DE1261118B - Verfahren zum Zuechten einer duennen einkristallinen Schicht auf einem amorphen Traeger - Google Patents
Verfahren zum Zuechten einer duennen einkristallinen Schicht auf einem amorphen TraegerInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
BOIj
Deutsche KL: 12 g -17/08
Nummer: 1261118
Aktenzeichen: N 25630IV c/12 g
Anmeldetag: 3. Oktober 1964
Auslegetag: 15. Februar 1968
Ein Verfahren zum Züchten einer dünnen einkristallinen Schicht aus kristallisierendem Material
auf einem amorphen Träger, bei dem eine polykristalline Schicht des Materials auf den Träger aufgebracht,
eine geschmolzene Zone des an einem Keimkristall anliegenden Materials mittels eines
Elektronenstrahls erzeugt und diese Zone durch Ablenkung des Elektronenstrahls durch alle Bereiche
der polykristallinen Schicht geführt wird, ist bekannt. Während dabei jedoch vor dem Aufschmelzen
ein Keimkristall von außen an die Schicht angesetzt werden muß, womit bereits eine Unebenheit der
Schicht erzeugt wird, welche die Gleichmäßigkeit der Schicht beeinträchtigt, gelingt es, diese Nachteile zu
vermeiden, wenn erfindungsgemäß durch Strukturanalyse der Oberfläche der polykristallinen Schicht
ein als Keimkristall geeignet orientierter Kristallit der polykristallinen Schicht ausgesucht, die Schmelzzone
ringförmig um ihn erzeugt und der Durchmesser der Schmelzzone vergrößert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Ablagerung eines Dünnschichtkristalls aus Silicium
auf einem amorphen Träger, beispielsweise Siliciumoxyd oder Siliciumdioxyd, näher beschrieben. Es
können aber auch andere organische, anorganische, metallische oder Halbleiterstoffe, z. B. Germanium,
Galliumphosphid oder Indiumantimonid zur Verwendung kommen.
Zunächst wird der amorphe Träger mittels Aufdampfen, Dismutation oder Reduktion mit einer
Siliciumschicht versehen, die eine möglichst große Kornstruktur aufweist.
Ein die gewünschte Orientierung aufweisender Kristallit innerhalb dieser Schicht wird dann mittels
Strukturanalyse, d. h. der Beugung von Röntgen- oder Elektronenstrahlen, als Keim zur Züchtung des
Einkristalls ausgewählt. So kann beispielsweise die untersuchte Oberfläche eine nach [111] orientierte
Ebene sein.
Hat man auf diese Weise einen geeigneten Kristallit gefunden, dann wird dieser in den Mittelpunkt
einer ringförmig um ihn erzeugten Schmelzzone gebracht. Die Schmelzzone wird mittels Elektronenstrahlen
erzeugt, die entsprechend abgelenkt werden.
In Abhängigkeit von der Temperatur des Trägers, des verwendeten Materials, der Dicke des Trägers
und der Dicke der abgelagerten polykristallinen Schicht werden die Spannung und der Strom des
Elektronenstrahls so eingestellt, daß die Intensität der Wärmequelle ein ringförmiges Schmelzen der
Schicht um den ausgewählten Kristalliten bewirkt. Dabei müssen diese Parameter so eingestellt werden,
Verfahren zum Züchten einer dünnen
einkristallinen Schicht auf einem amorphen
Träger
einkristallinen Schicht auf einem amorphen
Träger
Anmelder:
The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,
4000 Düsseldorf, Feldstr. 80
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Oktober 1963 (314 541)
daß dendritisches Kristallwachstum innerhalb der geschmolzenen Zone so niedrig wie möglich gehalten
a5 wird.
Der Radius dieser ringförmigen Schmelzzone wird dann durch Ablenkung des Elektronenstrahls langsam
vergrößert und die Intensität des Elektronenstrahls gleichzeitig erhöht, so daß die geschmolzene
Zone durch alle Bereiche der polykristallinen Schicht geführt wird. Hierdurch wird ein sich über die gesamte
Oberfläche des amorphen Trägers erstreckender Siliciumeinkristall gebildet.
Falls innerhalb der geschmolzenen Fläche eine unerwünschte Kristallstruktur festgestellt wird, wird der Schmelzvorgang umgekehrt, und die Fläche wird so weit zurückgeschmolzen, bis der Flächenteil mit der unerwünschten Gitterstruktur beseitigt ist. Dann wird von diesem Punkt aus das Züchten des Kristalls fortgesetzt, indem das ringförmige Elektronenstrahlmuster in der beschriebenen Weise wieder vergrößert wird,
Falls innerhalb der geschmolzenen Fläche eine unerwünschte Kristallstruktur festgestellt wird, wird der Schmelzvorgang umgekehrt, und die Fläche wird so weit zurückgeschmolzen, bis der Flächenteil mit der unerwünschten Gitterstruktur beseitigt ist. Dann wird von diesem Punkt aus das Züchten des Kristalls fortgesetzt, indem das ringförmige Elektronenstrahlmuster in der beschriebenen Weise wieder vergrößert wird,
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Züchten einer dünnen einkristallinen Schicht aus kristallisierendem Material auf einem amorphen Träger, bei dem eine polykristalline Schicht des Materials auf den Träger aufgebracht, eine geschmolzene Zone des an einem Keimkristall anliegenden Materials mittels eines Elektronenstrahls erzeugt und diese Zone durch Ablenkung des Elektronenstrahls durch809 508/3263 4alle Bereiche der polykristallinen Schicht geführt erzeugt und der Durchmesser der Schmelzzonewird, dadurch gekennzeichnet, daß vergrößert wird.durch Strukturanalyse der Oberfläche der poly-kristallinen Schicht ein als Keimkristall geeignet In Betracht gezogene Druckschriften:orientierter Kristallit der polykristallinen Schicht 5 Deutsche Patentschrift Nr. 1029 939;ausgesucht, die Schmelzzone ringförmig um ihn französische Patentschrift Nr. 1321165.809 508/326 2.68 © Bundesdruckerei Berlin
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