TOP > 国内特許検索 > シリコン酸化膜のパターニング方法

シリコン酸化膜のパターニング方法

国内特許コード P110001430
整理番号 E-083
掲載日 2011年1月6日
出願番号 特願2010-190367
公開番号 特開2012-049343
登録番号 特許第5594882号
出願日 平成22年8月27日(2010.8.27)
公開日 平成24年3月8日(2012.3.8)
登録日 平成26年8月15日(2014.8.15)
発明者
  • 西岡 賢祐
  • 伊藤 拓也
出願人
  • 国立大学法人 宮崎大学
発明の名称 シリコン酸化膜のパターニング方法
発明の概要 【課題】シリコン酸化膜を、簡便で低コストに、パターニングする方法を提供する。
【解決手段】本発明は、基板上に油性インクのパターンを形成する工程と、前記油性インクのパターンが形成された基板上に有機ケイ素ポリマーを塗布する工程と、ホットプレート法により、前記基板上に形成された前記有機ケイ素ポリマーを酸化してシリコン酸化膜を形成すると共に、前記油性インクを分解することにより油性インクのパターン上のシリコン酸化膜を剥離し、前記油性インクのパターンとは逆のパターン形状を有するシリコン酸化膜のパターンを形成する工程と、前記シリコン酸化膜のパターンが形成された基板を洗浄して、前記分解した油性インクおよび剥離したシリコン酸化膜を除去する工程と、を有することを特徴とするシリコン酸化膜のパターニング方法である。
【選択図】図2b
従来技術、競合技術の概要



近年の急激な情報通信技術の発展に伴い、ディスプレイなどに用いられるTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)はなくてはならないものになっている。このTFTの性能は界面特性や絶縁膜の絶縁性が重要となっている。また、低コスト化のためにできるだけ低温で作製することが要求され、現在、ゲート絶縁膜(薄膜トランジスタにおいて、ゲート電極と半導体層との間に形成される絶縁膜)に用いられるシリコン酸化膜は、主にTEOSを用いたCVD法やゾルゲル法によって作製されている。





また、近年、より生産効率を向上させるため、基板上に印刷法で電子デバイスを作製することが望まれている。そのためには、半導体層や絶縁層などの構成部品をすべて低温で印刷法により作製しなければならないが、絶縁層に関しては、従来のCVD法やゾルゲル法は、信頼性の高い材料で低温形成することは困難であった。





上記のような背景から、良質な絶縁膜を低温で簡便に作製する方法として、ホットプレート法という新しい方法で絶縁膜であるシリコン酸化膜を作製する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。この方法は有機ケイ素ポリマー(シリコーンオイル)を大気中でオゾンと反応させる方法である。





ホットプレート法を用いてシリコン酸化膜を形成したのち、シリコン酸化膜をパターニングするには、従来のフォトリソグラフィ工程が行われている。フォトリソグラフィは、半導体製造分野で広く実施されているパターン加工方法であり、フォトレジストを基板や半導体材料層上に塗布し、その上にパターン加工したマスクを配置して、フォトレジストを露光し、フォトレジストにパターンを転写する。次いで、フォトレジストを現像してパターンを形成し、露出した基板や半導体材料層等の下層をエッチングにより削り出して、パターンを形成し、最後にフォトレジストを取り除く。このようにして、基板や半導体材料層を微細なパターンに加工することができる。

産業上の利用分野



本発明は、シリコン酸化膜のパターニング方法に関する。より詳しくは、基板上に、ホットプレート法を用いて、シリコン酸化膜(例えば、電子デバイス等に使用するゲート絶縁膜や層間絶縁膜などのシリコン系絶縁膜)を形成すると同時に、パターニングすることのできる簡便なシリコン酸化膜のパターニング方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板上に油性インクのパターンを形成する工程と、
前記油性インクのパターンが形成された基板上に有機ケイ素ポリマーを塗布する工程と、
ホットプレート法により、前記基板上に形成された前記有機ケイ素ポリマーを酸化してシリコン酸化膜を形成すると共に、前記油性インクを分解することにより油性インクのパターン上のシリコン酸化膜を剥離し、前記油性インクのパターンが反転したパターン形状を有するシリコン酸化膜のパターンを形成する工程と、
前記シリコン酸化膜のパターンが形成された基板を洗浄して、前記分解した油性インクおよび剥離したシリコン酸化膜を除去する工程と、
を有することを特徴とするシリコン酸化膜のパターニング方法。

【請求項2】
前記ホットプレート法は、
前記有機ケイ素ポリマーを塗布した基板を、プレート上で100~400℃に加熱する工程と、
前記加熱した基板をオゾン処理することにより、前記有機ケイ素ポリマーを酸化してシリコン酸化膜を形成すると共に、オゾンが前記有機ケイ素ポリマーを貫通し前記油性インクを分解することにより油性インクのパターン上のシリコン酸化膜を剥離する工程と、
を有する請求項1に記載のパターニング方法。

【請求項3】
前記油性インクは、有機溶剤、着色剤および樹脂、または、有機溶剤および樹脂を含む請求項1または2に記載のパターニング方法。

【請求項4】
前記有機ケイ素ポリマーが、ジメチルシリコーンオイルである請求項1~3のいずれか一項に記載のパターニング方法。

【請求項5】
前記基板が、シリコン基板、プラスチック基板およびガラス基板から選ばれた少なくとも一種である請求項1~4のいずれか一項に記載のパターニング方法。

【請求項6】
前記オゾン処理は、加熱された有機ケイ素ポリマーに、酸素ガスおよび不活性ガスを混合し、濃度5~20%のオゾンを発生させて、該オゾンを含む混合ガスを噴射する請求項2~5のいずれか一項に記載のパターニング方法。
産業区分
  • 半導体
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2010190367thum.jpg
出願権利状態 登録


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close