JPH0590155A - 単結晶薄膜の製造装置及び製造方法 - Google Patents

単結晶薄膜の製造装置及び製造方法

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JPH0590155A
JPH0590155A JP5321491A JP5321491A JPH0590155A JP H0590155 A JPH0590155 A JP H0590155A JP 5321491 A JP5321491 A JP 5321491A JP 5321491 A JP5321491 A JP 5321491A JP H0590155 A JPH0590155 A JP H0590155A
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JP
Japan
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thin film
inp
single crystal
layer
cap layer
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Pending
Application number
JP5321491A
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English (en)
Inventor
Ikuo Shioda
郁雄 塩田
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Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好なInPの単結晶薄膜を製造することが
可能である。 【構成】 基板1上にInP薄膜2を設け、InP薄膜
2の上層にリンガラス(PSG)のキャップ層3を重ね
た後、光ビームBMをInP薄膜2にスポット照射し、
InP薄膜2のその部分を加熱溶融し、このビームを所
定方向に走査してゾーンメルティング法でInPの単結
晶薄膜を作成する。この際に、リンP成分を含んだキャ
ップ層3がInP薄膜2の上層に設けられていることに
より、InP薄膜2からのリンPの蒸発を抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の単結晶薄膜を
作成する単結晶薄膜の製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス等の基板上に、Siの単結
晶薄膜を形成する単結晶薄膜の製造技術が知られてい
る。この製造技術では、図4に示すように、基板50上
に直接、Siの薄膜51を設け、このSi薄膜の表面に
光ビームや電子ビ−ム等のビ−ムBMを直接、スポット
照射して加熱溶融し、この光ビームや電子ビ−ム等をS
i薄膜上で所定の方向に走査することにより、ゾーンメ
ルティング法でSiの単結晶薄膜を成長させるようにな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この仕方では、上述の
ようにしてSiの単結晶薄膜を製造することはできる。
しかしながら、Siのかわりに3−5族化合物半導体で
あるInPの単結晶薄膜を上記の手法により作成しよう
とする場合、InPの融点は約1070℃でありSiの
融点(1420℃)よりも低くて良いが、P(リン)の
蒸気圧が高いため、InPを加熱するとPが蒸発してし
まう。この結果、上記の手法によっては良好なInPの
単結晶薄膜を製造することができないという欠点があっ
た。
【0004】本発明は、良好なInPの単結晶薄膜を製
造することの可能な単結晶薄膜の製造装置及び製造方法
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の単結晶薄膜の製造装置は、単結晶薄膜として
作成されるべきInP薄膜を加熱溶融するための加熱手
段と、InP薄膜を支持するための基板と、InP薄膜
を加熱溶融するに際してInP薄膜からのリンPの蒸発
を抑えるためのキャップ層とを有していることを特徴と
している。
【0006】前記キャップ層は、InPの融点よりも高
い融点を有し、リンP成分を所定の割り合いで含んだ材
質で形成されているのが良く、また、前記キャップ層の
上層にはさらに、リンPを含んでいない材質のキャップ
層が設けられていても良い。
【0007】また、前記基板と前記InP薄膜との間に
はさらに、InP薄膜との親和性を保持するための層が
設けられるようになっている。
【0008】InPの単結晶薄膜を作成するのに、本発
明では、基板上にInP薄膜を設け、リンを所定の割り
合いで含んだキャップ層をInP薄膜の上層に重ね、ま
たは該キャップ層をInP薄膜の上層に設ける他にもリ
ンを所定の割り合いで含んだ層を基板とInP薄膜との
間にも設け、この状態でInP薄膜を加熱溶融しゾーン
メルティングの手法でInPの単結晶薄膜を作成する。
【0009】基板とInP薄膜との間に層を設ける場合
に、該層のInP薄膜と対向する面にはIn,Pを多く
含ませるようにするのが良い。
【0010】また、InP薄膜の上層に重ねられたキャ
ップ層の上面にさらにリンを含んでいない材質の層を設
け、またはさらに外部雰囲気をリンP分圧を印加したも
のにして、InPの単結晶薄膜を作成しても良い。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1は本発明に係る単結晶薄膜の製造装置
の第1の実施例の概略構成図である。この第1の実施例
の製造装置では、単結晶薄膜として成長されるべきIn
P薄膜2を加熱溶融するための加熱手段10と、InP
薄膜2を支持する基板1と、InP薄膜2を加熱溶融す
るに際してInP薄膜2の上層に重ねられるPSG(Ph
osphosilicate ガラス)のキャップ層3とを有してい
る。加熱手段10としては、例えばアルゴンレーザ、炭
酸ガスレーザなどが用いられる。また、PSGのキャッ
プ層3はSiO2 中にP2 5 を含有した材質のもので
構成されている。但し、PSGは、リンPの含有量が多
くなる程、融点が下がり、例えばP2 5 が5%含有さ
れているPSGでは、融点は約1250℃程度である
が、P2 5 が10%含有されているPSGでは、融点
は約1100℃となる。一方、InPの融点は、約10
70℃であるので、P2 5 が10%以上含有されたP
SGのキャップ層3を用いる場合には、InP薄膜2を
加熱溶融することによって、キャップ層3も溶融されて
しまう。従って、キャップ層3としては、InP薄膜2
を加熱溶融するときにも溶融しない材質のものでなけれ
ばならず、P2 5 を10%以下含有するPSGを用い
るのが良い。
【0013】この製造装置を用いてInPの単結晶薄膜
を作る場合には、ガラス(特に石英)の基板1上に直
接、InP薄膜2を設け、さらに、InP薄膜2の上層
にPSG(Phosphosilicate ガラス)のキャップ層3を
重ねる。しかる後、加熱手段10からの光ビームBMを
上記キャップ層3を介してInP薄膜2の上面にスポッ
ト照射して、InP薄膜2のその部分を加熱溶融し、こ
のビームを所定の方向に走査することにより、ゾーンメ
ルティング法でInPの単結晶薄膜を成長させる。
【0014】この際に、InP薄膜2を加熱すると、前
述したように、InPからリンPが蒸発しようとする
が、InPの薄膜2の上層にはキャップ層3が設けられ
さらにこのキャップ層3にはリンPが含有されているの
で、このキャップ層3を設けることにより単結晶薄膜の
作成中、リンPがその高い蒸気圧によって蒸発するのを
有効に防止することができる。これにより、良好なIn
Pの単結晶薄膜を製造することが可能となる。
【0015】図2は本発明に係る単結晶薄膜の製造装置
の第2の実施例の概略構成図である。この第2の実施例
の製造装置は、さらに、InPの薄膜2の下層にもPS
Gの層4を有している。PSGの層4としては、キャッ
プ層3と同様の材質のもの、すなわち、SiO2 中にP
2 5 が10%以下含有されたものでも良いが、これの
表面(すなわちInP薄膜2と対向する側の面)にさら
にIn,Pをイオン注入等により打込んで、表面にI
n,Pをより多く含有するものを用いるのが良い。
【0016】第2の実施例においても、第1の実施例と
同様の加熱溶融の仕方により、ゾーンメルティング法で
InPの単結晶薄膜を作成することができるが、PSG
の層4をInP薄膜2の下層にさらに設けることによ
り、InP薄膜2の下面の親和性を保つことができる。
また、表面にIn,Pを多く含有するPSGの層4を用
いれば、より親和性をもたせることができる。これによ
って、InP薄膜2をガラスの基板1上に直接作成する
場合に比べて、InP薄膜2の下面がビードアップ(球
形状)となる所謂ビードアップ現象が生ずるのを防止す
ることができ、InPの単結晶薄膜をより良好に製造す
ることができる。
【0017】図3は本発明に係る単結晶薄膜の製造装置
の第3の実施例の概略構成図である。この第3の実施例
の製造装置は、PSGのキャップ層3の上層に、さら
に、他のキャップ層5を有している。このキャップ層5
は、PSGのキャップ層3からのリンPの蒸発を防ぐた
めに設けられ、SiO2 /Si3 4 、あるいはSiO
2 などのガラス材料で形成されている。
【0018】第3の実施例においても、第1、第2の実
施例と同様の加熱溶融の仕方により、すなわち、光ビー
ムBMをキャップ層5,キャップ層3を介してInP薄
膜2に照射し、この部分を加熱溶融することにより、ゾ
ーンメルティング法でInPの単結晶薄膜を成長させる
ことができるが、キャップ層5をPSGのキャップ層3
の上にさらに設けることにより、キャップ層3からリン
Pが蒸発するのを防ぎ、InPの単結晶薄膜を安定した
製造状態で、一層良好に製造することができる。
【0019】なお、上述の各実施例では、加熱手段10
が光ビームを出射するレーザであるとして説明したが、
加熱手段10としては熱を放出するヒータであっても良
いし、あるいは電子ビームを出射する電子ビーム源など
であっても良い。
【0020】また、InPの加熱を行う際に、外部雰囲
気をPH3 ,P2 ,P4 蒸気等のリンP分圧を印加した
ものにすれば、InP薄膜2あるいはキャップ層3から
のリンPの蒸発をより効果的に防ぐことができる。
【0021】また、上述の各実施例において、基板1と
してガラス(特に石英)を用いるとして説明したが、こ
れのかわりにSiを用いても良い。
【0022】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
単結晶薄膜として作成されるべきInP薄膜を加熱溶融
するに際して、InP薄膜からのリンPの蒸発を抑える
ためのキャップ層を用いるので、InP薄膜を加熱溶融
中に、InP薄膜からリンP成分が蒸発するのを有効に
防止し、良好なInPの単結晶薄膜を製造することがで
きる。
【0024】このキャップ層は、リンP成分を所定の割
り合いで含んだ材質で形成されているが、このキャップ
層の上層にさらにリンPを含んでいない材質のキャップ
層を設けることによって、単結晶薄膜の作成中、リンP
成分を所定の割り合いで含んでいるキャップ層からのリ
ンPの蒸発を防止し、常に安定した製造状態で良好なI
nPの単結晶薄膜を製造することができる。
【0025】また、基板とInP薄膜との間に、さらに
InP薄膜との親和性を保持するための層を設ければ、
InP薄膜の所謂ビードアップ現象を防止でき、より良
好なInPの単結晶薄膜を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る単結晶薄膜の製造装置の第1の実
施例の概略構成図である。
【図2】本発明に係る単結晶薄膜の製造装置の第2の実
施例の概略構成図である。
【図3】本発明に係る単結晶薄膜の製造装置の第3の実
施例の概略構成図である。
【図4】単結晶薄膜を製造する従来の仕方を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1 基板 2 InP薄膜 3 キャップ層 4 層 5 他のキャップ層 10 加熱手段

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単結晶薄膜として作成されるべきInP
    薄膜を加熱溶融するための加熱手段と、InP薄膜を支
    持するための基板と、InP薄膜を加熱溶融するに際し
    てInP薄膜からのリンPの蒸発を抑えるためのキャッ
    プ層とを有していることを特徴とする単結晶薄膜の製造
    装置。
  2. 【請求項2】 前記キャップ層は、InPの融点よりも
    高い融点を有し、リンP成分を所定の割り合いで含んだ
    材質で形成されていることを特徴とする請求項1記載の
    単結晶薄膜の製造装置。
  3. 【請求項3】 前記キャップ層の上層にはさらに、リン
    Pを含んでいない材質のキャップ層が設けられているこ
    とを特徴とする請求項2記載の単結晶薄膜の製造装置。
  4. 【請求項4】 前記基板と前記InP薄膜との間にはさ
    らに、InP薄膜との親和性を保持するための層が設け
    られるようになっていることを特徴とする請求項1また
    は3記載の単結晶薄膜の製造装置。
  5. 【請求項5】 基板上にInP薄膜を設け、リンPを所
    定の割り合いで含んだキャップ層をInP薄膜の上層に
    重ね、または該キャップ層をInP薄膜の上層に設ける
    他にもリンPを所定の割り合いで含んだ層を基板とIn
    P薄膜との間にも設け、この状態でInP薄膜を加熱溶
    融しゾーンメルティングの手法でInPの単結晶薄膜を
    作成することを特徴とする単結晶薄膜の製造方法。
  6. 【請求項6】 基板とInP薄膜との間に層を設ける場
    合に、該層のInP薄膜と対向する面にはIn,Pを多
    く含ませるようにしていることを特徴とする請求項5記
    載の単結晶薄膜の製造方法。
  7. 【請求項7】 InP薄膜の上層に重ねられたキャップ
    層の上面にさらにリンを含んでいない材質の層を設け、
    またはさらに外部雰囲気をリンP分圧を印加したものに
    して、InPの単結晶薄膜を作成することを特徴とする
    請求項5記載の単結晶薄膜の製造方法。
JP5321491A 1991-02-26 1991-02-26 単結晶薄膜の製造装置及び製造方法 Pending JPH0590155A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7565267B2 (en) 2005-12-28 2009-07-21 Nec Corporation Life prediction and monitoring of components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7565267B2 (en) 2005-12-28 2009-07-21 Nec Corporation Life prediction and monitoring of components

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