JP2663048B2 - 電界発光シリコン構造の製造方法 - Google Patents
電界発光シリコン構造の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、電界発光シリコン構造の製造方法に関す
る。
る。
長い間、光放射に適する唯一の構造は、直接バンド遷
移を有する半導体材料からなる構造であることは当然で
あると考えられていた。よく知られているように、半導
体材料のバンドギャップは、価電子帯と伝導帯とのエネ
ルギーレベルの差であり、それは電子で充填されてい
る。直接バンド遷移を有する半導体材料では、価電子帯
の最も高いエネルギー状態は、伝導帯の最も低いエネル
ギー状態のすぐ下に位置する。これは、価電子帯への電
子の直接遷移が起こると、正孔（正の電荷キャリア）を
有する前記電子の再結合が起こるという効果をもち、こ
れによって、半導体材料のバンドギャップにエネルギー
が相当する光子が製造される。
移を有する半導体材料からなる構造であることは当然で
あると考えられていた。よく知られているように、半導
体材料のバンドギャップは、価電子帯と伝導帯とのエネ
ルギーレベルの差であり、それは電子で充填されてい
る。直接バンド遷移を有する半導体材料では、価電子帯
の最も高いエネルギー状態は、伝導帯の最も低いエネル
ギー状態のすぐ下に位置する。これは、価電子帯への電
子の直接遷移が起こると、正孔（正の電荷キャリア）を
有する前記電子の再結合が起こるという効果をもち、こ
れによって、半導体材料のバンドギャップにエネルギー
が相当する光子が製造される。
そのような直接バンド遷移を有する典型的な材料は、
たとえばGaAs複合半導体であり、その結果、そのような
GaAs複合半導体が、発光放射素子を製造するのにしばし
ば使用される。
たとえばGaAs複合半導体であり、その結果、そのような
GaAs複合半導体が、発光放射素子を製造するのにしばし
ば使用される。
GaAsと対比して、シリコンは間接バンド遷移を有する
半導体材料である。そのような材料では、価電子帯の最
も高いエネルギー状態は、伝導帯の最も低いエネルギー
状態に相関して変位するので、電子は価電子帯へ直接に
ドロップできない。適当なエネルギーレベルを達成する
ために、そのような間接バンド遷移を有する材料におい
て、電子は光子のみならず正孔と結合しなければならな
い。そのようなプロセスが起こる可能性は、３つの粒子
が参加するという事実からさら見て、非常に小さい。
半導体材料である。そのような材料では、価電子帯の最
も高いエネルギー状態は、伝導帯の最も低いエネルギー
状態に相関して変位するので、電子は価電子帯へ直接に
ドロップできない。適当なエネルギーレベルを達成する
ために、そのような間接バンド遷移を有する材料におい
て、電子は光子のみならず正孔と結合しなければならな
い。そのようなプロセスが起こる可能性は、３つの粒子
が参加するという事実からさら見て、非常に小さい。
最近、シリコンは間接バンド遷移を有する半導体材料
であるという事実にもかかわらず、微小多孔性シリコン
層を作るために、シリコンに液状水性ふっ素酸浴で酸化
皮膜処理をするなら、シリコンからなる半導体構造は発
光に適していることが見い出された。
であるという事実にもかかわらず、微小多孔性シリコン
層を作るために、シリコンに液状水性ふっ素酸浴で酸化
皮膜処理をするなら、シリコンからなる半導体構造は発
光に適していることが見い出された。
例えば、エル ティー カンハム著の1990年９月３日
発行の応用物理学57（10）の1046頁から1048頁を参照す
る。2nm（20A）より小さい孔寸法を有する微小多孔性層
内では、電子の動きは、一次元に、すなわち、孔の間に
定められるいわゆる「量子導線」または「量子線」に沿
う動きの方向に制限される。電子の動きの可能性を制限
することによって、これらの量子導線は、伝導帯と価電
子帯との間の電子の直接遷移を生じる。言い換えれば、
バンド構造は、電子の動きの可能性の局所制限によって
はっきりと影響される。しかし、引用文献（最終章，右
欄,1047頁）でカンハムが設定しているように、シリコ
ンの発光は、新しく酸化皮膜処理したシリコン基板の場
合に起こる。言い換えれば、そのようなシリコン構造の
安定した発光を維持しようとする試みは、現在まで成功
していなかった。
発行の応用物理学57（10）の1046頁から1048頁を参照す
る。2nm（20A）より小さい孔寸法を有する微小多孔性層
内では、電子の動きは、一次元に、すなわち、孔の間に
定められるいわゆる「量子導線」または「量子線」に沿
う動きの方向に制限される。電子の動きの可能性を制限
することによって、これらの量子導線は、伝導帯と価電
子帯との間の電子の直接遷移を生じる。言い換えれば、
バンド構造は、電子の動きの可能性の局所制限によって
はっきりと影響される。しかし、引用文献（最終章，右
欄,1047頁）でカンハムが設定しているように、シリコ
ンの発光は、新しく酸化皮膜処理したシリコン基板の場
合に起こる。言い換えれば、そのようなシリコン構造の
安定した発光を維持しようとする試みは、現在まで成功
していなかった。
また、1991年７月発行の科学のアメリカの86頁および
87頁の文献「シリコン発光」には、シリコンウェーハを
使用して、液状水性ふっ素酸で製造される多孔性シリコ
ン構造は、光によって、発光が起こるように励磁される
のに適応されることが開示されている。さらに、シリコ
ン構造であっても、発光を電気的に励磁させる試みに成
功したという事実が言及されているが、構造の性質も前
記構造の製造方法も開示されていない。
87頁の文献「シリコン発光」には、シリコンウェーハを
使用して、液状水性ふっ素酸で製造される多孔性シリコ
ン構造は、光によって、発光が起こるように励磁される
のに適応されることが開示されている。さらに、シリコ
ン構造であっても、発光を電気的に励磁させる試みに成
功したという事実が言及されているが、構造の性質も前
記構造の製造方法も開示されていない。
ヴイ レーマン著の1991年２月25日発行の応用物理学
58（８）の技術文献の856頁から858頁には、水性ふっ素
酸電解液での酸化皮膜処理によって製造された多孔性シ
リコン層において、２次元の量子濃度すなわち量子線お
よび量子導線が各々つくられ、それによって、単結晶線
シリコンと比較して、微小多孔性シリコン構造のエネル
ギーバンドギャップの変化が起こることが開示されてい
る。
58（８）の技術文献の856頁から858頁には、水性ふっ素
酸電解液での酸化皮膜処理によって製造された多孔性シ
リコン層において、２次元の量子濃度すなわち量子線お
よび量子導線が各々つくられ、それによって、単結晶線
シリコンと比較して、微小多孔性シリコン構造のエネル
ギーバンドギャップの変化が起こることが開示されてい
る。
シー ピッカリン著の固体状態物理学17（1984）の文
献の6535頁から6552頁は、水性ふっ素酸の液状溶液での
シリコンウェーハの酸化皮膜処理によって製造された多
孔性シリコンフィルム構造の光の研究を扱っている。し
かし、最終章の第２節の6537頁で説明されているよう
に、発光の測定は、4.2Kの非常に低い温度においてのみ
行われている。
献の6535頁から6552頁は、水性ふっ素酸の液状溶液での
シリコンウェーハの酸化皮膜処理によって製造された多
孔性シリコンフィルム構造の光の研究を扱っている。し
かし、最終章の第２節の6537頁で説明されているよう
に、発光の測定は、4.2Kの非常に低い温度においてのみ
行われている。
エッチ フォール著の1991年発行の応用物理学A53の
文献の８頁から19頁は、液状水性ふっ素酸溶液で沈下し
たシリコンの試料のシリコン電解液の接合の特性を扱っ
ており、多孔性シリコン層の形成についても、この文献
で開示されている。しかし、前記文献は、発光または電
界発光のシリコン構造に関するものではなく、シリコン
水性ふっ素酸接合の特性の試験に関するものである。こ
の目的のために、汎用電気化学シリコン分析器が示さ
れ、その中では、シリコンウェーハの拡散距離と表面再
結合率とを定めるために、ウェーハの前部が小さな浸透
の深さの波長を有するレーザビームで照らされる。こう
して、少数キャリアが前部表面の近傍に発生する。結果
として起こる後部の光電流が測定される。したがって、
この文献は、シリコンの発光特性を扱っていない。
文献の８頁から19頁は、液状水性ふっ素酸溶液で沈下し
たシリコンの試料のシリコン電解液の接合の特性を扱っ
ており、多孔性シリコン層の形成についても、この文献
で開示されている。しかし、前記文献は、発光または電
界発光のシリコン構造に関するものではなく、シリコン
水性ふっ素酸接合の特性の試験に関するものである。こ
の目的のために、汎用電気化学シリコン分析器が示さ
れ、その中では、シリコンウェーハの拡散距離と表面再
結合率とを定めるために、ウェーハの前部が小さな浸透
の深さの波長を有するレーザビームで照らされる。こう
して、少数キャリアが前部表面の近傍に発生する。結果
として起こる後部の光電流が測定される。したがって、
この文献は、シリコンの発光特性を扱っていない。
US−Ａ−4092445は、微小多孔性シリコン構造の製造
方法について述べており、前記方法は、シリコンウェー
ハを酸浴の中に起き、前記酸浴内でシリコンウェーハを
酸化皮膜処理して、前記シリコンウェーハが酸浴の中に
置かれ、酸化皮膜処理されている間はシリコンウェーハ
を照らし、このようにして、シリコンウェーハの単結晶
線シリコンの領域の少なくとも一部が微小多孔性シリコ
ン層へと変換される工程を含んでいる。
方法について述べており、前記方法は、シリコンウェー
ハを酸浴の中に起き、前記酸浴内でシリコンウェーハを
酸化皮膜処理して、前記シリコンウェーハが酸浴の中に
置かれ、酸化皮膜処理されている間はシリコンウェーハ
を照らし、このようにして、シリコンウェーハの単結晶
線シリコンの領域の少なくとも一部が微小多孔性シリコ
ン層へと変換される工程を含んでいる。
この従来技術を基礎として、本発明の目的は、電界発
光シリコン構造の製造方法を提供することである。
光シリコン構造の製造方法を提供することである。
この目的は、請求項１に係る電界発光シリコン構造の
製造方法によって達成される。
製造方法によって達成される。
従来技術から知られる、シリコンウェーハを酸浴の中
に置き、微小多孔性のシリコン層を製造するために、前
記浴の中で酸化皮膜処理をする工程を含む電界発光シリ
コン構造の製造方法は、前記シリコンウェーハが酸浴の
中に置かれ、酸化皮膜処理される間は少なくとも、シリ
コンウェーハの陽極側を照らし、２つの接触子が、微小
多孔性シリコン層に加えられる電圧によって形成される
ことによって、電界発光シリコン構造の製造がさらに進
歩することを見い出したことは本発明は基づいている。
に置き、微小多孔性のシリコン層を製造するために、前
記浴の中で酸化皮膜処理をする工程を含む電界発光シリ
コン構造の製造方法は、前記シリコンウェーハが酸浴の
中に置かれ、酸化皮膜処理される間は少なくとも、シリ
コンウェーハの陽極側を照らし、２つの接触子が、微小
多孔性シリコン層に加えられる電圧によって形成される
ことによって、電界発光シリコン構造の製造がさらに進
歩することを見い出したことは本発明は基づいている。
本発明に係る方法の好ましい実施例は、従属項に開示
されている。
されている。
添付図面を参照して、本発明に係る製造方法によって
製造された電界発光シリコン構造とともに本発明に係る
製造方法および前記製造方法を実施するのに適した装置
について以下に詳細に説明する。
製造された電界発光シリコン構造とともに本発明に係る
製造方法および前記製造方法を実施するのに適した装置
について以下に詳細に説明する。
図１は本発明に係る製造方法によって製造された電界
発光シリコン構造の横断面図を示し、 図２は本発明に係る製造方法の必要不可欠な工程を実
施するための装置を示す。
発光シリコン構造の横断面図を示し、 図２は本発明に係る製造方法の必要不可欠な工程を実
施するための装置を示す。
製造工程の順序について述べる前に、図１を参照し
て、本発明に係る製造方法によって製造された電界発光
シリコン構造要素の構造について最初に説明する。
て、本発明に係る製造方法によって製造された電界発光
シリコン構造要素の構造について最初に説明する。
図１に示され、参照番号１で一般的に示されるシリコ
ン構造要素は、パーセー（per se）として知られる方
法により、普通のシリコンウェーハで形成された複数の
同一のシリコン構造要素を分離することによって得られ
る。
ン構造要素は、パーセー（per se）として知られる方
法により、普通のシリコンウェーハで形成された複数の
同一のシリコン構造要素を分離することによって得られ
る。
シリコン構成要素１は、窒化物層５で順番に覆われる
中央凹部４を有する酸化物層３がその上に配置されたｐ
型基板２を含む。前記窒化物層５は、凹部４から広が
る、すなわち、凹部４を環状に回るクロム金合金の形の
金属被覆６をその上に備えている。前記凹部４の下に
は、p+ドーピング領域７が、ｐ型基板２に続き、凹部４
のすぐ下に位置するn+ドーピング領域を谷間のように囲
んで、pn接合９を形成する。p+ドーピング領域７の部分
内と同様に、n+ドーピング領域８内のシリコンも、微小
多孔性シリコン層10である。
中央凹部４を有する酸化物層３がその上に配置されたｐ
型基板２を含む。前記窒化物層５は、凹部４から広が
る、すなわち、凹部４を環状に回るクロム金合金の形の
金属被覆６をその上に備えている。前記凹部４の下に
は、p+ドーピング領域７が、ｐ型基板２に続き、凹部４
のすぐ下に位置するn+ドーピング領域を谷間のように囲
んで、pn接合９を形成する。p+ドーピング領域７の部分
内と同様に、n+ドーピング領域８内のシリコンも、微小
多孔性シリコン層10である。
言い換えれば、pn接合９は、微小多孔性シリコン層10
内に位置する。微小多孔性シリコン層10の領域の凹部４
と、金属被覆６の領域の付加凹部12とを除き、構成要素
１の前部は、付加窒化物層11で覆われる。
内に位置する。微小多孔性シリコン層10の領域の凹部４
と、金属被覆６の領域の付加凹部12とを除き、構成要素
１の前部は、付加窒化物層11で覆われる。
シリコン構成要素１の前部は、その全領域を、透明な
または少なくとも部分的に光を通す第１の電極13で覆わ
れ、第１の電極13は、例えば120nmの厚さを有する金接
触子層または約200nmの厚さを有するインジウム・スズ
酸化物層によって形成することができる。
または少なくとも部分的に光を通す第１の電極13で覆わ
れ、第１の電極13は、例えば120nmの厚さを有する金接
触子層または約200nmの厚さを有するインジウム・スズ
酸化物層によって形成することができる。
ｐ型基板２の後部は、オーム接触子の形の第２の電極
14を備えている。
14を備えている。
シリコン構成要素１の製造方法は、以下の工程を含
む。シリコンウェーハが、移植マスクとして働くシリコ
ン酸化物層３として形成される。前記シリコン酸化物層
３は、例えば熱酸化によって形成される。シリコンウェ
ーハのドーピングは、その抵抗率が１〜10ohm cmの間
となるように選ばれるのが好ましい。その結果、パーセ
ー（per se）として知られる写真平版法によって、シ
リコン酸化物層２が構成される。この移植マスクを使用
して、第１のドーピング工程が、低ドーピング領域をp+
ドーピングするために行われ、前記低ドーピング領域の
上に位置するドーピング領域のn+ドーピングが、減少し
た移植エネルギーで行われ、駆動拡散工程が、ドーパン
トを駆動するために行われる。この工程に続いて、窒化
物層５の全領域の沈積の工程が行われ、窒化物層５に
は、その全領域にクロム金金属被覆６が形成される。こ
のクロム金金属被覆６は、パーセー（per se）として
知られる方法で、環状に広がる接触ゾーン６を製造する
方法を使用して構成される。付加窒化物層11の全領域の
沈積の工程が行われ、ホトレジスト（図示せず）が形成
され、構成される。適当な写真平版法の工程の後、窒化
物層5,11は、金属被覆の上の付加凹部12の領域と共に中
央凹部４の領域でエッチングされ、そこでは、ホトレジ
ストは除去される。
む。シリコンウェーハが、移植マスクとして働くシリコ
ン酸化物層３として形成される。前記シリコン酸化物層
３は、例えば熱酸化によって形成される。シリコンウェ
ーハのドーピングは、その抵抗率が１〜10ohm cmの間
となるように選ばれるのが好ましい。その結果、パーセ
ー（per se）として知られる写真平版法によって、シ
リコン酸化物層２が構成される。この移植マスクを使用
して、第１のドーピング工程が、低ドーピング領域をp+
ドーピングするために行われ、前記低ドーピング領域の
上に位置するドーピング領域のn+ドーピングが、減少し
た移植エネルギーで行われ、駆動拡散工程が、ドーパン
トを駆動するために行われる。この工程に続いて、窒化
物層５の全領域の沈積の工程が行われ、窒化物層５に
は、その全領域にクロム金金属被覆６が形成される。こ
のクロム金金属被覆６は、パーセー（per se）として
知られる方法で、環状に広がる接触ゾーン６を製造する
方法を使用して構成される。付加窒化物層11の全領域の
沈積の工程が行われ、ホトレジスト（図示せず）が形成
され、構成される。適当な写真平版法の工程の後、窒化
物層5,11は、金属被覆の上の付加凹部12の領域と共に中
央凹部４の領域でエッチングされ、そこでは、ホトレジ
ストは除去される。
シリコンウェーハ20の酸化皮膜処理領域は、耐酸性マ
スキング層によって、側面に境界が定められ、前記耐酸
性マスキング層は、耐光性であるのが好ましい。
スキング層によって、側面に境界が定められ、前記耐酸
性マスキング層は、耐光性であるのが好ましい。
これまでに説明した方法によって構成された複数のシ
リコン構成要素１を含むシリコンウェーハ20は、以下に
説明する本発明に係る製造方法の必要不可欠の工程を行
うために使用される製造装置21で処理される。
リコン構成要素１を含むシリコンウェーハ20は、以下に
説明する本発明に係る製造方法の必要不可欠の工程を行
うために使用される製造装置21で処理される。
製造装置21は、２〜50重量パーセントの水性フッ素酸
を含み、残りはエチルアルコールと水である酸浴23を収
容する水盤22を含む。
を含み、残りはエチルアルコールと水である酸浴23を収
容する水盤22を含む。
酸浴23は、反対側に間隔をあけて配置された陰極25と
陽極24とをその中に備えている。
陽極24とをその中に備えている。
保持装置26の外周は、前記水盤22に上から挿入される
ときに、酸で満ちた水盤22の壁に密閉接触するような性
質の構造上の設計を有する。保持装置26は中央凹部27を
備え、シリコンウェーハ20は、その端部が密閉されて囲
まれるように、前記凹部27の位置に保持される。
ときに、酸で満ちた水盤22の壁に密閉接触するような性
質の構造上の設計を有する。保持装置26は中央凹部27を
備え、シリコンウェーハ20は、その端部が密閉されて囲
まれるように、前記凹部27の位置に保持される。
従って、保持装置は、陽極24と陰極25との間の流れ
が、その主面に垂直にシリコンウェーハ20を通り抜ける
ように配置される。
が、その主面に垂直にシリコンウェーハ20を通り抜ける
ように配置される。
水銀ランプまたはハロゲンランプの形の照明装置28
は、シリコンウェーハ20が陽極側から照らされるよう
に、酸浴23の上に配置され、その中で耐酸性照明装置28
が使用される場合には、酸浴23内に配置される。酸で満
ちた水盤22の外側に照明装置28が配置される場合には、
前記水盤22は、光が通過できる窓（図示せず）を備えて
いるのが好ましい。さらに、酸で満ちた水盤22の上に照
明装置28が配置される場合には、鏡が酸浴23内に備えら
れてもよく、前記鏡は、ウェーハに向かう光線を偏向さ
せるのに使用される。
は、シリコンウェーハ20が陽極側から照らされるよう
に、酸浴23の上に配置され、その中で耐酸性照明装置28
が使用される場合には、酸浴23内に配置される。酸で満
ちた水盤22の外側に照明装置28が配置される場合には、
前記水盤22は、光が通過できる窓（図示せず）を備えて
いるのが好ましい。さらに、酸で満ちた水盤22の上に照
明装置28が配置される場合には、鏡が酸浴23内に備えら
れてもよく、前記鏡は、ウェーハに向かう光線を偏向さ
せるのに使用される。
照明装置28はレーザであってもよい。この場合に使用
するのに好ましいレーザは、488nmの波長と5W/cm2の単
位面積当たりの電力密度を有するアルゴンイオンレーザ
である。この場合、選択的な酸化皮膜処理によって、発
光領域を選択的に供給してもよい。
するのに好ましいレーザは、488nmの波長と5W/cm2の単
位面積当たりの電力密度を有するアルゴンイオンレーザ
である。この場合、選択的な酸化皮膜処理によって、発
光領域を選択的に供給してもよい。
最初に述べた方法によって製造されたシリコンウェー
ハ20内のシリコン構成要素１の続く製造方法を、図２を
参照して、再び詳細に説明する。
ハ20内のシリコン構成要素１の続く製造方法を、図２を
参照して、再び詳細に説明する。
シリコンウェーハ20が保持装置26内に挿入されると、
前記保持装置26は、水盤22内に上から導き入れられる。
適当な直流を陽極24および陰極25に加えることによっ
て、シリコンウェーハは、２〜500mA/cm2の電流で酸化
皮膜処理される。この工程では、シリコン構成要素１の
凹部４の領域で、シリコンウェーハ20は、単結晶線シリ
コンから微小多孔性電界発光シリコン層10へと変換され
る。照明装置28による照明と同様に、酸浴内の酸化皮膜
処理工程は、微小多孔性シリコン層10が基板２の中へ広
がり、pn接合９を越える地点に上がる周期時間の間行わ
れる。典型的な酸化皮膜処理および照明の周期は、10秒
と20分との間である。
前記保持装置26は、水盤22内に上から導き入れられる。
適当な直流を陽極24および陰極25に加えることによっ
て、シリコンウェーハは、２〜500mA/cm2の電流で酸化
皮膜処理される。この工程では、シリコン構成要素１の
凹部４の領域で、シリコンウェーハ20は、単結晶線シリ
コンから微小多孔性電界発光シリコン層10へと変換され
る。照明装置28による照明と同様に、酸浴内の酸化皮膜
処理工程は、微小多孔性シリコン層10が基板２の中へ広
がり、pn接合９を越える地点に上がる周期時間の間行わ
れる。典型的な酸化皮膜処理および照明の周期は、10秒
と20分との間である。
シリコン構成要素をゆすいだ後、前記シリコン構成要
素は、その前部に透明な電極13を、その後部にオーム接
触子14を供給される。前部の電極は、120nmの厚さを有
する金接触子を用いるかまたは200nmの厚さを有するイ
ンジウム・スズ酸化物層を用いることによって実現でき
る。
素は、その前部に透明な電極13を、その後部にオーム接
触子14を供給される。前部の電極は、120nmの厚さを有
する金接触子を用いるかまたは200nmの厚さを有するイ
ンジウム・スズ酸化物層を用いることによって実現でき
る。
シリコン構成要素１が、シリコンウェーハの適当な分
割によって分離されると、構成要素は、供給されるべき
外被を除いて完成する。
割によって分離されると、構成要素は、供給されるべき
外被を除いて完成する。
好ましい実施例では、本発明に係る方法によって製造
されたシリコン構成要素１は、多孔性シリコン層10内に
pn接合を有する。そのようなpn接合は、量子効率を増加
させる目的で働く好ましい特徴であるが、前記pn接合
は、構成要素の基本的な使用可能性には必要でないの
で、n+ドーピング領域８は省略することができる。
されたシリコン構成要素１は、多孔性シリコン層10内に
pn接合を有する。そのようなpn接合は、量子効率を増加
させる目的で働く好ましい特徴であるが、前記pn接合
は、構成要素の基本的な使用可能性には必要でないの
で、n+ドーピング領域８は省略することができる。
本実施例と接続するドーピング極性と反対のドーピン
グ極性を使用することも可能である。
グ極性を使用することも可能である。
さらに、第２の電極14は、基板２の後部に後部オーム
接触子として形成される必要はない。前部で提供され得
るのはもちろん、基板とのどのような種類の接触子でも
可能である。
接触子として形成される必要はない。前部で提供され得
るのはもちろん、基板とのどのような種類の接触子でも
可能である。
後部接触子が省略されたときには、上方の金属被覆に
よって、微小多孔性層と交互配置形構造で接触子を形成
することも可能である。
よって、微小多孔性層と交互配置形構造で接触子を形成
することも可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラング ヴァルター ドイツ連邦共和国 81371 ミュンヘン シュミード コッヘル シュトラーセ 22 (56)参考文献 特開 昭63−310122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−148081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−120281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−97378（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−6618（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−27179（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平５−502978（ＪＰ，Ａ)
Claims (16)
- 【請求項１】シリコンウェーハ（20）を酸浴（23）の中
に置く工程、 前記酸浴（23）内でシリコンウェーハ（20）を酸化皮膜
処理する工程、 シリコンウェーハ（20）が酸浴（23）の中に置かれ、酸
化皮膜処理される間は少なくとも、前記シリコンウェー
ハ（20）の陽極側が照らされ、シリコンウェーハ（20）
の単結晶線シリコンの領域の少なくとも一部が微小多孔
性シリコン層（11）へと変換される工程、および それによって、電圧が微小多孔性シリコン層（10）に加
えられる第１および第２の接触子（13,14）を形成する
工程を含む、電界発光シリコン構造の製造方法。 - 【請求項２】酸化皮膜処理は、２〜500mA/cm2の電流密
度で行われる、請求項１の方法。 - 【請求項３】酸浴は、２〜50重量パーセントの水性フッ
素酸を含み、その残りはエチルアルコールと水である、
請求項１または請求項２の方法。 - 【請求項４】シリコンウェーハ（20）はｎドーピングさ
れる、請求項１ないし請求項３のいずれかの方法。 - 【請求項５】シリコンウェーハのドーピングは、その抵
抗率が１〜10ohm cmの間となるように選ばれる、請求
項４の方法。 - 【請求項６】照明は、水銀ランプまたはハロゲンランプ
またはレーザによって行われる、請求項１ないし請求項
５のいずれかの方法。 - 【請求項７】シリコンウェーハ（20）を酸浴（23）の中
に置く工程の前に、 移植マスクとして働くシリコン酸化物層（３）を製造す
る工程、 シリコン酸化物層（３）を構成する工程、 シリコンウェーハ（20）の極性でドーパントを移植する
工程、 駆動拡散工程でドーパントを駆動する工程、 全領域の沈積モードで、窒化物層（５）を沈積させる工
程、 クロム金金属被覆（６）を形成する工程、 クロム金金属被覆（６）を構成する工程、 付加窒化物層（11）を沈積させる工程、 ホトレジストを形成し、構成する工程、 窒化物層（5,11）を、クロム金金属被覆（６）の領域と
共にシリコン構成要素の続く活性領域（４）でエッチン
グする工程、および ホトレジストを除去する工程を含み、 以上に述べたような方法でシリコン構造を備えたシリコ
ンウェーハ（20）は、酸浴（23）の中に置かれ、上述の
追加の工程が行われる、請求項１ないし請求項６のいず
れかの方法。 - 【請求項８】続く多孔性シリコン層（10）にpn接合
（９）を形成するために、シリコンウェーハ（20）の極
性と反対の極性を有するドーパントを追加して移植する
追加の工程を含む、請求項１ないし請求項７のいずれか
の方法。 - 【請求項９】シリコン基板（20）の後部でオーム接触子
（14）の形成も含めて第２の接触子を形成する工程を含
む、請求項１ないし請求項８のいずれかの方法。 - 【請求項１０】金接触子（13）のアプリケーションも含
めて第１の接触子を形成する工程を含む、請求項１ない
し請求項９のいずれかの方法。 - 【請求項１１】金接触子は約120nmの厚さを有する、請
求項10の方法。 - 【請求項１２】インジウム・スズ酸化物層のアプリケー
ションも含めて第１の接触子を形成する工程を含む、請
求項１ないし請求項９のいずれかの方法。 - 【請求項１３】インジウム・スズ酸化物層の約200nmの
厚さを有する、請求項12の方法。 - 【請求項１４】接触子を形成する工程は、 微小多孔性シリコン層（10）に、少なくとも部分的に光
を通す第１の接触子（13）を形成する工程、および 微小多孔性シリコン層（10）の下のシリコンウェーハ
（20）と接触する第２の接触子（14）の領域（２）を形
成する工程を含む、請求項１ないし請求項13のいずれか
の方法。 - 【請求項１５】シリコンウェーハ（20）の酸化皮膜処理
領域は、耐酸性マスキング層によって、側面に境界が定
められる、請求項１ないし請求項14のいずれかの方法。 - 【請求項１６】耐酸性マスキング層は、耐光性である、
請求項15の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4126955A DE4126955C2 (de) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Verfahren zum Herstellen von elektrolumineszenten Siliziumstrukturen |
| DE4126955.1 | 1991-08-14 | ||
| PCT/DE1992/000598 WO1993004503A1 (de) | 1991-08-14 | 1992-07-20 | Verfahren zum herstellen von elektrolumineszenten siliziumstrukturen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06509685A JPH06509685A (ja) | 1994-10-27 |
| JP2663048B2 true JP2663048B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=6438333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5504006A Expired - Lifetime JP2663048B2 (ja) | 1991-08-14 | 1992-07-20 | 電界発光シリコン構造の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5458735A (ja) |
| EP (1) | EP0598755A1 (ja) |
| JP (1) | JP2663048B2 (ja) |
| DE (1) | DE4126955C2 (ja) |
| WO (1) | WO1993004503A1 (ja) |
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| DE4304846A1 (de) * | 1993-02-17 | 1994-08-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Anordnung zur Plasma-Erzeugung |
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Also Published As
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