JPH08192098A - Method for densifying porous film and production of oxide film - Google Patents
Method for densifying porous film and production of oxide filmInfo
- Publication number
- JPH08192098A JPH08192098A JP679495A JP679495A JPH08192098A JP H08192098 A JPH08192098 A JP H08192098A JP 679495 A JP679495 A JP 679495A JP 679495 A JP679495 A JP 679495A JP H08192098 A JPH08192098 A JP H08192098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light
- porous film
- gel
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光誘起により室温で多
孔質膜中の水分と空隙を除去することにより緻密化する
多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for densifying a porous film and a method for producing an oxide film, which are densified by removing water and voids in the porous film at room temperature by photoinduction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属アルコキシドを原料とするゾルゲル
法は、酸化物の薄膜の作製法として広く用いられてい
る。かかる方法により薄膜を作製するに際し、原料に含
まれている有機物や水分を除去し、さらに空隙を除去し
て緻密な酸化物薄膜を得るためには、通常４００〜５０
０℃以上での加熱処理が必要である。したがって、ゾル
ゲル法では、熱に弱い有機物などからなる基板上には緻
密な酸化物膜が作製できないという欠点があった。2. Description of the Related Art The sol-gel method using a metal alkoxide as a raw material is widely used as a method for producing an oxide thin film. In order to obtain a dense oxide thin film by removing organic substances and water contained in the raw material and further removing voids when producing a thin film by such a method, it is usually 400 to 50.
Heat treatment at 0 ° C or higher is required. Therefore, the sol-gel method has a drawback that a dense oxide film cannot be formed on a substrate made of an organic material which is weak against heat.
【０００３】かかるゾルゲル法において、室温付近の温
度において酸化物ゲル膜中の有機物および水分を除去
し、緻密化することができれば、その応用範囲を広げる
ことができる。また、最近では高い集積度の半導体素子
作製において、微細な構造を維持するために室温での薄
膜形成技術が要望されている。In such a sol-gel method, if the organic matter and water in the oxide gel film can be removed and densified at a temperature near room temperature, its application range can be expanded. Further, recently, in manufacturing a highly integrated semiconductor device, a thin film forming technique at room temperature has been demanded in order to maintain a fine structure.
【０００４】一方、室温で酸化物ゲル膜を緻密化させる
方法としては、イオン注入を利用する方法が知られてい
る。かかる方法によると、シリコンやリンなどのイオン
を１０15／ｃｍ2 程度以上注入することにより、ゾルゲ
ル法で形成された多孔質膜が緻密化される。On the other hand, as a method for densifying the oxide gel film at room temperature, a method utilizing ion implantation is known. According to this method, the porous film formed by the sol-gel method is densified by injecting ions such as silicon and phosphorus at about 10 15 / cm 2 or more.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、ゾルゲル法によって緻密な酸化物薄膜酸化物を形成
するためには、４００〜５００℃以上で加熱処理する
か、イオン注入することが必要である。加熱する場合に
は、上述したように熱に弱い物質からなる基板上にはゾ
ルゲル法を適用することはできない。また、イオン注入
を用いる場合は、室温での緻密化が可能であるものの膜
自体あるいは基板にイオンが取り残されてしまうため、
酸化物膜あるいは基板の性質に影響を及ぼすという問題
がある。In the above-mentioned conventional method, in order to form a dense oxide thin film oxide by the sol-gel method, it is necessary to perform heat treatment at 400 to 500 ° C. or higher or ion implantation. Is. In the case of heating, the sol-gel method cannot be applied on the substrate made of a heat-sensitive substance as described above. Further, when ion implantation is used, although densification at room temperature is possible, ions are left behind in the film itself or the substrate,
There is a problem of affecting the properties of the oxide film or the substrate.
【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、ゾルゲ
ル法によって得られた多孔質膜を、室温でかつ影響を与
えることなく緻密化する方法およびこれにより緻密な酸
化物膜を製造する方法を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention provides a method for densifying a porous film obtained by the sol-gel method at room temperature without any influence, and a method for producing a dense oxide film thereby. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
ゾルゲル法で形成された多孔質膜に、当該多孔質膜の紫
外吸収端よりも短波長の光を照射することにより、当該
多孔質膜を緻密化することを特徴とする多孔質膜の緻密
化方法にある。The first aspect of the present invention is as follows.
Densification of a porous film formed by the sol-gel method, which is characterized by densifying the porous film by irradiating with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the porous film. On the way.
【０００８】本発明の第２の態様は、前記多孔質膜が二
酸化ケイ素膜であり、１４０〜１５０ｎｍ以下の波長の
光を照射することを特徴とする多孔質膜の緻密化方法に
ある。A second aspect of the present invention is the method for densifying a porous film, characterized in that the porous film is a silicon dioxide film, and the film is irradiated with light having a wavelength of 140 to 150 nm or less.
【０００９】本発明の第３の態様は、ゾルゲル法により
多孔質膜を形成するステップと、前記多孔質膜に当該多
孔質膜の紫外吸収端よりも短波長の光を照射することに
より、当該多孔質膜を緻密化して酸化物膜とするステッ
プとを具備することを特徴とする酸化物膜の製造方法に
ある。A third aspect of the present invention is to form a porous film by a sol-gel method, and to irradiate the porous film with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the porous film. And a step of densifying the porous film into an oxide film.
【００１０】本発明の第４の態様は、前記多孔質膜が二
酸化ケイ素膜であり、１４０〜１５０ｎｍ以下の波長の
光を照射することを特徴とする酸化物膜の製造方法にあ
る。A fourth aspect of the present invention is the method for producing an oxide film, characterized in that the porous film is a silicon dioxide film, and the film is irradiated with light having a wavelength of 140 to 150 nm or less.
【００１１】[0011]
【作用】本発明においては、ゾルゲル法で形成された多
孔質膜にゲルの紫外吸収端よりも短い波長の光を照射す
ることにより、室温において当該多孔質膜中の水分を除
去し、膜を緻密化することでができ、緻密な酸化物膜を
得ることができる。さらに、光の照射部のみが緻密化す
ることから、任意の部分に緻密な酸化物膜のパターンを
形成することが可能である。In the present invention, the porous film formed by the sol-gel method is irradiated with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the gel to remove water in the porous film at room temperature to form a film. This can be done by densifying, and a dense oxide film can be obtained. Further, since only the light irradiation portion is densified, it is possible to form a dense oxide film pattern on an arbitrary portion.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１３】（実施例１）テトラエトキシシランを酸性
触媒下で加水分解し、縮重合させて得たゾルを、シリコ
ンウェファー上にディップコーティングすることによっ
て、厚さ約１００ｎｍの二酸化ケイ素のゲル膜を作製し
た。Example 1 Tetraethoxysilane was hydrolyzed under an acidic catalyst and polycondensed to obtain a sol, which was dip-coated on a silicon wafer to form a silicon dioxide gel film having a thickness of about 100 nm. It was made.
【００１４】このゲル膜に、電子蓄積リングに挿入され
たアンジュレータからの放射光を照射した。このとき、
アンジュレータからの放射光の波長は、６０〜３００ｎ
ｍの間で変化させることができる。図１には、波長１１
５ｎｍの光を照射したときのゲル膜の相対膜厚および屈
折率の変化を示す。膜厚および屈折率はエリプソメトリ
によって測定した。図示するように、１１５ｎｍの光を
照射により膜厚の減少と屈折率の増加が見られた。光子
数３×１０19／ｃｍ2 以上の照射を行ったときの膜厚の
減少と屈折率の増加は、同様のゲル膜に１０００℃の熱
処理を行ったときとほぼ同等であった。二酸化ケイ素の
ゲル膜の赤外吸収スペクトルには波数９４０ｃｍ-1にゲ
ル中の水酸基による吸収帯が見られるが、１１５ｎｍの
光を照射により、この吸収帯が消失した。このことか
ら、熱処理した場合と同様に、１１５ｎｍの光照射によ
り、ゲル膜から水酸基が水分として除去され、緻密化さ
れたことが分かった。また、このような光照射時の膜の
温度上昇は４０℃以下であった。The gel film was irradiated with radiation from an undulator inserted in the electron storage ring. At this time,
The wavelength of the emitted light from the undulator is 60 to 300n.
It can vary between m. In FIG. 1, the wavelength 11
4 shows changes in relative film thickness and refractive index of a gel film when irradiated with light of 5 nm. The film thickness and refractive index were measured by ellipsometry. As shown in the figure, a decrease in film thickness and an increase in refractive index were observed by irradiation with light of 115 nm. The decrease in the film thickness and the increase in the refractive index when irradiated with a photon number of 3 × 10 19 / cm 2 or more were almost the same as when the same gel film was heat-treated at 1000 ° C. In the infrared absorption spectrum of the silicon dioxide gel film, an absorption band due to the hydroxyl group in the gel was observed at a wave number of 940 cm −1 , but this absorption band disappeared by irradiation with light of 115 nm. From this, it was found that the hydroxyl groups were removed from the gel film as water and densified by irradiation with light of 115 nm, as in the case of heat treatment. Further, the temperature rise of the film during such light irradiation was 40 ° C. or less.
【００１５】したがって、１１５ｎｍの光の照射によっ
て、１０００℃の熱処理によって得られるのと同等の緻
密な二酸化ケイ素膜をほぼ室温において形成することが
可能である。Therefore, by irradiating with light of 115 nm, it is possible to form a dense silicon dioxide film, which is equivalent to that obtained by heat treatment at 1000 ° C., at about room temperature.
【００１６】図２は、二酸化ケイ素のゲル膜の半分だけ
に同様に光を照射した場合の膜厚および屈折率の変化を
示す図である。図示のように、屈折率の増加および膜厚
の減少は照射領域のみに起こっており、未照射領域では
厚さおよび屈折率の変化は見られなかった。したがっ
て、光照射によって緻密な二酸化ケイ素膜を任意の場所
に選択的に形成することが可能である。FIG. 2 is a diagram showing changes in film thickness and refractive index when light is similarly irradiated to only half of the silicon dioxide gel film. As shown in the figure, the increase in the refractive index and the decrease in the film thickness occurred only in the irradiated region, and no change in the thickness and the refractive index was observed in the unirradiated region. Therefore, it is possible to selectively form a dense silicon dioxide film at any place by light irradiation.
【００１７】（実施例２）実施例１と同様に作製した二
酸化ケイ素のゲル膜にアンジュレータを用いて波長１３
５ｎｍおよび７０ｎｍの光を照射した。この結果、膜厚
が減少するとともにその屈折率は１．４６程度まで増加
した。また、赤外吸収スペクトルの測定から水酸基が消
失したことが確認された。したがって、７０〜１３５ｎ
ｍの範囲の波長の光の照射によって、１０００℃の熱処
理によって得られるのと同等の緻密な二酸化ケイ素膜を
ほぼ室温において形成できることが分かった。(Example 2) A silicon dioxide gel film prepared in the same manner as in Example 1 was used with an undulator to obtain a wavelength of 13
Irradiation with light of 5 nm and 70 nm. As a result, the film thickness decreased and its refractive index increased to about 1.46. In addition, it was confirmed from the measurement of infrared absorption spectrum that the hydroxyl groups had disappeared. Therefore, 70 to 135n
It was found that by irradiating with light having a wavelength in the range of m, a dense silicon dioxide film equivalent to that obtained by heat treatment at 1000 ° C. can be formed at about room temperature.
【００１８】（比較例１）実施例１と同様に作製した二
酸化ケイ素のゲル膜にアンジュレータを用いて波長１９
３ｎｍの光を照射した。この結果、膜厚および屈折率に
は変化が起らなかった。このことから、１９３ｎｍ以上
の波長の光は、二酸化ケイ素のゲル膜の緻密化には有効
でないことが分かった。(Comparative Example 1) A silicon dioxide gel film prepared in the same manner as in Example 1 was used with an undulator to obtain a wavelength of 19 nm.
Irradiation with 3 nm light. As a result, the film thickness and the refractive index did not change. From this, it was found that light having a wavelength of 193 nm or more was not effective for densifying the silicon dioxide gel film.
【００１９】以上の結果、二酸化ケイ素のゲルの紫外吸
収は１４０〜１５０ｎｍ以下の波長で起こることから、
シリカゲル膜の緻密化には、この紫外吸収端よりも短い
波長の光が有効であることが確認された。As a result of the above, since the ultraviolet absorption of the gel of silicon dioxide occurs at a wavelength of 140 to 150 nm or less,
It was confirmed that light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge is effective for densifying the silica gel film.
【００２０】したがって、他の酸化膜をゾルゲル法を用
いて形成する場合、多孔質膜を光照射により緻密化する
に際し、その紫外線吸収端より短い波長の光を照射すれ
ば有効であることは、容易に理解される。Therefore, when another oxide film is formed by the sol-gel method, it is effective to irradiate with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge when densifying the porous film by light irradiation. Easily understood.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ゾルゲ
ル法で形成された多孔質膜にゲルの紫外吸収端よりも短
い波長の光を照射することにより、室温において当該多
孔質膜中の水分を除去し、膜を緻密化することでがで
き、緻密な酸化物膜を得ることができるという効果を奏
するものである。また、本発明によれば、光の照射部の
みが緻密化することができることから、任意の部分に緻
密な酸化物膜のパターンを形成することが可能である。As described above, according to the present invention, the porous film formed by the sol-gel method is irradiated with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the gel, so that This can be achieved by removing water and densifying the film, which has an effect that a dense oxide film can be obtained. Further, according to the present invention, since only the light irradiation portion can be densified, it is possible to form a dense oxide film pattern on an arbitrary portion.
【図１】二酸化ケイ素のゲル膜に波長１３５ｎｍの光を
照射したときの照射量と屈折率および膜厚との関係を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an irradiation amount, a refractive index, and a film thickness when a silicon dioxide gel film is irradiated with light having a wavelength of 135 nm.
【図２】光照射領域と未照射領域とにおける膜厚および
屈折率の変化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing changes in film thickness and refractive index in a light irradiation region and a non-irradiation region.
フロントページの続き (72)発明者 平島 碩 東京都渋谷区西原３−16−10Front page continuation (72) Inventor Shira Hirashima 3-16-10 Nishihara, Shibuya-ku, Tokyo
Claims (4)
該多孔質膜の紫外吸収端よりも短波長の光を照射するこ
とにより、当該多孔質膜を緻密化することを特徴とする
多孔質膜の緻密化方法。1. A porous film characterized by densifying the porous film formed by the sol-gel method by irradiating the porous film with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the porous film. Method for densification of quality membrane.
１４０〜１５０ｎｍ以下の波長の光を照射することを特
徴とする多孔質膜の緻密化方法。2. The porous film is a silicon dioxide film,
A method for densifying a porous film, which comprises irradiating light having a wavelength of 140 to 150 nm or less.
テップと、前記多孔質膜に当該多孔質膜の紫外吸収端よ
りも短波長の光を照射することにより、当該多孔質膜を
緻密化して酸化物膜とするステップとを具備することを
特徴とする酸化物膜の製造方法。3. The step of forming a porous film by a sol-gel method, and densifying the porous film by irradiating the porous film with light having a wavelength shorter than the ultraviolet absorption edge of the porous film. And a step of forming an oxide film.
１４０〜１５０ｎｍ以下の波長の光を照射することを特
徴とする酸化物膜の製造方法。4. The porous film is a silicon dioxide film,
A method for producing an oxide film, which comprises irradiating light having a wavelength of 140 to 150 nm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679495A JP2826632B2 (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Method for densifying porous film and method for producing oxide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679495A JP2826632B2 (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Method for densifying porous film and method for producing oxide film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192098A true JPH08192098A (en) | 1996-07-30 |
| JP2826632B2 JP2826632B2 (en) | 1998-11-18 |
Family
ID=11648089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP679495A Expired - Lifetime JP2826632B2 (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Method for densifying porous film and method for producing oxide film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826632B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520100A (en) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | Ultraviolet-assisted pore sealing of porous low-k dielectric films |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP679495A patent/JP2826632B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520100A (en) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | Ultraviolet-assisted pore sealing of porous low-k dielectric films |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826632B2 (en) | 1998-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7611757B1 (en) | Method to improve mechanical strength of low-K dielectric film using modulated UV exposure | |
| EP1482550A2 (en) | Low dielectric constant insulating film and method of forming the same | |
| JPS5669837A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| US6074962A (en) | Method for the formation of silica-based coating film | |
| JP2826632B2 (en) | Method for densifying porous film and method for producing oxide film | |
| JP2000077399A (en) | Silica based porous film and production thereof | |
| US5763340A (en) | Method for production of SiO2 glass material having regions changed in light refractive index and SiO2 glass material produced by the method | |
| US20160320715A1 (en) | Mirror blank for euv lithography without expansion under euv radiation | |
| JPS5940525A (en) | Growth of film | |
| JP3592806B2 (en) | Manufacturing method of silicon oxide film | |
| JPH08125021A (en) | Method of hardening multilayer sog film | |
| JPS59190211A (en) | Manufacture of thin silicon oxide film substrate having minute hollows and protrusions | |
| JPH04217258A (en) | Method and device for forming resist pattern | |
| JPS5534416A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| JPS6313339B2 (en) | ||
| JP2023025521A (en) | Optical filter and sterilizing device | |
| JPS5892210A (en) | Manufacture of semiconductor thin film | |
| JP2008247635A (en) | Optical member and its manufacturing method | |
| JPS6151432B2 (en) | ||
| JPH0763048B2 (en) | Resist curing system for semiconductor device manufacturing | |
| JPS5890723A (en) | Physical property changing method by laser beam irradiation | |
| JPS6049302A (en) | Manufacture of light guide | |
| JPS6242519A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPH01159641A (en) | Pattern forming method | |
| JPH0151023B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |