JPS5857725A - 半導体薄膜の製造方法 - Google Patents

半導体薄膜の製造方法

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JPS5857725A
JPS5857725A JP15614381A JP15614381A JPS5857725A JP S5857725 A JPS5857725 A JP S5857725A JP 15614381 A JP15614381 A JP 15614381A JP 15614381 A JP15614381 A JP 15614381A JP S5857725 A JPS5857725 A JP S5857725A
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篠田　幸信
Tokuro Omachi
大町　督郎
Takashi Nishioka
孝 西岡
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    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

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】 本発明は、基板上に単結晶基板上を成長させる方法に関
するものである。
従来、半導体レーザ、ＬＥＤ等の半導体発光素子、およ
び、接合形トランジスタ、゛１Ｌ界効果トラ／ンスタ等
の機能素子に代表される。Ｍ　（−デバイスは、単結晶
材料を基板として、古の単結晶基板上に成長せしめたエ
ピタキシャル結晶トに構成されているため、素子構造、
素子作製条件等はこの単結晶基板材料で大きな制約を受
けていた。即ち、エピタキシャル結晶を成長させるべき
良質の単結晶基板を育成準備しなければならず、さらに
、その基板上にエピタキシャル結晶を成長させるために
は、高度の結晶成長技術及び精密に制御された装置を駆
使しなければならない。従って、前記の如きデバイスに
用いるための良質の単結晶材料を得るには、多額の費用
と日数を要し、材料コストが上る等の欠涜があった。
一方、ガラス状非晶質物質を基板として、その上に薄膜
半導体結晶を真空蒸着、化学的析出法（ＣＶＤ法）等で
直接成長させた場合、基板温度を適当に設定することに
より、結晶性をイ］する薄膜が得られることが知られて
いる。しかし、得られた薄膜は粒径が数１００〜数１０
００　Ａ程度の微小結晶の集合体であり、その微小結晶
間の境界（結晶粒界）が再結合中心となり、電子装置に
於てはリーク電流の原因となる等の問題見あった。
本発明は、これらの欠点を解決するために、ガラス状非
晶質基板上に半導体単結晶を成長させる直前に、特定の
結晶配向を優勢に有した多結晶性結晶を成長させた後、
半導体単結晶をエビタキンヤル成長させることを特徴と
し、その目的はガラス状非晶質基板上に良質の半導体単
結晶を成長させることのできる半導体薄膜の製造方法を
提供するものである。
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
図１は本発明の実施例である。はじめにＳ＋０２゜石英
等非晶質体でなる基板１の表面上に、ゲルマンＧｅＨ４
の高周波放電を用いたプラズマ分解法により、（１１０
）方位を優勢に有する多結晶性Ｇｅ薄膜結晶２を形成さ
せる。このＧｅ薄膜内２は、種々の薄膜成長条件を検討
した結果、基板温度３８０゜〜４００°＋　ＧｅＨ４分
圧０．５〜１．ＯＴｏｒｒ　、高周波電力２００Ｗ、膜
厚３０００〜８０００　Ａの腋件下で成長口■能である
ことが判明した。即ち、本成長条件下で堆積させたＧｅ
薄膜結晶２は、図２のＸ線回析強度曲線が示すように、
（２２０）のＸ線回析強度が優勢に現われてお９　、（
１１０）　Ｇｅ結晶が優勢に成長していることが明白で
ある。
従来法であるＧｅＨ４の熱分解によってもＧｅ結晶を得
ることは可能であるが、ガラス状非晶質基板上に成長ざ
ＡたＧｅ結晶はそれをＸ線回折法で調べると、多くの回
折ビーク（例えば（１１１）　、　（２２０）’：（３
１１）　、　（００４）　、　（３３１−）　、　（５
１１）等）が現われ、種々の結晶配向を有する多結晶し
か得られないことが知られている。これに対し、本発明
によれば、上記条件下のプラズマ分解法によっテ（１１
０）配向の優勢なＧｅ結晶を得ることができる。
このようにして得られたＧｅ結晶薄膜２は、金属光沢を
有する鏡面の表面を有し、顕微鏡観察によっても表面は
滑らかで光学的には欠陥のない結晶であることが判明し
た。
次に、このような（１１０’）方位を優勢に有するＧｅ
薄膜結晶２上に、図１に示すように、ＧａＡｓ結晶層３
を従来から知られているＭＯＣＶＤ法により成　。
長させた。ＧａＡｓ結晶成長は、トリメチルガリウム（
Ｇ　ａ　（ＣＨｓ）３　）　＋アルシン（ＡｓＨ３２％
　Ｈ２稀しゃく）を原料とし、ガス供給量を各々トリメ
チルガリウム１　ｃｃ／分、アルシン２５　ｃｃ／分、
水素２５００ｃｃ／分とし、Ｇｅ薄膜結晶２を成長させ
たＳｉ　０２基板を７００℃に加熱し、３０分間成長を
行なった。その結果、約１０μｍ厚のＧａＡｓ結晶が得
られた。このＧａＡｌ１結晶は金属光沢を有し、鏡面の
表面状態であった。また、顕微鏡では光学的欠陥は発見
できなかった。さらに、Ｘ線回折で調べたところ表面が
（１１０）に配向したＧａＡｓ単結晶が成長しているこ
とが判明した。ＧｅとＧａＡｓの格子定数の差は（１１
０）では０．０１Ａ（格子不整合０．１８％）と小さい
ため、プラズマ分解法で得られたＧｅ結晶上にＧａＡｓ
単結晶が成長できたのである。前記のＧｅ薄膜結晶２は
（１１０）を優勢に有するｔ結晶ではあるが、他の結晶
配向成分は極めて７Ｊ＼さいため、ＧａＡｓが成長する
際、選択的に（１１０）配向のＧａＡｓ単結晶３が成長
したものと考えられる。
本実施例は（１１０）配向に優勢な例を述べたが、他の
配向（例えば（１１１））を得ることもプラズマ分解法
Ｇｅ薄膜結晶成長条件を変えることにより可能である。
また、本実施例ではＧｅ　（！：　ＧａＡｓ　ｆ例にあ
げたが、他に格子定数の近い組合せの材料について、本
発明法は適用可能であるのは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によりガラス状非晶質基板
上に半導体単結晶が可能となり、発光素子、トランジス
タ等の電子デバイスの素子構造は基板材料に制限を受け
ないという利点が生ずる。
即ち、任意のガラス状非晶質物質（例えばＩＣ。
ＬＳＩ等のパッシベーション膜）上に電子装置が形成可
能となった。
【図面の簡単な説明】 図１は本発明法によって得られた結晶の断面図、図２は
図１のＧｅ薄膜結晶２のＸ線回折曲線図である。 １・・・非晶質体基板（Ｓ　ｉ０２等）、　　２・・・
Ｇｅ薄膜結晶、　　３・・・ＧａＡｓ単結晶。 特許出願人・　日本電信電話公社 代理人　白水常雄 外１名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガラス状非結晶質基板上に半導体薄膜を成長させる際、
    前記基板上に高周波放電を用いたプラズマ分解法により
    特定な結晶配向が優勢な多結晶性結晶を形成した後、半
    導体単結晶薄膜を成長させることを特徴とする半導体薄
    膜の製造方法。
JP15614381A 1981-10-02 1981-10-02 半導体薄膜の製造方法 Granted JPS5857725A (ja)

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JP15614381A JPS5857725A (ja) 1981-10-02 1981-10-02 半導体薄膜の製造方法

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JP15614381A JPS5857725A (ja) 1981-10-02 1981-10-02 半導体薄膜の製造方法

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JPS5857725A true JPS5857725A (ja) 1983-04-06
JPH0330287B2 JPH0330287B2 (ja) 1991-04-26

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ID=15621260

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6292312A (ja) * 1985-10-17 1987-04-27 Sharp Corp 化合物半導体基板の製法
US7706087B2 (en) 2007-08-30 2010-04-27 Nikon Corporation Optical system and optical apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6292312A (ja) * 1985-10-17 1987-04-27 Sharp Corp 化合物半導体基板の製法
US7706087B2 (en) 2007-08-30 2010-04-27 Nikon Corporation Optical system and optical apparatus

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