JP2000303174A - 炭化ケイ素膜の形成方法 - Google Patents
炭化ケイ素膜の形成方法Info
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- JP2000303174A JP2000303174A JP10871899A JP10871899A JP2000303174A JP 2000303174 A JP2000303174 A JP 2000303174A JP 10871899 A JP10871899 A JP 10871899A JP 10871899 A JP10871899 A JP 10871899A JP 2000303174 A JP2000303174 A JP 2000303174A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】結晶性に優れた炭化ケイ素膜を、各種の基体上
に比較的低温度で簡単に形成できる方法を提供する。 【解決手段】メチルシランを励起して得られるシラエチ
レンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレン
イオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオ
ンビームを基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素
膜の形成方法。
に比較的低温度で簡単に形成できる方法を提供する。 【解決手段】メチルシランを励起して得られるシラエチ
レンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレン
イオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオ
ンビームを基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素
膜の形成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化ケイ素膜の形
成方法に関する。
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素は、電気的、熱的、機械的に
優れた特性を有し、多くの分野で実用化されている。
優れた特性を有し、多くの分野で実用化されている。
【０００３】炭化ケイ素膜の形成方法としては、例え
ば、基体温度を１３００℃以上として、ＣＶＤ法によっ
て成膜する方法が試みられているが、より低温で炭化ケ
イ素膜を形成できる方法が望まれている。
ば、基体温度を１３００℃以上として、ＣＶＤ法によっ
て成膜する方法が試みられているが、より低温で炭化ケ
イ素膜を形成できる方法が望まれている。
【０００４】又、炭化ケイ素の電気的特性を生かして電
子デバイス用材料として利用するためには、結晶性に優
れた炭化ケイ素膜が必要となるが、結晶性の良好な炭化
ケイ素薄膜を簡単な方法で形成するための技術は、いま
だ完成するに至っていない。
子デバイス用材料として利用するためには、結晶性に優
れた炭化ケイ素膜が必要となるが、結晶性の良好な炭化
ケイ素薄膜を簡単な方法で形成するための技術は、いま
だ完成するに至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
結晶性に優れた炭化ケイ素膜を、各種の基体上に比較的
低温度で簡単に形成できる方法を提供することである。
結晶性に優れた炭化ケイ素膜を、各種の基体上に比較的
低温度で簡単に形成できる方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述したよ
うな技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、減圧容
器中で、メチルシランを励起して得られるシラエチレン
イオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオ
ンから選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオンビ
ームを基体表面に照射する場合に、結晶性に優れた炭化
ケイ素膜を比較的低い基体温度で形成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
うな技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、減圧容
器中で、メチルシランを励起して得られるシラエチレン
イオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオ
ンから選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオンビ
ームを基体表面に照射する場合に、結晶性に優れた炭化
ケイ素膜を比較的低い基体温度で形成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち、本発明は、下記の炭化ケイ素膜の形
成方法、及び炭化ケイ素膜を提供するものである。１．
メチルシランを励起して得られる、シラエチレンイオ
ン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンか
ら選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオンビーム
を基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素膜の形成
方法。２．イオンビームが、全プラスイオン中、シラエ
チレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレ
ンイオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを少なく
とも１％含むものである上記項１に記載の方法。３．上
記項１又は２の方法で形成できる、１ｎｍ〜１００μｍ
の膜厚を有する炭化ケイ素膜。
成方法、及び炭化ケイ素膜を提供するものである。１．
メチルシランを励起して得られる、シラエチレンイオ
ン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンか
ら選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオンビーム
を基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素膜の形成
方法。２．イオンビームが、全プラスイオン中、シラエ
チレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレ
ンイオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを少なく
とも１％含むものである上記項１に記載の方法。３．上
記項１又は２の方法で形成できる、１ｎｍ〜１００μｍ
の膜厚を有する炭化ケイ素膜。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の方法では、メチルシラン
を励起して得られるシラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンから選ばれた少なく
とも一種のイオンを含むイオンビームを用いることが必
要である。ここで、シラエチレンイオンとは、化学式：
ＳｉＨ2ＣＨ2 +で表されるものであり、メチルシリレン
イオンとは、化学式：ＳｉＨＣＨ3 +で表されるものであ
り、シリルメチレンイオンとは、化学式：ＳｉＨ3ＣＨ+
で表されるものであり、いずれのイオンも、ケイ素原
子、炭素原子及び水素原子を、１：１：４の原子比で含
み、電荷が＋１のイオンである。
を励起して得られるシラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンから選ばれた少なく
とも一種のイオンを含むイオンビームを用いることが必
要である。ここで、シラエチレンイオンとは、化学式：
ＳｉＨ2ＣＨ2 +で表されるものであり、メチルシリレン
イオンとは、化学式：ＳｉＨＣＨ3 +で表されるものであ
り、シリルメチレンイオンとは、化学式：ＳｉＨ3ＣＨ+
で表されるものであり、いずれのイオンも、ケイ素原
子、炭素原子及び水素原子を、１：１：４の原子比で含
み、電荷が＋１のイオンである。
【０００９】シラエチレンイオン、メチルシリレンイオ
ン及びシリルメチレンイオンは、イオン発生装置内にお
いて、メチルシランを励起することによって形成でき
る。メチルシランを励起することによって、メチルシラ
ンは１価に帯電し、さらに水素分子が脱離して、シラエ
チレンイオンが生成する。その後、一部がメチルシリレ
ンイオン又はシリルメチレンイオンに変化する。この際
に、励起条件に応じて、シラエチレンイオン、メチルシ
リレンイオン及びシリルメチレンイオンの内のいずれか
一種又は二種以上を含むイオンビームが形成される。本
発明では、イオンビーム中にシラエチレンイオン、メチ
ルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの内のいず
れか一種又は二種以上が存在すれば良く、これらのイオ
ンの混合割合については、特に限定はない。
ン及びシリルメチレンイオンは、イオン発生装置内にお
いて、メチルシランを励起することによって形成でき
る。メチルシランを励起することによって、メチルシラ
ンは１価に帯電し、さらに水素分子が脱離して、シラエ
チレンイオンが生成する。その後、一部がメチルシリレ
ンイオン又はシリルメチレンイオンに変化する。この際
に、励起条件に応じて、シラエチレンイオン、メチルシ
リレンイオン及びシリルメチレンイオンの内のいずれか
一種又は二種以上を含むイオンビームが形成される。本
発明では、イオンビーム中にシラエチレンイオン、メチ
ルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの内のいず
れか一種又は二種以上が存在すれば良く、これらのイオ
ンの混合割合については、特に限定はない。
【００１０】尚、メチルシランを励起してイオンビーム
を形成する場合には、脱離した水素分子は、イオン化さ
れていないため、イオンビーム中には混入しない。この
ため、このイオンビームを用いて形成される炭化ケイ素
膜には、水素が混入することがなく、優れた特性の炭化
ケイ素膜となる。
を形成する場合には、脱離した水素分子は、イオン化さ
れていないため、イオンビーム中には混入しない。この
ため、このイオンビームを用いて形成される炭化ケイ素
膜には、水素が混入することがなく、優れた特性の炭化
ケイ素膜となる。
【００１１】励起方法としては、公知のイオンビーム発
生方法を利用できる。例えば、電子衝撃法、電子サイク
ロトロン共鳴法、高周波法等を利用してシラエチレンイ
オン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオン
の少なくとも一種を含むイオンビームを発生させること
ができる。イオンを発生させる条件についても、公知の
条件を採用すれば良く、具体的な条件については、イオ
ン発生方法に応じて、シラエチレンイオンが生じる条件
を適宜適用すればよいが、メチルシラン分子を励起する
エネルギーを２０ｅＶ以下に設定することが好ましい。
生方法を利用できる。例えば、電子衝撃法、電子サイク
ロトロン共鳴法、高周波法等を利用してシラエチレンイ
オン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオン
の少なくとも一種を含むイオンビームを発生させること
ができる。イオンを発生させる条件についても、公知の
条件を採用すれば良く、具体的な条件については、イオ
ン発生方法に応じて、シラエチレンイオンが生じる条件
を適宜適用すればよいが、メチルシラン分子を励起する
エネルギーを２０ｅＶ以下に設定することが好ましい。
【００１２】メチルシランは、単独で用いる他に、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ等の不活性ガスや水素ガス等と混合した
状態で励起してイオンを発生させても良い。
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ等の不活性ガスや水素ガス等と混合した
状態で励起してイオンを発生させても良い。
【００１３】シラエチレンイオン、メチルシリレンイオ
ン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を含むイ
オンビームを基体に照射するには、イオン発生装置か
ら、常法に従って、シラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を
含むイオンビームを引き出し、これを基体に照射すれば
よい。例えば、イオン発生装置と連結した減圧状態の試
料室中に基体を設置し、この基体にマイナス電圧を印加
することによって、シラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を
含むイオンビームを基体に照射することができる。ま
た、イオン発生室にプラス電圧を印加し、接地電位の基
体にイオンビームを照射しても良い。
ン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を含むイ
オンビームを基体に照射するには、イオン発生装置か
ら、常法に従って、シラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を
含むイオンビームを引き出し、これを基体に照射すれば
よい。例えば、イオン発生装置と連結した減圧状態の試
料室中に基体を設置し、この基体にマイナス電圧を印加
することによって、シラエチレンイオン、メチルシリレ
ンイオン及びシリルメチレンイオンの少なくとも一種を
含むイオンビームを基体に照射することができる。ま
た、イオン発生室にプラス電圧を印加し、接地電位の基
体にイオンビームを照射しても良い。
【００１４】基体に照射されるイオンビーム中には、シ
ラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメ
チレンイオンが、合計量として全プラスイオン量の１％
以上含まれることが好ましく、１０〜１００％程度含ま
れることがより好ましい。この場合、イオンのパーセン
トとは、全正電荷量におけるシラエチレンイオン、メチ
ルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの電荷の割
合である。
ラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメ
チレンイオンが、合計量として全プラスイオン量の１％
以上含まれることが好ましく、１０〜１００％程度含ま
れることがより好ましい。この場合、イオンのパーセン
トとは、全正電荷量におけるシラエチレンイオン、メチ
ルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの電荷の割
合である。
【００１５】また、適当な方法でイオンビームに磁界を
加えて、シラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及
びシリルメチレンイオンのみを取り出し、これを基体に
照射することもできる。イオンビームに磁界を加える方
法としては、例えば、分析電磁石などを用いる方法が簡
単である。この様な方法でシラエチレンイオン、メチル
シリレンイオン及びシリルメチレンイオンのみを取り出
して照射することによって、より高純度の炭化ケイ素膜
を形成できる。
加えて、シラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及
びシリルメチレンイオンのみを取り出し、これを基体に
照射することもできる。イオンビームに磁界を加える方
法としては、例えば、分析電磁石などを用いる方法が簡
単である。この様な方法でシラエチレンイオン、メチル
シリレンイオン及びシリルメチレンイオンのみを取り出
して照射することによって、より高純度の炭化ケイ素膜
を形成できる。
【００１６】尚、メチルシランのみをイオン発生装置に
供給する場合には、脱離した水素はイオン化されず、シ
ラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメ
チレンイオンのみがイオンとして取り出されるため、分
析電磁石等によるイオンの分離を行うことなく、高純度
の炭化ケイ素膜を形成できる。
供給する場合には、脱離した水素はイオン化されず、シ
ラエチレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメ
チレンイオンのみがイオンとして取り出されるため、分
析電磁石等によるイオンの分離を行うことなく、高純度
の炭化ケイ素膜を形成できる。
【００１７】イオンビームに含まれるシラエチレンイオ
ン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの
加速エネルギーは、通常、５ｅＶ〜１ｋｅＶ程度が適当
である。
ン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレンイオンの
加速エネルギーは、通常、５ｅＶ〜１ｋｅＶ程度が適当
である。
【００１８】基体の温度については特に限定はなく、室
温で用いても良いが、通常、基体を６００〜１３００℃
程度に加熱することが好ましく、７００〜１０００℃程
度に加熱することがより好ましい。
温で用いても良いが、通常、基体を６００〜１３００℃
程度に加熱することが好ましく、７００〜１０００℃程
度に加熱することがより好ましい。
【００１９】本発明方法で使用できる基体の種類につい
ては特に限定はなく、例えば、ガラス、半導体、金属等
の各種の材質の基体を用いることができる。
ては特に限定はなく、例えば、ガラス、半導体、金属等
の各種の材質の基体を用いることができる。
【００２０】本発明方法により形成される炭化ケイ素薄
膜は、優れた結晶性を有するものである。このため、炭
化ケイ素の有する優れた電気的特性を発揮でき、例え
ば、電子デバイス用材料などとして有効に用いることが
できる。
膜は、優れた結晶性を有するものである。このため、炭
化ケイ素の有する優れた電気的特性を発揮でき、例え
ば、電子デバイス用材料などとして有効に用いることが
できる。
【００２１】形成できる炭化ケイ素膜の膜厚について
は、特に限定はないが、特に、炭化ケイ素膜としての特
性を充分に発揮でき、しかも適度な速度で形成できる点
から、膜厚１ｎｍ〜１０μｍ程度のものが適当である。
は、特に限定はないが、特に、炭化ケイ素膜としての特
性を充分に発揮でき、しかも適度な速度で形成できる点
から、膜厚１ｎｍ〜１０μｍ程度のものが適当である。
【００２２】
【発明の効果】本発明方法によれば、結晶性に優れた炭
化ケイ素薄膜を、比較的低い基体温度で簡単な方法によ
って形成できる。
化ケイ素薄膜を、比較的低い基体温度で簡単な方法によ
って形成できる。
【００２３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。 実施例１ フリーマン型イオン発生装置中に、メチルシランガスを
導入し、真空度３×１０-2Ｔｏｒｒの条件でイオンを発
生させた。発生したイオンを１００Ｖで加速し、１００
ｅＶのエネルギーを有するイオンビームを生じさせた。
このイオンビームをプラズマモニターで調べたところ、
質量数４４のシラエチレンイオン、メチルシリレンイオ
ン及びシリルメチレンイオンが含まれているが、水素イ
オンは含まれていなかった。
明する。 実施例１ フリーマン型イオン発生装置中に、メチルシランガスを
導入し、真空度３×１０-2Ｔｏｒｒの条件でイオンを発
生させた。発生したイオンを１００Ｖで加速し、１００
ｅＶのエネルギーを有するイオンビームを生じさせた。
このイオンビームをプラズマモニターで調べたところ、
質量数４４のシラエチレンイオン、メチルシリレンイオ
ン及びシリルメチレンイオンが含まれているが、水素イ
オンは含まれていなかった。
【００２４】このイオンビームをイオン発生室と連結し
た減圧室中に設置したシリコン基体上に照射したとこ
ろ、基体上に炭化ケイ素薄膜を形成できた。このとき、
基体の温度は、７００℃であった。この薄膜を反射型高
速電子回折法により分析したところ、ヘテロエピタキシ
ャル成長していることがわかった。
た減圧室中に設置したシリコン基体上に照射したとこ
ろ、基体上に炭化ケイ素薄膜を形成できた。このとき、
基体の温度は、７００℃であった。この薄膜を反射型高
速電子回折法により分析したところ、ヘテロエピタキシ
ャル成長していることがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 貴士 大阪府吹田市山田丘１−１ 大阪大学工学 部内 (72)発明者 竹内 孝江 奈良県奈良市北魚屋西町 奈良女子大学理 学部内 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA09 AA16 BA37 CA04 JA01
Claims (3)
- 【請求項１】メチルシランを励起して得られるシラエチ
レンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチレン
イオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオ
ンビームを基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素
膜の形成方法。 - 【請求項２】イオンビームが、全プラスイオン中、シラ
エチレンイオン、メチルシリレンイオン及びシリルメチ
レンイオンから選ばれた少なくとも一種のイオンを少な
くとも１％含むものである請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】請求項１又は２の方法で形成できる、１ｎ
ｍ〜１００μｍの膜厚を有する炭化ケイ素膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11108718A JP3015892B1 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11108718A JP3015892B1 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3015892B1 JP3015892B1 (ja) | 2000-03-06 |
| JP2000303174A true JP2000303174A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14491820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11108718A Expired - Lifetime JP3015892B1 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015892B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069621A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Ulvac Japan Ltd | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
| JP2018019082A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 単層膜が媒介する高精度の膜堆積 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101823678B1 (ko) * | 2011-06-21 | 2018-03-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 증착 장치 및 증착 방법 |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP11108718A patent/JP3015892B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069621A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Ulvac Japan Ltd | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
| JP4674777B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2011-04-20 | 株式会社アルバック | 炭化ケイ素膜の形成方法 |
| JP2018019082A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 単層膜が媒介する高精度の膜堆積 |
| US10340137B2 (en) | 2016-07-25 | 2019-07-02 | Tokyo Electron Limited | Monolayer film mediated precision film deposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3015892B1 (ja) | 2000-03-06 |
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|---|---|---|---|
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