JPH03250626A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPH03250626A JPH03250626A JP12219090A JP12219090A JPH03250626A JP H03250626 A JPH03250626 A JP H03250626A JP 12219090 A JP12219090 A JP 12219090A JP 12219090 A JP12219090 A JP 12219090A JP H03250626 A JPH03250626 A JP H03250626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction
- nitrogen
- substrate
- radical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000002831 nitrogen free-radicals Chemical class 0.000 description 25
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 25
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- -1 silane atom radicals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は薄膜形成方法に関するものであり、特にＣＶ
Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法によりシリコン窒化膜を形成する方法に関す
るものである。
Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法によりシリコン窒化膜を形成する方法に関す
るものである。
〔従来の技術］
近年、ＬＳＩ、液晶デイスプレィを含む電子デバイスの
製造プロセスの低温化、低損傷化に伴い、ラジカルによ
る化学反応を利用したプラズマ分離型マイクロ液プラズ
マＣＶＤ法が注目されている。
製造プロセスの低温化、低損傷化に伴い、ラジカルによ
る化学反応を利用したプラズマ分離型マイクロ液プラズ
マＣＶＤ法が注目されている。
プラズマ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法は、反応室
とは分離したプラズマ放電により反応力′スを励起し、
生成したラジカルを反応室内の低温加熱された基板上に
輸送し、このラジカルに、直接反応室内に供給された別
種の反応ガスを加えた化学反応により薄膜を形成する技
術である。
とは分離したプラズマ放電により反応力′スを励起し、
生成したラジカルを反応室内の低温加熱された基板上に
輸送し、このラジカルに、直接反応室内に供給された別
種の反応ガスを加えた化学反応により薄膜を形成する技
術である。
この技術では、基板が直接プラズマにさらされないため
、プラズマ中の荷電粒子が基板及び形成中の薄膜に損傷
を与えることなく、しかも３００°Ｃ以下の低い基板温
度で良質の薄膜を形成することができる。
、プラズマ中の荷電粒子が基板及び形成中の薄膜に損傷
を与えることなく、しかも３００°Ｃ以下の低い基板温
度で良質の薄膜を形成することができる。
以下、従来のプラズマ分離型マイクロ液ブラズマＣＶＤ
法について説明する。
法について説明する。
第４図は例えば、特公昭５８−２７６５６号公報に示さ
れたプラズマ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法に用い
られる薄膜形成装置の構成を示す断面構成図である。
れたプラズマ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法に用い
られる薄膜形成装置の構成を示す断面構成図である。
図において、１は反応室、２は第１の反応ガスである窒
素ガス、３はマイクロ波プラズマ放電管、４はマイクロ
波エネルギー ５はラジカル導入口、６はラジカル、７
は第２の反応ガス供給口、８は第２の反応ガスであるシ
ランガス、９は基板、１０は基板９が載置されるヒータ
ー １１はガス排気口、１２は反応後のガスである。
素ガス、３はマイクロ波プラズマ放電管、４はマイクロ
波エネルギー ５はラジカル導入口、６はラジカル、７
は第２の反応ガス供給口、８は第２の反応ガスであるシ
ランガス、９は基板、１０は基板９が載置されるヒータ
ー １１はガス排気口、１２は反応後のガスである。
次に動作について説明する。
以上のように構成された薄膜形成装置において、プラズ
マ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法によりシリコン窒
化膜を形成する場合、窒素ガス２が第１の反応ガスとし
てマイクロ波プラズマ放電管３に供給されることにより
生成される窒素ラジカル６がラジカル導入口５がら反応
室１内に導入される。また反応ガス供給ロアから第２の
反応ガスであるシランガス８が反応室１内に供給される
。
マ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法によりシリコン窒
化膜を形成する場合、窒素ガス２が第１の反応ガスとし
てマイクロ波プラズマ放電管３に供給されることにより
生成される窒素ラジカル６がラジカル導入口５がら反応
室１内に導入される。また反応ガス供給ロアから第２の
反応ガスであるシランガス８が反応室１内に供給される
。
この時、窒素ラジカル６はシランガス８と基板近傍の空
間で化学気相反応を起こし、前駆体を形成する。この前
駆体が基板９表面で変化し、シリコン窒化膜が形成され
る。その後、ガス排気口１１より反応後のガス１２が排
気される。
間で化学気相反応を起こし、前駆体を形成する。この前
駆体が基板９表面で変化し、シリコン窒化膜が形成され
る。その後、ガス排気口１１より反応後のガス１２が排
気される。
この方法によれば、窒素ラジカルとシランガスとの反応
により、ケミカルルミネッセンスが生し、その中に基板
を置くとシリコン窒化膜が形成されることがわかってい
る。
により、ケミカルルミネッセンスが生し、その中に基板
を置くとシリコン窒化膜が形成されることがわかってい
る。
第５図は例えば、「半導体プラズマプロセス技術」 （
菅野卓１１１＆？著、産業図書、昭和５５年７月１０日
初版発行）のｐ、１３６に示された、プラズマ分離型マ
イクロ波プラズマＣＶＤ法による窒素ラジカルとシラン
ガスとの反応によって生したルミネッセンスの分光感度
である。このスペクトルは４３０ｎｍ〜８００ ｎｍの
波長に対してブロードであるが、３４０ｎｍ以下ではラ
イン状である。ここで、４００ｎｍ〜４３０ ｎｍのラ
インスペクトルは窒素系ラジカル（Ｎ原子またはＳｉＮ
ラジカル）によるものであり、また４００ｎｍ以下のス
ペクトルはシラン原子ラジカルによるものである。
菅野卓１１１＆？著、産業図書、昭和５５年７月１０日
初版発行）のｐ、１３６に示された、プラズマ分離型マ
イクロ波プラズマＣＶＤ法による窒素ラジカルとシラン
ガスとの反応によって生したルミネッセンスの分光感度
である。このスペクトルは４３０ｎｍ〜８００ ｎｍの
波長に対してブロードであるが、３４０ｎｍ以下ではラ
イン状である。ここで、４００ｎｍ〜４３０ ｎｍのラ
インスペクトルは窒素系ラジカル（Ｎ原子またはＳｉＮ
ラジカル）によるものであり、また４００ｎｍ以下のス
ペクトルはシラン原子ラジカルによるものである。
従来のプラズマ分離型マイクロ波プラズマＣＶＤ法にお
いては、第１の反応ガスに長寿命窒素ラジカルの生成効
率の低い窒素ガスを用いているため、反応室内に置かれ
た基板面近傍の反応領域全体にわたって十分な量の窒素
ラジカルを供給することが困難であった。従って第２の
反応ガスであるシランガスの分解効率および前駆体の形
成効率も低く、良質の膜が形成できないという問題点な
らびに膜形成速度が遅いという問題点や、基板の大面積
化に対応できないという問題点があった。
いては、第１の反応ガスに長寿命窒素ラジカルの生成効
率の低い窒素ガスを用いているため、反応室内に置かれ
た基板面近傍の反応領域全体にわたって十分な量の窒素
ラジカルを供給することが困難であった。従って第２の
反応ガスであるシランガスの分解効率および前駆体の形
成効率も低く、良質の膜が形成できないという問題点な
らびに膜形成速度が遅いという問題点や、基板の大面積
化に対応できないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、基板面近傍の反応領域全体にわたって十分な
量の窒素ラジカルを供給することができ、反応領域でシ
ランガスが効率良く分解され、前駆体形成効率も高く、
良質なシリコン窒化膜を高速に形成でき、また基板の大
面積化にも対応できるプラズマ分離型マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法を提供することを目的とする。
たもので、基板面近傍の反応領域全体にわたって十分な
量の窒素ラジカルを供給することができ、反応領域でシ
ランガスが効率良く分解され、前駆体形成効率も高く、
良質なシリコン窒化膜を高速に形成でき、また基板の大
面積化にも対応できるプラズマ分離型マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法を提供することを目的とする。
この発明にかかる薄膜形成方法は、マイクロ波プラズマ
放電を用いて第１の反応ガスを活性化することにより生
成したラジカルを反応室内に輸送し、別系統から反応室
内に供給した第２の反応ガスと上記ラジカルとの化学反
応により、反応室内に設けられた基板上に薄膜を形成す
る方法において、第１の反応ガスに窒素ガスとアンモニ
アガスの混合ガスを用いるとともに、第２の反応ガスに
シランガスを用いたものである。
放電を用いて第１の反応ガスを活性化することにより生
成したラジカルを反応室内に輸送し、別系統から反応室
内に供給した第２の反応ガスと上記ラジカルとの化学反
応により、反応室内に設けられた基板上に薄膜を形成す
る方法において、第１の反応ガスに窒素ガスとアンモニ
アガスの混合ガスを用いるとともに、第２の反応ガスに
シランガスを用いたものである。
〔作用〕
この発明の薄膜形成方法においては、窒素ガスに混合し
たアンモニアガスの触媒効果により、長寿命窒素ラジカ
ルの生成効率を極めて高くすることが可能となり、反応
室内に置かれた基板面近傍の反応領域全体にわたって十
分な量の窒素ラジカルを供給することができ、反応領域
でシランガスが効率良く分解され前駆体形成効率も高ま
り、良質な薄膜の高速形成が可能となるとともに基板の
大面積化にも対応できる。
たアンモニアガスの触媒効果により、長寿命窒素ラジカ
ルの生成効率を極めて高くすることが可能となり、反応
室内に置かれた基板面近傍の反応領域全体にわたって十
分な量の窒素ラジカルを供給することができ、反応領域
でシランガスが効率良く分解され前駆体形成効率も高ま
り、良質な薄膜の高速形成が可能となるとともに基板の
大面積化にも対応できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例によるプラズマ分離型マイ
クロ液プラズマＣＶＤ装置の内部を示す断面構成図であ
る。
クロ液プラズマＣＶＤ装置の内部を示す断面構成図であ
る。
図において、第４図と同一符号は同一部分を示し、１３
は反応室内でラジカルが発生するルミネッセンスを計測
するための石英ガラス窓である。
は反応室内でラジカルが発生するルミネッセンスを計測
するための石英ガラス窓である。
また反応室１内のラジカル導入口端５より基板面９まで
の距離は約３００ｍｍである。第２の反応ガスであるシ
ランガス８供給ロアはラジカル導入口５直下に設けられ
ている。
の距離は約３００ｍｍである。第２の反応ガスであるシ
ランガス８供給ロアはラジカル導入口５直下に設けられ
ている。
次に動作について説明する。
シリコン窒化膜を形成する場合、第１の反応ガス２′と
して窒素ガスとアンモニアガスとの混合ガスが用いられ
る。この混合ガスにおける窒素ガスに対するアンモニア
ガスの混合比は０．０６以下としている。これは窒素ガ
スに対するアンモニアガスの混合比をあまり大きくする
と、アンモニアガスに含まれる水素が薄膜形成に悪影響
を与える恐れがあるためである。
して窒素ガスとアンモニアガスとの混合ガスが用いられ
る。この混合ガスにおける窒素ガスに対するアンモニア
ガスの混合比は０．０６以下としている。これは窒素ガ
スに対するアンモニアガスの混合比をあまり大きくする
と、アンモニアガスに含まれる水素が薄膜形成に悪影響
を与える恐れがあるためである。
この混合ガス２′がマイクロ波プラズマ放電管３に供給
されることにより生成される長寿命窒素ラジカル６がラ
ジカル導入口５から反応室ｌ内に導入される。
されることにより生成される長寿命窒素ラジカル６がラ
ジカル導入口５から反応室ｌ内に導入される。
反応ガス供給ロアから第２の反応ガスとしてシランガス
８が反応室１内に供給され、この時、長寿命窒素ラジカ
ル６はシランガス８と、基板９近傍の空間で化学気相反
応を起こし、前駆体を形成する。この前駆体が基板９表
面で変化し、シリコン窒化膜が形成される。
８が反応室１内に供給され、この時、長寿命窒素ラジカ
ル６はシランガス８と、基板９近傍の空間で化学気相反
応を起こし、前駆体を形成する。この前駆体が基板９表
面で変化し、シリコン窒化膜が形成される。
この場合、窒素ガスに混合したアンモニアガスの触媒効
果により、長寿命窒素ラジカルの生成効率が極めて高く
なり、反応室内に置かれた基板９面近傍の反応領域全体
にわたって十分な量の窒素ラジカルを供給することが可
能となる。従って反応領域でシランガス８は効率よく分
解され前駆体形成効率も高まり、良質な薄膜の高速形成
が可能となるとともに基板の大面積化にも対応できる。
果により、長寿命窒素ラジカルの生成効率が極めて高く
なり、反応室内に置かれた基板９面近傍の反応領域全体
にわたって十分な量の窒素ラジカルを供給することが可
能となる。従って反応領域でシランガス８は効率よく分
解され前駆体形成効率も高まり、良質な薄膜の高速形成
が可能となるとともに基板の大面積化にも対応できる。
以下、本発明により長寿命窒素ラジカルが効率よく生成
され反応領域に供給されていることを実験により検証し
たので、その結果について説明する。
され反応領域に供給されていることを実験により検証し
たので、その結果について説明する。
第２図に、本発明による窒素ラジカル６とシランガス８
の反応により生じるルミネッセンスの分光感度を示す。
の反応により生じるルミネッセンスの分光感度を示す。
この時の窒素ガス分圧は２３８Ｐａ、アンモニアガス分
圧はＩＰａである。マイクロ波パワーは９０Ｗである。
圧はＩＰａである。マイクロ波パワーは９０Ｗである。
このスペクトルは３００ｎｍ以下のシリコン原子ラジカ
ルによるラインスペクトルと、４００〜４３０ ｎｍの
窒素系ラジカルによるラインスペクトルのみを示してい
る。
ルによるラインスペクトルと、４００〜４３０ ｎｍの
窒素系ラジカルによるラインスペクトルのみを示してい
る。
シランガス８と窒素ラジカル６との反応によりシリコン
原子ラジカルが生成され、同時に窒素系ラジカルが生成
されていることがわかる。
原子ラジカルが生成され、同時に窒素系ラジカルが生成
されていることがわかる。
注目すべきは本発明によれば、従来例として図５に示す
アンモニアガスを窒素ガスに添加しない場合に見られる
４３０〜８００ ｎ、 ｍの波長に対するブロードなス
ペクトルが観察されない点である。
アンモニアガスを窒素ガスに添加しない場合に見られる
４３０〜８００ ｎ、 ｍの波長に対するブロードなス
ペクトルが観察されない点である。
この結果は、アンモニアガスの触媒効果により窒素ラジ
カルの生成効率が極めて高くなるために、供給したシラ
ンガス８が完全に分解されてシリコン原子ラジカルが生
成されていることを示している。さらに本発明による窒
化膜形成反応が、シリコン窒化膜の形成に必要十分なシ
リコン原子ラジカルと窒素系ラジカルの反応によるもの
であり、解離過程にある分子の反応への関わりが低いこ
とを示唆している。即ち本発明によれば、水素原子との
結合を含有しない組成を持つ、良質なシリコン窒化膜を
形成することができることが分かる。
カルの生成効率が極めて高くなるために、供給したシラ
ンガス８が完全に分解されてシリコン原子ラジカルが生
成されていることを示している。さらに本発明による窒
化膜形成反応が、シリコン窒化膜の形成に必要十分なシ
リコン原子ラジカルと窒素系ラジカルの反応によるもの
であり、解離過程にある分子の反応への関わりが低いこ
とを示唆している。即ち本発明によれば、水素原子との
結合を含有しない組成を持つ、良質なシリコン窒化膜を
形成することができることが分かる。
次に第３図に、ラジカル導入口５から基板面９間におけ
る窒素系ラジカルとシリコン原子ラジカルのラインスペ
クトル強度を示す。この図から、ラジカル導入口５から
３００ｍｍ離れた基板９方向に向かってそれぞれのライ
ンスペクトル強度は増大しており、基板９近傍の反応領
域においてもラジカルが十分存在していること、並びに
これらのラジカルが長寿命であることがわかる。
る窒素系ラジカルとシリコン原子ラジカルのラインスペ
クトル強度を示す。この図から、ラジカル導入口５から
３００ｍｍ離れた基板９方向に向かってそれぞれのライ
ンスペクトル強度は増大しており、基板９近傍の反応領
域においてもラジカルが十分存在していること、並びに
これらのラジカルが長寿命であることがわかる。
また第６図に、本発明と従来例における薄膜形成の比較
結果を示す。この時、反応圧力２７０Ｐａ、基板温度２
８０°Ｃとし、また本発明の第１の反応ガスにおける窒
素ガスに対するアンモニアガスの混合比は０．０５３と
した。
結果を示す。この時、反応圧力２７０Ｐａ、基板温度２
８０°Ｃとし、また本発明の第１の反応ガスにおける窒
素ガスに対するアンモニアガスの混合比は０．０５３と
した。
図かられかるように、本発明によれば膜形成速度は従来
に比し、３倍となり、さらに形成され膜の屈折率も熱Ｃ
ＶＤ方法による屈折率（２，００）に近い値が得られる
。
に比し、３倍となり、さらに形成され膜の屈折率も熱Ｃ
ＶＤ方法による屈折率（２，００）に近い値が得られる
。
なお上記実施例では、窒素ガスとアンモニアガスの混合
比を０．０６以下としたが、この混合比はこれに限られ
るものではなく、ガス圧力等の環境条件によって変動す
るものであり、薄膜形成に悪影響のないような比であれ
ばよい。
比を０．０６以下としたが、この混合比はこれに限られ
るものではなく、ガス圧力等の環境条件によって変動す
るものであり、薄膜形成に悪影響のないような比であれ
ばよい。
〔発明の効果］
以上のように、この発明によれば、マイクロ波プラズマ
放電を用いて第１の反応ガスを活性化することにより生
成したラジカルを反応室内に輸送し、別系統から反応室
内に供給した第２の反応ガスと上記ラジカルとの化学反
応により、反応室内に設けられた基板上に薄膜を形成す
る方法において、第１の反応ガスに窒素ガスとアンモニ
アガスとの混合ガスを用い、この混合ガスにおける窒素
ガスに対するアンモニアガスの混合比を０．０６以下（
但しＯを含まない）にするとともに、第２の反応ガスに
シランガスを用いるようにしたので、窒素ガスに混合し
たアンモニアガスの触媒効果により、長寿命窒素ラジカ
ルの生成効率を極めて高くすることが可能となり、反応
室内に置かれた基板面近傍の反応領域全体にわたって十
分な量の窒素ラジカルを供給することができ、この結果
、反応領域でシランガスは効率良く分解され前駆体形成
効率も高まり、良質なシリコン窒化膜の高速形成が可能
となるとともに基板の大面積化にも対応できるという効
果がある。
放電を用いて第１の反応ガスを活性化することにより生
成したラジカルを反応室内に輸送し、別系統から反応室
内に供給した第２の反応ガスと上記ラジカルとの化学反
応により、反応室内に設けられた基板上に薄膜を形成す
る方法において、第１の反応ガスに窒素ガスとアンモニ
アガスとの混合ガスを用い、この混合ガスにおける窒素
ガスに対するアンモニアガスの混合比を０．０６以下（
但しＯを含まない）にするとともに、第２の反応ガスに
シランガスを用いるようにしたので、窒素ガスに混合し
たアンモニアガスの触媒効果により、長寿命窒素ラジカ
ルの生成効率を極めて高くすることが可能となり、反応
室内に置かれた基板面近傍の反応領域全体にわたって十
分な量の窒素ラジカルを供給することができ、この結果
、反応領域でシランガスは効率良く分解され前駆体形成
効率も高まり、良質なシリコン窒化膜の高速形成が可能
となるとともに基板の大面積化にも対応できるという効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例に用いられたプラズマ分離
型マイクロ液プラズマＣＶＤ装置の内部を示す断面構成
図、第２図はこの発明の一実施例における窒素ラジカル
とシランガスの反応により生しるルミネッセンスの分光
感度を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例におけ
るラジカル導入口から基板面間における窒素系ラジカル
とシリコン原子ラジカルのラインスペクトル強度を示す
特性図、第４図は従来のプラズマ分離型マイクロ液プラ
ズマＣＶＤ法に用いられるＣＶＤ装置の構成を示す断面
構成図、第５図は従来のプラズマ分離型マイクロ液プラ
ズマＣＶＤ法による窒素ラジカルとシランガスとの反応
によって生したルミネッセンスの分光感度を示す特性図
、第６図は本発明と従来例における薄膜形成の比較結果
を表す図である。 １は反応室、２′は第１の反応ガス、６はラジカル、８
は第２の反応ガス、９は基板である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
型マイクロ液プラズマＣＶＤ装置の内部を示す断面構成
図、第２図はこの発明の一実施例における窒素ラジカル
とシランガスの反応により生しるルミネッセンスの分光
感度を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例におけ
るラジカル導入口から基板面間における窒素系ラジカル
とシリコン原子ラジカルのラインスペクトル強度を示す
特性図、第４図は従来のプラズマ分離型マイクロ液プラ
ズマＣＶＤ法に用いられるＣＶＤ装置の構成を示す断面
構成図、第５図は従来のプラズマ分離型マイクロ液プラ
ズマＣＶＤ法による窒素ラジカルとシランガスとの反応
によって生したルミネッセンスの分光感度を示す特性図
、第６図は本発明と従来例における薄膜形成の比較結果
を表す図である。 １は反応室、２′は第１の反応ガス、６はラジカル、８
は第２の反応ガス、９は基板である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）マイクロ波プラズマ放電を用いて第１の反応ガス
を活性化することにより生成したラジカルを反応室内に
輸送し、別系統から反応室内に供給した第２の反応ガス
と上記ラジカルとの化学反応により、反応室内に設けら
れた基板上に薄膜を形成する方法において、 上記第１の反応ガスに窒素ガスとアンモニアガスの混合
ガスを用いるとともに、上記第２の反応ガスにシランガ
スを用いることを特徴とするシリコン窒化膜形成方法。 - （２）上記混合ガスにおける窒素ガスに対するアンモニ
アガスの混合比を０．０６以下としたことを特徴とする
シリコン窒化膜形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-21743 | 1990-01-30 | ||
| JP2174390 | 1990-01-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250626A true JPH03250626A (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=12063555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12219090A Pending JPH03250626A (ja) | 1990-01-30 | 1990-05-11 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03250626A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278721A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012015344A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5438785A (en) * | 1977-09-01 | 1979-03-23 | Toshiba Corp | Production of coating film of photoelectric transducers |
| JPH01143221A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-05 | Nec Corp | 絶縁薄膜の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP12219090A patent/JPH03250626A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5438785A (en) * | 1977-09-01 | 1979-03-23 | Toshiba Corp | Production of coating film of photoelectric transducers |
| JPH01143221A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-05 | Nec Corp | 絶縁薄膜の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278721A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP4537874B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-09-08 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012015344A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4818560A (en) | Method for preparation of multi-layer structure film | |
| US20030192569A1 (en) | Fluorine process for cleaning semiconductor process chamber | |
| JPS5930130B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS61127121A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH0950040A (ja) | プラズマエッチング方法及び液晶表示パネルの製造方法 | |
| Bergonzo et al. | Low pressure photodeposition of silicon nitride films using a xenon excimer lamp | |
| JPH11279773A (ja) | 成膜方法 | |
| JPH02234419A (ja) | プラズマ電極 | |
| TW307027B (en) | Process for reducing circuit damage during pecvd in single wafer pecvd system | |
| JPH03250626A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS63317675A (ja) | プラズマ気相成長装置 | |
| JPS6188527A (ja) | 半導体プロセス装置 | |
| JPH02248038A (ja) | 多結晶質半導体物質層の製造方法 | |
| JP2671435B2 (ja) | 灰化方法 | |
| JP2718092B2 (ja) | 灰化装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JPS58164788A (ja) | ケミカルドライエツチング装置 | |
| KR950008846B1 (ko) | 마이크로 웨이브를 이용한 비정질 실리콘 증착장치 | |
| JPS5833830A (ja) | プラズマ堆積装置 | |
| JP2928538B2 (ja) | 基板処理方法 | |
| JPH02207525A (ja) | 基板処理方法及び装置 | |
| JPH04154970A (ja) | 立方晶窒化硼素の合成方法 | |
| JPH11126773A (ja) | プラズマ処理装置及びこの装置のガスの導入方法 | |
| JPS61230328A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS61127122A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS63248119A (ja) | 炭化シリコン膜の成膜方法 |