JPH0685240A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

Info

Publication number
JPH0685240A
JPH0685240A JP4260621A JP26062192A JPH0685240A JP H0685240 A JPH0685240 A JP H0685240A JP 4260621 A JP4260621 A JP 4260621A JP 26062192 A JP26062192 A JP 26062192A JP H0685240 A JPH0685240 A JP H0685240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
insulating film
integrated circuit
film
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4260621A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3233699B2 (ja
Inventor
Shuji Sakuma
周治 佐久間
Kiminori Atsumi
公則 渥美
Tsutomu Ishizaki
勉 石崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sangi Co Ltd
Original Assignee
Sangi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sangi Co Ltd filed Critical Sangi Co Ltd
Priority to JP26062192A priority Critical patent/JP3233699B2/ja
Publication of JPH0685240A publication Critical patent/JPH0685240A/ja
Priority to US08/408,257 priority patent/US5780869A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3233699B2 publication Critical patent/JP3233699B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28158—Making the insulator
    • H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28264—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being a III-V compound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/5329—Insulating materials
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28158—Making the insulator
    • H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
    • H01L21/28194—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation by deposition, e.g. evaporation, ALD, CVD, sputtering, laser deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/51—Insulating materials associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 Si単結晶基板上に、リン酸塩、特にリン酸カ
ルシウム系化合物よりなる絶縁膜を有し、その上に導伝
性蛋白質、チトクロムＣ及び／又はミトコンドリア電極
を有する半導体集積回路。 【効果】 絶縁膜としてリン酸カルシウム系化合物を使
用することにより、チトクロムＣ及び／又はミトコンド
リアを一定方向に強固な結合に配列することができ、電
流（電子）が隣接する電極に飛び移らないので半導体素
子間々隔及び回路幅及び電極の線巾を狭めることがで
き、小型で効率的な集積回路を組立てることが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路、詳し
くはSi単結晶基板上に、リン酸塩、特にリン酸カルシウ
ム系化合物、よりなる絶縁膜を有し、その上に導伝性蛋
白質、例えばシトクロムＣ及び／又はミトコンドリア、
よりなる電極を付着させた半導体集積回路に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路は、純粋なSi単
結晶基板上に、不純物としてAs、Ｐ、Sbなどの５価の価
電子をもつ原子を少量加えたｎ型半導体、不純物として
Ｂ、Ga、Inなどの３価の価電子をもつ原子を少量加えた
ｐ型半導体及びその間を結合させた導伝性金属電極の組
合せよりなっている。
【０００３】純粋な単結晶よりなるSi基板を常法により
充分浄化した後基板表面にSiO2又はタンタルオキサイド
などの絶縁膜を形成させ、Si表面を外気に対して遮蔽す
ることにより、Si表面の電気的に不安定な特性を除去す
るとともに、素子間の金属電極との分離、不純物を特定
の場所に拡散させるための拡散防止マスク、誘電体とし
てのコンデンサー及びＭＯＳ電界効果型トランジスター
ゲート部分として利用している。
【０００４】SiO2膜の形成は、熱酸化法、ＣＶＤ法、陽
極酸化法などにより行われ、形成されたSiO2膜はフォト
リゾグラフィー工程により所望の形状に加工され、不純
物拡散工程を行ってSiO2膜の存在しない部分に、ｎまた
はｐ型領域を形成し、その後、Al、Auなどの導伝性金属
電極を蒸着により附着させる。この電極は、所定の場所
に、一様にかつ平坦な薄膜で形成される必要があり、薄
膜中に不純物、例えばO2を混入し、金属薄膜と化合物が
形成されることを避ける必要がある。
【０００５】このように、半導体集積回路はSi基板の選
択が重要な因子となることは勿論であるが、SiO2絶縁膜
の形成、金属電極の形成などが、その性能に重要な影響
を及ぼすことは明らかである。然しながら、応々に、金
属電極が接近して、電子が隣りの電極に飛び移り、集積
回路として使用する場合、その性能を低下させることが
発生する。このため金属電極の線巾、及び回路の間隔が
狭い程小型で効率的な集積回路ができるにもかかわら
ず、現状では、金属電極の線巾は最小でも0.１μｍ、回
路幅は0.２μｍ程度にしか狭められない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属電極線に較
べ、電流（電子）の方向性を一定にでき、電子が隣りの
素子に飛び移らないので、従来の金属電極より線巾を狭
くでき、回路間隔が狭くても、効率的に集積回路を作成
できる半導体集積回路を提供することを、本発明は課題
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、従来使用しているSi基板上のSiO2絶縁膜の代りに、
リン酸塩絶縁膜、望ましくはリン酸カルシウム、更に望
ましくは、ハイドロキシアパタイト、リン酸３カルシウ
ムなどの絶縁膜を使用し、Al、Auなどの導伝性金属電極
の代りに、導伝性蛋白質、例えばシトクロムＣ、ミトコ
ンドリアなど、の電極を使用することを、本発明は提案
する。
【０００８】絶縁膜として、リン酸塩膜を使用すること
により、（１００）、（１１０）、（１１１）などの平
板で、かつ結晶軸の方向が一定のSi基板上に、一定の条
件でリン酸塩が塗膜されると、非晶質なリン酸塩セラミ
ックス絶縁膜を基板表面に生成する。生成した絶縁膜
は、下層のSi基板の結晶軸の方向をとり、この方向は、
絶縁膜上の導伝性蛋白質の電子の移動方向の配列と一致
させることができる。例えば、シトクロムＣは、配列が
ａ軸方向でないと電子方向が一定化しないので、基板を
ａ軸方向に配列しているSi（１００）を使用する。
【０００９】導伝性蛋白質電極は、リン酸塩によりしっ
かり固定され、加えて配列、方向が定まっているので、
いくら回路の巾を狭めても、隣接する電極への電子の飛
び移りは生じない。
【００１０】Si基板上へのリン酸塩絶縁膜は、熱をあま
りかけないスパッタリング、イオンプレーテイング、化
学蒸着（ＣＶＤ）などの常法を使用して、クラックが生
じ難く、靭性が高く、緻密で硬く、耐摩耗性の薄膜を容
易に基板表面に形成でき、膜厚の制御も容易である。導
伝性蛋白質電極は、所定の場所に塗布し、吸着、印刷、
焼付けなどの方法により固定化する。ｎ型及ｐ型半導体
の調製は従来の方法に準じて実施することは容易であ
る。
【００１１】以下に絶縁膜としてハイドロキシアパタイ
トを、導伝性蛋白質としてシトクロムＣを用いた、逆バ
イアスしたpn接合で素子間絶縁をした場合のトランジス
タ、ダイオード、抵抗が接続された半導体ＩＣの回路素
子を具体的に説明する従来の半導体ＩＣの回路素子の断
面図を図１に、本発明によるそれの断面図を図２として
示した。図１及び図２において、ｐ形Si基板１及びｐ
型、ｎ型半導体を使用していることは同じであるが、図
１において絶縁膜としてSiO2皮膜２′を使用しているの
に対し、図２ではハイドロキシアパタイト膜２を絶縁膜
としており、又図１においてAl電極３′が使用されてい
るのに対し、図２では導伝性チトクロムＣ３が電極とし
て使用されている点が相違している。図１及び図２より
類推できるように、本発明による半導体集積回路は、従
来のSiO2絶縁膜の代りに、ハイドロキシアパタイト絶縁
膜を、従来のAl電極の代りに、チトクロムＣを使用する
以外は、従来の方法を使用して容易に製造することがで
きる。
【００１２】常法により、完全に洗浄々化されたｐ型Si
基板１に、スパッタリング法によりハイドロキシアパタ
イト皮膜２を蒸着させる。ハイドロキシアパタイト皮膜
を有するｐ型Si基板は、常法によるフォトリゾグラフィ
ー工程にかけられ、ｎ型、ｐ型半導体が形成される。ｎ
型ｐ型半導体が形成されたSi基板は、所定のｎ型、ｐ型
半導体をチトクロムＣで結合する。チトクロムＣは吸着
又は印刷、焼付けなどの方法により、半導体及びハイド
ロキシアパタイト絶縁膜表面に強固に結合される。
【００１３】
【発明の効果】リン酸塩絶縁膜を使用することにより、
導伝性蛋白質を配列方向性に方向性を与えることが可能
となり、電流（電子）の方向性を一定にできるので、隣
りに電子が飛び移ることがない。導伝性蛋白質の配向を
利用して、電子の移動速度、即ち電流を従来の導伝性金
属のそれより速めることが可能となる。又蛋白質は金属
より電極自体の中を狭めることが可能となり、電子が一
定方向にしか移動しないので電極間の巾を更に短縮でき
るので、小型で効率のよい集積回路がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体ＩＣの回路素子の１例の断面図で
ある。
【図２】本発明による半導体ＩＣの回路素子の１例の図
面図である。
【符号の説明】
１ ｐ型Si基板 ２′ SiO2絶縁膜 ２ ハイドロキシアパタイト絶縁膜 ３′ Al電極 ３ チトクロムＣ電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリコン単結晶の平滑な基板上に定着さ
    せたリン酸塩絶縁膜に、導伝性蛋白質を保持させた電極
    を有する半導体集積回路。
  2. 【請求項２】 リン酸塩絶縁膜がリン酸カルシウム系絶
    縁膜である請求項１の半導体集積回路。
  3. 【請求項３】 リン酸カルシウム系絶縁膜が、ハイドロ
    キシアパタイト及び／又はリン酸３カルシウム絶縁膜で
    ある請求項２の半導体集積回路。
  4. 【請求項４】 導伝性蛋白質が、シトクロムＣ及び／又
    はミトコンドリアである請求項１乃至３のいずれか１項
    である半導体集積回路。
JP26062192A 1992-09-04 1992-09-04 半導体集積回路 Expired - Fee Related JP3233699B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26062192A JP3233699B2 (ja) 1992-09-04 1992-09-04 半導体集積回路
US08/408,257 US5780869A (en) 1992-09-04 1995-03-22 Semiconductor integrated circuit means comprising conductive protein on insulating film of calcium phosphate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26062192A JP3233699B2 (ja) 1992-09-04 1992-09-04 半導体集積回路
US08/408,257 US5780869A (en) 1992-09-04 1995-03-22 Semiconductor integrated circuit means comprising conductive protein on insulating film of calcium phosphate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0685240A true JPH0685240A (ja) 1994-03-25
JP3233699B2 JP3233699B2 (ja) 2001-11-26

Family

ID=26544684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26062192A Expired - Fee Related JP3233699B2 (ja) 1992-09-04 1992-09-04 半導体集積回路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5780869A (ja)
JP (1) JP3233699B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0708483A2 (en) * 1994-10-20 1996-04-24 Kabushiki Kaisha Sangi Protein-based semiconductor integrated circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624964B2 (ja) * 1985-09-23 1994-04-06 東燃株式会社 リン酸カルシウム系ヒドロキシアパタイト及びその製造方法
US4764416A (en) * 1986-07-01 1988-08-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric element circuit using oxidation-reduction substances
DE3722941A1 (de) * 1986-07-11 1988-01-21 Mitsubishi Electric Corp Hybridschaltkreiselement und verfahren zu seiner herstellung
JP2548703B2 (ja) * 1986-07-11 1996-10-30 三菱電機株式会社 論理回路
JPS6399867A (ja) * 1986-10-17 1988-05-02 ペルメレツク電極株式会社 リン酸カルシウム化合物被覆複合材及びその製造方法
JPS63126548A (ja) * 1986-11-14 1988-05-30 Koken Co Ltd 吸着剤
JPH0383999A (ja) * 1989-08-28 1991-04-09 Hitachi Ltd 蛋白質配向膜の作成方法、該蛋白質配向膜からなる人工的構造体及びその用途
FI91573C (sv) * 1990-01-04 1994-07-11 Neste Oy Sätt att framställa elektroniska och elektro-optiska komponenter och kretsar
JP2778304B2 (ja) * 1991-09-17 1998-07-23 三菱電機株式会社 有機電子素子材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0708483A2 (en) * 1994-10-20 1996-04-24 Kabushiki Kaisha Sangi Protein-based semiconductor integrated circuit
EP0708483A3 (en) * 1994-10-20 1997-01-08 Sangi Kk Semiconductor circuit based on proteins
US5670827A (en) * 1994-10-20 1997-09-23 Kabushiki Kaisha Sangi Protein-based semiconductor integrated circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3233699B2 (ja) 2001-11-26
US5780869A (en) 1998-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3994758A (en) Method of manufacturing a semiconductor device having closely spaced electrodes by perpendicular projection
JP2850393B2 (ja) アルミニウム配線及びその製造方法
JP3342590B2 (ja) 半導体集積回路
JPH0685240A (ja) 半導体集積回路
JPH11233760A (ja) 金属、酸化膜及び炭化珪素半導体からなる積層構造体
JPS59172774A (ja) アモルファスシリコン薄膜トランジスタ
JPS58123724A (ja) 半導体装置
JPH0936379A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH05175428A (ja) 集積回路装置
JPS5984468A (ja) 半導体装置
JPS5948961A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002314036A (ja) 半導体装置
JPH08195486A (ja) ダイヤモンド電子素子
JPS59105339A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH053321A (ja) 半導体集積回路装置
JPS6132474A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPS61276256A (ja) 半導体装置
JPS62128151A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPS6193647A (ja) 半導体装置
JPH0864762A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS5879760A (ja) 多結晶薄膜半導体装置
JPH0353773B2 (ja)
JPH06152001A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH05304160A (ja) 半導体装置およびその製法
JPH10313012A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees