JPH0480365A - 酸化珪素膜の形成方法 - Google Patents
酸化珪素膜の形成方法Info
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- JPH0480365A JPH0480365A JP2196729A JP19672990A JPH0480365A JP H0480365 A JPH0480365 A JP H0480365A JP 2196729 A JP2196729 A JP 2196729A JP 19672990 A JP19672990 A JP 19672990A JP H0480365 A JPH0480365 A JP H0480365A
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- hexamethyldisilazane
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路素子、光学素子、微小検出素
子、光電変換素子等の小型素子を用いる酸化珪素膜の形
成方法に関するものである。
子、光電変換素子等の小型素子を用いる酸化珪素膜の形
成方法に関するものである。
本発明は、減圧雰囲気下で、気体状−、キサメチルジシ
ラザンが解離吸着した吸着物質に光を照射し、不要吸着
物質のみを選択的に脱離させ、解離吸着と脱離を繰り返
すことにより、酸化珪素膜を光照射部だけに形成するこ
とを可能とした発明であり、さらには、前記気体状ヘキ
サメチルジシラザンに酸素原子を含む気体状分子を混在
させることにより、酸化珪素膜の形成速度を向上させる
ようにしたものである。
ラザンが解離吸着した吸着物質に光を照射し、不要吸着
物質のみを選択的に脱離させ、解離吸着と脱離を繰り返
すことにより、酸化珪素膜を光照射部だけに形成するこ
とを可能とした発明であり、さらには、前記気体状ヘキ
サメチルジシラザンに酸素原子を含む気体状分子を混在
させることにより、酸化珪素膜の形成速度を向上させる
ようにしたものである。
（従来の技術〕
従来、酸化珪素膜を部分的に形成するには、被成膜体に
大気圧下で予めＰＭＭＡ等のレジスト材料を塗布したの
ち、写真露光技術により必要な形状が露出するようにマ
スクを形成し、減圧雰囲気下でスパッタリング法、プラ
ズマＣＶＤ法などにより全面に酸化珪素膜を成膜し、再
び被成膜体を大気圧下に戻し、最後に不要部分のレジス
ト及び酸化珪素膜を剥離除去する方法、あるいは被成Ｉ
Ｉり体の全面に酸化珪素膜を減圧雰囲気下でスパッタリ
ング法やプラズマＣＶＤ法等により成膜したのち、大気
圧下で該酸化珪素膜上にレジスト材料を塗布し、写真露
光技術により必要な形状と同形状のマスクを形成し、そ
の後露出している酸化珪素膜とレジスト材料をエツチン
グにより除去する等の方法がとられていた。
大気圧下で予めＰＭＭＡ等のレジスト材料を塗布したの
ち、写真露光技術により必要な形状が露出するようにマ
スクを形成し、減圧雰囲気下でスパッタリング法、プラ
ズマＣＶＤ法などにより全面に酸化珪素膜を成膜し、再
び被成膜体を大気圧下に戻し、最後に不要部分のレジス
ト及び酸化珪素膜を剥離除去する方法、あるいは被成Ｉ
Ｉり体の全面に酸化珪素膜を減圧雰囲気下でスパッタリ
ング法やプラズマＣＶＤ法等により成膜したのち、大気
圧下で該酸化珪素膜上にレジスト材料を塗布し、写真露
光技術により必要な形状と同形状のマスクを形成し、そ
の後露出している酸化珪素膜とレジスト材料をエツチン
グにより除去する等の方法がとられていた。
しかしながら、従来の方法では処理工程数が多く加工コ
ストが高いことに加え、被成膜体を大気に露出しなけれ
ばならないため、大気中にダストや油分の付着などが避
けられず、素子特性の劣化及び製品歩留りの低下がある
という問題点を有していた。
ストが高いことに加え、被成膜体を大気に露出しなけれ
ばならないため、大気中にダストや油分の付着などが避
けられず、素子特性の劣化及び製品歩留りの低下がある
という問題点を有していた。
〔課題を解決するための手段〕
前述の問題点を解決するために、本発明ではレジスト材
料を必要とする写真露光技術を用いず、被成膜体を大気
に露出せずに、真空容器内に保持したままで酸化珪素膜
を形成するようにしたもので、具体的には、被成膜体を
真空容器内に保持し、同容器を酸化珪素膜の原料である
気体状へキサメチルジシラザンの減圧雰囲気にし、該表
面に光子エネルギーが ４ 、５５ｅνないし８．２９
ｅＶの光を照射することにより酸化珪素膜を形成するも
のであり、さらに前記気体状ヘキサメチルジシラザンに
酸素原子を含む気体状分子を混在させることにより酸化
珪素膜の形成速度をも著しく向上させるようにしたもの
である。
料を必要とする写真露光技術を用いず、被成膜体を大気
に露出せずに、真空容器内に保持したままで酸化珪素膜
を形成するようにしたもので、具体的には、被成膜体を
真空容器内に保持し、同容器を酸化珪素膜の原料である
気体状へキサメチルジシラザンの減圧雰囲気にし、該表
面に光子エネルギーが ４ 、５５ｅνないし８．２９
ｅＶの光を照射することにより酸化珪素膜を形成するも
のであり、さらに前記気体状ヘキサメチルジシラザンに
酸素原子を含む気体状分子を混在させることにより酸化
珪素膜の形成速度をも著しく向上させるようにしたもの
である。
周知のように気体状ヘキサメチルジシラザン雰囲気中に
保持された物質表面は、物質表面に吸着していた水酸基
とへキサメチルジシラザンの解離反応により酸素、シリ
コン、メチル基で構成され、末端がメチル基で覆われ表
面は疎水性となる。またこの時、表面に吸着していた水
素原子及びヘキサメチルジシラザン中の窒素原子はアン
モニアとして気化し真空容器外に排出される。
保持された物質表面は、物質表面に吸着していた水酸基
とへキサメチルジシラザンの解離反応により酸素、シリ
コン、メチル基で構成され、末端がメチル基で覆われ表
面は疎水性となる。またこの時、表面に吸着していた水
素原子及びヘキサメチルジシラザン中の窒素原子はアン
モニアとして気化し真空容器外に排出される。
この状態で表面に光子エネルギーが４．５５ｅｖないし
８．２９ｅＶの光を照射すると、炭素と水素の結合手、
及びシリコンと炭素の結合手が光分解され余分な付着物
質であるメチル基が脱離する。また、これと同時に残留
水分及び酸素分子が光解離し原子状酸素が形成され表面
に露出しているシリコン原子と結合し１分子層の酸化珪
素膜が形成される。さらにこの表面に再び真空容器内の
水酸基が吸着し、前述のヘキサメチルジシラザンの解Ｍ
吸着反応と、光解離反応を繰り返すことにより、酸化珪
素膜を光照射部のみに形成することが可能となる。又、
気体状へキサメチルジシラザンと同時に酸素原子を導入
するすることにより、前記酸素原子を含んだ気体状原料
が光分解されて酸化珪素膜の構成物質である酸素原子が
表面に露出しているシリコン原子と結合して１分子層の
酸化珪素膜が形成される。さらに、この表面に真空容器
内の水酸基が再び吸着し、前記へキサメチルジシラザン
の吸離吸着反応と、光解離反応を繰り返すことにより、
酸化珪素膜を光照射部のみに形成することができる。
８．２９ｅＶの光を照射すると、炭素と水素の結合手、
及びシリコンと炭素の結合手が光分解され余分な付着物
質であるメチル基が脱離する。また、これと同時に残留
水分及び酸素分子が光解離し原子状酸素が形成され表面
に露出しているシリコン原子と結合し１分子層の酸化珪
素膜が形成される。さらにこの表面に再び真空容器内の
水酸基が吸着し、前述のヘキサメチルジシラザンの解Ｍ
吸着反応と、光解離反応を繰り返すことにより、酸化珪
素膜を光照射部のみに形成することが可能となる。又、
気体状へキサメチルジシラザンと同時に酸素原子を導入
するすることにより、前記酸素原子を含んだ気体状原料
が光分解されて酸化珪素膜の構成物質である酸素原子が
表面に露出しているシリコン原子と結合して１分子層の
酸化珪素膜が形成される。さらに、この表面に真空容器
内の水酸基が再び吸着し、前記へキサメチルジシラザン
の吸離吸着反応と、光解離反応を繰り返すことにより、
酸化珪素膜を光照射部のみに形成することができる。
従って、強制的に酸素原料が供給されるため、酸化珪素
膜の形成速度が飛躍的に向上する。
膜の形成速度が飛躍的に向上する。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
被成膜体とて厚み６００１Ｊｎ、大きさ２０１ｍ角のＰ
型シリコン（１００）単結晶基板を用い、これを真空容
器内に垂直に保持し、−度真空容器内圧力を１Ｏ−６ｔ
ｏｒｒまで減圧した。その後、該真空容器内に気体状へ
キサメチルジシラザンをマスフローコントローラを介し
て導入し、真空容器内圧力をｌ ｔｏｒｒに保持した。
型シリコン（１００）単結晶基板を用い、これを真空容
器内に垂直に保持し、−度真空容器内圧力を１Ｏ−６ｔ
ｏｒｒまで減圧した。その後、該真空容器内に気体状へ
キサメチルジシラザンをマスフローコントローラを介し
て導入し、真空容器内圧力をｌ ｔｏｒｒに保持した。
この状態で真空容器外部から合成石英ガラスを通して光
子エネルギーが４．５５ｅｖないし８゜２９ｅνの光を
照射すれば、必要とする効果が得られるが、本実施例で
は６．４２ｅＶの光子エネルギー、ビーム形状が幅１０
ｍ、高さ５ｆｉ、発振出力が２ＷのＡｒＦエキシマレー
ザ光を被成膜体に垂直に５分間照射し、ビーム形状と同
形状で厚さ１距の酸化珪素膜を形成し、さらに同一真空
容器内でＮ型シリコンを真空蒸着により形成し、寸法の
酸化珪素膜を光電変換素子の絶縁層に用いたところ、光
電変換効率が従来より２％向上し、素子性能の向上に効
果があることが明らかになった。また、同素子の被成膜
体と酸化珪素膜の界面における未結合酸素不純物濃度が
従来の約半分の１０ ” ａ ｔｏｍｓ／ｃｃで、従来
より清浄な界面が形成されていることも明らかとなった
。
子エネルギーが４．５５ｅｖないし８゜２９ｅνの光を
照射すれば、必要とする効果が得られるが、本実施例で
は６．４２ｅＶの光子エネルギー、ビーム形状が幅１０
ｍ、高さ５ｆｉ、発振出力が２ＷのＡｒＦエキシマレー
ザ光を被成膜体に垂直に５分間照射し、ビーム形状と同
形状で厚さ１距の酸化珪素膜を形成し、さらに同一真空
容器内でＮ型シリコンを真空蒸着により形成し、寸法の
酸化珪素膜を光電変換素子の絶縁層に用いたところ、光
電変換効率が従来より２％向上し、素子性能の向上に効
果があることが明らかになった。また、同素子の被成膜
体と酸化珪素膜の界面における未結合酸素不純物濃度が
従来の約半分の１０ ” ａ ｔｏｍｓ／ｃｃで、従来
より清浄な界面が形成されていることも明らかとなった
。
次に他の実施例を説明する。
被成膜体として厚み６００匹、大きさ２０ｍ■角のシリ
コン（１００）単結晶基板を用い、これを真空容器内に
垂直に保持し、−度真空容器内圧力をＩＱ−６ｔ。
コン（１００）単結晶基板を用い、これを真空容器内に
垂直に保持し、−度真空容器内圧力をＩＱ−６ｔ。
ｒｒまで減圧した。その後、該真空容器内に気体状へキ
サメチルジシラザンをマスフローコントローラを介して
導入し、真空容器内圧力を３ ｔｏｒｒに保持した。こ
の状態で真空容器外部から合成石英ガラスを通して４．
５５ｅｖないし８．２９ｅＶの光子エネルギー範囲中、
本実施例では６．４２ｅν、ビーム形状が輻２０ｍｍ、
高さ８ｗ、発振出力がＩＷのＡｒＦエキシマレーザ光を
、ラインアンドスペースが１００μｍの光学スリットを
介して被成膜体に垂直に５分間照射し、光学スリット開
口部形状と同形状すなわち幅１０［）ｎ、長さ２０１ｍ
で厚さ１．２屑のライン状酸化珪素膜を４０ライン形成
し、シリコンエツチング用マスクを作製した。また、こ
のときに要した実際の加工時間は２５分であった。
サメチルジシラザンをマスフローコントローラを介して
導入し、真空容器内圧力を３ ｔｏｒｒに保持した。こ
の状態で真空容器外部から合成石英ガラスを通して４．
５５ｅｖないし８．２９ｅＶの光子エネルギー範囲中、
本実施例では６．４２ｅν、ビーム形状が輻２０ｍｍ、
高さ８ｗ、発振出力がＩＷのＡｒＦエキシマレーザ光を
、ラインアンドスペースが１００μｍの光学スリットを
介して被成膜体に垂直に５分間照射し、光学スリット開
口部形状と同形状すなわち幅１０［）ｎ、長さ２０１ｍ
で厚さ１．２屑のライン状酸化珪素膜を４０ライン形成
し、シリコンエツチング用マスクを作製した。また、こ
のときに要した実際の加工時間は２５分であった。
このようなシリコンエツチング用マスクを、写真露光技
術を用い、酸化珪素膜をスパッタリング法で形成する従
来手法で作製したところ、実際の加工時間は４時間であ
った。従って、本性は従来法に比較して加工時間が８分
の１と大幅な短縮ができる方法であることが確認できた
。
術を用い、酸化珪素膜をスパッタリング法で形成する従
来手法で作製したところ、実際の加工時間は４時間であ
った。従って、本性は従来法に比較して加工時間が８分
の１と大幅な短縮ができる方法であることが確認できた
。
さらに他の実施例を説明する。
被成膜体として厚み６００趨、大きさ２０ｍｍ角のシリ
コン（１１１）単結晶基板を用い、これを真空容器内に
垂直に保持し、−度真空容器内圧力を１０−”ｔ。
コン（１１１）単結晶基板を用い、これを真空容器内に
垂直に保持し、−度真空容器内圧力を１０−”ｔ。
ｒｒまで減圧した。その後、該真空容器内に気体状へキ
サメチルジシラザンをマスフローコントローラを介して
導入し、真空容器内圧力を１．５ｔｏｒｒに保持した。
サメチルジシラザンをマスフローコントローラを介して
導入し、真空容器内圧力を１．５ｔｏｒｒに保持した。
この状態で真空容器外部から合成石英ガラスを通して光
子エネルギーが５．５８ｅＶ、 ビーム形状が幅２０
ｍｍ、高さ８Ｉ、発振出力がＩＷのＫｒＣ１エキシマレ
ーザ光を、ラインアンドスペースが１００−の光学スリ
ットを介したあと５分の１縮小レンズを介して、被成膜
体に垂直に５分間照射し、光学スリット開口部形状と相
似形状で幅２０咀、長さ４鶴で厚さ１．５μのライン状
酸化珪素膜を４０ライン形成し、シリコンエツチング用
マスクを作製した。また、このときに要した実際の加工
時間は３０分であった。もちろん、光子エネルギーは４
．５５ｅｖないし８．２９ｅＶの範囲であれば酸化珪素
膜の形成条件が整うことは言うまでもない。
子エネルギーが５．５８ｅＶ、 ビーム形状が幅２０
ｍｍ、高さ８Ｉ、発振出力がＩＷのＫｒＣ１エキシマレ
ーザ光を、ラインアンドスペースが１００−の光学スリ
ットを介したあと５分の１縮小レンズを介して、被成膜
体に垂直に５分間照射し、光学スリット開口部形状と相
似形状で幅２０咀、長さ４鶴で厚さ１．５μのライン状
酸化珪素膜を４０ライン形成し、シリコンエツチング用
マスクを作製した。また、このときに要した実際の加工
時間は３０分であった。もちろん、光子エネルギーは４
．５５ｅｖないし８．２９ｅＶの範囲であれば酸化珪素
膜の形成条件が整うことは言うまでもない。
このようなシリコンエツチング用マスクを、写真露光技
術を用い、酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成する従
来手法で作製したところ、実際の加工時間は３時間であ
った。従って、本性は従来法に比較して加工時間が６分
の１と大幅な短縮ができる方法であることが確認できた
。
術を用い、酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成する従
来手法で作製したところ、実際の加工時間は３時間であ
った。従って、本性は従来法に比較して加工時間が６分
の１と大幅な短縮ができる方法であることが確認できた
。
また、減圧した前記真空容器内に気体状ヘキサメチルジ
シラザンと酸素原子を含んだ原料ガスを同時に導入し、
本願のそれぞれの実施例に適用して作業を行った結果、
酸化珪素膜の形成速度をさらに向上させることができた
。
シラザンと酸素原子を含んだ原料ガスを同時に導入し、
本願のそれぞれの実施例に適用して作業を行った結果、
酸化珪素膜の形成速度をさらに向上させることができた
。
以上のように本発明は、酸化珪素膜の形成時間を従来よ
り大幅に短縮し、かつ、該酸化珪素膜を利用した製品の
性能を向上させる画期的な発明である。
り大幅に短縮し、かつ、該酸化珪素膜を利用した製品の
性能を向上させる画期的な発明である。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ヘキサメチルジシラザン蒸気を含む減圧雰囲気下
に被成膜体を保持し、該被成膜体に光子エネルギーを照
射して不要吸着物質を選択的に脱離させた酸化珪素膜の
形成方法。（２）酸素原子を含む気体状原料とヘキサメ
チルジシラザン蒸気とを含む減圧雰囲気下に被成膜体を
保持し、該被成膜体に光子エネルギーを照射して不要吸
着物質を選択的に脱離させた特許請求の範囲第１項記載
の酸化珪素膜の形成方法。 （３）光学スリットを介して光を部分的に照射すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化珪素膜の
形成方法。 （４）縮小レンズと光学スリットを介して光を部分的に
縮小して照射することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の酸化珪素膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196729A JP2997849B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 酸化珪素膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196729A JP2997849B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 酸化珪素膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0480365A true JPH0480365A (ja) | 1992-03-13 |
| JP2997849B2 JP2997849B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16362623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196729A Expired - Fee Related JP2997849B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 酸化珪素膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997849B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304398A (en) * | 1993-06-03 | 1994-04-19 | Watkins Johnson Company | Chemical vapor deposition of silicon dioxide using hexamethyldisilazane |
| US5567661A (en) * | 1993-08-26 | 1996-10-22 | Fujitsu Limited | Formation of planarized insulating film by plasma-enhanced CVD of organic silicon compound |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2196729A patent/JP2997849B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304398A (en) * | 1993-06-03 | 1994-04-19 | Watkins Johnson Company | Chemical vapor deposition of silicon dioxide using hexamethyldisilazane |
| US5567661A (en) * | 1993-08-26 | 1996-10-22 | Fujitsu Limited | Formation of planarized insulating film by plasma-enhanced CVD of organic silicon compound |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2997849B2 (ja) | 2000-01-11 |
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