CS221497B1 - Method of making the thin layers of the silicon dioxide - Google Patents
Method of making the thin layers of the silicon dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- CS221497B1 CS221497B1 CS178582A CS178582A CS221497B1 CS 221497 B1 CS221497 B1 CS 221497B1 CS 178582 A CS178582 A CS 178582A CS 178582 A CS178582 A CS 178582A CS 221497 B1 CS221497 B1 CS 221497B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- silicon dioxide
- thin layers
- silica
- sihcl
- making
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 12
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 claims abstract description 9
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 claims description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 5
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910003818 SiH2Cl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003822 SiHCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu výroby tenkých vrstev kysličníku křemičitého chemickou depozicí z plynné fáze za sníženého tlaku na povrchu pevných těles. Kysličník křemičitý vzniká reakcí plynného trichlorsilanu SiHCh s plynným kysličníkem dusným NzO při teplotách pevných těles 20 až 1000 :C, objemovém poměru N2O/SÍHCI3 > 1 a celkovém tlaku 1 až 200 Pa. Vynález lze využít při výrobě integrovaných obvodů v pevné fáziBACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing thin films chemical silicon dioxide layers gas phase deposition under reduced pressure on the surface of solid bodies. Silicon dioxide formed by the reaction of gaseous trichlorosilane SiHCl with gaseous nitrous oxide N 2 O at solid body temperatures of 20 to 1000: C, volume ratio N 2 O / SiHCl 3> 1 and total pressure of 1 to 200 Pa. The invention can be used in the manufacture of integrated solid state circuits
Description
Vynález se týká způsobu výroby tenkých vrstev kysličníku křemičitého na povrchu pevných těles.The invention relates to a process for producing thin layers of silica on the surface of solid bodies.
Pro výrobu tenkých vrstev kysličníku křemičitého chemickou depozicí z plynné fáze na povrchu pevných těles, například na křemíku, existuje řada metod. Výběr metody depozice pro danou! aplikaci je dán především požadavkem kvality tenké vrstvy a teploty jejího vzniku. Jednou z používaných metod výroby tenkých vrstev kysličníku křemičitého chemickou depozicí z plynné fáze za sníženého tlaku je reakce dichlorsilanu SiHaClž s kysličníkem dusným NžO, která probíhá při tlaku 50 — 100 Pa a teplotě 800 až 1000 °C.There are a number of methods for producing thin layers of silica by chemical vapor deposition on the surface of solid bodies such as silicon. Choosing a deposition method for a given! The application is given mainly by the requirement of thin film quality and temperature of its formation. One of the methods used for the production of thin layers of silica by chemical deposition from the gas phase under reduced pressure is the reaction of dichlorosilane SiHaCl2 with nitrous oxide NO2, which takes place at a pressure of 50-100 Pa and a temperature of 800-1000 ° C.
Tato metoda má značnou nevýhodu v tom, že výchozí materiál dlchlorsilan S1H2CI2 je drahý, obtížně dostupný a požárně značně nebezpečný. Bod vznícení dichlorsilanu S1H2CI2 je 100 °C.This method has the considerable disadvantage that the starting material dlchlorsilane S1H2Cl2 is expensive, difficult to access, and highly hazardous to fire. The flash point of dichlorosilane S1H2Cl2 is 100 ° C.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby tenkých vrstev kysličníku křemičitého chemickou depozicí z plynné fáze za sníženého tlaku na povrchu pevných těles, jehož podstata spočívá v tom, že kysličník křemičitý vzniká reakcí plynného trichlorsllanu SiHCh s plynným kysličníkem dusným NzO při teplotách pevných těles 20 až 1000 °C a celkovém tlaku 1 až 200 Pa a objemovém poměru N2O/SÍHCI3 > 1. Jestliže je teplota povrchu pevného tělesa nižší než 800 °C, musí být reagujícímu systému dodávána ještě jiná energie než tepelná.These disadvantages are eliminated by the method of producing thin layers of silica by chemical deposition from the gas phase under reduced pressure on the surface of solid bodies, which is based on the fact that the silica is formed by reaction of gaseous trichlorosillan SiHCh with N2O gas at solid temperatures and a total pressure of 1 to 200 Pa and a volume ratio of N2O / H2SO4> 1. If the surface temperature of the solid is less than 800 ° C, the reacting system must be supplied with energy other than thermal.
Způsob výroby tenkých vrstev kysličníku křemičitého podle vynálezu odstraňuje nevýhody použití dichlorsilanu S1H2CI2 tím, že jako výchozí surovinu používá trichlorsilan SiHCh, který je podstatně levnější, dostupnější a požárně méně nebezpečný než dichlorsilan SÍH2CI2. Bod vznícení trichlorsilanu SiHCh je 230°C. Další výhodou použití trichlorsilanu SiHCh je, že tato surovina, běžně používaná pro výrobu polykrystalického křemíku pro polovodiče, má podstatně nižší obsah elektricky aktivních nečistot ve srovnání s nejčistším dostupným trichlorsilanem SÍH2CI2. Tato výhoda se uplatní zejména při depozici vrstev kysličníku křemičitého na polovodičové substráty, kde se vyžaduje co nejvyšší čistota tenkých vrstev. PříkladThe process for producing thin layers of silica of the present invention eliminates the disadvantages of using dichlorosilane S1H2Cl2 by using trichlorosilane SiHCl as the starting material, which is substantially cheaper, more affordable, and less fire-hazardous than dichlorosilane SiH2Cl2. The flash point of trichlorosilane SiHCl is 230 ° C. Another advantage of the use of trichlorosilane SiHCl is that this raw material, commonly used for the production of polycrystalline silicon for semiconductors, has a significantly lower content of electrically active impurities compared to the purest available trichlorosilane SiH 2 Cl 2. This advantage is particularly useful in the deposition of silicon dioxide layers on semiconductor substrates where the highest purity of thin films is required. Example
Příklad využití vynálezu lze uvést při depozici tenkých vrstev kysličníku křemičitého na křemíkové destičky ve výrobě integrovaných obvodů v pevné fázi. Křemíkové destičky jsou uloženy kolmo ve vzájemné vzdálenosti 5 mm ve vodorovném křemenném reaktoru odporově zevně vytápěném, umožňujícím pracovat za sníženého tlaku. Reaktorem proudí plynná směs složená z trichlorsilanu SiHCh a kysličníku dusného N2O o objemovém poměru N2O/SÍHCI3 = 6 při průtoku par trichlorsilanu SiHCh 25 cm3/min. Tenze par trichlorsilanu při teplotě okolí je dostatečná pro měření a regulaci uvedeného průtoku hmotovým regulátorem průtoku plynů. Celkový tlak v reaktoru při depozici je 80 Pa, teplota povrchu křemíkových destiček je 900 °C. Za těchto podmínek je rychlost depozice vrstvy kysličníku křemičitého 3 nm/min. Typický rozptyl tloušťky vrstvy kysličníku křemičitého na křemíkové destičce o průměru 63,5 mm je ± 2 % a mezi několika desítkami křemíkových destiček ve várce ± 3 °/o. Typický index lomu vrstvy kysličníku křemičitého je 1,460 pro A = 632,8 nm.An example of the application of the invention can be given in the deposition of thin layers of silica on silicon wafers in the production of solid state integrated circuits. The silicon wafers are placed perpendicularly 5 mm apart in a horizontal quartz reactor resistively heated externally, allowing operation under reduced pressure. A gas mixture consisting of trichlorosilane SiHCl and nitrous oxide N2O having a volume ratio of N2O / SiHCl3 = 6 flows through the reactor at a trichlorosilane SiHCl vapor flow rate of 25 cm @ 3 / min. The vapor pressure of trichlorosilane at ambient temperature is sufficient to measure and control said flow rate through a mass flow rate controller. The total deposition pressure in the reactor is 80 Pa, the silicon wafer surface temperature is 900 ° C. Under these conditions, the deposition rate of the silica layer is 3 nm / min. The typical dispersion of the silica layer thickness on a silicon wafer with a diameter of 63.5 mm is ± 2% and between several tens of silicon wafers in a batch of ± 3 ° / o. A typical refractive index of the silica layer is 1.460 for λ = 632.8 nm.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS178582A CS221497B1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Method of making the thin layers of the silicon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS178582A CS221497B1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Method of making the thin layers of the silicon dioxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS221497B1 true CS221497B1 (en) | 1983-04-29 |
Family
ID=5353115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS178582A CS221497B1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Method of making the thin layers of the silicon dioxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS221497B1 (en) |
-
1982
- 1982-03-15 CS CS178582A patent/CS221497B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0010910B1 (en) | Method for forming an insulating film layer on a semiconductor substrate surface | |
| Joyce et al. | Epitaxial growth of silicon from the pyrolysis of monosilane on silicon substrates | |
| US4217375A (en) | Deposition of doped silicon oxide films | |
| WO1994011901A1 (en) | Apparatus for forming low-temperature oxide films and method of forming low-temperature oxide films | |
| US3171755A (en) | Surface treatment of high-purity semiconductor bodies | |
| EP0470661B1 (en) | Method of providing a silicion dioxide layer on a substrate by means of chemical reaction from the vapour phase at a low pressure (LPCVD) | |
| JPS6345371A (en) | Formation of deposited film | |
| US6893749B2 (en) | SiC-formed material | |
| US3669774A (en) | Low temperature silicon etch | |
| US3476640A (en) | Smooth surfaced polycrystals | |
| US3503798A (en) | Silicon nitride film deposition method | |
| Regolini et al. | Silicon selective epitaxial growth at reduced pressure and temperature | |
| CS221497B1 (en) | Method of making the thin layers of the silicon dioxide | |
| JP2000073171A (en) | Method for producing multilayer SiC film by chemical vapor deposition | |
| US3867497A (en) | Process of making hollow bodies or tubes of semi-conducting materials | |
| Kim et al. | Low Pressure Chemical Vapor Deposition of Si1− xGex Films Using Si2 H 6 and GeH4 Source Gases | |
| US3734770A (en) | Nitrogen nucleation process for the chemical vapor deposition of polycrystalline silicon from sici4 | |
| CS221496B1 (en) | Method of making the thin layers of the silicon nitrides | |
| US3518115A (en) | Method of producing homogeneous oxide layers on semiconductor crystals | |
| JPH10189582A (en) | Method for manufacturing silicon-based insulating film | |
| JPH04332115A (en) | X-ray transmission film for x-ray lithography mask | |
| EP0240314B1 (en) | Method for forming deposited film | |
| US3152932A (en) | Reduction in situ of a dipolar molecular gas adhering to a substrate | |
| GB2058731A (en) | Method of making semiconductor devices | |
| EP0240305A2 (en) | Method for forming a deposited film |