JPH04107969A - 高分子膜成長方法 - Google Patents
高分子膜成長方法Info
- Publication number
- JPH04107969A JPH04107969A JP2225185A JP22518590A JPH04107969A JP H04107969 A JPH04107969 A JP H04107969A JP 2225185 A JP2225185 A JP 2225185A JP 22518590 A JP22518590 A JP 22518590A JP H04107969 A JPH04107969 A JP H04107969A
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- JP
- Japan
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- film
- layer
- substrate
- cavity
- window
- 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
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Polymerisation Methods In General (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】
〔概 要〕
半導体装置の基板に有用な高分子膜の成長方法に関し、
膜質を劣化させることなく、微細なパターンノ高分子膜
を成長させることを目的とし、基板上に第１層の膜、さ
らにこの膜より耐エツチング性が強い第２層の膜を形成
し、 所望の形状に沿って第２層の膜に窓をあけ、この窓を透
して第１層の膜に等方性エツチングを行って、所望の形
状の空洞を形成し、減圧下で基板の全面に重合触媒液を
付着させ、遠心力によって、触媒液を表面から散逸させ
て、空洞内のみに残留させ、 基板に単量体ガスを接触させて、第１層の空洞内のみに
所望の形状の高分子膜を成長させ、次に第２層を除去し
て、高分子膜を表出させるように構成する。
を成長させることを目的とし、基板上に第１層の膜、さ
らにこの膜より耐エツチング性が強い第２層の膜を形成
し、 所望の形状に沿って第２層の膜に窓をあけ、この窓を透
して第１層の膜に等方性エツチングを行って、所望の形
状の空洞を形成し、減圧下で基板の全面に重合触媒液を
付着させ、遠心力によって、触媒液を表面から散逸させ
て、空洞内のみに残留させ、 基板に単量体ガスを接触させて、第１層の空洞内のみに
所望の形状の高分子膜を成長させ、次に第２層を除去し
て、高分子膜を表出させるように構成する。
本発明は特に導電性高分子膜の成長に有用な、高分子膜
の基板への成長方法に関するものである。
の基板への成長方法に関するものである。
近年、ポリアセチレンに代表される導電性高分子膜は、
製造容易であること、フレキシブルであること、大面積
化が容易であること等から、集積回路に於いて、トラン
ジスタ等の能動素子への応用および、配線材料への応用
が期待されている。特に配線材料としては、アルミニウ
ムや銅と同等程度の電気伝導度のものが得られるように
なってきている。
製造容易であること、フレキシブルであること、大面積
化が容易であること等から、集積回路に於いて、トラン
ジスタ等の能動素子への応用および、配線材料への応用
が期待されている。特に配線材料としては、アルミニウ
ムや銅と同等程度の電気伝導度のものが得られるように
なってきている。
ポリアセチレン膜は、触媒液を塗布した基板をアセチレ
ンガス雰囲気に保つことで、成長させることができる。
ンガス雰囲気に保つことで、成長させることができる。
能動素子あるいは配線としてポリアセチレン膜を利用す
るには、選択的な成長あるいは、基板全体に成長した後
パターニングする必要がある。
るには、選択的な成長あるいは、基板全体に成長した後
パターニングする必要がある。
選択的な成長をするには、基板の目的とする領域のみに
触媒液を塗布することで達成できる（第５図）。しかし
、この方法では、微細な領域のみに触媒をつけることは
困難であり、位置合わせ精度も悪い。別の選択的成長方
法は、−様に基板に触媒を塗布した後、窓を開けたメタ
ルマスクで、基板を覆った後、アセチレン雰囲気に晒す
（第６図）。この方法では、アセチレンガスは窓から横
方向にも拡散するため、パターンの縁に切れが悪い。
触媒液を塗布することで達成できる（第５図）。しかし
、この方法では、微細な領域のみに触媒をつけることは
困難であり、位置合わせ精度も悪い。別の選択的成長方
法は、−様に基板に触媒を塗布した後、窓を開けたメタ
ルマスクで、基板を覆った後、アセチレン雰囲気に晒す
（第６図）。この方法では、アセチレンガスは窓から横
方向にも拡散するため、パターンの縁に切れが悪い。
−様な膜を成長した後、パターニングするには、フォト
レジストを用いる通常のフォトエツチング技術が用いら
れる。エツチングには酸素プラズマを用いることができ
るが、酸素の拡散のためポリアセチレン膜の電気伝導性
が阻害される。
レジストを用いる通常のフォトエツチング技術が用いら
れる。エツチングには酸素プラズマを用いることができ
るが、酸素の拡散のためポリアセチレン膜の電気伝導性
が阻害される。
本発明の課題は、微細なポリアセチレン膜のパターンを
ポリアセチレン膜の膜質を劣化させることなく形成する
ことにある。
ポリアセチレン膜の膜質を劣化させることなく形成する
ことにある。
上記課題は、基板上に第１層の膜、さらにこの膜より耐
エツチング性が強い第２層の膜を形成し、所望の形状に
沿って第２層の膜に窓をあけ、この窓を透して第１層の
膜に等方性エツチングを行って、所望の形状の空洞を形
成し、減圧下で基板の全面に重合触媒液を付着させ、遠
心力によって、触媒液を表面から散逸させて、空洞内の
みに残留させ、 基板に単量体ガスを接触させて、第１層の空洞内のみに
所望の形状の高分子膜を成長させ、次に第２層を除去し
て、高分子膜を表出させる工程を含むことを特徴とする
方法によって解決することができる。
エツチング性が強い第２層の膜を形成し、所望の形状に
沿って第２層の膜に窓をあけ、この窓を透して第１層の
膜に等方性エツチングを行って、所望の形状の空洞を形
成し、減圧下で基板の全面に重合触媒液を付着させ、遠
心力によって、触媒液を表面から散逸させて、空洞内の
みに残留させ、 基板に単量体ガスを接触させて、第１層の空洞内のみに
所望の形状の高分子膜を成長させ、次に第２層を除去し
て、高分子膜を表出させる工程を含むことを特徴とする
方法によって解決することができる。
窓を備えた空洞を持つ基板に対し、この基板を真空に引
いて空洞内を真空状態とし、基板に触媒を塗布あるいは
基板を触媒液に浸した後、基板表面の触媒液を遠心力で
散逸させると、空洞内のみに触媒液を選択的に残留させ
ることができる。この基板をたとえばアセチレンガス雰
囲気に晒せば、チーグラ・ナツタ触媒液で埋められてい
る空洞内のみに選択的にポリアセチレン膜の成長が達成
される。
いて空洞内を真空状態とし、基板に触媒を塗布あるいは
基板を触媒液に浸した後、基板表面の触媒液を遠心力で
散逸させると、空洞内のみに触媒液を選択的に残留させ
ることができる。この基板をたとえばアセチレンガス雰
囲気に晒せば、チーグラ・ナツタ触媒液で埋められてい
る空洞内のみに選択的にポリアセチレン膜の成長が達成
される。
このポリアセチレン膜は導電性であるので、トランジス
タのソース・ドレーン領域とすることができる。さらに
ポリエチレン膜にヨウ素をドーピングすれば導電性を強
めて配線とすることができる。
タのソース・ドレーン領域とすることができる。さらに
ポリエチレン膜にヨウ素をドーピングすれば導電性を強
めて配線とすることができる。
次に第１図〜第４図を参照して、本発明による高分子膜
の成長方法を説明する。まず第１図について、（ａ）シ
リコン基板１に第１層の絶縁膜として２廊の熱酸化膜２
を成長させ、（ｂ）次に第２層の絶縁膜として０．３−
のシリコン窒化膜３をＣＶＤにより堆積させる。（Ｃ）
空洞をつくる部分の窒化膜３に、空洞よりも−回り小さ
い窓４を電子ビーム露゛光によりあける。 （ｄ）この
窓は３つのタイプがあり、幅０．３−の小さな窓４−１
を複数個近接させてあけたもの、幅１．０声の大きな窓
４−２、または幅０．３−の小さな窓４−３を独立にあ
けたものがある。（ｅ）これらの窓を透して、平行平面
型プラズマエツチングにより、酸化膜２をエツチングし
て、大きな空洞５−１＝５２および小さい空洞５−３を
形成する。空洞５２は小さな空洞が内部で重り合って大
きな空洞となっている。
の成長方法を説明する。まず第１図について、（ａ）シ
リコン基板１に第１層の絶縁膜として２廊の熱酸化膜２
を成長させ、（ｂ）次に第２層の絶縁膜として０．３−
のシリコン窒化膜３をＣＶＤにより堆積させる。（Ｃ）
空洞をつくる部分の窒化膜３に、空洞よりも−回り小さ
い窓４を電子ビーム露゛光によりあける。 （ｄ）この
窓は３つのタイプがあり、幅０．３−の小さな窓４−１
を複数個近接させてあけたもの、幅１．０声の大きな窓
４−２、または幅０．３−の小さな窓４−３を独立にあ
けたものがある。（ｅ）これらの窓を透して、平行平面
型プラズマエツチングにより、酸化膜２をエツチングし
て、大きな空洞５−１＝５２および小さい空洞５−３を
形成する。空洞５２は小さな空洞が内部で重り合って大
きな空洞となっている。
触媒液として、トルエン３．２５ｍｆ、テトラブトキシ
チタン０．７ｍｌ、トリエチルアルミニウム１，１ｍｌ
を混合し、１時間室温熟成したものを用いた。
チタン０．７ｍｌ、トリエチルアルミニウム１，１ｍｌ
を混合し、１時間室温熟成したものを用いた。
第２図に略示する反応容器内においたレジスト塗布用ス
ピナー１１上に基板１をおき、反応容器を、１Ｏ−２Ｔ
ｏｒｒまで真空に引いた。触媒液注入管１２から触媒液
６を滴下した後、掃気ガス導入管１４からアルゴンガス
を導入して雰囲気をアルゴンに転換し、スピナー１１を
回転させ、遠心力で、表面に付着した触媒液６を散逸さ
せた。この時、空洞５内の触媒液６は、第３図（ａ）に
示すように、そのまま残留している。反応容器内をｌ
’ｌ’ｏｒｒの真空に引いた後、単量体ガス導入管１５
からアセチレンガスを１００Ｔｏｒｒまで供給した。約
３秒で重合反応を完了した。反応容器内を再び１０ ’
Ｔｏｒｒに引き、アルゴンガスを７６０Ｔｏｒｒに満た
し、スピナー１１を回転させつつ、洗浄液注入管１３か
ら基板１にトルエンを１５分注ぎ続け、残留触媒液を洗
い流した。反応容器内を１０−’Ｔｏｒｒの真空に引い
て室温で３０分放置し、いわゆる真空乾燥をおこなった
。
ピナー１１上に基板１をおき、反応容器を、１Ｏ−２Ｔ
ｏｒｒまで真空に引いた。触媒液注入管１２から触媒液
６を滴下した後、掃気ガス導入管１４からアルゴンガス
を導入して雰囲気をアルゴンに転換し、スピナー１１を
回転させ、遠心力で、表面に付着した触媒液６を散逸さ
せた。この時、空洞５内の触媒液６は、第３図（ａ）に
示すように、そのまま残留している。反応容器内をｌ
’ｌ’ｏｒｒの真空に引いた後、単量体ガス導入管１５
からアセチレンガスを１００Ｔｏｒｒまで供給した。約
３秒で重合反応を完了した。反応容器内を再び１０ ’
Ｔｏｒｒに引き、アルゴンガスを７６０Ｔｏｒｒに満た
し、スピナー１１を回転させつつ、洗浄液注入管１３か
ら基板１にトルエンを１５分注ぎ続け、残留触媒液を洗
い流した。反応容器内を１０−’Ｔｏｒｒの真空に引い
て室温で３０分放置し、いわゆる真空乾燥をおこなった
。
基板１を取り出し、燐酸のエツチング液で表面のシリコ
ン窒化膜３を除いて、第３図（ｂ）に示すように、酸化
膜（２）の空洞内に成長したポリアセチレン膜７を表出
させた。これに、所望の電極８を付けて、第４図に示す
ように、トランジスタのソース・ドレーン領域７′を作
成した。また、トランジスタ部分をスパッタによるＳｉ
Ｏ膜９で覆った後、配線とすべき部分のＳＩＯ膜９に窓
開けを行い、ヨウ素ガスの雰囲気に晒すことによりドー
ピングを行って導電性を高めて配線１０を形成した。
ン窒化膜３を除いて、第３図（ｂ）に示すように、酸化
膜（２）の空洞内に成長したポリアセチレン膜７を表出
させた。これに、所望の電極８を付けて、第４図に示す
ように、トランジスタのソース・ドレーン領域７′を作
成した。また、トランジスタ部分をスパッタによるＳｉ
Ｏ膜９で覆った後、配線とすべき部分のＳＩＯ膜９に窓
開けを行い、ヨウ素ガスの雰囲気に晒すことによりドー
ピングを行って導電性を高めて配線１０を形成した。
基板に選択的にポリアセチレン膜をつくることができる
。ポリアセチレン膜のパターンはサブミクロンの微細な
ものから、数百−の大きなものまで可能である。なおポ
リアセチレンは表面より凹の領域につくられるため、ポ
リアセチレン膜成長後の基板表面は平坦である。
。ポリアセチレン膜のパターンはサブミクロンの微細な
ものから、数百−の大きなものまで可能である。なおポ
リアセチレンは表面より凹の領域につくられるため、ポ
リアセチレン膜成長後の基板表面は平坦である。
第１図は本発明による空洞の形成工程図であり、第２図
は本発明による高分子膜の成長装置の説明図であり、 第３図は、本発明による高分子膜の成長工程図であり、 第４図は、本発明による導電性高分子膜のトランジスタ
構造および配線の断面図であり、第５図は、従来技術に
よって、所定領域のみに高分子膜を成長する方法の説明
図であり、第６図は、他の従来技術であるマスクによる
高分子膜の成長方法の説明図である。 １・・・基板、 ２・・・第１層の膜、３
・・・第２層の膜、 ４・・・窓、５・・・空洞
、 ６・・・触媒液、７・・・高分子膜、 ７′・・・ソース・ドレーン領域の導電性高分子膜、訃
・・電極、 ９・・・絶縁膜、１０・・・
配線の導電性高分子膜、 １１・・・スピナー、 １２・・・触媒液注入
管、１３・・・洗浄液注入管、 １４・・・掃気ガ
ス導入管、斥・・・単量体ガス導入管、 １６・・・金
属マスク。
は本発明による高分子膜の成長装置の説明図であり、 第３図は、本発明による高分子膜の成長工程図であり、 第４図は、本発明による導電性高分子膜のトランジスタ
構造および配線の断面図であり、第５図は、従来技術に
よって、所定領域のみに高分子膜を成長する方法の説明
図であり、第６図は、他の従来技術であるマスクによる
高分子膜の成長方法の説明図である。 １・・・基板、 ２・・・第１層の膜、３
・・・第２層の膜、 ４・・・窓、５・・・空洞
、 ６・・・触媒液、７・・・高分子膜、 ７′・・・ソース・ドレーン領域の導電性高分子膜、訃
・・電極、 ９・・・絶縁膜、１０・・・
配線の導電性高分子膜、 １１・・・スピナー、 １２・・・触媒液注入
管、１３・・・洗浄液注入管、 １４・・・掃気ガ
ス導入管、斥・・・単量体ガス導入管、 １６・・・金
属マスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に高分子膜を成長する方法であって、基板上
に第１層の膜、さらにこの膜より耐エッチング性が強い
第２層の膜を形成し、 所望の形状に沿って第２層の膜に窓をあけ、この窓を透
して第１層の膜に等方性エッチングを行って、所望の形
状の空洞を形成し、 減圧下で基板の全面に重合触媒液を付着させ、遠心力に
よって、触媒液を表面から散逸させて、空洞内のみに残
留させ、 基板に単量体ガスを接触させて、第１層の空洞内のみに
所望の形状の高分子膜を成長させ、次に第２層を除去し
て、高分子膜を表出させる工程を含むことを特徴とする
方法。 ２、第２層にあける窓が、第１層にあけるべき空洞に沿
って連続している、請求項１または２記載の方法。 ３、第２層にあける窓が、相互に近接しているが連続し
ていない、請求項１または２記載の方法。 ４、電子ビーム露光により第２層に窓をあけ、プラズマ
エッチングにより第１層の空洞を形成する、請求項１〜
３のいずれかに記載の方法。 ５、基板がシリコンであり、熱酸化により第１層のシリ
コン酸化膜を形成し、ＣＶＤにより第２層のシリコン窒
化膜を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法
。 ６、単量体ガスがアセチレンであり、触媒がチーグラ−
ナッタ触媒であって、導電性高分子膜を形成する、請求
項１〜５のいずれかに記載の方法。 ７、第１層の空洞を線状に形成して、線状のポリアセチ
レン膜を成長させ、次に ヨウ素ガスに接触させて、ドーピングを行いポリアセチ
レン膜の導電性を高めて、配線を形成する、請求項６に
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225185A JP2980130B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高分子膜成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225185A JP2980130B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高分子膜成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107969A true JPH04107969A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2980130B2 JP2980130B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=16825297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225185A Expired - Lifetime JP2980130B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高分子膜成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980130B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333568A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Res Dev Corp Of Japan | 薄膜製造方法と薄膜デバイス |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3276385B2 (ja) | 1991-12-20 | 2002-04-22 | 富士通株式会社 | 高分子膜の形成方法 |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2225185A patent/JP2980130B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333568A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-20 | Res Dev Corp Of Japan | 薄膜製造方法と薄膜デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2980130B2 (ja) | 1999-11-22 |
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