JP2708899B2 - 多結晶薄膜の表面処理方法 - Google Patents
多結晶薄膜の表面処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は多結晶薄膜の表面処理に関するものである。
（ロ）従来の技術 例えば、特開昭64−4069公報には、減圧気相成長法に
よって多結晶シリコン（Ｐ−Si）膜を成長させる方法が
示されている。
よって多結晶シリコン（Ｐ−Si）膜を成長させる方法が
示されている。
こうして形成されたシリコン膜にリン（Ｐ）、ホウ素
（Ｂ）、ヒ素（As）等を熱拡散、イオン注入、レーザド
ーピングの手法を用いてドーピングすることにより、ダ
イオードやTFT（Thin Film Transistor）を形成でき
ることは良く知られている。
（Ｂ）、ヒ素（As）等を熱拡散、イオン注入、レーザド
ーピングの手法を用いてドーピングすることにより、ダ
イオードやTFT（Thin Film Transistor）を形成でき
ることは良く知られている。
ところで、上記のＰ−Si膜はその表面に酸素原子
（Ｏ）が付いていたり、不所望な不純物が付いていた
り、不安定な結合をしている部分があったりしていて、
例えばこのＰ−Si膜にＮ型やＰ型の注入層を形成する不
純物をドーピングしてＰ−Ｎ接合を持ったダイオードを
作る場合、膜の表面ほどドーピング量が大きくなり、キ
ャリヤ濃度が大きくなってリーク電流が増加するという
問題点があった。
（Ｏ）が付いていたり、不所望な不純物が付いていた
り、不安定な結合をしている部分があったりしていて、
例えばこのＰ−Si膜にＮ型やＰ型の注入層を形成する不
純物をドーピングしてＰ−Ｎ接合を持ったダイオードを
作る場合、膜の表面ほどドーピング量が大きくなり、キ
ャリヤ濃度が大きくなってリーク電流が増加するという
問題点があった。
又、特開昭64−42851号公報にはＰ−Si膜に水素を拡
散させて該Ｐ−Si膜中のSiのダングリングボンドを飽和
させるという技術が開示されているが、高温のプラズマ
状態によって保護膜が形成され、この形成されたプラズ
マ保護膜を除去しなければ次の不純物ドーピング工程に
移れないという問題点がある。
散させて該Ｐ−Si膜中のSiのダングリングボンドを飽和
させるという技術が開示されているが、高温のプラズマ
状態によって保護膜が形成され、この形成されたプラズ
マ保護膜を除去しなければ次の不純物ドーピング工程に
移れないという問題点がある。
（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は上記従来の技術の問
題点に鑑み、簡単な装置で、しかも、常温で多結晶薄膜
の表面処理を行い、これに続くドーピングの結果、リー
ク電流の極めて少ない半導体装置を形成することができ
るようにすることである。
題点に鑑み、簡単な装置で、しかも、常温で多結晶薄膜
の表面処理を行い、これに続くドーピングの結果、リー
ク電流の極めて少ない半導体装置を形成することができ
るようにすることである。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は溶液中に多結晶薄膜を浸漬すると共に、前記
溶液中に前記薄膜に対向して導電性金属板を浸漬し、前
記薄膜と金属板間に電界を印加し、前記薄膜の表面に前
記溶液中の水素イオンを作用させることを特徴とする多
結晶薄膜の表面処理方法である。
溶液中に前記薄膜に対向して導電性金属板を浸漬し、前
記薄膜と金属板間に電界を印加し、前記薄膜の表面に前
記溶液中の水素イオンを作用させることを特徴とする多
結晶薄膜の表面処理方法である。
（ホ）作用 金属板板と薄膜間に適当な電界を印加すると溶液中の
水素イオン（H+）が薄膜の表面に作用し、該表面の酸化
膜、不所望な不純物を取除き、或るいは不安定な結合を
している部分を安定な結合にする。
水素イオン（H+）が薄膜の表面に作用し、該表面の酸化
膜、不所望な不純物を取除き、或るいは不安定な結合を
している部分を安定な結合にする。
（ヘ）実施例 以下本発明の多結晶薄膜の表面処理方法を図面の一実
施例について詳細に説明する。
施例について詳細に説明する。
第１図は上記方法を実行するための装置の一実施例で
あり、ビーカ（１）、前記ビーカ（１）内に注入される
希硫酸溶液（dil.H2So4）（２）、前記ビーカ（１）内
に浸漬され正極となる白金板（３）前記ビーカ（１）内
に浸漬され負極となるＰ−Si薄膜（４）、前記白金板
（３）及びＰ−Si薄膜（４）に夫々接続されたリード
（51）（52）から成る。
あり、ビーカ（１）、前記ビーカ（１）内に注入される
希硫酸溶液（dil.H2So4）（２）、前記ビーカ（１）内
に浸漬され正極となる白金板（３）前記ビーカ（１）内
に浸漬され負極となるＰ−Si薄膜（４）、前記白金板
（３）及びＰ−Si薄膜（４）に夫々接続されたリード
（51）（52）から成る。
前記Ｐ−Si薄膜（４）は第２図に示すように、多数の
単結晶Si（41）〜（47）…の集合体であり、特に該薄膜
（４）の表面近くに位置する前記Si（46）は第３図に示
すようにその表面（第３図中上部）において、隣り合う
Si原子間に酸素の結合した部分、或るいは隣り合うSi原
子間の結合腕（５）が不安定な部分となっているもの、
更にはSi原子に不所望な不純物（６）の付いたもの等が
存在し、非常に不安定になっている。
単結晶Si（41）〜（47）…の集合体であり、特に該薄膜
（４）の表面近くに位置する前記Si（46）は第３図に示
すようにその表面（第３図中上部）において、隣り合う
Si原子間に酸素の結合した部分、或るいは隣り合うSi原
子間の結合腕（５）が不安定な部分となっているもの、
更にはSi原子に不所望な不純物（６）の付いたもの等が
存在し、非常に不安定になっている。
そこで、上記第１図の装置を用いて白金板（３）と薄
膜（４）との間に所定の電圧を印加すると、溶液（２）
中のH+が薄膜（４）の表面、即ち前記第３図の上部に位
置するＯや、不所望な不純物（６）及び不安定な結合腕
（５）に作用し、Ｏや前記不純物（６）を除去すると共
に、不安定な結合腕（５）を安定にして、安定な表面と
する。
膜（４）との間に所定の電圧を印加すると、溶液（２）
中のH+が薄膜（４）の表面、即ち前記第３図の上部に位
置するＯや、不所望な不純物（６）及び不安定な結合腕
（５）に作用し、Ｏや前記不純物（６）を除去すると共
に、不安定な結合腕（５）を安定にして、安定な表面と
する。
この時の印加電圧は、第４図の電圧に対する負極側か
らの水素発生量特性図から明らかなように、1.2V以下の
負極からの水素発生が殆ど起こらない程度の電圧を選ぶ
と良い。これは、溶液中のH+を効率よく前記薄膜（４）
の表面への衝突に利用するためである。
らの水素発生量特性図から明らかなように、1.2V以下の
負極からの水素発生が殆ど起こらない程度の電圧を選ぶ
と良い。これは、溶液中のH+を効率よく前記薄膜（４）
の表面への衝突に利用するためである。
以上の様にして安定な表面を持った薄膜（４）を形成
した後、Ｐ、Ｂ、As等のＮ型やＰ型の注入層を形成する
不純物をドーピングし、ダイオードや、TFT等の半導体
装置を形成する。
した後、Ｐ、Ｂ、As等のＮ型やＰ型の注入層を形成する
不純物をドーピングし、ダイオードや、TFT等の半導体
装置を形成する。
第５図は、こうしてできたダイオードの5V印加時にお
けるリーク（暗）電流と前記H+の作用時間との関係を示
す図である。この図から明らかなように、前記白金板
（３）〜薄膜（４）間に電圧を印加する時間を長くとれ
ばとるほど、リーク電流をより少なく抑えることが可能
と成る。
けるリーク（暗）電流と前記H+の作用時間との関係を示
す図である。この図から明らかなように、前記白金板
（３）〜薄膜（４）間に電圧を印加する時間を長くとれ
ばとるほど、リーク電流をより少なく抑えることが可能
と成る。
尚、表面処理前のＰ−Si薄膜に例えばフッ化水素（H
F）溶液等による酸化膜除去を行っておくと、希硫酸溶
液中で除くものは不所望な不純物と不安定な結合部分の
みとなり、白金板〜薄膜間への電圧印加時間を削減する
ことができる。
F）溶液等による酸化膜除去を行っておくと、希硫酸溶
液中で除くものは不所望な不純物と不安定な結合部分の
みとなり、白金板〜薄膜間への電圧印加時間を削減する
ことができる。
又、上記実施例ではＰ−Si薄膜について説明したが、
多結晶のカドミウムイオウ（SdS）、ゲルマニウム（G
e）、ガリウム砒素（GaAs）、銅インジウムセレン（CuI
nSe）等を用いても同様に表面処理の結果安定した表面
を得ることが期待できる。
多結晶のカドミウムイオウ（SdS）、ゲルマニウム（G
e）、ガリウム砒素（GaAs）、銅インジウムセレン（CuI
nSe）等を用いても同様に表面処理の結果安定した表面
を得ることが期待できる。
（ト）発明の効果 本発明は以上の説明の如く、溶液中に浸漬された金属
板と多結晶薄膜との間に電界を印加することによる溶液
の電気分解によって生じたH+イオンを該薄膜の表面に作
用させてその薄膜の表面を不所望な不純物や酸化膜、或
るいは不安定な結合部分のない安定な状態にするので、
その後のＮ型やＰ型の注入層を形成する不純物のドーピ
ングによってできた半導体装置の表面でのリーク電流を
抑制し、該半導体装置の特性を向上させる効果がある。
板と多結晶薄膜との間に電界を印加することによる溶液
の電気分解によって生じたH+イオンを該薄膜の表面に作
用させてその薄膜の表面を不所望な不純物や酸化膜、或
るいは不安定な結合部分のない安定な状態にするので、
その後のＮ型やＰ型の注入層を形成する不純物のドーピ
ングによってできた半導体装置の表面でのリーク電流を
抑制し、該半導体装置の特性を向上させる効果がある。
第１図は本発明の多結晶薄膜の表面処理方法を行うため
の装置の概略図、第２図は第１図のＰ−Si薄膜の結晶構
造を示す図、第３図は同じくＰ−Si薄膜の構造式を示す
図、第４図は第１図の白金板〜薄膜間の印加電圧と該薄
膜表面からのH2の発生量との関係を示す図、第５図は本
発明を用いて形成されたダイオードに5Vの電圧を印加し
たときのリーク電流と本発明の表面処理時間との関係を
示す図である。 （２）……溶液、 （３）……金属板、 （４）……多結晶薄膜、
の装置の概略図、第２図は第１図のＰ−Si薄膜の結晶構
造を示す図、第３図は同じくＰ−Si薄膜の構造式を示す
図、第４図は第１図の白金板〜薄膜間の印加電圧と該薄
膜表面からのH2の発生量との関係を示す図、第５図は本
発明を用いて形成されたダイオードに5Vの電圧を印加し
たときのリーク電流と本発明の表面処理時間との関係を
示す図である。 （２）……溶液、 （３）……金属板、 （４）……多結晶薄膜、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 博之 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 佐野 景一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】溶液中に多結晶薄膜を浸漬すると共に、前
記溶液中に前記薄膜に対向して導電性金属板を浸漬し、
前記薄膜と金属板間に電界を印加し、前記薄膜の表面に
前記溶液中の水素イオンを作用させることを特徴とする
多結晶薄膜の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19581289A JP2708899B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶薄膜の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19581289A JP2708899B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶薄膜の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360038A JPH0360038A (ja) | 1991-03-15 |
| JP2708899B2 true JP2708899B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=16347399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19581289A Expired - Fee Related JP2708899B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶薄膜の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708899B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930009549B1 (ko) * | 1990-11-28 | 1993-10-06 | 현대전자산업 주식회사 | 고저항용 다결정 실리콘의 저항치 유지방법 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP19581289A patent/JP2708899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0360038A (ja) | 1991-03-15 |
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Legal Events
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