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本研究課題は、素子分離が容易かつ寄生容量低減が可能なSOI (Silicon On Insulator)基板の構造的な利点と、Geの高いキャリア移動度を活かした次世代半導体基板として期待されるGOI (Germanium On Insulator)あるいはSGOI (Silicon Germanium On Insulator)構造を、Si基板上で選択的かつ高品質に作製するための技術を開発することを目的とする。SiとGeの近赤外光に対する光吸収係数の違い、および融点の違いを利用した熱処理により、シリコン基板上で周囲を完全にシリコン酸化膜で覆われた薄膜アモルファスGeのみを融解・液相化し、一部に設けておいたシリコン基板との接触点から選択的に単結晶Ge層を基板平面方向にエピタキシャル成長させる。本年度は、SOI基板上にGe層とSiO_2キャップ層を堆積して形成したSiO_2/Ge/Si/SiO_2試料に対して、ランプ加熱炉による急速加熱アニール処理を施し、液相結晶化過程についてGe層の結晶性や界面状態から詳細に調べた。評価手法としてはSEM観察、X線回折法、断面TEM観察、電子光法散乱回折法(EBSD : Electron Backscatter Diffraction)を用いた。液相GeとSiO_2層の塗れ性の悪さに起因したGe(もしくはSiGe)の凝集を抑制し、SiGe層を液相エピタキシャル成長させるために熱処理温度、Ge膜厚、SOI層の厚さの最適条件を検討したところ、液相Geと固相Si界面でのSiとGeの相互拡散現象の制御が液相結晶成長に重要であるとの知見を得た。
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