JPS58122036A - 多結晶体膜の製造方法 - Google Patents
多結晶体膜の製造方法Info
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- JPS58122036A JPS58122036A JP390382A JP390382A JPS58122036A JP S58122036 A JPS58122036 A JP S58122036A JP 390382 A JP390382 A JP 390382A JP 390382 A JP390382 A JP 390382A JP S58122036 A JPS58122036 A JP S58122036A
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- amorphous material
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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】
本発明は多結晶体膜、特に粒子間非晶質相構造を有する
多結晶体膜の製造方法に関するものである。この方法の
特徴は、非晶質体を結晶化させるだめの加熱処理工程の
前に、あらかじめ結晶核を形成させるべき場所に結晶核
形成に有効な物質をイオン注入しておくことにある。本
発明の方法を適用できる物質は有機物質以外の無機物質
（イオン結合性結晶、共有結合性結晶）、半金属、金属
などのすべての結晶性固体物質を含むものである。
多結晶体膜の製造方法に関するものである。この方法の
特徴は、非晶質体を結晶化させるだめの加熱処理工程の
前に、あらかじめ結晶核を形成させるべき場所に結晶核
形成に有効な物質をイオン注入しておくことにある。本
発明の方法を適用できる物質は有機物質以外の無機物質
（イオン結合性結晶、共有結合性結晶）、半金属、金属
などのすべての結晶性固体物質を含むものである。
また、本発明の方法を適用できる膜の厚みの範囲はほぼ
０．０１〜１ｏｏμｍである。
０．０１〜１ｏｏμｍである。
９ 本発明の第１の目的は、粒子間非晶質
相構造を有する多結晶体膜を得ることにあり、しかもそ
の粒子間非晶質相の量を任意に制御できる方法を揚水発
明の第２の目的は、多結晶体膜のすべての結晶粒子を実
質的に同じ大きさで、かつほぼ０．０１〜１００μｍの
粒径範囲で自由に選択できる方法を提供するものである
。
相構造を有する多結晶体膜を得ることにあり、しかもそ
の粒子間非晶質相の量を任意に制御できる方法を揚水発
明の第２の目的は、多結晶体膜のすべての結晶粒子を実
質的に同じ大きさで、かつほぼ０．０１〜１００μｍの
粒径範囲で自由に選択できる方法を提供するものである
。
すでに、磁性体、誘電体、圧電体、抵抗体、導電体など
の厚膜多結晶体や薄膜多結晶体は各セ／すなどの機能材
料として、エレクトロニクス、エネルギー変換、ライフ
ザイエンス関連の各分野において一部実用化され、さら
に今後よシ広く使用されようとしている。そして、これ
らの材料の機能、特性のあるものは、それを構成する多
結晶体の微細構造に強く依存することが知られている。
の厚膜多結晶体や薄膜多結晶体は各セ／すなどの機能材
料として、エレクトロニクス、エネルギー変換、ライフ
ザイエンス関連の各分野において一部実用化され、さら
に今後よシ広く使用されようとしている。そして、これ
らの材料の機能、特性のあるものは、それを構成する多
結晶体の微細構造に強く依存することが知られている。
しかし、たとえば、粒子間非晶質相を有する多結晶体に
おいて、非晶質粒子間層の厚みを均一にしかも任意に制
御する方法、あるいは、多結晶体の結晶粒子の大きさを
均一に、しかも任意に制御する方法はまだ確立されてい
ない。
おいて、非晶質粒子間層の厚みを均一にしかも任意に制
御する方法、あるいは、多結晶体の結晶粒子の大きさを
均一に、しかも任意に制御する方法はまだ確立されてい
ない。
これまで、たとえば基板とのエピタキシャル成長、加熱
処理条件、添加物による粒成長制御などが一般的に行な
われて来ているが、この場合多結晶体の粒径制御は平均
的に行なわれているだけである。すなわち、試料全体の
粒径分布を精度よく均一にすることはできなかった。ま
た連続的な粒子間非晶質相が存在する多結晶体の場合で
も、その粒子間非晶質層の厚みをすべて均一に、しかも
希望する厚さに自由に設計することはできなかった。
処理条件、添加物による粒成長制御などが一般的に行な
われて来ているが、この場合多結晶体の粒径制御は平均
的に行なわれているだけである。すなわち、試料全体の
粒径分布を精度よく均一にすることはできなかった。ま
た連続的な粒子間非晶質相が存在する多結晶体の場合で
も、その粒子間非晶質層の厚みをすべて均一に、しかも
希望する厚さに自由に設計することはできなかった。
ところで、半導体中の不純物濃度の制御を主たる目的と
してイオン注入技術が開発されているが、現在、この技
術を光学ガラスへの適用による光導波路の製作、磁気バ
ブルドメインの磁化容易軸方向の制御、金属材料の表面
処理などへの応用が試みられている。
してイオン注入技術が開発されているが、現在、この技
術を光学ガラスへの適用による光導波路の製作、磁気バ
ブルドメインの磁化容易軸方向の制御、金属材料の表面
処理などへの応用が試みられている。
本発明はイオン注入技術を非晶質、体中の結晶核形成の
促進に応用することにより、粒子間非晶質相構造を有す
る多結晶体膜を再現性よく製造しようとするものである
。
促進に応用することにより、粒子間非晶質相構造を有す
る多結晶体膜を再現性よく製造しようとするものである
。
本発明の多結晶体膜の製造プロセスは次の三つのプロセ
スからなる。
スからなる。
（１）非晶質膜の作製。
（２）結晶核形成物質のイオン注入。
（３）結晶化のための加熱処理。
まず、プロセス（１）の非晶質膜の作製についてである
が、これには従来から知られている方法を適用すること
ができる。たとえばスパッタリング蒸着、真空蒸着、化
学蒸着（ＣＶＤ）などの気相からの合成法、あるいは溶
融体の超急冷法などの液相からの合成法などである。
が、これには従来から知られている方法を適用すること
ができる。たとえばスパッタリング蒸着、真空蒸着、化
学蒸着（ＣＶＤ）などの気相からの合成法、あるいは溶
融体の超急冷法などの液相からの合成法などである。
次のプロセス（２）は、これらの従来法によって作製さ
れた膜厚１００Ａ〜１００μｍの非晶質膜の中に結晶核
形成物質をイオン注入するプロセスである。ここで、イ
オン注入には従来から半導体の不純物制御などに用いら
れてきたイオン注入法を適用することができる。注入す
べきイオンとして、非晶質体膜の結晶化において結晶核
形成を促進する物質のイオンを使用する。すなわち、加
熱処理により非晶質体膜そのものが結晶核形成をする温
度をＴＮとし、結晶核形成促進物質を注入した領域の非
晶質体が加熱処理により結晶核形成をする温度を Ｎ・
とすると、ＴＮ・〈ＴＮなる関係を作９丁 出す物質のイオンを使用する。実用的にはＴＮ／はＴＮ
よりも５０’Ｃ程度、あるいはそれ以上の温度差だけ低
いことが望ましい。結晶核形成を促進させるべき領域、
すなわちイオン注入すべき特定領域の大きさは基本的に
は生成した結晶核が安定に存在しうる最低の大きさく物
質によって異なるが通常数１０ムといわれている）以上
であればよい。
れた膜厚１００Ａ〜１００μｍの非晶質膜の中に結晶核
形成物質をイオン注入するプロセスである。ここで、イ
オン注入には従来から半導体の不純物制御などに用いら
れてきたイオン注入法を適用することができる。注入す
べきイオンとして、非晶質体膜の結晶化において結晶核
形成を促進する物質のイオンを使用する。すなわち、加
熱処理により非晶質体膜そのものが結晶核形成をする温
度をＴＮとし、結晶核形成促進物質を注入した領域の非
晶質体が加熱処理により結晶核形成をする温度を Ｎ・
とすると、ＴＮ・〈ＴＮなる関係を作９丁 出す物質のイオンを使用する。実用的にはＴＮ／はＴＮ
よりも５０’Ｃ程度、あるいはそれ以上の温度差だけ低
いことが望ましい。結晶核形成を促進させるべき領域、
すなわちイオン注入すべき特定領域の大きさは基本的に
は生成した結晶核が安定に存在しうる最低の大きさく物
質によって異なるが通常数１０ムといわれている）以上
であればよい。
また、イオン注入すべき領域の大きさが１ｏｏ。
！を越えると、その領域内で多数個の結晶核発生の確率
が高くなり、結晶成長が複雑になって、結晶粒子の大き
さの均一制御にとって好ましくない。
が高くなり、結晶成長が複雑になって、結晶粒子の大き
さの均一制御にとって好ましくない。
通常、数百１以内の大きさであれば、その領域内に発生
する結晶核の数は単数あるいは複数個であυ、各領域の
結晶核からの結晶成長が均一に進み、最終的に得られる
多結晶体のすべての粒子サイズを均一にすることができ
る。・ところで、非晶質粒子間層の厚みをすべて均一に
するには、イオン注入すべき特定領域の幾何学的配置を
均一にすることが必要である。すなわち、互いに隣接す
る特定領域間の距離をすべて等間隔にし、望ましくは、
特定領域の配置が膜面に対して垂直な六回対称軸を有し
ていることが必要である。もちろん、膜の深さ方向にも
特定領域を点在させることもでき、このときには特定領
域の配置が最密充填の関係にあることが必要である。こ
のような条件の下に、さらに隣接する特定領域間の間隔
を変えることによって、最終的に得られる膜状多結晶体
の粒子サイズと非晶質粒子間層の厚みを自由に変えうる
。
する結晶核の数は単数あるいは複数個であυ、各領域の
結晶核からの結晶成長が均一に進み、最終的に得られる
多結晶体のすべての粒子サイズを均一にすることができ
る。・ところで、非晶質粒子間層の厚みをすべて均一に
するには、イオン注入すべき特定領域の幾何学的配置を
均一にすることが必要である。すなわち、互いに隣接す
る特定領域間の距離をすべて等間隔にし、望ましくは、
特定領域の配置が膜面に対して垂直な六回対称軸を有し
ていることが必要である。もちろん、膜の深さ方向にも
特定領域を点在させることもでき、このときには特定領
域の配置が最密充填の関係にあることが必要である。こ
のような条件の下に、さらに隣接する特定領域間の間隔
を変えることによって、最終的に得られる膜状多結晶体
の粒子サイズと非晶質粒子間層の厚みを自由に変えうる
。
すなわち、粒子サイズ（粒子の直径）と非晶質粒子間層
の厚さとの和は隣接特定領域間の距離にほぼ等しい。こ
のようにイオン注入すべき領域の幾何学的配置を制御す
ることによシ、加熱処理後最終的に得られる膜状多結晶
体の粒子サイズと非晶質粒子間層の厚さとを均一にかつ
自由に設計することができる。また、膜状多結晶体中の
場所によって非晶質粒子間層の厚さを変えることができ
ることは本発明の大きな特長である。
の厚さとの和は隣接特定領域間の距離にほぼ等しい。こ
のようにイオン注入すべき領域の幾何学的配置を制御す
ることによシ、加熱処理後最終的に得られる膜状多結晶
体の粒子サイズと非晶質粒子間層の厚さとを均一にかつ
自由に設計することができる。また、膜状多結晶体中の
場所によって非晶質粒子間層の厚さを変えることができ
ることは本発明の大きな特長である。
さらに、プロセス（３）は結晶化、のための加熱処理で
ある。膜状非晶質体の結晶核形成温度をＴＮ。
ある。膜状非晶質体の結晶核形成温度をＴＮ。
膜状非晶質体の結晶成長温度をＴｃ、イオン注入した特
定領域の結晶核生成速度が最大となる温度をＴ′Ｎとす
ると、第１図に示すように、まずＴＮよシも十分に低い
温度で第１加熱処理ムを行ない、しかる後Ｔｏの温度ま
で急速昇温し、そのＴｃの温度で保持し、第２加熱処理
Ｂを施す。ここで、第１加熱処理ムの温度、すなわちＴ
Ｎよシも十分に低い温度がＴ′Ｎであること、および温
度差（ＴＮ−Ｔ′）Ｊ）が６０°Ｃ以上あることが望ま
しい。
定領域の結晶核生成速度が最大となる温度をＴ′Ｎとす
ると、第１図に示すように、まずＴＮよシも十分に低い
温度で第１加熱処理ムを行ない、しかる後Ｔｏの温度ま
で急速昇温し、そのＴｃの温度で保持し、第２加熱処理
Ｂを施す。ここで、第１加熱処理ムの温度、すなわちＴ
Ｎよシも十分に低い温度がＴ′Ｎであること、および温
度差（ＴＮ−Ｔ′）Ｊ）が６０°Ｃ以上あることが望ま
しい。
第１加熱処理ムの目的は、膜状非晶質全体に結晶核生成
を行なわせることなく、結晶核形成物質をイオン注入し
た特定領域内においてのみ結晶核生成を行なわしめるこ
とにある。すなわち、第１加熱処理ムによって、膜状非
晶質体中の特定領域内のみに結晶核が形成される。ひき
つづき ＴＮよりも十分低い温度（たとえば”Ｎ）から
ＴＯまで急速昇温を行なうのであるが、これは特定領域
外の膜状非晶質体中に結晶核が発生するのを防止するた
めである。このために、温度ＴＨ近傍を急速の目的は、
第１加熱処理人で生じた各特定領域の結晶核を中心に均
一に結晶成長させることにある。
を行なわせることなく、結晶核形成物質をイオン注入し
た特定領域内においてのみ結晶核生成を行なわしめるこ
とにある。すなわち、第１加熱処理ムによって、膜状非
晶質体中の特定領域内のみに結晶核が形成される。ひき
つづき ＴＮよりも十分低い温度（たとえば”Ｎ）から
ＴＯまで急速昇温を行なうのであるが、これは特定領域
外の膜状非晶質体中に結晶核が発生するのを防止するた
めである。このために、温度ＴＨ近傍を急速の目的は、
第１加熱処理人で生じた各特定領域の結晶核を中心に均
一に結晶成長させることにある。
限
膜全体を完全に多結晶体化させるのに最低憤必要な第２
加熱処理Ｂの時間をｔｃ とすると、このｔｃは物質に
よって定まる結晶成長速度および設計された粒子サイズ
（特定領域間の距離）によって決定される。この完全結
晶化に必要な時間ｔｃよりも短い時間ｔで第２加熱処理
Ｂを止めれば、粒子間非晶質相構造を有する多結晶体膜
を得ることができる。この連続的な非晶質粒子間層の厚
みは時間（ｔｃ−ｔ） に実質的に比例する。したが
って、あらかじめ時間ｔａを実験的に求めておけば、第
２加熱処理時間ｔを制御することにより、非晶質粒子間
層の厚みを任意に調節することができる。
加熱処理Ｂの時間をｔｃ とすると、このｔｃは物質に
よって定まる結晶成長速度および設計された粒子サイズ
（特定領域間の距離）によって決定される。この完全結
晶化に必要な時間ｔｃよりも短い時間ｔで第２加熱処理
Ｂを止めれば、粒子間非晶質相構造を有する多結晶体膜
を得ることができる。この連続的な非晶質粒子間層の厚
みは時間（ｔｃ−ｔ） に実質的に比例する。したが
って、あらかじめ時間ｔａを実験的に求めておけば、第
２加熱処理時間ｔを制御することにより、非晶質粒子間
層の厚みを任意に調節することができる。
言い換えれば、多結晶体膜の結晶粒子のサイズは第２加
熱処理の温度と時間によって決まり、非晶質粒子間層の
厚さく量）はイオシ注入の特定領域間の距離によって制
御することができる。
熱処理の温度と時間によって決まり、非晶質粒子間層の
厚さく量）はイオシ注入の特定領域間の距離によって制
御することができる。
＼以下、本発明の方法の実施例について詳細に説金属材
料の例として磁性体Ｃｊｏ−Ｚｒ合金を、半金属材料（
共有結合結晶）の例として半導体Ｓｉを、また酸化物材
料（イオン結合性の強い結晶）の例として強誘電体Ｂａ
ＴｉＯ３をそれぞれとシあげて実験を行なった。
料の例として磁性体Ｃｊｏ−Ｚｒ合金を、半金属材料（
共有結合結晶）の例として半導体Ｓｉを、また酸化物材
料（イオン結合性の強い結晶）の例として強誘電体Ｂａ
ＴｉＯ３をそれぞれとシあげて実験を行なった。
実施例１
Ｇｏ ９０％−Ｚｒ １０％金合金溶融、超急冷して膜
厚１２μｍの非晶質膜を作製した。この膜非晶質体の結
晶核主温度（ＴＮ）は４７ｏ°ｃであり、結晶成長温度
（”、 ｃ ）は６５０’Ｃである。この非晶質膜を高
融点ガラス基板に固定し、１ｆｆｌＸ１ｊｆｌｌ！の大
きさに切り出し、その膜表面を半導体集積回路の製造で
常用されているマスク法でマスクし、電子ビームエツチ
ングによシ、第２図に示すように直径２００ムの穴Ｃを
１６μｍの等間距離でもって幾何学的配置を形成した。
厚１２μｍの非晶質膜を作製した。この膜非晶質体の結
晶核主温度（ＴＮ）は４７ｏ°ｃであり、結晶成長温度
（”、 ｃ ）は６５０’Ｃである。この非晶質膜を高
融点ガラス基板に固定し、１ｆｆｌＸ１ｊｆｌｌ！の大
きさに切り出し、その膜表面を半導体集積回路の製造で
常用されているマスク法でマスクし、電子ビームエツチ
ングによシ、第２図に示すように直径２００ムの穴Ｃを
１６μｍの等間距離でもって幾何学的配置を形成した。
しかる後、Ｃｕイオンを高電圧加速し、イオン注入を行
なった。イオシ注入量は１０１９□。ｍ／ｃｃであった
。深さ方向のＣｕイオン濃度分布の最大となる深さは膜
表面より２μｍの所であった。また、Ｃｕイオン注９０
％−Ｚｒ１０％の非晶質体そのものの結晶核生成温度（
ＴＮ）である４ ７０ ’Ｃに比べて、約１ｏＯ°Ｃ低
い３６０’Ｃであった。なお、Ｇｏ系金金属非晶質体対
する結晶植成物質としてはＣｕ以外にムＵ、ムｇなどが
有効であった。このようにして得たＣｕ原子注入後の非
晶質膜を、まず３６０°Ｃの温度で２時間加熱処理し、
３６０°Ｃから（ ６６０°Ｃまで急速加熱昇温＋５０（／秒）して、６５
０’Ｃの温度で３６分間加熱処理してから、室温まで急
冷した。得られた膜表面、および研摩により膜内部を観
察した結果、粒径（直径） １３．５μｍ＋０．３μｍ
の均一粒子と、厚さ１．５μｍ±０．３μｍの連続的な
非晶質粒子間層からなる２・次元多結晶体膜であった。
なった。イオシ注入量は１０１９□。ｍ／ｃｃであった
。深さ方向のＣｕイオン濃度分布の最大となる深さは膜
表面より２μｍの所であった。また、Ｃｕイオン注９０
％−Ｚｒ１０％の非晶質体そのものの結晶核生成温度（
ＴＮ）である４ ７０ ’Ｃに比べて、約１ｏＯ°Ｃ低
い３６０’Ｃであった。なお、Ｇｏ系金金属非晶質体対
する結晶植成物質としてはＣｕ以外にムＵ、ムｇなどが
有効であった。このようにして得たＣｕ原子注入後の非
晶質膜を、まず３６０°Ｃの温度で２時間加熱処理し、
３６０°Ｃから（ ６６０°Ｃまで急速加熱昇温＋５０（／秒）して、６５
０’Ｃの温度で３６分間加熱処理してから、室温まで急
冷した。得られた膜表面、および研摩により膜内部を観
察した結果、粒径（直径） １３．５μｍ＋０．３μｍ
の均一粒子と、厚さ１．５μｍ±０．３μｍの連続的な
非晶質粒子間層からなる２・次元多結晶体膜であった。
実施例２
市販の非晶質シリコン膜（膜厚１ｏμｍ）より、１ｆｆ
ｆｆＸ１酊の大きさの試料を切シ出し、膜非晶質体の試
料とした。この８ｉ非晶質体のアニールによる結晶核生
成温度（Ｔｒ）は約６００ °Ｃであり、その結晶成長
温度（”ｃ）は約８ Ｑ Ｏ’Ｃであった。
ｆｆＸ１酊の大きさの試料を切シ出し、膜非晶質体の試
料とした。この８ｉ非晶質体のアニールによる結晶核生
成温度（Ｔｒ）は約６００ °Ｃであり、その結晶成長
温度（”ｃ）は約８ Ｑ Ｏ’Ｃであった。
この膜非晶質体試料に実施例１に同様マスクし、電子線
レジスト法により直径２００ムの穴をあけ、イオン注入
すべき特定領域とした。なお、特定領域の幾何学的配置
は第２図と同様であるが、特定領域（直径２００ムのエ
ッチ穴）間の間隔距離は１０μｍとした。このようにし
て得た試料にＢイオノを注入した。注入量は” ”ａｔ
ｏｍ／。。であり、深さ方向の最大濃度を示す位置は表
面よシ２μｍの所であった。この深さ方向の注入距離は
加速電圧で決まるが、将来実験装置の性能向上により、
１０μｍ以上の深さまでイオンを注入することが可能と
なるであろう。とのＢイオンを注入した時定領域のアニ
ールによる結晶核生成温度はきわめて低く、６０°Ｃで
ある。なお、Ｂの他に結晶核形成に有効な物質としては
Ｐ（約１６０°Ｃ）。
レジスト法により直径２００ムの穴をあけ、イオン注入
すべき特定領域とした。なお、特定領域の幾何学的配置
は第２図と同様であるが、特定領域（直径２００ムのエ
ッチ穴）間の間隔距離は１０μｍとした。このようにし
て得た試料にＢイオノを注入した。注入量は” ”ａｔ
ｏｍ／。。であり、深さ方向の最大濃度を示す位置は表
面よシ２μｍの所であった。この深さ方向の注入距離は
加速電圧で決まるが、将来実験装置の性能向上により、
１０μｍ以上の深さまでイオンを注入することが可能と
なるであろう。とのＢイオンを注入した時定領域のアニ
ールによる結晶核生成温度はきわめて低く、６０°Ｃで
ある。なお、Ｂの他に結晶核形成に有効な物質としては
Ｐ（約１６０°Ｃ）。
ムａ（３３０’Ｃ）などがある。このようにして得られ
たＢ原子注入後の非晶質Ｓｉをまず６０℃で１０時間加
熱処理し、しかる後ａｏ６°Ｃまで急速加熱（１２６℃
／秒）し、８００ ’Ｃの温度で３１分間加熱保持して
から室温まで急冷した。得られた膜試料の表面および内
部を電子顕微鏡により観察した結果、粒径が９μｍ＋０
．２μｍの均一粒子と厚さ１μｍ±０．２μｍの連続的
な非晶質粒子間層とからなる２次元多結晶体膜であった
。
たＢ原子注入後の非晶質Ｓｉをまず６０℃で１０時間加
熱処理し、しかる後ａｏ６°Ｃまで急速加熱（１２６℃
／秒）し、８００ ’Ｃの温度で３１分間加熱保持して
から室温まで急冷した。得られた膜試料の表面および内
部を電子顕微鏡により観察した結果、粒径が９μｍ＋０
．２μｍの均一粒子と厚さ１μｍ±０．２μｍの連続的
な非晶質粒子間層とからなる２次元多結晶体膜であった
。
実施例３
アルミナ基板上にＢａＴｉＯｓ を室温でスパッタ蒸着
し、膜厚０．８μｍのＢａＴｉＯｓ を非晶質膜を作
製した。この非晶質体のアニールによる結晶核生成温度
（ＴＮ）は約６６０°Ｃであり、その結晶成長温度（Ｔ
Ｏ）は約８６０°Ｃであった。この非晶質膜を０．５１
１１１１Ｘ０．５闘に切シ出し、その表面を実施例１と
同様にマスクし、電子線レジスト法によシ直径１００ム
の穴をあけ、イオン注入すべき特定領域とした。なお、
特定領域の幾何学的配置は第２図と同じであるが、特定
領域（直径１００ムのエッチ穴）間の間隔は１μｍとし
た。このようにして得られた試料にムＳイ□オンを注入
した。
し、膜厚０．８μｍのＢａＴｉＯｓ を非晶質膜を作
製した。この非晶質体のアニールによる結晶核生成温度
（ＴＮ）は約６６０°Ｃであり、その結晶成長温度（Ｔ
Ｏ）は約８６０°Ｃであった。この非晶質膜を０．５１
１１１１Ｘ０．５闘に切シ出し、その表面を実施例１と
同様にマスクし、電子線レジスト法によシ直径１００ム
の穴をあけ、イオン注入すべき特定領域とした。なお、
特定領域の幾何学的配置は第２図と同じであるが、特定
領域（直径１００ムのエッチ穴）間の間隔は１μｍとし
た。このようにして得られた試料にムＳイ□オンを注入
した。
注入量は１ｏ１７ａｔｏｍ／。。であり、深さ方向の最
、大濃度を示す位置は表面よ、９ｏ、３ｓμｍの所であ
った。ムＳイオンを注入した特定領域のアニールによる
結晶核生成温度は４７０ ’Ｃであった。五Ｓ注入後の
非晶質ＢａＴｉＯｓ をまず４７０ ’Ｃで３時間加熱
保持し、その温度から８６０°Ｃまで急速加熱（６６°
Ｃ／秒）し、８５０’Ｃの温度で４分間加熱保持してか
ら、室温まで急冷した。得られた膜試料の表面および内
部を電子顕微鏡で観察した結果、粒径が１μｍ±０．０
５μｍの均一粒子と厚さ０．２μＩＩＩ ＋ ０．０５
μｍの連続的な非晶質粒子間層とからなる２次元多結晶
体膜であった。
、大濃度を示す位置は表面よ、９ｏ、３ｓμｍの所であ
った。ムＳイオンを注入した特定領域のアニールによる
結晶核生成温度は４７０ ’Ｃであった。五Ｓ注入後の
非晶質ＢａＴｉＯｓ をまず４７０ ’Ｃで３時間加熱
保持し、その温度から８６０°Ｃまで急速加熱（６６°
Ｃ／秒）し、８５０’Ｃの温度で４分間加熱保持してか
ら、室温まで急冷した。得られた膜試料の表面および内
部を電子顕微鏡で観察した結果、粒径が１μｍ±０．０
５μｍの均一粒子と厚さ０．２μＩＩＩ ＋ ０．０５
μｍの連続的な非晶質粒子間層とからなる２次元多結晶
体膜であった。
以上のように、本発明の方法によれば、個々の結晶粒子
の大きさのそろっていて、これら結晶粒子間に存在する
非晶質の層が希望する厚さである粒子間非晶質相構造を
有する多結晶体膜を再現性よく容易に作製することがで
きる。
の大きさのそろっていて、これら結晶粒子間に存在する
非晶質の層が希望する厚さである粒子間非晶質相構造を
有する多結晶体膜を再現性よく容易に作製することがで
きる。
第１図は本発明にかかる方法を実施するための加熱スケ
ジュールの一例を示す図、第２図は同じく結晶核形成物
質をイオン注入すべき領域の配置例を示す図である。 第１図 持 蘭 第２図 ｏｏｏｏｏｏ。 ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ
。
ジュールの一例を示す図、第２図は同じく結晶核形成物
質をイオン注入すべき領域の配置例を示す図である。 第１図 持 蘭 第２図 ｏｏｏｏｏｏ。 ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）膜状非晶質体の中のあらかじめ定められた多数個
の特定領域に、上記非晶質体の構成元素以外からなる結
晶核形成促進物質をイオン注入した後、上記非晶質体の
結晶核生成温度（ＴＮ）！ よシも十分に低い温度で第１加熱処理することによりま
ず上記特定領域のみを結晶核生成させ、しかる後に上記
非晶質体の結晶成長温度（Ｔｃ）で第２加熱処理して、
上記特定領域の結晶核を中心にして上記非晶質体を部分
的に結晶成長させ、結晶粒子間に非晶質相を有する多結
晶体膜を形成することを特徴とする多結晶体膜の製造方
法。 （２）第２加熱処理において、まず上記非晶質体の結晶
核生成温度（”Ｎ）よりも十分に低い温度から上記非晶
質体の結晶成長温度（”ｃ）ｔでの温度範囲を急速加熱
し、しかる後に上記非晶質体の結晶成長温度（Ｔｃ）に
て保持することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の多結晶体膜の製造方法。 （３）膜状非晶質体中の多数個の特定領域が互いに等間
隔に配置されておシ、かつ前記特定領域の大きさが１０
〜１０ｏＯムの範囲内にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の多結晶体膜の製造方法。 （４）膜非晶体の中のあらかじめ定められた多数個の特
定領域が、互いにもっとも近くにある特定領域の中心点
間の距離がすべて等しく、かつ上記中心点の配置が膜面
に対して垂直な六回対称軸を有するよう配置されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多結晶
体膜の製造方法。 （６）第１の加熱処理において、非晶質体の結晶核生成
温度（ＴＮ）よシも十分に低い温度が、その温度におい
てイオン注入後の特定領域内での結晶核生成速度が最大
となる温度（”Ｎ ）であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の多結晶体膜の製造方法。 （６）第２加熱処理において、加熱処理時間を調節する
ことにより、粒子間非晶質相の量を制御することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の多結晶体膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP390382A JPS58122036A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 多結晶体膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP390382A JPS58122036A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 多結晶体膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122036A true JPS58122036A (ja) | 1983-07-20 |
| JPS6130018B2 JPS6130018B2 (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=11570148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP390382A Granted JPS58122036A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 多結晶体膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122036A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101008A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁性部材 |
| JPS62120014A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-01 | Nec Corp | 半導体装置用基板の製造方法 |
| JPH01108379A (ja) * | 1987-09-18 | 1989-04-25 | Xerox Corp | 大粒子多結晶質膜の製造方法 |
| WO1997028559A1 (fr) * | 1996-01-30 | 1997-08-07 | Seiko Epson Corporation | Dispositif permettant d'obtenir un corps d'une energie elevee, procede de formation d'un film cristallin, et procede de fabrication d'un composant electronique possedant un film fin |
-
1982
- 1982-01-12 JP JP390382A patent/JPS58122036A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101008A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁性部材 |
| JPS62120014A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-01 | Nec Corp | 半導体装置用基板の製造方法 |
| JPH01108379A (ja) * | 1987-09-18 | 1989-04-25 | Xerox Corp | 大粒子多結晶質膜の製造方法 |
| WO1997028559A1 (fr) * | 1996-01-30 | 1997-08-07 | Seiko Epson Corporation | Dispositif permettant d'obtenir un corps d'une energie elevee, procede de formation d'un film cristallin, et procede de fabrication d'un composant electronique possedant un film fin |
| CN1131546C (zh) * | 1996-01-30 | 2003-12-17 | 精工爱普生株式会社 | 结晶性膜的形成方法 |
| CN1316556C (zh) * | 1996-01-30 | 2007-05-16 | 精工爱普生株式会社 | 高能体供给装置、结晶性膜的形成方法和薄膜电子装置的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6130018B2 (ja) | 1986-07-10 |
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