JP2009267391A5 - - Google Patents

Claims (12)

1. 複数の孔を有する平面アンテナにより処理容器内にマイクロ波を導入してプラズマを生成するプラズマＣＶＤ装置を用い、被処理体上にプラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜の積層体を形成する窒化珪素膜積層体の製造方法であって、
   シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、処理圧力を０．１Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定し、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内から選択した第１の流量比でプラズマＣＶＤを行い、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内の第１のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第１のＣＶＤ工程と、
   前記第１のＣＶＤ工程の前または後に、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、前記第１のＣＶＤ工程と同じ処理圧力で、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内で前記第１のＣＶＤ工程とは異なる第２の流量比に設定することにより、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内で前記第１のバンドギャップとは異なる第２のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第２のＣＶＤ工程と、
   を備えたことを特徴とする窒化珪素膜積層体の製造方法。
2. 処理圧力を０．１Ｐａ以上４Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第１のバンドギャップを前記第２のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素膜積層体の製造方法。
3. 処理圧力を４０Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第２のバンドギャップを前記第１のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素膜積層体の製造方法。
4. 前記第１のＣＶＤ工程と前記第２のＣＶＤ工程を繰り返し行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の窒化珪素膜積層体の製造方法。
5. コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
   前記制御プログラムは、実行時に、複数の孔を有する平面アンテナにより処理容器内にマイクロ波を導入してプラズマを生成させるプラズマＣＶＤ装置を用い、被処理体上にプラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜を形成するに際し、
   シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、処理圧力を０．１Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定し、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内から選択した第１の流量比でプラズマＣＶＤを行い、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内の第１のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第１のＣＶＤ工程と、
   前記第１のＣＶＤ工程の前または後に、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、前記第１のＣＶＤ工程と同じ処理圧力で、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内で前記第１のＣＶＤ工程とは異なる第２の流量比に設定することにより、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内で前記第１のバンドギャップとは異なる第２のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第２のＣＶＤ工程と、が行われるように、コンピュータに前記プラズマＣＶＤ装置を制御させるものであることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
6. 処理圧力を０．１Ｐａ以上４Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第１のバンドギャップを前記第２のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
7. 処理圧力を４０Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第２のバンドギャップを前記第１のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
8. 前記第１のＣＶＤ工程と前記第２のＣＶＤ工程を繰り返し行うように、コンピュータに前記プラズマＣＶＤ装置を制御させるものであることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
9. プラズマＣＶＤ法により被処理体上に窒化珪素膜を形成するプラズマＣＶＤ装置であって、
   被処理体を載置台に載置して収容する処理容器と、
   前記処理容器の前記開口部を塞ぐ誘電体部材と、
   前記誘電体部材の外側に設けられ、前記処理容器内にマイクロ波を導入するための複数の孔を有する平面アンテナと、
   前記処理容器内に原料ガスを供給するガス供給装置と、
   前記処理容器内を減圧排気する排気装置と、
   前記処理容器内で、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、処理圧力を０．１Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定し、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内から選択した第１の流量比でプラズマＣＶＤを行い、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内の第１のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第１のＣＶＤ工程と、
   前記第１のＣＶＤ工程の前または後に、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスを含む成膜ガスを用い、前記第１のＣＶＤ工程と同じ処理圧力で、シリコン含有化合物ガスと窒素ガスとの流量比（シリコン含有化合物ガス流量／窒素ガス流量）を０．００５以上０．２以下の範囲内で前記第１のＣＶＤ工程とは異なる第２の流量比に設定することにより、２．５ｅＶ以上７ｅＶ以下の範囲内で前記第１のバンドギャップとは異なる第２のバンドギャップを有する窒化珪素膜を形成する第２のＣＶＤ工程と、が行われるように制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
10. 処理圧力を０．１Ｐａ以上４Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第１のバンドギャップを前記第２のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項９に記載のプラズマＣＶＤ装置。
11. 処理圧力を４０Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下の範囲内で一定に設定するとともに、前記第１の流量比より前記第２の流量比が大きくなるように設定することにより、前記第２のバンドギャップを前記第１のバンドギャップよりも大きくすることを特徴とする請求項９に記載のプラズマＣＶＤ装置。
12. 前記制御部は、前記第１のＣＶＤ工程と前記第２のＣＶＤ工程を繰り返し行うように制御するものであることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置。