JP2003522826A - ヨードシラン前駆体から形成したけい素ベースフィルムおよびその製作方法 - Google Patents

ヨードシラン前駆体から形成したけい素ベースフィルムおよびその製作方法

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アラン， イー． カロエロス，
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Abstract

(57)【要約】 大気圧付近において、堆積室内に（ｉ）基体；（ii）けい素に結合した少なくとも３個のよう素原子を有する気相状態のヨードシラン前駆体；および（iii）少なくとも１種の反応剤ガスを導入し、室内における約２５０℃ないし約６５０℃の堆積温度を、基体上にけい素ベースフィルムが堆積するに充分な時間の間維持することを含む、基体上におけるけい素ベースフィルムの近大気圧化学気相堆積方法。気相状態にあるヨードシラン前駆体を使用して近大気圧化学気相堆積方法により形成されたけい素ベースフィルム、および紫外線補助化学気相堆積を使用したけい素ベースフィルムの形成方法も含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） 薄膜トランジスター（ＴＦＴ）およびＲＡＭ（記憶および論理チップ）のよう
な超小型電子装置が関係する平面形ディスプレイおよびソーラーアプリケーショ
ンのような半導体技術は、けい素ベース薄膜を、半導体基体、拡散マスク、酸化
障壁および絶縁層を含めて種々の目的に使用している。これらのフィルムを生産
するための現在の製造技術は、熱低圧化学気相堆積（ＬＰＣＶＤ）またはプラズ
マ増強ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）にシラン（ＳｉＨ4）のような前駆体を使用する。
残念なことに、熱ＬＰＣＶＤ法は７００℃を超える温度が必要であり、プラズマ
補助法は真空環境の使用を必要とする。 これらの熱およびプラズマ補助ＣＶＤ技術の使用は、多くの用途に対するけい
素ベースフィルムシステムの効率的かつコスト効率のよい生産を妨げる。熱ＣＶ
Ｄ法の高い処理温度には大きなエネルギーインプットが必要であり、ある種の半
導体用途に適合しない。例えば、ＴＦＴ用途において低コストのガラス基体を使
用するには４００℃未満の処理温度が必要である。
【０００２】 プラズマ補助ＣＶＤ技術は、熱ＣＶＤに対する低温代替法を提供するが、それ
らもまた若干の重大な欠点を有する。最初に、プラズマの使用はしばしば生成す
るフィルムに大きな水素濃度をもたらし、これがフィルムを不安定にし装置を劣
化させうる。また、プラズマ法は基礎となる装置構造にイオン衝撃による損傷を
もたらしうる。最後に、プラズマ補助技術は真空環境を必要とする。要求される
真空設備は、プラズマ補助ＣＶＤ装置の製造と操業を、近大気圧ＣＶＤで典型的
に使用されている設備に較べてさらに複雑にし高価にする。さらに、プラズマ補
助ＣＶＤの真空環境は、広い領域の基体と高いスループット要件が関係する、平
面形ディスプレイとソーラーアプリケーションのような多数の重要な半導体技術
のためのフィルムの形成と相容れない。 また、けい素ベースフィルム形成のための従来のＣＶＤ前駆体は、半導体フィ
ルムの堆積に困難を生じさせていた。シラン、ジシラン、ジクロロシランおよび
トリクロロシランのような多数の既知前駆体は、高すぎる最低フィルム堆積温度
を有するので、低い処理温度を必要とする半導体用途に対する前駆体としてのそ
れらの使用が妨げられる。また、このような既知の前駆体は、それらの最低堆積
温度において低いフィルム成長速度を有する傾向があり、このことがこれらの前
駆体を使用するＣＶＤ法を効果的でなくする。さらに、広く使用されているシラ
ン前駆体は、自然発火性であり、毒性であり、腐食性でありうるので、安全性に
関する厳密な予防処置を必要とする。
【０００３】 半導体工業の製造上の必要性および上記のような従来の高温ＣＶＤ技術、プラ
ズマ補助ＣＶＤ技術および標準的けい素前駆体における処理上の不利益のため、
プラズマ補助を必要とせず、またはシランもしくは上に例示したようなその他の
従来のけい素前駆体を必要としない、低温近大気圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）に対す
る要望が、当業界に存在する。本特許出願に名を連ねた発明者らは、ビー・アー
クルズ、ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・ソサイアティ第１３３巻
第１号（１９８６年）第２３３〜２３４ページ「オルガノシラザン環状および線
状ポリマーからの窒化けい素」；およびビー・アークルズら、エー・カロエロス
ら、１９９８年５月２９日、ザ・サーティ・ファースト・オルガノシリコン・シ
ンポジウム、「窒化けい素の大気圧化学気相堆積」に記載されているような有機
けい素前駆体を使用する方法を開発した。１９９８年５月にオルガノシリコン・
シンポジウムで提出された材料は、本願に名を連ねるのと同一の発明者による、
出願中のアメリカ国特許出願の対象でもある。しかし、この有機前駆体は幾分複
雑な合成法を必要としうるので、簡単な無機前駆体を使用する別の低温近大気圧
ＣＶＤ法に対する要望がなお当業界に存在する。さらに、有機前駆体を使用する
と、一般に、フィルムに対する低レベル炭素の取り込みが最低になるようにプロ
セスパラメーターを調節しなければならない。
【０００４】 （発明の簡単な要約） この発明は、大気圧付近において堆積室内に基体、気相状態のヨードシラン前
駆体であってけい素に結合した少なくとも３個のよう素原子を有するもの、およ
び少なくとも１種の移送ガスを導入することを含む、基体上におけるけい素ベー
スフィルムの近大気圧化学気相堆積方法を含む。堆積温度は、室内において約２
５０℃ないし約６５０℃を、基体上にけい素ベースフィルムが堆積するに充分な
時間の間維持する。 別の実施態様において、この発明は、大気圧付近において堆積室内に基体、気
相状態の前駆体、および少なくとも１種の移送ガスを導入することを含む、基体
上におけるけい素ベースフィルムの近大気圧化学気相堆積方法を含む。紫外線放
射をその放射が基体と前駆体間の界面に到達するように室に対して供給し、基体
上にけい素ベースフィルムが堆積するに充分な時間の間室を加熱する。
【０００５】 この発明は、さらに、気相状態にある式（Ｉ）： Ｉ(4-n)ＳｉＸn （Ｉ） （式中、ｎ＝０、Ｘは臭素原子、塩素原子、水素原子およびトリヨードシリル部
分からなる群から選択される） を有するヨードシラン前駆体を使用して近大気圧において化学気相堆積方法によ
り形成されたけい素ベースフィルムを含む。
【０００６】 （発明の詳細な記載） この発明は、ヨードシラン前駆体から形成されたけい素ベースフィルム、およ
びこのようなフィルムの種々の基体上における近大気圧化学気相堆積のための関
連方法に関するものである。この発明の方法は、このようなけい素ベースフィル
ムを基体上の単一フィルムとして、または基体上に適用された多層構造体を形成
する数層のうちの一つとして、堆積できる。 ここで使用するけい素ベースフィルムとは、けい素を主成分として有するフィ
ルムまたは被覆である。一つの実施態様において、このようなけい素ベースフィ
ルムは、代表例がｘが０より大きく、好ましくは２より大きくない、化学式Ｓｉ
Ｎxを有する窒化けい素フィルムである。好ましくは、ｘは約１．０から１．９
まで変化する。この発明のフィルム中に、よう素、水素および酸素のような堆積
反応剤の残留成分である若干の不純物が存在しうるが、フィルムは、できるだけ
低い不純物濃度を有し、最も好ましくは、フィルムは純粋である。不純物が存在
するならば、それらは水素について３５原子％、酸素について１０原子％および
よう化物について５原子％未満であることが好ましい。別の実施態様において、
けい素ベースフィルムは、ｙが０より大きく、好ましくは２．２より大きくない
、好ましくは約１．８から約２．０まで変化する、化学式ＳｉＯyを有する酸化
けい素フィルムである。これらのフィルムはまた、好ましくは純粋であり、水素
とよう化物の不純物濃度は窒化けい素フィルムの形成について上述したのと同様
である。第３の実施態様において、けい素ベースフィルムは好ましくは純けい素
フィルムであり、不純物を僅少しか、好ましくは全くもたない。半導体けい素フ
ィルムに関して不純物が存在するならば、それらは水素について約３５原子％お
よびよう化物３％未満であることが好ましい。同様に、この発明にしたがって、
ｘおよびｙが０より大きく約２．０まで変化し、ｘ＋ｙの合計が約３．０までの
、式ＳｉＮxＯyを有するフィルムもまた、作成することができる。このようなフ
ィルムは、好ましくは純粋であり、不純物が存在するなら、そのレベルは水素お
よびよう化物について上述したのと同様である。
【０００７】 このようなフィルムは、半導体基体、例えばサブミクロンの特性と構造を有す
るけい素およびひ化ガリウム基体のような基体上において有用である。好ましい
半導体基体は、例えばけい素、二酸化けい素、またはけい素・窒素材料またはド
ープ形態または相互連結構造の一部として含まれる。平面パネルを形成する場合
、好ましい基体は二酸化けい素またはガラスである。基体は、この発明にしたが
って変化することができる。また、フィルムは、サブクオーターミクロンデバイ
スの特性をもつ基体上の極超大規模集積（ＵＬＳＩ）回路において使用すること
ができる。また、フィルムは透明ガラス基体、ボロシリケートガラスを含むガラ
ス、耐熱性フラットパネルおよび石英のような平面形ディスプレイおよびソーラ
ーアプリケーションの基体上においても特に有用である。ディスプレイガラスは
また、平面形ディスプレイおよびソーラーアプリケーション用の好ましい基体で
ある。
【０００８】 被覆できる基体のその他の例としては、例えば航空機部材およびエンジン、自
動車用部品およびエンジンおよび切断具の硬質保護被覆を含む用途のための金属
、およびプラスティックのような高分子材料が含まれる。好ましい金属基体には
、アルミニウム、ベリリウム、カドミウム、セリウム、クロム、コバルト、銅、
ガリウム、金、鉄、鉛、マンガン、モリブデン、ニッケル、パラジウム、白金、
レニウム、ロジウム、銀、ステンレス鋼、鋼、鉄、ストロンチウム、すず、チタ
ン、タングステン、亜鉛、ジルコニウム、ならびにけい化物、カーバイドなどの
ようなそれらの合金および化合物が含まれる。 この方法に使用できる基体のタイプには事実上制限がない。しかし、基体は一
つのフィルムまたはフィルム類を基体上に堆積するのに使用する条件下で安定で
あることが好ましい。すなわち、基体は、堆積すべきフィルムのタイプと被覆し
た基体が目的とする用途によるが、約２５０℃と約６５０℃の間の温度で安定で
あるのが好ましい。
【０００９】 この発明の方法で使用するＣＶＤ法にしたがって、単一、二層またはその他の
多層フィルムを基体上に設置することができる。この単一または多層フィルムは
、異なる反応器中で、または単一反応器中で、またはそれらの組み合わせで、堆
積することができる。例えば、数個の層を単一反応器中で堆積させ、次の層を別
の反応器中で堆積させることができる。多層堆積において、１個より多い反応器
を使用する場合、反応器は近大気圧ＣＶＤの場合連結されない個別反応器であり
うる。１個より多い反応器および低圧ＣＶＤを使用する多層堆積の場合、反応器
は結合されない個別反応器でもよく、漏洩しない転送アーム、および被覆した基
体を空気にさらさないで異なる反応器間を試料移送できるロードロックで相互に
結合されていてもよい。
【００１０】 この発明によるヨードシラン前駆体は、けい素に結合した少なくとも３個のよ
う素原子を有するヨードシラン類であって、気相状態で導入される。さらに好ま
しくは、ヨードシラン前駆体は、下に示す式（Ｉ）： Ｉ(4-n)ＳｉＸn （Ｉ） （式中、ｎ＝０、Ｘは臭素原子、塩素原子、水素原子またはトリヨードシリル部
分でありうる） を有するものである。しかしながら、Ｘは他の同様な元素または基でありうるこ
とが理解されるべきである。
【００１１】 好ましい実施態様において、けい素ベースフィルム形成のためのヨードシラン
前駆体はテトラヨードシランである。テトラヨードシランは、熱またはＵＶ補助
堆積・・に使用できる簡単なけい素含有前駆体であるという理由で、好ましい。さ
らに、この発明のヨードシラン前駆体は、困難かつ時間がかかる合成法を必要と
しない簡単なけい素含有前駆体である。また、ヨードシラン前駆体は、高いフィ
ルム成長速度と低い最低フィルム堆積温度をもたらす。例えば、けい素・窒素ベ
ースフィルム形成のためにアンモニアおよび窒素と併用する場合、ヨードシラン
前駆体は、約２５０℃の最低堆積温度（または２６０ｎｍより短波長の光線によ
る）および同温度における５００オングストローム／分の成長速度を有する。
【００１２】 好ましいヨードシラン前駆体は、水素または例えば窒素含有反応性ガスもしく
は酸素含有反応性ガスを含みうる反応剤ガス（類）と併用して、窒素または酸素
のようなけい素以外の他の主成分と共にフィルムを形成しうる。一つの好ましい
実施態様において、テトラヨードシランのようなヨードシラン前駆体は、けい素
・窒素ベースフィルムの形成のために、アンモニアのような窒素含有反応剤ガス
と併用される。この実施態様は、さらに、特定の用途のために異なったけい素お
よび窒素含量を有するけい素・窒素ベースフィルムを引き続いて堆積できるＣＶ
Ｄ法を提供する。数種の方法により、けい素・窒素ベースフィルムにおけるけい
素および窒素間の化学量論量関係を変化させることが可能である。堆積過程中に
ＣＶＤ反応におけるＳｉ源対Ｎ源の濃度比または基体温度またはその両者を変化
させて、生成するフィルムのけい素対窒素比を制御することができる。別の方法
として、窒素含有反応剤ガスの種類を変えることによりその比率を変化させるこ
とができる。これらの技術により、けい素対窒素比が変化した単一、二層または
他の多層フィルムを製造することができる。例えば、ｘが第１の層に関して１よ
り充分低い値、すなわちけい素濃厚層から、最後の表面層に関して１より充分高
い値、すなわち窒素濃厚層まで次第に変化する、ＳｉＮxの多層を有するフィル
ムを堆積することができる。
【００１３】 以下に示すように、窒素含有反応剤ガスの正確な同一性に関係なく、化学量論
通りのＳｉ3Ｎ4フィルムを望むならば、けい素３モルに対して少なくとも４モル
の窒素原子が反応室内に存在するべきである。もし堆積室内に化学量論量未満の
窒素しか存在しないならば、ｘ＜１であるＳｉＮxのようなけい素濃厚フィルム
が堆積するであろう。このことは、混合相フィルム、すなわち純けい素およびけ
い素濃厚窒化物の相を有するフィルムの形成を可能とする。混合相フィルムは、
ある種の用途に好適であるかも知れず、このようなフィルムの製造法およびこの
ようなフィルムで被覆された基体は、この発明の範囲内にある。 さらに、もし窒素濃厚フィルムを望むならば、反応室内のけい素１モルに対し
て、反応室内に過剰の窒素原子、すなわち１モルより多い窒素原子を維持するこ
とが重要である。もし過剰の窒素が反応室内に存在するならば、ｘ＞１であるＳ
ｉＮxのような窒素濃厚フィルムが堆積するであろう。このことはまた、混合相
フィルム、すなわち純けい素および窒素濃厚窒化物の相を有するフィルムの形成
を可能とする。同様に、ＳｉＯyまたはＳｉＮxＯyフィルムの形成に際し、それ
ぞれけい素対酸素、またはけい素対酸素およびけい素対窒素の比を変化させて、
けい素濃厚、酸素濃厚または窒素濃厚フィルムを、ＳｉＮxフィルムについて上
記したのと同じような方法で形成することができる。
【００１４】 テトラヨードシランのようなヨードシラン類およびアンモニアのような反応剤
ガスからけい素・窒素ベースフィルムの堆積をもたらす代表的で可能な反応機構
は、アンモニアのような窒素と水素を含有する反応剤ガスとジアミノシランまた
はシラザンが反応して窒化けい素が生成することが関与する。下記のようにこの
反応の副生成物はよう化アンモニウムであり、これは堆積室から連続的に排出さ
れる。ＳｉＨ4を使用する従来のＣＶＤ技術に対する一つの差異は、この経路が
ヨードシラン前駆体から対けい素低レベル水素結合を生じ、高レベルの純度をも
たらす点である。テトラヨードシラン前駆体とアンモニアの初期の反応を示す反
応機構例における一般的な段階のいくつかは、下記の通りと考えられ、ここで生
成したジアミノシランおよびシラザンは次いでアンモニアと反応して窒化けい素
フィルムを形成する。酸化けい素および／またはオキシ窒化けい素フィルムの形
成のためにその他の反応剤ガスを使用しても同様な反応機構が生ずる。
【００１５】 ＳｉＩ4＋ＮＨ3→ＳｉＩ4（ＮＨ3） ＳｉＩ4（ＮＨ3）＋ＮＨ3→Ｈ2ＮＳｉＩ3＋ＮＨ4Ｉ Ｈ2ＮＳｉＩ3＋２ＮＨ3→（Ｈ2Ｎ）2ＳｉＩ2＋ＮＨ4Ｉ Ｈ2ＮＳｉＩ3＋ＳｉＩ4＋ＮＨ3→Ｉ3ＳｉＮＨＳｉＩ3＋ＮＨ4Ｉ
【００１６】 ヨードシラン前駆体からけい素ベースフィルムを形成するこの発明の方法にお
いて、気相状態にある前駆体を、供給システムに応じてキャリヤーガスと共にま
たはなしに、および少なくとも１種の反応剤ガスと、堆積室内に導入する。少な
くとも１種の反応剤ガスは、前駆体と反応して基体上に窒化けい素フィルムを形
成する。上述のように、反応剤ガスは不活性成分および前駆体と反応するガスを
含みうる。不活性ガスは、下記のように、希釈ガスとして、または反応剤ガスを
室内に輸送するように、機能しうる。また、前駆体も不活性なキャリヤーガスと
共に導入されうる。下記のように、反応剤ガスおよび前駆体は、反応剤ガスおよ
び前駆体が共に室内に入る前に早すぎる反応をするのを防ぐために、別個に供給
するのが好ましい。 反応剤ガスは、室内に、所望により別に不活性ガスを導入しながら単一ガスと
して導入してもよく、または、反応剤ガスは、不活性成分を含有しうるガス混合
物として存在してもよい。便宜のために、本書中で検討するガス（類）は「反応
剤」ガス（類）と称するが、いったん室内に入れば、反応剤ガスは堆積環境に応
じ、前駆体との反応に加えて前駆体を室内の基体へ導くのを補助するように機能
しうる。
【００１７】 一般に、反応性ガス（類）を輸送するための反応条件は、総じて、通常環境の
急激な変化が存在する堆積室内に到達するまで前駆体との反応がほとんど起こら
ないかまたは起こらないものである。輸送中は実質的に反応が起こらずまたは全
く反応が起こらず、いったん反応剤ガス（類）および前駆体が完全に室内に入る
と反応が起こる。反応剤ガスと共に非反応性希釈ガスを導入して、反応室内にお
ける近大気圧を達成するように希釈してもよい。 上述のように、反応剤ガスは単体ガスでもガス混合物でもよい。反応剤ガス（
類）は、１種またはそれ以上の不活性ガス、好ましくはヘリウム、アルゴン、ク
リプトン、ネオンおよび／またはキセノンのような１種またはそれ以上の希ガス
類を含むことができる。また窒素も、希釈および／または下記のようにセパレー
ターガスとして反応剤ガスと共に導入することができる。また反応剤ガス（類）
は、好ましくは、水素；ふっ素および／または塩素のようなハロゲン；窒化けい
素形成のためのアンモニアのような窒素含有種；および／または酸化けい素など
を形成するための酸素含有種などを含んでいる。輸送ガス（類）は、形成される
べきフィルムの形に応じて変化することができる。
【００１８】 反応剤ガスを使用する場合、希釈およびセパレーターガスも存在するのが好ま
しい。セパレーターガスは、反応剤ガスと前駆体ガスの間に流れるように室内に
導入される。ガス類は、好ましくは窒素のような適当なキャリヤーガスを含みう
る前駆体が一つの開口から室内に入り、反応剤ガスが別の開口を通って室内に入
るように導入される。好ましくは、反応剤ガス（類）および前駆体の間に位置す
る別の開口が、セパレーターガスの導入のために存在する。希釈ガスは、反応剤
ガスと同一でもよく、またセパレーターガスと同一でもよく、反応が近大気圧で
行われることを確実にするために存在する。好ましくは、希釈ガスは反応剤ガス
と同一または窒素である。
【００１９】 この流動設計は、ガス類が室に到達するまで反応剤ガスと前駆体間の気相反応
を効果的に防止するという理由で好ましい。早すぎる反応は、場合により、フィ
ルムの純度の障害となる粒状またはその他の非揮発性種および／または不純物を
生成しうる。セパレーターガスは、堆積表面の混乱に到達するまで前駆体を反応
剤から隔てる不活性な層流を与える。それは、反応ガス（類）と前駆体の混合ポ
テンシャルを低下する作用をもつ。希釈ガスは、反応剤ガスと同一でも異なって
もよいが、同一であることが好ましい。好ましい希釈ガスは、窒化けい素フィル
ムを形成する場合アンモニアまたは窒素のような窒素含有ガス、酸化けい素フィ
ルムを形成する場合酸素または酸素含有ガス、純けい素フィルムを形成する場合
水素、およびオキシ窒化けい素フィルムを形成する場合酸素含有ガスもしくは窒
素含有ガスの一方またはそれらの混合物を含む。セパレーターガスは、窒化けい
素またはその他のフィルムの形成については好ましくは窒素であり、セパレータ
ーガスは前駆体または反応剤ガスと直接反応しない任意の不活性および／または
キャリヤーガスでありうる。
【００２０】 反応剤ガスの使用と選択は、堆積すべきフィルムの型に応じて異なる。例えば
、ＳｉＯyフィルムを形成する場合、酸素含有反応剤ガスをヨードシラン前駆体
と共に堆積室内に導入しなければならない。好ましい酸素含有反応剤ガスは、酸
素、オゾンおよび水を含む。同様に、けい素・窒素ベースフィルムの製造につい
て上記した好ましい実施態様においては、窒素含有反応剤ガスを室内に導入しな
ければならない。好ましい窒素含有反応剤ガスは、アンモニアおよびヒドラジン
を含む。最も好ましくは、窒化けい素の形成用反応剤ガスはアンモニアである。
純けい素フィルムの形成には、水素は好ましい反応剤ガスである。オキシ窒化け
い素を形成する場合、反応剤ガスは好ましくはアンモニアおよび／またはヒドラ
ジンまたはその他の窒素含有反応性ガスと、オゾン、酸素および水のような酸素
含有反応性ガスとの混合物を含む。上述したような不活性成分を、反応剤ガスと
同時または別に導入することができる。
【００２１】 熱堆積法において、室は、約２５０℃と約６５０℃の間、好ましくは約３５０
℃と約６００℃の間、最も好ましくは約３５０℃と約５５０℃の間の堆積温度で
操業される。ヨードシラン前駆体および反応剤ガス（類）は、被覆されるべき基
体を含む室内に、希釈ガスおよび／またはセパレーターガスと共にまたはなしに
、導入される。室内の処理温度は、好ましくは上記の希釈ガスを使用して、ＡＰ
ＣＶＤのための近大気圧に維持される。さらに具体的には、処理圧力は大気圧付
近であり、すなわち約６００トルないし約１０００トル、好ましくは約７００ト
ルないし約８００トルの範囲にある。 室内に導入された原料は、反応条件下に、基体上にけい素ベースフィルムが堆
積するに充分な時間の間維持される。時間は目的とするフィルムの厚さを達成す
るための成長速度に応じて変化する。堆積段階は、典型的に約３０秒ないし約３
０分間、最も好ましくは約５分間かかるが、この時間は堆積すべきフィルムの型
、処理条件、目的とするフィルムの厚さおよび使用する反応剤ガスに依存する。
【００２２】 交互にまたは連続的に堆積したけい素ベースフィルムおよび／またはその他の
半導体フィルムの多層が、必ずではないが、好ましくは、基体が単一堆積反応器
中に保持されている間に、基板に供給されうる。基体、気相前駆体および反応剤
ガスは堆積室に供給され、上述した好ましい堆積温度および圧力が室内で維持さ
れる。最初の層が形成されると、次いで必要ならば交互または連続フィルム層を
形成するために同一またはその他の好ましい反応剤ガスが供給される。ヨードシ
ラン前駆体を使用し請求項の発明により形成したけい素ベースフィルム、または
、タンタルベースもしくはチタンベースフィルムのようなその他の半導体工業で
使用するフィルムを、まず基体上に堆積させることができる。次いで、この発明
により形成した層またはその他の半導体もしくは他のフィルム含む種々の層を、
任意の順序または連続体で交代させまたは適用することができる。
【００２３】 別の方法として、このようなけい素ベースフィルムの多層およびその他の半導
体フィルムは、基体が単一堆積反応器中で移動する間に基体上に堆積させること
ができる。さらに、多層は、基体がそれぞれ被覆した基体の特定の用途に応じて
１種またはそれ以上の層の堆積に使用される２個またはそれ以上の別な反応器間
を移動する間に基体上に供給することができる。基体は、このような層の１種ま
たはそれ以上が堆積される一つの反応器から、別の層（類）が堆積される別の反
応器（類）へ移動することができる。好ましくは、低圧ＣＶＤを使用する場合、
反応器は漏洩しない転送アームで相互に結合され、および／または被覆した基体
を空気にさらさないで異なる反応器間を試料移送できるロードロックを備えてい
るが、これは必須ではない。
【００２４】 この発明にしたがってけい素ベースフィルムを調製するために、以下に検討す
る一般的基準を有する任意のＣＶＤ装置を使用することができる。反応剤は、Ｃ
ＶＤ反応器内に気体の形で導入され、前駆体は気相状態で導入される。結合の開
裂および化学反応に必要なエネルギーは、熱エネルギーとして供給される。別の
方法として、この発明の別の好ましい実施態様に関して後述するように、必要な
エネルギーのいくらかを紫外線照射により供給することができる。 前駆体の貯蔵と供給制御に使用される適当な前駆体供給システムを有する任意
のＣＶＤ反応器を使用できる。低圧ＣＶＤの場合、反応器はまた真空室と適当な
圧を維持するためのポンプシステムを有すべきである。また、近大気圧または低
圧ＣＶＤ用のＣＶＤ反応器は、温度制御システム、および反応剤およびこの方法
で得られる生成物の流動を測定し制御するためのガスまたは蒸気取り扱い能を含
むことが好ましい。
【００２５】 この発明によるけい素ベースフィルムの堆積において、前駆体供給システムは
、下記のうち任意のものであってよい：圧力ベースのバブラーまたは昇華器、ホ
ットソースマス流動制御器、液体供給システム、または直接液体注入システムも
しくは同様な装置。好ましくは、前駆体は、抵抗型加熱テープおよび付随電力源
の組み合わせにより、前駆体の昇華または気化を確保するに充分な高さであるが
前駆体の早すぎる分解を引き起こすほど高くはない温度に加熱することができる
貯蔵容器中に収容される。高度真空弁により貯蔵容器から分離できるマス流動制
御器が、好ましくは、貯蔵容器へのガス流の制御を補助するために設置される。 キャリヤーガスは、従来型の圧力および／または温度ベースのマス流動制御前
駆体供給システムが使用される場合に、ＣＶＤ室へ気相前駆体を搬送する機能を
果たしうる。別の方法として、このようなガス（類）が、ＣＶＤ反応器への前駆
体供給に液体供給システムを使用する場合に加圧剤として機能する。このような
システムは、マイクロポンプと気化ヘッドの組み合わせを含みうる。このような
システムの適当な例はＭＫＳ直接液体注入システムである。原料前駆体の適当な
供給システムの別の例は、ホットソースマス流動制御器、例えば輸送または加圧
ガスの使用を必要としないＭＫＳモデル１１５０ＭＦＣである。別の例は、固体
原料供給システム、例えばキャリヤーまたは加圧ガスを必要としないＭＫＳ１１
５３である。
【００２６】 好ましい実施態様において、前駆体の蒸気および反応剤ガスは、抵抗型加熱テ
ープおよび付随電力源の組み合わせを用いて、前駆体の再凝縮を防止するために
貯蔵容器より２０℃以下高い温度に維持されている別の供給ラインを通じて、Ｃ
ＶＤ反応器に導入される。ＣＶＤ反応器は、８インチウエハの低温壁ステンレス
鋼ＣＶＤ反応器でありうる。また反応器は、所望により、基体上に電気バイアス
を備えていてもよい。バイアスは、直流バイアス、５００ｋＨｚ未満の低無線周
波数バイアス、５００ｋＨｚないし約１０6ｋＨｚの高無線周波数バイアス、ま
たは約１０6ｋＨｚないし約１０8ｋＨｚのマイクロ波周波数バイアスおよび同様
な発生源から誘導することができる。 反応器は低圧または好ましくは近大気圧で操業できるが、ＣＶＤ堆積反応器中
のわずかな負圧を、ガスおよび前駆体を室内へ引き込むために使用してもよい。
【００２７】 貯蔵器に装入後、前駆体は、ＣＶＤ室への高速昇華または気化を確保するがそ
の早すぎる分解を引き起こすほど高くはない温度に維持される。好ましくは、前
駆体は約１００℃ないし約２００℃の温度に維持される。ＣＶＤ反応器への前駆
体流動の制御に従来の圧力および／または温度ベースのマス流動制御タイプまた
は固体源タイプ供給システムを使用する場合、貯蔵器内における前駆体の温度は
室内への供給速度の制御に重要な役割を果たす。別の方法として、液体供給シス
テム、例えばマイクロポンプと気化ヘッドの組み合わせからなるＭＫＳ直接液体
注入システムを使用する場合、貯蔵器中の液体は室温である。このような液体供
給システムでは、貯蔵器中の液体ではなく気化ヘッドが前駆体の昇華または気化
を確保するに充分な高さであるがその早すぎる分解を引き起こすほど高くはない
温度に加熱される。
【００２８】 供給にガスを使用する場合、実質的に前駆体と反応しないか、または前駆体と
反応して、反応ゾーンへより容易に移送されおよび／またはより容易に分解して
目的とするけい素ベースフィルムを生じうるような中間生成物を形成する任意の
気体物質を使用しうる。代表的なキャリヤーガスは、窒化けい素の形成における
窒素、または前に列挙した任意の不活性ガスを含む。上記の全ての供給方式にお
いて、前駆体蒸気の流速は約０．０１ないし約２０００ｃｍ3／分（標準状態下
）の範囲でありえよう。好ましくは、ＣＶＤ室へ向かう前駆体蒸気の流速は約０
．１ないし約１００ｃｍ3／分（標準状態下）である。単一ガスでもガス混合物
でもよい反応剤ガスの流動は、好ましくは約１０ｃｍ3／分（標準状態下）ない
し約１００リットル／分（標準状態下）、さらに好ましくは約１００ｃｍ3／分
（標準状態下）ないし約５リットル／分（標準状態下）である。セパレーターガ
スは、好ましくは上に特定した速度の反応剤および前駆体ガスを分離するに充分
な層流を供給する速度であって、好ましくは反応剤ガスおよび前駆体の流速と同
様か好ましくは若干高い速度で、導入される。対応する反応器の圧力は、好まし
くは約６００トルないし約１０００トル、さらに好ましくは約７００トルないし
約８００トルである。
【００２９】 別の好ましい実施態様において、低温ＣＶＤ法は、フィルムの堆積を推進する
に必要なエネルギーの一部を供給するために紫外線放射を用いて実施することが
できる。このような実施態様においては、紫外線放射が室内に導入されるように
、紫外線放射源が供給される。紫外線放射の使用は、それ以外の場合に必要とな
るより低い温度での優れたＣＶＤ成果を可能とし、プラズマ補助または高エネル
ギープラズマ堆積の使用に対する実用的な代替法の役をする。しかし、プラズマ
がないので、真空環境は必要でない。したがって、高いスループットと大面積基
体の使用が可能であり、その結果この方法が平面形ディスプレイおよびソーラー
アプリケーションへの使用に充分適するものとなる。
【００３０】 紫外線照射補助ＣＶＤは、近大気圧で実施することができ、好ましくは平面形
ディスプレイおよびソーラーアプリケーションにしばしば使用されるディスプレ
イガラスのような透明な基体に対して実施され、その結果、紫外線放射が基体と
前駆体間の界面に到達するように照射を基体に貫通させることによって、紫外線
照射を室内に導入することができる。紫外線照射の大部分は基体を透過し基体と
前駆体間の界面に直接作用することが望まれているが、放射の幾らかは基体の周
りを通るかまたは表面においてフィルムの堆積を促進する作用を行うことなく基
体／前駆体界面を通り抜けることによって「喪失」されうる。室は、この「喪失
」紫外線放射がさらに収束し基体／前駆体界面に反射されるように設計すること
ができる。典型的にＣＶＤ技術で使用されている標準的なＣＶＤ反応室は、それ
らが紫外線放射源を含んでいるならば、この方法に使用することができる。基体
を通過する紫外線放射は、前駆体が導入される室の一部の中の別の紫外線放射源
により増強されてもよい。 好ましくは約１６０ｎｍと約４００ｎｍの間、さらに好ましくは約１９４ｎｍ
ないし約２５４ｎｍの波長範囲の深紫外線放射をこの方法で使用することができ
る。しかし、電子ビームエネルギーのような高エネルギー放射もまたこの発明に
従って使用することができる。好ましい実施態様において、紫外線放射の波長は
、第３級アミンのような錯化剤または発色団をもつ任意の錯化剤を室内に導入す
ることにより改変することができる。例えば、トリエチルアミンは、水素ガスに
搬送されたヨードシラン前駆体からけい素フィルムを堆積する場合に、錯化剤と
して導入することができる。
【００３１】 紫外線放射の使用は、低い処理温度を可能にする。一般に、温度は好ましくは
約１００℃と約６００℃の間であり、さらに好ましくは約２００℃と約４２５℃
の間である。異なるフィルムからできた多層もまた、材料の光学的性質および光
学的厚さに依存して、紫外線放射補助ＣＶＤ法にしたがって形成できる。 上記のような紫外線補助ＣＶＤは、好ましくは近大気圧で実施される。このこ
とは、高価で設置が面倒であり、平面形ディスプレイおよびソーラーアプリケー
ションのようなＴＦＴ用途が関係する大面積基体および高スループットの要件と
相容れない真空環境の必要性を軽減する。しかし、この発明の紫外線補助ＣＶＤ
法は、標準的な真空ＣＶＤ技術と相容性があり、ＬＰＣＶＤまたはプラズマ補助
ＣＶＤと結合して実施することができる。
【００３２】 ヨードシラン前駆体は、非結合性電子からシグマ反結合性軌道への紫外線誘導
励起を受けるので、紫外線補助ＣＶＤ用のものとして好ましい前駆体である。さ
らに、それらは、当業界で知られるその他の多数のけい素前駆体に比較して著し
く早いフィルム成長速度と著しく低い最低フィルム堆積温度を可能にする、簡単
なけい素含有前駆体であり、またそれらは従来のシラン前駆体に付随していた安
全性に対する害作用を表さない。しかし、上記の紫外線放射補助ＣＶＤは、当業
界で知られたあらゆるけい素前駆体からのけい素ベースフィルムの製造に使用す
ることができる。紫外線補助ＣＶＤ用の好ましいけい素前駆体には、テトラヨー
ドシラン前駆体のほかに、ヘキサヨードシラン、トリヨードシランなどが含まれ
る。また、紫外線補助ＣＶＤ法は、他の周知のけい素ベースフィルム用の前駆体
または開発中のものとともに使用できると考えられる。そういうわけで、上述し
た理由からヨードシラン前駆体が好ましいが、この開示にしたがって、けい素ベ
ースフィルム用の任意の適当な前駆体をこの発明の紫外線補助法に使用しうるこ
とが理解されよう。
【００３３】 単独または組み合わせとして、けい素ベースフィルムの製造に関するあらゆる
好適なＡＰＣＶＤ技術を、ヨードシラン前駆体を用いるこの発明の方法にしたが
って使用しうることが、この開示に基づいて理解されるべきである。さらに、上
記の好ましい熱および紫外線放射補助技術を含めるがこれに限定されることなく
、あらゆる公知のＡＰＣＶＤ技術をヨードシラン前駆体と共に使用して、基体上
に単一、二層または多層フィルムを形成しうる。また、この開示によると、ここ
に記載する紫外線放射補助ＣＶＤ法が、種々の前駆体および被覆が困難な基体を
使用することに関して広範な用途を有することが理解されよう。 以下、この発明を下記の非限定的実施例によりさらに説明する。
【００３４】 実施例１ 前駆体としてテトラヨードシランを使用し、窒化けい素フィルムを形成した。
堆積は、ワトキンス・ジョンソンモノブロックインジェクターを含む直方形のＣ
ＶＤ反応器システムで実施した。けい素ウエハの基体を、抵抗加熱法で加熱した
石英板ホルダー上に設置した。基体温度は、石英ホルダー背面付近の熱電対で監
視した。堆積は、基体温度３００〜５５０℃で実施した。室の圧力は、全ての堆
積実験中１００ｋＰａに固定した。 上述したように、テトラヨードシランはけい素前駆体の役をした。窒素含有反応
剤ガスとして、アンモニアを使用した。高純度の窒素ガスを、キャリヤーガス、
並びに希釈ガスおよびセパレーターガスとして使用した。テトラヨードシランを
、加熱浴で加熱したバブラー中に入れた。キャリヤーガスの窒素および気相テト
ラヨードシランをインジェクターの内側ゾーンに流し、他方反応剤ガスのアンモ
ニアおよび希釈ガスの窒素をインジェクターの外側ゾーンに流し、セパレーター
ガスの窒素を、テトラヨードシランとアンモニアの気相反応を回避するためにそ
の間に流した。全てのガスの流速を、マス流動制御器で調節した。キャリヤーガ
スの窒素の流速は、０．１リットル／分（標準状態下）とした。アンモニアの流
速は、１．０リットル／分（標準状態下）とした。希釈ガスおよびセパレーター
ガスの窒素の流速は、それぞれ３．０リットル／分（標準状態下）および１．９
リットル／分（標準状態下）とした。テトラヨードシランバブラーの温度は、１
７０℃であった。前駆体供給ラインは、前駆体の再凝縮を回避するために、バブ
ラー温度より２０℃まで高い温度に加熱した。キャリヤーガス流を、前駆体供給
速度の調節に使用した。
【００３５】 フィルムの組成分析は、ラザフォード後方散乱分光法（ＲＢＳ）で実施した。
厚さと組成は、シミュレーションの測定スペクトルと比較して定量した。室内の
温度を変化させ、窒化けい素フィルムの堆積は３５０℃の低温でも達成された。
フィルムは、５５０℃未満の堆積温度では窒素が濃厚であった。温度が５５０℃
まで上昇すると化学量論通りの堆積に向かうようであったが、装置による制限が
それ以上の温度上昇を不可能にした。よう素不純物濃度は、基体温度が３５０℃
から４００℃に上昇すると劇的に減少し、さらに温度が上昇するにつれて徐々に
減少した。成長速度は、４５０℃と３５０℃の間の堆積温度の低下と共に大きく
増加した。種々の温度における実験ごとのＮ／Ｓｉ比、よう素濃度およびフィル
ム成長速度を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】 フーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）を、フィルム中の化学結合および水素
濃度の測定に使用した。Ｓｉ−Ｈ結合は認められなかった。Ｎ−Ｈ結合の濃度は
温度の上昇と共に減少した。フィルムは、約３０原子％の絶対水素濃度を有し、
これはＰＥＣＶＤにより形成した代表的なフィルムに匹敵する。構造分析は、ｘ
線回折（ＸＲＤ）を使用して実施した。ＸＲＤの測定は、フィルムがアモルファ
スであることを示した。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）分析は、８５％を超すステ
ップカバーで、１０ｎｍＴｉＮトップの１×１．６μｍフィーチャーサイズトレ
ンチ構造上に窒化けい素のコンフォーマル堆積を示した。ＳＥＭによる厚みの測
定をＲＢＳの結果と比較して、４５０℃実験のフィルムの密度は２．４ｇ／ｃｍ -1 と計算された。
【００３８】 実施例２ 前駆体としてテトラヨードシランを使用し、純けい素フィルムを形成した。堆
積は、実施例１のＣＶＤ反応器システムを使用して実施した。けい素ウエハの基
体を、抵抗加熱法で加熱した石英板ホルダー上に設置した。堆積前に、プラズマ
および水素ガス流を用いた２５分の予備清浄を実施した。予備清浄中のプラズマ
電力密度は５０Ｗとし、予備清浄の水素流は６００ｃｍ3／分（標準状態下）と
した。堆積の直前に水素流を減少させ、プラズマ電力を７５Ｗに増加した。また
このとき、室の圧力を０．１トルに調節した。基体温度は、石英ホルダー背面付
近の熱電対で監視した。堆積は、基体温度３００〜５５０℃で実施した。室の圧
力は、堆積中０．１トルに固定した。 上述したように、テトラヨードシランはけい素前駆体の役をし、流速５．０な
いし０．１ｃｍ3／分（標準状態下）で導入した。水素を、流速６０ｃｍ3／分（
標準状態下）の反応剤ガスとして使用し、アルゴンを流速１００ｃｍ3／分（標
準状態下）で流れる不活性キャリヤーおよびセパレーターガスとして使用した。
テトラヨードシランを、加熱浴で加熱したバブラー中に入れた。反応剤、キャリ
ヤー、前駆体およびセパレーターガスを実施例１で前述したのと同様に室内に流
し、全てのガスの流速をマス流動制御器で調節した。テトラヨードシランバブラ
ーの温度は、１７０℃であった。前駆体供給ラインは、前駆体の再凝縮を回避す
るために、バブラー温度より２０℃まで高い温度に加熱した。キャリヤーガス流
を、前駆体供給速度の調節に使用した。高純度けい素フィルムが、３０分間の堆
積時間中に堆積した。
【００３９】 実施例３ 紫外線放射補助ＡＰＣＶＤを、実施例１と同一のＣＶＤ室とともに、溶融シリ
カ基体上にけい素フィルムを形成するために使用する。紫外線放射は、強力ペン
レイランプを使用して１９４ないし２５４ｎｍの波長で用いる。テトラヨードシ
ランを、けい素系前駆体として使用する。水素を、反応剤ガスとして使用する。
トリエチルアミンを、錯化剤として作用するように室内に導入する。６００℃の
処理温度を、堆積中維持する。堆積中の室の温度は、近大気圧に維持する。生成
するフィルムは純けい素である。
【００４０】 実施例４ 実施例１のＣＶＤ室を用いる紫外線放射補助ＡＰＣＶＤ技術を使用して、二酸
化けい素フィルムを形成する。コーニング１７３７ディスプレイガラス基体を、
実施例１と同一のＣＶＤ室および同一の波長領域の放射を供給する同一の紫外線
源とともに使用する。テトラヨードシランを、けい素前駆体として使用する。酸
素が反応剤ガスとして機能し、アルゴンをキャリヤーガスとして使用する。室内
で維持する処理温度は５００℃である。堆積中の室内圧力は、近大気圧である。
生成するフィルムは式ＳｉＯ2を有するものである。
【００４１】 この発明のＡＰＣＶＤ法は、高いスループットを可能にし、極めて高い温度、
厄介で高価な真空装置が必要でないので、先行技術の熱およびプラズマ補助ＣＶ
Ｄ法に比較してコスト効率がよく効果的である。ヨードシラン前駆体の使用は、
高いフィルム成長速度を助長し、低温フィルム堆積と相容性があり、種々の有害
性をもつ従来のシラン前駆体使用の必要性を排除する。効率的な、低温、高スル
ープット、真空不使用ＣＶＤは、平面形ディスプレイおよびソーラーアプリケー
ションのような大面積基体ＴＦＴ用途への使用に特に望ましいものである。紫外
線放射が関係する別の実施態様は、特に平面形ディスプレイおよびソーラーアプ
リケーションで使用するディスプレイガラスのような透明基体に対して、低い処
理温度とさらに高いスループットを可能にする別の代替ＣＶＤ法を提供する。こ
の発明の方法で堆積したフィルムは、代表的ＰＥＣＶＤフィルムのものと同等の
水素濃度と密度を有するが、ＰＥＣＶＤフィルムの製造上さらに効率的かつ経済
的である。 当業者は、広範なこの発明の思想から逸脱することなく上記の実施態様に変更
を加えうることを認識するであろう。したがって、この発明は開示された特定の
実施態様に限定されるものではなく、添付の請求項に定義されたこの発明の精神
および範囲内における修正を包含するように意図されていることが、理解される
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 アークルズ， バリー， シー． アメリカ合衆国， ペンシルベニア州 19025 ドレツシヤー， ブルーバード レイン 428 (72)発明者 カロエロス， アラン， イー． アメリカ合衆国， ニユーヨーク州 12159 スリンガーランズ， フオレスト ヘイブン ドライブ 203 Ｆターム(参考） 4K030 AA02 AA03 AA04 AA06 AA14 AA16 AA17 AA18 AA24 BA35 BA40 BA44 BB13 CA02 CA04 CA05 CA06 FA08 FA10 JA09 JA10 LA16 LA18

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）大気圧付近において堆積室内に （ｉ）基体； （ii）けい素に結合した少なくとも３個のよう素原子を有する気相状態のヨー
    ドシラン前駆体；および （iii）少なくとも１種の反応剤ガス を導入し、 （ｂ）室内における約２５０℃ないし約６５０℃の堆積温度を、基体上にけい素
    ベースフィルムが堆積するに充分な時間の間維持すること を含む、基体上におけるけい素ベースフィルムの近大気圧化学気相堆積方法。
  2. 【請求項２】 ヨードシラン前駆体が式： Ｉ(1-n)ＳｉＸn （Ｉ） （式中、ｎは０または１、ＸはＢｒ、ＣｌおよびＳｉＩ3からなる群から選択さ
    れる） を有する、請求項１による方法。
  3. 【請求項３】 基体が、金属、金属アロイ、透明ガラス、ディスプレイガラ
    ス、ボロシリケートガラス、耐熱性フラットパネル、石英、けい素、二酸化けい
    素、けい素・窒素材料、ひ化ガリウム、およびポリマー．けい素、二酸化けい素
    、またはけい素・窒素からなる群から選択される材料を含む、請求項１による方
    法。
  4. 【請求項４】 基体が透明ガラスである、請求項３による方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも１種の反応剤ガスが、水素、ふっ素、塩素、反応
    性窒素含有ガス、シラン、反応性酸素含有ガス、および水蒸気からなる群から選
    択される少なくとも１種のガスを含む、請求項１による方法。
  6. 【請求項６】 反応剤ガスが、さらに窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、
    クリプトンおよびキセノンからなる群から選択されるガスを含む、請求項５によ
    る方法。
  7. 【請求項７】 室内の堆積温度が約３５０℃ないし約６００℃に維持される
    、請求項１による方法。
  8. 【請求項８】 室内の堆積温度が約３５０℃ないし約５５０℃に維持される
    、請求項１による方法。
  9. 【請求項９】 けい素ベースフィルムがけい素・窒素ベースフィルムであり
    、反応剤ガスがアンモニアおよびヒドラジンからなる群から選択される、請求項
    １による方法。
  10. 【請求項１０】 けい素ベースフィルムがけい素・酸素ベースフィルムであ
    り、反応剤ガスが酸素、オゾンおよび水蒸気からなる群から選択される、請求項
    １による方法。
  11. 【請求項１１】 けい素ベースフィルムがオキシ窒化けい素フィルムであり
    、反応剤ガスが酸素、オゾンおよび水蒸気からなる群から選択される酸素含有反
    応性ガス並びにアンモニアおよびヒドラジンからなる群から選択される窒素含有
    反応性ガスの混合物である、請求項１による方法。
  12. 【請求項１２】 さらに、 （ｃ）基体が室内に固定されたままである間に多層構造を形成するために基体上
    に堆積したフィルム上に第２のフィルムを堆積すること を含む、請求項１による方法。
  13. 【請求項１３】 （ａ）大気圧付近において堆積室内に （ｉ）基体； （ii）気相状態にある前駆体；および （iii）少なくとも１種の反応剤ガス を導入し、 （ｂ）紫外線放射を基体と前駆体間の界面にその放射が到達するように室に供給
    し、 （ｃ）基体上にけい素ベースフィルムが堆積するに充分な時間の間室を加熱する
    こと を含む、基体上におけるけい素ベースフィルムの近大気圧化学気相堆積方法。
  14. 【請求項１４】 室内の堆積温度が約１００℃ないし約６００℃である、請
    求項１３による方法。
  15. 【請求項１５】 基体が透明であり、紫外線放射が基体と前駆体間の界面に
    向かって透明な基体を通過するように、放射源から供給される、請求項１３によ
    る方法。
  16. 【請求項１６】 透明な基体がディスプレイガラスである、請求項１５によ
    る方法。
  17. 【請求項１７】 界面を超えて室内に向かって通過する紫外線放射が界面に
    向かって反射される、請求項１５による方法。
  18. 【請求項１８】 前駆体がけい素に結合した少なくとも３個のよう素原子を
    有するヨードシラン前駆体である、請求項１３による方法。
  19. 【請求項１９】 ステップ（ａ）が、さらに、室内に （iv）第３級アミンおよび発色団を有する錯化剤からなる群から選択される錯
    化剤 を導入することを含む、請求項１３による方法。
  20. 【請求項２０】 紫外線放射が約１９４ｎｍないし約２５４ｎｍの波長を有
    する、請求項１３による方法。
  21. 【請求項２１】 前駆体が式： Ｉ(1-n)ＳｉＸn （Ｉ） （式中、ｎは０または１、Ｘは臭素原子、塩素原子、水素原子およびＳｉＩ3か
    らなる群から選択される） を有する、気相状態のヨードシラン前駆体を使用して大気圧付近において化学気
    相堆積により形成した、けい素ベースフィルム。
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