JPS6116731B2 - - Google Patents
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- JPS6116731B2 JPS6116731B2 JP3079078A JP3079078A JPS6116731B2 JP S6116731 B2 JPS6116731 B2 JP S6116731B2 JP 3079078 A JP3079078 A JP 3079078A JP 3079078 A JP3079078 A JP 3079078A JP S6116731 B2 JPS6116731 B2 JP S6116731B2
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二酸化シリコンイオンを主成分とする
イオンを生成する方法並びにその装置に関するも
のである。
イオンを生成する方法並びにその装置に関するも
のである。
従来シリコン・ガリウム砒素、ガリウムりんそ
の他を用いた半導体素子製造において、その素子
の動作特性の安定性を増すためにシリコン酸化膜
等で素子表面を被うことが広く行われている。し
かし一般にこのような化合物膜を付着するために
は素子を高温に保つ場合が多くこの熱処理による
素子特性の変化が無視できない場合が多い。また
他方、素子温度の上昇を逃れるためにシリコン酸
化物SiOx（ｘ：１〜２）を蒸着する方法も採用
されているが、この場合には蒸着される物質の組
成が二酸化シリコンではなく、そのために加工性
に乏しいとか、また更に蒸着膜の付着力が弱いな
どの難点がある。更に最近では二酸化シリコンを
スパツタ法により蒸着する方法が開発されている
が、この場合は現状では蒸着速度が遅い、スパツ
タのために試料に高エネルギーイオンが衝突する
ために被着物の特性を変化させる、更に主に中性
粒子の状態で付着するために生成物組成が完全に
は保障されない、高電圧、大電力を扱うために装
置自体が大がかりになる、スパツタ源として石英
を使うために高価になる等々の難点があつた。
の他を用いた半導体素子製造において、その素子
の動作特性の安定性を増すためにシリコン酸化膜
等で素子表面を被うことが広く行われている。し
かし一般にこのような化合物膜を付着するために
は素子を高温に保つ場合が多くこの熱処理による
素子特性の変化が無視できない場合が多い。また
他方、素子温度の上昇を逃れるためにシリコン酸
化物SiOx（ｘ：１〜２）を蒸着する方法も採用
されているが、この場合には蒸着される物質の組
成が二酸化シリコンではなく、そのために加工性
に乏しいとか、また更に蒸着膜の付着力が弱いな
どの難点がある。更に最近では二酸化シリコンを
スパツタ法により蒸着する方法が開発されている
が、この場合は現状では蒸着速度が遅い、スパツ
タのために試料に高エネルギーイオンが衝突する
ために被着物の特性を変化させる、更に主に中性
粒子の状態で付着するために生成物組成が完全に
は保障されない、高電圧、大電力を扱うために装
置自体が大がかりになる、スパツタ源として石英
を使うために高価になる等々の難点があつた。
本発明はこれら従来方法の種々の難点を解決し
簡単に安価に高濃度の二酸化シリコンイオンを得
る方法並びにその装置を提供することを目的とし
て行なわれたものである。
簡単に安価に高濃度の二酸化シリコンイオンを得
る方法並びにその装置を提供することを目的とし
て行なわれたものである。
本発明によれば、
１ 真空中においてシリコン酸化物を気化させ、
その気化を150℃以上に保持しながら電子線を
照射することにより、二酸化シリコンイオンを
主成分とするようなイオンを生成することを特
徴とするシリコン酸化物イオンの生成方法。
その気化を150℃以上に保持しながら電子線を
照射することにより、二酸化シリコンイオンを
主成分とするようなイオンを生成することを特
徴とするシリコン酸化物イオンの生成方法。
２ 粉体状、粒体状のシリコン酸化物を気化させ
る手段と、その気体を150℃以上に保つ手段
と、その気体を内部に囲み込むような形状に配
置されたアノードと、そのアノードの内部に配
置されたカソードとを備え、前記アノードの一
部には内部での生成物を取り出すべき少くとも
１つの開口部を有し、更にこれら全体がアノー
ドの外部で測つて10-4Torr以下の真空中に設
置されたことを特徴とするシリコン酸化物イオ
ンの生成装置。が得られる。
る手段と、その気体を150℃以上に保つ手段
と、その気体を内部に囲み込むような形状に配
置されたアノードと、そのアノードの内部に配
置されたカソードとを備え、前記アノードの一
部には内部での生成物を取り出すべき少くとも
１つの開口部を有し、更にこれら全体がアノー
ドの外部で測つて10-4Torr以下の真空中に設
置されたことを特徴とするシリコン酸化物イオ
ンの生成装置。が得られる。
以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
一般に市販されているシリコン酸化物は化学的
にはSiOxで表わされｘの値は２よりも小さい。
この化合物を熱的に蒸発させて基板上に膜を生成
させると、その膜は単にシリコンと酸素の化合物
となり、シリコンと酸素の結合状態は二酸化シリ
コン（SiO2）の結合状態とは異なるものとなる。
にはSiOxで表わされｘの値は２よりも小さい。
この化合物を熱的に蒸発させて基板上に膜を生成
させると、その膜は単にシリコンと酸素の化合物
となり、シリコンと酸素の結合状態は二酸化シリ
コン（SiO2）の結合状態とは異なるものとなる。
この間の事情を説明するために用意されたもの
が、第１図、第２図、第３図並びに第４図であ
る。
が、第１図、第２図、第３図並びに第４図であ
る。
これらの図は全てオージエー電子スペクトルで
あり、第１図、第２図は各々熱酸化、高温CVD
で得られたSiO2膜の低エネルギー側のシリコン
ピークであり、お互いによく似た形状となつてい
る。
あり、第１図、第２図は各々熱酸化、高温CVD
で得られたSiO2膜の低エネルギー側のシリコン
ピークであり、お互いによく似た形状となつてい
る。
第３図は酸化されていないシリコン基板上のシ
リコンピークであり、第１図および第２図とは明
らかな差異を示している。また、第４図は先に述
べたシリコン酸化物を単に中性蒸着したもののシ
リコンピークであり、第１図〜第３図との比較で
明らかなようにこれはSiO2膜になつていないで
むしろシリコンの結合状態は基板シリコンのそれ
に似ている。しかし、この膜では酸素のピークも
観測されるので、蒸着物がSiO2ではないシリコ
ンの酸化物であることがかる。他方本発明の方法
すなわち、シリコン酸化物を熱的に気化させ、そ
の気体を150℃に保つて電子線を照射することに
よつてイオン化した場合のイオンを基板上に付着
して出来た膜のシリコンピークの型状を第５図に
示す。この図と第１図〜第３図との比較から明ら
かなように、第５図においてはシリコンの結合物
はSiO2のそれとほぼ同一であり、その形状の熱
酸化SiO2膜からのずれかたは高温CVDによる
SiO2膜におけるずれ方よりある種のピークにお
いてはむしろ少ない位であり、このことは本発明
の方法で得られるイオンが非常にSiO2イオンに
近いことを意味している。またこのようなシリコ
ンの酸素との結合状態のみならず、本発明で得ら
れる酸化シリコンイオンで作られた膜はその透電
率、薬品との化学反応、絶縁耐圧、更に機械的接
着性等の多くの面において熱酸化によるSiO2膜
と非常によく類似している。またこの方法は後述
の装置の実施例で詳述するように非常に簡単に、
安価に高濃度のイオンを得ることが可能である利
点をも持つている。
リコンピークであり、第１図および第２図とは明
らかな差異を示している。また、第４図は先に述
べたシリコン酸化物を単に中性蒸着したもののシ
リコンピークであり、第１図〜第３図との比較で
明らかなようにこれはSiO2膜になつていないで
むしろシリコンの結合状態は基板シリコンのそれ
に似ている。しかし、この膜では酸素のピークも
観測されるので、蒸着物がSiO2ではないシリコ
ンの酸化物であることがかる。他方本発明の方法
すなわち、シリコン酸化物を熱的に気化させ、そ
の気体を150℃に保つて電子線を照射することに
よつてイオン化した場合のイオンを基板上に付着
して出来た膜のシリコンピークの型状を第５図に
示す。この図と第１図〜第３図との比較から明ら
かなように、第５図においてはシリコンの結合物
はSiO2のそれとほぼ同一であり、その形状の熱
酸化SiO2膜からのずれかたは高温CVDによる
SiO2膜におけるずれ方よりある種のピークにお
いてはむしろ少ない位であり、このことは本発明
の方法で得られるイオンが非常にSiO2イオンに
近いことを意味している。またこのようなシリコ
ンの酸素との結合状態のみならず、本発明で得ら
れる酸化シリコンイオンで作られた膜はその透電
率、薬品との化学反応、絶縁耐圧、更に機械的接
着性等の多くの面において熱酸化によるSiO2膜
と非常によく類似している。またこの方法は後述
の装置の実施例で詳述するように非常に簡単に、
安価に高濃度のイオンを得ることが可能である利
点をも持つている。
次に、第６図に示す本発明による装置の一実施
例について説明する。
例について説明する。
本実施例においては、シリコン酸化物は一酸化
シリコンの粉体と粒体の混合物６１であり、それ
らはアルミナで被われたタングステンヒータ６２
内に収められ、直流加熱で気化されるように配置
されており、そのヒータの温度は直流電源６３で
制御されている。さてこのヒータ６２はニオブで
作られたアノード６４の中にその一部が囲まれる
ように設置されており、気化されたシリコン酸化
物はアノード円筒の中に効率よく導かれる。
シリコンの粉体と粒体の混合物６１であり、それ
らはアルミナで被われたタングステンヒータ６２
内に収められ、直流加熱で気化されるように配置
されており、そのヒータの温度は直流電源６３で
制御されている。さてこのヒータ６２はニオブで
作られたアノード６４の中にその一部が囲まれる
ように設置されており、気化されたシリコン酸化
物はアノード円筒の中に効率よく導かれる。
アノード６４の中にはカソード６５が設けられ
ており、アノードとカソードの電位差は電源６６
で制御される。またカソード６５から電子を放出
するためには他の電源６７が設けられており、本
実施例ではタングステンフイラメント６５を直流
加熱し、電子線を放出するようにしてある。また
更にアノード６４の内部（又は外部）には気体の
加熱のためにヒータ６８が設けられており、それ
は電源６９で温度の制御が可能にされている。こ
のアノード内で作られた二酸化シリコンイオンは
本実施例ではアノードに設けられた開口７０から
中性気体と共に放出されるので適当な電界または
磁界を用いてイオンだけを分離すればよい。
ており、アノードとカソードの電位差は電源６６
で制御される。またカソード６５から電子を放出
するためには他の電源６７が設けられており、本
実施例ではタングステンフイラメント６５を直流
加熱し、電子線を放出するようにしてある。また
更にアノード６４の内部（又は外部）には気体の
加熱のためにヒータ６８が設けられており、それ
は電源６９で温度の制御が可能にされている。こ
のアノード内で作られた二酸化シリコンイオンは
本実施例ではアノードに設けられた開口７０から
中性気体と共に放出されるので適当な電界または
磁界を用いてイオンだけを分離すればよい。
本実施例においてはアノード筒の径を約20mmと
し、アノードとカソードの間に300V程度の電圧
を印加し、アノードとカソード間に約３アンペア
程度の電流を流して、二酸化シリコンイオンのイ
オンとして約３×10-6アンペア程度を得た。
し、アノードとカソードの間に300V程度の電圧
を印加し、アノードとカソード間に約３アンペア
程度の電流を流して、二酸化シリコンイオンのイ
オンとして約３×10-6アンペア程度を得た。
この場合ヒータ６８を省略して代りにヒータ６
２の発熱を用いることも可能であることも実験的
に確かめられている。また、アノード、カソード
の材質は各々ニオブ、タングステンの他、モリブ
デンその他をかなり任意に選べることも実験的に
確かめられている。更に気化したシリコン酸化物
を150℃以下にしておいてもある程度のイオンは
発生させ得るが、この場合は収量が高くなく効率
的でない。
２の発熱を用いることも可能であることも実験的
に確かめられている。また、アノード、カソード
の材質は各々ニオブ、タングステンの他、モリブ
デンその他をかなり任意に選べることも実験的に
確かめられている。更に気化したシリコン酸化物
を150℃以下にしておいてもある程度のイオンは
発生させ得るが、この場合は収量が高くなく効率
的でない。
この装置において、アノードを例えばメツシユ
状にすることもできるが、その場合は中性気体が
装置内に充満してしまい、イオン化率が低下する
のみならず、中性物質とイオンの分離も困難にな
る。
状にすることもできるが、その場合は中性気体が
装置内に充満してしまい、イオン化率が低下する
のみならず、中性物質とイオンの分離も困難にな
る。
以上本発明をいくつかの例について説明したが
本発明は特許請求の範囲に含まれるもののいくつ
かの組合せ等も可能であり詳細な説明の記述例に
のみ制約されるものでないことは明白である。
本発明は特許請求の範囲に含まれるもののいくつ
かの組合せ等も可能であり詳細な説明の記述例に
のみ制約されるものでないことは明白である。
第１図は熱酸化法で得られた二酸化シリコン膜
の低エネルギー側のシリコンピークのオージエー
スペクトル、第２図は化学分解法（CVD）法で
得られた二酸化シリコン膜の同上スペクトル、第
３図はシリコン単結晶の同上スペクトル、第４図
はシリコン酸化物の中性物を熱蒸着して得られた
膜の同上スペクトル、第５図は本発明で得られた
シリコン酸化物膜の同上スペクトルである。第６
図は本発明による装置の一実施を示す概略図であ
り、図中６１はシリコン酸化物、６２は蒸発用ヒ
ータ、６３は同上電源、６４は円筒状アノード、
６５はカソード、６６はアノードとカソード間に
電位差を与えるための電源、６７はカソード加熱
用電源、６８は気体を高温に保つためのヒータ、
６９は同上用電源、７０はイオン等の取り出し口
である。
の低エネルギー側のシリコンピークのオージエー
スペクトル、第２図は化学分解法（CVD）法で
得られた二酸化シリコン膜の同上スペクトル、第
３図はシリコン単結晶の同上スペクトル、第４図
はシリコン酸化物の中性物を熱蒸着して得られた
膜の同上スペクトル、第５図は本発明で得られた
シリコン酸化物膜の同上スペクトルである。第６
図は本発明による装置の一実施を示す概略図であ
り、図中６１はシリコン酸化物、６２は蒸発用ヒ
ータ、６３は同上電源、６４は円筒状アノード、
６５はカソード、６６はアノードとカソード間に
電位差を与えるための電源、６７はカソード加熱
用電源、６８は気体を高温に保つためのヒータ、
６９は同上用電源、７０はイオン等の取り出し口
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空中においてシリコン酸化物を気化させそ
の気体を150℃上に保持しながら電子線を照射す
ることにより二酸化シリコンイオンを主成分とす
るようなイオンを生成することを特徴とするシリ
コン酸化物イオンの生成方法。 ２ 粉体状、粒体状のシリコン酸化物を気化させ
る手段と、その気体を内部に囲み込むような形状
に配置されたアノードと、そのアノードの内部に
配置されたカソードとを備え、前記アノードの一
部には内部での生成物を取り出すべき少なくとも
１つの開口部を有し、更にこれら全体のアノード
の外部で測つて10-4Torr以下の真空中に配置さ
れたことを特徴とするシリコン酸化物イオンの生
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079078A JPS54122697A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Method and apparatus for forming silicon oxide ion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079078A JPS54122697A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Method and apparatus for forming silicon oxide ion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54122697A JPS54122697A (en) | 1979-09-22 |
| JPS6116731B2 true JPS6116731B2 (ja) | 1986-05-01 |
Family
ID=12313461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079078A Granted JPS54122697A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Method and apparatus for forming silicon oxide ion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54122697A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59116192A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-04 | Fujitsu Ltd | 分子線結晶成長方法 |
| JPS59217332A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 二酸化硅素膜の製造方法 |
| WO1987002026A1 (en) * | 1984-05-28 | 1987-04-09 | Shuhara Akira | Process for producing silicon dioxide film |
-
1978
- 1978-03-16 JP JP3079078A patent/JPS54122697A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54122697A (en) | 1979-09-22 |
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