JPH0888366A

JPH0888366A - Ｍｉｓ構造の製造方法

Info

Publication number: JPH0888366A
Application number: JP22178094A
Authority: JP
Inventors: Naoki Inoue; 直樹井上; Shigeru Morikawa; 茂森川; Takeshi Takagi; 剛高木
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP3421437B2

Abstract

(57)【要約】【目的】例えばガラス基板上に、良質のゲートを形成
することが可能なＭＩＳ構造の製造方法を得る。【構成】基板に対して、半導体層２１、絶縁体層２
２、金属よりなる電極５４を備えるＭＩＳ構造を製造す
るにあたって、半導体層２１としての単結晶もしくは多
結晶シリコンからなるシリコン層を基板表面上に形成す
る第１工程と、前記第１工程により得られたシリコン層
の上方空間に酸化性ガスを導くとともに、酸化性ガスに
紫外光を照射して、シリコン層の表面に酸化処理層２３
を形成する紫外線処理工程と、前記紫外線処理工程をお
こなった後、シリコン層の上に、絶縁性を有するシリコ
ン化合物からなる絶縁体層２２を形成する第２工程とを
備えて、ＭＩＳ構造を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板に対して半導体
層、絶縁体層、金属よりなる電極を備えるＭＩＳ構造の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型のガラス基板上に駆動回路を内蔵し
た液晶パネルの製造は、今日、高品位テレビ等の実現を
目的として、非常に注目されている。このような液晶パ
ネル等として利用される高性能の薄膜トランジスター
（以下、ＴＦＴと称する）には、駆動制御用にゲートが
設けられる。このゲートには、基板表面側に多結晶シリ
コン層を、この層の上側に絶縁層を備え、さらにゲート
電極を備えたものが一般的である（この構成により、ゲ
ート部はＭＩＳ構造を成している）。さて、今日、この
ようなＭＩＳ構造を製造する場合は、以下の様な工程を
採ることで、価格等の面で有利なガラス基板を使用でき
る低温化手法が提案されている。即ち、半導体層として
の多結晶シリコン層を形成するに、ガラス基板上にアモ
ルファスシリコンをプラズマＣＶＤにより堆積し、さら
に、この堆積層をエキシマレーザーアニールにより処理
して、これを溶融凝固させて、多結晶シリコンを得る。
次に、形成された多結晶シリコン層の表面に酸化シリコ
ン（ＳｉＯ₂）或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）等のシリ
コン絶縁体層を、ＥＣＲ−ＣＶＤにより形成する。そし
て、このようにして形成された絶縁体層の表面にゲート
電極を備えるのである。この工程を図４に示した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記手
法は、廉価なガラス基板上にＭＩＳ構造となっているゲ
ートを構成できるため好ましくはあるが、エキシマレー
ザーアニールにより結晶化された多結晶は、結晶粒の大
きさが面内で均一でなく、作製したＴＦＴの特性がバラ
付くといった問題がある。また、ＥＣＲ−ＣＶＤを使用
するため、露出した多結晶シリコン表面に、絶縁膜（絶
縁体層）を堆積した場合、多結晶シリコン表面が界面と
なり、低い界面準位密度の良好な界面を得ることは困難
で、これを克服しようとすると水素プラズマによる表面
クリーニング等の特別な処理が必要となる。また、ＥＣ
Ｒ−ＣＶＤ法では、ステップカバレッジ（段差被覆性）
が悪く、絶縁不良などの問題がある。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたもので、例えばガラス基板上に、良質のゲー
トを形成することが可能であり、上記した問題を解消す
ることができるＭＩＳ構造の製造方法を得ることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による請求項１に係わるＭＩＳ構造の製造方法
の第１の特徴手段は、半導体層としての単結晶もしくは
多結晶シリコンからなるシリコン層を基板表面上に形成
する第１工程と、第１工程により得られたシリコン層の
上方空間に酸化性ガスを導くとともに、酸化性ガスに紫
外光を照射して、シリコン層の表面に酸化処理層を形成
する紫外線処理工程と、紫外線処理工程をおこなった
後、シリコン層の上に、絶縁性を有するシリコン化合物
からなる絶縁体層を形成する第２工程とを備えたことに
ある。さらに、本発明による請求項２に係わるＭＩＳ構
造の製造方法の本願第２の特徴手段は、前記第１の特徴
手段において、前記第１工程において半導体層を形成す
るに、ハロゲン化モノシランと水素、もしくはハロゲン
化モノシランとジシランと水素を組み合わせた第１原料
ガスを基板の表面上方に導き、この第１原料ガスを光励
起できる波長の励起光を第１原料ガスに照射して、光励
起気相成長法により、前記基板表面上に選択的に前記多
結晶シリコンを形成し、前記第２工程において前記絶縁
体層を形成するに、シリコンを供給可能なシリコン源ガ
スと、酸素を供給可能な酸素源ガスまたは窒素を供給可
能な窒素源ガスとを組み合わせた第２原料ガスを、前記
基板の上方に導き、前記第２原料ガスを光励起できる波
長の励起光を前記第２原料ガスに照射して、光励起気相
成長法により、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）層または窒化
シリコン（ＳｉＮ）層を形成することにある。上記本願
第２の特徴手段において、前記ハロゲン化モノシラン
が、塩化モノシラン（ＳｉＨ_xＣｌ_4-x,ｘ＝０，１，
２，３）、又は弗化モノシラン（ＳｉＨ_xＦ_4-x,ｘ＝
０，１，２，３）であることが好ましい。これが、請求
項３に係わるＭＩＳ構造の製造方法の本願第３の特徴手
段である。上記本願第２又は第３の特徴手段において、
前記励起光が、エキシマレーザー又はエキシマランプか
ら照射される紫外光であることが好ましい。これが、請
求項４に係わるＭＩＳ構造の製造方法の本願第４の特徴
手段である。上記本願第４の特徴手段において、前記エ
キシマレーザーが、ＡｒＦエキシマレーザーであること
が好ましい。これが、請求項５に係わるＭＩＳ構造の製
造方法の本願第５の特徴手段である。

【０００６】

【作用】本願第１の特徴手段においては、第１工程にお
いて半導体層が、第２工程において、前記半導体層の上
部側に絶縁体層が形成される。そして、この第１工程と
第２工程との間に、紫外線処理工程が入る。そして、半
導体層と絶縁体層との層境界に酸化処理層が形成され
る。この層境界の性状が問題となる（多結晶シリコンの
場合が特に問題となる）が、本願のように、例えば、露
出した多結晶シリコンの表面に絶縁体層を形成（堆積）
しようとすると、この多結晶シリコン表面が界面となる
ため、そのままでは、低い界面準位密度の良好な界面と
はならない。しかしながら、紫外線処理工程を経て、多
結晶シリコン（或いは単結晶シリコン）の表面を紫外線
酸化すると、界面準位密度の小さい良好な良好な多結晶
シリコン（或いは単結晶シリコン）／絶縁体層界面を形
成できる。ここで、この処理工程は、光励起手法による
ため低温工程となっており、界面は良好に保持され、Ｃ
−Ｖ特性も良好となる。

【０００７】さらに、本願第２の特徴手段においては、
第１工程において、第１原料ガスとして、ハロゲン化モ
ノシランと水素、もしくはハロゲン化モノシランとジシ
ランと水素との組み合わせが採用される。これらのガス
は、基板上に多結晶シリコンを堆積することが可能であ
る。このことは、今般、発明者らによって確認されたこ
とである。ここで、ハロゲン化モノシランを使用する場
合は、この原料よりハロゲンラジカルを発生できるた
め、このラジカルによるエッチングを有効に利用して、
良質な多結晶シリコンを得ることができる。さらに、ハ
ロゲン化モノシランとジシランとを共に、第１原料ガス
として使用する場合は、ハロゲン化ラジカルによるエッ
チング作用の利点を確保するとともに、両方のガスによ
り反応を促進して、高い速度で、多結晶シリコンを得る
ことができる。さらに、水素は結晶成長最表面のシリコ
ンの未結合手を終端し、ガス中のシリコン前駆体の表面
泳動を助長させて、結晶成長を促す。さらに、第２工程
においては、シリコン絶縁体層を形成する酸化シリコン
もしくは窒化シリコンを形成するのに、夫々必要な第２
原料ガスを基板上に導いて、層形成をおこなう。ここ
で、シリコン源ガスとしてはシラン（ＳｉＨ₄），ジシ
ラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）、トリシラン（Ｓｉ₃Ｈ₈）等を挙げる
ことができる。さらに、酸素源ガスとしては、一酸化二
窒素（Ｎ₂Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）、酸素、オゾン等を挙げる
ことができる。一方、窒素源ガスとしてはアンモニア
（ＮＨ₃）、ヒドラジン（Ｎ₂Ｈ₄）等を挙げることがで
きる。この方法においては、半導体層、酸化処理層、絶
縁体層の形成において、それらが光励起気相成長法によ
るため、比較的低温での層形成（成膜）が可能であり、
さらに、第１工程、紫外線処理工程、第２工程を、例え
ば同一の成長室内で、連続的におこなうことができ、製
品の性能に悪影響を与える、装置間移動、雰囲気ガスの
変化等を最小に抑えて良好な製品を得ることができる。
この連続膜層形成の効果は非常に大きく、ＴＦＴの特性
が安定する。

【０００８】さらに、本願第３の特徴手段においては、
ハロゲンラジカルの供給源として塩化モノシラン（Ｓｉ
Ｈ_xＣｌ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）、又は弗化モノシラ
ン（ＳｉＨ_xＦ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）を採用する。
そして、これらの化合物から励起光により、シリコンが
層形成材料として、ハロゲンラジカルが酸素等の不純物
あるいは不正配位シリコンのエッチング材料として供給
されて、成膜（層形成）が起こる。ここで、同じくハロ
ゲンラジカルを供給する場合においても、こられらの化
合物は、入手が容易であるとともに、劇物に指定されて
いる例えば塩素ガス等に比べれば安全で、取り扱いが容
易である。さらに、ジシラン系の化合物でもないため、
価格的にも有利であり、実生産性についても優れてい
る。本願第４の特徴手段においては、励起光の照射源と
してエキシマレーザー、エキシマランプを採用すること
により、この光源から、波長が安定しているとともに、
比較的大きなエネルギーの励起光を得て、多結晶シリコ
ンの形成、さらには絶縁体層の形成を行える。本願第５
の特徴手段においては、少なくとも、１９３ｎｍの紫外
光を照射可能なＡｒＦエキシマレーザーを使用して、ハ
ロゲン化モノシランもしくはジシランを適切に励起する
ことにより、多結晶シリコンを堆積させることができ
る。

【０００９】

【発明の効果】従って、比較的簡単な構成の装置を使用
して、実用性の高い安定した特性のＴＦＴのゲート等を
構成するＭＩＳ構造を、安全且つ経済的な原料ガスを使
用して、容易に形成できるＭＩＳ構造の製造方法を得る
ことができた。

【００１０】

【実施例】図１は発明の実施に使用する光励起気相成長
装置１の概略図である。真空ポンプ２によって所定の真
空度に排気される成長室３内に、サセプタ４に保持され
た基板５（例えばガラス基板；Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５
９）が収納されており、加熱機構としてのヒータ６によ
って所定の温度に加熱されるようになっている。この成
長室３に対して、その室３内に原料ガスを供給可能な原
料ガス供給機構７が備えられており、ガス導入管８を経
由して原料ガスを供給するようにしている。一方、成長
室３に対して、基板表面付近のガス雰囲気を励起可能な
励起光９を照射可能な光源１０が備えられている。膜層
形成にあたっては、光源１０からの入射窓１１を通し
て、水平配置の基板表面に対してこれとほぼ平行に、励
起光９を照射する。ここでは、光源１０は、具体的に
は、発振波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザ
ーである。この波長の励起光は、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）
を直接励起可能である。即ち、Ｓｉ₂Ｈ₆は約２２０ｎｍ
付近に電子状態励起に伴う光吸収の吸収端を持っている
ため、結晶性シリコンの形成にあたって、ＡｒＦエキシ
マレーザーにより、直接これが励起されて、分子結合の
解離を起こす。

【００１１】以下さらに、上記の原料ガス供給機構７及
び成膜制御系１００について説明する。この原料ガス供
給機構７としては、ハロゲン化モノシランと水素もしく
はハロゲン化モノシランとジシランと水素を組み合わせ
た第１原料ガスを供給可能な第１原料ガス供給機構７ａ
と、シリコンを供給可能なシリコン源ガスと、酸素を供
給可能な酸素源ガスまたは窒素を供給可能な窒素源ガス
とを組み合わせた第２原料ガスを供給可能な第２原料ガ
ス供給機構７ｂと、さらに、酸化性ガスを供給可能な酸
化性ガス供給機構７ｃが備えられている。ここで、前記
ハロゲン化モノシランは、塩化モノシラン（ＳｉＨ_xＣ
ｌ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）、又は弗化モノシラン
（ＳｉＨ_xＦ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）等である。前記
シリコン源ガスとはシラン（ＳｉＨ₄）、ジシラン（Ｓ
ｉ₂Ｈ₆）、トリシラン（Ｓｉ₃Ｈ₈）等で、前記酸素源ガ
スとは一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、
一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）等で、前記
窒素源ガスとはアンモニア（ＮＨ₃）、ヒドラジン（Ｎ₂
Ｈ₄）等で、酸化性ガスとは酸素、オゾン等である。絶
縁体として酸化シリコンを得たい場合に、シリコン源ガ
スと酸素源ガスとの組み合わせが選択され、窒化シリコ
ンを得たい場合に、シリコン源ガスと窒素源ガスとの組
み合わせが選択される。図１においては、第１原料ガス
として、ジシランとジクロルモノシランと水素を、酸化
性ガスとしては酸素を、さらに、第２原料ガスとしてシ
ランおよび一酸化二窒素を使用する例を示している。

【００１２】一方、前記第１原料ガス供給機構７ａよ
り、第１原料ガスをサセプタ４上に載置される基板５の
表面上方に導き、励起光９を照射して、基板５の表面上
に選択的に半導体層２１としての多結晶シリコンを形成
する半導体層形成手段１０１と、前記第２原料ガス供給
機構７ｂより、第２原料ガスを前記基板５の上方に導
き、励起光９を照射して、絶縁体層２２としての窒化シ
リコン（ＳｉＮ）層、もしくは酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂）層を、半導体層２１の上側に形成する絶縁体層形
成手段１０２とが備えられている。そして、図１に示す
ように、上記２者の手段１０１、１０２に加えて、前記
半導体層形成手段１０１による半導体層２１の形成の後
で、前記絶縁体層形成手段１０２による絶縁体層２２の
形成の前に、酸化性ガス供給機構７ｃより基板５の上方
空間に酸化性ガスを導き、この酸化性ガスに紫外光を照
射して、多結晶シリコンの表面に、酸化処理層２３を形
成する紫外線処理手段１０３を備えている。

【００１３】以上が本願の光励起気相成長装置１の構成
であるが、以下、本願のＭＩＳ構造の製造方法によっ
て、ＴＦＴ５０のゲート部５１を製造する手順を説明す
る。このゲート部５１は図２に示すように、前記のガラ
ス基板５２からなる基板側に多結晶シリコンから成る半
導体層２１を、さらに、この半導体層２１の上部側に絶
縁性を有するシリコン化合物からなる絶縁体層２２を備
えて構成されている。図２において、５３は、夫々対応
する半導体部位に対する電極部であり、５４はゲート電
極である。さらに、半導体層２１の両端にはトランジス
タを形成するためのｎ型多結晶シリコン部５５が備えら
れている。さて、本願の手法においては、製造工程は、
以下に詳細に説明する第１工程、紫外線処理工程、第２
工程を備えて構成される。ここで、全ての工程は、単
一、同一の成長室３内で、連続して行われる。

【００１４】以下さらに、具体的に説明する。以下の例
においては、絶縁体層として酸化シリコン層を形成する
ものを示す。１基板上に半導体層を形成する第１工程（半導体層形
成手段による）この工程は、半導体層２１を形成する場合に、ジシラ
ン、ジクロルシラン、水素を含む第１原料ガスを基板５
の表面上方に導き、第１原料ガスを光励起できる波長の
励起光を第１原料ガスに照射して、光励起気相成長法に
より、基板の表面上に選択的に多結晶シリコンを形成す
る工程である。具体的な実施条件を以下に箇条書きす
る。成膜温度２００〜４５０℃ ガス流量ジシラン０．５〜３ｃｃ／ｍｉｎジクロルシラン５〜５０ｃｃ／ｍｉｎ水素２０〜３００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力０．１〜１０ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）１０〜１００ｍＪ×１０〜１００Ｈｚ上記条件の範囲において、結晶性シリコンの形成速度
に、差があるものの、所望の多結晶シリコン膜を得るこ
とができた。各ガスの流量比は上記の範囲で選択するの
が好ましい。

【００１５】但し、上記の実施条件において、以下の条
件が最も好ましかった。成膜温度３５０℃ ガス流量ジシラン２ｃｃ／ｍｉｎジクロルシラン３０ｃｃ／ｍｉｎ水素２００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力３ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）３０ｍＪ×１００Ｈｚ

【００１６】２半導体層の表面に酸化処理層を形成す
る紫外線処理工程（紫外線処理手段による）この工程は、基板５の、上方空間に酸素を導くととも
に、酸素に紫外光を照射して、半導体層２１の表面に、
酸化処理層２３を形成する工程である。実施条件を以下
に箇条書きする。処理温度１００〜４５０℃ ガス流量酸素１００〜１０００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力０．１〜１００ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）１０〜１００ｍＪ×１０〜１００Ｈｚこれらの条件の範囲において、半導体層２１の表面に２
ｎｍ深さの酸化処理層２３を形成することができた。

【００１７】但し、上記の実施条件において、以下の条
件が最も好ましかった。処理温度３５０℃ ガス流量酸素５００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力１０ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）３０ｍＪ×１００Ｈｚ

【００１８】３半導体層上に酸化シリコンの絶縁体層
を形成する第２工程（絶縁体層形成手段による）この工程は、以上の工程を経た後、シリコンを供給可能
なシランと、酸素を供給可能な一酸化二窒素とを組み合
わせた第２原料ガスを、基板５の上方に導き、第２原料
ガスを光励起できる波長の励起光を第２原料ガスに照射
して、光励起気相成長法により、酸化シリコン層を、半
導体層２１の上方側に形成する工程である。具体的な実
施条件を以下に箇条書きする。成膜温度２００〜４５０℃ ガス流量シラン１〜１０ｃｃ／ｍｉｎ一酸化二窒素１０〜５００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力０．１〜５０ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）１０〜１００ｍＪ×１０〜１００Ｈｚこれらの条件の範囲において、酸化シリコンの形成速度
に、差があるものの、所望の絶縁膜を得ることができ
た。

【００１９】但し、上記の実施条件において、以下の条
件が最も好ましかった。成膜温度３５０℃ ガス流量シラン４ｃｃ／ｍｉｎ一酸化二窒素４００ｃｃ／ｍｉｎ成膜操作圧力１５ＴｏｒｒレーザーＡｒＦ（１９３ｎｍ）３０ｍＪ×１００Ｈｚ

【００２０】以上の工程を経た後、ゲート電極を設け
て、ゲート部を構成した。結果、同一の成長室３内で、
供給すべき原料ガス及び形成条件を少々、変化させるだ
けで、所望のＭＩＳ（上記の例の場合はＭＯＳ）構造を
得ることができた。本願の手法を採用する場合は、ステ
ップカバレージが良好であるとともに、多結晶シリコン
層と絶縁体層との界面準位密度も１×１０¹¹ｃｍ^-2ｅＶ
^-1がえられていた。そして、ＭＯＳダイオードのＣ−Ｖ
特性に関しても、ＥＣＲ−ＣＶＤで得られる程度の良好
な特性のものが得られた。本願の方法を採用して得られ
たＭＩＳ構造（実質上はＭＯＳダイオード）のＣ−Ｖ特
性を図３に示した。図において、横軸はゲート電圧
（Ｖ）であり、縦軸は最大容量（Ｃｍａｘ）に対する容
量比（％）を示している。図において、実線が本願のも
のを、破線がＥＣＲ−ＣＶＤによるものを、一点鎖線が
ＬＴＯ（低温ＣＶＤ）によるものを、さらに二点鎖線が
ＡＰＣＶＤ（常圧ＣＶＤ）によるものを示している。こ
れらの状態から判明するように、本願のものが、最もシ
ャープな立ち上がりを示しており、良質のゲートが構成
されていることが判る。

【００２１】〔別実施例〕上記の実施例においては、多
結晶シリコンを得る場合に、水素の他ジシランとジクロ
ルシランとを組み合わせて第１原料ガスとしたが、形成
速度を問題にしなければ、ジクロルシランに代表される
ハロゲン化シラン単独でも、これを励起・分解してハロ
ゲンラジカルを系内に得て、これにより不純物、不正配
位置シリコン等をエッチングしながら、形成をおこなう
ことも可能である。ハロゲン化シランとしては、ＳｉＨ
₂Ｃｌ₂、ＳｉＨ₂Ｆ₂、ＳｉＣｌ₄等を使用でき、これ
らの励起光としては、波長１５７ｎｍ、１７２ｎｍ、１
９３ｎｍ等の紫外光を使用して結晶性シリコンの形成を
おこなうことができる。この場合は、シリコン、エッチ
ング用のラジカル原料を共に、単一の原料ガスにより供
給することとなるため、例えば、原料ガス供給量等の条
件が広がり、より実用的な結晶性シリコンの形成方法と
なる。さらに、上記の実施例において、多結晶シリコン
を得る場合に、励起光の光源として、発振波長１９３ｎ
ｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いた例について説明し
たが、原料ガスを励起できる波長を有するものであれ
ば、他のエキシマレーザー（例えばＦ₂レーザー、Ａｒ
Ｃｌレーザー等）を使用することも可能である。さら
に、本発明による効果を得るためには、特にレーザーを
用いる必要はなく、発振波長１７２ｎｍのエキシマラン
プ等を使用することも可能である。また、レーザーの照
射方向にあっては、図示するように、基板方向と平行に
位置させる他、基板の上部から垂直に照射する構成で
も、多結晶シリコンの形成をおこなうことができる。さ
らに、上記の実施例においては、ガラス基板を使用する
場合について説明したが、本願においては、形成温度が
従来のものより低く設定できるために、単結晶基板の
他、多結晶基板、非晶質基板を使用することも可能であ
る。また、本願の場合は、半導体層と絶縁体層との間に
紫外線による酸化処理層を形成することが、界面状態を
良好に維持する上で重要なのであり、半導体層及び絶縁
体層の形成方法は、この課題に対しては問われず、任意
の公知技術を利用できる。ここで、本願のようにＴＦＴ
のゲート部における多結晶シリコンからなる半導体層と
絶縁体層との界面に、本願の手法を適応すると、とく
に、ＴＦＴの特性を良好に保つことができる。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】光励起気相成長装置の構成を示す図

【図２】ＴＦＴのゲート部の構成を示す図

【図３】ＭＩＳ構造のＣ−Ｖ特性を示す図

【図４】低温においてＴＦＴを製造可能な従来の工程の
組み合わせを示す図

【符号の説明】

１光励起気相成長装置３成長室４サセプタ５基板６加熱機構７原料ガス供給機構７ａ第１原料ガス供給機構７ｂ第２原料ガス供給機構７ｃ酸化性ガス供給機構９励起光１０光源２１半導体層２２絶縁体層２３酸化処理層１０１半導体層形成手段１０２絶縁体層形成手段１０３紫外線処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｘ 29/43 29/78 Ｈ０１Ｌ 29/78 ３０１Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して半導体層（２１）、絶縁体
層（２２）、金属よりなる電極（５４）を備えるＭＩＳ
構造の製造方法であって、前記半導体層（２１）としての単結晶もしくは多結晶シ
リコンからなるシリコン層を基板表面上に形成する第１
工程と、前記第１工程により得られた前記シリコン層の上方空間
に酸化性ガスを導くとともに、前記酸化性ガスに紫外光
を照射して、前記シリコン層の表面に酸化処理層（２
３）を形成する紫外線処理工程と、前記紫外線処理工程をおこなった後、前記シリコン層の
上に、絶縁性を有するシリコン化合物からなる前記絶縁
体層（２２）を形成する第２工程とを備えたＭＩＳ構造
の製造方法。
【請求項２】前記第１工程において前記半導体層（２
１）を形成するに、ハロゲン化モノシランと水素とを組
み合わせた第１原料ガス、もしくはハロゲン化モノシラ
ンとジシランと水素とを組み合わせた第１原料ガスを基
板（５２）の表面上方に導き、この第１原料ガスを光励
起できる波長の励起光（９）を第１原料ガスに照射し
て、光励起気相成長法により、前記基板表面上に選択的
に前記多結晶シリコンを形成し、前記第２工程において前記絶縁体層（２２）を形成する
に、シリコンを供給可能なシリコン源ガスと、酸素を供
給可能な酸素源ガスまたは窒素を供給可能な窒素源ガス
とを組み合わせた第２原料ガスを、前記基板（５）の上
方に導き、前記第２原料ガスを光励起できる波長の励起
光（９）を前記第２原料ガスに照射して、光励起気相成
長法により、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）層または窒化シ
リコン（ＳｉＮ）層を形成する請求項１記載のＭＩＳ構
造の製造方法。
【請求項３】前記ハロゲン化モノシランが、塩化モノ
シラン（ＳｉＨ_xＣｌ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）、又は
弗化モノシラン（ＳｉＨ_xＦ_4-x,ｘ＝０，１，２，３）
である請求項２記載のＭＩＳ構造の製造方法。
【請求項４】前記励起光（９）が、エキシマレーザー
又はエキシマランプから照射される紫外光である請求項
２又は３記載のＭＩＳ構造の製造方法。
【請求項５】前記エキシマレーザーが、ＡｒＦエキシ
マレーザーである請求項４記載のＭＩＳ構造の製造方
法。