(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ基板と、
該Ｓｉ基板上のＳｉＧｅ層と、
該ＳｉＧｅ層上に直接あるいはＳｉ層を介してβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層とを備え、
前記Ｓｉ基板は、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板であることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板において、
前記オフカット面の傾斜角度は４°から８°までの範囲内であることを特徴とする半導体基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板において、
前記ＳｉＧｅ層は、少なくとも一部にＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加する傾斜組成領域を有することを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板において、
前記ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比は、０．２５から０．４９までの範囲内にあることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板。
【請求項５】
Ｓｉ基板上に受光又は発光を行う活性層が形成された光半導体装置であって、
前記活性層は、請求項１から４のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の前記鉄シリサイド層であることを特徴とする光半導体装置。
【請求項６】
Ｓｉ基板上にβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層を有した半導体基板を製造する方法であって、
前記Ｓｉ基板の表面上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長するＳｉＧｅ層形成工程と、
前記ＳｉＧｅ層上に直接あるいはＳｉ層を介して前記鉄シリサイド層をエピタキシャル成長する鉄シリサイド層形成工程とを有し、
前記Ｓｉ基板を、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とすることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法において、
前記オフカット面の傾斜角度を、４°から８°までの範囲内にすることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法において、
前記ＳｉＧｅ層の少なくとも一部にＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加する傾斜組成領域を形成することを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法。
【請求項９】
請求項６から８のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法において、
前記ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比を、０．２５から０．４９までの範囲内にすることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法において、
前記鉄シリサイド層形成工程は、前記ＳｉＧｅ層上にＳｉ層をエピタキシャル成長しておき、該Ｓｉ層にＦｅを供給しＳｉ層のＳｉと反応させて前記鉄シリサイド層を成長させることを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法。
【請求項１１】
Ｓｉ基板上に受光又は発光を行う活性層が形成された光半導体装置の製造方法であって、
前記活性層を、請求項６から１０のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製された前記鉄シリサイド層とすることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
Ｓｉ基板上にβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層を有した半導体基板であって、
請求項６から１０のいずれかに記載の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴とする鉄シリサイド層を有した半導体基板。
【請求項１３】
Ｓｉ基板上に受光又は発光を行う活性層が形成された光半導体装置であって、
請求項１１に記載の光半導体装置の製造方法により作製されたことを特徴とする光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外光センサーや太陽電池材料等に用いられる鉄シリサイド層を有した半導体基板及び光半導体装置並びにこれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
β−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイドは、六方晶構造の金属であるα−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイドと異なり、斜方晶構造をもち、禁制帯幅が約０．８５ｅＶの半導体である。β−ＦｅＳｉ2は、吸収係数が結晶質シリコンより非常に大きく（波長１．１μｍで吸収係数１０5ｃｍ-1）、光電変換の効率が高いことから、Ｓｉ基板上に薄膜形成することで高効率な赤外光センサーや太陽電池等の受光材料となることが期待されている。また、β−ＦｅＳｉ2は、ＧａＡｓ等の化合物半導体と異なり、環境的に扱いが難しいＡｓ等を用いないで済むため、環境負荷の小さな半導体材料としても注目されている。
【０００３】
受光材料として高い移動度を得るためには、良質な連続膜にする必要があるが、Ｓｉ基板上に良質なβ−ＦｅＳｉ2の連続膜を形成することは難しく、種々の研究が行われている。従来、例えばＳｉ基板上にβ−ＦｅＳｉ2膜を形成した後に最表面にＳｉＯ2キャップ層を付けてβ−ＦｅＳｉ2の凝集を防ぐ技術が提案されている（第６０回応用物理学会学術講演会、講演予稿集4p-ZN-2）。この技術では、厚さ約１００ｎｍのβ−ＦｅＳｉ2連続膜が作製されている。
また、結晶面方位（００１）のＳｉ基板上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長していわゆるバーチャル基板とし、さらにその上にβ−ＦｅＳｉ2膜を成膜する技術が提案されている（文献Ａ：D.R.Peale et al.,Appl.Phys.Lett.62,1402(1993)、文献Ｂ：M.Libezny et al.,Mat.Res.Soc.Symp.Proc.387,407(1995)）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、以下のような課題が残されている。
すなわち、太陽電池活性層として有効に光吸収を得るためには、上記従来の技術で報告されている厚さより、あと一桁厚い連続膜が必要である。しかしながら、β−ＦｅＳｉ2の連続膜をさらに厚く成膜していくと、基板との格子定数のずれにより多結晶化してしまい良質な膜が得られないという不都合があった。
また、結晶面方位（００１）のＳｉ基板上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長し、その上にβ−ＦｅＳｉ2膜を成膜する場合、Ｓｉ基板上に成膜されたＳｉＧｅ層表面においてエピタキシャル成長するβ−ＦｅＳｉ2結晶の向きに等価な２方向が存在するため、それぞれの結晶がドメインを形成してβ−ＦｅＳｉ2膜が多結晶膜となる不都合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、β−ＦｅＳｉ2の良質で厚い連続膜を得ると共に、良質な単結晶膜を得ることができる鉄シリサイド層を有した半導体基板及び光半導体装置並びにこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、Ｓｉ基板と、該Ｓｉ基板上のＳｉＧｅ層と、該ＳｉＧｅ層上に直接あるいはＳｉ層を介して配されたβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層とを備え、前記Ｓｉ基板は、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板であることを特徴とする。
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法は、Ｓｉ基板上にβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層を有した半導体基板を製造する方法であって、前記Ｓｉ基板の表面上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長するＳｉＧｅ層形成工程と、前記ＳｉＧｅ層上に直接あるいはＳｉ層を介して配された前記鉄シリサイド層をエピタキシャル成長する鉄シリサイド層形成工程とを有し、前記Ｓｉ基板を、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とすることを特徴とする。
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、Ｓｉ基板上にβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層を有した半導体基板であって、上記本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴とする。
【０００７】
これらの鉄シリサイド層を有した半導体基板及び鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法では、Ｓｉ基板を、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とするので、後述するように、オフカットにより等価でなくなったカット面の２方向の軸にβ−ＦｅＳｉ2の２方向の結晶軸が整合しやすくなり、良質な単結晶膜が成膜されやすくなる。
このように構成され又は作製された半導体基板は、良質な連続膜かつ単結晶膜のβ−ＦｅＳｉ2により、特に、赤外光センサーや太陽電池等の半導体受光素子や発光波長１．５μｍの半導体発光素子等の光半導体装置用の基板として好適である。
【０００８】
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、前記オフカット面の傾斜角度は４°から８°までの範囲内であることが好ましい。
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法は、前記オフカット面の傾斜角度を、４°から８°までの範囲内にすることが好ましい。
【０００９】
これらの鉄シリサイド層を有した半導体基板及び鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法では、オフカット面の傾斜角度を４°から８°までの範囲内にするので、後述するようにβ−ＦｅＳｉ2に対する理想的なオフカット角６°に対して格子定数の誤差を考慮したオフカット角の範囲内であるため、より容易に良質な単結晶膜が得やすい。なお、誤差がない理想的な場合は、オフカット角は、６°となる。
【００１０】
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、前記ＳｉＧｅ層が、少なくとも一部にＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加する傾斜組成領域を有することが好ましい。
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法は、前記ＳｉＧｅ層の少なくとも一部にＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加する傾斜組成領域を形成することが好ましい。
【００１１】
これらの鉄シリサイド層を有した半導体基板及び鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法では、ＳｉＧｅ層の少なくとも一部にＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加する傾斜組成領域を形成するので、Ｓｉ基板とＳｉＧｅ層との格子定数の違いにより発生する転位の密度を特にＳｉＧｅ層の上面側で抑制することができ、より高品質なβ−ＦｅＳｉ2膜を形成することができる。
【００１２】
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、前記ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比が、０．２５から０．４９までの範囲内にあることが好ましい。
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法は、前記ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比を、０．２５から０．４９までの範囲内にすることが好ましい。
【００１３】
これらの鉄シリサイド層を有した半導体基板及び鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法では、ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比を、格子定数とオフカット角との誤差の範囲を考慮した０．２５から０．４９までの範囲内にするので、オフカットにより等価でなくなったカット面の２方向の軸にβ−ＦｅＳｉ2の２方向の結晶軸がそれぞれ整合し、より良質な単結晶膜が得られる。
なお、格子定数とオフカット角との誤差がない理想的な場合、ＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比は、０．３０から０．４４までの範囲内となる。
【００１４】
また、本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板は、前記鉄シリサイド層形成工程において、前記ＳｉＧｅ層上にＳｉ層をエピタキシャル成長しておき、該Ｓｉ層にＦｅを供給しＳｉ層のＳｉと反応させて前記鉄シリサイド層を成長させる技術を採用してもよい。
この鉄シリサイド層を有した半導体基板は、ＳｉＧｅ層上のＳｉ層にＦｅを蒸着等で供給しＳｉ層のＳｉと反応させて鉄シリサイド層を成長させるので、連続膜が容易に得られる。
【００１５】
本発明の光半導体装置は、Ｓｉ基板上に受光又は発光を行う活性層が形成された光半導体装置であって、前記活性層は、上記本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の前記鉄シリサイド層であることを特徴とする。
また、本発明の光半導体装置の製造方法は、Ｓｉ基板上に受光又は発光を行う活性層が形成された光半導体装置の製造方法であって、前記活性層を、上記本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製された前記鉄シリサイド層とすることを特徴とする。
【００１６】
これらの光半導体装置及び光半導体装置の製造方法では、活性層を、上記本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製された鉄シリサイド層とするので、良質な連続膜かつ単結晶膜の鉄シリサイド膜により、高特性な太陽電池や発光素子等の光半導体装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の半導体基板Ｗ及びこれを用いた太陽電池（光半導体装置）の断面構造を示すものであり、この半導体基板Ｗは、Ｓｉ基板１上にＳｉＧｅ層（ＳｉＧｅバッファ層）２をエピタキシャル成長するＳｉＧｅ層形成工程と、ＳｉＧｅ層２上にＳｉ層３を介してβ−ＦｅＳｉ2の鉄シリサイド層（以下、単に鉄シリサイド層と称す）４をエピタキシャル成長する鉄シリサイド層形成工程とにより作製される。
【００１９】
すなわち、半導体基板Ｗ及びこれを用いた太陽電池の構造をその製造プロセスと合わせて説明すると、まず、ＳｉＧｅ層形成工程として、ＣＺ法で引上成長して作製されたＳｉ基板１上に、第１のＳｉＧｅ層２ａをエピタキシャル成長し、さらに該第１のＳｉＧｅ層２ａ上に第２のＳｉＧｅ層２ｂをエピタキシャル成長する。このように、Ｓｉ基板１上に第１のＳｉＧｅ層２ａ及び第２のＳｉＧｅ層２ｂが積層された基板をバーチャル基板とする。
【００２０】
上記Ｓｉ基板１は、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とする。
また、この場合のオフカット面の傾斜角度は、後述する理由により４°から８°までの範囲内、すなわち６±２°の範囲内（例えば、６°）とする。
なお、面方位（００１）は、（１００）及び（０１０）と等価である。
また、結晶方位＜１１０＞は、［１１０］、［１０１］、［０１１］、［−１１０］、［−１０１］、［０−１１］、［１−１０］、［１０−１］、［０１−１］、［−１−１０］、［−１０−１］及び［０−１−１］の総称であり、＜０１１＞及び＜１０１＞と等価である。
そこで、本発明における（００１）及び＜１１０＞はこれらの総称とする。
なお、これらの結晶方位は、イチバー，ゼロ，ゼロを便宜上［−１００］のように記載している。
【００２１】
上記第１のＳｉＧｅ層２ａは、図２に示すように、Ｇｅ組成比を表面に向けて漸次増加させた傾斜組成領域とし、後述する理由により最終的なＧｅ組成比が、格子定数とオフカット角との誤差の範囲を考慮して０．２５から０．４９（例えば、０．３５）までの範囲内に設定される。なお、格子定数とオフカット角との誤差がない理想的な場合、最終的なＳｉＧｅ層の上面におけるＧｅ組成比は、０．３０から０．４４までの範囲内となる。
【００２２】
また、第２のＳｉＧｅ層２ｂは、第１のＳｉＧｅ層２ａの最終的なＧｅ組成比と同じＧｅ組成比、すなわちＧｅ組成比０．２５から０．４９（例えば、０．３５）の一定組成層とする。なお、第１のＳｉＧｅ層２ａは、例えば１．５μｍの厚さとされ、また第２のＳｉＧｅ層２ｂは、０．７５μｍの厚さとされる。
また、Ｓｉ基板１、第１のＳｉＧｅ層２ａ及び第２のＳｉＧｅ層２ｂは、いずれもｎ型不純物が高濃度に添加されている。
【００２３】
さらに、第２のＳｉＧｅ層２ｂ上にｎ型のＳｉ層３をエピタキシャル成長する。なお、Ｓｉ層３は、例えば５ｎｍより厚く設定されている。
上記エピタキシャル成長は、例えば減圧ＣＶＤ法により行われ、キャリアガスとしてＨ2を用い、ソースガスとしてＳｉＧｅ層２ではＳｉＨ4及びＧｅＨ4等を用い、Ｓｉ層３ではＳｉＨ4等を用いる。
【００２４】
次に、減圧ＣＶＤ法によりＳｉＧｅ層２及びＳｉ層３が形成された上記基板をＳＣ−１洗浄し、鉄シリサイド層形成工程として、この基板を６５０℃に加熱した状態で真空蒸着装置により基板表面にＦｅを蒸着し、基板表面にＦｅＳｉ2をエピタキシャル成長させる。
このエピタキシャル成長では、基板表面に蒸着されたＦｅが下地の歪みＳｉ層３中のＳｉと反応してβ−ＦｅＳｉ2となり、鉄シリサイド層４が形成される。なお、本実施形態の場合、歪みＳｉ層３は、Ｆｅと反応して鉄シリサイド層４が形成され後に厚さ５ｎｍ程度が残されるように予め厚さが設定されている。
【００２５】
この鉄シリサイド層４は、ｎ型のｎ-β−ＦｅＳｉ2層４ａとｐ型のｐ-β−ＦｅＳｉ2層４ｂとをこの順に２０ｎｍづつ積層することにより構成される。なお、ｎ-β−ＦｅＳｉ2層４ａは、ｎ型不純物としてＣｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）等のいずれかが添加される。また、Ｆｅが過剰な場合も、ドナー準位が形成されｎ型となる。また、ｐ-β−ＦｅＳｉ2層４ｂは、鉄欠損がアクセプタ準位を有しアンドープでもｐ型となると共に、ｐ型不純物としてＭｎ（マンガン）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等のいずれかを添加しても構わない。
この鉄シリサイド層４は、界面における結晶面がＳｉ（００１）に対してβ−ＦｅＳｉ2（１００）となり、結晶方位の関係がＳｉ基板１のＳｉ＜１１０＞に対してβ−ＦｅＳｉ2［０１０］又は［０−１０］又は［００１］又は［００−１］となる。
【００２６】
本実施形態のＳｉ基板１は、図３に示すように、結晶表面１ａが面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板であるため、＜１１０＞方向にｘ°だけ傾けると、連続体と仮定した場合、Ｓｉ基板１上の第２のＳｉＧｅ層２ｂの格子定数をａとすると、＜１１０＞方向の仮想的な格子定数ａ’は、ａ’＝ａ／cosｘとなる。
【００２７】
これより、β−ＦｅＳｉ2に対する理想的なオフカット角は、上述した文献Ｂに記載の格子定数ａ＝9.863±0.007、ｂ＝7.791±0.006、ｃ＝7.833±0.006を用いて、cosｘ＝7.791/7.833より、ｘ＝６°となる。格子定数の文献値の誤差を考慮すると、ｘ＝６±２°の範囲内（すなわち、４°から８°）となる。このようなオフカット基板を用いることによって、β−ＦｅＳｉ2の２方向の結晶軸であるｂ軸とｃ軸とが、バーチャル基板の２方向の等価でないａ軸とａ’軸とに格子整合して、基板上に良質な単結晶膜が形成される。このため、Ｓｉ基板１のオフカット角を、ｘ＝６±２°の範囲内としてその上に第１のＳｉＧｅ層２ａ及び第２のＳｉＧｅ層２ｂを成膜している。
【００２８】
一方、バーチャル基板のａ軸がβ−ＦｅＳｉ2のｂ軸の値により近く、ａ’軸がβ−ＦｅＳｉ2のｃ軸の値より近いという関係を満たすことが、β−ＦｅＳｉ2が単結晶として配向するためには必要であるので、7.791−ａ＜ａ'−7.791及びａ’−7.833＜7.833−ａの関係が得られ、これによりバーチャル基板の望ましいＧｅ組成比は０．３７±０．０７の範囲内（すなわち、０．３０から０．４４）となる。
【００２９】
さらに、格子定数とオフカット角との誤差の範囲までを考慮すると、Ｇｅ組成比は０．３７±０．１２の範囲内（すなわち、０．２５から０．４９）となる。このため、上記第１のＳｉＧｅ層２ａの最終的なＧｅ組成比及び第２のＳｉＧｅ層２ｂのＧｅ組成比は、０．２５から０．４９までの値に設定される。
なお、上記Ｓｉ基板１の格子定数は、０．５４３ｎｍであり、上記鉄シリサイド層４は、格子定数の差がＳｉ基板１に対し、１．４〜２．０％である。
【００３０】
本実施形態では、Ｓｉ基板１を、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とするので、オフカットにより等価でなくなったカット面の２方向の軸にβ−ＦｅＳｉ2の２方向の結晶軸が格子整合しやすくなり、鉄シリサイド層４の良質な単結晶膜が得られる。また、Ｓｉ基板１におけるオフカット面の傾斜角度を４°から８°までの範囲内にするので、β−ＦｅＳｉ2に対する理想的なオフカット角６°に対して格子定数の誤差を考慮したオフカット角の範囲内であるため、より容易に良質な単結晶膜が得やすい。
【００３１】
また、傾斜組成層の第１のＳｉＧｅ層２ａ及び一定組成層の第２のＳｉＧｅ層２ｂを介して鉄シリサイド層４が形成されるので、傾斜組成層の第１のＳｉＧｅ層２ａがバッファ層となり、Ｓｉ基板１とＳｉＧｅ層２上面との格子定数の違いにより発生する転位の密度を特に第２のＳｉＧｅ層２ｂで抑制することができ、より高品質なβ−ＦｅＳｉ2膜を形成することができる。
さらに、ＳｉＧｅ層２上のＳｉ層３と蒸着するＦｅとを反応させて鉄シリサイド層４を成長させれば、連続膜が容易に得られる。
【００３２】
次に、上記半導体基板Ｗの上面（ｐ-β−ＦｅＳｉ2層４ｂ上）にＡｌ薄膜の櫛形電極５をｐ-β−ＦｅＳｉ2層４ｂの一部が露出するように形成すると共に、半導体基板Ｗの下面（Ｓｉ基板１下）にＡｕＳｂ（金−アンチモン）合金膜からなる裏面電極６を形成することにより、太陽電池が作製される。
【００３３】
本実施形態の太陽電池は、受光層（活性層）に上記半導体基板Ｗの鉄シリサイド層４が用いられているので、良質な鉄シリサイド連続膜により、高特性な太陽電池を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態では、ＳｉＧｅ層上にＳｉ層を形成することにより、蒸着するＦｅとＳｉ層のＳｉとを反応させて鉄シリサイド層を形成したが、歪みＳｉ層を形成せず、熱した基板表面のＳｉＧｅ層上に直接あるいはＳｉ層を介してＳｉの蒸着とＦｅの蒸着とを交互に複数層行った後アニールを行い、鉄シリサイド層を形成するようにしても構わない。
また、反応性蒸着法（ＲＤＥ法：Reactive Deposition Epitaxy）、レーザーアブレーション法（ＰＬＤ法：Pulsed Laser Deposition）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法：Molecular Beam Epitaxy）、スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ法：Chemical Vapor Deposition)、化学ビーム成長法（ＣＢＥ法：Chemical Beam Epitaxy)、固相成長法（ＳＰＥ法：Solid Phase Epitaxy)、電子ビーム蒸着法等を用いて鉄シリサイド層を形成するようにしても構わない。
【００３６】
また、上記実施形態では、ＳｉＧｅ層を傾斜組成層の第１のＳｉＧｅ層と一定組成層の第２のＳｉＧｅ層との２層構造としたが、他の組成構成のＳｉＧｅ層としてもよい。なお、上述したように、ＳｉＧｅの傾斜組成領域を設けることにより転位を低減することができる。
また、上記実施形態では、光半導体装置として太陽電池に適用したが、他の光半導体装置に採用しても構わない。例えば、波長１．５μｍ帯の光を発光させる活性層として鉄シリサイド層を用いた光通信用半導体発光素子等に適用してもよい。さらに、他の光半導体装置として、光センサ、光通信用フォトダイオード、レーザー等に適用しても構わない。
【００３７】
なお、上記実施形態の鉄シリサイド層には、下地のＳｉＧｅ層のＧｅが拡散してドーピングされた場合も含まれ、この場合、β−ＦｅＳｉ2-xＧｅxとなるが、例えばｘ＝０．０８で表面層のｐ型のβ−ＦｅＳｉ2よりも若干バンドギャップの小さいＥｇ＝０．８３ｅＶとなるだけであり、さらにＧｅ濃度が高くなった場合も太陽電池構造や光吸収素子として問題はない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板及び鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法によれば、Ｓｉ基板を、結晶表面が面方位（００１）面から結晶方位＜１１０＞方向に対して傾斜したオフカット面である基板とするので、オフカットによりβ−ＦｅＳｉ2の２方向の結晶軸が格子整合しやすくなり、良質な単結晶膜を得ることができ、赤外光センサーや太陽電池等の光半導体装置用の基板として優れた特性を備えることができる。
【００３９】
また、本発明の光半導体装置及び光半導体装置の製造方法によれば、活性層を、上記本発明の鉄シリサイド層を有した半導体基板の製造方法により作製された鉄シリサイド層とするので、良質な連続膜かつ単結晶膜の鉄シリサイド膜により、高特性な太陽電池や発光素子等の光半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る一実施形態の半導体基板及びこれを用いた太陽電池を示す断面図である。
【図２】  本発明に係る一実施形態の半導体基板における成膜厚さ方向に対するＧｅ組成比を示すグラフである。
【図３】  本発明に係る一実施形態の半導体基板におけるバーチャル基板の結晶表面がオフカット面の場合に、格子定数ａと傾斜方向の仮想的な格子定数ａ’との関係について示す説明図である。
【符号の説明】
１  Ｓｉ基板
１ａ  Ｓｉ基板の結晶表面
２  ＳｉＧｅ層
２ａ  第１のＳｉＧｅ層
２ｂ  第２のＳｉＧｅ層
３  Ｓｉ層
４  鉄シリサイド層
４ａ  ｎ-β−ＦｅＳｉ2層
４ｂ  ｐ-β−ＦｅＳｉ2層
Ｗ  半導体基板
【図１】
0004193384.tif 000002
【図２】
0004193384.tif 000003
【図３】
0004193384.tif 000004