JPH03123084A - 酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法 - Google Patents
酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法Info
- Publication number
- JPH03123084A JPH03123084A JP25871389A JP25871389A JPH03123084A JP H03123084 A JPH03123084 A JP H03123084A JP 25871389 A JP25871389 A JP 25871389A JP 25871389 A JP25871389 A JP 25871389A JP H03123084 A JPH03123084 A JP H03123084A
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- Japan
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- silicon oxide
- film
- oxide film
- silicon
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法に関する。
［従来の技術］
コンデンサは電気、電子回路を形成する上で必要な部品
であり、テレビ、ＶＴＲ，ＯＡ機器などには数多くのコ
ンデンサが使用されている。
であり、テレビ、ＶＴＲ，ＯＡ機器などには数多くのコ
ンデンサが使用されている。
近年、装置の小型化、高性能化、低価格化に伴いその内
部部品であるコンデンサについても、小型であること、
低誘電損失であること、容量の温度特性、周波数特性が
安定であること、更に低価格であることなどが要求され
ている。
部部品であるコンデンサについても、小型であること、
低誘電損失であること、容量の温度特性、周波数特性が
安定であること、更に低価格であることなどが要求され
ている。
酸化珪素は、誘電率、誘電損失の周波数特性、温度特性
に優れた祠料として古くから知られていたが、誘電率が
非常に低い（約４）ため、酸化珪素をコンデンサとして
使用すると、得られる容量が実用上小さすぎ、即ち低容
量のコンデンサしか得ることができないという欠点があ
った。
に優れた祠料として古くから知られていたが、誘電率が
非常に低い（約４）ため、酸化珪素をコンデンサとして
使用すると、得られる容量が実用上小さすぎ、即ち低容
量のコンデンサしか得ることができないという欠点があ
った。
そこで、この酸化珪素を薄膜化することにより高容量化
を達成した酸化珪素薄膜コンデンサが考案された。この
酸化珪素薄膜コンデンサは導電性シリコンを基板として
用い、その表面を熱酸化するか、酸化珪素前駆体を導電
性基板上に直接塗布し、これを熱処理するなどの方法で
酸化珪素薄膜を形成することにより、酸化珪素の持つ欠
点を克服し、誘電率、誘電損失の周波数特性、温度特性
等に優れたコンデンサとしたものである。
を達成した酸化珪素薄膜コンデンサが考案された。この
酸化珪素薄膜コンデンサは導電性シリコンを基板として
用い、その表面を熱酸化するか、酸化珪素前駆体を導電
性基板上に直接塗布し、これを熱処理するなどの方法で
酸化珪素薄膜を形成することにより、酸化珪素の持つ欠
点を克服し、誘電率、誘電損失の周波数特性、温度特性
等に優れたコンデンサとしたものである。
しかしながら、シリコン基板表面に熱処理により酸化珪
素膜を形成する熱酸化法では、得られる酸化膜の膜厚は
熱処理時間の略１／２乗に比例するため、１ｔ１ｍ以上
の厚い膜を作製するには長い熱処理時間を要する。また
、塗布法のみで厚い酸化珪素膜を作製するには、塗布法
により得られる膜は焼成収縮率が大きく、−回の熱処理
で作製可能な膜厚に限界があるため、必要な膜厚を得る
には熱処理回数が増加する欠点があった。
素膜を形成する熱酸化法では、得られる酸化膜の膜厚は
熱処理時間の略１／２乗に比例するため、１ｔ１ｍ以上
の厚い膜を作製するには長い熱処理時間を要する。また
、塗布法のみで厚い酸化珪素膜を作製するには、塗布法
により得られる膜は焼成収縮率が大きく、−回の熱処理
で作製可能な膜厚に限界があるため、必要な膜厚を得る
には熱処理回数が増加する欠点があった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上述した従来の酸化珪素薄膜コンデンサの製
造方法の持つ欠点を解決するもので、導電性シリコン基
板表面を熱酸化し次いでその表面に酸化珪素前駆体を塗
布し熱処理して酸化珪素膜を形成することを特徴とする
ものである。
造方法の持つ欠点を解決するもので、導電性シリコン基
板表面を熱酸化し次いでその表面に酸化珪素前駆体を塗
布し熱処理して酸化珪素膜を形成することを特徴とする
ものである。
［課題を解決するための手段及び作用１次に本発明をさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
本発明で用いる導電性基板は、比抵抗の低い半導性シリ
コン基板を用いる。本発明では、まずこのシリコン基板
上に酸化珪素膜を形成させる。これは、シリコン基板表
面を熱酸化することによって行う。この場合、好ましく
は、酸素分圧を制御した雰囲気又は水蒸気を含んだ気流
中において、８００℃以上の高温で熱処理することによ
り酸化し所定膜厚の酸化膜を形成させる。上記方法で例
えば、０．１〜０．７μｌの膜厚の酸化膜を得るには、
酸素分圧７６０〜６０ｔｏｒｒｓ又は水蒸気分圧０〜７
００ｔｏｒｒの雰囲気で９００〜１２００℃、０，５〜
２４時間熱処理を行う。
コン基板を用いる。本発明では、まずこのシリコン基板
上に酸化珪素膜を形成させる。これは、シリコン基板表
面を熱酸化することによって行う。この場合、好ましく
は、酸素分圧を制御した雰囲気又は水蒸気を含んだ気流
中において、８００℃以上の高温で熱処理することによ
り酸化し所定膜厚の酸化膜を形成させる。上記方法で例
えば、０．１〜０．７μｌの膜厚の酸化膜を得るには、
酸素分圧７６０〜６０ｔｏｒｒｓ又は水蒸気分圧０〜７
００ｔｏｒｒの雰囲気で９００〜１２００℃、０，５〜
２４時間熱処理を行う。
次いでこの酸化膜表面に、熱処理により酸化珪素膜を形
成する酸化珪素前駆体を塗布し、これを加熱することに
より酸化珪素膜を形成させる。
成する酸化珪素前駆体を塗布し、これを加熱することに
より酸化珪素膜を形成させる。
この塗布法は、酸化珪素前駆体、例えば有機珪素化合物
、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−プロ
ポキシシラン、テトラブトキシシラン等をエタノール、
プロパツール、ブタツル等の溶媒に溶解した溶液を、ス
ピンコーティング、デイツプコーティングなどの方法に
より塗布し、この塗布面を乾燥するなどして酸化珪素前
駆体から溶媒を除去する。ここで用いる酸化珪素前駆体
溶液の濃度は特に制限されないが、１モル％以上である
。この塗布・乾燥の操作を必要な膜厚となるまで繰り返
した後に熱処理を行い酸化珪素膜を得る。この塗布法に
よる膜の膜厚は、膜厚が０．５μｌ以下の場合は、この
塗布・乾燥の操作の繰り返し回数、前駆体溶液の濃度、
あるいは塗布速度などを制御することによって行うこと
ができる。ここで、０．５μｍ以上の膜厚が必要な場合
には、熱処理を行った後に再び塗布・乾燥・熱処理の操
作を必要回数繰り返すことによって膜厚を調節する。前
記した前駆体膜の乾燥は２００℃以上、熱処理は６００
℃以上で行うことが好ましい。又、熱処理の雰囲気は大
気中で良く、熱処理時間は１０分以上である。
、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−プロ
ポキシシラン、テトラブトキシシラン等をエタノール、
プロパツール、ブタツル等の溶媒に溶解した溶液を、ス
ピンコーティング、デイツプコーティングなどの方法に
より塗布し、この塗布面を乾燥するなどして酸化珪素前
駆体から溶媒を除去する。ここで用いる酸化珪素前駆体
溶液の濃度は特に制限されないが、１モル％以上である
。この塗布・乾燥の操作を必要な膜厚となるまで繰り返
した後に熱処理を行い酸化珪素膜を得る。この塗布法に
よる膜の膜厚は、膜厚が０．５μｌ以下の場合は、この
塗布・乾燥の操作の繰り返し回数、前駆体溶液の濃度、
あるいは塗布速度などを制御することによって行うこと
ができる。ここで、０．５μｍ以上の膜厚が必要な場合
には、熱処理を行った後に再び塗布・乾燥・熱処理の操
作を必要回数繰り返すことによって膜厚を調節する。前
記した前駆体膜の乾燥は２００℃以上、熱処理は６００
℃以上で行うことが好ましい。又、熱処理の雰囲気は大
気中で良く、熱処理時間は１０分以上である。
上記した方法で、通常、０．０３〜１．５μｌの範囲の
膜厚のものが得られる。
膜厚のものが得られる。
このようにして得た酸化珪素膜の最表面層及びシリコン
基板にＡＩなどの電極を設はコンデンサを形成する。
基板にＡＩなどの電極を設はコンデンサを形成する。
［発明の効果］
酸化膜法と塗布法を組み合わせて誘電体層を形成する本
発明は、酸化脱法単独あるいは塗布法単独で膜を形成す
る方法に比べて、短時間で比較的厚い酸化珪素膜のコン
デンサを得ることができる。
発明は、酸化脱法単独あるいは塗布法単独で膜を形成す
る方法に比べて、短時間で比較的厚い酸化珪素膜のコン
デンサを得ることができる。
又、たとえ酸化膜法により得られた膜にピンホールなど
の欠陥が生じたとしても、既存の酸化膜上に塗布法によ
り膜を重ねて形成することにより、相互にその欠陥を補
い合い、安定した膜を得ることができる。
の欠陥が生じたとしても、既存の酸化膜上に塗布法によ
り膜を重ねて形成することにより、相互にその欠陥を補
い合い、安定した膜を得ることができる。
［実施例］
以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例１
導電性基板として比抵抗０．０１０ｈＩＩｌ−ＣＩｇの
半導体シリコン基板を用い、９５℃の温水中を通した酸
素ガスを３ＡＩＩＩＩＩｎの流量で流した気流中、１１
００℃で６時間基板を熱処理し０．７μｍの酸化珪素膜
を得た。酸化珪素前駆体溶液はテトラエトキシシラン／
水／プロピルアルコールをモル比で１．／６／１０に混
合した溶液を用い、塗布・乾燥を３回繰り返した。
半導体シリコン基板を用い、９５℃の温水中を通した酸
素ガスを３ＡＩＩＩＩＩｎの流量で流した気流中、１１
００℃で６時間基板を熱処理し０．７μｍの酸化珪素膜
を得た。酸化珪素前駆体溶液はテトラエトキシシラン／
水／プロピルアルコールをモル比で１．／６／１０に混
合した溶液を用い、塗布・乾燥を３回繰り返した。
ここで、塗布はスピンコーティングで５０００ ｒｐｍ
。
。
乾燥は３００℃、１分間で行った。得られた塗布膜を更
に、９００℃、２０分間焼成し、０．３μｍの塗布法に
よる酸化珪素膜を得た。その後、塗布・乾燥・熱処理の
工程をさらにもう一回繰り返し、全体で１．３μｍの酸
化珪素膜を形成した。その後、基板の裏面をヒドロフラ
ン溶液にてエツチングしシリコンを取り出し、その表面
及び酸化珪素膜表面にＡＩ電極を付け、図３に示した様
に、基板と表面電極を接続し、酸化珪素薄膜コンデンサ
を得た。
に、９００℃、２０分間焼成し、０．３μｍの塗布法に
よる酸化珪素膜を得た。その後、塗布・乾燥・熱処理の
工程をさらにもう一回繰り返し、全体で１．３μｍの酸
化珪素膜を形成した。その後、基板の裏面をヒドロフラ
ン溶液にてエツチングしシリコンを取り出し、その表面
及び酸化珪素膜表面にＡＩ電極を付け、図３に示した様
に、基板と表面電極を接続し、酸化珪素薄膜コンデンサ
を得た。
化珪素膜、３は塗布法による酸化珪素膜、極膜、５は電
極を各々示す。
極を各々示す。
Claims (1)
- 導電性シリコン基板表面の熱酸化により同表面に酸化珪
素膜を形成し、更に、その酸化珪素膜表面に塗布した酸
化珪素前駆体を熱処理して酸化珪素膜とすることを特徴
とする酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25871389A JPH03123084A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法 |
| US07/568,994 US5088003A (en) | 1989-08-24 | 1990-08-17 | Laminated silicon oxide film capacitors and method for their production |
| CA002023842A CA2023842A1 (en) | 1989-08-24 | 1990-08-23 | Laminated silicon oxide film capacitors and method for their production |
| EP19900309256 EP0414542A3 (en) | 1989-08-24 | 1990-08-23 | Laminated silicon oxide film capacitors and method for their production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25871389A JPH03123084A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123084A true JPH03123084A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17324062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25871389A Pending JPH03123084A (ja) | 1989-08-24 | 1989-10-05 | 酸化珪素薄膜コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03123084A (ja) |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP25871389A patent/JPH03123084A/ja active Pending
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