JPH04234128A - Ｍｉｍｓ型素子 - Google Patents
Ｍｉｍｓ型素子Info
- Publication number
- JPH04234128A JPH04234128A JP2417312A JP41731290A JPH04234128A JP H04234128 A JPH04234128 A JP H04234128A JP 2417312 A JP2417312 A JP 2417312A JP 41731290 A JP41731290 A JP 41731290A JP H04234128 A JPH04234128 A JP H04234128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mims
- film
- hard carbon
- layer
- insulating layer
- 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.)
- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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
【０００１】
【技術分野】本発明は、ＭＩＭＳ型素子に関する。
【０００２】
【従来技術】メタルベーストランジスタであるＭＩＭＳ
型素子は、トンネル効果を利用したトランジスタ、すな
わち、トンネルトランジスタ、あるいはホットエレクト
ロントランジスタと呼ばれる素子の一つである。トンネ
ルトランジスタには、ＭＩＭＳ型素子の他に、ＭＩＭＩ
Ｍ型素子が知られている。
型素子は、トンネル効果を利用したトランジスタ、すな
わち、トンネルトランジスタ、あるいはホットエレクト
ロントランジスタと呼ばれる素子の一つである。トンネ
ルトランジスタには、ＭＩＭＳ型素子の他に、ＭＩＭＩ
Ｍ型素子が知られている。
【０００３】ＭＩＭＩＭ型素子は、ＭＩＭ構造の絶縁層
をトンネルする電子の確立をＭＩＭ構造の中間に挿入し
た電極によって制御することによりトランジスタ動作を
行う素子である。
をトンネルする電子の確立をＭＩＭ構造の中間に挿入し
た電極によって制御することによりトランジスタ動作を
行う素子である。
【０００４】一方、ＭＩＭＳ型素子は、ＭＩＭＩＭ型素
子におけるコレクタ側の絶縁層をショットキーバリアに
置き換えた構造を持っている。ＭＩＭＳ型素子は、ベー
スが金属であり抵抗が小さく、かつ、トンネル電子を利
用するため、高出力、高速動作が可能な素子として注目
されている。しかし、このＭＩＭＳ型素子は、その基本
概念が１９６１年に確立されていたにもかかわらず、今
だに実用化されていない。その理由のひとつには、良質
の絶縁膜を均一にしかも再現性よく形成させることがで
きないという問題があった。
子におけるコレクタ側の絶縁層をショットキーバリアに
置き換えた構造を持っている。ＭＩＭＳ型素子は、ベー
スが金属であり抵抗が小さく、かつ、トンネル電子を利
用するため、高出力、高速動作が可能な素子として注目
されている。しかし、このＭＩＭＳ型素子は、その基本
概念が１９６１年に確立されていたにもかかわらず、今
だに実用化されていない。その理由のひとつには、良質
の絶縁膜を均一にしかも再現性よく形成させることがで
きないという問題があった。
【０００５】この絶縁膜については、例えば、Ｍ．
Ｈｅｉｂｌｕｍ（ソリッドステイトエレクトロニクス（
Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
）Ｖｏｌ．２４、ｐ． ３４３−３６６、１９８１）
による絶縁層の形成が知られている。この提案では、絶
縁層の形成に金属の自然酸化を利用しているため、製作
する場合に膜厚を厳密にコントロールすることが困難で
あり、しかも膜中の欠陥が多く発生するため、実用化に
適した十分な特性を得ることができなかった。他の提案
として絶縁膜を酸化雰囲気中あるいは電界指向プラズマ
中において成長させるもの（特開昭６１−１４５８８０
）等がある。しかし、これらの提案には具体的な記述が
示されておらず、これらの提案による製造方法では、膜
厚あるいは膜質のコントロールが困難であり、また再現
性にも問題があるため実用化するまでに至らなかった。
Ｈｅｉｂｌｕｍ（ソリッドステイトエレクトロニクス（
Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
）Ｖｏｌ．２４、ｐ． ３４３−３６６、１９８１）
による絶縁層の形成が知られている。この提案では、絶
縁層の形成に金属の自然酸化を利用しているため、製作
する場合に膜厚を厳密にコントロールすることが困難で
あり、しかも膜中の欠陥が多く発生するため、実用化に
適した十分な特性を得ることができなかった。他の提案
として絶縁膜を酸化雰囲気中あるいは電界指向プラズマ
中において成長させるもの（特開昭６１−１４５８８０
）等がある。しかし、これらの提案には具体的な記述が
示されておらず、これらの提案による製造方法では、膜
厚あるいは膜質のコントロールが困難であり、また再現
性にも問題があるため実用化するまでに至らなかった。
【０００６】また、金属の表面に良質の酸化膜を形成さ
せる方法として、熱酸化法や陽極酸化法が使用されてい
る。しかし、熱酸化法は、約４００〜５００℃といった
高温の基板温度が必要となるため、高温に耐えられる基
板材料に制約を受けるとともに薄膜を得ることが困難で
あった。陽極酸化法では、溶液中の化学反応によって行
うため、溶液の組成や反応条件の最適化が難しく、また
酸化後に約１５０℃程度のアニールが必要となるため、
ＭＩＭＳ型素子等の素子の製造には不適当であった。さ
らに他の方法として、蒸着法による酸化膜の堆積、プラ
ズマ酸化法、あるいは酸素イオンの打ち込みによる方法
等があるが、いずれの方法においても酸化膜の欠陥、不
均一性または金属と酸化膜の間の界面状態の不均一性が
問題になっていた。
せる方法として、熱酸化法や陽極酸化法が使用されてい
る。しかし、熱酸化法は、約４００〜５００℃といった
高温の基板温度が必要となるため、高温に耐えられる基
板材料に制約を受けるとともに薄膜を得ることが困難で
あった。陽極酸化法では、溶液中の化学反応によって行
うため、溶液の組成や反応条件の最適化が難しく、また
酸化後に約１５０℃程度のアニールが必要となるため、
ＭＩＭＳ型素子等の素子の製造には不適当であった。さ
らに他の方法として、蒸着法による酸化膜の堆積、プラ
ズマ酸化法、あるいは酸素イオンの打ち込みによる方法
等があるが、いずれの方法においても酸化膜の欠陥、不
均一性または金属と酸化膜の間の界面状態の不均一性が
問題になっていた。
【０００７】このように従来のＭＩＭＳ型素子では、そ
の製造が困難であり、さらに酸化膜の膜質や金属−酸化
膜の界面状態の不均一性に起因して素子間の特性がバラ
つくため、良好なトランジスタ特性を持った素子を得る
ことができなかった。
の製造が困難であり、さらに酸化膜の膜質や金属−酸化
膜の界面状態の不均一性に起因して素子間の特性がバラ
つくため、良好なトランジスタ特性を持った素子を得る
ことができなかった。
【０００８】
【目的】本発明はこのような従来の技術の欠点を解消し
、信頼性の高い良好なトランジスタ特性を持つＭＩＭＳ
型素子を供給することにある。
、信頼性の高い良好なトランジスタ特性を持つＭＩＭＳ
型素子を供給することにある。
【０００９】
【構成】本発明は上記の目的を達成するため、基板と、
該基板の上に形成された半導体層と、半導体層の上に形
成された第１の電極と、第１の電極の上に形成された絶
縁層と、絶縁層の上に形成された第２の電極とからなる
ＭＩＭＳ型素子において、絶縁層に硬質炭素膜を用いる
ことを特徴とするものである。
該基板の上に形成された半導体層と、半導体層の上に形
成された第１の電極と、第１の電極の上に形成された絶
縁層と、絶縁層の上に形成された第２の電極とからなる
ＭＩＭＳ型素子において、絶縁層に硬質炭素膜を用いる
ことを特徴とするものである。
【００１０】図１は、本発明による絶縁層に硬質炭素膜
を用いたＭＩＭＳ型素子の断面図、および図２は、ＭＩ
ＭＳ型素子のエネルギーバンド図を示す。ｎ型半導体層
２の上に第１の電極材料層３が形成され、電極材料層３
の上には硬質炭素膜からなる絶縁層４が形成されている
。絶縁層４の上には第２の電極材料層５が形成され、Ｍ
ＩＭＳ型素子が完成する。
を用いたＭＩＭＳ型素子の断面図、および図２は、ＭＩ
ＭＳ型素子のエネルギーバンド図を示す。ｎ型半導体層
２の上に第１の電極材料層３が形成され、電極材料層３
の上には硬質炭素膜からなる絶縁層４が形成されている
。絶縁層４の上には第２の電極材料層５が形成され、Ｍ
ＩＭＳ型素子が完成する。
【００１１】以上の構造からなるＭＩＭＳ型素子は、絶
縁層４の厚さが例えば数オングストローム〜数百オング
ストロームというように十分に薄いので、第２の電極材
料層５からの電子はトンネル効果によって絶縁層４を突
き抜けてベースである第１の電極材料層３に流入する。 この電子はエネルギー状態の高いホットエレクトロンで
あり、ベースの膜厚がホットエレクトロンの平均自由工
程よりも薄ければ半導体２との間に形成されるショット
キーバリアに到達する。それらのうちエネルギーの高い
ものは、このバリアを越え半導体２に流れ込む。電子が
絶縁層４をトンネルする確立は、エミッタである第２の
電極材料層５とベースである第１の電極材料層３との間
の電位差により非常に大きく変化するため、トランジス
タの動作が可能となる。
縁層４の厚さが例えば数オングストローム〜数百オング
ストロームというように十分に薄いので、第２の電極材
料層５からの電子はトンネル効果によって絶縁層４を突
き抜けてベースである第１の電極材料層３に流入する。 この電子はエネルギー状態の高いホットエレクトロンで
あり、ベースの膜厚がホットエレクトロンの平均自由工
程よりも薄ければ半導体２との間に形成されるショット
キーバリアに到達する。それらのうちエネルギーの高い
ものは、このバリアを越え半導体２に流れ込む。電子が
絶縁層４をトンネルする確立は、エミッタである第２の
電極材料層５とベースである第１の電極材料層３との間
の電位差により非常に大きく変化するため、トランジス
タの動作が可能となる。
【００１２】半導体層にＳｉを用いる場合、ベースを形
成する電極材料層３には、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄな
どを用い、ショットキーバリアを形成する。一方、エミ
ッタを形成する電極材料層５には、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｒ，
Ｎｉ，ＮｉＣｒ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，
Ａｕ等の金属が使用され、蒸着法またはスパッタ法等に
より形成される。
成する電極材料層３には、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄな
どを用い、ショットキーバリアを形成する。一方、エミ
ッタを形成する電極材料層５には、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｒ，
Ｎｉ，ＮｉＣｒ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，
Ａｕ等の金属が使用され、蒸着法またはスパッタ法等に
より形成される。
【００１３】次に本発明で使用する硬質炭素膜について
述べる。本発明における絶縁層を構成する材料は、硬質
炭素膜、ＳｉＮｘ等を挙げることができるが、ＭＩＭ素
子の絶縁膜には硬質炭素膜（ｉ−Ｃ膜）が好ましい。こ
の硬質炭素膜は炭素原子及び水素原子を主要な組織形成
元素として非晶質及び微結晶質の少なくとも一方を含む
膜で、ダイヤモンド状炭素膜、アモルファスダイヤモン
ド膜、ダイヤモンド薄膜とも呼ばれている。
述べる。本発明における絶縁層を構成する材料は、硬質
炭素膜、ＳｉＮｘ等を挙げることができるが、ＭＩＭ素
子の絶縁膜には硬質炭素膜（ｉ−Ｃ膜）が好ましい。こ
の硬質炭素膜は炭素原子及び水素原子を主要な組織形成
元素として非晶質及び微結晶質の少なくとも一方を含む
膜で、ダイヤモンド状炭素膜、アモルファスダイヤモン
ド膜、ダイヤモンド薄膜とも呼ばれている。
【００１４】硬質炭素膜を形成するためには有機化合物
ガス、特に炭化水素ガスが用いられる。これら原料にお
ける相状態は常温、常圧において必ずしも気相である必
要はなく、加熱或いは減圧等により溶融、蒸発、昇華等
を経て気化し得るものであれば、液相でも固相でも使用
可能である。
ガス、特に炭化水素ガスが用いられる。これら原料にお
ける相状態は常温、常圧において必ずしも気相である必
要はなく、加熱或いは減圧等により溶融、蒸発、昇華等
を経て気化し得るものであれば、液相でも固相でも使用
可能である。
【００１５】原料ガスとしての炭化水素ガスについては
、例えばＣＨ４，Ｃ２Ｈ６，Ｃ４Ｈ１０等のパラフィン
系炭化水素、Ｃ２Ｈ４等のオレフィン系炭化水素、ジオ
レフィン系炭化水素、アセチレン系炭化水素、さらには
芳香族炭化水素などすべての炭化水素を少なくとも含む
ガスが使用可能である。
、例えばＣＨ４，Ｃ２Ｈ６，Ｃ４Ｈ１０等のパラフィン
系炭化水素、Ｃ２Ｈ４等のオレフィン系炭化水素、ジオ
レフィン系炭化水素、アセチレン系炭化水素、さらには
芳香族炭化水素などすべての炭化水素を少なくとも含む
ガスが使用可能である。
【００１６】また、炭化水素以外でも、例えばアルコー
ル類、ケトン類、エーテル類、エステル類等であって少
なくとも炭素元素を含む化合物であれば使用可能である
。
ル類、ケトン類、エーテル類、エステル類等であって少
なくとも炭素元素を含む化合物であれば使用可能である
。
【００１７】本発明における原料ガスからの硬質炭素膜
の形成方法としては、成膜活性種が直流、低周波、高周
波あるいはマイクロ波等を用いたプラズマ法により生成
されるプラズマ状態を経て形成される方法が好ましいが
、より大面積化、均一性向上及び／又は低温製膜の目的
で低圧下で堆積を行わせしめるのには磁界効果を利用す
る方法がさらに好ましい。また、高温における熱分解に
よっても活性種を形成できる。
の形成方法としては、成膜活性種が直流、低周波、高周
波あるいはマイクロ波等を用いたプラズマ法により生成
されるプラズマ状態を経て形成される方法が好ましいが
、より大面積化、均一性向上及び／又は低温製膜の目的
で低圧下で堆積を行わせしめるのには磁界効果を利用す
る方法がさらに好ましい。また、高温における熱分解に
よっても活性種を形成できる。
【００１８】その他にも、イオン化蒸着法或いはイオン
ビーム蒸着法等により生成されるイオン状態を経て形成
されてもよいし、真空蒸着法或いはスパッタリング法等
により生成される中性粒子から形成されてもよいし、さ
らには、これらの組み合わせにより形成されてもよい。
ビーム蒸着法等により生成されるイオン状態を経て形成
されてもよいし、真空蒸着法或いはスパッタリング法等
により生成される中性粒子から形成されてもよいし、さ
らには、これらの組み合わせにより形成されてもよい。
【００１９】こうして作製される硬質炭素膜の堆積条件
の一例はプラズマＣＶＤ法の場合、概ね次の通りである
。 ＲＦ出力 ： ０．１〜５０ Ｗ／ｃｍ２ 圧力
： １／１０３〜１０ Ｔｏｒｒ原料ガス ：
炭化水素／（炭化水素＋水素）＝１００〜０．５ｖｏｌ
％ 堆積温度 ： 室温〜９５０℃、 好ましくは室温〜３００℃。
の一例はプラズマＣＶＤ法の場合、概ね次の通りである
。 ＲＦ出力 ： ０．１〜５０ Ｗ／ｃｍ２ 圧力
： １／１０３〜１０ Ｔｏｒｒ原料ガス ：
炭化水素／（炭化水素＋水素）＝１００〜０．５ｖｏｌ
％ 堆積温度 ： 室温〜９５０℃、 好ましくは室温〜３００℃。
【００２０】このプラズマ状態により原料ガスがラジカ
ルとイオンとに分解され反応することによって、基板上
に炭素原子Ｃと水素原子Ｈとからなるアモルファス（非
晶質）及び微結晶質（結晶の大きさは数１０Å〜数μｍ
）の少くとも一方を含む硬質炭素膜が堆積する。硬質炭
素膜の諸特性を表１に示す。
ルとイオンとに分解され反応することによって、基板上
に炭素原子Ｃと水素原子Ｈとからなるアモルファス（非
晶質）及び微結晶質（結晶の大きさは数１０Å〜数μｍ
）の少くとも一方を含む硬質炭素膜が堆積する。硬質炭
素膜の諸特性を表１に示す。
【００２１】
【表１】
表１
比抵抗 （ρ） １
０６〜１０１３Ωｃｍビッカース硬度 （Ｈ）
９５００ｋｇ／ｍｍ２以下屈折率
（ｎ） １．９〜２．４
欠陥密度
１０１７〜１０１９／ｃｍ３
０６〜１０１３Ωｃｍビッカース硬度 （Ｈ）
９５００ｋｇ／ｍｍ２以下屈折率
（ｎ） １．９〜２．４
欠陥密度
１０１７〜１０１９／ｃｍ３
【００２２】注）測定法；
比抵抗（ρ）：コプレナー型セルによるＩ−Ｖ特性より
求める。 ヒ゛ッカース硬度（Ｈ）：マイクロビッカース計による
。 屈析率（ｎ） ：エリプソメーターによる。 欠陥密度 ：ＥＳＲによる。
求める。 ヒ゛ッカース硬度（Ｈ）：マイクロビッカース計による
。 屈析率（ｎ） ：エリプソメーターによる。 欠陥密度 ：ＥＳＲによる。
【００２３】こうして形成される硬質炭素膜はＩＲ吸収
法及びラマン分光法による分析の結果、図４および図５
に示すように炭素原子にＳＰ３の混成軌道とＳＰ２の混
成軌道とを形成した原子間結合が混在していることが明
らかになっている。ＳＰ３結合とＳＰ２結合との比率は
、ＩＲスペクトルをピーク分離することで概ね推定でき
る。
法及びラマン分光法による分析の結果、図４および図５
に示すように炭素原子にＳＰ３の混成軌道とＳＰ２の混
成軌道とを形成した原子間結合が混在していることが明
らかになっている。ＳＰ３結合とＳＰ２結合との比率は
、ＩＲスペクトルをピーク分離することで概ね推定でき
る。
【００２４】また、Ｘ線及び電子回折分析によれば硬質
炭素膜は、アモルファス状態（ａ−Ｃ：Ｈ）、及び／又
は約５０Å〜数μｍ程度の微結晶粒を含むアモルファス
状態にあることが判っている。
炭素膜は、アモルファス状態（ａ−Ｃ：Ｈ）、及び／又
は約５０Å〜数μｍ程度の微結晶粒を含むアモルファス
状態にあることが判っている。
【００２５】一般に硬質炭素膜の量産に適しているプラ
ズマＣＶＤ法の場合には、ＲＦ出力が小さいほど膜の比
抵抗値および硬度が増加し、低圧力なほど活性種の寿命
が増加するために基板温度の低温化、大面積での均一化
が図れ、かつ比抵抗、硬度が増加する傾向にある。更に
、低圧力ではプラズマ密度が減少するため、磁界閉じ込
め効果を利用する方法は、比抵抗の増加には特に効果的
である。さらに、この方法は常温〜１５０℃程度の比較
的低い温度条件でも同様に良質の硬質炭素膜を形成でき
るという特徴を有しているため、ＭＩＭＩＭ素子製造プ
ロセスの低温化には最適である。従って、使用する基板
材料の選択自由度が広がり、基板温度をコントロールし
易いために大面積に均一な膜が得られるという特徴をも
っている。
ズマＣＶＤ法の場合には、ＲＦ出力が小さいほど膜の比
抵抗値および硬度が増加し、低圧力なほど活性種の寿命
が増加するために基板温度の低温化、大面積での均一化
が図れ、かつ比抵抗、硬度が増加する傾向にある。更に
、低圧力ではプラズマ密度が減少するため、磁界閉じ込
め効果を利用する方法は、比抵抗の増加には特に効果的
である。さらに、この方法は常温〜１５０℃程度の比較
的低い温度条件でも同様に良質の硬質炭素膜を形成でき
るという特徴を有しているため、ＭＩＭＩＭ素子製造プ
ロセスの低温化には最適である。従って、使用する基板
材料の選択自由度が広がり、基板温度をコントロールし
易いために大面積に均一な膜が得られるという特徴をも
っている。
【００２６】本発明の硬質炭素膜にはドーパントを含有
させることができる。ドーパントとしての周期律表第Ｉ
Ｖ族元素、窒素素子、酸素原子、又はハロゲン元素は、
硬質炭素膜形成用の原料ガス中に混合して使用する。ド
ーパントの混合形態は、その単体の形でも使用できるが
、それを含む化合物（又は分子）（以下、これらを「他
の化合物」ということもある）のガスとしても用いるこ
とができる。
させることができる。ドーパントとしての周期律表第Ｉ
Ｖ族元素、窒素素子、酸素原子、又はハロゲン元素は、
硬質炭素膜形成用の原料ガス中に混合して使用する。ド
ーパントの混合形態は、その単体の形でも使用できるが
、それを含む化合物（又は分子）（以下、これらを「他
の化合物」ということもある）のガスとしても用いるこ
とができる。
【００２７】周期律表第ＩＶ族元素を含む化合物として
は、例えばＳｉ３Ｈ６，（Ｃ２Ｈ５）３ＳｉＨ，ＳｉＦ
４，ＳｉＨ２Ｃｌ２，ＳｉＣｌ４，Ｓｉ（ＯＣＨ３）４
，Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｓｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｇｅ
Ｃｌ４，ＧｅＨ４，Ｇｅ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｇｅ（Ｃ２
Ｈ５）４，（ＣＨ３）４Ｓｎ，（Ｃ２Ｈ５）４Ｓｎ，Ｓ
ｎＣｌ４等がある。
は、例えばＳｉ３Ｈ６，（Ｃ２Ｈ５）３ＳｉＨ，ＳｉＦ
４，ＳｉＨ２Ｃｌ２，ＳｉＣｌ４，Ｓｉ（ＯＣＨ３）４
，Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｓｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｇｅ
Ｃｌ４，ＧｅＨ４，Ｇｅ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｇｅ（Ｃ２
Ｈ５）４，（ＣＨ３）４Ｓｎ，（Ｃ２Ｈ５）４Ｓｎ，Ｓ
ｎＣｌ４等がある。
【００２８】窒素原子を含む化合物としては例えば窒素
ガス、アンモニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基
等の官能基を有する有機化合物及び窒素を含む複素環等
がある。
ガス、アンモニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基
等の官能基を有する有機化合物及び窒素を含む複素環等
がある。
【００２９】酸素原子を含む化合物としては例えば酸素
ガス、オゾン、水（水蒸気）、過酸化水素、一酸化炭素
、二酸化炭素、亜酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、
三酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素等の無機化合
物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケトン基、ニト
ロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル結合、エステ
ル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環等の官能基或
いは結合を有する有機化合物、更には金属アルコキシド
等が挙げられる。
ガス、オゾン、水（水蒸気）、過酸化水素、一酸化炭素
、二酸化炭素、亜酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、
三酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素等の無機化合
物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケトン基、ニト
ロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル結合、エステ
ル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環等の官能基或
いは結合を有する有機化合物、更には金属アルコキシド
等が挙げられる。
【００３０】またハロゲン元素を含む化合物としては例
えば弗素、塩素、臭素、沃素、弗化水素、弗化塩素、弗
化臭素、弗化沃素、塩化水素、塩化臭素、塩化沃素、臭
化水素、臭化沃素、沃化水素等の無機化合物、ハロゲン
化アルキル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化スチレン
、ハロゲン化ポリメチレン、ハロホルム等の有機化合物
が用いられる（特願平２−９３３５２、同２−１１４８
６７、同２−１２４４６９号参照）。
えば弗素、塩素、臭素、沃素、弗化水素、弗化塩素、弗
化臭素、弗化沃素、塩化水素、塩化臭素、塩化沃素、臭
化水素、臭化沃素、沃化水素等の無機化合物、ハロゲン
化アルキル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化スチレン
、ハロゲン化ポリメチレン、ハロホルム等の有機化合物
が用いられる（特願平２−９３３５２、同２−１１４８
６７、同２−１２４４６９号参照）。
【００３１】
【実施例】本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明
する。 実施例１ 本実施例のＭＩＭＳ型素子の断面図を図１に示す。基板
１としてｎ＋型Ｓｉ（１００）基板を用いた。次にｎ型
Ｓｉ層２をＣＶＤ法により形成した。続いて、裏面にＡ
ｕ−Ｓｂ合金からなるオーミック電極６を形成した。こ
の上にＡｕからなる第１の電極層３を蒸着法により製膜
し、所望のパターンにパターニングした。このようにし
て形成されたＡｕからなるベースとＳｉ半導体のコレク
タとの間にはショットキー接合が形成される。次に絶縁
層４である硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形成し
た。次にＡｌ薄膜を蒸着法で製膜し、さらに所望のパタ
ーンにパターニングすることにより、第２の電極層５、
すなわち、エミッタを形成した。こうして作製されたＭ
ＩＭＳ型素子は、良好なトランジスタ特性を示した。
する。 実施例１ 本実施例のＭＩＭＳ型素子の断面図を図１に示す。基板
１としてｎ＋型Ｓｉ（１００）基板を用いた。次にｎ型
Ｓｉ層２をＣＶＤ法により形成した。続いて、裏面にＡ
ｕ−Ｓｂ合金からなるオーミック電極６を形成した。こ
の上にＡｕからなる第１の電極層３を蒸着法により製膜
し、所望のパターンにパターニングした。このようにし
て形成されたＡｕからなるベースとＳｉ半導体のコレク
タとの間にはショットキー接合が形成される。次に絶縁
層４である硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形成し
た。次にＡｌ薄膜を蒸着法で製膜し、さらに所望のパタ
ーンにパターニングすることにより、第２の電極層５、
すなわち、エミッタを形成した。こうして作製されたＭ
ＩＭＳ型素子は、良好なトランジスタ特性を示した。
【００３２】実施例２
図３は、本発明の第２の実施例を説明するためのＭＩＭ
Ｓ型素子の断面図である。基板１にはパイレックスガラ
ス基板を用いた。次に基板１上にＡｌ電極層６を蒸着し
、所望のパターンにパターニングする。プラズマＣＶＤ
法によりｎ＋型ａ−Ｓｉ層２ａを、さらにｎ型ａ−Ｓｉ
層２ｂを形成する。この上にＣｒからなる第１の電極層
３を蒸着法により製膜し、所望のパターンにパターニン
グする。このようにして形成されたＣｒからなるベース
とａ−Ｓｉ半導体のコレクタとの間にはショットキー接
合が形成される。次に絶縁層４である硬質炭素膜をプラ
ズマＣＶＤ法により形成する。次にＡｌ薄膜を蒸着法で
製膜し、さらに所望のパターンにパターニングすること
により、第２の電極層５、すなわち、エミッタを形成す
る。このようにして作製したＭＩＭＳ型素子は良好なト
ランジスタ特性を示した。
Ｓ型素子の断面図である。基板１にはパイレックスガラ
ス基板を用いた。次に基板１上にＡｌ電極層６を蒸着し
、所望のパターンにパターニングする。プラズマＣＶＤ
法によりｎ＋型ａ−Ｓｉ層２ａを、さらにｎ型ａ−Ｓｉ
層２ｂを形成する。この上にＣｒからなる第１の電極層
３を蒸着法により製膜し、所望のパターンにパターニン
グする。このようにして形成されたＣｒからなるベース
とａ−Ｓｉ半導体のコレクタとの間にはショットキー接
合が形成される。次に絶縁層４である硬質炭素膜をプラ
ズマＣＶＤ法により形成する。次にＡｌ薄膜を蒸着法で
製膜し、さらに所望のパターンにパターニングすること
により、第２の電極層５、すなわち、エミッタを形成す
る。このようにして作製したＭＩＭＳ型素子は良好なト
ランジスタ特性を示した。
【００３３】
【効果】本発明によれば、絶縁層に硬質炭素膜を使用し
ているため、従来のような複雑な工程を必要とせず、し
かも良質な膜を再現性良く得ることができることから、
高速素子であるＭＩＭＳ型素子を実現することができる
。
ているため、従来のような複雑な工程を必要とせず、し
かも良質な膜を再現性良く得ることができることから、
高速素子であるＭＩＭＳ型素子を実現することができる
。
【図１】本発明によるＭＩＭＳ型素子の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明によるＭＩＭＳ型素子のエネルギーバン
ド図である。
ド図である。
【図３】ＭＩＭＳ型素子の他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明のＭＩＭＳ型素子の絶縁層に使用した硬
質炭素膜をＩＲ吸収法で分析した分析結果を示すスペク
トル図である。
質炭素膜をＩＲ吸収法で分析した分析結果を示すスペク
トル図である。
【図５】本発明のＭＩＭＳ型素子の絶縁層に使用した硬
質炭素膜をラマン分光法で分光した分析結果を示すスペ
クトル図である。
質炭素膜をラマン分光法で分光した分析結果を示すスペ
クトル図である。
１ 基板
２ 半導体層
２ａ 半導体層
２ｂ 半導体層
３ 電極層
４ 絶縁層
５ 電極層
７ 電極層
Claims (1)
- 【請求項１】 基板と、該基板の上に形成された半導
体層と、半導体層の上に形成された第１の電極と、第１
の電極の上に形成された絶縁層と、絶縁層の上に形成さ
れた第２の電極とからなるＭＩＭＳ型素子において、絶
縁層に硬質炭素膜を用いることを特徴とするＭＩＭＳ型
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417312A JPH04234128A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ｍｉｍｓ型素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417312A JPH04234128A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ｍｉｍｓ型素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234128A true JPH04234128A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=18525435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417312A Pending JPH04234128A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ｍｉｍｓ型素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04234128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0883842A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417312A patent/JPH04234128A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0883842A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Nec Corp | 半導体装置 |
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