JP2007204353A - シリコン結晶析出方法及びシリコン結晶材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化シリコン基板1の表面にシリコンより、電気陰性度の低い元素の金属膜2を真空蒸着又はレーザーアブレーションで任意の平面形状で形成し、その後、金属膜2の形成された酸化シリコン基板1に真空又は不活性ガス雰囲気中で加熱処理を施して酸化シリコンを還元し、金属膜2と界面における酸化シリコン基板1の表面層に、シリコン結晶を析出させる。
【選択図】図1
Description
(1)酸化シリコン基板の表面に金属膜を蒸着し熱処理を施すことで、酸化シリコンを還元し、シリコンを金属膜と酸化シリコン基板の界面における酸化シリコン基板の表面層内に析出することができ、これにより、簡単に、シリコン結晶材料、及びシリコン結晶を析出した酸化シリコン基板、を製造することができる。
図2は、実施例1によりシリコンが析出した酸化シリコン基板1の表面層を電子スピン共鳴(ESR)で測定して得られたESRスペクトルを示す図である。この測定は、振動数が9.008GHzのマイクロ波を利用し、4Kの温度で行った。そして、この測定では、酸化シリコン基板1にアルミニウム金属膜を蒸着し熱処理しない場合(アルミニウムの蒸着直後であって、未熱処理の場合)、アルミニウム金属膜を蒸着した酸化シリコン基板1を、400℃で熱処理した場合、1000℃で熱処理した場合の3つのケースについて行った。
等、多方面の分野への応用が可能である。
2 金属膜
3 加熱炉
4 ターゲット
5 パルスレーザー
6 フェムト秒レーザー
7 フェムト秒レーザーの集光レンズ
8 ナノ秒レーザー(YAGレーザー)
9 ナノ秒レーザーの集光レンズ
10 細線形状の金属膜
11 複数の小さな微細な円形等の形状の金属膜
12 フォトレジスト膜
13 マスクパターン
14 紫外線
15 フォトレジストパターン
16 フォトレジストパターンの窓
17 金属
18 パターン金属膜
19 単結晶シリコン
20 ハフニウム膜
21 酸化シリコン基板の表面層
22 単結晶シリコン
23 酸化シリコン(酸化シリコン膜の表面部分)
24 酸化ハフニウム膜
25 積層構造
26 MOS構造
Claims (10)
- 酸化シリコン基板の表面にシリコンより電気陰性度の低い元素の金属膜を形成し、その後で、該金属膜の形成された酸化シリコン基板に真空又は不活性ガス雰囲気中で加熱処理を施して酸化シリコンを還元し、前記金属膜と界面を形成する前記酸化シリコン基板の表面層に、シリコンを析出させることを特徴とするシリコン結晶析出方法。
- 前記金属膜を形成する手段は、真空蒸着、レーザーアブレーション、イオンプレーティング法又はスパッタ法であることを特徴とする請求項1に記載のシリコン結晶析出方法。
- 前記加熱処理は、加熱炉内で行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のシリコン結晶析出方法。
- 前記加熱処理は、ナノ秒レーザーを前記金属に照射して金属を加熱し、該金属の加熱を介して酸化シリコン基板を加熱することを特徴とする請求項1又は2に記載のシリコン結晶析出方法。
- 前記加熱処理は、フェムト秒レーザーを前記酸化シリコン基板の背面側から前記シリコン基板の表面層に焦点を絞って照射することで酸化シリコン基板を加熱することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシリコン結晶析出方法。
- 前記金属膜は、前記酸化シリコン基板の表面の任意の平面形状で形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のシリコン結晶析出方法。
- 前記金属膜は、ハフニウム又はジルコニウムであり、前記界面を形成する金属側には高誘電薄膜を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のシリコン結晶析出方法。
- 酸化シリコン基板の表面にシリコンより電気陰性度の低い元素の金属膜が形成され、該金属膜の形成された酸化シリコン基板に真空又は不活性ガス雰囲気中で加熱処理が施されることで、酸化シリコンが還元され、前記金属膜と界面を形成する前記酸化シリコン基板の表面層に析出されたシリコン結晶からなることを特徴とするシリコン結晶材料。
- 前記金属膜は前記酸化シリコン基板表面に任意の平面形状で形成され、該金属膜に対応した平面形状で酸化シリコン基板の表面層に析出されたシリコン結晶からなるものであることを特徴とする請求項8に記載のシリコン結晶材料。
- 前記金属膜はハフニウム又はジルコニウムであり、前記シリコン結晶の表面に高誘電薄膜が形成されていることを特徴とする請求項8又は9に記載のシリコン結晶材料。
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