JPS63155612A - 半導体薄膜の形成方法 - Google Patents
半導体薄膜の形成方法Info
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- JPS63155612A JPS63155612A JP30230586A JP30230586A JPS63155612A JP S63155612 A JPS63155612 A JP S63155612A JP 30230586 A JP30230586 A JP 30230586A JP 30230586 A JP30230586 A JP 30230586A JP S63155612 A JPS63155612 A JP S63155612A
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Links
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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】
何）産業上の利用分野
本発明に、半導体材料から成る単結晶Ｍ侠の形成方法に
属し、特に複数の結晶構造全盲する物質における結晶構
造の制御に有効な成長方法に関するものである。
属し、特に複数の結晶構造全盲する物質における結晶構
造の制御に有効な成長方法に関するものである。
←）従来の技術
複数の結晶構造全盲する半導体物質の例として、代表的
なものに炭化けい素ｔｓｉｃ】がある。ＳＩＣば、３Ｃ
２４Ｈ１６Ｈ２１ｓＥｉなど１００種以上の結晶多形（
ポリタイプ）をとり、それぞれの構造で非常に異なった
電気的および光学的性質を示すことが知られている。（
例えば、電子技術総合研究所零報第４８巻第５．６号
第４０４頁参照）０ここで、Ｃは立方、Ｈは六方、Ｈに
菱面体構造を意味し、その前の数字に繰り返しの周期を
示す。この特徴を利用して、ＳｉＣ薄＠全作製する際に
結晶構造を自由に制御することができれば、同一の組成
でありながら異なった性質を有する薄＠ヲ得ることがで
きる□また、結晶構造の異なる複数の薄８１積層化でき
れば、ホモ接合でありなからへテロ接合と同じ機能金示
すことが理論的に予測されている。
なものに炭化けい素ｔｓｉｃ】がある。ＳＩＣば、３Ｃ
２４Ｈ１６Ｈ２１ｓＥｉなど１００種以上の結晶多形（
ポリタイプ）をとり、それぞれの構造で非常に異なった
電気的および光学的性質を示すことが知られている。（
例えば、電子技術総合研究所零報第４８巻第５．６号
第４０４頁参照）０ここで、Ｃは立方、Ｈは六方、Ｈに
菱面体構造を意味し、その前の数字に繰り返しの周期を
示す。この特徴を利用して、ＳｉＣ薄＠全作製する際に
結晶構造を自由に制御することができれば、同一の組成
でありながら異なった性質を有する薄＠ヲ得ることがで
きる□また、結晶構造の異なる複数の薄８１積層化でき
れば、ホモ接合でありなからへテロ接合と同じ機能金示
すことが理論的に予測されている。
従来、結晶多形全制御すること全可能にする技術トして
、種々のエピタキシャル成長法が試みられている。Ｓｉ
Ｃのエピタキシャル成長法としてに、液相成長法（ＬＰ
Ｅ法）、化学気相成長法（ＣＶＤ法）全はじめ、炭化法
、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、化成蒸
着法などが試みられている。
、種々のエピタキシャル成長法が試みられている。Ｓｉ
Ｃのエピタキシャル成長法としてに、液相成長法（ＬＰ
Ｅ法）、化学気相成長法（ＣＶＤ法）全はじめ、炭化法
、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、化成蒸
着法などが試みられている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
これらのエピタキシャル成長法において、結晶形を決定
するのに王に基ａ温度である０例えば、化学気相成長法
でＳｉＣ＠ｉ作製する場合でぼ、３Ｃ−８１Ｃｉｑ１３
５０’ｃＴ、６Ｈ−８ｉＣｎ１７５０ででそれぞｎエピ
タキシャル成長することが知られている。
するのに王に基ａ温度である０例えば、化学気相成長法
でＳｉＣ＠ｉ作製する場合でぼ、３Ｃ−８１Ｃｉｑ１３
５０’ｃＴ、６Ｈ−８ｉＣｎ１７５０ででそれぞｎエピ
タキシャル成長することが知られている。
しかし、特に６Ｈ−８ｉ（：等の作製には非常に高い基
板温度を必要とするため、その製造が極めて難しく、又
、結晶構造の異なる複数の薄稜？積層する場合には、基
板の昇降温に伴う熱歪みの問題から多層稜形成は事実上
不可能であった。
板温度を必要とするため、その製造が極めて難しく、又
、結晶構造の異なる複数の薄稜？積層する場合には、基
板の昇降温に伴う熱歪みの問題から多層稜形成は事実上
不可能であった。
（ロ）問題点全解決するための手段
本発明に、数ないし数１００Åの波長をもつ軟Ｘ、Ｗ領
域の光？照射して行う光励起ＣＶＤ法において、軟Ｘ線
の干渉縞や定在波などの周期的強度分布を作り、周期の
長さを変えることで結晶形の制御を行うものである。軟
Ｘ線の光源としてに、シンクロトロン散財光やレーザー
グラズマＸ線源の利用が可能である□ （ホ）作 用 結晶多形は、原子層の積み重なり周期の異なるものであ
ると見なすことができ、第１図にＳｉＣの結晶多形（１
１２０１面の原子配置會示す工うに、それぞれの結晶形
［特有な長さの周期を持つ□軟Ｘ、Ｎの強度分布の周期
が、この値かあるいぼその整数倍に一致したとき、その
結晶形紫持った薄嗅がＬ先約に形成Ｊれる０面４１図に
て、臼丸ばＳｌを黒丸はＣの各原子を示す０ （へ）実施例 次に、この発明の実施例全図面？参考にしながら詳述す
る。
域の光？照射して行う光励起ＣＶＤ法において、軟Ｘ線
の干渉縞や定在波などの周期的強度分布を作り、周期の
長さを変えることで結晶形の制御を行うものである。軟
Ｘ線の光源としてに、シンクロトロン散財光やレーザー
グラズマＸ線源の利用が可能である□ （ホ）作 用 結晶多形は、原子層の積み重なり周期の異なるものであ
ると見なすことができ、第１図にＳｉＣの結晶多形（１
１２０１面の原子配置會示す工うに、それぞれの結晶形
［特有な長さの周期を持つ□軟Ｘ、Ｎの強度分布の周期
が、この値かあるいぼその整数倍に一致したとき、その
結晶形紫持った薄嗅がＬ先約に形成Ｊれる０面４１図に
て、臼丸ばＳｌを黒丸はＣの各原子を示す０ （へ）実施例 次に、この発明の実施例全図面？参考にしながら詳述す
る。
第２図に、この発明ケ実施するための装置の構成例であ
る。基数１１１Ｊｌ′に固定した試料ホルダ山が真空容
器１２＋の中ＶＣ取り付けられている。試料ホルダ山は
ヒータ？内威しており、基板（１υ）を加熱できる０真
空容器１２１ａ、シンクロトロン放射光のビームライン
と接続されており、ビームラインの途中にはそれ自体既
知の多層俟Ｘ線干渉計が取り付けられている。また、原
料ガスを導入するためガスセル１４＋と（５１が用意さ
れている。尚図番１３＋に冷却用の液体窒素シュラウド
である。
る。基数１１１Ｊｌ′に固定した試料ホルダ山が真空容
器１２＋の中ＶＣ取り付けられている。試料ホルダ山は
ヒータ？内威しており、基板（１υ）を加熱できる０真
空容器１２１ａ、シンクロトロン放射光のビームライン
と接続されており、ビームラインの途中にはそれ自体既
知の多層俟Ｘ線干渉計が取り付けられている。また、原
料ガスを導入するためガスセル１４＋と（５１が用意さ
れている。尚図番１３＋に冷却用の液体窒素シュラウド
である。
この装置を使って、６Ｈ−８ｉｃを作製した例について
説明する０原料ガスとしてぼ、アセチレン（Ｃ２Ｈ２１
とシラン（Ｓｉ）１４） である、基板Ｉｆおとして、
（１００１面ヶ表面とするシリコン（Ｓｌ）ウェハー？
用いている。１ず、Ｓ１基敬ｆｌｌＪを７００ ’ｃに
加勢し、Ｃ２Ｈ２ガスのみ全導入して炭化した後、９０
０ ’ｃで数分間アニールして数１ＯＡ程／ｆの厚ミの
ＳｉＣバー１７７層を形成した０つづいて、ＳｉＨ４ガ
スとＣ２Ｈ２ガス全入射すると同時に軟Ｘ線？照射して
、基板温度約８００ ’ｃで成長全行つ７ｔＯＣ２Ｈ２
ガスとＳｉＨ４ガスの入射頻度比Ｃ２Ｈ２／５ＩＨ４は
、２５の程度でストイキオメ） ＩＪ−組成の模が得ら
れた。
説明する０原料ガスとしてぼ、アセチレン（Ｃ２Ｈ２１
とシラン（Ｓｉ）１４） である、基板Ｉｆおとして、
（１００１面ヶ表面とするシリコン（Ｓｌ）ウェハー？
用いている。１ず、Ｓ１基敬ｆｌｌＪを７００ ’ｃに
加勢し、Ｃ２Ｈ２ガスのみ全導入して炭化した後、９０
０ ’ｃで数分間アニールして数１ＯＡ程／ｆの厚ミの
ＳｉＣバー１７７層を形成した０つづいて、ＳｉＨ４ガ
スとＣ２Ｈ２ガス全入射すると同時に軟Ｘ線？照射して
、基板温度約８００ ’ｃで成長全行つ７ｔＯＣ２Ｈ２
ガスとＳｉＨ４ガスの入射頻度比Ｃ２Ｈ２／５ＩＨ４は
、２５の程度でストイキオメ） ＩＪ−組成の模が得ら
れた。
光源ホ、２．５Ｇ６Ｖ電子蓄積リングからのシンクロト
ロン放射光であり、波長ぽＳｉＨ４の内殻励起による光
分解が最大となる１ ０７．８Ａ（１９６バンド巾）に
単色化している０基叡１１１１に均一に照射しり場合に
は３Ｃ−８ｉＣ＠が成長するが、既述の干渉計の作用に
工９軟Ｘ線に空間強度分布紫もたし、特に第６図に示す
様に強度ピーク周期Ｔが度変化を与えた場合について６
Ｈ−８ｉＣの俟σＩＪが成長する。これらの各模構造の
同定に高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ ＞法ニＬ Ｆ）
’ｌ サｆ’Ｌ＊ｏ 尚、第４図に示す如く、第
３図の分布に加えて、これと直交する同様の分布全併わ
せもつ２方向の周期的強度変化を与えるのも良い。又、
６Ｃ−５１０の上に上記方法により６Ｈ−８ｉＣを作れ
ば多層枠構造が得られる。他の結晶形を得るには、軟Ｘ
線の空間的強要分布の周期ｖｉ？変更すれば良い。
ロン放射光であり、波長ぽＳｉＨ４の内殻励起による光
分解が最大となる１ ０７．８Ａ（１９６バンド巾）に
単色化している０基叡１１１１に均一に照射しり場合に
は３Ｃ−８ｉＣ＠が成長するが、既述の干渉計の作用に
工９軟Ｘ線に空間強度分布紫もたし、特に第６図に示す
様に強度ピーク周期Ｔが度変化を与えた場合について６
Ｈ−８ｉＣの俟σＩＪが成長する。これらの各模構造の
同定に高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ ＞法ニＬ Ｆ）
’ｌ サｆ’Ｌ＊ｏ 尚、第４図に示す如く、第
３図の分布に加えて、これと直交する同様の分布全併わ
せもつ２方向の周期的強度変化を与えるのも良い。又、
６Ｃ−５１０の上に上記方法により６Ｈ−８ｉＣを作れ
ば多層枠構造が得られる。他の結晶形を得るには、軟Ｘ
線の空間的強要分布の周期ｖｉ？変更すれば良い。
（ト）発明の効果
本発明によれば、基板温度によらず、軟Ｘ線の強度分布
により結晶形が油制御でき、しかも基板温度自体も比較
的低温で良いので、６Ｈ−８ｉＣ等、従来その作成が難
しかった結晶の作製にもと工Ｖ、結晶構造の異なる複数
の薄１１積層形成することができる。
により結晶形が油制御でき、しかも基板温度自体も比較
的低温で良いので、６Ｈ−８ｉＣ等、従来その作成が難
しかった結晶の作製にもと工Ｖ、結晶構造の異なる複数
の薄１１積層形成することができる。
第１図にＳｉＣの結晶多形を示す模式図、第２ある。
（２１・・・真空容器、１４＋ｆ！”ｕ・・・ガスセル
、１１１１・・・基板、Ｏｌ・・・成長＠。 出順人三洋電機株式会社 代理人 弁理士 西野卓嗣 （外１名）第１図 ６８ ＡＨ＋５Ｒ 第２図
、１１１１・・・基板、Ｏｌ・・・成長＠。 出順人三洋電機株式会社 代理人 弁理士 西野卓嗣 （外１名）第１図 ６８ ＡＨ＋５Ｒ 第２図
Claims (1)
- （１）基板上に原料ガスを供給すると同時に、数ないし
数１００Åの波長をもつ軟Ｘ線を照射して半導体薄膜の
形成を行う光励起ＣＶＤ法において、上記軟Ｘ線に空間
的強度分布をもたせることにより上記半導体薄膜の結晶
構造の制御を行うことを特徴とする半導体薄膜の形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30230586A JPS63155612A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 半導体薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30230586A JPS63155612A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 半導体薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155612A true JPS63155612A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17907367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30230586A Pending JPS63155612A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 半導体薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63155612A (ja) |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP30230586A patent/JPS63155612A/ja active Pending
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