JPH0616507B2 - 陽極酸化方法およびその装置 - Google Patents
陽極酸化方法およびその装置Info
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- JPH0616507B2 JPH0616507B2 JP59164440A JP16444084A JPH0616507B2 JP H0616507 B2 JPH0616507 B2 JP H0616507B2 JP 59164440 A JP59164440 A JP 59164440A JP 16444084 A JP16444084 A JP 16444084A JP H0616507 B2 JPH0616507 B2 JP H0616507B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体表面上に陽極酸化膜を形成する陽極酸化
方法およびその装置に関する。
方法およびその装置に関する。
（従来技術とのその問題点） 半導体デバイスのバッシベーション層あるいは絶縁層と
して半導体表面に酸化膜を形成することは広く知られて
いる。
して半導体表面に酸化膜を形成することは広く知られて
いる。
特にGaAsやHgCdTeなどの化合物半導体においては、電解
質溶液中で前記半導体を陽極として直流電流を通電し
て、半導体表面に酸化膜を形成するいわゆる陽極酸化に
より酸化膜の形成が行われている。陽極酸化膜の厚さは
各種デバイスの特性に影響を与えるため、厚さの制御は
重要である。
質溶液中で前記半導体を陽極として直流電流を通電し
て、半導体表面に酸化膜を形成するいわゆる陽極酸化に
より酸化膜の形成が行われている。陽極酸化膜の厚さは
各種デバイスの特性に影響を与えるため、厚さの制御は
重要である。
陽極酸化は半導体を陽極とし、白金あるいは炭素電極を
陰極としてＫＯＨなどの電解質溶液中で0.5mA／cm2ない
し2mA／cm2程度の電流密度になるようにして、定電流を
通電することにより半導体表面に陽極酸化膜を成長させ
るものである。このとき電極間の電圧を測定すれば、酸
化膜の抵抗に比べて電解質溶液の抵抗は無視できるの
で、酸化膜に印加される電圧を知ることができる。酸化
膜の厚さと酸化膜に印加される電圧は１：１に対応する
ため、酸化膜に印加される電圧により酸化膜の厚さを制
御することが可能である。
陰極としてＫＯＨなどの電解質溶液中で0.5mA／cm2ない
し2mA／cm2程度の電流密度になるようにして、定電流を
通電することにより半導体表面に陽極酸化膜を成長させ
るものである。このとき電極間の電圧を測定すれば、酸
化膜の抵抗に比べて電解質溶液の抵抗は無視できるの
で、酸化膜に印加される電圧を知ることができる。酸化
膜の厚さと酸化膜に印加される電圧は１：１に対応する
ため、酸化膜に印加される電圧により酸化膜の厚さを制
御することが可能である。
直流電流を通電するときに定電圧電源を使用すると、陽
極酸化初期に大きな電流が流れ、半導体が損傷したりあ
るいは形成された酸化膜が良質の膜とならないため、一
般に前記の電流密度の範囲が適当とされており、陽極酸
化する面積から考えると電流値は通常10mA以下である。
現在市販されている定電圧電源には電流を制限する機能
を有するものがあるが、この電流制限機能では前記の範
囲の微小な電流値を設定することができないため、定電
圧電源によって陽極酸化膜を形成することはできない。
以上の理由により定電流電源を用いて陽極酸化が行われ
ている。
極酸化初期に大きな電流が流れ、半導体が損傷したりあ
るいは形成された酸化膜が良質の膜とならないため、一
般に前記の電流密度の範囲が適当とされており、陽極酸
化する面積から考えると電流値は通常10mA以下である。
現在市販されている定電圧電源には電流を制限する機能
を有するものがあるが、この電流制限機能では前記の範
囲の微小な電流値を設定することができないため、定電
圧電源によって陽極酸化膜を形成することはできない。
以上の理由により定電流電源を用いて陽極酸化が行われ
ている。
この場合には、あらかじめ定められた電圧値に電極間電
圧が達した時点で、陽極酸化を終了することにより膜厚
制御が行われている。このような厚さ制御方法において
は、例えば所定電圧に達した時点で通電を止める場合に
は、電解質溶液から半導体を取り出す間に電解質溶液中
に酸化膜が一部溶解したり、あるいは通電しながら半導
体を電解質溶液から取り出す場合には更に酸化膜が成長
することになり、正確な膜厚制御が困難であるという欠
点があった。
圧が達した時点で、陽極酸化を終了することにより膜厚
制御が行われている。このような厚さ制御方法において
は、例えば所定電圧に達した時点で通電を止める場合に
は、電解質溶液から半導体を取り出す間に電解質溶液中
に酸化膜が一部溶解したり、あるいは通電しながら半導
体を電解質溶液から取り出す場合には更に酸化膜が成長
することになり、正確な膜厚制御が困難であるという欠
点があった。
（発明の目的） 本発明の目的は、上記の欠点を除去することにより、陽
極酸化膜の膜厚の制御が正確にかつ簡単に行なえる陽極
酸化法およびその装置を提供することにある。
極酸化膜の膜厚の制御が正確にかつ簡単に行なえる陽極
酸化法およびその装置を提供することにある。
（発明の構成） 本発明の陽極酸化方法の特徴は、定電流電源と定電圧電
源とを用意し、電解溶液中で半導体を陽極として前記定
電流電源により所定の電流を定電流状態で通電して前記
半導体表面に酸化膜を成長せしめ、該酸化膜に印加され
る電圧があらかじめ定められた電圧値に達したこたを検
出して電源を前記定電流電源から前記定電圧電源に切り
替え、これにより該酸化膜に該定電圧電源による定電圧
状態の電圧を印加することにある。
源とを用意し、電解溶液中で半導体を陽極として前記定
電流電源により所定の電流を定電流状態で通電して前記
半導体表面に酸化膜を成長せしめ、該酸化膜に印加され
る電圧があらかじめ定められた電圧値に達したこたを検
出して電源を前記定電流電源から前記定電圧電源に切り
替え、これにより該酸化膜に該定電圧電源による定電圧
状態の電圧を印加することにある。
又、本発明の陽極酸化装置の特徴は、陽極酸化膜を形成
する試料に定電流を通電する定電流電源と、前記試料に
定電圧を印加する定電圧電源と、前記定電流電源と前記
定電圧電源とに結合して前記定電流電源による定電流状
態の通電と前記定電圧電源による定電圧状態の印加とを
切り替える手段とを含む電源を有することにある。
する試料に定電流を通電する定電流電源と、前記試料に
定電圧を印加する定電圧電源と、前記定電流電源と前記
定電圧電源とに結合して前記定電流電源による定電流状
態の通電と前記定電圧電源による定電圧状態の印加とを
切り替える手段とを含む電源を有することにある。
（構成の詳細な説明） 本発明は、陽極酸化に用いる電源を、従来定電圧電源１
種のみであったものを、従来の定電流電源に加えて定電
圧電源の２種とその切り替え手段とを備えるようにし
て、初めに、定電流電源を用いて所定の厚さの酸化膜を
形成させ、それをその酸化膜に印加される電圧があらか
じめ定められた電圧値に達したことで検出し、電源を定
電流電源から定電圧電源に切り替えるようにしたことに
特徴がある。
種のみであったものを、従来の定電流電源に加えて定電
圧電源の２種とその切り替え手段とを備えるようにし
て、初めに、定電流電源を用いて所定の厚さの酸化膜を
形成させ、それをその酸化膜に印加される電圧があらか
じめ定められた電圧値に達したことで検出し、電源を定
電流電源から定電圧電源に切り替えるようにしたことに
特徴がある。
かくして、所定の酸化膜が形成された後は、該酸化膜に
印加される電圧は一定に保たれるので、従来のように酸
化処理後試料を電解質溶液から取り出すときに、酸化膜
が溶解したりあるいは増加したりすることが無くなり正
確な膜厚制御が可能となる。
印加される電圧は一定に保たれるので、従来のように酸
化処理後試料を電解質溶液から取り出すときに、酸化膜
が溶解したりあるいは増加したりすることが無くなり正
確な膜厚制御が可能となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の陽極酸化装置の第１の実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
第１図に示すように、定電流電源１により電解質溶液２
に浸漬された半導体３を陽極とし、白金電極４を陰極と
して通電し、陽極酸化膜を形成する。このとき定電圧電
源５により基準電位を発生させ、陽極電位が設定されて
いる基準電位より高くなるとダイオード６および演算増
幅器７を通して定電流電源１からの供給電流をバイパス
させ、陽極電位を一定の値に保持することができる。
に浸漬された半導体３を陽極とし、白金電極４を陰極と
して通電し、陽極酸化膜を形成する。このとき定電圧電
源５により基準電位を発生させ、陽極電位が設定されて
いる基準電位より高くなるとダイオード６および演算増
幅器７を通して定電流電源１からの供給電流をバイパス
させ、陽極電位を一定の値に保持することができる。
陽極電位が１２Ｖになるように基準電位を設定して、0.
1MKOH水溶液中でHgCdTe表面を0.5cm2の面積で陽極酸化
を行った。このときの電流値は0.5mAと設定した。この
方法では結線してHgCdTeを電解溶液中に浸漬するだけ
で、常に陽極電位が１２Ｖななったところで、その状態
が保持されるので、簡単に陽極酸化膜の厚さの制御が可
能である。
1MKOH水溶液中でHgCdTe表面を0.5cm2の面積で陽極酸化
を行った。このときの電流値は0.5mAと設定した。この
方法では結線してHgCdTeを電解溶液中に浸漬するだけ
で、常に陽極電位が１２Ｖななったところで、その状態
が保持されるので、簡単に陽極酸化膜の厚さの制御が可
能である。
第２図は本発明の陽極酸化装置の第２の実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
第２図に示すように、外部から制御できる定電流電源１
１および定電圧電源１２と外部から読み出しが可能な電
圧計１０を用いて、マイクロコンピュータ８およびイン
ターフェース９によって制御すれば、定電流状態から定
電圧状態に変化させることができる。電圧計１０を読み
取り所定の陽極電位以下の場合には定電流電源１１から
定電流を供給し、所定の陽極電位になったら、定電流電
源からの電流供給を停止し、定電圧電源１２から定電圧
を印加するように、マイクロコンピュータにより制御す
れば、一定の陽極酸化膜厚に制御することができる。
１および定電圧電源１２と外部から読み出しが可能な電
圧計１０を用いて、マイクロコンピュータ８およびイン
ターフェース９によって制御すれば、定電流状態から定
電圧状態に変化させることができる。電圧計１０を読み
取り所定の陽極電位以下の場合には定電流電源１１から
定電流を供給し、所定の陽極電位になったら、定電流電
源からの電流供給を停止し、定電圧電源１２から定電圧
を印加するように、マイクロコンピュータにより制御す
れば、一定の陽極酸化膜厚に制御することができる。
この場合、定電流源および定電圧源が一体となっている
外部制御可能な電源を使用することも可能である。
外部制御可能な電源を使用することも可能である。
（発明の効果） 以上、詳細説明したように、本発明によれば、定電流状
態と定電圧状態とを切り換えることにより、半導体表面
に形成する陽極酸化膜の膜厚を正確にかつ容易に制御す
ることができる陽極酸化方法およびその装置が得られ
る。
態と定電圧状態とを切り換えることにより、半導体表面
に形成する陽極酸化膜の膜厚を正確にかつ容易に制御す
ることができる陽極酸化方法およびその装置が得られ
る。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の陽極酸化装置の
第１および第２の実施例の構成を示す図である。 １……定電流電源、２……電解質溶液、３……半導体、
４……白金電極、５……定電圧電源、６……ダイオー
ド、７……演算増幅器、８……マイクロコンピュータ、
９……インターフェース、１０……電圧計、１１……定
電流電源、１２……定電圧電源。
第１および第２の実施例の構成を示す図である。 １……定電流電源、２……電解質溶液、３……半導体、
４……白金電極、５……定電圧電源、６……ダイオー
ド、７……演算増幅器、８……マイクロコンピュータ、
９……インターフェース、１０……電圧計、１１……定
電流電源、１２……定電圧電源。
Claims (2)
- 【請求項１】定電流電源と定電圧電源とを用意し、電解
溶液中で半導体を陽極として前記定電流電源により所定
の電流を定電流状態で通電して前記半導体表面に酸化膜
を成長せしめ、該酸化膜に印加される電圧があらかじめ
定められた電圧値に達したことを検出して電源を前記定
電流電源から前記定電圧電源に切り替え、これにより該
酸化膜に該定電圧電源による定電圧状態の電圧を印加す
ることを特徴とする陽極酸化方法。 - 【請求項２】陽極酸化膜を形成する試料に定電流を通電
する定電流電源と、前記試料に定電圧を印加する定電圧
電源と、前記定電流電源と前記定電圧電源とに結合して
前記定電流電源による定電流状態の通電と前記定電圧電
源による定電圧状態の印加とを切り替える手段とを含む
電源を有することを特徴とする陽極酸化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164440A JPH0616507B2 (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 陽極酸化方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164440A JPH0616507B2 (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 陽極酸化方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142921A JPS6142921A (ja) | 1986-03-01 |
| JPH0616507B2 true JPH0616507B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=15793201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164440A Expired - Lifetime JPH0616507B2 (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 陽極酸化方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616507B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084087B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1996-01-17 | 工業技術院長 | ＩｎＳｂ素子の製造方法 |
| JP2657888B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1997-09-30 | シグマメルテック株式会社 | 陽極酸化方法および装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949689B2 (ja) * | 1977-01-12 | 1984-12-04 | 日本電気株式会社 | 陽極酸化方法 |
| JPS5580368A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5914905A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | 松下電工株式会社 | 集成化粧単板の製法 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP59164440A patent/JPH0616507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142921A (ja) | 1986-03-01 |
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