(57)【要約】【課題】常圧又は常圧に近い低圧下で、ＧａＮのような融点の高い化合物半導体を分解することなく溶融させることができ、これにより、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高めることができる化合物半導体の活性化方法及び装置を提供する。【解決手段】化合物半導体を反応容器１２内に収容し、化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガス２により反応容器内を置換し、反応容器内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら低蒸気圧ガスを化合物半導体の表面に沿って流し、バンドギャップが前記化合物半導体のそれより大きいパルスレーザ３を化合物半導体の表面に照射する。これにより、低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを瞬間的に加熱して溶融させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体を反応容器内に収容し、
前記化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスにより前記反応容器内を置換し、
前記反応容器内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら前記低蒸気圧ガスを化合物半導体の表面に沿って流し、
さらに、バンドギャップが前記化合物半導体のそれより大きいパルスレーザを化合物半導体の表面に照射し、
これにより、前記低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを溶融させる、ことを特徴とする化合物半導体の活性化方法。
【請求項２】
前記化合物半導体は、窒化ガリウムであり、
前記低蒸気圧ガスは、アンモニア、ヒドラジン又はその混合ガスである、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項３】
前記パルスレーザは、ホモジナイザにより均一化され、かつ整形された線状ビームである、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項４】
化合物半導体をレーザ照射面に沿って搬送しながら、前記パルスレーザを化合物半導体の表面に照射する、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項５】
前記化合物半導体にエルビウム（Ｅｒ）、テルビウム（Ｔｂ）、ユーロビウム（Ｅｕ）などの希土類および遷移金属がイオン注入されている、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項６】
前記化合物半導体にナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属がイオン注入されている、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項７】
前記化合物半導体にｐ型もしくはｎ型もしくはｐおよびｎ型の不純物がイオン注入されている、ことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体の活性化方法。
【請求項８】
化合物半導体を気密状態で収容する反応容器と、
前記化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスを前記反応容器内に供給するガス供給装置と、
前記低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持するガス温調整装置と、
バンドギャップが前記化合物半導体のそれより大きいパルスレーザを化合物半導体の表面に照射するパルスレーザ照射装置と、を備え、
前記反応容器内を前記低蒸気圧ガスにより置換し、
前記反応容器内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら前記低蒸気圧ガスを化合物半導体の表面に沿って流し、
さらに、前記パルスレーザを化合物半導体の表面に照射して、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを溶融させる、ことを特徴とする化合物半導体の活性化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常圧又は常圧に近い低圧下で、融点の高い化合物半導体を溶融させて、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高める化合物半導体の活性化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）、白色ＬＥＤ，青紫半導体レーザ（ＬＤ）、高周波デバイスなど、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料を用いた半導体デバイスが注目されている。
ＧａＮ系半導体デバイスは、主にサファイアやシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を基板として、その上に、ＧａＮ系薄膜を有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法や分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法によりヘテロエピタキシャル成長することにより実現している。この場合、基板とＧａＮ系薄膜の熱膨張係数と格子定数が大きく異なるため、１０９ｃｍ−２以上の高密度の転位（すなわち欠陥）がＧａＮ系薄膜に生じる。
【０００３】
一方、白色ＬＥＤ，青紫半導体レーザ（ＬＤ）、高周波デバイスなどの実現のためには、転位密度１０４ｃｍ−２以下の高品質ＧａＮ基板の開発が必要であり、各種技術が様々な研究機関で開発されている（例えば、非特許文献１，２）
【０００４】
非特許文献１は、融液成長法によるＧａＮ結晶成長に関する研究報告であり、６ＧＰａ（約６万気圧）以上の窒素圧力、２２２０℃以上の高温下においてＧａＮが分解することなく一致溶融し、その融液を冷却するとＧａＮ結晶相に可逆的に戻ることを実験により確認したものである。
非特許文献２は、フラックス法によるＧａＮ結晶成長に関する研究報告であり、温度８００℃、窒素圧力５ＭＰａ（約５０気圧）程度の成長条件で高品質ＧａＮ結晶が成長可能であることを実験により確認したものである。
【０００５】
また、ＳｉＣ、ＧａＮ等の半導体への不純物イオン注入層の活性化法として、特許文献１が開示されている。
特許文献１の「不純物イオン注入層の活性化法」は、所定の不純物元素をイオン注入によりドーピングした半導体材料に対して、その半導体材料のバンドギャップと同じか、またはそれよりもバンドギャップが大きいエネルギーのレーザ光を、その半導体材料を加熱した状態で照射するものである。
【０００６】
【非特許文献１】内海渉、他、「高圧下における窒化ガリウムの一致溶融、単結晶窒化ガリウム育成の新手法」、Ｓｐｒｉｎｇ−８  利用者情報、２００４年１月
【非特許文献２】皿山正二、他、「フラックス法による高品質窒化ガリウムの結晶成長」、Ｒｉｃｏｈ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．３０，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，  ２００４
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８９５５０号公報、「不純物イオン注入層の活性化法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＧａＮの融点は約２２２０℃以上であり、この融点における窒素ガスとの平衡圧力は、約６ＧＰａ（約６万気圧）以上に達するため、低圧の窒素雰囲気下ではＧａＮは高温でＧａ金属と窒素ガスに分解してしまい、シリコンなどで行われているような融液の徐冷によって単結晶を得る単結晶成長手段が適用できない。
また、非特許文献１の融液成長法によりＧａＮ結晶を成長できるとしても、６ＧＰａ（約６万気圧）以上の窒素圧力、２２２０℃以上の高温を必要とするため、超高温・超高圧装置が必要となる問題点があった。
【０００９】
また、非特許文献２のフラックス法は、６００〜８００℃の温度で平衡蒸気圧を数十気圧まで下げることが可能であるが、やはり高圧装置が必要となる。
さらに、特許文献１のように、パルスレーザで窒化ガリウムや炭化ケイ素をアニールする場合でも、真空雰囲気あるいは窒素雰囲気において融液化させることはできず、そのため高品質な結晶成長は困難である。
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、常圧又は常圧に近い低圧下で、ＧａＮのような融点の高い化合物半導体を分解することなく溶融させることができ、これにより、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高めることができる化合物半導体の活性化方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、化合物半導体を反応容器内に収容し、
前記化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスにより前記反応容器内を置換し、
前記反応容器内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら前記低蒸気圧ガスを化合物半導体の表面に沿って流し、
さらに、バンドギャップが前記化合物半導体のそれより大きいパルスレーザを化合物半導体の表面に照射し、
これにより、前記低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを溶融させる、ことを特徴とする化合物半導体の活性化方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、化合物半導体を気密状態で収容する反応容器と、
前記化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスを前記反応容器内に供給するガス供給装置と、
前記低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持するガス温調整装置と、
バンドギャップが前記化合物半導体のそれより大きいパルスレーザを化合物半導体の表面に照射するパルスレーザ照射装置と、を備え、
前記反応容器内を前記低蒸気圧ガスにより置換し、
前記反応容器内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら前記低蒸気圧ガスを化合物半導体の表面に沿って流し、
さらに、前記パルスレーザを化合物半導体の表面に照射して、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを溶融させる、ことを特徴とする化合物半導体の活性化装置が提供される。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記化合物半導体は、窒化ガリウムであり、
前記低蒸気圧ガスは、アンモニア、ヒドラジン又はその混合ガスである。
【００１４】
また、前記パルスレーザは、ホモジナイザにより均一化され、かつ整形された線状ビームである、ことが好ましい。
【００１５】
また、化合物半導体をレーザ照射面に沿って搬送しながら、前記パルスレーザを化合物半導体の表面に照射する、ことが好ましい。
また、前記化合物半導体にエルビウム（Ｅｒ）、テルビウム（Ｔｂ）、ユーロビウム（Ｅｕ）などの希土類および遷移金属がイオン注入されている、ことが好ましい。
また、前記化合物半導体にナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属がイオン注入されている、ことが好ましい。
また、前記化合物半導体にｐ型もしくはｎ型もしくはｐおよびｎ型の不純物がイオン注入されている、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上述したようにＧａＮの融点は約２２２０℃以上であり、この融点における窒素ガスとの平衡圧力は、約６ＧＰａ（約６万気圧）以上に達するため、低圧の窒素雰囲気下ではＧａＮは高温でＧａ金属と窒素ガスに分解してしまう。
これに対し、アンモニアおよびヒドラジンは平衡蒸気圧が低く、ＧａＮの融点での平衡蒸気圧は１気圧以下である。
従って、アンモニアやヒドラジンなどのガス（低蒸気圧ガス）を用いることで窒化ガリウムの融点での平衡蒸気圧を１気圧以下にすることができる。
しかし、アンモニアやヒドラジンなどは３００℃以上の雰囲気温度で窒素と水素に分解を始めるため、熱処理装置で３００℃以上に加熱すると、これらの低蒸気圧ガスはすべて分解してしまう。
そこで、本発明では、低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを瞬間的に加熱して溶融させることで、低蒸気圧ガスの分解を抑制しながら化合物半導体を分解することなく溶融させるものである。
【００１７】
従って、上述した本発明の方法及び装置により、以下の効果が得られる。
（１）  バンドギャップが化合物半導体のそれより大きいエネルギーのパルスレーザを照射するため、数十ナノ秒程度で融点まで加熱することができる。
（２）  融点での平衡蒸気圧が１気圧以下となる雰囲気ガス（低蒸気圧ガス）を用いることで、搬送系を有する装置を構成できる。
（３）  パルスレーザによる瞬間的な融液化により、雰囲気ガスの分解を抑制できるので、平衡蒸気圧の変動が起きにくい。
（４）  パルスレーザを光学系（ホモジナイザ）により均一化した線状ビームに整形し、基板を搬送させることで、大型基板のウエハの活性化処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明による活性化装置の全体構成図である。
この図に示すように、本発明の活性化装置１０は、反応容器１２、ガス供給装置１４、ガス温調整装置１６、ガス排出装置１８、基板移動装置２０及びパルスレーザ照射装置２２を備える。
【００２０】
反応容器１２は、表面に化合物半導体を有する基板１を気密状態で収容する密閉容器である。本発明において、化合物半導体は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）である。しかし、本発明はこれに限定されず、その他の窒化物系半導体でもよく、或いは、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓでもよい。
【００２１】
ガス供給装置１４は、低蒸気圧ガス２を所定の圧力で供給するガス供給源と、ガス供給源から供給された低蒸気圧ガス２を化合物半導体の融点における平衡蒸気圧以上の圧力に調節する圧力調整器と、低蒸気圧ガス２を所定の流量で供給する流量調整器とを備え、反応容器１２内に低蒸気圧ガス２を平衡蒸気圧以上の圧力で供給する。
【００２２】
本発明において、「低蒸気圧ガス」とは、化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下のガスをいう。例えば化合物半導体が、窒化ガリウム（ＧａＮ）である場合、低蒸気圧ガス２は、アンモニア、ヒドラジン又はその混合ガスである。
また、化合物半導体が、その他の窒化物系半導体、又はＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓである場合には、これらの化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスを選択する。ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓに適した低蒸気圧ガスは、例えば、ＰＨ３、ＡｓＨ３などである。
【００２３】
ガス温調整装置１６は、ガス供給装置１４の下流側に設けられた加熱器と、加熱器によるガス温を制御する温度制御器とを備え、反応容器１２に供給する低蒸気圧ガス２の雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持する。
【００２４】
ガス排出装置１８は、反応容器１２内のガスを排出する排気ポンプと、反応容器１２内のガス圧を一定に保持する圧力調節器とを備え、反応容器１２内のガス圧を一定に保持しながら内部のガスを排出する。また、ガス排出装置１８は、反応容器１２内を真空に減圧する真空ポンプを備え、反応容器１２内を低蒸気圧ガス２により完全に置換できるようになっている。
【００２５】
基板移動装置２０は、基板１を載せる往復動可能な基板台と、この基板台を往復動させる駆動装置とからなり、基板１をその表面に沿って往復動させる。また、この基板移動装置２０は、基板１を予熱する予熱器を備え、基板１を化合物半導体の分解温度以下に加熱し保温するようになっている。
【００２６】
パルスレーザ照射装置２２は、レーザ発振器２３、パルスレーザ成形光学系２４、反射ミラー２５、コンデンサレンズ２６、及び集光レンズ２７を備え、化合物半導体の表面に集光して照射するようになっている。
【００２７】
レーザ発振器２３はパルスレーザ３ａを発振する。レーザ発振器２３で照射するパルスレーザ３ａは、バンドギャップが化合物半導体のそれより大きいパルスレーザである。パルスレーザ３ａの波長は、化合物半導体のバンドギャップに応じて紫外から可視まで選択することができる。
化合物半導体が、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓである場合、バンドギャップが化合物半導体のそれより大きいパルスレーザとしては、例えばエキシマレーザやＹＡＧレーザ等を用いることができる。
【００２８】
パルスレーザ成形光学系２４は、レーザ発振器２３から照射されたパルスレーザ３ａを長軸方向（この例で紙面に直交する方向）に均一な線状ビーム３ｂに成形する。
パルスレーザ成形光学系２４は、例えば、パルスレーザ３ａに直交して位置しパルスレーザを線状に分割する直交シリンドリカルアレイと、線状に分割したパルスレーザを焦点面に集光する集光レンズと、集光したパルスレーザを線状ビームに成形する第１シリンドリカルレンズとを有する。
なお直交シリンドリカルアレイは、互いに直交する１対のシリンドリカルアレイでもよい。またその他の周知のホモジナイザを用いることもできる。
【００２９】
また、２５は反射ミラーであり、パルスレーザ３ａは、ミラー２５で下向きに反射され、反応容器１２に設けられた透明な窓を通して、基板１の上面に照射される。
【００３０】
上述した構成により、基板１を反応容器１２内で基板移動装置２０の予熱器により化合物半導体が熱分解しない温度（例えば約５００℃以下）に保持した状態で、反応容器２内に化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガス２を、ガス温調整装置１６で雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、供給することができる。
【００３１】
またパルスレーザ照射装置２２でパルスレーザ３ａを長軸方向が均一な線状ビーム３ｂに成形し、基板表面に均一に照射することができる。
【００３２】
上述した活性化装置１０を用いて、本発明の活性化方法では、
（ステップ１）化合物半導体を表面に有する基板１を反応容器１２内に収容し、
（ステップ２）化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガス２で反応容器１２内を置換し、
（ステップ３）反応容器１２内を前記平衡蒸気圧以上の圧力に保持しながら低蒸気圧ガス２を化合物半導体の表面に沿って流し、
（ステップ４）さらに、バンドギャップが化合物半導体のそれより大きいパルスレーザ３を化合物半導体の表面に照射する。
【００３３】
化合物半導体は、窒化ガリウム（ＧａＮ）であるのが好ましいが、本発明はこれに限定されず、その他の窒化物系半導体でもよく、或いは、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓでもよい。
【００３４】
化合物半導体が、窒化ガリウム（ＧａＮ）である場合、前記低蒸気圧ガスは、アンモニア、ヒドラジン又はその混合ガスであるのが好ましい。
また、化合物半導体が、その他の窒化物系半導体、又はＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓである場合には、これらの化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスを選択する。
また、化合物半導体に、エルビウム（Ｅｒ）、テルビウム（Ｔｂ）、ユーロビウム（Ｅｕ）などの希土類および遷移金属、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、又はｐ型もしくはｎ型もしくはｐおよびｎ型の不純物がイオン注入されていることが好ましい。
【００３５】
上述した本発明の活性化方法により、低蒸気圧ガス２の雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザ３の照射位置の化合物半導体のみを瞬間的に加熱して溶融させることができる。
【００３６】
図２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）の各雰囲気ガスにおける温度（横軸）と平衡蒸気圧（縦軸）との関係図である。この図に示すように、窒素雰囲気（図中のａ，ｂ，ｃ）では約１２００℃程度で平衡蒸気圧が１気圧となり、融点である約２５００℃では数万気圧に達する。なお、図中のａ，ｂ，ｃは、窒素雰囲気中における異なる研究報告に基づいている。
【００３７】
一方、アンモニアｄおよびヒドラジンｅは平衡蒸気圧が低く（１２００℃で１０−２気圧程度）、融点での平衡蒸気圧は１気圧以下である。
従ってこの図から、アンモニアやヒドラジンなどを低蒸気圧ガスとして用いることで窒化ガリウムの融点での平衡蒸気圧を１気圧以下にできることがわかる。
しかし、アンモニアやヒドラジンなどは３００℃以上の雰囲気温度で窒素と水素に分解を始めるため、熱処理装置での加熱では、これらの低蒸気圧ガスはすべて分解してしまう。
そこで、本発明では、バンドギャップが照射する半導体のそれより大きいパルスレーザ３を照射することで、低蒸気圧ガス２の雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下の状態で、半導体のみを室温から融点まで瞬間的に加熱する。そのため、アンモニアなどの低蒸気圧ガス２を分解せずに半導体を融解することができ、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高めることができる。
【００３８】
図３は、基板がシリコンの場合におけるレーザ出力（横軸）と薄膜表面の最高到達温度（縦軸）との関係図であり、熱解析により求めたものである。その結果、薄膜のラマンの半値幅が４．１６ｃｍ−１になるレーザ出力（１０Ｗ以上）では、シリコンの融点（約１４１４℃）以上であり、シリコンがレーザにより溶融、再結晶化していることが判明した。
この試験結果から、パルスレーザを用い、半導体ウエハの融点を超える温度で加熱し、半導体薄膜を結晶化させることにより、半導体ウエハを溶融し、再結晶化することで、結晶品質を高めることができることが確認されている。本発明はこの手段をシリコン以外の化合物半導体へ応用したものである。
【００３９】
図４は、ＩｎＰの温度と蒸気圧力の関係図である。この図において、横軸は１０００／Ｔ（Ｔは温度Ｋ）、縦軸は蒸気圧力（ａｔｍ）であり、図中の２本の曲線は、異なる分子構造における関係を示している。
ＩｎＰの融点は１３３３Ｋであり、この図の横軸０．７５に相当し、蒸気圧力は、おおよそ２〜１０ａｔｍとなる。
このような場合でも、本発明では、この化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガスを選択するので、低蒸気圧ガスの雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを瞬間的に加熱して溶融させ、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高めることができる。
【００４０】
図５は、ＧａＰの温度と蒸気圧力の関係図、図６はＧａＡｓの温度と蒸気圧力の関係図である。
ＧａＰの融点は１４５７℃、図５の横軸０．６に相当し、蒸気圧力は、おおよそ１０ａｔｍとなる。ＧａＡｓの融点は１２４０℃、図６の横軸０．６に相当し、蒸気圧力は、おおよそ１．０５ａｔｍ（８００ｔｏｒｒ）となる。
これらの化合物半導体の場合でも、化合物半導体の融点における平衡蒸気圧が１気圧以下の低蒸気圧ガス（例えばＰＨ３）を選択すれば、本発明により、低蒸気圧ガス２の雰囲気温度を室温あるいは分解温度以下に保持しながら、パルスレーザの照射位置の化合物半導体のみを瞬間的に加熱して溶融させ、融液の徐冷によって化合物半導体の活性を高めることができる。
【００４１】
なお（ステップ４）において、パルスレーザ３は基板１の表面の化合物半導体に直接照射するのが好ましいが、基板が透明の場合、透明な基板側から照射してもよい。
【００４２】
ここで、パルスレーザ３を基板１上の化合物半導体に直接照射することによって、化合物半導体のみを局部的に加熱でき、化合物半導体のみを加熱して溶融するまでのパルスレーザ３の照射時間を極めて短くできる。
【００４３】
上述したように本発明では、融点での平衡蒸気圧が１気圧をはるかに超えるバンドギャップが化合物半導体のそれより大きいパルスレーザ３を照射し、融点での平衡蒸気圧が１気圧を下回る低蒸気圧ガス２中でかつ室温もしくはこれらの低蒸気圧ガスが分解を開始する温度以下にすることで、化合物半導体を分解させることなく、融液化させることができ、再成長、活性化させることができる。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による活性化装置の全体構成図である。
【図２】窒化ガリウム（ＧａＮ）の各雰囲気ガスにおける温度と平衡蒸気圧との関係図である。
【図３】基板がシリコンの場合におけるレーザ出力と薄膜表面の最高到達温度との関係図である。
【図４】ＩｎＰの温度と蒸気圧力の関係図である。
【図５】ＧａＰの温度と蒸気圧力の関係図である。
【図６】ＧａＡｓの温度と蒸気圧力の関係図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板、２  低蒸気圧ガス、３、３ａ  パルスレーザ、３ｂ  線状ビーム、
１０  活性化装置、１２  反応容器、１４  ガス供給装置、
１６  ガス温調整装置、１８  ガス排出装置、２０  基板移動装置、
２２  パルスレーザ照射装置、２３  レーザ発振器、
２４  パルスレーザ成形光学系、２５  反射ミラー、
２６  コンデンサレンズ、２７  集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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