JPS6379791A - 薄膜製造法 - Google Patents
薄膜製造法Info
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- JPS6379791A JPS6379791A JP22448086A JP22448086A JPS6379791A JP S6379791 A JPS6379791 A JP S6379791A JP 22448086 A JP22448086 A JP 22448086A JP 22448086 A JP22448086 A JP 22448086A JP S6379791 A JPS6379791 A JP S6379791A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は薄膜の製造方法に関するものである。
従来の技術
現在薄膜材料を用いたデバイスの開発が盛んに行われて
いる。薄膜材料の形態には単結晶、多結晶非晶質など様
々であるが、その素材の持つ特性を最大限生かそうとす
るばあい薄膜は単結晶化していることが望ましい。
いる。薄膜材料の形態には単結晶、多結晶非晶質など様
々であるが、その素材の持つ特性を最大限生かそうとす
るばあい薄膜は単結晶化していることが望ましい。
結晶性薄膜の製造方法に関しては多（の方法が知られて
いるが、単結晶薄膜や結晶の三軸がそれぞれ配向した、
いわゆる三軸配向薄膜の作製の為には、意図した薄膜材
料の格子定数、対称性、あるいは化学的性質に合わせて
基板材料を選ぶ必要があり、単結晶薄膜を得るという目
的のためには基板材料は大きな制限を与える。また適当
な基板材料が存・在しない場合はその単結晶化した薄膜
の作製が不可能な場合がある。
いるが、単結晶薄膜や結晶の三軸がそれぞれ配向した、
いわゆる三軸配向薄膜の作製の為には、意図した薄膜材
料の格子定数、対称性、あるいは化学的性質に合わせて
基板材料を選ぶ必要があり、単結晶薄膜を得るという目
的のためには基板材料は大きな制限を与える。また適当
な基板材料が存・在しない場合はその単結晶化した薄膜
の作製が不可能な場合がある。
ＺｎＯｓＭｏ５など一部の材料、あるいはＰｔ。
Ａｕなどの金属材料には、Ｂｒａｖｉｓの経験則で説明
されるような高度に配向した薄膜が非晶質基板上に成長
する場合がある。
されるような高度に配向した薄膜が非晶質基板上に成長
する場合がある。
しかし、この場合には第３図に示すように、基板に垂直
な方向の結晶軸は一方向に揃っているが、基板に平行な
面内では方位が出たら目な一軸配向膜である。
な方向の結晶軸は一方向に揃っているが、基板に平行な
面内では方位が出たら目な一軸配向膜である。
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように、非晶質基板上に単結晶薄膜を製造す
る方法は開発されておらず、単結晶薄膜を得るためには
基板材料による制限を受ける。
る方法は開発されておらず、単結晶薄膜を得るためには
基板材料による制限を受ける。
問題点を解決するための手段
基板上に薄膜を作製する過程において、少なくとも薄膜
堆積以前に、前記基板上に電子線を５０００Åより短い
周期の縞状に照射、あるいは電子線で基板上を走査する
。
堆積以前に、前記基板上に電子線を５０００Åより短い
周期の縞状に照射、あるいは電子線で基板上を走査する
。
作用
本発明は上記手段により、薄膜成長初期において出たら
目な方位の核発生をおさえ、核の方位を制御するので、
非晶質基板上においても単結晶化した薄膜が得られる。
目な方位の核発生をおさえ、核の方位を制御するので、
非晶質基板上においても単結晶化した薄膜が得られる。
実施例
第２図は薄膜作製装置の構成図である。真空チャンバー
１の上部に、基板２上に対して電子線を照射するための
電子銃装置３、及び走査用マグネット機構４を備えてい
る。電子線パターンはあらかじめ基板２の位置にフィル
ムをセットし、希望のパターンが出るように調整を行い
、パターンの確認を行った。基板２は基板ホルダー５に
固定されており、ヒータ６で加熱を行う。薄膜の原料は
ノズル７で基板２上に供給される。ガスの流量は流量計
８で調節した。基板表面温度は窓（図示せず）からパイ
ロメータにより測定した。
１の上部に、基板２上に対して電子線を照射するための
電子銃装置３、及び走査用マグネット機構４を備えてい
る。電子線パターンはあらかじめ基板２の位置にフィル
ムをセットし、希望のパターンが出るように調整を行い
、パターンの確認を行った。基板２は基板ホルダー５に
固定されており、ヒータ６で加熱を行う。薄膜の原料は
ノズル７で基板２上に供給される。ガスの流量は流量計
８で調節した。基板表面温度は窓（図示せず）からパイ
ロメータにより測定した。
基板２にはコーニング７０５９ガラスを用いた。原料ガ
スとして（Ｃ２Ｈｓ ）！２Ｚｎ（ＤＥＺ）とＨ２Ｓｅ
ガスを用いた。ガス流量は、ＤＥＺについては５ＸｌＯ
−６ｍｏｌ／ｗｉｎｓ Ｈ２Ｓｅについては２．５Ｘ１
０−６ｍｏｌ／ｓｉｎの割合である。
スとして（Ｃ２Ｈｓ ）！２Ｚｎ（ＤＥＺ）とＨ２Ｓｅ
ガスを用いた。ガス流量は、ＤＥＺについては５ＸｌＯ
−６ｍｏｌ／ｗｉｎｓ Ｈ２Ｓｅについては２．５Ｘ１
０−６ｍｏｌ／ｓｉｎの割合である。
基板温度は４２０℃に保ち、チャンバー内を１Ｏ−７Ｔ
ｏｒｒまで減圧したのち、第２図に示す縞状パターンを
５秒間基板に照射した。同図においてＤは、繰り返し周
期を示す。電子線の加速電圧は５０ｋＶであった。電子
線の照射終了後直ちに基板に薄膜原料を供給し薄膜の成
長を行った。成膜中のガス圧は３×１０→Ｔｏｒｒであ
った。以上の条件下で膜厚約５０００ÅのＺｎ５ｅ薄膜
が得られた。
ｏｒｒまで減圧したのち、第２図に示す縞状パターンを
５秒間基板に照射した。同図においてＤは、繰り返し周
期を示す。電子線の加速電圧は５０ｋＶであった。電子
線の照射終了後直ちに基板に薄膜原料を供給し薄膜の成
長を行った。成膜中のガス圧は３×１０→Ｔｏｒｒであ
った。以上の条件下で膜厚約５０００ÅのＺｎ５ｅ薄膜
が得られた。
Ｘ線及び電子線回折による検討を行ったところ、ジンク
ブレンド構造の＜ｉｌｌ＞軸が基板に垂直に配向し、基
板に平行な面内も一方向に配列した単結晶化した薄膜で
あることがわかった。またＳＥＭにより表面のモーホロ
ジーを観察したところ、表面は良好な鏡面であった。
ブレンド構造の＜ｉｌｌ＞軸が基板に垂直に配向し、基
板に平行な面内も一方向に配列した単結晶化した薄膜で
あることがわかった。またＳＥＭにより表面のモーホロ
ジーを観察したところ、表面は良好な鏡面であった。
同様の実験を、原料ガスとしてＤＥＺとＨ２Ｓ。
ＤＥＺと０２を用いて行ったところ、前者の組み合わせ
ではガラス基板表面に、ジンクブレンド構造の＜１１１
＞軸を基板に垂直に向けて単結晶化したＺｎＳ薄膜が、
また後者の組み合わせの場合、ウルツアイト構造のＣ軸
を基板に垂直に向けたＺｎＯ単結晶薄膜が得られた。
ではガラス基板表面に、ジンクブレンド構造の＜１１１
＞軸を基板に垂直に向けて単結晶化したＺｎＳ薄膜が、
また後者の組み合わせの場合、ウルツアイト構造のＣ軸
を基板に垂直に向けたＺｎＯ単結晶薄膜が得られた。
第２図に示した縞状パターンの間隔りを変化させて、得
られる薄膜について調べた。第４図に示すようにパター
ンの間隔が５５００ Ａを越えると薄膜の単結晶性が崩
れることが分かった。本実施例に示した以外の材料につ
いても同様の効果が得られることは容易に類推出来る。
られる薄膜について調べた。第４図に示すようにパター
ンの間隔が５５００ Ａを越えると薄膜の単結晶性が崩
れることが分かった。本実施例に示した以外の材料につ
いても同様の効果が得られることは容易に類推出来る。
発明の効果
本発明による薄膜製造法によれば、非晶質基板上に良好
な単結晶薄膜を製造できる。またその方法は電子ビーム
を照射するだけの簡単なもので工業的応用は極めて広い
。
な単結晶薄膜を製造できる。またその方法は電子ビーム
を照射するだけの簡単なもので工業的応用は極めて広い
。
第１図は、本発明の一実施例において用いられる薄膜製
造装置の断面図、第２図は、基板に照射された電子線の
パターンの模式図、第３図は一軸配向薄膜の模式図、第
４図は電子線パターンの繰り返し周期を変化させたとき
の、得られた薄膜の状態を示すグラフである。 １・・・真空チャンバ、２・・・ガラス基板、３・・・
電子銃装置、４・・・マグネット機構、５・・・基板ホ
ルダ、６・・・ヒータ、７・・・ノズル、８・・・流量
計、９・・・電子ビーム 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 第３図 ＣＱ
造装置の断面図、第２図は、基板に照射された電子線の
パターンの模式図、第３図は一軸配向薄膜の模式図、第
４図は電子線パターンの繰り返し周期を変化させたとき
の、得られた薄膜の状態を示すグラフである。 １・・・真空チャンバ、２・・・ガラス基板、３・・・
電子銃装置、４・・・マグネット機構、５・・・基板ホ
ルダ、６・・・ヒータ、７・・・ノズル、８・・・流量
計、９・・・電子ビーム 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 第３図 ＣＱ
Claims (1)
- 基板上に薄膜を作製する過程において、少なくとも薄膜
堆積以前に、前記基板上に電子線を５０００Åより短い
周期の縞状に照射、あるいは電子線で基板上を走査する
ことを特徴とする薄膜製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22448086A JPS6379791A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 薄膜製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22448086A JPS6379791A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 薄膜製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379791A true JPS6379791A (ja) | 1988-04-09 |
Family
ID=16814456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22448086A Pending JPS6379791A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 薄膜製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379791A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877389A4 (en) * | 1996-09-04 | 2001-06-13 | Toyo Ink Mfg Co | METHOD OF EXPOSURE TO RADIATION OF ELECTRON BEAMS AND OBJECT TO BE SO EXPOSED |
| JP2013149994A (ja) * | 2010-12-03 | 2013-08-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜 |
| JP2013219342A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-10-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜、トランジスタ、及び半導体装置 |
| WO2014188983A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and formation method thereof |
| JP2016146506A (ja) * | 2011-03-04 | 2016-08-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22448086A patent/JPS6379791A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877389A4 (en) * | 1996-09-04 | 2001-06-13 | Toyo Ink Mfg Co | METHOD OF EXPOSURE TO RADIATION OF ELECTRON BEAMS AND OBJECT TO BE SO EXPOSED |
| JP2018170515A (ja) * | 2010-12-03 | 2018-11-01 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | トランジスタ |
| JP2013149994A (ja) * | 2010-12-03 | 2013-08-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜 |
| US8994021B2 (en) | 2010-12-03 | 2015-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and semiconductor device |
| JP2015128164A (ja) * | 2010-12-03 | 2015-07-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 酸化物半導体膜 |
| US9331208B2 (en) | 2010-12-03 | 2016-05-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and semiconductor device |
| US9711655B2 (en) | 2010-12-03 | 2017-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and semiconductor device |
| US10916663B2 (en) | 2010-12-03 | 2021-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and semiconductor device |
| JP2018139333A (ja) * | 2010-12-03 | 2018-09-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | トランジスタ |
| US10103277B2 (en) | 2010-12-03 | 2018-10-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing oxide semiconductor film |
| JP2016146506A (ja) * | 2011-03-04 | 2016-08-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| JP2013219342A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-10-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜、トランジスタ、及び半導体装置 |
| WO2014188983A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and formation method thereof |
| US9824888B2 (en) | 2013-05-21 | 2017-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and formation method thereof |
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