DE10026319A1

DE10026319A1 - Verfahren zum Herstellen einkristalliner Körper

Info

Publication number: DE10026319A1
Application number: DE10026319A
Authority: DE
Inventors: Tatau Nishinaga
Original assignee: University of Tokyo NUC
Current assignee: University of Tokyo NUC
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: JP3062603B1; JP2001019589A; KR20010014984A; TW555896B; KR100399358B1; US6338755B1; DE10026319B4

Abstract

Auf einem einkristallinen Substrat (1) wird ein amorpher Film (2) ausgebildet. Der amorphe Film wird dann mittels Photolithographie wahlweise entfernt, um Fenster (3) auszubilden. Danach werden die Fenster (3) in Kontakt mit einer übersättigten Lösung (5) gebracht, in der ein vorgegebenes chemisches Element in Übersättigung gelöst ist, und dadurch werden Einkristalle, die das vorgegebene chemische Element als sie bildendes chemisches Element umfassen, epitaktisch in einer Richtung senkrecht zu einer Oberfläche des einkristallinen Substrats, ausgehend von den Fenstern, aufgewachsen. Dann wird, wenn eine vorgegebene Zeit verstrichen ist, das epitaktische Wachstum angehalten, indem der Kontakt der Fenster mit der übersättigten Lösung beendet wird, und man erhält einkristalline Körper (6) von vorgegebener Größe und Form.

Description

Hintergrund der Erfindung: Bereich der Erfindung:

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines ein kristallinen Körpers und insbesondere ein Verfahren zum Herstel len eines einkristallinen Körpers, der vorzugsweise für ein Halbleiter- und ein Oxid-Einkristallsubstrat einsetzbar ist.

Beschreibung des Standes der Technik:

Aus Halbleitermaterialien oder Oxidmaterialien hergestellte ein kristalline Substrate werden bei Vorrichtungen wie etwa einem auf Silicium integrierten Schaltkreis, einer optischen Vorrich tung, einer elektronischen Vorrichtung und einer Solarbatterie eingesetzt.

Diese Substrate wurden bisher wie folgt hergestellt: Große, aus Halbleitermaterial oder Oxidmaterial bestehende Kristalle werden durch ein Kristallziehverfahren (Czochralski-Verfahren), ein ho rizontales/vertikales Bridgman-Verfahren oder durch tiegelfreies Zonenziehen hergestellt, und anschließend werden sie durch ein mechanisches Verfahren unter Verwendung einer Kristallsägema schine etc. auf vorgegebene Größen ausgesägt.

Außerdem sollte das so erhaltene einkristalline Substrat, um es für eine elektronische/optische Vorrichtung einzusetzen, an sei ner Oberfläche auf Hochglanz poliert sein.

Wenn der Durchmesser des Einkristalls groß wird, wird jedoch auch eine Maschine, um ihn zu sägen, groß und aufwendig. Ferner muß der Einkristall selbst eine mechanische Stärke haben, um den oben genannten Sägevorgang auszuhalten, so daß er eine große Dicke haben muß. Somit ermöglicht es das oben genannte herkömm liche Verfahren nicht, daß der Einkristall eine ausreichende Be nutzungseffizienz für die Herstellung von Vorrichtungen auf weist.

Ferner geht, da beim Sägen eine große Scherspannung auf das ein kristalline Substrat einwirkt, der entsprechende Teil des ein kristallinen Substrats häufig verloren, oder häufig wird an der Sägeoberfläche eine tief mit Rissen durchzogene Schicht ausge bildet.

Ferner ist das Hochglanzpolieren des Substrats von wesentlicher Bedeutung, um das einkristalline Substrat für die elektroni sche/optische Vorrichtung verwenden zu können, so daß viele Pro zeßschritte erforderlich sind.

Zusammenfassung der Erfindung:

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Herstel lungsverfahren für einen einkristallinen Körper bereitzustellen, bei dem ein für ein einkristallines Substrat verwendbares ein kristalliner Körper direkt ohne den oben genannten Sägeprozeß und Polierprozeß erlangt werden kann.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, betrifft diese Erfin dung ein Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers, mit den Schritten:
Bereitstellen eines einkristallinen Substrats,
Ausbilden eines Impfkristallteils auf einer Oberfläche des ein kristallinen Substrats, und
Inkontaktbringen des Impfkristallteils mit einer Lösung, die ein vorgegebenes chemisches Element in Übersättigung enthält,
wobei ein Einkristall, der das vorgegebene chemische Element als ihn bildendes chemisches Element enthält, wahlweise und epitak tisch in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des einkristalli nen Substrats ausgehend von dem Impfkristallteil aufgewachsen wird und dadurch ein einkristalliner Körper hergestellt wird.

Auf diese Weise wird bei dieser Erfindung der Impfkristallteil auf der Oberfläche des einkristallinen Substrats ausgebildet, und dann erhält man den einkristallinen Körper über das wahlwei se epitaktische Wachstum in der senkrechten Richtung ausgehend von dem Impfkristall.

Indem somit die Größe und Form des Impfkristallteils geeignet ausgewählt wird, wird die Querschnittsform des zu erhaltenden einkristallinen Körpers bestimmt. Dann kann durch geeignetes Steuern des wahlweisen epitaktischen Wachstums in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des einkristallinen Substrats der ein kristalline Körper mit gewünschter Größe und Form erhalten wer den.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann man den einkristallinen Körper mit gewünschter Größe und Form durch ausschließlich das wahlweise epitaktische Wachstum erlangen. Also werden, weil beim Verwenden eines solchen einkristallinen Körpers für ein einkri stallines Substrat das einkristalline Substrat mit gewünschter Größe und Form direkt erhalten wird, der herkömmliche Sägeprozeß und Polierprozeß nicht benötigt.

Somit können die Probleme wie der Verlust des Teils des Einkri stalls und die Ausbildung der mit Rissen durchzogenen Schicht beim Sägen des Einkristalls vermieden werden. Außerdem wird kei ne komplexe Maschine benötigt, und der Herstellungsprozeß des erwünschten einkristallinen Körpers kann vereinfacht werden.

Ferner führen bei dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Er findung, weil der einkristalline Körper in der Richtung senk recht zur Oberfläche des Substrats erhalten wird, selbst wenn im Substrat Versetzungen auftreten, die meisten der Versetzungen aus dem einkristallinen Körper heraus. Somit hat der einkristal line Körper wenig Versetzungen und wird dann fast versetzungs frei.

Demzufolge kann ein einkristalliner Körper mit hervorragenden Kristalleigenschaften erlangt werden, ohne daß die Kristall eigenschaften des einkristallinen Substrats einen Einfluß haben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen, wobei

Fig. 1 eine Querschnittsansicht ist, die einen ersten Schritt in einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungs verfahrens des einkristallinen Körpers gemäß der vor liegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht ist, die den nächsten Schritt nach dem Schritt aus Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, die den nächsten Schritt nach dem Schritt aus Fig. 2 zeigt,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht ist, die den nächsten Schritt nach dem Schritt aus Fig. 3 zeigt,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht ist, die einen ersten Schritt in einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Her stellungsverfahrens des einkristallinen Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht ist, die den nächsten Schritt nach dem Schritt aus Fig. 5 zeigt, und

Fig. 7 eine Querschnittsansicht ist, die den nächsten Schritt nach dem Schritt aus Fig. 6 zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:

Die Fig. 1 bis 4 sind Abbildungen von Prozeßstufen, die eine be vorzugte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des einkri stallinen Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Diese Ausführungsform hat die Eigenschaft, daß der einkristalline Kör per ausgehend von einem Fenster aufgewachsen wird, das gebildet wird, indem wahlweise ein amorpher Film entfernt wird, der auf einer Oberfläche eines einkristallinen Substrats ausgebildet ist.

Zunächst wird, wie in Fig. 1 gezeigt, ein amorpher Film 2 mit tels eines CVD-Verfahrens (Verfahren mit chemischer Dampfablage rung) auf einem einkristallinen Substrat abgelagert. Danach wird eine Mikrofabrikationstechnik, wie etwa Photolithographie an dem amorphen Film 2 eingesetzt, welcher dann an vorgegebenen Orten teilweise entfernt wird, um so Fenster 3 zu bilden, wie in Fig. 2 gezeigt.

Als nächstes werden die Fenster 3 in Kontakt mit einer übersät tigten Lösung 5 gebracht, die ein vorgegebenes chemisches Ele ment in Übersättigung (d. h. in einer Konzentration oberhalb der Sättigungsgrenze) enthält. Wenn die übersättigte Lösung nach und nach heruntergekühlt wird, werden, wie in Fig. 3 gezeigt, Ein kristalle 4, die das vorgegebene chemische Element als sie bil dendes chemisches Element enthalten, wahlweise und epitaktisch in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des einkristallinen Substrats 1, ausgehend von den Fenstern 3, die als Impfkeime dienen, aufgewachsen.

Als nächstes wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit das Inkon taktbringen der Einkristalle 4 mit der übersättigten Lösung 5 beendet, und man erhält, wie in Fig. 4 gezeigt, auf der Oberflä che des einkristallinen Substrats 1 einkristalline Körpere 6.

Wenn eine kleine äußere Kraft auf einen einkristallines Körper 6 ausgeübt wird, kann er leicht abgetrennt werden, so daß man ge trennte einkristalline Körper erhalten kann.

Die Tiefe des Fensterteils 3 beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 µm, besonders vorzugsweise 0,1 bis 1 µm. Dadurch kann das Fenster 3 wirksam als Impfkristall dienen, was dazu führt, daß der Einkri stall wirksam wahlweise und epitaktisch aufgewachsen werden kann.

Das Fenster 3 muß so gebildet werden, daß ein Teil der Oberflä che des einkristallinen Substrats 1, wie in Fig. 2 gezeigt, freigelegt wird. Dadurch kann, weil die Kristallorientierung des einkristallinen Substrats 1 auf den Einkristall 4 übertragen wird, der auf diesem Teil der Oberfläche des einkristallinen Substrats 1 ausgebildet wird, dieser wahlweise und epitaktisch aufgewachsen werden, so daß der einkristalline Körper 6 mit gro ßer Größe leicht hergestellt werden kann.

Die Größe und Form der Bodenoberfläche 3A des Fensters 3 werden nach Wunsch ausgewählt, je nach der Querschnittsform und Größe des einkristallinen Körpers, den man erhalten möchte. Beim Her stellen eines einkristallinen Substrats direkt gemäß der vorlie genden Erfindung wird die Bodenoberfläche 3A linear ausgebildet. Indem das Fenster 3 in linearer Form geöffnet wird, kann man di rekt ein einkristallines Substrat mit einer rechteckigen Quer schnittsform erhalten.

Beim Ausbilden des linearen Fensters 3, um so den Teil der Ober fläche des einkristallinen Substrats 1 freizulegen, verläuft die längere Seite des Fensters 3 vorzugsweise senkrecht zu einer Kristallachse einer Singularoberfläche des einkristallinen Kör pers 6 während seines Wachstums. (Im folgenden wird unter "Sin gularfläche" eine Fläche mit der niedrigsten Wachstumsgeschwin digkeit aller Flächen verstanden.) Dadurch tritt, weil während des wahlweisen epitaktischen Wachstums des Einkristalls Kri stallflächen 4A und 4B in der seitlichen Richtung des Fensters 3 ausgebildet werden, das epitaktische Wachstum nicht in der Rich tung senkrecht zu den Kristallflächen auf, so daß der Einkri stall in der vertikalen Richtung zur Oberfläche des einkristal linen Substrats 1 epitaktisch aufgewachsen wird. Somit kann der einkristalline Körper mit der rechteckigen Querschnittsform wirksam und leicht hergestellt werden.

Beispielsweise wird im Falle des Aufwachsens eines einkristalli nen Materials mit einer Diamantstruktur oder einer Zinkblende struktur, weil die Kristallachse der Singularfläche derselben in einer <111<-Richtung und ihrer äquivalenten Richtung oder einer <100<-Richtung und ihrer äquivalenten Richtung verläuft, die Längsrichtung des Fensterteils 3 so ausgebildet, daß die Sei tenoberflächen 4A und 4B des aufwachsenden einkristallinen Kör pers Kristallorientierungen parallel zur <111<-Richtung und ih rer äquivalenten Richtung oder zur <100<-Richtung und ihrer äquivalenten Richtung haben.

Ein einkristallines Material, das für das Einkristallsubstrat 1 verwendbar ist, kann nach Wunsch ausgewählt werden, je nach Art des aufzuwachsenden einkristallinen Körpers. Bei dieser Erfin dung ist das einkristalline Material, das die obere Schicht des einkristallinen Materials 1 bildet, da der einkristalline Körper durch das epitaktische Wachstum gebildet wird, vorzugsweise das selbe wie das des einkristallinen Körpers 6, es muß jedoch nicht immer notwendigerweise das selbe sein.

Beispielsweise kann man im Falle, daß man einen Si-Einkristall körper herstellt, auch wenn das einkristalline Substrat 1 ein Si-Einkristall sein kann, ein einkristallines Material außer dem Si-Einkristall verwenden, wenn der Si-Einkristallkörper epitak tisch auf das einkristalline Material aufgewachsen werden kann.

Ferner ist beim Herstellen einen einkristallinen Körpers aus ei nem III-V-Verbindungshalbleiter die obere Schicht des einkri stallinen Substrats 1 vorzugsweise aus dem selben III-V-Verbin dungshalbleiter wie der einkristalline Körper gebildet. Im rea len Fall kann das einkristalline Substrat 1 aus dem selben Ver bindungshalbleiter wie der einkristalline Körper bestehen, oder der selbe III-V-Verbindungshalbleiter wie der einkristalline Körper wird auf einem vorgegebenen Substrat abgelagert. Außerdem kann ein anderes kristallines Material mit einer Gitterkonstan te, die nahezu gleich der des einkristallinen Körpers ist, wie etwa ein anderer III-V-Verbindungshalbleiter, verwendet werden.

Ferner ist im Falle des Herstellens eines Oxid- Einkristallkörpers die obere Schicht des einkristallinen Sub strats 1 vorzugsweise aus dem selben Oxid wie der einkristalline Körper gebildet. Im realen Fall kann das einkristalline Substrat aus dem selben Oxid wie der einkristalline Körper bestehen, oder das selbe Oxid wie der einkristalline Körper kann auf einem vor gegebenen Substrat abgelagert werden. Außerdem kann das einkri stalline Substrat 1 auch aus einem Halbleitereinkristall oder einem Metalleinkristall bestehen, auf dem der einkristalline Körper epitaktisch aufgewachsen werden kann.

Für das für den amorphen Film 2 einsetzbare Material bestehen keine Einschränkungen. Solange das Ziel der vorliegenden Erfin dung erreicht werden kann, kann jedes beliebige Material für den amorphen Film verwendet werden. Beispielsweise kann als amorpher Film ein Siliciumoxidfilm, ein Siliciumnitridfilm, ein Kohlen stoffilm oder ein Wolframfilm eingesetzt werden.

Ferner kann im Falle, daß ein Oxid-Einkristallsubstrat zum Her stellen eines Oxid-Einkristallkörpers verwendet wird, anstelle des amorphen Films ein Metallfilm mit hohem Schmelzpunkt, z. B. aus Platin, Palladium oder Tantal etc. verwendet werden.

Die übersättigte Lösung 5 muß das chemische Element enthalten, das der einkristalline Körper bildet. Beispielsweise muß im Fal le des Herstellens eines Si-Einkristallkörpers die übersättigte Lösung 5 das chemische Element Silicium in Übersättigung enthal ten. Im Falle des Herstellens des Einkristallkörpers aus einem III-V-Verbindungshalbleiter muß, wenn ein chemisches Element der Gruppe III als Lösungsmittel der übersättigten Lösung 5 verwen det wird, die Lösung 5 ein chemisches Element der Gruppe V in Übersättigung enthalten. In einem anderen Fall muß die übersät tigte Lösung V ein chemisches Element der Gruppe III und ein chemisches Element der Gruppe V in Übersättigung enthalten.

Dann erhält man die übersättigte Lösung V dadurch, daß das che mische Element Si etc. in einem vorgegebenen Lösungsmittel ge löst wird. Als Lösungsmittelmaterialien können Sn, In, Ga, Au, Bi, etc. verwendet werden.

Es bestehen keine Einschränkungen, was das wahlweise epitakti sche Wachstum des Einkristalls 4 betrifft. Vorzugsweise werden jedoch ein Wanderheizerverfahren oder ein Gradientengefrierver fahren eingesetzt. Gemäß diesen Verfahren wird ein positiver Temperaturgradient an dem Einkristall 4, bezogen auf die über sättigte Lösung 5, angelegt. Somit kann ein Vorgang des Unter kühlens unterdrückt werden, der typischerweise beim Lösungs wachstum auftritt, und der einkristalline Körper mit gewünschter Größe und Form kann leicht hergestellt werden.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen Prozeßstufen eines anderen Herstellungs verfahrens des einkristallinen Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Verfahren wird der Impfkristall geschnit ten, so daß rechteckige konvexe Teile gebildet werden, wie in Fig. 5 gezeigt.

Bei diesem Verfahren wird zunächst Photolithographie und Ätzen an einer Oberfläche eines einkristallinen Substrats 11 einge setzt, um die Oberfläche teilweise zu entfernen und rechteckige konvexe Teile 13 wie in Fig. 5 gezeigt zu bilden. Als nächstes werden die konvexen Teile 13 in Kontakt mit einer übersättigten Lösung 5 gebracht, die ein vorgegebenes chemisches Element in Übersättigung enthält. Wenn dann die übersättigte Lösung nach und nach heruntergekühlt wird, werden Einkristalle 14, wie in Fig. 6 gezeigt, die das vorgegebene chemische Element als sie bildendes chemisches Element enthalten, wahlweise und epitak tisch in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des einkristalli nen Substrats 11, ausgehend von den konvexen Teilen, die als Keime dienen, aufgewachsen.

Anschließend erhält man, wenn das Inkontaktbringen der übersät tigten Lösung 5 nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit beendet wird, wie in Fig. 7 gezeigt, auf der Oberfläche des einkristal linen Substrats 11 einkristalline Körper 16.

Die Höhe des konvexen Teils 13 beträgt vorzugsweise 10 µm bis 5 mm, besonders bevorzugt 10 µm bis 1 mm. Daher kann der konvexe Teil 13 als Keim wirken, so daß das wahlweise epitaktische Wachstum des Einkristalls 14 wirksam durchgeführt werden kann und der einkristalline Körper 16 mit großer Größe leicht herge stellt werden kann.

Die Größe und Form der oberen Oberfläche 13A des konvexen Teils 13 wird in Abhängigkeit von der Größe und der Querschnittsform des zu erzielenden einkristallinen Körpers bestimmt. Um jedoch direkt gemäß der vorliegenden Erfindung ein einkristallines Sub strat zu erhalten, sollte die obere Oberfläche 13A vorzugsweise eine längliche rechteckige Form haben. Das heißt, daß das ein kristalline Substrat mit rechteckiger Querschnittsform direkt hergestellt werden kann, indem ein solcher konvexer Teil verwen det wird.

Ferner verläuft beim Herstellen eines solchen langgestreckten konvexen Teils aus den selben Gründen, wie sie bei der Bildung des zuvor beschriebenen Fensters genannt wurden, vorzugsweise die längere Seite des konvexen Teils im wesentlichen rechtwink lig zur Normalenrichtung einer Singularfläche des Einkristalls 14.

Als Material, das für das einkristalline Substrat 11 verwendet werden kann, können die selben Materialien wie bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform verwendet werden. Als konkretes Mittel, um den Einkristall 14 wahlweise und epitaktisch aufzu wachsen, kann das selbe Mittel wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet werden.

Beispiele

Diese Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beschrieben, ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Im folgenden Beispiel wurde das Kristallwachstum mittels des in Fig. 1 bis 4 gezeigten Prozesses durchgeführt.

Als einkristallines Substrat 1 wurde ein GaAs(100)-Einkristall- Substrat mit einer Dicke von 0,4 mm verwendet. Danach wurde ein amorpher Film 2 aus SiO₂ mit einer Dicke von 0,4 µm auf dem ein kristallinen Substrat 1 durch CVD ausgebildet. Als nächstes wur de der amorphe Film 2 wahlweise mittels Photolithographie ent fernt, um lineare, längliche Fensterteile 3 auszubilden. Jeder der Fensterteile 3 hatte eine Länge von 3 cm und eine Breite von 0,3 mm.

Danach wurden die Fensterteile 3 in Kontakt mit der übersättig ten Lösung 5 gebracht, die aus metallischem Ga-Lösungsmittel ge bildet war, die das chemische Element As bei 750°C in Übersätti gung enthielt. Dann wurde die übersättigte Lösung 5 nach und nach abgekühlt, um die GaAs-Einkristalle 4 ausgehend von den Fensterteilen 3 wahlweise und epitaktisch aufzuwachsen.

Nach 20 Stunden wurde das epitaktische Aufwachsen angehalten, indem der Kontakt der Fensterteile mit der übersättigten Lösung beendet wurde, und man erhielt einkristalline Körper aus GaAs. Jeder der einkristallinen GaAs-Körpere hatte eine Länge von 2 cm, eine Breite von 3 cm und eine Dicke von 0,3 mm.

Beim Charakterisieren der Kristalleigenschaften des einkristal linen GaAs-Körpers mittels eines Röntgentopographieverfahrens stellte sich heraus, daß die aufgewachsenen Körper nahezu keine Versetzungen aufwiesen und gute Kristalleigenschaften hatten.

Beispiel 2

Bei dem folgenden Beispiel wurde das Wachstum mittels des in Fig. 5 bis 7 gezeigten Prozesses durchgeführt.

Wie in Beispiel 1 wurde als einkristallines Substrat 1 ein GaAs(100)-Einkristallsubstrat mit 0,4 mm Dicke verwendet. Dann wurde das einkristalline Substrat 11 wahlweise mittels Photoli thographietechniken geätzt, um lineare, längliche konvexe Teile 13 mit rechteckigem Querschnitt auszubilden. Jeder der konvexen Teile hatte eine Höhe von 0,1 mm, und die obere Oberfläche jedes konvexen Teils hatte eine Länge von 3 cm und eine Breite von 0,3 mm.

Anschließend wurden die konvexen Teile 13 in Kontakt mit der übersättigten Lösung 5 gebracht, die aus metallischem Ga-Lö sungsmittel gebildet war, das bei 750°C das Element As enthielt. Dann wurde die übersättigte Lösung nach und nach herunterge kühlt, um die GaAs-Einkristalle 14, ausgehend von den konvexen Teilen 13, wahlweise und epitaktisch aufzuwachsen.

Nach 20 Stunden wurde das epitaktische Wachstum gestoppt, indem der Kontakt der konvexen Teile mit der übersättigten Lösung be endet wurde, und man erhielt einkristalline Körper aus GaAs. Je der der einkristallinen GaAs-Körper hatte eine Länge von 2 cm, eine Breite von 3 cm und eine Dicke von 0,3 mm.

Beim Charakterisieren der Kristalleigenschaften des einkristal linen GaAs-Körpers mittels eines Röntgentopographieverfahrens stellte sich heraus, daß die aufgewachsenen Elemente nahezu kei ne Versetzungen und gute Kristalleigenschaften hatten.

Wie sich aus den Beispielen 1 und 2 ergibt, haben die entspre chend der vorliegenden Erfindung hergestellten einkristallinen Körper offensichtlich nahezu keine Versetzungen und gute Kri stalleigenschaften. Ferner erhält man den plattenartigen einkri stallinen Körper nur durch epitaktisches Wachstum, ohne Sägen und Polieren, so daß der einkristalline Körper als einkristalli nes Substrat verwendet werden kann.

Auch wenn die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezug auf die obigen Beispiele beschrieben wurde, ist sie nicht auf die obige Offenbarung beschränkt, und jede Abwandlung und Abänderung kann vorgenommen werden, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Wie oben erklärt, kann der erfindungsgemäße einkristalline Kör per, der nahezu keine Versetzungen und gute Kristalleigenschaf ten hat, in einer gewünschten Größe und Form nur durch wahlwei ses epitaktisches Wachstum erhalten werden. Somit erhält man nur durch epitaktisches Wachstum, ohne Sägen und Polieren, den ein kristalline Körper, der als einkristallines Substrat einsetzbar ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers, mit den Schritten:
Bereitstellen eines einkristallinen Substrats (1, 11),
Ausbilden eines Impfkristallteils (3, 13) auf einer Oberfläche des einkristallinen Substrats (1, 11), und
Inkontaktbringen des Impfkristallteils (3, 13) mit einer Lösung (5), die ein vorgegebenes chemisches Element in Übersättigung enthält,
wodurch ein Einkristall (4, 14), der das vorgegebene chemische Element als ihn bildendes chemisches Element enthält, wahlweise und epitaktisch in Richtung senkrecht zur Oberfläche des einkri stallinen Substrats (1, 11) ausgehend von dem Impfkristallteil (3, 13) aufgewachsen und so der einkristalline Körper (6, 16) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Impfkristallteil aus einem Fenster (3) gebildet wird, das durch selektive Entfernung eines auf Oberfläche des einkristallinen Substrates (1) aufge tragenen, amorphen Films derart geformt wird, daß ein Teil der Oberfläche des einkristallinen Substrates (1) freiliegt.

3. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach Anspruch 2, bei dem das Fenster (3) langgestreckt ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach Anspruch 3, bei dem das Fenster (3) so geformt wird, daß seine längere Seite nahezu senkrecht zu einer Kristallachse einer Sin gularfläche des einkristallinen Körpers während seines Wachstums verläuft.

5. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach Anspruch 1, bei dem der Impfkristallteil aus einem konvexen Teil (13) gebildet wird, der auf der Oberfläche des einkristallinen Substrats (11) ausgebildet ist.

6. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach Anspruch 5, bei dem der konvexe Teil (13) langgestreckt ist.

7. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach Anspruch 6, bei dem der konvexe Teil (13) so ausgebildet ist, daß seine längere Seite nahezu senkrecht zu einer Kristallachse einer Singularfläche des einkristallinen Körpers während seines Wachstums verläuft.

8. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das wahlweise epitaktische Wachstum mittels eines Wanderheizverfahrens erfolgt.

9. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das wahlweise epitaktische Wachstum mittels eines Temperaturgradientengefrierverfahrens er folgt.

10. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das einkristalline Substrat (1, 11) ein Si-Einkristall-Substrat ist und der einkristalline Körper (6, 16) ein Si-Einkristall ist.

11. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das einkristalline Substrat (1, 11) in seinem Oberflächenteil einen III-V-Verbin dungshalbleiter aufweist und der einkristalline Körper aus dem III-V-Verbindungshalbleiter hergestellt wird.

12. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das einkristalline Substrat (1, 11) in seinem Oberflächenteil ein Oxid aufweist und der ein kristalline Körper (6, 16) aus dem Oxid hergestellt wird.