【符号の説明】
1 薄膜形成基板 2 BaF2 バッファ層 3 InSb薄膜 4 キャップ層 5 SiO2 層 6 素子基板 8 マイカの薄膜形成基板 9 接着層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01R 33/06 R 8203−2G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜形成基板上にInSbと格子定数が
    ほぼ等しく、かつ、水又は溶液に溶け易いバッファ層を
    形成し、このバッファ層上にInSb薄膜を形成し、こ
    のInSb薄膜をキャップ層で覆ってからInSb薄膜
    をアニールし、然る後に、キャップ層の上側にキャップ
    層を接着層として素子基板を接合し、次に、前記バッフ
    ァ層をエッチングして前記薄膜形成基板を取り除き、素
    子基板上にInSb薄膜を形成するInSb薄膜の転写
    形成方法。
  2. 【請求項2】 マイカからなる薄膜形成基板上にInS
    b薄膜を形成し、このInSb薄膜を接着層で覆い、然
    る後に、接着層の上側に素子基板を接合し、次に、前記
    薄膜形成基板を取り除いて素子基板上にInSb薄膜を
    形成するInSb薄膜の転写形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003243646A (ja) * 2002-02-13 2003-08-29 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 複合半導体素子及びその製造方法
KR100615146B1 (ko) * 2005-02-03 2006-08-22 엘지전자 주식회사 질화갈륨 박막을 리프트 오프시키는 방법
JP2014201464A (ja) * 2013-04-02 2014-10-27 日本電信電話株式会社 シリコン基板上のInGaSb薄膜の作製方法
CN106153082A (zh) * 2015-06-29 2016-11-23 苏州森特克测控技术有限公司 基于p基层盖帽的霍尔基片及霍尔集成传感器芯片

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