JPS61160943A - 酸化膜の形成方法 - Google Patents
酸化膜の形成方法Info
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- JPS61160943A JPS61160943A JP60001069A JP106985A JPS61160943A JP S61160943 A JPS61160943 A JP S61160943A JP 60001069 A JP60001069 A JP 60001069A JP 106985 A JP106985 A JP 106985A JP S61160943 A JPS61160943 A JP S61160943A
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Classifications
-
- 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
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は非晶質シリコン半導体の酸化方法に関するもの
でＭＯＳ （Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄａｔｉｏｎＳｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ）デバイスなどに利用される。
でＭＯＳ （Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄａｔｉｏｎＳｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ）デバイスなどに利用される。
従来の技術
従来、非晶質シリコンに酸化膜を簡便に形成する方法に
陽極酸化法がある。
陽極酸化法がある。
第６図に陽極酸化法で作成した素子の断面構造を示す。
１のステンレス・スチール基板にプラズマＣＶＤ法（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）を用いてＰを含んだｎ型伝導の水素化アモルファスシ
リコン（以下でａ−３ｉと記す）層を３００人形成し、
ｉ （１ｎｔｒｉｎｓｉｃ ）層ａ−３ｉ ３を約１μ
ｍ形成し、これをＫ Ｎｏ ａ Ｏ−０４勾ｔ／ｌのｅ
ｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ溶液で陽極酸化し、酸化層
４を形成し、該酸化層４の上にＡｕ電極６を形成する（
例えばＪａｐａｎｅｓｅ 。
ｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）を用いてＰを含んだｎ型伝導の水素化アモルファスシ
リコン（以下でａ−３ｉと記す）層を３００人形成し、
ｉ （１ｎｔｒｉｎｓｉｃ ）層ａ−３ｉ ３を約１μ
ｍ形成し、これをＫ Ｎｏ ａ Ｏ−０４勾ｔ／ｌのｅ
ｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ溶液で陽極酸化し、酸化層
４を形成し、該酸化層４の上にＡｕ電極６を形成する（
例えばＪａｐａｎｅｓｅ 。
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ、Ｖｏｌ、２１（１９８２）Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ
２１−２ 、 ＰＰ 、 ５７−８０ Ｍ、Ｍｏｎｉｗ
ａｅｔ 、ａｌ ” Ｐｏ１ｙ−８ｉａｎｄ、ａ−３ｉ
：ＨＭＯ８Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅｆｏｒ Ｌａｒｇｅ−
Ａｒｅａ、Ｈｉｇｈ 、５ｐａｔｉａｌ Ｒｅ５ｏｌｕ
ｔｉｏｎＰｈｏｔｏａｅｎｓｏｒ Ａｒｒａｙｓ ’
）。
ｓ、Ｖｏｌ、２１（１９８２）Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ
２１−２ 、 ＰＰ 、 ５７−８０ Ｍ、Ｍｏｎｉｗ
ａｅｔ 、ａｌ ” Ｐｏ１ｙ−８ｉａｎｄ、ａ−３ｉ
：ＨＭＯ８Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅｆｏｒ Ｌａｒｇｅ−
Ａｒｅａ、Ｈｉｇｈ 、５ｐａｔｉａｌ Ｒｅ５ｏｌｕ
ｔｉｏｎＰｈｏｔｏａｅｎｓｏｒ Ａｒｒａｙｓ ’
）。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の酸化方法では、安定な酸化層を得るこ
とが難しく、例えば第６図のように電圧源ｅで電圧印加
を行なったとき、電流計７で観測される電流（以下で暗
電流と呼ぶ）が十分に低い数値にすることが困難で、ま
た、ａ−Ｓｔと酸化層との間に界面準位が形成され、種
々のデバイスに応用する際の問題となっている。
とが難しく、例えば第６図のように電圧源ｅで電圧印加
を行なったとき、電流計７で観測される電流（以下で暗
電流と呼ぶ）が十分に低い数値にすることが困難で、ま
た、ａ−Ｓｔと酸化層との間に界面準位が形成され、種
々のデバイスに応用する際の問題となっている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡便な工程
で上記界面準位を増加させることなく酸化膜を形成する
方法を提供することを目的としている。
で上記界面準位を増加させることなく酸化膜を形成する
方法を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、ａ−３ｔを酸化性
溶液に浸漬し、またはａ−３ｔを酸素プラズマにて処理
することでａ−８ｉに酸化膜を形成する工程と、しかる
後に該酸化膜の形成したａ−８ｔを熱処理する工程から
なる酸化膜の形成方法である。
溶液に浸漬し、またはａ−３ｔを酸素プラズマにて処理
することでａ−８ｉに酸化膜を形成する工程と、しかる
後に該酸化膜の形成したａ−８ｔを熱処理する工程から
なる酸化膜の形成方法である。
作 用
本発明は上記した構成により、簡便に酸化膜を形成し、
かつ、酸化膜の不安定さとａ−３ｔと酸化膜の間の界面
準位の改善を熱処理工程で行なうものである。
かつ、酸化膜の不安定さとａ−３ｔと酸化膜の間の界面
準位の改善を熱処理工程で行なうものである。
実施例
実施例１
第１図は本発明の酸化膜を形成したフォトセンサーの一
実施例を示す素子の断面形状図である。
実施例を示す素子の断面形状図である。
単結晶シリコンまたはガラス基体１１に電極１２として
Ｍｏをスパッタリング法で形成しである。
Ｍｏをスパッタリング法で形成しである。
該基板に、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて約
２５０’Ｃの基板温度のもとてシランガスを高周波グロ
ー放電で分解せしめ、約１μｍの膜厚にａ−５ｉ ３を
被着形成する（ここで従来例と同意義のものは同一番号
を記した）。つぎに該ａ−８ｉ３を酸化性溶液（例えば
硝酸、塩酸、硫酸など）Ｋ浸漬することで酸化膜５を形
成する。このとき酸素プラズマにさらすことでも同様に
酸化膜５を形成することができる。ついで真空中にて熱
処理を行ない、該酸化膜５に透光性電極５としてＡｕを
約１００人形成し、フォトセンサとする。該フォトセン
サのＭｏ電極１２に正電位を、Ａｕ電極６に負電位を与
える電圧源６とａ−３ｔの暗電流及び入射光８による光
電流を測定する電流計７を接続する。
２５０’Ｃの基板温度のもとてシランガスを高周波グロ
ー放電で分解せしめ、約１μｍの膜厚にａ−５ｉ ３を
被着形成する（ここで従来例と同意義のものは同一番号
を記した）。つぎに該ａ−８ｉ３を酸化性溶液（例えば
硝酸、塩酸、硫酸など）Ｋ浸漬することで酸化膜５を形
成する。このとき酸素プラズマにさらすことでも同様に
酸化膜５を形成することができる。ついで真空中にて熱
処理を行ない、該酸化膜５に透光性電極５としてＡｕを
約１００人形成し、フォトセンサとする。該フォトセン
サのＭｏ電極１２に正電位を、Ａｕ電極６に負電位を与
える電圧源６とａ−３ｔの暗電流及び入射光８による光
電流を測定する電流計７を接続する。
＃Ｅ２図に上記構成の暗及び充電流特性図を示す。
比較のために酸化膜を形成せずにａ−３ｉに直接Ａｕ電
極をショットキー接解させ六ときの暗電流２１ａ及び光
電流２１ｂ特性も示す。この際の入射光は白色光３Ｌｘ
である。つぎに、硝酸に３０秒浸漬後にＡｕ電極を形成
した素子の暗電流２２ａ及び光電流２２ｂを示す。さら
に上記硝酸浸漬素子を真空中にて３００℃で３０分間の
熱処理を施したときの暗電流２３ａ及び光電流２３ｂを
示す。つぎに、硝酸浸漬を１分３０秒行ない、真空中に
て３００℃で３０分間の熱処理を施した素子の暗電流２
４ａ、光電流２４ｂを示す。
極をショットキー接解させ六ときの暗電流２１ａ及び光
電流２１ｂ特性も示す。この際の入射光は白色光３Ｌｘ
である。つぎに、硝酸に３０秒浸漬後にＡｕ電極を形成
した素子の暗電流２２ａ及び光電流２２ｂを示す。さら
に上記硝酸浸漬素子を真空中にて３００℃で３０分間の
熱処理を施したときの暗電流２３ａ及び光電流２３ｂを
示す。つぎに、硝酸浸漬を１分３０秒行ない、真空中に
て３００℃で３０分間の熱処理を施した素子の暗電流２
４ａ、光電流２４ｂを示す。
このように酸化層を形成し、熱処理を施すことでフォト
センサのノイズを決める暗電流を十分に低くすることが
できる。
センサのノイズを決める暗電流を十分に低くすることが
できる。
次いで熱処理の効果を見るために、ａ−８Ｌを硝酸に３
０秒浸漬し、各種の温度にて真空中で３０分間熱処理し
走ときの印加電圧５ｖのときの暗電流値を第３図に示す
。この図から明らかなように熱処理が有効に働くのは１
８０℃以上で４００℃以内である。
０秒浸漬し、各種の温度にて真空中で３０分間熱処理し
走ときの印加電圧５ｖのときの暗電流値を第３図に示す
。この図から明らかなように熱処理が有効に働くのは１
８０℃以上で４００℃以内である。
また上記熱処理効果は真空中で々くてもＮ２雰囲気中や
大気中Ａｒなどの不活性ガスやＨ２ガス中にても同様の
効果を示す。
大気中Ａｒなどの不活性ガスやＨ２ガス中にても同様の
効果を示す。
実施例２
次に本発明の他の実施例について説明する。
第４図は他の実施例で本発明を用いたＦＥＴ（Ｆｉｅｌ
ｄ ｌ！：ｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の断面
を示す。
ｄ ｌ！：ｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の断面
を示す。
ガラス等の絶縁性基板４１にソース電極４２とドレイン
電極４３を八βで形成し、プラズマＣＶＤにてａ−８ｉ
３を０．６μｍ厚に被着させ、しかる後、酸素プラズマ
中にて２０分保持し、酸化膜４を形成する。つぎに真空
中にて２８０℃で４０分間熱処理を行ない、Ａ２のゲー
ト電極４６をパターン形成する。このときのチャンネル
長は６０μｍ、チャンネル幅は５００μｍである。この
ＦＥＴの静特性として第６図にドレイン電流とゲート電
圧特性を示す。比較のために熱処理をしないＦＥＴの特
性を６１に、本発明の特性を６２に示す。このように本
発明によるとオン／オフ比が１０５以上であり、オフ電
流が２ケタ低く改善できる。 。
電極４３を八βで形成し、プラズマＣＶＤにてａ−８ｉ
３を０．６μｍ厚に被着させ、しかる後、酸素プラズマ
中にて２０分保持し、酸化膜４を形成する。つぎに真空
中にて２８０℃で４０分間熱処理を行ない、Ａ２のゲー
ト電極４６をパターン形成する。このときのチャンネル
長は６０μｍ、チャンネル幅は５００μｍである。この
ＦＥＴの静特性として第６図にドレイン電流とゲート電
圧特性を示す。比較のために熱処理をしないＦＥＴの特
性を６１に、本発明の特性を６２に示す。このように本
発明によるとオン／オフ比が１０５以上であり、オフ電
流が２ケタ低く改善できる。 。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、きわめて簡単
な方法で酸化膜が形成され、かつ、ＭＯ８構造の素子を
作成したときに酸化膜作成時の特性劣化を押さえること
ができ、実用的にきわめて有用である。
な方法で酸化膜が形成され、かつ、ＭＯ８構造の素子を
作成したときに酸化膜作成時の特性劣化を押さえること
ができ、実用的にきわめて有用である。
第１図は本発明の一実施例におけるフォトセンサの断面
図、第２図は本発明のフォトセンサの特性を示す電圧・
電流特性図、第３図は熱処理効果を示す特性図、第４図
は本発明の他の実施例のＦＥＴの断面図、第６図はこの
ＦＥＴの特性図、第６図は従来のフォトセンサの断面図
である。 ３・・・・・・水素化アモルファス・シリコン、４・・
・・・・酸化膜、５・・・・・・Ａｕ電極、１２・・・
・・・Ｍｏ電極、４２・・・・・・ンース電極、４３・
・・・・・ドレイン電極、４６・・・ゲート電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏 男 ほか１名１２−
一一門ａｔ極 第３図 処理逼＊ Ｃｃ） 第５図 第６図 手続補正書（方式） 昭和６０年 ５月２Ｚ 日 ２発明の名称 酸化膜の形成方法 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
大佐 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番稲松下電器
産業株式会社内 補正の内容 （１）明細書第２頁第７行のｒｅｔｈｙ ｌｅｎｅｇｌ
ｙｃｏＪを「エチレングリ：Ｉ −／ｌ／ （ｅｔｈｙ
ｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）」に補正します。 （２）同第２頁第９行から第１４行のｒＪａｐａｎｅｓ
ｅ・・・・・・Ａｒｒａｙｓ” 」を［ジャパニズ ジ
ャーナルオプ アプライド フィック１，２１巻（１９
Ｂ２ ）サブリメント２１−２ 、５７−６０頁、エム
。
図、第２図は本発明のフォトセンサの特性を示す電圧・
電流特性図、第３図は熱処理効果を示す特性図、第４図
は本発明の他の実施例のＦＥＴの断面図、第６図はこの
ＦＥＴの特性図、第６図は従来のフォトセンサの断面図
である。 ３・・・・・・水素化アモルファス・シリコン、４・・
・・・・酸化膜、５・・・・・・Ａｕ電極、１２・・・
・・・Ｍｏ電極、４２・・・・・・ンース電極、４３・
・・・・・ドレイン電極、４６・・・ゲート電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏 男 ほか１名１２−
一一門ａｔ極 第３図 処理逼＊ Ｃｃ） 第５図 第６図 手続補正書（方式） 昭和６０年 ５月２Ｚ 日 ２発明の名称 酸化膜の形成方法 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
大佐 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番稲松下電器
産業株式会社内 補正の内容 （１）明細書第２頁第７行のｒｅｔｈｙ ｌｅｎｅｇｌ
ｙｃｏＪを「エチレングリ：Ｉ −／ｌ／ （ｅｔｈｙ
ｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）」に補正します。 （２）同第２頁第９行から第１４行のｒＪａｐａｎｅｓ
ｅ・・・・・・Ａｒｒａｙｓ” 」を［ジャパニズ ジ
ャーナルオプ アプライド フィック１，２１巻（１９
Ｂ２ ）サブリメント２１−２ 、５７−６０頁、エム
。
Claims (2)
- （１）シリコンを主成分とする非晶質シリコンを酸化性
溶液か酸素プラズマにて酸化する工程と、前記酸化され
た非晶質シリコンを熱処理する工程からなることを特徴
とする酸化膜の形成方法。 - （２）熱処理する温度範囲が１８０℃〜４００℃である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化膜の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001069A JPS61160943A (ja) | 1985-01-08 | 1985-01-08 | 酸化膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001069A JPS61160943A (ja) | 1985-01-08 | 1985-01-08 | 酸化膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61160943A true JPS61160943A (ja) | 1986-07-21 |
Family
ID=11491233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60001069A Pending JPS61160943A (ja) | 1985-01-08 | 1985-01-08 | 酸化膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61160943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004210A1 (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-04 | Tadahiro Ohmi | Method for forming oxide film |
| US6146135A (en) * | 1991-08-19 | 2000-11-14 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
-
1985
- 1985-01-08 JP JP60001069A patent/JPS61160943A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004210A1 (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-04 | Tadahiro Ohmi | Method for forming oxide film |
| US6146135A (en) * | 1991-08-19 | 2000-11-14 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
| US6949478B2 (en) | 1991-08-19 | 2005-09-27 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
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