JPS6112034A - シリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させる方法 - Google Patents
シリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させる方法Info
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- JPS6112034A JPS6112034A JP59132700A JP13270084A JPS6112034A JP S6112034 A JPS6112034 A JP S6112034A JP 59132700 A JP59132700 A JP 59132700A JP 13270084 A JP13270084 A JP 13270084A JP S6112034 A JPS6112034 A JP S6112034A
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- H01L21/02104—Forming layers
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Silicon Compounds (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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】
a 産業上の利用分野
本発明はシリコン基材に酸化珪素被膜を製造する方法に
関し、特に任意形状の基材表面に加熱および真空化等の
手段を用いずに酸化珪素被膜を製造する方法に関する。
関し、特に任意形状の基材表面に加熱および真空化等の
手段を用いずに酸化珪素被膜を製造する方法に関する。
b 従来技術
皺
今日シリコン基体の表面を酸化珪素膜で被覆することが
広く行なわれている。中でもシリコンを用イタ半導体テ
バイステはMOS(Metal OxideSemic
onductor)−LSI(Large 5cale
Integra−tion)に代表されるように、単
結晶シリコンまたは多結晶シリコンのゲート電極の表面
に酸化珪素被膜(以下SiO♀膜)を形成することは極
めて重要な技術となっている。その他特異な例としては
非晶質シリコン薄膜の光干渉効果を利用した熱線反射ガ
ラスも実用化されているが、ここでも上記シリコン薄膜
の化学的・機械的特性の保護のためにその表面に5i0
2から成る保護膜を形成することが試みられている。
広く行なわれている。中でもシリコンを用イタ半導体テ
バイステはMOS(Metal OxideSemic
onductor)−LSI(Large 5cale
Integra−tion)に代表されるように、単
結晶シリコンまたは多結晶シリコンのゲート電極の表面
に酸化珪素被膜(以下SiO♀膜)を形成することは極
めて重要な技術となっている。その他特異な例としては
非晶質シリコン薄膜の光干渉効果を利用した熱線反射ガ
ラスも実用化されているが、ここでも上記シリコン薄膜
の化学的・機械的特性の保護のためにその表面に5i0
2から成る保護膜を形成することが試みられている。
このようなシリコン基体の表面に5i02膜を形成する
方法としては、有機珪素の有機溶媒溶液を用いたディッ
ピング法、シランガスを用いたCVD法、または石英板
をターゲットとしたスノぐツタ法などが知られている。
方法としては、有機珪素の有機溶媒溶液を用いたディッ
ピング法、シランガスを用いたCVD法、または石英板
をターゲットとしたスノぐツタ法などが知られている。
しかしながらMOS−LSI などシリコンを用いた半
導体デバイスでは、5i02膜の緻密性および電気的絶
縁性の向上、下地シリコンへの不純物混入防止、などの
理由からりIJ−ンにコントロールされた焼成炉にシリ
コンウェハを入れて酸素を供給しつつざ000〜120
0℃で加熱し、シリコンの表面を酸化して5i02層と
する方法(いわゆる熱酸化法)が専ら用いられてきた。
導体デバイスでは、5i02膜の緻密性および電気的絶
縁性の向上、下地シリコンへの不純物混入防止、などの
理由からりIJ−ンにコントロールされた焼成炉にシリ
コンウェハを入れて酸素を供給しつつざ000〜120
0℃で加熱し、シリコンの表面を酸化して5i02層と
する方法(いわゆる熱酸化法)が専ら用いられてきた。
C発明が解決しようとする問題点
しかしながら、近年集積度を高める必要性が年々高まっ
てくるに伴って熱酸′死時に下地シリコンへ混入する不
純物(例えば酸素の量)が問題となって来ている。そこ
で高圧下の酸素雰囲気中あるいは水蒸気雰囲気中で熱酸
化するなどの低温酸化法が上記欠点防止の目的で試みら
れたが熱的に引起されるシリコンの汚染、結晶欠陥など
は必ずしも解決されなかった。
てくるに伴って熱酸′死時に下地シリコンへ混入する不
純物(例えば酸素の量)が問題となって来ている。そこ
で高圧下の酸素雰囲気中あるいは水蒸気雰囲気中で熱酸
化するなどの低温酸化法が上記欠点防止の目的で試みら
れたが熱的に引起されるシリコンの汚染、結晶欠陥など
は必ずしも解決されなかった。
更には近年集積度を高めるため薄い膜厚で絶縁耐圧にす
ぐれた5102膜も求められている。すなわちシリコン
基体表面−に低温で絶縁特性にすぐれた2so’h以下
の5i02膜を形成する技術の出現が強く望まれている
。
ぐれた5102膜も求められている。すなわちシリコン
基体表面−に低温で絶縁特性にすぐれた2so’h以下
の5i02膜を形成する技術の出現が強く望まれている
。
本発明は、過度の加熱等を必要としない、絶縁性等の特
性の劣ることのない5i02膜をシリコン表面へ形成す
る方法を提供することをその目的とする。
性の劣ることのない5i02膜をシリコン表面へ形成す
る方法を提供することをその目的とする。
d 問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するために酸化珪素を溶解さ
せた珪弗化水素酸水溶液にホウ酸を加えて酸化珪素の過
飽和状態とした処理液とシリコン基材とを接触させてシ
リコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させた後、IIo
o−too″Cの温度で焼成する方法を用いている。
せた珪弗化水素酸水溶液にホウ酸を加えて酸化珪素の過
飽和状態とした処理液とシリコン基材とを接触させてシ
リコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させた後、IIo
o−too″Cの温度で焼成する方法を用いている。
本発明において該処理液が、
(イ) シリコン基材との接触時においても連続的にホ
ウ酸水溶液が添加、混合されている処理液であり、 (ロ) 1分間あたり処理液全量の3%以上の処理液が
フィルターで濾過され戻される処理液であることが均一
な被膜を早く得るために好まれる。
ウ酸水溶液が添加、混合されている処理液であり、 (ロ) 1分間あたり処理液全量の3%以上の処理液が
フィルターで濾過され戻される処理液であることが均一
な被膜を早く得るために好まれる。
本発明に使用される珪弗化水素酸水溶液の濃度は1〜2
モル/l の範囲であるが、中でも2モル/l濃度以上
の珪弗化水素酸水溶液に酸化珪素を飽和した復水で稀釈
して/−jモル/lの濃度としたものが被膜形成速度が
速く、効率良く被膜形成が行なえるので好ましい。
モル/l の範囲であるが、中でも2モル/l濃度以上
の珪弗化水素酸水溶液に酸化珪素を飽和した復水で稀釈
して/−jモル/lの濃度としたものが被膜形成速度が
速く、効率良く被膜形成が行なえるので好ましい。
酸化珪素を溶解させ飽和させた珪弗化水素酸水溶液に添
加するホウ酸量は珪弗化水素酸水溶液中の珪弗化水素酸
1モルに対して/x10 −4X/(f2モルめ範−で
あることが必要であり、中でも1.2×10−2〜X”
X / 0−2 モルであることが速く均質な被膜を
得るために好ましい。
加するホウ酸量は珪弗化水素酸水溶液中の珪弗化水素酸
1モルに対して/x10 −4X/(f2モルめ範−で
あることが必要であり、中でも1.2×10−2〜X”
X / 0−2 モルであることが速く均質な被膜を
得るために好ましい。
又、処理液を上記循環処理液とするときには、フィルタ
ーの孔径を八jμm 以下とすることが四凸のない被膜
を得るために好まれる。又、循環処理液量を毎分処理液
全量の3%未満とすると循環流れが遅いため処理液中に
5i02の沈殿を生じたり、フィルターのめづまりを起
こしやすくなるなどの欠点を生じる。処理液循環量は毎
分処理液全量の3%以上であることが必要であるが内で
も毎分処理液全量の6〜110%を循環させることが均
一な被膜を短時間で得るために好まれる。
ーの孔径を八jμm 以下とすることが四凸のない被膜
を得るために好まれる。又、循環処理液量を毎分処理液
全量の3%未満とすると循環流れが遅いため処理液中に
5i02の沈殿を生じたり、フィルターのめづまりを起
こしやすくなるなどの欠点を生じる。処理液循環量は毎
分処理液全量の3%以上であることが必要であるが内で
も毎分処理液全量の6〜110%を循環させることが均
一な被膜を短時間で得るために好まれる。
上記処理液とシリコン基材とを接触させる方法としては
シリコン基材表面に処理液を流下させる等の接触方法で
あってもかまわないが、処理液を満たした浸漬槽にシリ
コン基材を浸漬する方法が簡単でしかも均一な被膜が得
られるので好ましい。
シリコン基材表面に処理液を流下させる等の接触方法で
あってもかまわないが、処理液を満たした浸漬槽にシリ
コン基材を浸漬する方法が簡単でしかも均一な被膜が得
られるので好ましい。
又処理槽内の処理液は浸漬中の基材に対して層流となっ
て流れることが均一な被膜を得るために好まれる。
て流れることが均一な被膜を得るために好まれる。
上記処理液とシリコン基材との接触により作製された酸
化珪素被膜はそのままの状態(未焼成)で前記半導体被
覆として使用することも出来るが、温度で焼成すること
は半導体素子中の不純物の拡散などが起こる原因となり
、又lOO″Cよりも低い温度では焼成による被膜の緻
密化が顕著とならないO e実施例 30mm角1、厚味o、smmのシリコンウェハを7枚
準備し、このうち1枚についてはシラノールのアルコー
ル溶液(東京応化■製筒品名0. O,D、液)をスピ
ンコータを用い15秒間室温で塗布し、200℃で30
分間、so’o°Cで3Q分間の焼成をして、シリコン
ウェハ上K100OAの5i02膜を形成させた。更に
もう1枚のシリコンウェハについてはそのままの状態で
/ 000”Cで一1時間酸素圧/気圧下で加熱し、ウ
ェハの表面に酸化5i02層を形成させた。
化珪素被膜はそのままの状態(未焼成)で前記半導体被
覆として使用することも出来るが、温度で焼成すること
は半導体素子中の不純物の拡散などが起こる原因となり
、又lOO″Cよりも低い温度では焼成による被膜の緻
密化が顕著とならないO e実施例 30mm角1、厚味o、smmのシリコンウェハを7枚
準備し、このうち1枚についてはシラノールのアルコー
ル溶液(東京応化■製筒品名0. O,D、液)をスピ
ンコータを用い15秒間室温で塗布し、200℃で30
分間、so’o°Cで3Q分間の焼成をして、シリコン
ウェハ上K100OAの5i02膜を形成させた。更に
もう1枚のシリコンウェハについてはそのままの状態で
/ 000”Cで一1時間酸素圧/気圧下で加熱し、ウ
ェハの表面に酸化5i02層を形成させた。
残j枚のシリコンウェハについては第1図に示す浸漬槽
に浸漬した。
に浸漬した。
第1図において浸漬槽は外槽(1)と内槽(2)から成
り、内槽と外槽の間には水(3)が満しである。この水
は温度が3!;”Cとなるようヒーター(4’lで加熱
され、かつ温度分布均一化のため攪拌器(5)で攪拌さ
れている。内槽は前部(2)、中部(7)、後部(lr
)から成り、各部には工業用シリカゲル粉末を酸化珪素
の供給源として酸化珪素を溶解・飽和させた2、0モル
/lの濃度の珪弗化水素酸水溶液を水を用いて倍に希釈
した31の反能液が満たしである。ここでまず循環ポン
プ(10)を作動させ内槽後部(ざ)の反能液を一定量
づつ汲出してフィルター(//)で濾過し内槽前部(6
)へ戻す処理液循環を開始した。
り、内槽と外槽の間には水(3)が満しである。この水
は温度が3!;”Cとなるようヒーター(4’lで加熱
され、かつ温度分布均一化のため攪拌器(5)で攪拌さ
れている。内槽は前部(2)、中部(7)、後部(lr
)から成り、各部には工業用シリカゲル粉末を酸化珪素
の供給源として酸化珪素を溶解・飽和させた2、0モル
/lの濃度の珪弗化水素酸水溶液を水を用いて倍に希釈
した31の反能液が満たしである。ここでまず循環ポン
プ(10)を作動させ内槽後部(ざ)の反能液を一定量
づつ汲出してフィルター(//)で濾過し内槽前部(6
)へ戻す処理液循環を開始した。
その後、0.5モル/lのホウ酸水溶液(72戸を連続
的に内槽後部(ざ)に摘下し70時間保持した。この状
態で反能液は適度な5i02過飽和度を有する処理液と
なった。
的に内槽後部(ざ)に摘下し70時間保持した。この状
態で反能液は適度な5i02過飽和度を有する処理液と
なった。
ここでフィルター(/l)の絶対除去率を八Sμm1お
よび処理液循環量をλIlo m/7分(処理液全量が
約31であるので循環量は3%7分である)と設定した
。そして前記5枚のシリコンウェハ(ワ)を内槽中部(
7)に垂直に浸漬し、前記条件(0,5モル/lのホウ
酸水溶液をO,コIII//分で添加し、3%7分の循
環をし、/、jllmのフィルターで濾過する。)で約
ψ時間保持してシリコンウェハ(9)上に約/200に
厚の酸化珪素被膜を作成した。
よび処理液循環量をλIlo m/7分(処理液全量が
約31であるので循環量は3%7分である)と設定した
。そして前記5枚のシリコンウェハ(ワ)を内槽中部(
7)に垂直に浸漬し、前記条件(0,5モル/lのホウ
酸水溶液をO,コIII//分で添加し、3%7分の循
環をし、/、jllmのフィルターで濾過する。)で約
ψ時間保持してシリコンウェハ(9)上に約/200に
厚の酸化珪素被膜を作成した。
次に得られた5枚のウェハのうち弘枚のウェハをそれぞ
れざoo”c、6oo℃、グOO℃、 200℃の熱風
循環式焼成炉で30分間焼成した。又残る1枚は未焼成
とした。
れざoo”c、6oo℃、グOO℃、 200℃の熱風
循環式焼成炉で30分間焼成した。又残る1枚は未焼成
とした。
ここでエツチング液として25℃、1モル/lの弗酸を
使用した場合のこれら7種類の5i02膜のエツチング
レートを測定した。結果は第1表に示す通りであり、本
発明により得られた5102 膜はエツチングレートに
おいて塗布法よりもはるかにす好な)SiO2膜となる
ということがわかる。
使用した場合のこれら7種類の5i02膜のエツチング
レートを測定した。結果は第1表に示す通りであり、本
発明により得られた5102 膜はエツチングレートに
おいて塗布法よりもはるかにす好な)SiO2膜となる
ということがわかる。
f 発明の効果
本発明によれば低い焼成温度において熱酸化法による酸
化珪素被膜と同等のエツチングレートのを表わす尺度と
なりうるものである二低い焼成温度で緻密な膜が得られ
ることは、不純物の熱拡散第 l 表 の点で非常に有利となるものである。又本発明は種々の
形状の(大面積、曲面等の)シリコン表面に均一な被膜
を製造することができる熱酸化法と同様の利点を有す。
化珪素被膜と同等のエツチングレートのを表わす尺度と
なりうるものである二低い焼成温度で緻密な膜が得られ
ることは、不純物の熱拡散第 l 表 の点で非常に有利となるものである。又本発明は種々の
形状の(大面積、曲面等の)シリコン表面に均一な被膜
を製造することができる熱酸化法と同様の利点を有す。
第1図は本発明の実施例に使用した循環式処理装置の系
統説明図である。 (1) 外槽 (2)内槽 (3)水 (ダ) ヒー
ター(j) 攪拌器 (ぶ)内槽前部 (ワ) 内
槽中部(1)内槽後部 (9) シリコンウエハ(1
0)循環ポンプ (//)フィルター(12)ホウ酸水
溶液 第1図
統説明図である。 (1) 外槽 (2)内槽 (3)水 (ダ) ヒー
ター(j) 攪拌器 (ぶ)内槽前部 (ワ) 内
槽中部(1)内槽後部 (9) シリコンウエハ(1
0)循環ポンプ (//)フィルター(12)ホウ酸水
溶液 第1図
Claims (2)
- (1)酸化珪素を溶解させた珪弗化水素酸水溶液にホウ
酸を加えて酸化珪素の過飽和状態とした処理液とシリコ
ン基材とを接触させてシリコン基材表面に酸化珪素被膜
を形成させた後、400〜800℃の温度で焼成するこ
とを特徴とするシリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成
させる方法。 - (2)該処理液が (イ)シリコン基材との接触時においても連続的にホウ
酸水溶液が添加、混合されている処理液であり、 (ロ)1分間あたり処理液全量の3%以上の処理液がフ
ィルターで濾過され戻される処理液である特許請求の範
囲第1項記載のシリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成
させる方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59132700A JPS6112034A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | シリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59132700A JPS6112034A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | シリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させる方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6112034A true JPS6112034A (ja) | 1986-01-20 |
JPH0127574B2 JPH0127574B2 (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=15087506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59132700A Granted JPS6112034A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | シリコン基材表面に酸化珪素被膜を形成させる方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6112034A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0465169A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-02 | Toshiba Corp | E↑2prom装置 |
JPH05259154A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5278104A (en) * | 1989-07-25 | 1994-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor wafer carrier having a dust cover |
US5468682A (en) * | 1993-12-21 | 1995-11-21 | Nec Corporation | Method of manufacturing semiconductor device using the abrasive |
JP2007191380A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-08-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | レーザ加工用シリカガラス |
CN113321216A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 一种利用石英脉型钨废石制备高纯石英的方法 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59132700A patent/JPS6112034A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278104A (en) * | 1989-07-25 | 1994-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor wafer carrier having a dust cover |
JPH0465169A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-02 | Toshiba Corp | E↑2prom装置 |
JPH05259154A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5468682A (en) * | 1993-12-21 | 1995-11-21 | Nec Corporation | Method of manufacturing semiconductor device using the abrasive |
JP2007191380A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-08-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | レーザ加工用シリカガラス |
CN113321216A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 一种利用石英脉型钨废石制备高纯石英的方法 |
CN113321216B (zh) * | 2021-06-22 | 2023-09-22 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 一种利用石英脉型钨废石制备高纯石英的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0127574B2 (ja) | 1989-05-30 |
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