CN109628910A - 形成膜的方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明主题的第一方面中，形成膜的方法包括将至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴；通过使用载气将至少包括第一化学元素和第二化学元素的雾化的液滴携带在物体上；和使雾化的液滴反应而在物体上形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。第二化学元素选自周期表的d区元素、13族元素和14族元素并且与第一化学元素不同。

Description

形成膜的方法
相关申请的交叉引用
本申请是新的美国专利申请，其要求2017年10月7日提交的日本专利申请号2017-196464和2017年10月7日提交的日本专利申请号2017-196465的优先权权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及形成膜的方法。本公开也涉及形成非氧化物膜的方法。
背景技术
作为背景，显示出特有特征(其为抗腐蚀性、耐磨性、对于在其上待形成非氧化物膜的物体的保护功能，和/或电绝缘特性)的非氧化物膜，预期用于例如各种工业材料、电子部件和装置。非氧化物膜的例子包括碳化物膜、硫化物膜、硼化物膜、磷化物膜和氮化物膜。
公众已知，场效应晶体管包括氮化硅膜，其作为绝缘膜通过使用等离子体CVD工艺(作为参考，见US2015/0021671A)形成，并且等离子体CVD工艺需要真空系统，这导致制造成本增加。
而且，公众已知，包括氧化镓膜、氧化铁膜、氧化铟膜和混合晶体的氧化物膜的氧化物膜通过使用雾化CVD方法(作为参考，参见JP2015-134717、WO2014050793A1，和参见例如，NPL 1：Kentaro KANEKO，“Fabrication and physical properties of corundum -structured alloys based on gallium oxide”，Dissertation，Kyoto Univ.，2013年3月发行，概述和内容于2014年1月31日对公众开放)形成。与等离子体CVD工艺相比，雾化CVD方法具有不需要真空系统的优势。
另一方面，难以通过使用雾化CVD方法以稳定的再生产力获得包含一种或多种可氧化的化学元素的非氧化物膜。
发明内容
在本发明主题的第一方面中，形成膜的方法包括将至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴。第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。第二化学元素选自周期表的d区元素、13族元素和14族元素。第二化学元素不同于第一化学元素。形成膜的方法进一步包括通过使用载气将至少包括第一化学元素和第二化学元素的雾化的液滴携带在物体上；和使雾化的液滴反应而在物体上形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。
而且，在本发明主题的第二方面中，形成膜的方法包括将至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴。第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。第二化学元素选自周期表的d区元素和14族元素。第二化学元素不同于第一化学元素。形成膜的方法进一步包括通过使用载气将至少包括第一化学元素和第二化学元素的雾化的液滴携带在物体上；和使雾化的液滴反应而在物体上形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。
根据形成膜的方法的实施方式，雾化的液滴的反应为在惰性气体气氛下雾化的液滴的热反应。
而且，根据形成膜的方法的实施方式，雾化的液滴的反应为在还原气体气氛下雾化的液滴的热反应。
而且，根据形成膜的方法的实施方式，原料包括包含第一化学元素和第二化学元素的化合物。
此外，根据形成膜的方法的实施方式，原料可为至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料溶液。
而且，根据形成膜的方法的实施方式，第一化学元素属于周期表的15族。
根据实施方式，第一化学元素建议为氮。
而且，根据形成膜的方法的实施方式，建议第二化学元素为周期表的第4周期元素的d区元素。
此外，根据形成膜的方法的实施方式，建议第二化学元素属于周期表的14族。
而且，建议原料溶液中第一化学元素与第二化学元素的原子比的范围为1:2至10:1。
此外，建议热反应可在500℃或更高的温度下进行。
附图说明
图1显示了雾化化学气相沉积(CVD)装置的示意图，其用于根据本发明的主题生产半导体层的方法的实施方式中。
图2显示了根据本发明主题的实施方式获得的膜的图。
图3A显示了膜在物体上形成之前物体的图。
图3B显示了膜在物体上形成的物体的图。
具体实施方式
本文使用的术语是为了仅仅描述具体实施方式的目的并且不旨在限制主题。如本文所使用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关列举的项目的任意和全部的组合。
如本文提供的图中阐释，为了说明目的，结构或部分的一些尺寸可相对于其他结构或部分而放大。相对术语，比如“之下”或“之上”或“上”或“下”可在本文用于描述图中阐释的一个要素、层或区域相对于另一要素、层或区域的关系。应当理解，除了附图中描绘的定向，这些术语旨在包括膜、物体和/或装置的不同定向。
在本发明主题的第一方面中，形成膜的方法包括将至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴。第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。第二化学元素选自周期表的d区元素、13族元素和14族元素。第二化学元素不同于第一化学元素。形成膜的方法进一步包括通过使用载气将至少包括第一化学元素和第二化学元素的雾化的液滴携带在物体上；和使雾化的液滴反应而在物体上形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。
而且，在本发明主题的第二方面中，形成膜的方法包括将至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴。第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。第二化学元素选自周期表的d区元素和14族元素。第二化学元素不同于第一化学元素。形成膜的方法进一步包括通过使用载气将至少包括第一化学元素和第二化学元素的雾化的液滴携带在物体上；和使雾化的液滴反应而在物体上形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。
根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，可以以稳定的再生产力在各种物体上形成非氧化物膜，非氧化物膜甚至包含一种或多种可氧化的化学元素。而且，根据本发明主题的方法，可以在甚至包括不平坦的表面的物体上均匀地形成膜。其上成膜的物体的例子包括基底，包括基板、电子部件、电子产品和工业元件。
(基底)
作为基底，不具体限制基底，只要基底能够支撑在基底上形成的膜。基底可为已知的基底。基底可由包含有机化合物的材料制备。而且，基底可由包含无机化合物的材料制备。基底的形状的例子包括板状、圆板状、纤维状、棍状、圆柱状、方柱状、管状、螺旋状、球状和环状。
根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，基底可为基板。
而且，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，物体可包括不平坦的部分，因为该方法适于即使在不平坦的部分和/或不平坦的表面上形成膜。物体可为穿孔的。物体可为多孔的。而且，根据本发明主题的实施方式，在物体(其为三维物体)上形成非氧化物膜。形成不包含氧的非氧化物膜。而且，根据形成膜的方法的实施方式，可在物体上形成包含磷化物作为主要组分的非氧化物膜。此外，根据方法的实施方式，在物体上形成包含氮化物的非氧化物膜。根据本发明主题的实施方式，能够均匀地在包括不平坦表面的物体上形成非氧化物膜。
如果物体为基板，则不具体限制基板，只要基板能够支撑在基板上形成的膜。基板可为电绝缘基板。而且，基板可为半导体基板。此外，基板可为导电基板。
基板的形状可为，例如，圆形。圆形可包括圆、半圆和/或椭圆的形状。基板的形状可为例如多边形的形状。多边形的形状可包括三角形、正方形、矩形、六边形、七边形、八边形和九边形。根据本发明主题的实施方式，可选择基板的形状，以在基板上形成期望形状的膜。
根据本发明主题的实施方式，可以通过使用具有较大面积的在其上成膜的基板，获得具有较大面积的膜。基板的例子包括包含金刚砂-结构化的晶体作为主要组分的基板、包含β-gallia-结构化的晶体作为主要组分的基板和六边形-结构化的基板。术语“主要组分”在此意思是晶体基板中晶体的组成比例为50％或更多，优选70％或更多，且进一步优选90％或更多。
包含金刚砂-结构化的晶体作为主要组分的基板的例子包括蓝宝石(α-Al2O3)基板和α-相氧化镓(α-Ga2O3)基板。包含β-gallia-结构化的晶体作为主要组分的基板例子包括β-相氧化镓(β-Ga2O3)基板和包含Ga2O3和Al2O3的混合晶体的基板。作为包含Ga2O3和Al2O3的混合晶体的基板，混合晶体的基板包括Al2O3的范围按原子比计，大于0wt％且小于等于60wt％。而且，六边形-结构化的基板的例子包括碳化硅(SiC)基板、氧化锌(ZnO)基板、氮化镓(GaN)基板。具有四角形晶体结构的基板的例子包括(100)面作为主平面或(200)面作为主平面的基板。不具体限制基板的厚度，但是，优选的范围为50μm至2000μm。此外，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，基板的厚度的进一步优选的范围为200μm至800μm。
(原料)
不具体限制原料，只要原料至少包括第一化学元素和不同于第一化学元素的第二化学元素，并且原料能够转化成雾化的液滴。根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，原料可在溶剂中混合为至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料溶液。不具体限制原料溶液中包含的至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料的量，只要本发明主题的物体不与其干扰，但是，优选0.001mol％至50mol％。原料溶液中包含的金属的量进一步优选为0.01mol％至50mol％。
而且，不具体限制第一化学元素和第二化学元素的混合比例，但是，在本发明主题的形成膜的方法的实施方式中，第一化学元素和第二化学元素优选地在溶剂中混合，使得溶剂中第一化学元素和第二化学元素的原子比的范围为1:10至20:1。此外，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，溶剂中第一化学元素和第二化学元素的原子比进一步优选的范围为1:2至10:1。
不具体限制第一化学元素，只要第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素。本文中术语“周期表”意指由国际理论和应用化学联合会(IUPAC)定义的周期表。14族元素的例子包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。在本发明主题的形成膜的方法的实施方式中，为第一化学元素选择的14族元素优选地为碳(C)或硅(Si)以形成非氧化物膜。根据本发明主题的实施方式，为第一化学元素选择的14族元素进一步优选地为硅(Si)以形成具有良好质量的非氧化物膜。而且，15族元素的例子包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。在本发明主题的形成膜的方法的实施方式中，为第一化学元素选择的15族元素优选地为氮(N)或磷(P)。根据本发明主题的实施方式，为第一化学元素选择的15族元素进一步优选地为氮(N)。
不具体限制第二化学元素，只要第二化学元素选自周期表的d区元素和14族元素。d区金属的例子包括钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、镉(Cd)、镥(Lu)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)、汞(Hg)、铹(Lr)、(rutherfordium)(Rf)、钍(Db)、(seaborgium)(Sg)、铍(bohrium)(Bh)、(hassium)(Hs)、(meitnerium)(Mt)、darmstandtium(Ds)、(Roentgenium)(Rg)和鎶(copernicium)(Cn)。根据本发明主题的方法的实施方式，为第二化学元素从d区元素选择的元素进一步优选地为周期表的第4周期的d区元素，以形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。周期表的第4周期的d区元素的例子包括钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)和锌(Zn)。根据形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜的方法的实施方式，第二化学元素优选地选自周期表的第4周期的d区元素和周期表的14族元素。根据本发明主题的实施方式，第二化学元素进一步优选地选自周期表的14族元素。
根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，方法包括转化至少包含选自周期表的15族元素的第一化学元素和选自周期表的14族元素的第二化学元素的原料。原料中第一化学元素和第二化学元素的该组合趋于使膜难以被氧化。而且，预期该组合增强了获得的膜的抗腐蚀。
要求原料至少包括第一化学元素和不同于第一化学元素的第二化学元素，以获得至少包括第一化学元素和第二化学元素的膜。因此，原料可包含不同于第一化学元素和第二化学元素的第三化学元素或更多的化学元素。
而且，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，原料优选地包含化合物形式的第一化学元素和第二化学元素，以获得包含第一化学元素和第二化学元素作为化合物的非氧化物膜。
此外，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，原料可包括包含第一化学元素的第一化合物和包含第二化学元素的第二化合物，以获得非氧化物膜。
根据本发明主题的实施方式获得的非氧化物膜优选地包含第一化学元素和第二化学元素作为主要组分。而且，根据本发明主题的实施方式获得的非氧化物膜进一步优选地包括包含第一化学元素和第二化学元素的化合物作为主要组分。
术语“主要组分”在此意思是，如果膜包含氮化钛(为第一化学元素和第二化学元素的化合物)作为主要组分，则膜中钛和氮化物与所有化学元素的原子比为0.5或更大。此外，膜中第一化学元素和第二化学元素与所有化学元素的原子比优选地为0.7或更大，且进一步优选地0.8或更大。
不具体限制包含第一化学元素和第二化学元素的化合物，只要化合物包含第一化学元素和不同于第一化学元素的第二化学元素。根据实施方式，化合物可为无机化合物。而且，根据实施方式，化合物可为有机化合物。
此外，不具体限制包含第一化学元素的第一化合物，只要第一化合物包含第一化学元素。根据实施方式，第一化合物可为无机化合物。而且，根据实施方式，第一化合物可为有机化合物。
而且，不具体限制包含第二化学元素的第二化合物，只要第二化合物包含第二化学元素。根据实施方式，第二化合物可为无机化合物。而且，根据实施方式，第二化合物可为有机化合物。
此外，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，原料优选地包含氮作为第一化学元素，并且获得的非氧化物膜包含第二化学元素的氮化物作为化合物。该组合优选地获得为氮化物膜的非氧化物膜，其均匀地包含第一化学元素和第二化学元素。
而且，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，原料优选地包含磷作为第一化学元素，并且获得的非氧化物膜包含第二化学元素的磷化物作为化合物。该组合也优选地获得具有良好质量的为磷化物膜的非氧化物膜。
不具体限制原料溶液的溶剂，并且因此，溶剂可为已知的溶剂。溶剂可为包括水的无机溶剂。水的例子包括纯水、超纯水、自来水、井水、矿物水、温泉水、泉水、淡水和海水。而且，溶剂可为有机溶剂。有机溶剂的例子包括醇和乙醇。
根据本发明主题的形成非氧化物膜的方法的实施方式，原料溶液中的溶剂优选地为有机溶剂，其适合形成至少包括第一化学元素和第二化学元素的非氧化物膜。根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，溶剂进一步优选地为不含氧的有机溶剂。不含氧的有机溶剂的例子包括烃类溶剂和芳族类溶剂。烃类溶剂的例子包括脂肪族烃溶剂和脂环族烃溶剂。脂肪族烃溶剂的例子包括己烷、庚烷、辛烷和萘烷。脂环族烃溶剂的例子包括环己烷和甲基环己烷。芳族类溶剂的例子包括烷基苯、烷基萘、烷基联苯、烷基蒽和卤化芳族化合物。烷基苯的例子包括甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和丙苯。烷基萘的例子包括甲基萘、乙基萘和二甲基萘。卤化芳族化合物的例子包括氯苯、二氯苯和三氯苯。
而且，根据本发明主题的实施方式，原料溶液可包含掺杂剂。通过将掺杂剂添加至原料溶液中，即使没有离子注入和/或阻止膜的晶体结构，也可以控制膜的导电率。n-型掺杂剂的例子包括锡、锗、硅、钛、锆、铪、钒和铌。p-型掺杂剂的例子包括镁、钙和锌。一般而言，掺杂剂浓度的范围可为1×1016/cm3至1×1022/cm3。掺杂剂浓度可为较低的浓度，例如，约1×1017/cm3或更低。而且，掺杂剂浓度可为高浓度，例如，1×1020/cm3或更高。
(形成雾化的液滴)
原料溶液转化成雾化的液滴，漂浮在雾化发生器的容器空间中。原料和/或原料溶液可通过已知的转化成雾化的颗粒和/或液滴，并且不具体限制方法，但是，根据本发明主题的实施方式，原料溶液优选地通过超声波振动转化成雾化的液滴。
通过使用超声波振动获得的并且漂浮在空间中的雾化的液滴具有为零的初始速度。因为漂浮在空间中的雾化的液滴可作为气体携带，漂浮在空间中的雾化的液滴优选地避免碰撞能造成的损伤，而不能如雾一样被吹动。液滴的尺寸不限于具体的尺寸，并且可为数毫米，但是，雾化的液滴的尺寸优选地为50μm或更小。液滴的尺寸优选地在0.1μm至10μm的范围内。
(将雾化的液滴携带至成膜室中)
漂浮在用于形成雾化的液滴的容器空间中的雾化的液滴由载气携带至成膜室中。不限制载气，只要不与本发明主题的物体相互干扰，但是，根据本发明主题的实施方式，载气的例子可为惰性气体，比如氮气和氩气，或还原气体，比如氢气和形成气体。可使用所述例子的一种或多种载气，并且降低流速的稀释气体(例如，10倍稀释气体)可用作第二载气。而且，可从一个或多个位置提供载气。尽管不特别限制载气的流速，但是载气的流速可在0.01L/min至20L/min的范围内。根据本发明主题的实施方式，载气的流速可优选地在1L/min至10L/min的范围内。当使用稀释气体时，稀释气体的流速优选地在0.001L/min至10L/min的范围内，其进一步优选地在0.1L/min至10L/min的范围内。
(形成膜)
为了形成膜，由载气携带至成膜室中的雾化的液滴被加热反应(通过“热反应”)，而在基底的表面上形成半导体层。本文中的“热反应”包括只要雾化的液滴通过加热的反应，因此，本文术语“热反应”可包括化学反应，和/或物理反应。本文中的“热反应”可包括另一反应，并且不具体限制反应的条件，只要不与本发明主题的物体相互干扰。根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，热反应需要在惰性气体气氛下或在还原气体气氛下进行。在成膜室中的气氛被为惰性气体或还原气体的载气充分替换后，热反应在载气的气氛下进行，而不暴露于成膜室外部的空气。
相反，通过使用雾化化学气相沉积(CVD)方法，氮已经被用作成膜室中的载气来形成金属氧化物膜，但是，金属氧化物膜在趋于暴露于从成膜室外部进入成膜室中的空气的条件下进行。
因此，在本发明主题的形成非氧化物膜的方法的实施方式中，在不受氧影响的为惰性气体或还原气体的载气的气氛下进行的热反应对于通过使用雾化CVD方法形成非氧化物膜是重要的。
此外，根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，热反应在原料溶液的溶剂的蒸发温度或比蒸发温度更高的温度下进行。本发明主题的方法的实施方式中的热反应优选地在500℃或更高的温度下进行。根据本发明主题的形成膜的方法的实施方式，热反应可进一步优选地在550℃或更高的温度下进行。例如，如果第一化学元素为氮，则热反应优选地在750℃或更高的温度下进行。
而且，热反应可在任何气压下进行且不具体限制，只要热反应在惰性气体气氛或在还原气体气氛中进行并且只要不与本发明主题的物体相互干扰。因此，热反应可在大气压、增加的压力或降低的压力下进行，但是，根据本发明主题的实施方式，热反应优选地在惰性气体气氛或还原气体气氛中在大气压下进行。而且，能够通过调整成膜的时间设置半导体层的厚度。
根据本发明主题的方法的实施方式，可以获得可用于各种工业产品的非氧化物膜。根据本发明主题的方法的实施方式获得的非氧化物膜用于工业目的。根据本发明主题的实施方式获得的非氧化物膜可例如在电子部件和装置中使用，并且也可在非氧化物膜上进行了表面处理之后使用。电子部件的例子包括用于工具和冲模以及模具的硬材料和超硬材料。电子装置的例子包括光学产品、燃料电池、太阳能电池、交通工具和工业器具。
更详细地阐释实施方式。
(实践实施例1)
1.成膜装置
图1显示了用于该实施例的成膜的雾化化学气相沉积(CVD)装置。雾化CVD设备19包括其中包含原料溶液24a的雾化发生器24、包含水25a的容器25，和超声转换器，其可连接至容器25的底面。雾化发生器24设置在容器25的水25a中。雾化CVD设备19进一步包括载气供应装置22a、控制载气流动的流量控制阀23a(其配置为从载气供应装置22a送至雾化发生器24)、稀释的载气供应装置22b、控制载气流动的流量控制阀23b(其配置为从稀释的载气供应装置22b发送)，以将雾化的液滴经流入口携带至成膜室27中。成膜室27为由石英制备的内径为40mm的供应管线，其中设置了在其上放置物体的由石英制备的承受器21。雾化CVD设备19进一步包括设置在成膜室27周围的加热器28，并且成膜腔室27包括排放口11，以在形成膜之后，释放雾化的液滴和气体。排放口11位于成膜腔室27的流入口的对侧。由于成膜腔室27和承受器21都由石英制备，供应管线趋于防止由于设备的材料引起的杂质进入在物体上形成的膜中。本文中的术语“承受器”包括支撑和/或保持在其上形成膜的物体的支架。
2.原料溶液的制备
通过在二甲苯中混合聚硅氮烷而制备原料溶液。聚硅氮烷和二甲苯的体积比设置为1:1。
3.膜形成制备
将在上面2.原料溶液的制备中获得的原料溶液24a放置在雾化发生器24的容器中。而且，作为在其上待形成膜的物体20的蓝宝石基板放置在作为成膜腔室27的供应管线中的承受器21上。启动加热器28，以使成膜腔室中的温度提升到750℃。打开载气的流量控制阀23a和稀释的载气的流量控制阀23b，以从作为载气的来源的载气供应装置22a和稀释的载气供应装置22b将载气供应至成膜腔室27中，以用载气替换成膜腔室27的气氛。在成膜室27中的气氛被载气替换之后，将来自载气供应装置22a的载气的流速调整为10L/min并且将来自稀释的载气供应装置22b的稀释的载气的流速调整为10L/min。在该实施方式中，氮气用作载气。
4.膜的形成
接着，启动超声转换器26，以2.4MHz振动，并且振动通过水25a在容器中传播至原料溶液24a，以将原料溶液24a转化成雾化的液滴。经流入口，将雾化的液滴引入具有载气的成膜室27中，并且在成膜室27内部在750℃的温度下加热，以引起雾化的液滴的热反应，而在蓝宝石基板上形成膜。该膜形成在大气压下进行，意思是不使用调整大气压的装置，比如真空系统。在此获得的膜显示为厚度350nm的透明膜。
图2显示了在该实施方式中获得的膜的图。
5.评估
通过使用能量分散X射线分光仪(EDX)和X射线衍射(XRD)分析评估在4.中获得的膜。发现获得的膜为α-Si3N4的膜。而且，通过使用测试仪评估膜，发现膜是电绝缘的。
(实践实施例2)
除了下述四个条件，通过与上述实践实施例1形成膜的条件相同的条件获得膜：使用图3A中显示的包括蜂巢结构的基底作为物体20，代替使用蓝宝石基板；使用包含甲醇中的磷、镁和铝的原料溶液，代替使用包含二甲苯中的氮和硅的原料溶液；设置载气的流速为5.0L/min；并且不使用稀释的载气。
图3A显示了包括蜂巢结构的基底的图，显示了膜在物体上形成之前的基底。图3B显示了图3A中显示的基底的图，显示了在基底上形成的膜。在该实施方式中获得的膜显示为甚至在蜂巢结构的不平坦表面上均匀地形成的黑色膜。
此外，尽管已经参考要素的具体组合阐释了本发明主题的某些实施方式，但是在不背离本发明主题的教导的情况下，也可提供各种其他组合。因此，本发明主题不应解释为限于本文所述的和附图中阐释的具体示例性实施方式，而是也可包括各种阐释的实施方式的要素的组合。
在不背离本发明主题的精神和范围的情况下，考虑本公开的权益，可由本领域技术人员进行许多改变和修饰。所以，必须理解，阐释的实施方式仅仅为了实施例的目的而阐释，并且不应解释为限制由权利要求限定的本发明的主题。所以，权利要求应解读为不仅仅包括文字上阐释的要素的组合，而且包括以基本上相同的方式实施基本上相同功能以获得基本上相同结果的所有等同要素。因此，权利要求应理解为包括上面具体阐释和描述的、概念上等同的事物，而且也包括落入本发明主题的本质想法的事物。
根据本发明主题的实施方式的非氧化物膜能够用于各种装置，包括电子部件、装置和器具，半导体装置，发电装置(包括逆变器、电子装置、光学装置、电源和电力系统)。
参考数字描述
19 成膜设备
20 在其上成膜的物体
21a 承受器
22a 载气供应装置
22b 稀释的载气供应装置
23a 载气的流量控制阀
23b 稀释的载气的流量控制阀
24 雾化发生器
24a 原料溶液
25 容器
25a 水
26 超声转换器
27 成膜室
28 加热器
29 排放口

Claims (26)

1.一种形成膜的方法，所述方法包括：
使至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴，所述第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素，且所述第二化学元素选自周期表的d区元素、13族元素和14族元素并且与所述第一化学元素不同；
通过使用载气，将至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的所述雾化的液滴携带在物体上；和
使所述雾化的液滴反应，从而在所述物体上形成至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的膜。
2.权利要求1所述的方法，其中，
所述雾化的液滴的所述反应为在惰性气体气氛下所述雾化的液滴的热反应。
3.权利要求1所述的方法，其中，
所述雾化的液滴的所述反应为在还原气体气氛下所述雾化的液滴的热反应。
4.权利要求1所述的方法，其中，
所述第一化学元素和所述第二化学元素以化合物的形式包括在所述原料中。
5.权利要求1所述的方法，其中，
所述原料为至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的原料溶液。
6.权利要求1所述的方法，其中，
所述第一化学元素属于周期表的15族。
7.权利要求1所述的方法，其中，
所述第一化学元素为氮。
8.权利要求1所述的方法，其中，
所述第二化学元素为周期表的第4周期元素的d区元素。
9.权利要求1所述的方法，其中，
所述第二化学元素属于周期表的14族。
10.权利要求5所述的方法，其中，
所述原料溶液中所述第一化学元素与所述第二化学元素的原子比的范围为1:2至10:1。
11.权利要求2所述的方法，其中，
所述热反应在500℃或更高的温度下进行。
12.权利要求3所述的方法，其中，
所述热反应在500℃或更高的温度下进行。
13.权利要求1所述的方法，其中，
所述膜为非氧化物膜。
14.一种形成膜的方法，其包括：
使至少包括第一化学元素和第二化学元素的原料转化成雾化的液滴，所述第一化学元素选自周期表的14族元素和15族元素，并且所述第二化学元素选自周期表的d区元素和14族元素并且与所述第一化学元素不同；
通过使用载气，将至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的所述雾化的液滴携带在物体上；和
使所述雾化的液滴反应，从而在所述物体上形成至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的膜。
15.权利要求14所述的方法，其中，
所述雾化的液滴的所述反应为在惰性气体气氛下所述雾化的液滴的热反应。
16.权利要求14所述的方法，其中，
所述雾化的液滴的所述反应为在还原气体气氛下所述雾化的液滴的热反应。
17.权利要求14所述的方法，其中，
所述第一化学元素和所述第二化学元素以化合物的形式包括在所述原料中。
18.权利要求14所述的方法，其中，
所述原料为至少包括所述第一化学元素和所述第二化学元素的原料溶液。
19.权利要求14所述的方法，其中，
所述第一化学元素属于周期表的15族。
20.权利要求14所述的方法，其中，
所述第一化学元素为氮。
21.权利要求14所述的方法，其中，
所述第二化学元素为周期表的第4周期元素的d区元素。
22.权利要求14所述的方法，其中，
所述第二化学元素属于周期表的14族。
23.权利要求18所述的方法，其中，
所述原料溶液中所述第一化学元素与所述第二化学元素的原子比的范围为1:2至10:1。
24.权利要求15所述的方法，其中，
所述热反应在500℃或更高的温度下进行。
25.权利要求16所述的方法，其中，
所述热反应在500℃或更高的温度下进行。
26.权利要求14所述的方法，其中，
所述膜为非氧化物膜。
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