DE69018396T2 - Laserablagerung von kristallinischen Boronnitridschichten. - Google Patents

Laserablagerung von kristallinischen Boronnitridschichten.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf die Bildung von dünnen Filmen aus Borstickstoff bzw. Bornitrid. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden dünner Filme aus Bornitrid auf einem Siliziumsubstrat, wobei ein Laser verwendet wird, wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 spezifiziert wird, zum Beispiel wie in "Growth of Stoichiometric BN Films by Pulsed Laser Evaporation" Murray et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Bd. 128 (1989), S. 469-474 offenbart ist.
  • Bornitrid (BN) ist eine äußerst interessante Verbindung der Gruppen III-V der Periodentafel aus sowohl praktischen als auch wissenschaftlichen Gesichtspunkten. Bornitrid ist durch drei verschiedene Kristallstrukturen gekennzeichnet: hexagonal (hBN), Wurtzit (wBN) und kubische Zinkblende (zBN). Es ist interessant, daß die physikalischen Eigenschaften der Bornitridphase, welche durch die kubische Zinkblende- Kristallstruktur gekennzeichnet ist, mit Diamant insofern vergleichbar sind, als die kubische Zinkblende-Kristallstruktur von Bornitrid und Diamant geringe Dichten, extrem hohe thermische Leitfähigkeiten und große spezifische Widerstände aufweisen. Zusätzlich besitzen die kubische Zinkblende-Kristallstrukturen von Bornitrid und Diamant ähnliche tribologische Eigenschaften und sind chemisch relativ träge.
  • Es ist sehr viel Forschung betrieben worden, die auf das Wachstum bzw. Züchten dünner Filme aus Diamant für verschiedene Zwecke gerichtet ist. Eine bedeutende Anstrengung ist daher ebenfalls auf das Züchten von Filmen aus Bornitrid mit einer kubischen Zinkblende-Kristallstruktur für die gleichen Zwecke gerichtet worden. Dies geschieht nicht nur wegen der Ähnlichkeiten zwischen den zwei Materialien in ihren elektrischen, thermischen und tribologischen Eigenschaften, sondern weil sich Bornitrid mit einer kubischen Zinkblende-Kristallstruktur ebenfalls als ein attraktives Substrat für ein nachfolgendes Diamantzüchten wegen der geringen Fehlanpassung in Kristallgitterkonstanten erweisen kann. Wie bei den Diamantfilmen sind frühere Versuche beim Ablagern von Bornitridfilmen mit einer kubischen Zinkblende-Kristallstruktur dabei fehlgeschlagen, die gewünschten homogenen Einkristall- und epitaktisch orientierten Filme zu erzeugen.
  • Es ist kürzlich demonstriert worden, daß eine gepulste Laserablagerung dünner Filme ein brauchbares Verfahren zur Herstellung dünner Filme einer großen Vielfalt von Materialien ist, einschließlich von Polymeren, Halbleitern, Supraleitern und nichtlinearen dielektrischen Zusammensetzungen. Typischerweise wird, wenn Laserablagerungsverfahren verwendet werden, ein Substrat eines geeigneten Materials bei einer erhöhten Temperatur gegenüber einem Ziel mit einer Zusammensetzung gehalten, welche die gleiche wie des gewünschten dünnen Films oder ihm ähnlich ist. Ein fokussierter gepulster Laserstrahl, gewöhnlich von einer Excimerlaserquelle, fällt auf ein Ziel unter einem Winkel von annähernd 45º ein. Die Ablagerung wird im allgemeinen in einem Vakuum oder einer anderen geeigneten Atmosphäre durchgeführt, wie zum Beispiel strömendem Sauerstoff in dem Fall von Kupferoxid-Supraleitern.
  • Vorteile des Laserablagerungsverfahrens gegenüber anderen Ablagerungsverfahren, wie zum Beispiel einer Verdampfung, schließen eine schnellere Ablagerungsrate, den Bedarf an nur einem einzigen Ziel und die Möglichkeit ein, Materialien abzulagern, welche hohe Siedepunkttemperaturen besitzen, wie zum Beispiel feuerfeste Materialien. Vorteile gegenüber Sputter- bzw. Zerstäubungsablagerungsverfahren schließen ebenfalls den Bedarf an nur einem einzigen Ziel ebenso wie die Erhaltung einer Materialzusammensetzung von dem Ziel zu dem Film ein. Es ist daher vorteilhaft, Laserablagerungsverfahren für die Bildung dünner Materialfilme zu verwenden. Insbesondere würde es vorteilhaft erscheinen, diese Laserablagerungsverfahren für die Bildung dünner Filme aus Materialien, wie zum Beispiel Bornitrid, zu verwenden.
  • Ein Verfahren zum Bilden dünner Filme aus Bornitrid auf einem Siliziumsubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale gekennzeichnet, welche in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 spezifiziert sind.
  • Zusammengefaßt ist es wünschenswert, dünne Filme aus kubischem Bornitrid zu schaffen und insbesondere ein Verfahren zu schaffen, um diese dünnen Filme zu bilden, worin die resultierenden dünne Filme aus kubischem Bornitrid im wesentlichen einkristallin, homogen und epitaktisch orientiert mit dem darunterliegenden Substrat sind.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dünne Filme aus Bornitrid zu liefern.
  • Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Bilden dieser dünnen Filme aus Bornitrid unter Verwendung von Laserablagerungsverfahren zu schaffen.
  • Schließlich ist es noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, daß diese dünnen Filme aus Bornitrid durch eine homogene einkristalline kubische Struktur gekennzeichnet sind, die mit einem darunterliegenden Substrat epitaktisch ausgerichtet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden diese und andere Aufgaben und Vorteile wie folgt erreicht.
  • Die Anmelder sind die ersten, welche dünne Filme aus Bornitrid auf Einkristall- Siliziumsubstraten unter Verwendung von Laserablagerungsverfahren züchten, worin die Filme gekennzeichnet sind, indem sie im wesentlichen einkristallin sind und eine kubische Struktur aufweisen, die sich mit dem darunterliegenden Siliziumsubstrat in Übereinstimmung befindet.
  • Dies wurde erreicht, indem zuerst ein Einkristall-Siliziumsubstrat geschaffen wurde, das durchweg entlang seiner [100]-Kristallachse orientiert ist. Ein Bornitrid-Ziel welches polykristallines, hexagonal orientiertes pyrolytisches Bornitrid enthält, wurde gegenüber dem Einkristall-Siliziumsubstrat innerhalb einer sechsfachen Quer- bzw. Kreuzkammer aus rostfreiem Stahl angeordnet, die auf einen Druck von etwa 4 × 10&supmin;² Pa (etwa 3 × 10&supmin;&sup4; Torr) evakuiert wurde. Das Einkristall-Siliziumsubstrat vom n-Typ wurde auf annähernd 400ºC erhitzt und dort während einer Ablagerung gehalten. Ein KrF-Excimerlaser, der bei etwa 248 Nanometer und annähernd 10 Impulsen pro Sekunde arbeitet, wurde als der abtragende bzw. Ablationsstrahl verwendet. Die Laserabtragung bzw. -ablation des Bornitrid-Ziels wurde in einem Stickstoffgas von extrem hoher Reinheit und bei verschiedenen Laserflüssen, welche von etwa 1,5 bis 5,2 J/cm² reichen, durchgeführt.
  • Die abgelagerten Bornitridfilme wurden unter Verwendung von Charakterisierungs- Meßfühlern einer Transmissions-Elektronenmikroskopie, abtastenden Elektronenmikroskopie, optischen Mikroskopie und einer Elektronenmeßfühler-Mikroanalyse untersucht. Es wurde bestimmt, daß die Bornitridfilme im wesentlichen durch eine einkristalline kubische Struktur gekennzeichnet sind, die sich mit dem darunterliegenden Siliziumsubstrat in Übereinstimmung befindet.
  • Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung davon, die folgt, besser gewürdigt werden.
  • Die obigen und andere Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher werden, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, in welchen:
  • Figur 1 einen bevorzugten Laserablationsaufbau gemäß dieser Erfindung zur Bildung dünner Filme aus einkristallinem kubischen Bornitrid, das auf einem Siliziumsubstrat epitaktisch orientiert ist, schematisch veranschaulicht und
  • Figur 2 ein Beugungsbild einer Transmissions-Elektronenmikroskopie für ein repräsentatives Muster der dünnen Filme aus einkristallinem kubischen Bornitrid ist, die gemäß dem Aufbau von Figur 1 gebildet werden.
  • Wie in der beiliegenden Figur 1 schematisch dargestellt ist ein Einkristall- Siliziumsubstrat 10, das durchweg entlang seiner [100]-Kristallachse orientiert ist, vorgesehen. Ein Bornitrid-Ziel 12, das ein polykristallines, hexagonal orientiertes pyrolytisches Bornitrid enthält, wurde auf einem sich drehenden Plattenteller 20 vorgesehen und etwa 4 cm von dem Einkristall-Siliziumsubstrat 10 innerhalb einer sechsfachen Quer- bzw. Kreuzkammer 14 aus rostfreiem Stahl angeordnet, die auf einen Druck von etwa 4 × 10&supmin;² Pa (etwa 3 × 10&supmin;&sup4; Torr) evakuiert wurde. Das Einkristall- Siliziumsubstrat 10 vom n-Typ wurde durch eine Heizvorrichtung 16 auf annähernd 400ºC erhitzt und während des Ablations- und Ablagerungsverfahrens dort gehalten. Die bei 400ºC erzeugten Filme zeigten das gewünschte, kubische, epitaktisch orientierte Bornitrid, jedoch gab es gewisse Anzeichen von Sauerstoffverunreinigungen. Es sind ebenfalls Films gebildet worden, indem das Substrat auf 675ºC während einer Ablation und Ablagerung erhitzt wurde. Diese Filme zeigen signifikant weniger Verunreinigungen, jedoch konnte die gewünschte kubische Struktur nicht bestätigt werden. Eine KrF-Excimerlaserquelle (der als 18 dargestellte Laserstrahl), die bei einer Wellenlänge von etwa 248 Nanometer und einer Frequenz von annähernd 10 Impulsen pro Sekunde arbeitet, wurde als der Ablationsstrahl verwendet. Der von der Excimerlaserquelle außerhalb der Kammer 14 emittierte Laserstrahl 18 gelangte durch ein transparentes Fenster 22 vor einem Einfall auf das Ziel 12. Die Ablagerungen wurden in einem Stickstoffgas von extrem hoher Reinheit und bei verschiedenen Laserflüssen, welche von etwa 1,5 bis 5,2 J/cm² reichen, durchgeführt.
  • Genauer wurde vor der Laserablagerung eine polierte Einkristall-Siliziumscheibe vom n-Typ, die entlang ihrer [100]-Kristallachse orientiert war, vorgesehen. Die Scheibe wies eine dünne, natürlich auftretende Oxidschicht auf ihrer Oberfläche auf, von deren Dicke man annahm, daß sie in der Größenordnung von einigen Nanometer lag. Die Scheibe wurde in annähernd 1 Quadratzentimeter große Stücke geschnitten, mit Ultraschall gereinigt und auf einer Substrat-Haltevorrichtung befestigt. Das Siliziumsubstrat wurde an der Heizvorrichtung innerhalb der Kammer angebracht und auf annähernd 400ºC erhitzt. Diese Temperatur wurde während der Ablagerung aufrechterhalten.
  • Die Laserablagerungen wurden in einer sechsfachen Quer- bzw. Kreuzkammer aus rostfreiem Stahl durchgeführt, die durch eine Turbomolekularpumpe auf einen Druck von annähernd 4 × 10&supmin;² Pa (3 × 10&supmin;&sup4; Torr) evakuiert wurde. Das Ziel, ein Stück aus polykristallinem, hochorientiertem hexagonalem Bornitrid, das handelsüblich von Union Carbide erhältlich ist, wurde während der Laserablation gedreht, um eine übermäßige Kraterbildung innerhalb des Ziels aufgrund der Laser/Ziel-Wechselwirkung zu verhindern. Nicht-orientierte hexagonale BN-Ziele (Union Carbide Handelsgüte HBC oder HBR) können ebenfalls verwendet werden. Ein KrF-Excimerlaser, der bei einer Wellenlänge von etwa 248 Nanometer und einer Frequenz von annähernd 10 Impulsen pro Sekunde arbeitet, wurde als der Ablationsstrahl verwendet. Der Abstand von dem Ziel zu dem Substrat betrug annähernd 4 Zentimeter, kann aber zwischen etwa 2,5 Zentimeter und mehr als 4 Zentimeter in Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Lasers variieren.
  • Die Laserablationen des Bornitrid-Ziels wurden innerhalb der evakuierten Kammer in Gegenwart eines Stickstoffgases von extrem hoher Reinheit, das heißt annähernd 99,99995%, durchgeführt, das bei 10 sccm strömt. Für die vorliegende Kammergeometrie hatte dies einen Umgebungsdruck von annähernd 6 Pa (45 mTorr) bei der Ablagerungsoberfläche des Siliziumsubstrats zur Folge. Die Anwesenheit des Stickstoffgases diente dazu, die Größe der durch die Wechselwirkung zwischen dem Laser und dem Ziel erzeugten Plasmawolke bzw. -fahne zu begrenzen und um die Stickstoffkonzentration der Filme nahezu stöchiometrisch mit dem Bor zu liefern. Die Anmelder haben ebenfalls Bornitridfilme in NH&sub3;-Gas abgelagert, wobei das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, um zu versuchen, den Stickstoffgehalt zu erhöhen. Die Anmelder glauben, daß die erhaltenen Filme ebenfalls kubisches epitaktisches Bornitrid waren. Nach der Ablagerung des Bornitrids auf das Siliziumsubstrat wurden der Film und das Substrat in strömendem Stickstoff auf Raumtemperatur gekühlt.
  • Die Laserablagerungen von Bornitrid wurden bei verschiedenen Laserflüssen durchgeführt, welche von etwa 1,5 bis 5,2 J/cm² reichten. In einem getrennten Experiment wurde der minimale Schwellenfiuß für eine Ablation des hexagonalen Bornitrid-Ziels auf annähernd 0,31 bis 0,34 J/cm² bestimmt. Daher traten die Laserablagerungen bei Flüssen auf, die signifikant größer als die erforderliche minimale Schwelle waren.
  • Es wurde gefunden, daß die Dicke der dünnen Bornitridfilme, wie durch eine Fühler- Profilmessung bestimmt wurde, linear mit einem Laserfluß variiert. Es wurde ebenfalls gefunden, daß die Dicke linear von der Anzahl von Laserimpulsen abhängt. Bei einem Laserfluß von annähernd 3,9 J/cm² wurde eine durchschnittliche Ablagerungsrate von ungefähr 0,0182 Nanometer pro Impuls gemessen. Für einen Betrieb mit 12.000 Impulsen und einem Laserfluß von annähernd 1,5 J/cm² wurde ein Film mit einer Dicke von etwa 176 Nanometer erzeugt.
  • Bei den gemäß dieser Erfindung abgelagerten Filmen wurde beobachtet, daß die Bornitrid/Silizium-Grenzfläche ein blaues Erscheinungsbild aufwies. Dies zeigt an, daß die Filme eine anti-reflektierende Beschichtung bilden, welche in dem Gelb-Grün- Bereich des sichtbaren Spektrums absorbiert. Die Filmdicke (d), der Brechungsindex (n) und die absorbierte Wellenlänge (λ) stehen für anti-reflektierende Beschichtungen durch die Gleichung
  • n d = (m - 1/2) × (λ/2)
  • miteinander in Beziehung, wobei m die ganzzahlige Interferenzordnung ist. Für λ gleich 550 Nanometer (Gelb-Grün-Licht) und eine Filmdicke d, die ungefähr gleich 176 Nanometer ist, wird gefunden, daß n gleich (m-1/2) × 1,56 ist. Zweifellos ist m gleich 1 nicht die Interferenzordnung, weil n niemals kleiner als 1 sein kann. Mit m gleich 2 jedoch beträgt n ungefähr 2,34, was mit dem von kubischem Bornitrid bei 2,1 und dem von Diamant bei 2,42 konsistent ist.
  • Die Filmmorphologie wurde mit optischen und abtastenden Elektronenmikroskopverfahren untersucht. Bis zu der Auflösungsgrenze des abtastenden Elektronenmikroskopinstruments, ungefähr 10 Nanometer, wurde keine Evidenz für Korngrenzen beobachtet. Dies läuft darauf hinaus, daß entweder der Film ein Einkristall ist oder daß der Film amorph ist, wobei er wenig oder keine Kristalleigenschaft besitzt. Die letztgenannte Hypothese wurde als ein Ergebnis einer nachfolgenden Transmissions- Elektronenmikroskopuntersuchung ausgeschlossen. Das optische Mikroskop lieferte eine Evidenz, daß der Film von einer gleichförmigen Dicke und beinahe transparent war. Es wurde ebenfalls beobachtet, daß mikrometergroße Partikel unbestimmten Ursprungs spärlich über die Filmoberfläche verteilt waren, jedoch glaubt man, daß diese Partikel mit einer weiteren Entwicklung und Untersuchung der Betriebsparameter beseitigt werden können.
  • Die relative Atomzusammensetzung der dünnen Bornitridfilme, die gemäß dieser Erfindung hergestellt werden, wurde mit einer Elektronensonden-Mikroanalyse bestimmt, welche das ZAF-Analyseverfahren verwendet. Es wurde gefunden, daß der resultierende Film geringfügig nicht-stöchiometrisch mit annähernd 57% Bor und 41% Stickstoff ist, mit einem relativen Fehler von + 10%. Zusätzlich wurden Spurenverunreinigungen von Kohlenstoff und Sauerstoff, die jeweils weniger als etwa 1% betrugen, beobachtet.
  • Die Kombination von Röntgenstreuung mit geringen Intensitäten für Bornitrid und eine Filmdicke von 176 nm macht eine Charakterisierung unter Verwendung herkömmlicher Röntgenstrahlbeugung schwierig. Jedoch zeigten Anfangsmuster auf den resultierenden dünnen Filmen aus Bornitrid Anzeichen einer kristallinen kubischen Phase. Dieser Befund wurde durch eine Transmissions-Elektronenmikroskopie bestätigt, die den oben erwähnten Problemen besonders gut angepaßt ist. Es wurde bestimmt, daß die resultierenden dünnen Filme durch eine kubische Struktur gekennzeichnet waren. Man glaubt, daß das Auftreffen des Lasers auf das hexagonal orientierte Bornitrid- Ziel eine Dissoziation der Bornitridverbindung zur Folge hat, wodurch zugelassen wird daß sich die verdampften Bor- und Stickstoffatome auf dem kubischen Siliziumsubstrat ablagern und sie sich selbst mit ihm ausrichten.
  • Um eine Transmissions-Elektronenmikroskopie zu verwenden, mußten die Substrate langsam geätzt werden, um Bornitridfilme mit einer Dicke von etwa 5 bis 10 Nanometer zu erhalten. Eine verdünnte Ätzsäure, die Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure in Wasser enthält, wurde verwendet, um die Dicke des Siliziums auf weniger als 1 Mikrometer zu verringern. Das Bornitrid/Siliziumsubstrat wurde dann mit Ionen gefräst bzw. geschnitten, wodurch Bereiche mit extrem dünnem Bornitrid erzeugt wurden.
  • Das Beugungsbild einer Transmissions-Elektronenmikroskopie eines repräsentativen Bereichs zeigte ein Beugungsbild eines kubischen Kristalls mit einer Gitterkonstante von annähernd 0,38 Nanometer (3,8 Ångström). Jedoch beträgt die akzeptierte Gitterkonstante eines kubischen Zinkblende-Bornitridpulvers etwa 0,36 Nanometer (3,6 Ångström). Somit ist das Gitter des dünnen Films für das kubische Bornitrid, das gemäß dieser Erfindung gebildet wird, um etwa 5% gegenüber dem akzeptierten Gitter für ein kubisches Zinkblende-Bornitridpulver vergrößert. Die Gitterkonstante von 0,38 Nanometer (3,8 Ångström) des Bornitridfilms der Erfindung gleicht genau einer dichten kubischen Form von Bornitrid, die "schockwellenkomprimiert" genannt wird.
  • Wie in Figur 2 dargestellt ist, enthalten die Beugungsbilder einer Transmissions- Elektronenmikroskopie für die resultierenden kubischen Bornitridfilme, die auf dem Siliziumsubstrat gebildet werden, eine Überlagerung einer [211]-Ebene von Silizium und einer (100)-Ebene von kubischem Bornitrid. Dieses Beugungsbild zeigt, daß die [022]-Richtung von Silizium parallel zu der (020)-Richtung der kubischen Bornitridfilme ist und daß die [111]-Richtung von Silizium fast parallel zu der (002)-Richtung des kubischen Bornitrids ist. Daher gibt es eine bevorzugte Orientierung für die kubischen Bornitridfilme bezüglich des darunterliegenden Siliziumsubstrats, wobei die (020)-Richtung des kubischen Bornitrids parallel zu der [022]-Richtung von Silizium verläuft. Dies wird als eine wesentliche Evidenz dafür betrachtet, daß der kubische Bornitridfilm mit dem Siliziumsubstrat epitaktisch ausgerichtet ist.
  • Die Gitterkonstante von 0,38 Nanometer (3,8 Ångström) des kubischen Bornitridfilms ist dem Siliziumsubstrat besonders gut angepaßt. Weil Silizium eine diamantartige Kristallstruktur mit einer Gitterkonstante von ungefähr 0,542 Nanometer (5,42 Ångström) besitzt, können zwei kubische Bornitrid-Gitterkonstanten über die [100]- Diagonale des Siliziumgitters passen, d.h. 0,38 Nanometer ist gleich 0,542 Nanometer, dividiert durch 2½. In diese Konfiguration werden entweder die Bor- oder die Stickstoffatome über den Siliziumatomen liegen.
  • Die Anmelder haben ebenfalls unter Verwendung dieses Verfahrens der Erfindung Bornitrid auf Einkristall-Siliziumsubstraten abgelagert, die entlang der [110]- Kristallsymmetrieebene orientiert waren, und glauben, daß die Ergebnisse einer Transmissions-Elektronenmikroskopie ein kubisches epitaktisches Bornitrid zeigen werden. Die Anmelder haben Bornitrid auf einem Einkristall-Silizium abgelagert, das entlang der [111]-Ebene orientiert war, und dies hat ein hexagonal orientiertes Bornitrid zur Folge. Kubisches, epitaktisch ausgerichtetes Silizium ist ebenfalls durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten worden, wobei eine Strahlung von 193 Nanometer von einem ArF-Excimerlaser bei den gleichen, oben beschriebenen Flüssen, aber bei einer Photonenenergie von etwa 6,2 Elektronenvolt, verwendet wurde.
  • Im allgemeinen kann für jede bekannte und mögliche Anwendung, die für Diamantfilme in Betracht gezogen wird, kubisches Bornitrid ein geeignetes Substitut sein. Weil kubisches Bornitrid ein ausgezeichneter Isolator ist, der auf Silizium epitaktisch gezüchtet werden kann und vermutlich eine hohe thermische Leitfähigkeit ähnlich der kubischen Zinkblende-Kristallstruktur von Bornitrid besitzt, wird kubisches Bornitrid zahlreiche Anwendungen als eine isolierende, thermisch leitfähige Grenz- bzw. Sperrschicht für mikroelektronische Vorrichtungen auf Siliziumbasis besitzen. Ferner sollte das kubische Bornitrid für viele verschleißfeste Anwendungen geeignet sein, weil die kubische Zinkblende-Kristallstruktur von Bornitrid in der Härte nur gegenüber Diamant geringer ist.
  • Diese Erfindung liefert ohne weiteres ein Verfahren, um einkristalline, epitaktisch ausgerichtete dünne Filme aus kubischem Bornitrid auf Einkristall-Siliziumsubstraten zu bilden.

Claims (3)

1. Ein Verfahren zum Bilden dünner Filme aus Bornitrid auf einem Siliziumsubstrat (10) in einem Vakuum, indem eine Verdampfung eines Bornitrid-Ziels (12), das in der Nähe des Siliziumsubstrats (10) angeordnet ist, herbeigeführt wird wobei ein Laser (18) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte enthält, daß: das Siliziumsubstrat (10) in der Form eines Siliziumsubstrats vorgesehen wird, das im wesentlichen durchweg entlang seiner [100]-Kristallachse orientiert ist, und das Substrat auf annähernd 400ºC erhitzt wird; das Borziel (12) in der Form eines Bornitrid-Ziels vorgesehen wird, das im wesentlichen aus polykristallinem, hexagonal orientiertem pyrolytischem Bornitrid besteht; und die Verdampfung des Bornitrid-Ziels (12) durch den Laser (18) herbeigeführt wird, worin sich das verdampfte Bornitrid auf eine Oberfläche des Siliziumsubstrats (10) ablagert, um eine dünne Filmschicht aus Bornitrid auf der Siliziumoberfläche zu bilden, wobei die dünne Filmschicht aus Bornitrid durch eine einkristalline kubische Struktur gekennzeichnet ist, die mit dem Siliziumsubstrat (10) kristallographisch ausgerichtet ist.
2. Ein Verfahren zum Bilden dünner Filme aus Bornitrid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (18) eine KrF-Excimerlaserquelle ist, die bei einer Wellenlänge von annähernd 248 Nanometer arbeitet.
3. Ein dünner Film aus Bornitrid auf einem Siliziumsubstrat (10), wo das Siliziumsubstrat (10) im wesentlichen entlang seiner [100]-Kristallsymmetrieebene orientiert ist und der dünne Film aus Bornitrid im wesentlichen eine kubische Einkristall-Struktur ist, die mit dem Siliziumsubstrat (10) kristallographisch orientiert ist.
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