JPH07335642A - 酸化物誘電体薄膜の選択形成方法 - Google Patents
酸化物誘電体薄膜の選択形成方法Info
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- JPH07335642A JPH07335642A JP6150488A JP15048894A JPH07335642A JP H07335642 A JPH07335642 A JP H07335642A JP 6150488 A JP6150488 A JP 6150488A JP 15048894 A JP15048894 A JP 15048894A JP H07335642 A JPH07335642 A JP H07335642A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で簡便なゾルゲル法を用いて、基板上に
パターン化された酸化物誘電体薄膜を高い精度で形成す
る方法を提供する。 【構成】 半導体の基板１の表面に熱酸化膜２の親水性
部分と水素終端化表面６からなる撥水性部分とを設け、
親水性溶媒を用いて調製した酸化物誘電体の前駆体溶液
７を親水性部分にのみ塗布した後、加熱して基板１の表
面の親水性部分にのみ酸化物誘電体薄膜を形成させる。
パターン化された酸化物誘電体薄膜を高い精度で形成す
る方法を提供する。 【構成】 半導体の基板１の表面に熱酸化膜２の親水性
部分と水素終端化表面６からなる撥水性部分とを設け、
親水性溶媒を用いて調製した酸化物誘電体の前駆体溶液
７を親水性部分にのみ塗布した後、加熱して基板１の表
面の親水性部分にのみ酸化物誘電体薄膜を形成させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キャパシタ、絶縁膜、
高周波フィルター用表面弾性波素子、光導波路、光スイ
ッチ、変調素子、光偏向素子等に用いる酸化物誘電体薄
を、基板上の所定の部分に選択的に形成する方法に関す
る。
高周波フィルター用表面弾性波素子、光導波路、光スイ
ッチ、変調素子、光偏向素子等に用いる酸化物誘電体薄
を、基板上の所定の部分に選択的に形成する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】酸化物誘電体材料は、高誘電率、圧電
性、焦電性、電気光学効果等の諸特性を有しているた
め、高周波フィルター、不揮発メモリー、キャパシタ、
絶縁膜、光導波路、光スイッチ、変調素子、光偏向素子
等への応用が期待され、数多くの研究がなされている。
性、焦電性、電気光学効果等の諸特性を有しているた
め、高周波フィルター、不揮発メモリー、キャパシタ、
絶縁膜、光導波路、光スイッチ、変調素子、光偏向素子
等への応用が期待され、数多くの研究がなされている。
【０００３】特に、小型化及び高集積化が進んでいる電
子デバイスに応用するためには、酸化物誘電体材料を薄
膜化することが必要不可欠であり、半導体基板等の上に
選択的に酸化物誘電体薄膜を形成する技術が求められて
いる。
子デバイスに応用するためには、酸化物誘電体材料を薄
膜化することが必要不可欠であり、半導体基板等の上に
選択的に酸化物誘電体薄膜を形成する技術が求められて
いる。
【０００４】かかる酸化物誘電体薄膜の形成方法の１つ
として、ゾルゲル法がある。ゾルゲル法は、酸化物誘電
体の前駆体溶液を基板に塗布した後、これを熱処理して
酸化物誘電体薄膜を合成する方法であり、各種の組成の
酸化物誘電体薄膜を安価に、しかも組成比の制御性良く
形成するができるので、近年非常に幅広く用途が開拓さ
れている。
として、ゾルゲル法がある。ゾルゲル法は、酸化物誘電
体の前駆体溶液を基板に塗布した後、これを熱処理して
酸化物誘電体薄膜を合成する方法であり、各種の組成の
酸化物誘電体薄膜を安価に、しかも組成比の制御性良く
形成するができるので、近年非常に幅広く用途が開拓さ
れている。
【０００５】しかしながら、ゾルゲル法による酸化物誘
電体薄膜の形成においても、基板上に酸化物誘電体薄膜
を選択的に形成するためには、塗布した前駆体被膜又は
一旦形成した酸化物誘電体薄膜の一部をエッチング等の
化学的に除去する方法を使わざるをえず、ゾルゲル法の
安価で簡便な特徴を生かすことができなかった。
電体薄膜の形成においても、基板上に酸化物誘電体薄膜
を選択的に形成するためには、塗布した前駆体被膜又は
一旦形成した酸化物誘電体薄膜の一部をエッチング等の
化学的に除去する方法を使わざるをえず、ゾルゲル法の
安価で簡便な特徴を生かすことができなかった。
【０００６】例えば、特開平１−１１４８２５号公報に
は、部分的に強誘電体酸化物薄膜を残したアクティブデ
バイスをゾルゲル法によって製造する方法が述べられて
いるが、パターン形成方法については説明がない。図面
等の記載からみると、強誘電体酸化物薄膜の一部をエッ
チング除去するものと推察されるが、ゾルゲル法で形成
した強誘電体酸化物薄膜は比較的厚いので、サイドエッ
チング等のため精度の良いパターニングを行うことは困
難である。
は、部分的に強誘電体酸化物薄膜を残したアクティブデ
バイスをゾルゲル法によって製造する方法が述べられて
いるが、パターン形成方法については説明がない。図面
等の記載からみると、強誘電体酸化物薄膜の一部をエッ
チング除去するものと推察されるが、ゾルゲル法で形成
した強誘電体酸化物薄膜は比較的厚いので、サイドエッ
チング等のため精度の良いパターニングを行うことは困
難である。
【０００７】特開平５−１０９６１８号公報には、ゾル
ゲル法の前駆体ゲルに凹凸パターンを持つスタンパーを
押し付けてパターンを転写した後、焼成して凹凸パター
ンを形成する方法が記載されている。この方法は安価で
生産性が良いが、前駆体ゲルがスタンパーの凸部からは
み出すために転写されたパターンはスタンパーの凸部の
幅よりも広くなる傾向があり、鋭い角や細い線を有する
パターンの形成には不向きであった。
ゲル法の前駆体ゲルに凹凸パターンを持つスタンパーを
押し付けてパターンを転写した後、焼成して凹凸パター
ンを形成する方法が記載されている。この方法は安価で
生産性が良いが、前駆体ゲルがスタンパーの凸部からは
み出すために転写されたパターンはスタンパーの凸部の
幅よりも広くなる傾向があり、鋭い角や細い線を有する
パターンの形成には不向きであった。
【０００８】又、特開平５−１３６４７１号公報には、
基板に塗布した金属アルコキシドポリマーを光等により
部分的に重合させ、重合していない部分を除去した後、
焼成して誘電体薄膜をパターン化する方法が記載されて
いる。しかしながら、この方法においては重合可能な不
飽和結合を含む金属アルコキシドポリマーを使用する必
要があるが、このような金属アルコキシドポリマーは合
成が困難で、高価であるという欠点があった。
基板に塗布した金属アルコキシドポリマーを光等により
部分的に重合させ、重合していない部分を除去した後、
焼成して誘電体薄膜をパターン化する方法が記載されて
いる。しかしながら、この方法においては重合可能な不
飽和結合を含む金属アルコキシドポリマーを使用する必
要があるが、このような金属アルコキシドポリマーは合
成が困難で、高価であるという欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の事情に鑑み、安価で簡便であるというゾルゲル法の特
徴を生かしながら、基板上にパターン化された酸化物誘
電体薄膜を高い精度で選択的に形成する方法を提供する
ことを目的とする。
の事情に鑑み、安価で簡便であるというゾルゲル法の特
徴を生かしながら、基板上にパターン化された酸化物誘
電体薄膜を高い精度で選択的に形成する方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する酸化物誘電体薄膜の選択形成方法
は、半導体基板表面に親水性部分と撥水性部分とを設
け、親水性溶媒を用いて調製した酸化物誘電体の前駆体
溶液を半導体基板表面の親水性部分にのみ塗布した後、
加熱して半導体基板表面の親水性部分にのみ酸化物誘電
体薄膜を形成させることを特徴とする。
め、本発明が提供する酸化物誘電体薄膜の選択形成方法
は、半導体基板表面に親水性部分と撥水性部分とを設
け、親水性溶媒を用いて調製した酸化物誘電体の前駆体
溶液を半導体基板表面の親水性部分にのみ塗布した後、
加熱して半導体基板表面の親水性部分にのみ酸化物誘電
体薄膜を形成させることを特徴とする。
【００１１】
【作用】研磨され洗浄されたＳｉ基板の表面は、酸化膜
で覆われた酸化状態の表面であり、極性があって親水性
である。しかし、この酸化状態にあるＳｉ基板表面を水
で希釈されたフッ酸で処理すると表面の酸化膜が除去さ
れ、表面の全てのＳｉ原子に水素が結合した水素終端化
表面になることが知られている。
で覆われた酸化状態の表面であり、極性があって親水性
である。しかし、この酸化状態にあるＳｉ基板表面を水
で希釈されたフッ酸で処理すると表面の酸化膜が除去さ
れ、表面の全てのＳｉ原子に水素が結合した水素終端化
表面になることが知られている。
【００１２】このような水素終端化処理が施されたＳｉ
基板の表面は、極性に乏しいため撥水性であり、水以外
にメタノールやエタノール等のアルコールに対しても非
常に濡れにくい表面である。しかも、この水素終端化表
面は、大気中に室温で放置しても比較的安定である。
基板の表面は、極性に乏しいため撥水性であり、水以外
にメタノールやエタノール等のアルコールに対しても非
常に濡れにくい表面である。しかも、この水素終端化表
面は、大気中に室温で放置しても比較的安定である。
【００１３】Ｓｉ基板以外においても、研磨され洗浄さ
れた半導体基板の表面は、酸化膜で覆われているか又は
酸素が吸着した酸化状態の表面であり、極性があって親
水性である。かかる半導体基板の表面を水素終端化処理
すると、Ｓｉ以外の半導体表面も撥水性になることが分
かった。特にＣ、Ｓｉ、ＧｅのようなIV族元素を含む半
導体、例えばＳｉ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、Ｇｅ、Ｓｉ
Ｇｅは顕著な撥水性を示す。
れた半導体基板の表面は、酸化膜で覆われているか又は
酸素が吸着した酸化状態の表面であり、極性があって親
水性である。かかる半導体基板の表面を水素終端化処理
すると、Ｓｉ以外の半導体表面も撥水性になることが分
かった。特にＣ、Ｓｉ、ＧｅのようなIV族元素を含む半
導体、例えばＳｉ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、Ｇｅ、Ｓｉ
Ｇｅは顕著な撥水性を示す。
【００１４】これら半導体基板の水素終端化を行う方法
には、活性なフッ素にさらす方法、活性な原子状水素、
水素イオン又は水素プラズマにさらす方法、又はフッ酸
等の酸で処理する方法がある。しかし、フッ素を用いる
方法では活性なフッ素を含むプラズマにさらす必要があ
るが、ＢＦ3、ＮＦ3、ＨＦ等のガスを用いてプラズマを
発生させるので、その設備が高価になる。
には、活性なフッ素にさらす方法、活性な原子状水素、
水素イオン又は水素プラズマにさらす方法、又はフッ酸
等の酸で処理する方法がある。しかし、フッ素を用いる
方法では活性なフッ素を含むプラズマにさらす必要があ
るが、ＢＦ3、ＮＦ3、ＨＦ等のガスを用いてプラズマを
発生させるので、その設備が高価になる。
【００１５】一方、活性な原子状水素、水素イオン又は
水素プラズマにさらす方法は、全ての半導体基板に適用
でき、１００℃以下の低温で処理することも可能であ
る。活性な原子状水素又水素イオンを発生させる方法に
は、Ｈ2やＮＨ4ガスを１８００℃以上に熱した金属で分
解する方法や、公知の水素プラズマを発生させる方法等
がある。又、フッ酸等の酸で処理する方法はダイヤモン
ド以外の半導体基板に適用することができる。
水素プラズマにさらす方法は、全ての半導体基板に適用
でき、１００℃以下の低温で処理することも可能であ
る。活性な原子状水素又水素イオンを発生させる方法に
は、Ｈ2やＮＨ4ガスを１８００℃以上に熱した金属で分
解する方法や、公知の水素プラズマを発生させる方法等
がある。又、フッ酸等の酸で処理する方法はダイヤモン
ド以外の半導体基板に適用することができる。
【００１６】このような水素終端化処理によって、酸化
状態にある半導体基板表面を選択的に処理すれば、酸化
膜が残っている親水性部分と酸化膜が除去された撥水性
部分とを形成することができる。例えば、半導体基板表
面をレジストでパターニングした後、水素終端化処理す
ることもできるし、予め水素終端化処理により半導体基
板表面を撥水性とした後、この表面を選択的に酸化する
ことにより基板表面に酸化状態の親水性部分と撥水性部
分とを形成することもできる。
状態にある半導体基板表面を選択的に処理すれば、酸化
膜が残っている親水性部分と酸化膜が除去された撥水性
部分とを形成することができる。例えば、半導体基板表
面をレジストでパターニングした後、水素終端化処理す
ることもできるし、予め水素終端化処理により半導体基
板表面を撥水性とした後、この表面を選択的に酸化する
ことにより基板表面に酸化状態の親水性部分と撥水性部
分とを形成することもできる。
【００１７】一旦水素終端化処理された半導体基板表面
は比較的安定であり、長く撥水性の状態を保つことが可
能である。逆に、水素終端化処理により撥水性になった
表面を親水性に戻すためには、大気中や水蒸気中で３０
０℃以上に加熱するか、もしくは硝酸や重クロム酸等の
酸化力の強い酸で処理する方法がある。
は比較的安定であり、長く撥水性の状態を保つことが可
能である。逆に、水素終端化処理により撥水性になった
表面を親水性に戻すためには、大気中や水蒸気中で３０
０℃以上に加熱するか、もしくは硝酸や重クロム酸等の
酸化力の強い酸で処理する方法がある。
【００１８】かかる水素終端化処理を利用して半導体表
面に親水性部分と撥水性部分とを選択的に形成した後、
親水性溶媒を用いて調製したゾルゲル法による酸化物誘
電体の前駆体溶液を供給すれば親水性部分にのみ塗布さ
れる。従って、その後加熱することによって前駆体を酸
化物誘電体に変化させ、半導体基板表面の親水性部分に
のみ酸化物誘電体薄膜を形成することができる。
面に親水性部分と撥水性部分とを選択的に形成した後、
親水性溶媒を用いて調製したゾルゲル法による酸化物誘
電体の前駆体溶液を供給すれば親水性部分にのみ塗布さ
れる。従って、その後加熱することによって前駆体を酸
化物誘電体に変化させ、半導体基板表面の親水性部分に
のみ酸化物誘電体薄膜を形成することができる。
【００１９】ゾルゲル法による酸化物誘電体の前駆体溶
液の原料としては、金属アルコキシド、金属有機酸塩又
は金属無機酸塩等があり、中でも金属アルコキシドが適
している。これらの原料を親水性溶媒に溶解又は分散さ
せ、公知の方法に従って前駆体溶液を調製する。
液の原料としては、金属アルコキシド、金属有機酸塩又
は金属無機酸塩等があり、中でも金属アルコキシドが適
している。これらの原料を親水性溶媒に溶解又は分散さ
せ、公知の方法に従って前駆体溶液を調製する。
【００２０】使用する親水性溶媒としては、水の外に、
アルコール、エーテル、エステル、有機酸、ケトン等の
極性の強い溶媒を用いることができる。尚、これらの溶
媒の中で、ヘプタン酸のよに分子量が１００以上のもの
は溶媒自体が両極性であったり、界面活性剤として働く
ことが多いため、撥水性部分にも付着するので好ましく
ない。又、ジエチレングリコール等の粘度の高い溶媒
も、同様の理由から好ましくない。特に好ましい溶媒と
しては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、
酢酸、アセトン等を挙げることができる。
アルコール、エーテル、エステル、有機酸、ケトン等の
極性の強い溶媒を用いることができる。尚、これらの溶
媒の中で、ヘプタン酸のよに分子量が１００以上のもの
は溶媒自体が両極性であったり、界面活性剤として働く
ことが多いため、撥水性部分にも付着するので好ましく
ない。又、ジエチレングリコール等の粘度の高い溶媒
も、同様の理由から好ましくない。特に好ましい溶媒と
しては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、
酢酸、アセトン等を挙げることができる。
【００２１】
【実施例】実施例１ 図１〜図８に示す工程に従って、Ｓｉ単結晶基板上にホ
ウ酸リチウム薄膜を選択的に形成した。即ち、図１に示
す単結晶Ｓｉ（１１１）面の基板１の表面に、厚さ３０
０オングストロームのＳｉＯ2からなる熱酸化膜２を設
け、図２に示すごとくこの熱酸化膜２で覆われた基板１
の表面にネガ型レジスト３を塗布し、通常のプリベーク
を行った。
ウ酸リチウム薄膜を選択的に形成した。即ち、図１に示
す単結晶Ｓｉ（１１１）面の基板１の表面に、厚さ３０
０オングストロームのＳｉＯ2からなる熱酸化膜２を設
け、図２に示すごとくこの熱酸化膜２で覆われた基板１
の表面にネガ型レジスト３を塗布し、通常のプリベーク
を行った。
【００２２】このネガ型レジスト３の上に、図３に示す
ように２μｍ間隔のラインアドスペースのパターン５を
持つフォトマスク４を乗せ、上方からフォトマスク４を
通して紫外線でパターンの露光を行い、ポストベークし
た。その後、この基板１をレジスト用現像液で現像する
と、図４に示すごとく２μｍの間隔でレジスト３がマス
クとして残った。
ように２μｍ間隔のラインアドスペースのパターン５を
持つフォトマスク４を乗せ、上方からフォトマスク４を
通して紫外線でパターンの露光を行い、ポストベークし
た。その後、この基板１をレジスト用現像液で現像する
と、図４に示すごとく２μｍの間隔でレジスト３がマス
クとして残った。
【００２３】次に、図４の２μｍ間隔でレジスト３の残
った基板１を、純水で４％に希釈したフッ酸に２分間浸
漬すると、レジスト３のマスクから露出した部分の熱酸
化膜２が溶解し、図５に示すように表面が水素で終端化
されたＳｉの水素終端化表面６が現れた。残ったレジス
ト３を除去し、洗浄して、図６のごとく表面に熱酸化膜
２が残っている親水性部分と、水素終端化表面６の撥水
性部分とを有する、パターニングされたゾルゲル法用の
基板１とした。
った基板１を、純水で４％に希釈したフッ酸に２分間浸
漬すると、レジスト３のマスクから露出した部分の熱酸
化膜２が溶解し、図５に示すように表面が水素で終端化
されたＳｉの水素終端化表面６が現れた。残ったレジス
ト３を除去し、洗浄して、図６のごとく表面に熱酸化膜
２が残っている親水性部分と、水素終端化表面６の撥水
性部分とを有する、パターニングされたゾルゲル法用の
基板１とした。
【００２４】一方、ゾルゲル法の前駆体溶液は以下の手
順で調製した。まず、原料のトリブトキシボロン（Ｂ
(Ｃ4Ｈ9Ｏ)3）のエタノール溶液と、エトキシリチウム
（ＬｉＣ2Ｈ5Ｏ）のエタノール溶液（共に濃度０.０５
モル／ｌ）、及び水（濃度０.０２モル／ｌ）を混合
し、０℃で２４時間撹拌した。その後、減圧下で各アル
コキシドの濃度が０.５モル／ｌになるまで濃縮し、得
られた溶液をゾルゲル法の前駆体溶液として用いた。
順で調製した。まず、原料のトリブトキシボロン（Ｂ
(Ｃ4Ｈ9Ｏ)3）のエタノール溶液と、エトキシリチウム
（ＬｉＣ2Ｈ5Ｏ）のエタノール溶液（共に濃度０.０５
モル／ｌ）、及び水（濃度０.０２モル／ｌ）を混合
し、０℃で２４時間撹拌した。その後、減圧下で各アル
コキシドの濃度が０.５モル／ｌになるまで濃縮し、得
られた溶液をゾルゲル法の前駆体溶液として用いた。
【００２５】上記のごとく調製した前駆体溶液を、図６
の基板１の上に、回転数４０００ｒｐｍでスピンコート
したところ、図７に示すごとく熱酸化膜２の存在する親
水性部分にのみ前駆体溶液７が塗布された。この基板１
を真空容器内にて減圧窒素雰囲気中で４０℃で３０分間
乾燥させた後、乾燥空気中にて１０℃／分で６００℃ま
で昇温し、６００℃で２時間保持した。その結果、図８
に示すように、Ｓｉ単結晶の基板１上に、厚さ０.１μ
ｍで幅２μｍのホウ酸リチウム薄膜８のパターンを形成
することができた。
の基板１の上に、回転数４０００ｒｐｍでスピンコート
したところ、図７に示すごとく熱酸化膜２の存在する親
水性部分にのみ前駆体溶液７が塗布された。この基板１
を真空容器内にて減圧窒素雰囲気中で４０℃で３０分間
乾燥させた後、乾燥空気中にて１０℃／分で６００℃ま
で昇温し、６００℃で２時間保持した。その結果、図８
に示すように、Ｓｉ単結晶の基板１上に、厚さ０.１μ
ｍで幅２μｍのホウ酸リチウム薄膜８のパターンを形成
することができた。
【００２６】実施例２ 公知の熱フィラメントＣＶＤ法により、多結晶Ｓｉ基板
上に多結晶ダイヤモンド膜を形成した。このダイヤモン
ド表面を研磨して、表面粗さ０.０５μｍとした。この
研磨後のダイヤモンド表面は、酸素が吸着した酸化状態
の表面となっている。
上に多結晶ダイヤモンド膜を形成した。このダイヤモン
ド表面を研磨して、表面粗さ０.０５μｍとした。この
研磨後のダイヤモンド表面は、酸素が吸着した酸化状態
の表面となっている。
【００２７】かくして得られたダイヤモンド基板を、水
素ガス圧１０Ｔｏｒｒ、マイクロ波（周波数２.４５Ｇ
Ｈｚ）出力１５０Ｗの水素プラズマ中において、３００
℃の温度で３０分間処理した。この水素プラズマ処理に
より、ダイヤモンド基板の全面が水素終端化されて撥水
性となった。
素ガス圧１０Ｔｏｒｒ、マイクロ波（周波数２.４５Ｇ
Ｈｚ）出力１５０Ｗの水素プラズマ中において、３００
℃の温度で３０分間処理した。この水素プラズマ処理に
より、ダイヤモンド基板の全面が水素終端化されて撥水
性となった。
【００２８】次に、この全面が撥水性のダイヤモンド基
板の１表面に、実施例１と同様にして５μｍ間隔のレジ
ストのパターンを形成した。このレジストでパターニン
グしたダイヤモンド基板を、純水で１０％に希釈した硝
酸に５分間浸漬したところ、レジストに覆われていなか
った部分が酸化され、親水性となった。
板の１表面に、実施例１と同様にして５μｍ間隔のレジ
ストのパターンを形成した。このレジストでパターニン
グしたダイヤモンド基板を、純水で１０％に希釈した硝
酸に５分間浸漬したところ、レジストに覆われていなか
った部分が酸化され、親水性となった。
【００２９】ゾルゲル法による前駆体溶液は以下の手順
で調製した。まず、原料のペンタエトキシニオブ（Ｎｂ
(Ｃ2Ｈ5Ｏ)5）のエタノール溶液と、エトキシリチウム
（ＬｉＣ2Ｈ5Ｏ）のエタノール溶液（共に濃度０.０５
モル／ｌ）とを混合し、約７９℃で２４時間還流した。
その後、減圧下で各アルコキシドの濃度が０.５モル／
ｌになるまで濃縮したものをゾルゲル法の前駆体溶液と
して用いた。
で調製した。まず、原料のペンタエトキシニオブ（Ｎｂ
(Ｃ2Ｈ5Ｏ)5）のエタノール溶液と、エトキシリチウム
（ＬｉＣ2Ｈ5Ｏ）のエタノール溶液（共に濃度０.０５
モル／ｌ）とを混合し、約７９℃で２４時間還流した。
その後、減圧下で各アルコキシドの濃度が０.５モル／
ｌになるまで濃縮したものをゾルゲル法の前駆体溶液と
して用いた。
【００３０】上記の前駆体溶液を、前記ダイヤモンド基
板上に回転数４０００ｒｐｍでスピンコートしたとこ
ろ、基板の親水性部分にのみ前駆体溶液が塗布された。
その後この基板を乾燥空気中にて１０℃／分で５００℃
まで昇温し、５００℃で２時間保持した。その結果、多
結晶ダイヤモンド基板上に、厚さ約０.１μｍで幅２μ
ｍのニオブ酸リチウム薄膜のパターンを形成することが
できた。
板上に回転数４０００ｒｐｍでスピンコートしたとこ
ろ、基板の親水性部分にのみ前駆体溶液が塗布された。
その後この基板を乾燥空気中にて１０℃／分で５００℃
まで昇温し、５００℃で２時間保持した。その結果、多
結晶ダイヤモンド基板上に、厚さ約０.１μｍで幅２μ
ｍのニオブ酸リチウム薄膜のパターンを形成することが
できた。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、半導体基板上の所望の
部分にのみ選択的に酸化物誘電体薄膜を精度良く且つ安
価に形成でき、キャパシタ、絶縁膜、高周波フィルター
用表面弾性波素子、光導波路、光スイッチ、変調素子、
光偏向素子等に用いるパターニングされた酸化物誘電体
薄膜を提供することができる。
部分にのみ選択的に酸化物誘電体薄膜を精度良く且つ安
価に形成でき、キャパシタ、絶縁膜、高周波フィルター
用表面弾性波素子、光導波路、光スイッチ、変調素子、
光偏向素子等に用いるパターニングされた酸化物誘電体
薄膜を提供することができる。
【図１】本発明の一方法に用いる酸化膜を有する半導体
基板の断面図である。
基板の断面図である。
【図２】本発明の一方法において図１の基板表面にレジ
ストを塗布した状態を示す断面図である。
ストを塗布した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一方法においてパターンの露光を行っ
ている状態を示す断面図である。
ている状態を示す断面図である。
【図４】本発明の一方法において露光後のレジストを現
像した状態を示す断面図である。
像した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一方法においてレジストをマスクとし
て酸化膜を選択的に除去した状態を示す断面図である。
て酸化膜を選択的に除去した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の一方法においてレジストのマスクを除
去した後、表面に酸化膜の親水性部分と撥水性部分とが
形成された状態の基板を示す断面図である。
去した後、表面に酸化膜の親水性部分と撥水性部分とが
形成された状態の基板を示す断面図である。
【図７】本発明の一方法において図６の基板上に前駆体
溶液を塗布した状態を示す断面図である。
溶液を塗布した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の一方法において酸化膜上にのみ酸化物
誘電体薄膜が選択的に形成された状態を示す断面図であ
る。
誘電体薄膜が選択的に形成された状態を示す断面図であ
る。
１ 基板 ２ 熱酸化膜 ３ レジスト ４ フォトマスク ５ パターン ６ 水素終端化表面 ７ 前駆体溶液 ８ ホウ酸リチウム薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/8242 27/108
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板表面に親水性部分と撥水性部
分とを設け、親水性溶媒を用いて調製した酸化物誘電体
の前駆体溶液を半導体基板表面の親水性部分にのみ塗布
した後、加熱して半導体基板表面の親水性部分にのみ酸
化物誘電体薄膜を形成させることを特徴とする酸化物誘
電体薄膜の選択形成方法。 - 【請求項２】 酸化状態にある半導体基板表面を選択的
に水素終端化処理することにより、半導体基板表面に酸
化膜が残っている親水性部分と、酸化膜が除去されて水
素終端化処理された撥水性部分とを形成することを特徴
とする、請求項１に記載の酸化物誘電体薄膜の選択形成
方法。 - 【請求項３】 水素終端化処理により半導体基板表面を
撥水性とした後、この表面を選択的に酸化することによ
り、半導体基板表面に酸化状態の親水性部分と撥水性部
分とを形成することを特徴とする、請求項１に記載の酸
化物誘電体薄膜の選択形成方法。 - 【請求項４】 酸化物誘電体の前駆体溶液は、金属アル
コキシド、金属有機酸塩又は金属無機酸塩を、親水性溶
媒に溶解又は分散させて調製することを特徴とする、請
求項１に記載の酸化物誘電体薄膜の選択形成方法。 - 【請求項５】 半導体基板として、単結晶又は多結晶の
Ｓｉ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、Ｇｅ又はＳｉＧｅを用い
ることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の
酸化物誘電体薄膜の選択形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6150488A JPH07335642A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 酸化物誘電体薄膜の選択形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6150488A JPH07335642A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 酸化物誘電体薄膜の選択形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335642A true JPH07335642A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15497974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6150488A Pending JPH07335642A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 酸化物誘電体薄膜の選択形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335642A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382022B1 (ko) * | 1998-08-31 | 2003-04-26 | 가부시끼가이샤 도시바 | 성막 방법 |
| KR100590580B1 (ko) * | 2005-03-21 | 2006-06-19 | 삼성전자주식회사 | 패턴된 강유전체 미디어의 제조방법 |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP6150488A patent/JPH07335642A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382022B1 (ko) * | 1998-08-31 | 2003-04-26 | 가부시끼가이샤 도시바 | 성막 방법 |
| KR100590580B1 (ko) * | 2005-03-21 | 2006-06-19 | 삼성전자주식회사 | 패턴된 강유전체 미디어의 제조방법 |
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