SiO2のウエットエッチングについて聞きたいのですがマスクをSiO2上に施したものと何も施していないものではエッチングのスピードは異なってくるのでしょうか。

A 回答 (1件)

なかなか回答がつきませんね。


ちょっと質問内容が専門的すぎるのでしょうか?

ところで、「マスクをSiO2上に施した」と書かれておりますが、「マスク」とは何ですか?
「マスク」というからには、SiO2をマスキング(隠す)しているのですよね?
SiO2の上に何かがあれば、フッ酸液と接触できず、エッチングもされないと思います。

マスクのあるところと無いところで、エッチングスピードに差があるのは当然ではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2002/03/05 14:21

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フッ酸でガラスをエッチングするために調べたところ、
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バッファーというので、何か急激な変化を抑制するような働きをしているように思えるのですが、全く想像がつきません。
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SiO2+4HF→SiF4+2H2O
だと思うのですが、NH4Fはどのような反応をしているのでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

端的には「高pH化により、SiO2溶解反応が緩和される」ということだと思います。
http://www.stella-chemifa.co.jp/product/bhfsa.html


二酸化珪素がフッ化水素酸によって溶解される場合、まず酸素原子へのプロトン
付加が起こり、次に脱水、そしてSi-F結合の形成、という順序で反応が進むものと
思われます。
従って、pHが低い(=プロトン濃度が高い)ほど溶解反応は活発になり、逆にpHが高いと
溶解反応は穏やかになる、と考えられます。


  O
  |
-Si-OH + H^+
  |

   ↑↓  ←平衡反応 : H^+が多い(=pHが低い)ほど、反応が下に進みやすくなる

  O
  |  +
-Si-OH2
  |

   ↑↓

  O
  |
-Si^+
  |

   ↓ + F^-

  O
  |
-Si^-F
  |

  ↓

以下、同様に反応が繰り返され、最終的にはヘキサフルオロ珪酸(H2SiF6)を生じる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%83%E5%8C%96%E6%B0%B4%E7%B4%A0

端的には「高pH化により、SiO2溶解反応が緩和される」ということだと思います。
http://www.stella-chemifa.co.jp/product/bhfsa.html


二酸化珪素がフッ化水素酸によって溶解される場合、まず酸素原子へのプロトン
付加が起こり、次に脱水、そしてSi-F結合の形成、という順序で反応が進むものと
思われます。
従って、pHが低い(=プロトン濃度が高い)ほど溶解反応は活発になり、逆にpHが高いと
溶解反応は穏やかになる、と考えられます。


  O
  |
-Si-OH + H^+
  |

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実験中にフッ酸を使うことになってしまいました。
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「n+」は「nと性質が違う」という意味です。
+が書かれてない領域にも濃度差は大きくあるのですが、
ある濃度を越すと、性質が違うものに変質するんですね。
変質した部分を+で表してるんです。

ICの不純物濃度は多様で+記号だけでは表しきれません。
+は、性質が違うという意味に用いられています。


>#6
そんな大文字小文字にこだわったドキュメントはあまり見ないけど、工場の社内規則かな。
一般にどんな使われかたをしてるか、無作為に検索した結果を示します。

http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/design_center/articles/IGBTs/igbts.shtm

http://www.power-tech.com/cartext.htm

参考URL:http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/design_center/articles/IGBTs/igbts.shtm,http://www.power-tech.com/cartext.htm

「n+」は「nと性質が違う」という意味です。
+が書かれてない領域にも濃度差は大きくあるのですが、
ある濃度を越すと、性質が違うものに変質するんですね。
変質した部分を+で表してるんです。

ICの不純物濃度は多様で+記号だけでは表しきれません。
+は、性質が違うという意味に用いられています。


>#6
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Q応力と凸凹

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>シリコンウェハを圧縮しているという意味ですか

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QHFはなぜガラスを溶かすのか

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(Fは陰性がかなり高いから、FよりもF-でいる方がエネルギーが低そうだから)
では、どうしてそんなあまりパッとしないHFが、
ガラスを溶かしたり、皮膚を強力に侵したりすることが出来るのですか?

Aベストアンサー

フッ素イオンがガラスを溶かしたり、皮膚を侵したりするのは
『水素イオン濃度指数』や『還元力』とはあまり関係がありません。
フッ素イオンそのものがとても強い求核性 (電子密度が低い
原子(主に炭素・ケイ素)への反応性)を持つためです。

この強い求核性によりガラスを攻撃し、酸素を叩き出して
結合してしまいます。
 SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O

なお、フッ化水素は気体であってもガラスと反応します。
そういう意味でも、水素イオン濃度とは関係が薄いです。

Qリフトオフプロセス

リソグラフィ関連の話で、リフトオフプロセスという言葉がでてきました。
レジストに関する言葉のようですが、正確な意味がわからないので教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

リソグラフィー(あるいはフォトリソグラフィー)とは半導体集積回路などの製造工程において、ウェハ(基板)表面に2次元パター
ンを形成する方法ですが、リフトオフ・プロセスとはフォトリソグラフィー工程の一種です。
通常、フォトリソグラフィーと言うと、次の工程を指し示します。

(1)基板上にレジストを塗布する(普通、適度にベイクさせた後、基板を高速回転しながらレジスト液を滴下し、均一に基板表面に
 塗布します。また塗布後、レジストと基板との密着性を高めるために加熱処理します)。
(2)マスクやレティクルを利用して露光する(パターンが印刷されているマスクを基板に近接させて、光を当てる。レジストは光が
 照射された部分のみ化学的に変質します)。
(3)現像および加熱処理(現像液によって変質したレジストを溶かします。所望のパターンに沿ってレジストを溶かしたことになり
 ます。その後加熱処理を行います)。
(4)エッチングなどを行う(ここで例えばエッチャントなどに浸けると、レジストの無い部分の基板のみがエッチングされ、基板上
 にパターンに沿った段差を形成することができます)。
(5)剥離する(最後にレジストを剥離液などで除去します)。

さて、リフトオフとは、上記の(4)の後に、金属蒸着を行う場合などに利用されます。上記(4)の後、次のようにします。
(5')蒸着する((4)でエッチングをしたとき、エッチャントが段差の側面をも溶かし(サイドエッチと言う)、レジストによって
 ヒサシができます。このヒサシが重要です。このヒサシのお陰で、レジスト上に蒸着された金属膜とエッチングされた部分に成膜
 された金属膜とを断絶できます。またこのとき、金属を蒸着するとき、レジストを一種のマスクに使っていることになります)。
(6')剥離する(最後にレジストを剥離液などで除去。そのとき、レジスト上の金属膜も一緒に取り除かれます)。
このようにすると、蒸着された金属はちょうど(4)でエッチングされた部分に入り込む形で残ります。パターンに沿った金属膜が形成
できるわけです。
「リフトオフ」という言葉は、多分、最後の(6')の過程で、レジスト上に余分に成膜された金属膜を、レジストが持ち上げて(lift)
取り除く(off)、ということから出来た言葉です。文章では分かりにくいと思うので、上記の工程を絵にしてみます。

(1)
■■■■■■■■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(2)
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓光
▲▲▲▲▲↓↓▲▲▲マスク
■■■■■■■■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(3)現像 
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(4)エッチング
 エ ッ チ ャ ン ト 
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□____□□基板
□□□□□□□□□□

(5)蒸着
◎◎◎◎◎  ◎◎◎金属膜
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□_◎◎_□□基板
□□□□□□□□□□

(6)レジスト除去(これがリフトオフ)

□□□□_◎◎_□□
□□□□□□□□□□出来上がり

こんな絵で上手く伝わるか心配ですが、もし何かわからないことがありましたら、補足をお願いします。

リソグラフィー(あるいはフォトリソグラフィー)とは半導体集積回路などの製造工程において、ウェハ(基板)表面に2次元パター
ンを形成する方法ですが、リフトオフ・プロセスとはフォトリソグラフィー工程の一種です。
通常、フォトリソグラフィーと言うと、次の工程を指し示します。

(1)基板上にレジストを塗布する(普通、適度にベイクさせた後、基板を高速回転しながらレジスト液を滴下し、均一に基板表面に
 塗布します。また塗布後、レジストと基板との密着性を高めるために加熱処理します)。
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Q過酸化水素水とアンモニア水を混合したときは・・・

過酸化水素水(35%)とアンモニア水(28%)を重量%で、99:1に混合した溶液について教えてください。

1、水素と酸素が発生すると思うのですが、どのくらいの比率で発生するのでしょうか?
また発生物は、健康被害を及ぼすほどの濃度に達する可能性はありますでしょうか?

2、溶液の安定性は?
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むかーし、化学でお勉強したはずのなのにどの辺りを留意して調べたらよいか分からなくなりました。おそらく、モルとか解離定数とか関係してくるのですかね?

よろしくご教授くださいませ。

Aベストアンサー

過酸化水素は高温アルカリ条件下できわめて不安定なのでわざとアンモニアを加えて50度程度にして洗浄に用いるのでしょうね。過酸化水素の分解によって発生する酸素もしくは分解反応が洗浄に一役買っているのかもしれませんね。

濃度測定自体は2さんのおっしゃるとおりですが、それは混合前の場合です。
普通実験で過酸化水素の有効濃度などを正確に知りたい場合は混合前に滴定すると思いますし、ただでさえ分解しやすい過酸化水素をアンモニアを混合したあとに保存することは好ましいことではないと思います。

まあ密閉容器に入れておけば、発生した気体によって気相部の圧力が上がり分解反応が少しはおさまるような気がしますがね。

両者が液体なので作成も簡単ですし、そのつど作成したらいかがでしょうか?

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Q剥がれにくい金薄膜を作成する方法

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Aベストアンサー

20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
さてガラスに金を成膜とのことですが、まずスパッタとのこと。通常金は真空蒸着もしくはメッキで成膜します。また金とガラスというか、酸化物は接着力に欠けるため、チタンとかニッケルなどを被覆した上に金を被覆します。それでも金と下地膜との接着強度が不足するため、熱処理して接合強度を稼ぐことが通例(メッキの場合ですが)ですね。ただスパッタなら真空蒸着とことなり、基板との接合強度を稼ぐことも出来なくわないとおもいます。どうしても直接被覆したいとおっしゃるならば、ANo.2さんのおっしゃるように、スパッタ条件を選べばそれなりの接着強度が得られるかも知れませんね。接着強度をかせぐには、ガラス基板の表面がある程度粗であることが良いようですが。
ただ、スパッタで成膜した膜には通常、大きな残留応力が入っているため、厚く積むと、膜がぱらぱら剥離しますのであまり厚く積めません(1ミクロン程度)。電気を通すという点では?ですね。
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20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
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Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

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エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
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★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
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補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む


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