特開 2024-121563 保護素子の製造方法及び保護素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121563

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】保護素子の製造方法及び保護素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/872 20060101AFI20240830BHJP

   H01L 21/329 20060101ALI20240830BHJP

   H01L 29/47 20060101ALI20240830BHJP

   H01L 29/16 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

H01L29/86 301D

H01L29/90 Z

H01L29/48 D

H01L29/48 P

H01L29/86 301P

H01L29/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028721

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】武藏 直樹

【テーマコード（参考）】

4M104

【Ｆターム（参考）】

4M104AA10

4M104BB02

4M104BB04

4M104BB05

4M104BB06

4M104BB07

4M104BB08

4M104BB13

4M104BB14

4M104BB16

4M104BB18

4M104DD34

4M104DD37

4M104GG03

(57)【要約】

【課題】 所望の電気的特性の保護素子を容易に製造することができる保護素子の製造方法及び保護素子を提供することを目的とする。
【解決手段】 保護素子の製造方法は、基板上に、第１面と、基板と対向し第１面と反対側に位置する第２面と、を有するＤＬＣ膜を形成する工程と、第１面にプラズマを照射することで、ＤＬＣ膜に、第１面側に位置しプラズマが照射された第１領域と、第２面側に位置しプラズマが照射されていない第２領域とを形成する工程と、第１面にプラズマを照射する工程の後、ＤＬＣ膜に電気的に接続される第１導電部を第１面に形成する工程と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に、第１面と、前記基板と対向し前記第１面と反対側に位置する第２面と、を有するＤＬＣ膜を形成する工程と、
前記第１面にプラズマを照射することで、前記ＤＬＣ膜に、前記第１面側に位置しプラズマが照射された第１領域と、前記第２面側に位置しプラズマが照射されていない第２領域とを形成する工程と、
前記第１面にプラズマを照射する工程の後、前記ＤＬＣ膜に電気的に接続される第１導電部を前記第１面に形成する工程と、を備える保護素子の製造方法。

【請求項2】

前記基板は、導電性を有し、前記ＤＬＣ膜と電気的に接続される請求項１に記載の保護素子の製造方法。

【請求項3】

前記第１面にプラズマを照射する工程の後、前記第１面側から前記ＤＬＣ膜の一部を除去し、前記第２領域を前記第１領域から露出させる工程と、
前記第１領域から露出された前記第２領域に第２導電部を形成する工程と、をさらに備える請求項１に記載の保護素子の製造方法。

【請求項4】

前記第１面にプラズマを照射する工程において、プラズマ粒子のエネルギが０．１ｋｅＶ以上３ｋｅＶ以下のプラズマを照射する請求項１に記載の保護素子の製造方法。

【請求項5】

前記第１面にプラズマを照射する工程において、窒素原子、フッ素原子、及び、塩素原子の少なくとも１つを含む気体のプラズマを照射する請求項１に記載の保護素子の製造方法。

【請求項6】

前記ＤＬＣ膜を形成する工程において、真空の放電空間にガスを導入しないアーク放電により発生させた炭素イオンを利用した蒸着法により、前記基板上に炭素を積層することで前記ＤＬＣ膜を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の保護素子の製造方法。

【請求項7】

前記ＤＬＣ膜を形成する工程において、前記蒸着法におけるバイアス電圧を－１５００Ｖ以上－１０Ｖ以下とする請求項６に記載の保護素子の製造方法。

【請求項8】

基板と、
前記基板上に配置され、第１領域と、前記第１領域よりも前記基板側に位置し、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第２領域と、を備えるＤＬＣ膜と、
前記第１領域の上に配置され、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第１導電部と、を備える保護素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、保護素子の製造方法及び保護素子に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、プラズマ雰囲気化で基板上に炭素質膜を形成するショットキーダイオード用半導体の製造方法が開示されている。このようなショットキーダイオードなどの保護素子を製造するにあたり、所望の電気的特性の保護素子を容易に製造することが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０３－１７０３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、所望の電気的特性の保護素子を容易に製造することができる保護素子の製造方法及び保護素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様の保護素子の製造方法は、基板上に、第１面と、前記基板と対向し前記第１面と反対側に位置する第２面と、を有するＤＬＣ膜を形成する工程と、前記第１面にプラズマを照射することで、前記ＤＬＣ膜に、前記第１面側に位置しプラズマが照射された第１領域と、前記第２面側に位置しプラズマが照射されていない第２領域とを形成する工程と、前記第１面にプラズマを照射する工程の後、前記ＤＬＣ膜に電気的に接続される第１導電部を前記第１面に形成する工程と、を備える。
本開示の一態様の保護素子は、基板と、前記基板上に設けられ、第１領域と、前記第１領域よりも前記基板側に位置し、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第２領域と、を備えるＤＬＣ膜と、前記第１領域の上に配置され、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第１導電部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、所望の電気的特性の保護素子を容易に製造することができる保護素子の製造方法及び保護素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態における保護素子の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。

【図2】実施形態における保護素子の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。

【図3】実施形態における保護素子の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。

【図4】実施形態の変形例における保護素子の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。

【図5】実施形態の変形例における保護素子の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照し、実施形態について説明する。実施形態に記載されている構成部の寸法、材料、形状、相対的配置などは、特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。

【0009】

以下の説明において、特定の方向又は位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「上（又は下）」と表現する位置関係は、例えば、２つの部材があると仮定した場合に、２つの部材が接している場合と、２つの部材が接しておらず一方の部材が他方の部材の上方（又は下方）に位置している場合を含む。

【0010】

図３を参照して、実施形態における保護素子について説明する。図３に示すように、保護素子５は、基板１と、ＤＬＣ膜２と、第１導電部３と、を少なくとも備える。

【0011】

基板１として、導電性の基板を用いることができ、例えば、シリコン基板、窒化ガリウム基板、ゲルマニウム基板、モリブデン基板、アルミニウム基板、銅―タングステン基板などを用いることができる。基板１を導電性の基板とすることで、基板１を保護素子５のカソード電極として用いることができる。

【0012】

ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜２は、基板１上に配置される。ＤＬＣ膜２は、基板１と接していることが好ましい。ＤＬＣ膜２は、例えば、基板１と電気的に接続する。ＤＬＣ膜２は、ｓｐ３混成軌道の炭素とｓｐ２混成軌道の炭素とを含むアモルファス構造を有する。ＤＬＣ膜２は、ｓｐ３混成軌道の炭素に起因するダイヤモンドの特性と、ｓｐ２混成軌道の炭素に起因するグラファイトの特性とを有する。例えば、ＤＬＣ膜２のｓｐ２混成軌道の比率を４０％以上とすることで、ＤＬＣ膜２の導電性を高くすることができる。ＤＬＣ膜２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。後述する方法により形成されるＤＬＣ膜２の水素組成比は、例えば１％以下である。

【0013】

ＤＬＣ膜２は、第１領域２１と第２領域２２を有する。第１領域２１は、第２領域２２よりも基板１から離れて位置する。第２領域２２は、第１領域２１よりも基板１側に位置する。第２領域２２の仕事関数は、第１領域２１の仕事関数よりも大きい。第１領域２１の仕事関数は、例えば、０．１５ｅＶ以上３．８１ｅＶ以下である。第２領域２２の仕事関数は、例えば、５．０ｅＶ以上５．２ｅＶ以下である。

【0014】

第１導電部３は、第１領域２１の上に配置される。第１導電部３は、第１領域２１と接していることが好ましい。第１導電部３は、保護素子５のアノード電極である。第１導電部３の仕事関数は、第１領域２１の仕事関数よりも大きい。第１導電部３の仕事関数は、例えば、４．０ｅＶ以上５．０ｅＶ以下である。第１導電部３の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕなどが挙げられ、なかでもＤＬＣ膜２との密着性が良好である、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗを含むことが好ましい。

【0015】

保護素子５において、上述したように、第１導電部３の仕事関数は、第１領域２１の仕事関数よりも大きい。従って、第１領域２１における第１導電部３の近傍にショットキー障壁が形成されると考えられる。その結果、保護素子５は、逆方向に電圧を印加した場合には第１導電部３から第１領域２１への電子の移動がショットキー障壁によって阻害され電流は流れにくく、順方向に電圧を印加した場合に電流が流れるダイオード特性を示す。

【0016】

保護素子５は、上述したように、第２領域２２の仕事関数が第１領域２１の仕事関数よりも大きいＤＬＣ膜２を備える。例えば、第２領域２２を含まず第１領域２１のみからなるＤＬＣ膜２を備える保護素子である場合、順方向に電圧が印加されたときに、基板１等のカソード電極から第１領域２１へ直接電子が供給されるため、第１領域２１の電子濃度が過剰になりやすい。その結果、電子が、第１領域２１の第１導電部３近傍に形成されるショットキー障壁を量子トンネル効果で通過し、逆電流の発生や負性抵抗の発生が懸念される。本実施形態の保護素子５は、第１領域２１と第２領域２２とを備えるＤＬＣ膜２を含むため、カソード電極から第１領域２１に直接供給される電子量が第２領域２２により低減され、量子トンネル効果による逆電流や負性抵抗が発生しにくい優れた整流作用を有する保護素子とすることができる。

【0017】

図１～図３を参照して、実施形態における保護素子の製造方法について説明する。

【0018】

まず、図１を参照し、基板１上に、第１面２ａと、基板１と対向し第１面２ａと反対側に位置する第２面２ｂと、を有するＤＬＣ膜２を形成する工程を説明する。

【0019】

基板１を準備する。基板１には、例えば、上述した導電性の基板を用いることができる。

【0020】

基板１を準備した後、基板１上にＤＬＣ膜２を形成する。ＤＬＣ膜２は、真空の放電空間にガスを導入しないアーク放電により発生させた炭素イオンを利用した蒸着法により、基板１上に炭素を積層することで形成することができる。例えば、ＤＬＣ膜２は、ＦＣＶＡ（Filtered Cathodic Vacuum Arc）法により形成される。例えば、５×１０^－５Torr以下、好ましくは２×１０^－５Torr以下の真空度の真空中に配置した炭素材料（例えば、グラファイトのインゴット）上でアーク放電を起こして、陽イオン化した炭素を含むプラズマを発生させる。炭素イオンは、マイナスのバイアス電圧が印加された基板１に向けて真空チャンバー内を誘導され、基板１に衝突する。これにより、基板１上にＤＬＣ膜２が形成される。真空の放電空間にガスを導入しないアーク放電により発生させた炭素イオンを利用することで、水素をほとんど含まないＤＬＣ膜２を形成することができる。ＤＬＣ膜２における水素組成比は、１％以下である。水素をほとんど含まないＤＬＣ膜２には、水素で終端されない未結合手が多く存在する。このようなＤＬＣ膜２を形成した後、後述するＤＬＣ膜２にプラズマを照射する工程を行うことにより、未結合手への分子または原子を結合させやすくし、第１領域２１における第１導電部３の近傍にショットキー障壁を形成することができる。

【0021】

真空の放電空間にガスを導入しないアーク放電により発生させた炭素イオンを利用した蒸着法において、基板１に印加されるバイアス電圧は、－１５００Ｖ以上－１０Ｖ以下が好ましく、－１５００Ｖ以上－８００Ｖ以下がより好ましく、－１５００Ｖ以上－１０００Ｖ以下がさらに好ましい。バイアス電圧の値をこのような範囲にすることで、高い導電性のＤＬＣ膜２を形成することができる。

【0022】

次に、図２を参照し、第１面２ａにプラズマを照射することで、ＤＬＣ膜２に、第１面２ａ側に位置しプラズマが照射された第１領域２１と、第２面２ｂ側に位置しプラズマが照射されていない第２領域２２とを形成する工程を説明する。

【0023】

基板１上にＤＬＣ膜２を形成した後、ＤＬＣ膜２の第１面２ａ側からプラズマを照射することで、ＤＬＣ膜２に、プラズマが照射された第１領域２１と、プラズマが照射されていない第２領域２２とを形成する。ＤＬＣ膜２にプラズマを照射する方法としては、例えば、基板１及びＤＬＣ膜２を配置した空間内に気体を導入し、空間内に配置したプラズマ生成用の電極にＲＦ電圧、直流電圧、パルス電圧などを印加する方法が挙げられる。ＤＬＣ膜２のうちプラズマが照射された第１領域２１においては、ＤＬＣ膜２に含まれる未結合手に分子または原子が結合する。ＤＬＣ膜２に他の分子または原子が結合することでＤＬＣ膜２の仕事関数が低下する。例えば、ＦＣＶＡ法により形成したＤＬＣ膜２の仕事関数は５．０ｅＶ以上５．２ｅＶ以下であるが、ＤＬＣ膜２にプラズマを照射し、ＤＬＣ膜２に含まれる未結合手に窒素原子を結合させることで仕事関数を、例えば、０．１５ｅＶ以上３．８１ｅＶ以下に低下させることができる。

【0024】

第２領域２２はプラズマが照射されていない領域であるため、第２領域２２の仕事関数はプラズマが照射された第１領域２１の仕事関数よりも高い。第２領域２２の仕事関数は、例えば、５．０ｅＶ以上５．２ｅＶ以下である。

【0025】

プラズマを照射する工程において、基板１及びＤＬＣ膜２を配置した空間内に導入する気体は、例えば、Ｎ_２、ＮＨ_３などの窒素を含む気体、Ｆ_４、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＳＦ_４、ＳＦ_６、ＳＦ_８、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、Ｃ_４Ｆ_８などのフッ素を含む気体、Ｃｌ_２、ＨＣｌ、ＢＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＣＣｌ_４などの塩素を含む気体が挙げられる。プラズマを照射する工程において、基板１及びＤＬＣ膜２を配置した空間内に導入する気体を、窒素を含む気体とすることで、第１領域２１を炭素原子の一部に窒素原子が結合した状態にすることができる。プラズマ照射の際に、基板１及びＤＬＣ膜２を配置した空間内に導入する気体を、フッ素を含む気体とすることで、第１領域２１を炭素原子の一部にフッ素原子が結合した状態にすることができる。プラズマ照射の際に、基板１及びＤＬＣ膜２を配置した空間内に導入する気体を、塩素を含む気体とすることで、第１領域２１を炭素原子の一部に塩素原子が結合した状態にすることができる。第１領域２１の炭素原子の一部に窒素原子、フッ素原子、塩素原子などが結合した状態にすることで、上述したように第１領域２１の仕事関数を第２領域２２の仕事関数よりも低くすることができる。ＤＬＣ膜２に照射するプラズマ粒子のエネルギは、０．１ｋｅＶ以上３ｋｅＶ以下が好ましく、１ｋｅＶ以上１．５ｋｅＶ以下がさらに好ましい。プラズマ粒子のエネルギの値をこのような範囲とすることで、ＤＬＣ膜２に第１領域２１を形成しつつ、プラズマ照射による影響を受けていない第２領域２２を形成しやすい。ＤＬＣ膜２にプラズマを照射する時間は、例えば、３０秒以上２０分以下とすることができる。

【0026】

次に、図３を参照し、ＤＬＣ膜２に電気的に接続される第１導電部３を第１面２ａに形成する工程を説明する。

【0027】

ＤＬＣ膜２に第１領域２１を形成した後、第１領域２１の表面である第１面２ａに第１導電部３を形成する。第１導電部３は、例えば、スパッタリング法や蒸着法などによって形成することができる。上述したように、第１導電部３に、第１領域２１よりも仕事関数の高い金属を用いることで、第１領域２１における第１導電部３の近傍にショットキー障壁を形成することができる。

【0028】

上述したように、本実施形態の製造方法は、第１面２ａにプラズマを照射することで、ＤＬＣ膜２に、第１面２ａ側に位置しプラズマが照射された第１領域２１と、第２面２ｂ側に位置しプラズマが照射されていない第２領域２２とを形成する工程を有する。これにより、ＤＬＣ膜２に、プラズマを照射する前のＤＬＣ膜２の仕事関数よりも仕事関数が低下した第１領域２１と、仕事関数が維持された第２領域２２を容易に形成することができる。そして、第１領域２１上に第１導電部３を形成することで、逆方向に電圧を印加しても第１導電部３から第１領域２１への電子の移動がショットキー障壁によって阻害されることで電流は流れにくく、順方向に電圧を印加すると電流が流れるダイオード特性を示す保護素子５を容易に製造することができる。また、第２領域２２が形成されていることにより、基板１等のカソード電極から第１領域２１へ直接供給される電子量が低減され、量子トンネル効果による逆電流や負性抵抗が発生しにくい優れた整流作用を有する保護素子とすることができる。

【0029】

実施形態において、プラズマの照射条件を適宜選択することで、所望の電気的特性を有する保護素子を製造することができる。例えば、高い逆電圧が印加されても電流の流れにくい電気的特性の保護素子を製造する場合、プラズマ照射時間を長く、あるいはバイアス電圧を低くすることで優れた整流作用を有する保護素子を得ることができる。また、例えば、低電圧駆動が可能な保護素子を製造する場合、プラズマ照射時間を短く、あるいはバイアス電圧を高くすることで、低電圧駆動が可能な保護素子を得ることができる。このように、プラズマの照射条件を適宜変更することで、所望の電気的特性の保護素子を容易に製造することができる。

【0030】

実施形態において、基板１上にＤＬＣ膜２を形成した後、複数の第１導電部３を第１領域２１の第１面２ａに形成し、隣り合う第１導電部３の間で基板１を割断することで、複数の保護素子５に個片化してもよい。以上説明した製造方法により、保護素子５を製造することができる。

【0031】

続いて、図５を参照し、実施形態の変形例である保護素子６について説明する。保護素子６は、基板１と、ＤＬＣ膜２と、第１導電部３と、第２導電部４と、を少なくとも備える。保護素子６は、基板１が絶縁性である点、第１領域２１から露出した第２領域２２上に第２導電部４が配置される点が、上述した保護素子５と主に異なる。以下、実施形態の変形例である保護素子６の構成において、上述した保護素子５の構成と相違する点について説明する。

【0032】

保護素子６において、基板１は、絶縁性の基板を用いることができ、例えば、石英基板、ガラス基板、サファイア基板、ガドリニウムガリウムガーネット基板、ダイヤモンド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ケイ素基板、樹脂製基板などを用いることができる。

【0033】

また、ＤＬＣ膜２において、第２領域２２の一部が第１領域２１から露出している。第２導電部４は、第１領域２１から露出した第２領域２２の上に配置される。第２導電部４は、第２領域２２と接していることが好ましい。第２導電部４は、保護素子６のカソード電極である。第２導電部４の材料としては、上述した第１導電部３と同様の材料を用いることができる。

【0034】

保護素子６は、絶縁性の基板１と、第１領域２１に電気的に接続される第１導電部３と、第２領域２２に電気的に接続される第２導電部４とを有している。これにより、保護素子６を導電性の支持基板等の上に配置する場合に、保護素子６と支持基板との間に別途絶縁性部材を配置せずに、保護素子６を駆動させることができる。

【0035】

続いて、図４及び図５を参照し、実施形態における保護素子の製造方法の変形例を説明する。実施形態における製造方法の変形例は、上述した実施形態における製造方法と、図２に示すプラズマを照射する工程の後に行う工程が主に異なる。具体的には、実施形態における製造方法の変形例は、図２に示すＤＬＣ膜２の第１面２ａ側からプラズマを照射する工程の後、第１面２ａ側からＤＬＣ膜２の一部を除去し、第２領域２２を第１領域２１から露出させる工程と、第１領域２１から露出された第２領域２２に第２導電部４を形成する工程とを備える。

【0036】

図２に示すＤＬＣ膜２にプラズマを照射する工程の後、図４に示すように、第１面２ａ側からＤＬＣ膜２の一部を除去し、第１領域２１から第２領域２２を露出させる。ＤＬＣ膜２の除去は、例えば、酸素プラズマをＤＬＣ膜２に照射することで行うことができる。

【0037】

第１面２ａ側からＤＬＣ膜２の一部を除去し、第１領域２１から第２領域２２を露出させた後、図５に示すように、第１領域２１から露出された第２領域２２に第２導電部４を形成する。第２導電部４は、例えば、スパッタリング法や蒸着法などによって形成することができる。また、第２導電部４は、上述した第１導電部３を形成する工程と同じ工程で形成することができる。

【0038】

続いて、実施例について説明する。基板１としてＳｉ基板を用い、基板１上に、ＦＣＶＡ法によりＤＬＣ膜２を形成した。ＦＣＶＡ法において、バイアス電圧を－１２００Ｖとし、真空度を２×１０^－５Torrとした。ＤＬＣ膜２の膜厚は、６０ｎｍとなるように形成した。その後、ＤＬＣ膜２に窒素を含むプラズマを照射し、ＤＬＣ膜２に第１領域２１を形成した。窒素を含むプラズマの照射条件は、バイアス電圧を－１３００Ｖ、照射時間を５分間とした。その後、第１領域２１上に第１導電部３として、Ｃｒを含む金属層を形成した。上記工程を行うことにより実施例にかかる保護素子を製造した。

【0039】

その後、カーブトレーサー（光洋電子工業製ＴＣＴ－２００５）を使用して保護素子のＩＶ特性の測定を行った。ＩＶ特性の測定の結果、実施例にかかる保護素子は、順方向電圧を印加すると順方向に電流が流れ、逆方向電圧印加時には電流が流れにくいダイオード特性を示すことが確認できた。

【0040】

実施形態における保護素子は、例えば、発光ダイオード、レーザダイオード、ＬＳＩなどの半導体の保護素子として用いることができる。

【0041】

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。

【0042】

本発明の実施形態は、以下の保護素子の製造方法及び保護素子を含む。

【0043】

［項１］
基板上に、第１面と、前記基板と対向し前記第１面と反対側に位置する第２面と、を有するＤＬＣ膜を形成する工程と、
前記第１面にプラズマを照射することで、前記ＤＬＣ膜に、前記第１面側に位置しプラズマが照射された第１領域と、前記第２面側に位置しプラズマが照射されていない第２領域とを形成する工程と、
前記第１面にプラズマを照射する工程の後、前記ＤＬＣ膜に電気的に接続される第１導電部を前記第１面に形成する工程と、を備える保護素子の製造方法。
［項２］
前記基板は、導電性を有し、前記ＤＬＣ膜と電気的に接続される上記項１に記載の保護素子の製造方法。
［項３］
前記第１面にプラズマを照射する工程の後、前記第１面側から前記ＤＬＣ膜の一部を除去し、前記第１領域から前記第２領域を露出させる工程と、
前記第１領域から露出された前記第２領域に第２導電部を形成する工程と、をさらに備える上記項１又は項２に記載の保護素子の製造方法。
［項４］
前記第１面にプラズマを照射する工程において、プラズマ粒子のエネルギが０．１ｋｅＶ以上３ｋｅＶ以下のプラズマを照射する上記項１～３のいずれか１つに記載の保護素子の製造方法。
［項５］
前記第１面にプラズマを照射する工程において、窒素原子、フッ素原子、及び、塩素原子の少なくとも１つを含む気体のプラズマを照射する上記項１～４のいずれか１つに記載の保護素子の製造方法。
［項６］
前記ＤＬＣ膜を形成する工程において、真空の放電空間にガスを導入しないアーク放電により発生させた炭素イオンを利用した蒸着法により、前記基板上に炭素を積層することで前記ＤＬＣ膜を形成する、上記項１～５のいずれか１つに記載の保護素子の製造方法。
［項７］
前記ＤＬＣ膜を形成する工程において、前記蒸着法におけるバイアス電圧を－１５００Ｖ以上－１０Ｖ以下とする上記項６に記載の保護素子の製造方法。
［項８］
基板と、
前記基板上に配置され、第１領域と、前記第１領域よりも前記基板側に位置し、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第２領域と、を備えるＤＬＣ膜と、
前記第１領域の上に配置され、前記第１領域の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する第１導電部と、を備える保護素子。

【符号の説明】

【0044】

１…基板、２…ＤＬＣ膜、２１…第１領域、２２…第２領域、２ａ…第１面、２ｂ…第２面、３…第１導電部、４…第２導電部、５…保護素子、６…保護素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】