JPH08192098A - 多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法 - Google Patents
多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法Info
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000280 densification Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 50
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【構成】 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し、緻密な酸化物膜製造す
る。
温でかつ影響を与えることなく緻密化する。 【構成】 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し、緻密な酸化物膜製造す
る。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
屈折率の変化を示す図である。
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３−16−10
Claims (4)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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。 - 【請求項３】 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。 - 【請求項４】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679495A JP2826632B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679495A JP2826632B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192098A true JPH08192098A (ja) | 1996-07-30 |
| JP2826632B2 JP2826632B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=11648089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP679495A Expired - Lifetime JP2826632B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826632B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520100A (ja) * | 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 | 多孔性低ｋ誘電体フィルムの紫外線に補助された細孔シーリング |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP679495A patent/JP2826632B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520100A (ja) * | 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 | 多孔性低ｋ誘電体フィルムの紫外線に補助された細孔シーリング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826632B2 (ja) | 1998-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1482550A2 (en) | Low dielectric constant insulating film and method of forming the same | |
| TW553823B (en) | Casting film for producing ceramic green sheet and process for producing the casting film | |
| US10732519B2 (en) | Mirror blank for EUV lithography without expansion under EUV radiation | |
| JPS5669837A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| US6074962A (en) | Method for the formation of silica-based coating film | |
| JP2826632B2 (ja) | 多孔質膜の緻密化方法および酸化物膜の製造方法 | |
| JPH01194980A (ja) | シリカ系被膜形成方法及び形成被膜 | |
| JP2003007696A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2004230471A (ja) | セラミック微細パターン形成方法 | |
| JPS6137774B2 (ja) | ||
| JPS59190211A (ja) | 微細凹凸をもつ酸化硅素薄膜基板の製造方法 | |
| JPH05148380A (ja) | 複合プラスチツクシート | |
| JPH01132128A (ja) | シリカ膜の製造法 | |
| JPS5940525A (ja) | 成膜方法 | |
| JPH04217258A (ja) | レジストパターンの作製方法及びその装置 | |
| JPS5890723A (ja) | レ−ザビ−ム照射による物性変化方法 | |
| JPS6151432B2 (ja) | ||
| JP2890617B2 (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| JPH0763048B2 (ja) | 半導体装置製造用レジスト硬化装置 | |
| JP2008247635A (ja) | 光学用部材及びその製造方法 | |
| JPS62205267A (ja) | 酸化アルミニウム膜の製造方法 | |
| JP2023025521A (ja) | 光学フィルタ及び殺菌装置 | |
| JPS6049302A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPS6242519A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5550640A (en) | Preparation of semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |