JP2000080476A - Vapor growth method, vapor growth device and ammonium halide removing device - Google Patents

Vapor growth method, vapor growth device and ammonium halide removing device

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JP2000080476A
JP2000080476A JP11179218A JP17921899A JP2000080476A JP 2000080476 A JP2000080476 A JP 2000080476A JP 11179218 A JP11179218 A JP 11179218A JP 17921899 A JP17921899 A JP 17921899A JP 2000080476 A JP2000080476 A JP 2000080476A
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Japan
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reaction
gas
reaction chamber
phase growth
hydrazine
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Japanese (ja)
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Hirosuke Sato
裕輔 佐藤
Takashi Kataoka
敬 片岡
Naoki Tamaoki
直樹 玉置
Toshimitsu Omine
俊光 大嶺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a silicon nitride thin film excellent in a coverage and uniform in film thickness on a substrate with high productivity in a high yield by feeding a silicon compd. such as a silane compd. NH3, hydrazine, HCL to a reaction chamber as reaction gas and executing vapor growth. SOLUTION: A silicon compd. such as SiH4-x(NH2)x (where x>=2), SiH2NH, Si(NH)2, (SiH2NH)x, NH2(SiH2NH)xSiH2NH2 (where X>1), SiH4-x(NHR)x (where x>=2), SiH4-x-y (NH2)x (NHR)y (where x+y <=4, x>=1 and y>=1), SixNyHz (where y>=2), SixNyHzFu (R is H, F or a 1-3C hydrocarbon group substitutable with fluorine) is used as reaction gas and is fed to a reaction chamber together with NH3, hydrazine or the derivative thereof, HCl or the like. In this place, vapor growth is executed at 500 to 800 deg.C under 0.1 to 60 Torr, and a silicon nitride film is formed on a substrate 2 placed on a turn table 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の製造に
用いることのできるの気相成長方法および気相成長装置
およびハロゲン化アンモニウム除去装置に関するもので
ある。さらに詳しくは、半導体基板の表面に窒化ケイ素
膜を気相成長法により成膜する方法および装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor phase growth method, a vapor phase growth apparatus and an ammonium halide removing apparatus which can be used for manufacturing semiconductors and the like. More specifically, the present invention relates to a method and an apparatus for forming a silicon nitride film on a surface of a semiconductor substrate by a vapor deposition method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体基板の表面に窒化ケイ素
(SiNx)膜を成長させる場合には、一般的にジクロ
ロシランとアンモニアとを原料ガスとして、CVD法な
どにより薄膜を形成させていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a silicon nitride (SiNx) film is grown on a surface of a semiconductor substrate, a thin film is generally formed by a CVD method using dichlorosilane and ammonia as raw material gases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原料ガ
スとしてジクロロシランとアンモニアとを用いると、反
応生成物として、塩化アンモニウムが発生する。ジクロ
ロシランとアンモニアとは混合しただけで反応して塩化
アンモニウムを生成する。そのため、あらかじめ混合し
てから反応室に供給しようとすると、反応室の上流の配
管づまりの原因となる。このため、従来は、できるかぎ
り反応室のすぐ上流で混合されるか、反応室内で混合し
ていた。しかしながら、この場合は、反応室の下流で配
管やポンプの目詰まりの原因となっている。また、この
塩化アンモニウムはウェハ上にパーティクルとして残る
ことがあり、半導体デバイス製作時の歩留まりを悪化さ
せる要因となっている。また、塩化アンモニウムは、排
気配管やポンプに付着するために、これら製造装置の定
期的なメンテナンスが必要である。このため、装置の生
産性を低下させる要因となっている。このような問題を
解決するために、モノシランとアンモニアとを組み合わ
せて原料ガスとする試みもなされている。この組み合わ
せでは、塩化アンモニウムの生成はない。しかし、カバ
レッジが悪く、均一な膜厚を得るのも困難であった。
However, when dichlorosilane and ammonia are used as raw material gases, ammonium chloride is generated as a reaction product. Dichlorosilane and ammonia react only by mixing to produce ammonium chloride. Therefore, if an attempt is made to supply the reaction mixture to the reaction chamber after mixing in advance, the piping upstream of the reaction chamber may be blocked. For this reason, conventionally, mixing has been carried out immediately upstream of the reaction chamber as much as possible, or mixing has been carried out in the reaction chamber. However, this case causes clogging of piping and pumps downstream of the reaction chamber. In addition, the ammonium chloride may remain as particles on the wafer, which is a factor that deteriorates the yield when manufacturing semiconductor devices. In addition, since ammonium chloride adheres to exhaust pipes and pumps, periodic maintenance of these manufacturing apparatuses is required. This is a factor that reduces the productivity of the device. In order to solve such a problem, attempts have been made to combine monosilane and ammonia into a raw material gas. In this combination, there is no formation of ammonium chloride. However, the coverage was poor and it was difficult to obtain a uniform film thickness.

【0004】このようなことから、カバレッジに優れ、
膜厚の均一な薄膜を、生産性良く製造するために、塩化
アンモニウムによる歩留まり低下を抑制することのでき
る窒化ケイ素膜の製造方法および装置、あるいは塩化ア
ンモニウムの発生を抑制する窒化ケイ素膜の製膜方法お
よび装置が望まれていた。
[0004] From such a thing, excellent coverage,
In order to produce a thin film having a uniform thickness, with good productivity, a method and apparatus for producing a silicon nitride film capable of suppressing a decrease in yield due to ammonium chloride, or a silicon nitride film capable of suppressing generation of ammonium chloride A method and apparatus has been desired.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[発明の概要] <要旨>本発明のハロゲン化アンモニウム除去装置は、
シラン化合物と、アンモニア、あるいはヒドラジンまた
はその誘導体からなる群から選ばれる化合物と、を含有
する原料ガスが供給され、前記原料ガスを反応させる反
応室と、前記反応によって生成される反応ガスからハロ
ゲン化アンモニウムを除去する除去装置と、前記反応ガ
スから前記ハロゲン化アンモニウムが除去されたガス
を、前記除去装置から排出するガス排出装置と、を有す
ることを特徴とする。また、本発明の気相成長装置は、
シラン化合物を供給する供給源と、アンモニア、あるい
はヒドラジンまたはその誘導体からなる群から選ばれる
化合物と、を供給する供給源と、前記シラン化合物と、
前記アンモニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体
からなる群から選ばれる化合物と、を反応させる予備反
応室と、前記反応によって生成される反応ガスからハロ
ゲン化アンモニウムを除去する除去装置と、前記反応ガ
スから前記ハロゲン化アンモニウムが除去された反応ガ
スを用いて、内部に配置された基板上に窒化ケイ素膜を
形成させる反応室と、を設けることを特徴とする。
[Summary of the Invention] <Summary> An apparatus for removing ammonium halide according to the present invention comprises:
A source gas containing a silane compound and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof is supplied, and a reaction chamber for reacting the source gas, and halogenating the reaction gas generated by the reaction are used. It has a removing device for removing ammonium, and a gas discharging device for discharging from the removing device a gas from which the ammonium halide has been removed from the reaction gas. Further, the vapor phase growth apparatus of the present invention,
A supply source for supplying a silane compound, ammonia, or a compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof, a supply source for supplying the silane compound,
A pre-reaction chamber for reacting the ammonia, or a compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof, a removing device for removing ammonium halide from a reaction gas generated by the reaction, and the halogen from the reaction gas. A reaction chamber for forming a silicon nitride film on a substrate disposed therein by using a reaction gas from which ammonium chloride is removed.

【0006】また、本発明の気相成長方法は、シラン化
合物と、アンモニア、あるいはヒドラジンまたはその誘
導体からなる群から選ばれる化合物と、を原料ガスとし
て、予備反応室に供給する工程と、前記予備反応室で、
シラン化合物と、アンモニア、あるいはヒドラジンまた
はその誘導体からなる群から選ばれる化合物と、を反応
させる工程と、前記反応によって生成されるハロゲン化
アンモニウムを除去する工程と、前記ハロゲン化アンモ
ニウムが除去された反応ガスを反応室に供給する工程
と、前記反応ガスを用いて、前記反応室内に配置される
基板上に窒化ケイ素膜を形成する工程と、を有すること
を特徴とする。また、本発明の気相成長方法は、SiH
4−x(NH2)x(但し、x≧2)、あるいはSiH
2NH、あるいはSi(NH)2、あるいは(SiH2
NH)x、あるいはNH2(SiH2NH)xSiH2
NH2(但し、x>1)、あるいはSiH4−x(NH
R)x(但し、x≧2)、あるいはSiH4−x−y
(NH2)x(NHR)y(但し、x+y≦4、x≧
1、y≧1)、あるいはSixNyHz(但し、y≧
2)、あるいはSixNyHzFuであり、Rは、H、
F、フッ素の置換が可能な炭素数1乃至3の炭化水素基
である反応ガスを反応室に供給する工程と、前記反応ガ
スを用いて、前記反応室内に配置される基板上に窒化ケ
イ素膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
Further, in the vapor phase growth method of the present invention, a step of supplying a silane compound and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof as a raw material gas to a preliminary reaction chamber; In the reaction chamber,
A step of reacting a silane compound with a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof; a step of removing ammonium halide generated by the reaction; and a reaction in which the ammonium halide is removed. A step of supplying a gas to the reaction chamber; and a step of forming a silicon nitride film on a substrate provided in the reaction chamber by using the reaction gas. Further, the vapor phase growth method of the present invention provides
4-x (NH2) x (where x ≧ 2) or SiH
2NH or Si (NH) 2 or (SiH2
NH) x or NH2 (SiH2NH) xSiH2
NH2 (where x> 1) or SiH4-x (NH
R) x (where x ≧ 2) or SiH4-xy
(NH2) x (NHR) y (where x + y ≦ 4, x ≧
1, y ≧ 1) or SixNyHz (where y ≧
2) or SixNyHzFu, where R is H,
F, a step of supplying a reaction gas, which is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms capable of substituting fluorine, to a reaction chamber; and using the reaction gas, a silicon nitride film on a substrate disposed in the reaction chamber. And a step of forming

【0007】<効果>本発明によれば、ハロゲン化アン
モニウムを予め生成し、除去することにより、基板上に
窒化ケイ素膜を生成させて半導体デバイスを製造する場
合における歩留まり、および装置の生産性を大幅に向上
させることができる。 [発明の具体的説明]第1の気相成長方法 本発明の第1の気相成長方法は、塩化アンモニウムを発
生させずに、カバレッジに優れ、均一な膜厚を得ること
のできるものである。 <ケイ素化合物>本発明に用いることのできるケイ素化
合物は、気相成長方法に用いることのできるものであれ
ば、任意の化合物を用いることができる。このような化
合物としては、シラン化合物(例えばモノシラン、ジシ
ラン、トリシラン、およびテトラシラン)が好ましいも
ののひとつであるが、シラン化合物のハロゲン化物また
は有機誘導体であってもよい。ただし、ハロゲン化物で
ある場合は、フッ化物であることが好ましい。最も好ま
しいのは、モノシランまたはジシランである。また、こ
れらのケイ素化合物を任意に組み合わせて用いることも
できる。また、シラン化合物は、SiH4−x(NH
2)x(但し、x≧2)、あるいはSiH2NH、ある
いはSi(NH)2、あるいは(SiH2NH)x、あ
るいはNH2(SiH2NH)xSiH2NH2(但
し、x>1)、あるいはSiH4−x(NHR)x(但
し、x≧2)、あるいはSiH4−x−y(NH2)x
(NHR)y(但し、x+y≦4、x≧1、y≧1)、
あるいはSixNyHz(但し、y≧2)、あるいはS
ixNyHzFuであり、Rは、H、F、フッ素の置換
が可能な炭素数1乃至3の炭化水素基により、表すこと
ができるものである。
<Effects> According to the present invention, the yield and the productivity of an apparatus for producing a semiconductor device by forming a silicon nitride film on a substrate by previously producing and removing ammonium halide are reduced. It can be greatly improved. [Detailed Description of the Invention] First vapor phase growth method The first vapor phase growth method of the present invention can provide excellent coverage and a uniform film thickness without generating ammonium chloride. . <Silicon Compound> As the silicon compound that can be used in the present invention, any compound can be used as long as it can be used in a vapor phase growth method. As such a compound, a silane compound (for example, monosilane, disilane, trisilane, and tetrasilane) is one of the preferable ones, but a halide or an organic derivative of the silane compound may be used. However, when it is a halide, it is preferably a fluoride. Most preferred is monosilane or disilane. In addition, these silicon compounds can be used in any combination. The silane compound is SiH4-x (NH
2) x (however, x ≧ 2), or SiH2NH, or Si (NH) 2, or (SiH2NH) x, or NH2 (SiH2NH) xSiH2NH2 (where x> 1), or SiH4-x (NHR) x ( Where x ≧ 2) or SiH4-xy (NH2) x
(NHR) y (where x + y ≦ 4, x ≧ 1, y ≧ 1),
Or SixNyHz (however, y ≧ 2) or S
ixNyHzFu, and R can be represented by a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which can be substituted with H, F, and fluorine.

【0008】<ヒドラジンまたはその誘導体>本発明に
用いることのできるヒドラジンまたはその誘導体は、気
相成長方法に用いることのできるものであれば、任意の
化合物を用いることができる。このような化合物のう
ち、好ましいのは上記式(1)の化合物である。この式
(1)で表される化合物のうち、ヒドラジンH2NNH
2、モノメチルヒドラジンH2NNHCH3、または
N,N−ジメチルヒドラジンH2NN(CH3)2、t
−ブチルヒドラジンH(CH3)3NNH2が最も好ま
しい。また、これらのヒドラジン化合物を任意の組み合
わせて用いることもできる。また、これらのヒドラジン
化合物にNH3を組み合わせて同時に供給することもで
きる。 <第1の気相成長方法>本発明の第1の気相成長方法
は、前記したケイ素化合物と、前記したヒドラジンまた
はその誘導体とを原料ガスとして、基板上に窒化ケイ素
膜を成膜させることを特徴とするものである。なお、本
発明の効果を損なわない範囲で、その他のガスを原料と
して追加することもできる。また、ここで段差とは、基
板上のトレンチを意味する。気相成長は、一般的な気相
成長装置、例えば図1に示したもの、を用いて任意の条
件下で行われるが、好ましくは温度500乃至800
℃、圧力0.1乃至760Torrの条件下で行われ
る。
<Hydrazine or a derivative thereof> As the hydrazine or a derivative thereof that can be used in the present invention, any compound can be used as long as it can be used in a vapor phase growth method. Among such compounds, the compounds of the above formula (1) are preferred. Among the compounds represented by the formula (1), hydrazine H2NNH
2, monomethylhydrazine H2NNHCH3, or N, N-dimethylhydrazine H2NN (CH3) 2, t
-Butylhydrazine H (CH3) 3NNH2 is most preferred. These hydrazine compounds can be used in any combination. In addition, these hydrazine compounds can be combined with NH3 and supplied simultaneously. <First vapor-phase growth method> In a first vapor-phase growth method of the present invention, a silicon nitride film is formed on a substrate using the above-mentioned silicon compound and the above-mentioned hydrazine or its derivative as a source gas. It is characterized by the following. Note that other gases can be added as raw materials as long as the effects of the present invention are not impaired. Here, the step means a trench on the substrate. The vapor phase growth is performed under arbitrary conditions using a general vapor phase growth apparatus, for example, the one shown in FIG.
C. and a pressure of 0.1 to 760 Torr.

【0009】また、本発明の気相成長方法の一つの態様
では、窒化ケイ素膜を形成させるべき基板である半導体
基板は、形成される薄膜が均一となるように、薄膜を形
成させる平面に対して水平な方向に回転させる。このと
きの回転数も任意であるが、好ましくは50乃至500
0rpmの範囲で回転させる。また、この回転を制御す
ることで形成される窒化ケイ素膜の膜組成を制御するこ
とが可能となる。さらに、原料ガスのケイ素化合物とヒ
ドラジンまたはその誘導体との混合比および供給量も特
に限定されない。ケイ素化合物とヒドラジンまたはその
誘導体の混合比はモル比で1:1乃至1:100であ
り、供給速度は例えば直径20cmの基板に窒化ケイ素
膜を形成させようとするとき、0.01乃至10リット
ル/分のケイ素化合物原料ガスを供給する。これらの気
相成長の条件を制御することで、窒化ケイ素膜の性質を
制御することも可能である。窒化ケイ素は、最も典型的
にはSi3N4で表されるが、実際の窒化ケイ素膜の化
学組成は化学量論的ではない。例えば、図3乃至5に示
すように、温度を高温にしたり、原料ガスの供給量を増
やすとSi/N比が小さくなり、また基質の回転速度を
上げるとSi/N比が大きくなる傾向がある。また、原
料であるケイ素化合物とヒドラジンまたはその誘導体の
混合比は、一般に1:1〜1:100の範囲で選択され
るが、この比率を変化させることでも窒化ケイ素膜の組
成を変化させることができる。
In one embodiment of the vapor phase growth method of the present invention, the semiconductor substrate on which the silicon nitride film is to be formed is placed on a flat surface on which the thin film is to be formed so that the formed thin film is uniform. And rotate it horizontally. The rotation speed at this time is also arbitrary, but is preferably 50 to 500.
Rotate in the range of 0 rpm. Further, by controlling the rotation, the film composition of the silicon nitride film formed can be controlled. Furthermore, the mixing ratio and supply amount of the silicon compound and hydrazine or a derivative thereof as the raw material gas are not particularly limited. The mixing ratio of the silicon compound and hydrazine or a derivative thereof is 1: 1 to 1: 100 in molar ratio, and the supply rate is, for example, 0.01 to 10 liters when forming a silicon nitride film on a substrate having a diameter of 20 cm. / Min silicon compound source gas. By controlling these conditions for vapor phase growth, it is also possible to control the properties of the silicon nitride film. Although silicon nitride is most typically represented by Si3N4, the chemical composition of the actual silicon nitride film is not stoichiometric. For example, as shown in FIGS. 3 to 5, the Si / N ratio tends to decrease when the temperature is increased or the supply amount of the source gas is increased, and the Si / N ratio tends to increase when the rotation speed of the substrate is increased. is there. The mixing ratio of the silicon compound as the raw material and hydrazine or a derivative thereof is generally selected in the range of 1: 1 to 1: 100. Changing the ratio can also change the composition of the silicon nitride film. it can.

【0010】このような本発明の気相成長方法に用いる
ことのできる装置は、一般に気相成長方法に用いること
のできるものであれば、任意のものを用いることができ
る。第2の気相成長方法 本発明の第2の気相成長方法は、従来問題となっていた
副生成物であるハロゲン化アンモニウム(例えば塩化ア
ンモニウム)をあらかじめ生成させ、それを除去した後
の原料ガスを用いて窒化ケイ素膜を形成させるものであ
る。 <原料ガス>本発明の第2の気相成長方法に用いること
のできる原料ガスは、ハロゲン化されたシラン化合物と
アンモニアとである。ハロゲン化されたシラン化合物は
特に限定されないが塩素化されたシラン化合物が好まし
い。好ましいハロゲン化されたシラン化合物の例は、モ
ノシラン、ジシラン、トリシラン、およびテトラシラン
の塩化物であり、より具体的には、ジクロロシラン、ク
ロロシラン、ジクロロジシラン、等が挙げられる。ま
た、本発明に用いるハロゲン化されたシラン化合物は、
塩素化されたシラン化合物が好ましいが、塩素に加え
て、有機基またはフッ素により置換されていてもよい。
また、これらのハロゲン化されたシラン化合物は任意に
組み合わせて用いることができる。さらにハロゲン化さ
れたシラン化合物およびアンモニアの他に、本発明の効
果を損なわない範囲で、その他のガスを用いることもで
きる。
As the apparatus that can be used in the vapor phase growth method of the present invention, any apparatus can be used as long as it can be generally used in the vapor phase growth method. Second vapor-phase growth method The second vapor-phase growth method according to the present invention is a method for producing, in advance, an ammonium halide (for example, ammonium chloride) which is a by-product which has conventionally been a problem, and removing the raw material after removing it. A silicon nitride film is formed using a gas. <Raw material gas> The raw material gas that can be used in the second vapor phase growth method of the present invention is a halogenated silane compound and ammonia. The halogenated silane compound is not particularly limited, but a chlorinated silane compound is preferable. Examples of preferred halogenated silane compounds are chlorides of monosilane, disilane, trisilane, and tetrasilane, and more specifically, dichlorosilane, chlorosilane, dichlorodisilane, and the like. Further, the halogenated silane compound used in the present invention,
Chlorinated silane compounds are preferred, but may be substituted by organic groups or fluorine in addition to chlorine.
These halogenated silane compounds can be used in any combination. In addition to the halogenated silane compound and ammonia, other gases can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0011】<第2の気相成長方法>本発明の気相成長
方法は、前記の原料ガスを予備反応させ、生成するハロ
ゲン化アンモニウム(塩化アンモニウム)を除去した後
の反応ガスを供給して、基板上に窒化ケイ素膜を形成さ
せるものである。予備反応させる方法は、混合による。
必要に応じて、混合した原料ガスを滞留させ、撹拌など
の手段によって予備反応を促進することもできる。ハロ
ゲン化されたシラン化合物とアンモニアガスとの混合比
は任意であるが、一般にモル比で1:1乃至1:100
である。また、予備反応の反応条件は、一般に温度0乃
至500℃、圧力0.1乃至760Torrで行う。こ
のような原料ガスの混合によって反応が起こり、ハロゲ
ン化アンモニウム、シリコン、ならびに窒素、塩素、お
よび水素を含む化合物が生成する。この塩化アンモニウ
ムは、一般に気相成長が行われるような高温ではガス状
であるが、室温程度では固体化して析出する。本発明の
気相成長方法では、この予備反応において積極的にハロ
ゲン化アンモニウムを析出させ、それを除去した後の反
応ガスを気相成長反応に供するものである。析出したハ
ロゲン化アンモニウムを除去するための手段は任意であ
り、例えば、図6に示すように、ハロゲン化されたシラ
ン化合物とアンモニアとを混合した直後のガスを大口径
の配管に導いて、そこにハロゲン化アンモニウムを析出
させ、必要に応じてその大口径配管を切り換えながら気
相成長を行ったり、混合直後の原料ガスを大容量の滞留
タンクに導いて、そこにハロゲン化アンモニウムを堆積
させたり、適当なフィルタによってハロゲン化アンモニ
ウムを取り除いたりすることができる。析出させる部分
を適切な温度に制御することにより、より効率的にハロ
ゲン化アンモニウムを除去することができる。例えば、
析出させる部分の温度をハロゲン化アンモニウムの昇華
温度より低くし、かつ予備反応により生じた窒化ケイ素
膜の成膜に寄与する反応生成物が析出しないような温度
(例えば0℃)に設定する。
<Second Vapor Phase Growth Method> In the vapor phase growth method of the present invention, a reaction gas is supplied after preliminarily reacting the above-mentioned source gas and removing generated ammonium halide (ammonium chloride). And forming a silicon nitride film on the substrate. The pre-reaction method is by mixing.
If necessary, the mixed raw material gas can be retained and the preliminary reaction can be promoted by means such as stirring. The mixing ratio between the halogenated silane compound and ammonia gas is arbitrary, but is generally from 1: 1 to 1: 100 in molar ratio.
It is. The reaction conditions for the preliminary reaction are generally performed at a temperature of 0 to 500 ° C. and a pressure of 0.1 to 760 Torr. A reaction occurs by the mixing of such source gases, and ammonium halide, silicon, and a compound containing nitrogen, chlorine, and hydrogen are generated. This ammonium chloride is generally gaseous at a high temperature at which vapor phase growth is performed, but solidifies and precipitates at about room temperature. In the vapor phase growth method of the present invention, ammonium halide is positively precipitated in this preliminary reaction, and the reaction gas after removing it is supplied to the vapor phase growth reaction. Means for removing the precipitated ammonium halide is optional. For example, as shown in FIG. 6, a gas immediately after mixing the halogenated silane compound and ammonia is led to a large-diameter pipe, and Depositing ammonium halide on the surface, and performing vapor phase growth while switching the large-diameter piping as needed, or introducing the raw material gas immediately after mixing to a large-capacity retention tank where the ammonium halide is deposited. The ammonium halide can be removed by a suitable filter. By controlling the temperature of the portion to be deposited at an appropriate temperature, ammonium halide can be removed more efficiently. For example,
The temperature of the portion to be deposited is set lower than the sublimation temperature of ammonium halide, and is set at a temperature (for example, 0 ° C.) at which a reaction product generated by the preliminary reaction and contributing to the formation of the silicon nitride film is not deposited.

【0012】このようにあらかじめハロゲン化アンモニ
ウムを取り除くことで、気相成長を行う反応室でのパー
ティクルの問題が改善される。このようにハロゲン化ア
ンモニウムを取り除いた原料ガスを、次いで反応室に供
給して気相成長反応に付すが、その前に必要に応じて、
その他のガスを混合することができる。このようなガス
としては、塩酸ガス、アンモニアガスなど気相成長に寄
与するガスが挙げられる。通常、予備反応は1段階で行
うが、必要に応じて、2段階に分けて行うことができ
る。この場合、1段階目の予備反応と2段階目の予備反
応との反応条件、例えば温度または圧力等、を変化させ
ることもできるし、また1段階目の予備反応の後に、さ
らなるガス、例えば塩酸ガスやアンモニアガス、を添加
することもできる。気相成長反応を実施する反応条件
は、一般に600乃至1000℃、圧力0.1乃至76
0Torrである。また、ハロゲン化されたシラン化合
物とアンモニアを予備反応させ、ハロゲン化アンモニウ
ムを除去した後の反応ガスを貯蔵しておいてもよい。貯
蔵されたガスは、必要なときに気相成長反応が起こる条
件下で、窒化ケイ素膜を形成させるべき基板の配置され
た反応室に導入され、窒化ケイ素膜を形成させる。
By removing the ammonium halide in advance in this way, the problem of particles in the reaction chamber for performing vapor phase growth is improved. The raw material gas from which the ammonium halide has been removed in this way is then supplied to a reaction chamber and subjected to a vapor phase growth reaction. Before that, if necessary,
Other gases can be mixed. Examples of such a gas include a gas contributing to vapor phase growth such as hydrochloric acid gas and ammonia gas. Usually, the preliminary reaction is performed in one stage, but can be performed in two stages as necessary. In this case, the reaction conditions of the first-stage preliminary reaction and the second-stage preliminary reaction, such as temperature or pressure, can be changed, and after the first-stage preliminary reaction, an additional gas such as hydrochloric acid is added. Gas or ammonia gas can also be added. The reaction conditions for performing the vapor phase growth reaction are generally 600 to 1000 ° C. and a pressure of 0.1 to 76.
0 Torr. Alternatively, the reaction gas after the halogenated silane compound and ammonia are preliminarily reacted to remove the ammonium halide may be stored. The stored gas is introduced into a reaction chamber in which a substrate on which a silicon nitride film is to be formed is placed under a condition where a vapor phase growth reaction occurs when necessary, to form a silicon nitride film.

【0013】この第2の気相成長方法は、特定の気相成
長装置で行うことができる。このような気相成長装置
は、シラン化合物を供給可能な供給源と、アンモニア、
あるいはヒドラジンまたはその誘導体からなる群から選
ばれる化合物と、を供給可能な供給源と、シラン化合物
と、アンモニアあるいはヒドラジンまたはその誘導体か
らなる群から選ばれる化合物と、を予備反応させる予備
反応室と、予備反応室において生成する塩化アンモニウ
ムを除去する手段と、塩化アンモニウムを除去した後の
反応ガスを取り込んで、内部に配置された基板上に窒化
ケイ素膜を形成させる反応室とを具備してなるものであ
る。このような気相成長装置の例は、図6に示すような
ものである。この装置は、反応室1、反応室1内に設け
られる基板2を取り付けるためのターンテーブル3、基
板2を加熱するためのヒータ4、予備反応室5からな
る。基板2はターンテーブル3に取り付けられ、予備反
応室5を経由して供給される原料ガス等がヒータ4によ
り加熱されて、基板2上に膜が形成される。予備反応室
5やハロゲン化アンモニウム除去手段は、前記したとお
りのものを用いることができる。また、図7に示すよう
に予備反応装置を2段階で設けることもできる。ここ
で、予備反応装置は予備反応室5および6を具備してな
る、さらに、予備反応後の反応ガスにその他のガスを導
入するための手段を具備していてもよい。このような手
段は、予備反応装置を2段階で用いる場合にも用いるこ
とが可能である。このような装置は、図6のAの部分ま
たは図7のBの部分に用いられる。
This second vapor phase growth method can be performed by a specific vapor phase growth apparatus. Such a vapor phase growth apparatus includes a supply source capable of supplying a silane compound, ammonia,
Alternatively, a compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof, and a supply source capable of supplying a silane compound, and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof, and a pre-reaction chamber for pre-reaction. Means comprising means for removing ammonium chloride generated in a preliminary reaction chamber, and a reaction chamber for taking in a reaction gas after removing ammonium chloride and forming a silicon nitride film on a substrate disposed therein It is. An example of such a vapor phase growth apparatus is as shown in FIG. This apparatus comprises a reaction chamber 1, a turntable 3 for mounting a substrate 2 provided in the reaction chamber 1, a heater 4 for heating the substrate 2, and a preliminary reaction chamber 5. The substrate 2 is mounted on a turntable 3, and a raw material gas or the like supplied via a preliminary reaction chamber 5 is heated by a heater 4 to form a film on the substrate 2. As the preliminary reaction chamber 5 and the means for removing ammonium halide, those described above can be used. Further, as shown in FIG. 7, a pre-reactor can be provided in two stages. Here, the preliminary reaction device includes preliminary reaction chambers 5 and 6, and may further include a unit for introducing another gas into the reaction gas after the preliminary reaction. Such a means can be used even when the preliminary reactor is used in two stages. Such an apparatus is used in the portion A of FIG. 6 or the portion B of FIG.

【0014】SiH2Clと、NH3とを予備反応させ
た生成ガス中には、反応性の高いガスが含まれているこ
とがある。この様な反応性の高いガスは、カバレッジを
悪化させることがある。一方、この様な反応性の高いガ
スは、成膜温度に近い反応管を通過すると、すぐに反応
管に付着し堆積していき(デポジット)消滅してしま
う。反応性の低いガスは、反応温度に近い反応管内に流
通させても、内壁に付着し堆積物が生じにくい。このた
め、反応性の高いガスが、消滅する程度の滞留時間とな
るように、予備反応管の温度を成膜温度とほぼ同じとす
ることによりカバレッジのよい膜を得ることができる。
具体的には、図8に示すように、予備反応させた生成ガ
スを、電気炉7により成膜温度とほぼ同じ温度条件に設
定された予備反応管を通過させた後に、気相成長装置に
供給する。このような工程により、反応性の低いガスを
反応室に供給して、カバレッジの良い膜を基板上に得る
ことができる。まず、SIH2Cl2とNH3との反応を
例に挙げると以下の通りである。反応(3)に示すよう
に、SiH2Cl2とNH3が反応してSiH2ClN
H2とHClが生成する。
[0014] The gas produced by pre-reacting SiH 2 Cl and NH 3 may contain a highly reactive gas. Such highly reactive gases can degrade coverage. On the other hand, when such a highly reactive gas passes through a reaction tube close to the film forming temperature, it immediately adheres to the reaction tube and accumulates (deposits) and disappears. Even if a gas having low reactivity is allowed to flow through a reaction tube close to the reaction temperature, the gas adheres to the inner wall and deposits hardly occur. For this reason, a film with good coverage can be obtained by setting the temperature of the preliminary reaction tube to be substantially the same as the film forming temperature so that the highly reactive gas has a residence time of such an extent that it disappears.
Specifically, as shown in FIG. 8, the pre-reacted product gas is passed through a pre-reaction tube set at approximately the same temperature as the film formation temperature by an electric furnace 7 and then sent to a vapor phase growth apparatus. Supply. Through such a process, a gas with low reactivity can be supplied to the reaction chamber, and a film with good coverage can be obtained over the substrate. First, a reaction between SIH2Cl2 and NH3 will be described below as an example. As shown in reaction (3), SiH2Cl2 and NH3 react to form SiH2ClN
H2 and HCl are formed.

【0015】更に、反応(4)に示すように、SiH2
ClNH2とNH3とが反応するとSiH2(NH2)
2とNH3とが生成する。反応(5)に示すように、S
iH2(NH2)2が分解するとSi2NHとNH3と
が生成する。一方、反応(6)のように、SiH2Cl
NH2がSiH2Cl2と反応すると、NH(SiH2
Cl)2が生成する。反応(7)に示すように、NH
(SiH2Cl)2がNH3と反応すると、NH2Si
H2NHSiH2Clが生じる。反応(8)に示すよう
に、NH2SiH2NHSiH2Cl分子内のNH2基
とCl基とが反応して、環状化合物(NHSi2)2と
HClとが生成する。反応(9)に示すように、NH2
SiH2NHSiH2ClとNH3とが反応することに
より、NH2SiH2NHSiH2NH2が生成する。
以上のように、原料や生成物中のSi−Cl結合は、N
H3と反応して、Cl原子がNH2基に置換され、また
生成物中のNH2基はSi−Cl結合と反応してN−S
i結合が生成する。原料がSiHCl3やSiCl4の
場合は、例えばSiH(NH2)3やSi(NH2)4
が生成する。
Further, as shown in reaction (4), SiH2
When ClNH2 and NH3 react, SiH2 (NH2)
2 and NH3 are produced. As shown in reaction (5), S
When iH2 (NH2) 2 is decomposed, Si2NH and NH3 are generated. On the other hand, as shown in reaction (6), SiH 2 Cl
When NH2 reacts with SiH2Cl2, NH (SiH2
Cl) 2 is produced. As shown in reaction (7), NH
When (SiH2Cl) 2 reacts with NH3, NH2Si
H2NHSiH2Cl is formed. As shown in the reaction (8), the NH2 group and the Cl group in the NH2SiH2NHSiH2Cl molecule react with each other to generate a cyclic compound (NHSi2) 2 and HCl. As shown in reaction (9), NH2
The reaction between SiH2NHSiH2Cl and NH3 produces NH2SiH2NHSiH2NH2.
As described above, the Si—Cl bond in the raw materials and products is
By reacting with H3, the Cl atom is replaced by an NH2 group, and the NH2 group in the product reacts with the Si--Cl bond to form N--S
An i-bond is created. When the raw material is SiHCl3 or SiCl4, for example, SiH (NH2) 3 or Si (NH2) 4
Is generated.

【0016】反応が進行するに連れ、Si−N結合が複
雑に組み合わさり、NH2(SiH2NH)xSiH2
NH2のような構造を有する化合物、環状化合物(NH
SiH3)x、またはSi原子に2〜4個のN原子が結
合して、枝分かれした構造を有する化合物などが生成す
る。ここで、Cl原子が他のハロゲン原子の場合にも同
様の反応が生じ得る。
As the reaction progresses, Si—N bonds are complicatedly combined to form NH 2 (SiH 2 NH) x SiH 2
Compounds having a structure like NH2, cyclic compounds (NH
2 to 4 N atoms are bonded to SiH3) x or Si atoms to generate a compound having a branched structure or the like. Here, a similar reaction can occur when the Cl atom is another halogen atom.

【0017】[0017]

【化3】 Embedded image

【化4】 Embedded image

【化5】 Embedded image

【化6】 Embedded image

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【化9】 また、Si2H6とモノメチルヒドラジンの反応は、反
応(10)に示すように、Si2H6が分解してSiH
2を生成し、これがモノメチルヒドラジンのN−N、N
−HまたはN−CH3結合に挿入され、反応(11)に
示すようにSiH2NH2NHCH3、SiH3HNN
HCH3、およびその他が生成すると考えられる。
Embedded image In addition, the reaction between Si2H6 and monomethylhydrazine is caused by decomposition of Si2H6 as shown in reaction (10).
2, which is the monomethylhydrazine NN, N
-H or N-CH3 bond, and as shown in reaction (11), SiH2NH2NHCH3, SiH3HNN
It is believed that HCH3, and others, form.

【0018】[0018]

【化10】 Embedded image

【化11】 SiH4とNH3とが反応する場合には、反応(12)
に示すように、Si2H6が分解してSiH2に分解
し、SiH2とNH3とが反応して(13)〜(15)
に示すようにSiH3NH2、SiHNH2SiH2N
H2、Si(NH2)2、SiH(NH2)3およびそ
の他が生じると考えられる。Si2H6とNH3とが反
応する場合も同様の反応が進行すると考えられる。
Embedded image When SiH4 reacts with NH3, the reaction (12)
As shown in (2), Si2H6 is decomposed into SiH2, and SiH2 reacts with NH3 to make (13) to (15).
SiH3NH2, SiHNH2SiH2N
It is believed that H2, Si (NH2) 2, SiH (NH2) 3 and others occur. It is considered that a similar reaction proceeds when Si2H6 reacts with NH3.

【化12】 Embedded image

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【化15】 上述のように、様々な反応生成物が生成すると考えられ
るので、それらの中からSiに対してNの割合が多いも
のを用いれば成膜されるSiN膜がSiリッチになりに
くい。また所望の成膜特性が得られるように、上述の化
合物のうちNH3とハロゲンを含まないものを原料ガス
とすることもでき、また上述の化合物と共にHClを組
み合わせて原料ガスとすることもできる。さらに、上述
の化合物から複数の化合物を選択することもできる。ま
た、予備反応器に供給するハロゲン化されたシラン化合
物の供給量に対し、アンモニア、ヒドラジンおよびそれ
らの誘導体からなる群から選ばれる化合物の供給量を過
剰にすることにより、ハロゲン化されたシラン化合物中
のハロゲンが、アンモニアなどと完全に反応しやすくな
る。これによって、ハロゲン成分を除去しやすくなり、
さらに反応器、もしくは排気管に堆積する堆積物がほと
んどなくなり、ウェハ状のパーティクルが減少し、反応
器や配管内への堆積物も減少する。
Embedded image As described above, since various reaction products are considered to be generated, the SiN film to be formed is unlikely to be Si-rich if one having a high ratio of N to Si is used among them. In order to obtain desired film-forming properties, the above-mentioned compounds which do not contain NH3 and halogen can be used as a source gas, or HCl can be used together with the above-mentioned compounds to obtain a source gas. Further, a plurality of compounds can be selected from the above-mentioned compounds. Further, the supply amount of the compound selected from the group consisting of ammonia, hydrazine and their derivatives is excessive with respect to the supply amount of the halogenated silane compound supplied to the preliminary reactor, whereby the halogenated silane compound is supplied. Halogen contained therein easily reacts completely with ammonia or the like. This makes it easier to remove halogen components,
Furthermore, deposits that accumulate in the reactor or the exhaust pipe are almost eliminated, so that wafer-like particles are reduced, and deposits in the reactor and the pipes are also reduced.

【0019】また、予備反応により生じるガスは、逆反
応または単分子分解反応により分解して、アンモニア、
ヒドラジン、またはそれら誘導体を生成する。したがっ
て、予備反応後のガスに、アンモニア、ヒドラジン、ま
たはそれら誘導体を添加することにより、生成したガス
の分解を抑制することが可能となる。予備反応により生
成したガスを、アンモニア、ヒドラジン、またはそれら
の誘導体が過剰の状態で保存しても同様の効果が得られ
る。この気相成長装置から反応室1がないハロゲン化ア
ンモニウム除去装置単体として、既存の気相成長装置に
設けることもできる。その構成は、シラン化合物と、ア
ンモニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体からな
る群から選ばれる化合物と、を含有する原料ガスが供給
され、前記原料ガスを反応させる反応室と、前記反応に
よって生成される反応ガスからハロゲン化アンモニウム
を除去する除去装置と、前記反応ガスから前記ハロゲン
化アンモニウムが除去されたガスを、前記除去装置から
排出するガス排出装置と、からなるものである。原料ガ
スが反応室に供給され混合され、所定の化学反応条件下
で化学反応をおこす。除去装置によって、化学反応によ
っって生成された反応ガスからハロゲン化アンモニウム
を除去する。除去する手段として上述した手段と同様で
ある。
The gas generated by the preliminary reaction is decomposed by a reverse reaction or a unimolecular decomposition reaction to produce ammonia,
Produces hydrazine, or derivatives thereof. Therefore, the decomposition of the generated gas can be suppressed by adding ammonia, hydrazine, or a derivative thereof to the gas after the preliminary reaction. The same effect can be obtained even if the gas generated by the preliminary reaction is stored in an excess amount of ammonia, hydrazine, or a derivative thereof. An ammonium halide removing device alone without the reaction chamber 1 from this vapor phase growth apparatus can be provided in an existing vapor phase growth apparatus. The constitution is such that a source gas containing a silane compound and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof is supplied, a reaction chamber for reacting the source gas, and a reaction generated by the reaction. A removing device for removing the ammonium halide from the gas; and a gas discharging device for discharging the gas from which the ammonium halide has been removed from the reaction gas from the removing device. Source gases are supplied to the reaction chamber and mixed, and cause a chemical reaction under predetermined chemical reaction conditions. The removing device removes the ammonium halide from the reaction gas generated by the chemical reaction. The means for removing is the same as the means described above.

【0020】塩化アンモニウムが除去された反応ガスを
反応室からガス排出装置によって、排出する。排出され
た反応ガスは、成膜されるべき基板が配置される反応室
に供給することもできる。除去装置は、反応室の内部に
設けられていても、外部に設けれていても構わない。ま
た、ガス排出装置は、反応室内外に設けられるポンプに
よって、反応後のガスを押し出す、あるいは引き出すこ
とによって排出する。このような構成、動作によって、
既存の気相成長装置に新たに設けるだけでよく、容易に
設置・動作させることができる。第3の気相成長方法 <ケイ素と窒素を含有する化合物>本発明の第3の気相
成長方法は、ケイ素と窒素とを含有する化合物を原料ガ
スとして用いる。このような化合物は、ケイ素と窒素と
を含有し、かつ気相成長方法に用いたときに気体として
扱うことができるものであれば任意のものを用いること
ができる。このような化合物のうち、下式(16)で表
される化合物が好ましい。
The reaction gas from which ammonium chloride has been removed is discharged from the reaction chamber by a gas discharge device. The discharged reaction gas can be supplied to a reaction chamber in which a substrate on which a film is to be formed is arranged. The removing device may be provided inside the reaction chamber or may be provided outside. Further, the gas discharge device discharges the gas after the reaction by pushing or pulling the gas after the reaction by a pump provided inside and outside the reaction chamber. With such a configuration and operation,
It is only necessary to newly provide an existing vapor phase growth apparatus, and the apparatus can be easily installed and operated. Third vapor phase growth method <Compound containing silicon and nitrogen> In the third vapor phase growth method of the present invention, a compound containing silicon and nitrogen is used as a source gas. Any such compound can be used as long as it contains silicon and nitrogen and can be treated as a gas when used in a vapor phase growth method. Among such compounds, a compound represented by the following formula (16) is preferable.

【化16】 ここで、kは1ないし4であり、R2はそれぞれ、H、
F、フッ素置換されていてもよい炭素数1乃至3の炭化
水素基、炭素数1〜3の炭化水素基で置換されていても
よいアミノ基であり、すべてのR2は同一でも異なって
いてもよく、すべてのR2のうち少なくとも一つは炭素
数1乃至3の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ
基である。
Embedded image Here, k is 1 to 4, and R2 is H,
F is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted by fluorine, or an amino group which may be substituted by a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and all R2s may be the same or different At least one of all R2 is an amino group which may be substituted by a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.

【0021】R2としては、フッ素化された炭化水素基
なども用いることができるが、分子量があまり大きい
と、気化させるのが困難となり、取り扱い性に問題があ
り得るので注意が必要である。また、式(17)の化合
物は、必要に応じて塩素化されていてもよいが、塩化ア
ンモニウムの発生のような問題が起こりうるので注意が
必要である。このような化合物の具体的な例は、H2N
SiH2NH2、H2NSiH2NHCH3、H2NS
iH3、H2NSiH2CH3、およびその他が挙げら
れる。これらの化合物は任意に組み合わせて用いること
もできる。 <第3の気相成長方法>本発明の第3の気相成長方法
は、ケイ素と窒素とを含む化合物を原料ガスとして、用
いるほかは、他の気相成長方法と同様の方法で行うこと
ができる。気相成長反応を実施する反応条件は、温度5
00乃至1000℃、圧力0.1乃至760Torrで
ある。これらの条件を制御することで、形成される窒化
ケイ素膜の組成を制御できるのは、前記した第1、第2
の気相成長方法と同様である。第4の気相成長方法 SiH4−x(NH2)x(但し、x≧2)、あるいは
SiH2NH、あるいはSi(NH)2、あるいは(S
iH2NH)x、あるいはNH2(SiH2NH)xS
iH2NH2(但し、x>1)、あるいはSiH4−x
(NHR)x(但し、x≧2)、あるいはSiH4−x
−y(NH2)x(NHR)y(但し、x+y≦4、x
≧1、y≧1)、あるいはSixNyHz(但し、y≧
2)、あるいはSixNyHzFuであり、Rは、H、
F、フッ素の置換が可能な炭素数1乃至3の炭化水素基
である反応ガスを反応室に供給する工程と、前記反応ガ
スを用いて、前記反応室内に配置される基板上に窒化ケ
イ素膜を形成する工程と、を有する気相成長方法であ
る。
As R2, a fluorinated hydrocarbon group or the like can be used. However, if the molecular weight is too large, it is difficult to vaporize the compound, and care should be taken because handling may be problematic. In addition, the compound of the formula (17) may be chlorinated if necessary, but care must be taken since problems such as generation of ammonium chloride may occur. A specific example of such a compound is H2N
SiH2NH2, H2NSiH2NHCH3, H2NS
iH3, H2NSiH2CH3, and others. These compounds can be used in any combination. <Third vapor phase epitaxy method> The third vapor phase epitaxy method of the present invention is performed in the same manner as other vapor phase epitaxy methods except that a compound containing silicon and nitrogen is used as a source gas. Can be. The reaction conditions for carrying out the vapor phase growth reaction are:
The temperature is from 00 to 1000 ° C. and the pressure is from 0.1 to 760 Torr. By controlling these conditions, the composition of the silicon nitride film to be formed can be controlled by the above-described first and second compositions.
Is the same as the vapor phase growth method. Fourth vapor phase growth method SiH4-x (NH2) x (where x ≧ 2), or SiH2NH, or Si (NH) 2, or (S
iH2NH) x or NH2 (SiH2NH) xS
iH2NH2 (where x> 1) or SiH4-x
(NHR) x (where x ≧ 2) or SiH4-x
−y (NH2) x (NHR) y (where x + y ≦ 4, x
≧ 1, y ≧ 1) or SixNyHz (however, y ≧
2) or SixNyHzFu, where R is H,
F, a step of supplying a reaction gas, which is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms capable of substituting fluorine, to a reaction chamber; and using the reaction gas, a silicon nitride film on a substrate disposed in the reaction chamber. And a step of forming.

【0022】原料ガス中にCl原子を含んでおらず、化
学反応によって塩化アンモニウムが生成されることがな
いため、基板上に良好な窒化ケイ素膜を成膜することが
できる。原料ガスにNH3、あるいはヒドラジンもしく
はそれら誘導体、またはHClを供給してもよい。ま
た、本発明において、トレンチ内のカバレッジがよい成
膜種は、反応性が低いため、反応器からの排気ガス中に
も含まれている場合が多い。このような場合には、図9
のような気相成長装置を用いることもできる。ここで、
図9は、原料として、ハロゲン化されたシラン化合物
と、アンモニア、ヒドラジン、およびそれらの誘導体か
らなる化合物を呼び反応させる場合の例である。ここで
は排気ガスが分離器に通され、分離された成膜種がその
まま、または貯蔵された後に反応器にもう一度供給され
る。排気ガスから成膜種を分離する手段としては、膜分
離、吸着、蒸留、等が挙げられる。分離手段としては、
膜分離を用いる場合の例を説明すると以下の通りであ
る。予備反応器5から供給されたガスは、反応器1にお
いて成膜に供され、未反応ガスが反応器から排出され
る。反応器1内の圧力は、圧力調整弁9により所定の圧
力に保たれている。排気されたガスはポンプ10により
加圧される。加圧されたガスはフィルタ11を通り、固
体性分が除去された後に膜分離器12Aに供給される。
Since the source gas does not contain Cl atoms and ammonium chloride is not generated by a chemical reaction, a good silicon nitride film can be formed on the substrate. NH3, hydrazine or a derivative thereof, or HCl may be supplied to the source gas. Further, in the present invention, a film-forming species having good coverage in the trench has low reactivity, and is therefore often included in exhaust gas from the reactor. In such a case, FIG.
It is also possible to use a vapor phase growth apparatus such as that described above. here,
FIG. 9 shows an example in which a halogenated silane compound is reacted with a compound comprising ammonia, hydrazine, and a derivative thereof as a raw material. Here, the exhaust gas is passed through a separator, and the separated film-forming species are supplied to the reactor again as it is or after being stored. Means for separating film-forming species from exhaust gas include membrane separation, adsorption, distillation, and the like. As the separation means,
An example in which membrane separation is used will be described below. The gas supplied from the preliminary reactor 5 is used for film formation in the reactor 1, and unreacted gas is discharged from the reactor. The pressure in the reactor 1 is maintained at a predetermined pressure by a pressure regulating valve 9. The exhausted gas is pressurized by the pump 10. The pressurized gas passes through the filter 11 and is supplied to the membrane separator 12A after the solid components are removed.

【0023】膜分離器12では半透膜により、予備反応
器5から供給される主成分よりも分子量の小さいものが
まず分離され、処理済のガスは更に膜分離器12Bで分
子量の大きなものが分離される。予備反応器5から供給
される主成分に比べて分子量の小さいものと分子量の大
きなものはポンプ13により排出される。予備反応器5
から供給される主成分とほぼ等しい分子量を有するガス
は、吸着剤が充填されている精製器14で不純物が除去
されて精製される。精製されたガスは、圧力調整器18
によって圧力調整された後に、反応器1に供給される。
本例では、予備反応器5で生成されるガスを例にした
が、他のガスの場合でも同様の方法で排気ガスから成膜
種を回収することができる。また、分離装置としては膜
分離以外の方法を用いることもできる。
In the membrane separator 12, a gas having a smaller molecular weight than the main component supplied from the pre-reactor 5 is first separated by the semipermeable membrane, and the treated gas is further separated into a gas having a larger molecular weight in the membrane separator 12B. Separated. Those having a smaller molecular weight and those having a larger molecular weight than the main components supplied from the preliminary reactor 5 are discharged by the pump 13. Preliminary reactor 5
The gas having a molecular weight substantially equal to that of the main component supplied from is purified by removing impurities in the purifier 14 filled with the adsorbent. The purified gas is supplied to the pressure regulator 18
After the pressure is adjusted by the above, the mixture is supplied to the reactor 1.
In this example, the gas generated in the preliminary reactor 5 is described as an example. However, in the case of other gases, the film-forming species can be recovered from the exhaust gas in the same manner. Further, a method other than the membrane separation can be used as the separation device.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】実施例1 原料ガスとして、Si2H6とH2NNHCH3(以下
MMHという)とを用いてN2をキャリアガスとして窒
化ケイ素膜の成膜を行った。成膜温度600℃〜700
℃、圧力38Torr、ウエハ回転数5000rpm以
下の範囲で図2に示すようなカバレッジの良いSiNx
膜を得ることができた。図2は、基板上の凹部におい
ても、均一な膜厚の被膜が得られることを示す図であ
る。また、図3乃至5に示すように温度、回転数、原料
ガス流量を変化させることにより、窒化ケイ素膜の組成
を制御することが可能であった。図3は、基板の温度を
変化させた場合の膜のSi/N比の変化を示す図であ
る。成膜条件はSi2H6の流量が100ccm、MM
Hの流量が1.5リットルm、N2の流量が7リットル
m、ウェハ回転数1200rpm、圧力が38Torr
であった。この図に示す範囲では、温度を上昇させると
Si/N比が微増傾向にあることがわかる。図4は、タ
ーンテーブルの回転速度を変化させた場合の膜のSi/
N比の変化を示す図である。成膜条件は、Si2H6の
流量が100ccm、MMHの流量が1.5リットル
m、N2の流量が7リットルm、圧力が38Torr、
温度が640℃であった。ウェハの回転数によりSi/
N比が変動することがわかる。
Embodiment 1 A silicon nitride film was formed using Si2H6 and H2NNHCH3 (hereinafter referred to as MMH) as source gases and N2 as a carrier gas. Film formation temperature 600 ° C-700
SiNx with good coverage as shown in FIG. 2 in the range of ℃, pressure 38 Torr, wafer rotation speed 5000 rpm or less.
A film could be obtained. FIG. 2 is a diagram showing that a film having a uniform thickness can be obtained even in a concave portion on a substrate. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, it was possible to control the composition of the silicon nitride film by changing the temperature, the number of revolutions, and the flow rate of the source gas. FIG. 3 is a diagram showing a change in the Si / N ratio of the film when the temperature of the substrate is changed. The film formation conditions are as follows: the flow rate of Si2H6 is 100 ccm;
The flow rate of H is 1.5 liter m, the flow rate of N2 is 7 liter m, the wafer rotation speed is 1200 rpm, and the pressure is 38 Torr.
Met. In the range shown in this figure, it can be seen that the Si / N ratio tends to increase slightly when the temperature is increased. FIG. 4 shows the Si / of the film when the rotation speed of the turntable was changed.
It is a figure showing change of N ratio. The film formation conditions were as follows: the flow rate of Si2H6 was 100 ccm, the flow rate of MMH was 1.5 liters, the flow rate of N2 was 7 liters, the pressure was 38 Torr,
The temperature was 640 ° C. Depending on the rotation speed of the wafer, Si /
It can be seen that the N ratio fluctuates.

【0025】図5は、MMHの流量を変化させた場合の
Si/N比の変化を示す図である。成膜条件はSi2H
6の流量が100ccm、N2の流量が7リットルm、
ウェハ回転数1200rpm、圧力が38Torr、温
度が640℃であった。この図に示す範囲ではMMHの
流量を増加させるとSi/N比が微減傾向にあることが
わかる。なお、これらの成膜実験において、反応室内部
や排気管内面に塩化アンモニウムの付着は認められなか
った。実施例2 原料ガスとしてSiH2Cl2とNH3とを用いて、図
6に示す予備反応器で予備反応を行わせたガスを供給し
て、窒化ケイ素膜の成膜を行った。予備反応器5の温度
は室温程度である。予備反応器5内で塩化アンモニウム
の生成がおこり、予備反応器5内壁に付着した。予備反
応器5の管径を十分大きくしてあり、閉塞しないように
している。複数の予備反応器5を切り替えて用いて、装
置を停止させずに予備反応器5内に付着した塩化アンモ
ニウムを除去可能なようにしている、成膜温度800℃
でカバレッジが良好な窒化ケイ素膜を得ることができ
た。反応室1内に塩化アンモニウムの付着は認められな
かった。排気配管内面にわずかな塩化アンモニウムの析
出が認められたが、予備反応室5と反応室1間の配管の
一部を0℃に保つことにより、排気配管内面への塩化ア
ンモニウムの析出は認められなくなった。
FIG. 5 is a diagram showing a change in the Si / N ratio when the flow rate of MMH is changed. Film formation conditions are Si2H
6, the flow rate of 100 ccm, the flow rate of N2 is 7 liters m,
The wafer rotation speed was 1200 rpm, the pressure was 38 Torr, and the temperature was 640 ° C. In the range shown in this figure, it can be seen that when the flow rate of MMH is increased, the Si / N ratio tends to slightly decrease. In these film forming experiments, adhesion of ammonium chloride was not recognized on the inside of the reaction chamber or the inner surface of the exhaust pipe. Example 2 A silicon nitride film was formed by using SiH 2 Cl 2 and NH 3 as source gases and supplying a gas which had been subjected to a preliminary reaction in a preliminary reactor shown in FIG. The temperature of the preliminary reactor 5 is about room temperature. Ammonium chloride was generated in the pre-reactor 5 and adhered to the inner wall of the pre-reactor 5. The tube diameter of the pre-reactor 5 is made sufficiently large so as not to block. A plurality of pre-reactors 5 are switched and used so that ammonium chloride adhering to the pre-reactors 5 can be removed without stopping the apparatus.
As a result, a silicon nitride film having good coverage could be obtained. No adhesion of ammonium chloride was observed in the reaction chamber 1. Although slight precipitation of ammonium chloride was observed on the inner surface of the exhaust pipe, precipitation of ammonium chloride on the inner surface of the exhaust pipe was observed by maintaining a part of the pipe between the preliminary reaction chamber 5 and the reaction chamber 1 at 0 ° C. lost.

【0026】また、SiH4とを減圧もしくは大気圧付
近の圧力、700℃程度の温度条件、滞留時間0.1〜
1秒程度になるように予備反応管で反応させた後に、気
相成長装置に供給した所、カバレッジのよい所望の成膜
を得ることができた。実施例3 原料ガスとして、H2NSiH2NH2、H2NSiH
2NHCH3、H2NSiH3またはH2NSiH2C
H3をそれぞれ供給して、通常の気相成長方法で基質上
に窒化ケイ素膜を形成させた。いずれの場合もカバレッ
ジがよく、反応生成物の付着を抑制することができた。
Further, SiH4 is decompressed or reduced to a pressure near the atmospheric pressure, a temperature condition of about 700 ° C., and a residence time of 0.1 to
After reacting in a preliminary reaction tube for about 1 second and supplying it to a vapor phase growth apparatus, a desired film with good coverage could be obtained. Example 3 H2NSiH2NH2, H2NSiH as source gas
2NHCH3, H2NSiH3 or H2NSiH2C
H3 was supplied, and a silicon nitride film was formed on the substrate by a normal vapor deposition method. In each case, the coverage was good and the adhesion of the reaction product could be suppressed.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、気相成長方法による半
導体デバイス製造における歩留まり、および装置の生産
性を大幅に向上させることができる。
According to the present invention, the yield in manufacturing semiconductor devices by the vapor phase growth method and the productivity of the apparatus can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の気相成長方法に用いることのできる気
相成長装置を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing a vapor phase growth apparatus that can be used in the vapor phase growth method of the present invention.

【図2】本発明の気相成長方法によって形成された窒化
ケイ素膜の断面模式図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a silicon nitride film formed by a vapor deposition method of the present invention.

【図3】本発明の気相成長方法において、温度を変化さ
せたときの窒化ケイ素膜の組成変化を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a change in the composition of a silicon nitride film when the temperature is changed in the vapor phase growth method of the present invention.

【図4】本発明の気相成長方法において、ウェハの回転
数を変化させたときの窒化ケイ素膜の組成変化を示す
図。
FIG. 4 is a view showing a change in the composition of a silicon nitride film when the number of rotations of a wafer is changed in the vapor phase growth method of the present invention.

【図5】本発明の気相成長方法において、原料ガスであ
るヒドラジンの供給量を変化させたときの窒化ケイ素膜
の組成変化を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a change in the composition of a silicon nitride film when the supply amount of hydrazine as a source gas is changed in the vapor phase growth method of the present invention.

【図6】本発明の気相成長装置の一例を示す模式図。FIG. 6 is a schematic view showing one example of a vapor phase growth apparatus of the present invention.

【図7】本発明の気相成長装置に用いることのできる予
備反応装置を示す模式図。
FIG. 7 is a schematic view showing a preliminary reactor that can be used in the vapor phase growth apparatus of the present invention.

【図8】本発明の気相成長装置に用いることのできる予
備反応装置を示す模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a preliminary reaction apparatus that can be used in the vapor phase growth apparatus of the present invention.

【図9】排気ガス中から成膜種を回収する手段を具備し
てなる、本発明の気相成長装置の一例を示す模式図。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a vapor phase growth apparatus of the present invention, which is provided with a unit for collecting a film-forming species from exhaust gas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応室 2 基板 3 ターンテーブル 4 ヒータ 5 予備反応室 6 第2の予備反応室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 2 Substrate 3 Turntable 4 Heater 5 Preliminary reaction chamber 6 Second preliminary reaction chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉置 直樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 大嶺 俊光 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Naoki Tamaki 1st address, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Toshimitsu Omine Toshiba Komine Toshiba, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 1 town Toshiba R & D Center

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】SiH4−x(NH2)x(但し、x≧
2)、あるいはSiH2NH、あるいはSi(NH)
2、あるいは(SiH2NH)x、あるいはNH2(S
iH2NH)xSiH2NH2(但し、x>1)、ある
いはSiH4−x(NHR)x(但し、x≧2)、ある
いはSiH4−x−y(NH2)x(NHR)y(但
し、x+y≦4、x≧1、y≧1)、あるいはSixN
yHz(但し、y≧2)、あるいはSixNyHzFu
であり、Rは、H、F、フッ素の置換が可能な炭素数1
乃至3の炭化水素基である反応ガスを反応室に供給する
工程と、前記反応ガスを用いて、前記反応室内に配置さ
れる基板上に窒化ケイ素膜を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする気相成長方法。
(1) SiH4-x (NH2) x (where x ≧
2) or SiH2NH or Si (NH)
2, or (SiH2NH) x, or NH2 (S
iH2NH) xSiH2NH2 (where x> 1), SiH4-x (NHR) x (where x ≧ 2), or SiH4-xy (NH2) x (NHR) y (where x + y ≦ 4, x ≧ 1, y ≧ 1) or SixN
yHz (where y ≧ 2) or SixNyHzFu
R is H, F or a carbon atom capable of substituting fluorine for 1
Supplying a reaction gas that is a hydrocarbon group of any one of (1) to (3) to the reaction chamber; and forming a silicon nitride film on a substrate placed in the reaction chamber using the reaction gas. Vapor growth method.
【請求項2】NH3、あるいはヒドラジンもしくはそれ
ら誘導体、またはHClを供給することを特徴とする請
求項1記載の気相成長方法。
2. The vapor phase growth method according to claim 1, wherein NH3, hydrazine or a derivative thereof, or HCl is supplied.
【請求項3】ハロゲン化されたシラン化合物と、アンモ
ニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体からなる群
から選ばれる化合物と、を原料ガスとして、予備反応室
に供給する工程と、 前記予備反応室で、ハロゲン化されたシラン化合物と、
アンモニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体から
なる群から選ばれる化合物と、を反応させる工程と、前
記反応によって生成されるハロゲン化アンモニウムを除
去する工程と、前記ハロゲン化アンモニウムが除去され
た反応ガスを反応室に供給する工程と、前記反応ガスを
用いて、前記反応室内に配置される基板上に窒化ケイ素
膜を形成する工程と、を有することを特徴とする気相成
長方法。
3. A step of supplying a halogenated silane compound and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof as a raw material gas to a preliminary reaction chamber; A silane compound,
Reacting ammonia or a compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof; removing ammonium halide generated by the reaction; and reacting the reaction gas from which the ammonium halide has been removed with a reaction chamber. And a step of forming a silicon nitride film on a substrate disposed in the reaction chamber using the reaction gas.
【請求項4】前記ヒドラジンまたはその誘導体からなる
群から選ばれる化合物が、下式(1)で表される化合物
であることを特徴とする請求項3記載の気相成長方法。 【化1】 ここで、R1は、それぞれ、H、F、フッ素置換されて
いてもよい炭素数1乃至3の炭化水素基であり、4つの
R1は同一でも異なっていてもよい。
4. The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof is a compound represented by the following formula (1). Embedded image Here, R1 is H, F, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted by fluorine, and the four R1s may be the same or different.
【請求項5】前記ハロゲン化アンモニウムが除去された
反応ガスに、ハロゲン化水素ガスを混合し、前記基板上
に窒化ケイ素膜を形成することを特徴とする請求項3に
記載の気相成長方法。
5. The vapor phase growth method according to claim 3, wherein a hydrogen halide gas is mixed with the reaction gas from which the ammonium halide has been removed to form a silicon nitride film on the substrate. .
【請求項6】前記シラン化合物が、Clを含有すること
を特徴とする請求項3に記載の気相成長方法。
6. The method according to claim 3, wherein the silane compound contains Cl.
【請求項7】前記予備反応室に供給される前記シラン化
合物の供給量に対し、前記予備反応室に供給されるアン
モニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体からなる
群から選ばれる化合物の供給量が、前記シラン化合物の
反応当量以上の供給量であることを特徴とする請求項3
記載の気相成長方法。
7. A supply amount of a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof supplied to the preliminary reaction chamber with respect to a supply amount of the silane compound supplied to the preliminary reaction chamber, 4. The supply amount of the silane compound is not less than the reaction equivalent.
The vapor phase growth method according to the above.
【請求項8】前記予備反応室内での反応によって生成さ
れるガスが、アンモニアあるいはヒドラジン誘導体を含
んでいることを特徴とする請求項3記載の気相成長方
法。
8. The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the gas generated by the reaction in the preliminary reaction chamber contains ammonia or a hydrazine derivative.
【請求項9】前記予備反応室内での反応によって生成さ
れるガスを、前記反応室に供給する前に、前記基板上に
成膜される膜の成膜温度と、ほぼ同じ温度に保持される
反応部に導入されることを特徴とする請求項3記載の気
相成長方法。
9. A gas generated by a reaction in the preliminary reaction chamber is maintained at a temperature substantially equal to a film forming temperature of a film formed on the substrate before being supplied to the reaction chamber. 4. The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the method is introduced into a reaction section.
【請求項10】前記シラン化合物は、SiH4−x(N
H2)x(但し、x≧2)、あるいはSiH2NH、あ
るいはSi(NH)2、あるいは(SiH2NH)x、
あるいはNH2(SiH2NH)xSiH2NH2(但
し、x>1)、あるいはSiH4−x(NHR)x(但
し、x≧2)、あるいはSiH4−x−y(NH2)x
(NHR)y(但し、x+y≦4、x≧1、y≧1)、
あるいはSixNyHz(但し、y≧2)、あるいはS
ixNyHzFuであることを特徴とする請求項3記載
の気相成長方法。ここで、Rは、H、F、フッ素の置換
が可能な炭素数1乃至3の炭化水素基である。
10. The silane compound is SiH4-x (N
H2) x (where x ≧ 2), or SiH2NH, or Si (NH) 2, or (SiH2NH) x,
Alternatively, NH2 (SiH2NH) xSiH2NH2 (where x> 1), SiH4-x (NHR) x (where x ≧ 2), or SiH4-xy (NH2) x
(NHR) y (where x + y ≦ 4, x ≧ 1, y ≧ 1),
Or SixNyHz (however, y ≧ 2) or S
4. The method according to claim 3, wherein the method is ixNyHzFu. Here, R is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which can be substituted with H, F and fluorine.
【請求項11】前記予備反応室に供給されるガス中に
は、ケイ素化ヒドラジンを少なくとも一分子有している
ことを特徴とする請求項3記載の気相成長方法。
11. The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the gas supplied to the preliminary reaction chamber contains at least one molecule of siliconized hydrazine.
【請求項12】前記分子と、アンモニアあるいはHCl
とを、前記予備反応室に供給し、前記基板上に、窒化ケ
イ素膜を成膜させることを特徴とする請求項3記載の気
相成長方法。
12. The method according to claim 12, wherein said molecule is combined with ammonia or HCl.
And supplying the silicon nitride film to the preliminary reaction chamber to form a silicon nitride film on the substrate.
【請求項13】シラン化合物を供給する供給源と、 アンモニア、あるいはヒドラジンまたはその誘導体から
なる群から選ばれる化合物と、を供給する供給源と、 前記シラン化合物と、前記アンモニア、あるいはヒドラ
ジンまたはその誘導体からなる群から選ばれる化合物
と、を反応させる予備反応室と、 前記反応によって生成される反応ガスからハロゲン化ア
ンモニウムを除去する除去装置と、 前記反応ガスから前記ハロゲン化アンモニウムが除去さ
れた反応ガスを用いて、内部に配置された基板上に窒化
ケイ素膜を形成させる反応室と、を設けることを特徴と
する気相成長装置。
13. A supply source for supplying a silane compound, a supply source for supplying a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof, and a supply source for supplying the silane compound and the ammonia or hydrazine or a derivative thereof. A pre-reaction chamber for reacting a compound selected from the group consisting of: a removing device for removing ammonium halide from a reaction gas generated by the reaction; and a reaction gas from which the ammonium halide is removed from the reaction gas. And a reaction chamber for forming a silicon nitride film on a substrate disposed therein using the method.
【請求項14】前記シラン化合物は、SiH4−x(N
H2)x(但し、x≧2)、あるいはSiH2NH、あ
るいはSi(NH)2、あるいは(SiH2NH)x、
あるいはNH2(SiH2NH)xSiH2NH2(但
し、x>1)、あるいはSiH4−x(NHR)x(但
し、x≧2)、あるいはSiH4−x−y(NH2)x
(NHR)y(但し、x+y≦4、x≧1、y≧1)、
あるいはSixNyHz(但し、y≧2)、あるいはS
ixNyHzFuであることを特徴とする請求項13記
載の気相成長装置。ここで、Rは、H、F、フッ素の置
換が可能な炭素数1乃至3の炭化水素基である。
14. The silane compound is SiH4-x (N
H2) x (where x ≧ 2), or SiH2NH, or Si (NH) 2, or (SiH2NH) x,
Alternatively, NH2 (SiH2NH) xSiH2NH2 (where x> 1), SiH4-x (NHR) x (where x ≧ 2), or SiH4-xy (NH2) x
(NHR) y (where x + y ≦ 4, x ≧ 1, y ≧ 1),
Or SixNyHz (however, y ≧ 2) or S
14. The vapor phase growth apparatus according to claim 13, wherein the apparatus is ixNyHzFu. Here, R is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which can be substituted with H, F and fluorine.
【請求項15】前記ヒドラジンまたはその誘導体からな
る群から選ばれる化合物が、下式(2)で表される化合
物であることを特徴とする請求項13記載の気相成長装
置。 【化2】 ここで、R1は、それぞれ、H、F、フッ素置換されて
いてもよい炭素数1乃至3の炭化水素基であり、4つの
R1は同一でも異なっていてもよい。
15. The vapor phase growth apparatus according to claim 13, wherein the compound selected from the group consisting of hydrazine or a derivative thereof is a compound represented by the following formula (2). Embedded image Here, R1 is H, F, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted by fluorine, and the four R1s may be the same or different.
【請求項16】前記予備反応室に供給される原料ガス中
には、ケイ素化ヒドラジンが少なくとも一分子有してい
ることを特徴とする請求項13記載の気相成長装置。
16. The vapor phase growth apparatus according to claim 13, wherein the raw material gas supplied to the preliminary reaction chamber has at least one molecule of hydrazine silicide.
【請求項17】前記分子と、アンモニアあるいはHCl
とを前記予備反応室に供給し、前記基板上に、窒化ケイ
素膜を成膜させることを特徴とする請求項16記載の気
相成長装置。
17. The method according to claim 17, wherein the molecule is ammonia or HCl.
17. The vapor-phase growth apparatus according to claim 16, wherein the gas is supplied to the preliminary reaction chamber, and a silicon nitride film is formed on the substrate.
【請求項18】シラン化合物と、アンモニア、あるいは
ヒドラジンまたはその誘導体からなる群から選ばれる化
合物と、を含有する原料ガスが供給され、前記原料ガス
を反応させる反応室と、前記反応によって生成される反
応ガスからハロゲン化アンモニウムを除去する除去装置
と、前記反応ガスから前記ハロゲン化アンモニウムが除
去されたガスを、前記除去装置から排出するガス排出装
置と、を有することを特徴とするハロゲン化アンモニウ
ム除去装置。
18. A raw material gas containing a silane compound and a compound selected from the group consisting of ammonia or hydrazine or a derivative thereof is supplied, a reaction chamber for reacting the raw material gas, and a reaction chamber formed by the reaction. A removing device for removing ammonium halide from a reaction gas, and a gas discharging device for discharging a gas from which the ammonium halide has been removed from the reaction gas, from the removing device, comprising: apparatus.
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