JPS6123678B2 - - Google Patents
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- JPS6123678B2 JPS6123678B2 JP52116544A JP11654477A JPS6123678B2 JP S6123678 B2 JPS6123678 B2 JP S6123678B2 JP 52116544 A JP52116544 A JP 52116544A JP 11654477 A JP11654477 A JP 11654477A JP S6123678 B2 JPS6123678 B2 JP S6123678B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶半導体装置の製造方法に係り、且
つこの方法を適用して出来た装置に係る。
つこの方法を適用して出来た装置に係る。
もつと厳密に云えば、本発明はスイツチ又は電
気的な蓄積のための非晶半導体成分の構造に係
る。特にカルコゲン化合物(Chalcogenide)の
様な組成物は非晶固体状態に於いては半導体型の
抵抗率を有していることが知られている。これら
の物質は多数の純粋な元素例えばテルルや砒素や
ゲルマニウムや硫黄を高温で均質化しそして水冷
却又は空気冷却することによつて得られる。特
に、これらの成分はスイツチング及び電気的な蓄
積に効果的な性質を有している。注目すべき特性
は、核放射線を受ける様な環境に置かれた時にも
これら成分が質低下しないということである。
気的な蓄積のための非晶半導体成分の構造に係
る。特にカルコゲン化合物(Chalcogenide)の
様な組成物は非晶固体状態に於いては半導体型の
抵抗率を有していることが知られている。これら
の物質は多数の純粋な元素例えばテルルや砒素や
ゲルマニウムや硫黄を高温で均質化しそして水冷
却又は空気冷却することによつて得られる。特
に、これらの成分はスイツチング及び電気的な蓄
積に効果的な性質を有している。注目すべき特性
は、核放射線を受ける様な環境に置かれた時にも
これら成分が質低下しないということである。
これらの非晶半導体の性質及び特性のより詳細
な説明については、本発明の出願人の“非晶半導
体の製造方法”と称する1971年6月30日付出願の
フランス特許第71 28048号を参照されたい。
な説明については、本発明の出願人の“非晶半導
体の製造方法”と称する1971年6月30日付出願の
フランス特許第71 28048号を参照されたい。
これらの非晶半導体装置の品質及び有効寿命は
特に次の2つの事象に左右される。即ち、 第1に、電極を構成する物質の、活性半導体へ
の拡散性と、 第2に、種々の製造工程中の活性半導体及びそ
の隣接層の汚染とである。
特に次の2つの事象に左右される。即ち、 第1に、電極を構成する物質の、活性半導体へ
の拡散性と、 第2に、種々の製造工程中の活性半導体及びそ
の隣接層の汚染とである。
電極を構成する物質の拡散は主として2つの要
因に左右され、その1つは接点金属の性質であり
そして第2は電気接点を形成しようとするところ
の活性半導体蒸着部の有孔性である。従つて活性
半導体の蒸着部は有孔性の程度が最低でなければ
ならない。
因に左右され、その1つは接点金属の性質であり
そして第2は電気接点を形成しようとするところ
の活性半導体蒸着部の有孔性である。従つて活性
半導体の蒸着部は有孔性の程度が最低でなければ
ならない。
更に、活性半導体は汚染に対して非常に敏感で
あり、特に、水や炭酸ガスの様な酸素化合物の形
態又は接点電極や絶縁体に捕獲された酸素の形態
で存在する酸素による汚染に対して非常に敏感で
ある。それ故、酸化物や、酸化され易い元素の存
在を伴なう様な構造にならぬ様にし、そして最低
程度の汚染しか生じない様な蒸着方法を用いるこ
とが必要である。
あり、特に、水や炭酸ガスの様な酸素化合物の形
態又は接点電極や絶縁体に捕獲された酸素の形態
で存在する酸素による汚染に対して非常に敏感で
ある。それ故、酸化物や、酸化され易い元素の存
在を伴なう様な構造にならぬ様にし、そして最低
程度の汚染しか生じない様な蒸着方法を用いるこ
とが必要である。
厳密に云えば、本発明は、スイツチング又は電
気的な蓄積特性を持つた非晶半導体の製造方法で
あつて、電極の拡散現象を非常に実質的な程度ま
で防止し、特に成分の色々な製造工程中に活性半
導体の汚染を防止できる様にした製造方法を数多
くの形態で適用することに関する。
気的な蓄積特性を持つた非晶半導体の製造方法で
あつて、電極の拡散現象を非常に実質的な程度ま
で防止し、特に成分の色々な製造工程中に活性半
導体の汚染を防止できる様にした製造方法を数多
くの形態で適用することに関する。
基体に蒸着された下部電極と、上部電極とを備
えた型式の非晶半導体装置が上記方法によつて基
体上に作られる。この半導体装置は上記電極間に
位置した活性領域を有しており、該活性領域は非
晶半導体層の1部を構成する様に意図される場合
は上部電極の大きさによつて定められ、或いは又
絶縁層に形成された窓によつて定められる。
えた型式の非晶半導体装置が上記方法によつて基
体上に作られる。この半導体装置は上記電極間に
位置した活性領域を有しており、該活性領域は非
晶半導体層の1部を構成する様に意図される場合
は上部電極の大きさによつて定められ、或いは又
絶縁層に形成された窓によつて定められる。
本発明による方法は本質的に2つの電極と2つ
の活性層及び絶縁層とを形成することから成り、
この活性層及び絶縁層は完全に又は部分的に同じ
元素で作られた非晶化合物から製造される。
の活性層及び絶縁層とを形成することから成り、
この活性層及び絶縁層は完全に又は部分的に同じ
元素で作られた非晶化合物から製造される。
更に別の特徴によれば、絶縁層は絶縁層と同じ
成分が完全に又は部分的に存在する様な絶縁性非
晶化合物によつて構成される。或いは又、上記絶
縁層は活性層と同じ成分が完全に又は部分的に存
在する様な絶縁性非晶化合物によつて構成され
る。
成分が完全に又は部分的に存在する様な絶縁性非
晶化合物によつて構成される。或いは又、上記絶
縁層は活性層と同じ成分が完全に又は部分的に存
在する様な絶縁性非晶化合物によつて構成され
る。
この非晶化合物はゲルマニウム、テルル、砒素
及び硫黄を含む群から選択された元素の少なくと
も3元化合物の1つであることが好ましい。
及び硫黄を含む群から選択された元素の少なくと
も3元化合物の1つであることが好ましい。
本発明の方法の第1実施形態、即ち“3層”型
の非晶半導体装置を製造する方法は、本質的に、
下部電極を構成するための第1導電層と、活性の
非晶半導体層と、第2電極を構成するための第2
導電層とを次々に基体に蒸着することから成る。
これらの蒸着部は上記各層を構成する物を含んだ
ターゲツトの次々のイオン衝撃によつて、
10-5torr以下の真空が保持される様な包囲体内で
形成される。次いで上部電極及び活性層が機械的
な蝕刻によつてエツチングされてこれらに適当な
大きさを与える様にする。次いでこの方法は、絶
縁層を蒸着し、この絶縁層をエツチングして上部
電極のレベルに窓を形成する様にし、そして各電
極に組合された電極リードを蒸着することから成
る。
の非晶半導体装置を製造する方法は、本質的に、
下部電極を構成するための第1導電層と、活性の
非晶半導体層と、第2電極を構成するための第2
導電層とを次々に基体に蒸着することから成る。
これらの蒸着部は上記各層を構成する物を含んだ
ターゲツトの次々のイオン衝撃によつて、
10-5torr以下の真空が保持される様な包囲体内で
形成される。次いで上部電極及び活性層が機械的
な蝕刻によつてエツチングされてこれらに適当な
大きさを与える様にする。次いでこの方法は、絶
縁層を蒸着し、この絶縁層をエツチングして上部
電極のレベルに窓を形成する様にし、そして各電
極に組合された電極リードを蒸着することから成
る。
第2の実施形態、即ち“孔”型の非晶半導体装
置を製造する方法は、本質的に、下部電極を構成
する様に導電層をエツチングし、この電極と基体
の1部とに上記絶縁層を蒸着し、この絶縁層をエ
ツチングすることによつて上記電極の1部に対向
して窓を形成し、上記窓及び上記絶縁層に実質的
に一定厚みの活性層を蒸着し、この活性層に導電
層を蒸着し、第2の電極を形成する様に上記導電
層をエツチングすることから成る。更に電極はカ
ーボン又はモリブデンで作られるのが好ましい。
置を製造する方法は、本質的に、下部電極を構成
する様に導電層をエツチングし、この電極と基体
の1部とに上記絶縁層を蒸着し、この絶縁層をエ
ツチングすることによつて上記電極の1部に対向
して窓を形成し、上記窓及び上記絶縁層に実質的
に一定厚みの活性層を蒸着し、この活性層に導電
層を蒸着し、第2の電極を形成する様に上記導電
層をエツチングすることから成る。更に電極はカ
ーボン又はモリブデンで作られるのが好ましい。
これら2つの別々の実施例の主たる特徴は、非
晶半導体装置を製造する時の汚染現象を本質的に
防止しようとするものであり、特に、水や炭酸ガ
スの様な酸素化合物の形態又は接点電極や絶縁体
に捕獲された酸素の形態で存在する様な酸素によ
る汚染を防止しようとするものである。この同じ
目的及び同じ方法によれば、いかなる汚染もを防
止するために酸素を含まない物質によつて絶縁層
が形成される(例えば珪酸又はアルミナの使用を
避ける)。
晶半導体装置を製造する時の汚染現象を本質的に
防止しようとするものであり、特に、水や炭酸ガ
スの様な酸素化合物の形態又は接点電極や絶縁体
に捕獲された酸素の形態で存在する様な酸素によ
る汚染を防止しようとするものである。この同じ
目的及び同じ方法によれば、いかなる汚染もを防
止するために酸素を含まない物質によつて絶縁層
が形成される(例えば珪酸又はアルミナの使用を
避ける)。
然し乍ら、非晶半導体の特性を変更しがちな2
つの型式の現象も存在する。
つの型式の現象も存在する。
その1つは、熱的及び/又は電気的に活性化さ
れた半導体への電極の拡散であり、そして もう1つは、上記拡散によるか又は上部電極を
蒸着する時に生じる損傷によつて開始される半導
体の結晶化である。
れた半導体への電極の拡散であり、そして もう1つは、上記拡散によるか又は上部電極を
蒸着する時に生じる損傷によつて開始される半導
体の結晶化である。
これらの変更を別々に又は組合せて考慮する
と、これらの変更は製造された装置の特性の急激
な改変を生じさせる。
と、これらの変更は製造された装置の特性の急激
な改変を生じさせる。
又、本発明は相当程度に改善された上記方法の
実施形態に係り、半導体を製造する時に電極の拡
散の上記現象とこれら電極の電子移動の現象とを
防止できる様にした実施形態に係るものである。
実施形態に係り、半導体を製造する時に電極の拡
散の上記現象とこれら電極の電子移動の現象とを
防止できる様にした実施形態に係るものである。
本発明によれば、電極と活性半導体との間に別
の非晶半導体の非常に薄い層を介在することによ
つて電極の拡散及び電子移動を相当程度まで低速
化でき又は停止さえもでき、上記薄い層の機能は
上記した質低下作用をこの薄い層のみに集中さ
せ、これによつて、 (1)電極から導出された拡散原子を活性半導体へ
送ることなくこれら原子を吸収して保持し、然し
てこの作用はバツフア半導体と電極との間の反応
が上記バツフア電極と活性半導体との間又は電極
金属と活性半導体との間のいずれかに生じる反応
に対して非常に優勢である様に上記バツフア半導
体を選択することにより得られ、 そして、(2)上部電極を実際に蒸着する時に生じ
部分的な改変的結晶化によつて一般的に示される
質低下を受け入れ、然してこの質低下は熱的な蒸
発による蒸着の場合には熱の起点でありそしてス
パツタリングによる蒸着の場合にはインプランテ
ーシヨンによつて生じ、そしてバツフア半導体は
活性半導体内で結晶化が伝搬しない様に選択さ
れ、 そして(3)必要ならば、残留拡散を遅速化するた
めに活性半導体層に存在している孔をふさぐ様に
選択された元素を解離によつて作ることである。
の非晶半導体の非常に薄い層を介在することによ
つて電極の拡散及び電子移動を相当程度まで低速
化でき又は停止さえもでき、上記薄い層の機能は
上記した質低下作用をこの薄い層のみに集中さ
せ、これによつて、 (1)電極から導出された拡散原子を活性半導体へ
送ることなくこれら原子を吸収して保持し、然し
てこの作用はバツフア半導体と電極との間の反応
が上記バツフア電極と活性半導体との間又は電極
金属と活性半導体との間のいずれかに生じる反応
に対して非常に優勢である様に上記バツフア半導
体を選択することにより得られ、 そして、(2)上部電極を実際に蒸着する時に生じ
部分的な改変的結晶化によつて一般的に示される
質低下を受け入れ、然してこの質低下は熱的な蒸
発による蒸着の場合には熱の起点でありそしてス
パツタリングによる蒸着の場合にはインプランテ
ーシヨンによつて生じ、そしてバツフア半導体は
活性半導体内で結晶化が伝搬しない様に選択さ
れ、 そして(3)必要ならば、残留拡散を遅速化するた
めに活性半導体層に存在している孔をふさぐ様に
選択された元素を解離によつて作ることである。
これらの結果を得るために、本発明の改善され
た実施形態は、電極自身とバリヤとの形態の電極
を設け且つ又活性層自身とバツフア層を構成する
層とによつて活性半導体を形成することから成
る。
た実施形態は、電極自身とバリヤとの形態の電極
を設け且つ又活性層自身とバツフア層を構成する
層とによつて活性半導体を形成することから成
る。
本発明によれば、使用される物質と、所望され
る非晶半導体の特性の型式とによつて、1つ或い
は2つのバリヤ層及び/又は1つ或いは2つのバ
ツフア層を設けることができる。
る非晶半導体の特性の型式とによつて、1つ或い
は2つのバリヤ層及び/又は1つ或いは2つのバ
ツフア層を設けることができる。
更に厳密に云えば、本発明の改善された実施形
態によれば、本質的にこの方法は中央層の形態の
活性層を設けることから成り、この中央の層は活
性層自身と、その上面及び下面の1方に配置され
た少なくとも1つのバツフア層とを構成する。上
記バツフア層は第2の非晶半導体導体物質により
形成され、この第2の非晶半導体物質はこの第2
物質と電極との間の反応がこの第2物質と活性半
導体との間又は電極と活性半導体との間のいずれ
かに生じる反応に対して非常に優勢である様に選
択される。
態によれば、本質的にこの方法は中央層の形態の
活性層を設けることから成り、この中央の層は活
性層自身と、その上面及び下面の1方に配置され
た少なくとも1つのバツフア層とを構成する。上
記バツフア層は第2の非晶半導体導体物質により
形成され、この第2の非晶半導体物質はこの第2
物質と電極との間の反応がこの第2物質と活性半
導体との間又は電極と活性半導体との間のいずれ
かに生じる反応に対して非常に優勢である様に選
択される。
本発明の別の特徴によれば、本発明の方法は電
極の少なくとも1つが、カーボン以外の物質で作
られた電極自身と、カーボンで作られた活性領域
に向けられそしてバリヤ層を構成する薄い層とを
具備することを特徴とする。
極の少なくとも1つが、カーボン以外の物質で作
られた電極自身と、カーボンで作られた活性領域
に向けられそしてバリヤ層を構成する薄い層とを
具備することを特徴とする。
添付図面を参照し、本発明の多数の実施形態を
例として示した以下の説明から本発明が完全に理
解されよう。
例として示した以下の説明から本発明が完全に理
解されよう。
本発明は前記した方法の2つの特定の適用形態
に係る。これら2つの適用形態は“3層”型の非
晶半導体装置と“孔”型の装置とに対応してい
る。先ず初めに“3層”装置の製造方法の工程に
ついて以下に説明する。“3層”装置と称する理
由は、装置の電極の形成に対応する2つの導電層
と活性の非晶半導体層とを真空の下で単1の工程
に於いて形成するからである。
に係る。これら2つの適用形態は“3層”型の非
晶半導体装置と“孔”型の装置とに対応してい
る。先ず初めに“3層”装置の製造方法の工程に
ついて以下に説明する。“3層”装置と称する理
由は、装置の電極の形成に対応する2つの導電層
と活性の非晶半導体層とを真空の下で単1の工程
に於いて形成するからである。
この方法の第1工程(第1a図)は基体2に3
つの層を形成することから成り、これらの層は、
第1a図に示した様に下から上に向う方向に、下
部電極を形成する様に働く第1導電層4、活性の
非晶半導体物質の層6、及び上部電極を形成する
様に働く導電層8に各々対応している。この方法
実施形態の1つの特徴は、1×10-5torr以下の真
空が維持された真空包囲体内で3つの層4,6及
び8が形成されることにある。この実施形態はこ
れら3つの層間の界面を外的な汚染に対して保護
できる様にする。上記包囲体の内部は実際にはこ
れら層の別々の形成工程中で酸素及び酸素化合物
から非常に容易に浄化できる。
つの層を形成することから成り、これらの層は、
第1a図に示した様に下から上に向う方向に、下
部電極を形成する様に働く第1導電層4、活性の
非晶半導体物質の層6、及び上部電極を形成する
様に働く導電層8に各々対応している。この方法
実施形態の1つの特徴は、1×10-5torr以下の真
空が維持された真空包囲体内で3つの層4,6及
び8が形成されることにある。この実施形態はこ
れら3つの層間の界面を外的な汚染に対して保護
できる様にする。上記包囲体の内部は実際にはこ
れら層の別々の形成工程中で酸素及び酸素化合物
から非常に容易に浄化できる。
これらの蒸着部を形成するために、いわゆるフ
ラツシユ技術を用いることができる。既に良く知
られている様に、この技術は蒸着さるべき物品を
粉末の形態で含んだ管を真空包囲体内に入れるこ
とから成る。この管により、この管に含まれた粉
末が、600℃乃至800℃或いはそれ以上の温度に加
熱されたストリツプに射出される。これに続いて
粉末がたゞちに昇華され、それによつて基体上に
蒸着される。この蒸着形態は非常に清潔であり、
そして昇華の迅速さを考慮すれば、蒸着部の組成
は実際上初めの粉末の組成と同一であるというこ
とが明らかである。
ラツシユ技術を用いることができる。既に良く知
られている様に、この技術は蒸着さるべき物品を
粉末の形態で含んだ管を真空包囲体内に入れるこ
とから成る。この管により、この管に含まれた粉
末が、600℃乃至800℃或いはそれ以上の温度に加
熱されたストリツプに射出される。これに続いて
粉末がたゞちに昇華され、それによつて基体上に
蒸着される。この蒸着形態は非常に清潔であり、
そして昇華の迅速さを考慮すれば、蒸着部の組成
は実際上初めの粉末の組成と同一であるというこ
とが明らかである。
イオンビームによる第2の方法を用いるのも好
ましい。再び1×10-5torr以下の真空の下で用い
られるこの第2の方法に於いては、基体に蒸着す
ることが所望される化合物又は物質により構成さ
れたターゲツトがアルゴンの衝撃を受け、これは
上記物質から粒子を取り出してそれを基体に蒸着
するという作用をする。化学反応が何ら生じない
のでこの蒸着方法も非常に清潔であり、そしてこ
の方法は高度な真空で行なわれるので包囲体内の
雰囲気を容易に制御できるということが明らかで
ある。
ましい。再び1×10-5torr以下の真空の下で用い
られるこの第2の方法に於いては、基体に蒸着す
ることが所望される化合物又は物質により構成さ
れたターゲツトがアルゴンの衝撃を受け、これは
上記物質から粒子を取り出してそれを基体に蒸着
するという作用をする。化学反応が何ら生じない
のでこの蒸着方法も非常に清潔であり、そしてこ
の方法は高度な真空で行なわれるので包囲体内の
雰囲気を容易に制御できるということが明らかで
ある。
かくして、電極4及び8を構成する物質の蒸着
が行なわれ、この物質は例えばモリブデンである
か、又は好ましくは、黒鉛の近似形態のカーボン
である。更に、活性半導体6の層が同じ方法で蒸
着される。この化合物は例えば砒素、テルル、ゲ
ルマニウム及び硫黄の適当な混合物である。
が行なわれ、この物質は例えばモリブデンである
か、又は好ましくは、黒鉛の近似形態のカーボン
である。更に、活性半導体6の層が同じ方法で蒸
着される。この化合物は例えば砒素、テルル、ゲ
ルマニウム及び硫黄の適当な混合物である。
カーボン電極の場合、電極4に対してはカーボ
ンの熱分解蒸着でスタートするのが好ましいとわ
かつており、この電極は必要ならばイオン蝕刻に
より行なわれるカーボンの非常に薄い蒸着で完成
される。このイオン蝕刻は蒸着のために既に用い
られたアルゴンビームによつて行なうことができ
る。
ンの熱分解蒸着でスタートするのが好ましいとわ
かつており、この電極は必要ならばイオン蝕刻に
より行なわれるカーボンの非常に薄い蒸着で完成
される。このイオン蝕刻は蒸着のために既に用い
られたアルゴンビームによつて行なうことができ
る。
第1b図に示した次の工程に於いては、3つの
層4,6及び8が下部電極4の寸法までエツチン
グされる。いかなる汚染も防止するため、このエ
ツチングプロセスは機械的な蝕刻及び乾燥工程に
よつて行なわれる。用いられる方法はアルゴンビ
ームによるエツチング方法であり、その速度は高
い精度で制御される。明らかな様に、この技術の
利点は、化学的な解決策によるあらゆる汚染形態
が避けられるのでこの技術が汚染を生じないとい
う点にある。それに加えて、蝕刻の深さも容易に
調整できる。
層4,6及び8が下部電極4の寸法までエツチン
グされる。いかなる汚染も防止するため、このエ
ツチングプロセスは機械的な蝕刻及び乾燥工程に
よつて行なわれる。用いられる方法はアルゴンビ
ームによるエツチング方法であり、その速度は高
い精度で制御される。明らかな様に、この技術の
利点は、化学的な解決策によるあらゆる汚染形態
が避けられるのでこの技術が汚染を生じないとい
う点にある。それに加えて、蝕刻の深さも容易に
調整できる。
第1c図に示された次の工程に於いては、上部
電極8を最終的な寸法にする様にこの電極をエツ
チングするのに同じ方法が用いられ、この寸法が
装置の活性化領域を定める。
電極8を最終的な寸法にする様にこの電極をエツ
チングするのに同じ方法が用いられ、この寸法が
装置の活性化領域を定める。
その次の工程に於いては、絶縁層10を形成す
る絶縁物質の均一の蒸着が既知の手段によつて行
なわれる。この絶縁物質は活性層6と同じ物質か
ら成る。この場合は層10が絶縁性を生じるに充
分な厚みを有している。その他の場合は、より小
さな厚みである層10は活性領域6と同じ基本成
分であるが絶縁特性を持つた物質となる様にその
割合が異なつた成分で完全に又は部分的に構成さ
れた非晶性の絶縁物質によつて形成される。3元
型Go,As,Te又は4元型Ge,As,Te,Sにつ
いて考慮すれば、絶縁特性を持つた領域と半導体
特性を持つた領域とが存在することが実際にわか
つている。
る絶縁物質の均一の蒸着が既知の手段によつて行
なわれる。この絶縁物質は活性層6と同じ物質か
ら成る。この場合は層10が絶縁性を生じるに充
分な厚みを有している。その他の場合は、より小
さな厚みである層10は活性領域6と同じ基本成
分であるが絶縁特性を持つた物質となる様にその
割合が異なつた成分で完全に又は部分的に構成さ
れた非晶性の絶縁物質によつて形成される。3元
型Go,As,Te又は4元型Ge,As,Te,Sにつ
いて考慮すれば、絶縁特性を持つた領域と半導体
特性を持つた領域とが存在することが実際にわか
つている。
あらゆる場合に於いて、絶縁体は珪酸又はアル
ミナ或いはその他の酸化物によつて一般的なやり
方で決して構成されるものではなく、活性部分と
同じ基本的な成分を持つた化合物によつて構成さ
れる。或る場合にはこの化合物は活性部分を形成
する物質と同一である。
ミナ或いはその他の酸化物によつて一般的なやり
方で決して構成されるものではなく、活性部分と
同じ基本的な成分を持つた化合物によつて構成さ
れる。或る場合にはこの化合物は活性部分を形成
する物質と同一である。
第1e図に示した次の工程に於いては、好まし
くはアルゴン衝撃によるイオンエツチングのプロ
セスを用いて絶縁層がエツチングされる。上部電
極8の上で絶縁層に窓12が形成される。第1f
図に示した次の工程に於いては、導電物質14の
均一な蒸着が行なわれる。参照番号16で示され
た下部電極の接続部を、参照番号18で示された
上部電極の接続部から切り離すため第1g図に示
された工程に於いて導電性蒸着部14のエツチン
グが行なわれる。
くはアルゴン衝撃によるイオンエツチングのプロ
セスを用いて絶縁層がエツチングされる。上部電
極8の上で絶縁層に窓12が形成される。第1f
図に示した次の工程に於いては、導電物質14の
均一な蒸着が行なわれる。参照番号16で示され
た下部電極の接続部を、参照番号18で示された
上部電極の接続部から切り離すため第1g図に示
された工程に於いて導電性蒸着部14のエツチン
グが行なわれる。
従つて、スイツチ構造体が得られ、そして活性
部分6のレベルに於けるこの構造体の汚染が最小
に減少されるということが明らかであろう。更
に、この結果は、同じ基本成分を含む物質によつ
て絶縁層が構成されるということによつて主とし
て得られる。
部分6のレベルに於けるこの構造体の汚染が最小
に減少されるということが明らかであろう。更
に、この結果は、同じ基本成分を含む物質によつ
て絶縁層が構成されるということによつて主とし
て得られる。
第2図に於いては、“孔”型のスイツチ構造体
を製造するための第2の方法実施形態が示されて
いる。この第2の実施形態に於いては、装置を製
造する時の汚染を防止する目的で上記と同じ技術
が用いられる。同様に、装置の活性部分を形成す
る物質の基本成分が回路の絶縁層の形成のために
も用いられる。
を製造するための第2の方法実施形態が示されて
いる。この第2の実施形態に於いては、装置を製
造する時の汚染を防止する目的で上記と同じ技術
が用いられる。同様に、装置の活性部分を形成す
る物質の基本成分が回路の絶縁層の形成のために
も用いられる。
第1工程(第2a図)は基本に第1電極52を
形成することから成り、この蒸着部は次いで所望
の形状を与える様にエツチングされる(第2b
図)。次いで絶縁層の均一な蒸着部54が第1e
図の絶縁層12と同じ物質で作られる。上記した
方法を使用することにより、半導体成分の活性領
域を画成する窓56を形成するため層54がエツ
チングされる。汚染を最小にするため、活性層5
8を蒸着する直前にイオンによる剥離が行なわれ
る。この剥離プロセスは窓56に対向して位置し
た電極52の部分に適用される。次いで第2の導
電層60が蒸着される(第2e図)。最後、電気
リード端子を露出するために導電層60及び活性
層58がエツチングされる。実際には、導電性蒸
着部60は2つの段階で行なわれ、その第1はカ
ーボン蒸着部の形成であり、そしてその上にアル
ミニウムリード蒸着部を形成することである。
形成することから成り、この蒸着部は次いで所望
の形状を与える様にエツチングされる(第2b
図)。次いで絶縁層の均一な蒸着部54が第1e
図の絶縁層12と同じ物質で作られる。上記した
方法を使用することにより、半導体成分の活性領
域を画成する窓56を形成するため層54がエツ
チングされる。汚染を最小にするため、活性層5
8を蒸着する直前にイオンによる剥離が行なわれ
る。この剥離プロセスは窓56に対向して位置し
た電極52の部分に適用される。次いで第2の導
電層60が蒸着される(第2e図)。最後、電気
リード端子を露出するために導電層60及び活性
層58がエツチングされる。実際には、導電性蒸
着部60は2つの段階で行なわれ、その第1はカ
ーボン蒸着部の形成であり、そしてその上にアル
ミニウムリード蒸着部を形成することである。
既に述べた様に、導電層は構造の型式に基いて
モリブデン又はカーボンで形成される。
モリブデン又はカーボンで形成される。
印加された電気的又は熱的なパルスによつて変
化することがなく且つストレスやきずがない様な
層を得ることが所望される場合にはモリブデンを
容易に蒸着できない、更に、存在する酸素はモリ
ブデンによつて非常に容易に捕獲される。層が出
来るだけ高い真空中で非常に高温な基本(>40
℃)上に非常に高速度で蒸着され、そして特に酸
素化合物がなければ、これらの条件が全て同時に
合致するということが確立される。
化することがなく且つストレスやきずがない様な
層を得ることが所望される場合にはモリブデンを
容易に蒸着できない、更に、存在する酸素はモリ
ブデンによつて非常に容易に捕獲される。層が出
来るだけ高い真空中で非常に高温な基本(>40
℃)上に非常に高速度で蒸着され、そして特に酸
素化合物がなければ、これらの条件が全て同時に
合致するということが確立される。
採用された蒸着技術は、油のない清浄な真空を
作るポンプ装置に於いてアルゴン原子のビームで
スパツタすることから成る。例えば、このポンプ
装置は液体窒素トラツプに組合わせた空気クツシ
ヨン潤滑式のターボ分子ポンプから成る。この真
空ポンプ機は酸化汚染物の放出が最小であるとい
う基準を満足しなければならない。
作るポンプ装置に於いてアルゴン原子のビームで
スパツタすることから成る。例えば、このポンプ
装置は液体窒素トラツプに組合わせた空気クツシ
ヨン潤滑式のターボ分子ポンプから成る。この真
空ポンプ機は酸化汚染物の放出が最小であるとい
う基準を満足しなければならない。
スパツタリング材からイオン源を分離するため
に選ばれた蒸着技術は低い周囲圧力の下で蒸着部
を形成できる様にする。更に、ビームの下に基本
を直接置くことにより、この方法は既に蒸着され
た層を浄化できる様にし、従つて大気圧に戻した
時に形成される酸化物フイルムを除去できる様に
する。この技術により、この第1の蒸着部に捕え
られていた酸素をエツチングによつて優先的に除
去することができる。
に選ばれた蒸着技術は低い周囲圧力の下で蒸着部
を形成できる様にする。更に、ビームの下に基本
を直接置くことにより、この方法は既に蒸着され
た層を浄化できる様にし、従つて大気圧に戻した
時に形成される酸化物フイルムを除去できる様に
する。この技術により、この第1の蒸着部に捕え
られていた酸素をエツチングによつて優先的に除
去することができる。
カーボンは酸素を保持しておらずそして特に低
温に於いて不活性であるのでカーボンの使用はモ
リブデンより好ましい。第1の蒸着部は黒鉛化構
造を得るために好ましくは10torr以上の圧力に於
いて熱分解プロセスにより得られたカーボンであ
る。
温に於いて不活性であるのでカーボンの使用はモ
リブデンより好ましい。第1の蒸着部は黒鉛化構
造を得るために好ましくは10torr以上の圧力に於
いて熱分解プロセスにより得られたカーボンであ
る。
上記した場合と同様に活性の非晶半導体が蒸着
され、カーボン層の浄化は先ず初めにビームによ
つて行なわれる。
され、カーボン層の浄化は先ず初めにビームによ
つて行なわれる。
第2のカーボン層が電子銃により蒸着される
が、非晶半導体の加熱を防ぐために電子銃を消弧
しながら個々のシーケンスで蒸着される。
が、非晶半導体の加熱を防ぐために電子銃を消弧
しながら個々のシーケンスで蒸着される。
既に述べた様に、本発明は“3層”構造体及び
“孔”構造体の両方の場合に適用できる改善され
た方法実施形態にも関与する。
“孔”構造体の両方の場合に適用できる改善され
た方法実施形態にも関与する。
第3図は第1b図に示した装置の製造工程に対
応する3層構造体の変形態様を示している。明ら
かに理解するために、第1b図に見られるものと
同じ参照番号が用いられている。換言すれば、参
照番号2は半導体装置が形成される基体を示し、
参照番号4は下部電極を示し、参照番号6は装置
の活性部分を示し、そして参照番号8は上部電極
を示している。従つて第3図は3層装置を製造す
る場合の改良を示している。もつと厳密に云え
ば、第3図はこれらの改良を含む装置を製造する
より完全な場合を示している。
応する3層構造体の変形態様を示している。明ら
かに理解するために、第1b図に見られるものと
同じ参照番号が用いられている。換言すれば、参
照番号2は半導体装置が形成される基体を示し、
参照番号4は下部電極を示し、参照番号6は装置
の活性部分を示し、そして参照番号8は上部電極
を示している。従つて第3図は3層装置を製造す
る場合の改良を示している。もつと厳密に云え
ば、第3図はこれらの改良を含む装置を製造する
より完全な場合を示している。
詳細に説明すれば前記した様に、下部電極4、
上部電極8及び活性部分6は前記特許に意図され
たものよりも更に複雑な構造を有している。下部
電極4は基体2に直接接触した電極実身4aとバ
リヤ層4bとを備えている。同様に、上部電極は
電極自身8aとバリヤ層8bとを備えている。同
様に、活性領域は活性領域自身6aと、上部バツ
フア層6bと、下部バツフア層6cとを備えてい
る。バツフア層及びバリヤ層は前記で既に述べた
各々の機能を有している。
上部電極8及び活性部分6は前記特許に意図され
たものよりも更に複雑な構造を有している。下部
電極4は基体2に直接接触した電極実身4aとバ
リヤ層4bとを備えている。同様に、上部電極は
電極自身8aとバリヤ層8bとを備えている。同
様に、活性領域は活性領域自身6aと、上部バツ
フア層6bと、下部バツフア層6cとを備えてい
る。バツフア層及びバリヤ層は前記で既に述べた
各々の機能を有している。
装置のこれらの新規な部分に対応する方法の段
階を説明する前に、これら部分の組成について先
ず説明する。活性層自身6aは前記特許に定めら
れたものと同じ構造を持つている。
階を説明する前に、これら部分の組成について先
ず説明する。活性層自身6aは前記特許に定めら
れたものと同じ構造を持つている。
バリヤを構成する層、既ち層4b及び8bはカ
ーボンで形成されるのが好ましい。これらのバリ
ヤ層は電極自身4e及び8aがカーボンでない物
質で作られる場合にのみ存在するということが明
らかである。例えば、層4b及び8bは電極がモ
リブデン、アルミニウム、金等々で作られた場合
に存在する。
ーボンで形成されるのが好ましい。これらのバリ
ヤ層は電極自身4e及び8aがカーボンでない物
質で作られる場合にのみ存在するということが明
らかである。例えば、層4b及び8bは電極がモ
リブデン、アルミニウム、金等々で作られた場合
に存在する。
バツフア層6b及び6cは特にバリヤが存在し
ない場合に非拡散機能を有している。更に、上部
バツフア層6bは非晶半導体自身6aに存在する
孔をふさいで電極の瞬間的な拡散を防ぐという意
図された機能を有している。この層6b乃至はこ
れらのバツフア層6b及び6cは非晶半導体物質
自身6aにより示される特性の型式に基いて色々
な物質で作ることができる。装置が蓄積装置であ
る場合にはテルルを使用できる。これに対して、
非晶半導体物質のスイツチ特性が用いられる場合
には、特殊ガラス、特に、テルル、砒素、ゲルマ
ニウム、硫黄をベースに持ちそして次の様な組
成、 Te60,As25,Ge13,S1 を持つたガラスを使用するのが好ましい。
ない場合に非拡散機能を有している。更に、上部
バツフア層6bは非晶半導体自身6aに存在する
孔をふさいで電極の瞬間的な拡散を防ぐという意
図された機能を有している。この層6b乃至はこ
れらのバツフア層6b及び6cは非晶半導体物質
自身6aにより示される特性の型式に基いて色々
な物質で作ることができる。装置が蓄積装置であ
る場合にはテルルを使用できる。これに対して、
非晶半導体物質のスイツチ特性が用いられる場合
には、特殊ガラス、特に、テルル、砒素、ゲルマ
ニウム、硫黄をベースに持ちそして次の様な組
成、 Te60,As25,Ge13,S1 を持つたガラスを使用するのが好ましい。
別の場合には、特に装置の意図された使用に基
きそして特に電極自身4a及び8aを構成する物
質の性質に基いて、上部及び下部バツフア層、或
いは上部バツフア層が下部バツフア層かのいずれ
か1方のみ、或いは又上部バリヤ層か下部バリヤ
層かのいずれか等々を実際上得ることができる。
あらゆる組合せを意図することができる。
きそして特に電極自身4a及び8aを構成する物
質の性質に基いて、上部及び下部バツフア層、或
いは上部バツフア層が下部バツフア層かのいずれ
か1方のみ、或いは又上部バリヤ層か下部バリヤ
層かのいずれか等々を実際上得ることができる。
あらゆる組合せを意図することができる。
これらのバリヤ層及びバツフア層の製造に対応
する方法に関しては、これらの層が活性層自身6
a及び電極自身8a及び4aと同時に形成され
る。従つてこれらの層の製造は、前記した方法の
2つの別々の実施例のいずれかによつて、高い真
空状態が作られた包囲体内で行なわれる。これら
の方法のいずれかによつて効果的な蒸着を得るた
めには新たな源を設けることが必要であることは
明らかであろう。
する方法に関しては、これらの層が活性層自身6
a及び電極自身8a及び4aと同時に形成され
る。従つてこれらの層の製造は、前記した方法の
2つの別々の実施例のいずれかによつて、高い真
空状態が作られた包囲体内で行なわれる。これら
の方法のいずれかによつて効果的な蒸着を得るた
めには新たな源を設けることが必要であることは
明らかであろう。
然し乍ら、前記特許に於いては電極層が活性層
に直接接触しておりそして活性物質の汚染を避け
ねばならないという問題があることを理解しなけ
ればならない。本発明でなされた改良の範囲内で
は電極自身と活性物質自身との間に別の中間層が
形成される。従つて、真空包囲体内に導入した後
に下部電極自身4aを形成しそしてこの真空包囲
体内で蒸着作業を完了した後に上記包囲体の外部
で上部電極自身8aを形成することができる。こ
れは既に述べた効果を保持しつつ、真空包囲体内
で達成されるべき蒸着の回数を減らすことができ
る様にする。
に直接接触しておりそして活性物質の汚染を避け
ねばならないという問題があることを理解しなけ
ればならない。本発明でなされた改良の範囲内で
は電極自身と活性物質自身との間に別の中間層が
形成される。従つて、真空包囲体内に導入した後
に下部電極自身4aを形成しそしてこの真空包囲
体内で蒸着作業を完了した後に上記包囲体の外部
で上部電極自身8aを形成することができる。こ
れは既に述べた効果を保持しつつ、真空包囲体内
で達成されるべき蒸着の回数を減らすことができ
る様にする。
更に、電極がアルミニウムである場合にはバリ
ヤ端が電子銃によつて形成され、一方他の物質の
場合には熱分解蒸着が用いられる。
ヤ端が電子銃によつて形成され、一方他の物質の
場合には熱分解蒸着が用いられる。
完全な非晶半導体装置を得るためには、第1b
図乃至1g図に対応しそして前記で説明した次々
の工程が実施される。唯一の相違点は活性領域
6、上部電極4及び下部電極8が上記の特許構造
を有しているという点である。特に、絶縁層の蒸
着と電気接続部の場合のスパツタによる蒸着は厳
密に同じ条件の下で行なわれる。
図乃至1g図に対応しそして前記で説明した次々
の工程が実施される。唯一の相違点は活性領域
6、上部電極4及び下部電極8が上記の特許構造
を有しているという点である。特に、絶縁層の蒸
着と電気接続部の場合のスパツタによる蒸着は厳
密に同じ条件の下で行なわれる。
上記の説明は特に“3層”装置の製造方法に関
する改良について述べた。
する改良について述べた。
これらの改良が“孔”型の非晶半導体装置の製
造にも容易に適用できるということは容易に理解
できよう。この別の形態に従つてこの方法を実際
に適用するのを理解するためには、第2図の下部
電極52が必要ならば前記した様に下部電極自身
とバリヤ層とによつて構成でき、活性領域58が
上部及び下部バツフア領域を備え、そして同様に
第2図に参照番号60で示された上部電極が、実
際上この上部電極60を構成するバリヤ層と電極
自身とによつて構成できるということを理解すれ
ば充分であろう。
造にも容易に適用できるということは容易に理解
できよう。この別の形態に従つてこの方法を実際
に適用するのを理解するためには、第2図の下部
電極52が必要ならば前記した様に下部電極自身
とバリヤ層とによつて構成でき、活性領域58が
上部及び下部バツフア領域を備え、そして同様に
第2図に参照番号60で示された上部電極が、実
際上この上部電極60を構成するバリヤ層と電極
自身とによつて構成できるということを理解すれ
ば充分であろう。
第1図は本発明の方法の第1の実施形態の種々
の工程を示した図、第2図は第2の方法実施形態
の種々の工程を示した図、第3図は第1図又は第
2図の部分断面図であり、改良された方法実施形
態を示す図である。 2……基体、4……下部電極、6……活性の非
晶半導体の層、8……上部電極、10……絶縁
層、12……窓、14……導電性物質の均一蒸着
体。
の工程を示した図、第2図は第2の方法実施形態
の種々の工程を示した図、第3図は第1図又は第
2図の部分断面図であり、改良された方法実施形
態を示す図である。 2……基体、4……下部電極、6……活性の非
晶半導体の層、8……上部電極、10……絶縁
層、12……窓、14……導電性物質の均一蒸着
体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 a 基体上に第1の導電層を蒸着して下部電
極を形成し、 b 前記の第1の導電層に非晶半導体材料の活性
非晶半導体層を蒸着し、 c 前記の活性層に第2の導電層を沈着して上部
電極を形成し、 d 前記の第2の導電層を所定の大きさにエツチ
ングし、 e このエツチングされた第2の導電層と前記の
非晶半導体層の上に絶縁材料から成る絶縁層を
沈着し(この絶縁材料は非晶半導体材料と同じ
材料を少なくとも一部に含む) f 前記のエツチングされた第2の導電層より上
の絶縁層と、前記の第2の導電層から離れた前
記の第1の導電層の一部分より上の材料とをエ
ツチングし、そして g 各電極に電気接続を沈着する 諸段階を含むことを特徴とした非晶半導体装置の
製造方法。 2 前記の第1の導電層、活性非晶半導体層及び
第2の導電層の沈着は、これらの層の材料をそれ
ぞれ含むターゲツトを包囲体内でボンバードする
ことにより、そして前記の包囲体内の真空を少な
くとも10-5トルに維持することにより実施される
特許請求の範囲第1項に記載の非晶半導体装置の
製造方法。 3 前記の第2の導電層のエツチングは機械的蝕
刻により実施される特許請求の範囲第1項に記載
の非晶半導体装置の製造方法。 4 a 基体上に第1の導電層を沈着し、 b この第1の導電層をエツチングして下部電極
を形成し、 c エツチングした第1の導電層上にそして基体
の一部分の上に絶縁材料から成る絶縁層を沈着
し、 d 前記の絶縁層のエツチングにより第1の導電
層の一部分の上方に窓を形成し、 e 前記の絶縁層と窓とに一定厚みの活性非晶半
導体層を沈着し(この活性層は非晶半導体材料
から成り、前記の絶縁層は非晶半導体材料と同
じ材料を少なくとも部分的に含む)、 f 前記の活性層上に第2の導電層を沈着し、そ
して g 前記の第2の導電層をエツチングして上部電
極を形成する。 諸段階を含むことを特徴とした非晶半導体装置の
製造方法。 5 活性層の沈着直前に前記の窓の下部電極部分
の表面を剥離する特許請求の範囲第4項に記載の
非晶半導体装置の製造方法。 6 前記の絶縁層が前記の活性層と同じ非晶材料
を含み、前記の絶縁層の厚みは電気絶縁を保証す
るに足りる特許請求の範囲第1項又は4項に記載
の非晶半導体装置の製造方法。 7 前記の絶縁層が前記の活性層と同じ成分を少
なくとも部分的に含む絶縁非晶材料から成る特許
請求の範囲第1項又は4項に記載の非晶半導体装
置の製造方法。 8 非晶材料はゲルマニウム、テルル、砒素及び
硫黄から成る群から選択された元素の少なくとも
1つの3元組成物である特許請求の範囲第6項に
記載の非晶半導体装置の製造方法。 9 導電層が炭素とモリブデンから成る群から選
択された材料から成る特許請求の範範囲第1項又
は4項に記載の非晶半導体装置の製造方法。 10 前記の活性層は、活性層本体を構成するよ
う沈着した中央層と、この活性層本体の一面に沈
着した少なくとも1つのバツフアー層とから成り
バツフアー層を形成する第2の非晶半導体材料
は、この第2の材料と導電層との間の反応が、第
2の材料と活性半導体との間でか、又は導電層と
活性半導体との間のいずれかで生じる反応に比し
てはるかに優勢であることを保証するよう選択さ
れている特許請求の範囲第1項又は4項に記載の
非晶半導体装置の製造方法。 11 少なくとも1つの電極は非炭素質の材料か
らつくられた薄層であつて、炭素から成り、バリ
ヤー層を構成する活性域の方を向いている特許請
求の範囲第1項又は4項に記載の非晶半導体装置
の製造方法。 12 前記の第2の材料はTe60As25Ge13S1の組成
のガラスである特許請求の範囲第10項に記載の
非晶半導体装置の製造方法。 13 少なくとも1つのバツフアー層とバリヤー
層を構成する層とを形成する特許請求の範囲第1
1項に記載の非晶半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7629105A FR2365888A1 (fr) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | Procede de realisation de dispositifs semi-conducteurs amorphes et dispositifs en faisant application |
| FR7712750A FR2389239A2 (fr) | 1977-04-27 | 1977-04-27 | Procede de realisation de dispositifs semiconducteurs amorphes et dispositifs en faisant application |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5342573A JPS5342573A (en) | 1978-04-18 |
| JPS6123678B2 true JPS6123678B2 (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=26219643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11654477A Granted JPS5342573A (en) | 1976-09-28 | 1977-09-28 | Method of producing amorphous semiconductor device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4167806A (ja) |
| JP (1) | JPS5342573A (ja) |
| DE (1) | DE2743641A1 (ja) |
| GB (1) | GB1592304A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683050A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-07 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| FR2478879A1 (fr) * | 1980-03-24 | 1981-09-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation de dispositifs a effet memoire a semi-conducteurs amorphes |
| JPS5766674A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| US4433342A (en) * | 1981-04-06 | 1984-02-21 | Harris Corporation | Amorphous switching device with residual crystallization retardation |
| FR2533072B1 (fr) * | 1982-09-14 | 1986-07-18 | Coissard Pierre | Procede de fabrication de circuits electroniques a base de transistors en couches minces et de condensateurs |
| JPS61216360A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Fuji Electric Co Ltd | 密着型イメ−ジセンサ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3346788A (en) * | 1965-06-15 | 1967-10-10 | Texas Instruments Inc | Gallium arsenide transistor and methods of making same |
| US3590479A (en) * | 1968-10-28 | 1971-07-06 | Texas Instruments Inc | Method for making ambient atmosphere isolated semiconductor devices |
| US3893229A (en) * | 1973-10-29 | 1975-07-08 | Gen Electric | Mounting for light-emitting diode pellet and method for the fabrication thereof |
| US4095330A (en) * | 1976-08-30 | 1978-06-20 | Raytheon Company | Composite semiconductor integrated circuit and method of manufacture |
-
1977
- 1977-09-22 US US05/835,776 patent/US4167806A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-09-26 GB GB39926/77A patent/GB1592304A/en not_active Expired
- 1977-09-28 JP JP11654477A patent/JPS5342573A/ja active Granted
- 1977-09-28 DE DE19772743641 patent/DE2743641A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2743641A1 (de) | 1978-03-30 |
| JPS5342573A (en) | 1978-04-18 |
| GB1592304A (en) | 1981-07-01 |
| US4167806A (en) | 1979-09-18 |
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