JPH02196438A - Ｃｄ系２―６族化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法及び機能素子 - Google Patents
Ｃｄ系２―６族化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法及び機能素子Info
- Publication number
- JPH02196438A JPH02196438A JP1015407A JP1540789A JPH02196438A JP H02196438 A JPH02196438 A JP H02196438A JP 1015407 A JP1015407 A JP 1015407A JP 1540789 A JP1540789 A JP 1540789A JP H02196438 A JPH02196438 A JP H02196438A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
非晶質基板あるいは非晶質薄膜上のＣｄ系ｎ−■族化合
物半導体薄膜を用いたデバイス、例えば光センサや薄膜
トランジスタ等の機能素子に利用できる単結晶半導体薄
膜の製造方法に関する。
物半導体薄膜を用いたデバイス、例えば光センサや薄膜
トランジスタ等の機能素子に利用できる単結晶半導体薄
膜の製造方法に関する。
従来の技術
従来のＣｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄膜を非晶質基
板あるいは非晶質薄膜上に形成する場合に用いられるプ
ロセスは、いわゆる真空蒸着法あるいは、スパッタリン
グ等の方法によって、非晶質基板あるいは非晶質薄膜上
部形成するプロセスと、その後、適当な雰囲気中で熱処
理をするプロセスとからなる。この場合、ｃｄ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体薄膜は、多結晶薄膜であり、その結
晶粒の大きさは形成プロセスにより異なる。また結晶粒
の大きさと電気的特性、特にキャリアの移動度の観点か
らすれば、結晶粒が大きい程−射的に移動度は大きい。
板あるいは非晶質薄膜上に形成する場合に用いられるプ
ロセスは、いわゆる真空蒸着法あるいは、スパッタリン
グ等の方法によって、非晶質基板あるいは非晶質薄膜上
部形成するプロセスと、その後、適当な雰囲気中で熱処
理をするプロセスとからなる。この場合、ｃｄ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体薄膜は、多結晶薄膜であり、その結
晶粒の大きさは形成プロセスにより異なる。また結晶粒
の大きさと電気的特性、特にキャリアの移動度の観点か
らすれば、結晶粒が大きい程−射的に移動度は大きい。
さらに、光センサ特性や薄膜トランジスタの諸特性を支
配する結晶粒界に存在するトラップも少なくなる。
配する結晶粒界に存在するトラップも少なくなる。
以上のことから、ｃｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄膜
を非晶質基板あるいは非晶質薄膜上に数μｍ程度の結晶
粒径を持つ多結晶薄膜に形成するプロセスとして知られ
ている従来の技術は、あらかじめ非晶質基板上に真空蒸
着法等で堆積されたＣｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄
膜（結晶粒径は数十ｎｍ程度であることが多い。）を、
ＣｄＣ１ａ雰囲気中で、５００℃以上の温度で熱処理に
よって再結晶化させる方法である。
を非晶質基板あるいは非晶質薄膜上に数μｍ程度の結晶
粒径を持つ多結晶薄膜に形成するプロセスとして知られ
ている従来の技術は、あらかじめ非晶質基板上に真空蒸
着法等で堆積されたＣｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄
膜（結晶粒径は数十ｎｍ程度であることが多い。）を、
ＣｄＣ１ａ雰囲気中で、５００℃以上の温度で熱処理に
よって再結晶化させる方法である。
発明が解決しようとする課題
先に述べた、ＣｄＣ１＊雰囲気中熱処理で、ｃｄ系ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体薄膜を再結晶化して非晶質基板あ
るいは非晶質薄膜上に、数μｍ程度の結晶粒径を持つ多
結晶薄膜を得ることができる。
−ＶＩ族化合物半導体薄膜を再結晶化して非晶質基板あ
るいは非晶質薄膜上に、数μｍ程度の結晶粒径を持つ多
結晶薄膜を得ることができる。
しかし、結晶粒が大きくなったとはいえ、多結晶薄膜で
あり、結晶粒界の影響をうけ、半導体薄膜としての特性
（キャリアの移動度等）が劣化し、それらの薄膜をしよ
うしたデバイス（光センサ、薄膜トランジスタ等）の性
能が劣化する。
あり、結晶粒界の影響をうけ、半導体薄膜としての特性
（キャリアの移動度等）が劣化し、それらの薄膜をしよ
うしたデバイス（光センサ、薄膜トランジスタ等）の性
能が劣化する。
課題を解決するための手段
非晶質基板あるいは非晶質薄膜の表面の所定領域に凹凸
を形成する工程と、その上にＣｄ系■−■族化合物半導
体薄膜を堆積する工程と、５００℃以上の温度で熱処理
する工程とによって、非晶質基板あるいは非晶質薄膜の
表面に部分的に凹凸を形成した所定領域に、薄膜単結晶
粒を成長させることができ、従来技術の課題を解決する
ことができる。
を形成する工程と、その上にＣｄ系■−■族化合物半導
体薄膜を堆積する工程と、５００℃以上の温度で熱処理
する工程とによって、非晶質基板あるいは非晶質薄膜の
表面に部分的に凹凸を形成した所定領域に、薄膜単結晶
粒を成長させることができ、従来技術の課題を解決する
ことができる。
作 用
通常の真空蒸着法によって形成したＣｄ系ｎ−■族化合
物半導体薄膜は、下地となる、非晶質基板あるいは非晶
質薄膜の表面の所定領域に凹凸を形成しておくことによ
り、膜形成後の熱処理により、前記所定領域に、薄膜単
結晶粒を成長させることができ、結晶粒界の影響による
半導体薄膜としての特性（キャリアの移動度等）の劣化
を抑えることができる。
物半導体薄膜は、下地となる、非晶質基板あるいは非晶
質薄膜の表面の所定領域に凹凸を形成しておくことによ
り、膜形成後の熱処理により、前記所定領域に、薄膜単
結晶粒を成長させることができ、結晶粒界の影響による
半導体薄膜としての特性（キャリアの移動度等）の劣化
を抑えることができる。
実施例
第１図〜第６図は、本発明の一実施例を示している。
第２図に示す様にガラス基板１上にフォトレジスト２で
パターンニングを行う。次いでスパッタエツチングを行
うことで、第３図に示すように、ガラス基板１の所定領
域に凹凸を形成する。その上に、Ｃｄ５１ ＣｄＳｅあ
るいは、それらの固溶体のいずれかからなるＣｄ系ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体薄膜３を形成する。その後、窒素
雰囲気中で、５００℃以上の温度で熱処理を行う。
パターンニングを行う。次いでスパッタエツチングを行
うことで、第３図に示すように、ガラス基板１の所定領
域に凹凸を形成する。その上に、Ｃｄ５１ ＣｄＳｅあ
るいは、それらの固溶体のいずれかからなるＣｄ系ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体薄膜３を形成する。その後、窒素
雰囲気中で、５００℃以上の温度で熱処理を行う。
第４図は、熱処理後の半導体薄膜の断面図（ａ）、並び
に平面図（ｂ）である。図中で、４は成長した結晶粒、
５はガラス基板１に凹凸をつけた領域である。第４図に
示すように前記所定領域５に結晶粒４は成長している。
に平面図（ｂ）である。図中で、４は成長した結晶粒、
５はガラス基板１に凹凸をつけた領域である。第４図に
示すように前記所定領域５に結晶粒４は成長している。
次いで、第６図（ａ）（ｂ）に示すように、成長した結
晶粒４上にフォトレジストによりパターン６を形成する
。形成したフォトレジストパターンをマスクとして、半
導体薄膜をスパッタエツチングし、第１図に示すように
、所定領域５に薄膜単結晶粒７を形成することができる
。
晶粒４上にフォトレジストによりパターン６を形成する
。形成したフォトレジストパターンをマスクとして、半
導体薄膜をスパッタエツチングし、第１図に示すように
、所定領域５に薄膜単結晶粒７を形成することができる
。
以上のように、非晶質基板１あるいは非晶質薄膜の所定
領域５に凹凸を形成することで、所定領域５に、薄膜単
結晶粒７を形成することができる。
領域５に凹凸を形成することで、所定領域５に、薄膜単
結晶粒７を形成することができる。
第６図は、本実施例における光センサの製造方法である
。所定領域５にＣｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の薄膜
単結晶粒７を上記方法により形成する。
。所定領域５にＣｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の薄膜
単結晶粒７を上記方法により形成する。
その後、対向電極８を形成する。
このようにして、単結晶半導体薄膜を用いた光センサを
作製することができ、光センサの電気的特性の向上が図
れる。
作製することができ、光センサの電気的特性の向上が図
れる。
発明の効果
本発明によって、非晶質基板あるいは非晶質薄膜の所定
領域に、Ｃｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄膜の単結晶
粒を作製することができ、ｃｄ系ｎ−■族化合物半導体
薄膜を用いた機能素子の高性能化が図れる。
領域に、Ｃｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体薄膜の単結晶
粒を作製することができ、ｃｄ系ｎ−■族化合物半導体
薄膜を用いた機能素子の高性能化が図れる。
第１図は本発明の一実施例において薄膜単結晶粒が形成
された状態の断面図、第２図はフォトレジストによりパ
ターンを形成した状態の断面図命嚇噸嘩噸＋貴第３図は
所定領域に凹凸を形成した状態の断面図、第４図は熱処
理後に所定領域に結晶粒成長している半導体薄膜の断面
図（ａ）並びに平面図（ｂ）、第５図は成長した結晶粒
上にフォトレジストによりパターンを形成した状態の断
面図（ａ）！びに平面図（ｂ）、第６図は光センサへの
応用例を示す断面図である。 １拳ＩＩ非晶質基板、３・・・Ｃｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体薄膜、５・・・ガラス基板に凹凸をつけた領域
、７・・・Ｃｄ系■−■族化合物半導体薄膜単結晶、８
・・・対向電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名菓 図 Ｍ同を輸
された状態の断面図、第２図はフォトレジストによりパ
ターンを形成した状態の断面図命嚇噸嘩噸＋貴第３図は
所定領域に凹凸を形成した状態の断面図、第４図は熱処
理後に所定領域に結晶粒成長している半導体薄膜の断面
図（ａ）並びに平面図（ｂ）、第５図は成長した結晶粒
上にフォトレジストによりパターンを形成した状態の断
面図（ａ）！びに平面図（ｂ）、第６図は光センサへの
応用例を示す断面図である。 １拳ＩＩ非晶質基板、３・・・Ｃｄ系ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体薄膜、５・・・ガラス基板に凹凸をつけた領域
、７・・・Ｃｄ系■−■族化合物半導体薄膜単結晶、８
・・・対向電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名菓 図 Ｍ同を輸
Claims (4)
- （１）非晶質基板あるいは非晶質薄膜の表面の所定領域
に凹凸を形成する工程と、その上にＣｄ系II−VI族化合
物半導体薄膜を堆積する工程と、５００℃以上の温度で
熱処理する工程と、熱処理した薄膜を所定形状にエッチ
ングする工程とを含むことを特徴とするＣｄ系II−VI族
化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法。 - （２）非晶質基板あるいは非晶質薄膜の表面に凹凸を形
成する工程が、スパッタエッチングによって行われるこ
とを特徴とする請求項１記載のＣｄ系II−VI族化合物半
導体薄膜単結晶粒の製造方法。 - （３）Ｃｄ系II−VI族化合物半導体薄膜が、ＣｄＳ、Ｃ
ｄＳｅあるいは、それらの固溶体であることを特徴とす
る請求項１記載のＣｄ系II−VI族化合物半導体薄膜単結
晶粒の製造方法。 - （４）請求項１、２あるいは３記載の製造方法によって
非晶質基板上に得られたＣｄ系II−VI族化合物半導体薄
膜単結晶と、その半導体薄膜単結晶粒に設けられた電極
とからなることを特徴とする機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015407A JPH02196438A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Ｃｄ系２―６族化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法及び機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015407A JPH02196438A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Ｃｄ系２―６族化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法及び機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196438A true JPH02196438A (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=11887879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015407A Pending JPH02196438A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Ｃｄ系２―６族化合物半導体薄膜単結晶粒の製造方法及び機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02196438A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775466A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Fujitsu Ltd | Thin film circuit element |
| JPS628516A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Sony Corp | 半導体薄膜の熱処理方法 |
| JPS62271439A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体薄膜の製造方法 |
| JPS63300557A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光センサとその製造方法 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1015407A patent/JPH02196438A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775466A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Fujitsu Ltd | Thin film circuit element |
| JPS628516A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Sony Corp | 半導体薄膜の熱処理方法 |
| JPS62271439A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体薄膜の製造方法 |
| JPS63300557A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光センサとその製造方法 |
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