JPH03504618A

JPH03504618A - 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムの熱デポジシヨン法

Info

Publication number: JPH03504618A
Application number: JP1506826A
Authority: JP
Inventors: ドリー，トマス・エス
Original assignee: オリン・コーポレイシヨン
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1991-10-09
Also published as: WO1989011920A1; US4877651A; EP0417202A1; AU3773589A; EP0417202A4; EP0417202B1

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。

Description

【発明の詳細な説明】

基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フィルムの熱デポジション法本発明は、基板上への窒化けい素又は二酸化けい素の熱デポジション法に関する。特に、本発明は、基板上窒化けい素又は二酸化けい素の黙デポジション法であって、これらのフィルムのためけい素源としてジ−ｔ−ブチルシランが用いられる方法に関する。薄いフィルムデポジションを半導体化又は絶縁化するため化学蒸着法（ＣＶＤ）がミクロエレクトロニクス工業全体に使用されている。窒化けい素（ＳｚｓＮａ）又は二酸化けい素（ＳｉＯｚ）等のフィルムをデポジションさせる時には、ガス状けい素源としてシラン（Ｓ　ｉＨａ　）が一般に使用される。窒化及び二酸化けい素は、集積回路の生産において重要な材料であり、ゲート誘電体、拡散マスク及びパッシベーションフィルムとして使用される。窒化けい素は、高い絶縁耐力、不純物の拡散に対するすぐれた関門特性及び良好な化学的安定性を有している。二酸化けい素は、良好な絶縁特性を有し、これらの適用の場合化学的に安定である。シランは毒性が高く、空気中自然発火性である。高価なガスキャビネット及び交叉パージングガス供給系を必要とする。デポジション装置中に導入する前に特別なパージング操作を要する。窒化物及び酸化物ＣＶＤ法のためのけい素源としていくつかのけい素含有化学物質が使用されるか提案されている。これらの中にはテトラ塩化けい素（ＳｔＣ−Ｌ）、テトラ臭化けい素（ＳｉＢｒ、）、テトラフッ化けい素（ＳｉＦａ）、ジクロロシラン（ＳｉＨ２ＣＬ）及びジシラン（ｓｉａｎｓ）が含まれる。テトラメチルオルトシリケート（ＴＭ０１．　５ｉ（ＱＣ）Ｉｓ）Ｊ　、テトラエチルオルトシリケ−１（ＴＥＯＳ、　　５ｉ（ＯＣｚＨｓ）ａ）及びテトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ、　　Ｃ，Ｈ，、Ｓｉ、Ｏ，）等の他の化学物質が二酸化物デポジションの場合にのみ使用されている。上記のハロゲン含有のシランはすべて、有毒な腐食性の副生物を生じることの外に、それ自体有毒かつ腐食性である。ジシランは、シランと同様の取扱操作を要する可燃性の有毒ガスである。現在、マイクロエレクトロニクス製造業者がシランの使用を制限しようとする場合には、ＴＭＯ５１丁ＥＯＳ及びＴＭＣＴＳが、二酸化けい素デポジションの場合唯一の市販の代替物である。窒素けい素デポジシ１ンの場合シランに対する市販の代替品はない。したがって、これらのＣＶＤ法においてよりよいシランの代替品の必要がある。別４こ、ジ−ｔ−ブチルシラン（ＤＴＢＳ）は、既知の化学物質であり、Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ登録番号（３０７３６−０７−３）をもつ。ＤＴＢＳの製法は、ＷａＬａｎａｂｅらの「ジ−ｔ−ブチルシランの簡便製法Ｊ　、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　１３２１−１３２２頁、１９８１　；　Ｄｏｙｌｅら「立体障害有機けい素化合物。ジーｔ−プチル−、ジ−ｔ−ブチルメチル−及びトリーｔ−ブチルシランｊＪ、Ａｍ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　９７．３７７３〜３７８２頁（１９７５）及びＴｒｉｐｌｅｔｔら、「いくつかのｔ −ブチル−ジシラン及びジゲルマンＪ　、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓ１０７巻、２３〜３２頁（１９７６）によって開示されている。ＤＴＢＳは、ヒドロキシ化合物に対するシリル化剤として（ＣＡ１０１　：　９１２１８ｖ）及びジ−ｔ−ブチルジクロロシランの生産の際中間体として（ＣＡ　９８　：　１２６３７５ｔ）使用されている。ジ−ｔ−ブチルシランは、空気中安定な非腐食性の液体である。多くの有機溶媒中可溶性であり、水と反応しない。室温におけるその高い蒸気圧によってＣＶＤ反応器中に容易に導入することができる。ＣＶＤ反応器中この化学物質を使用するためにガスキャビネットも交叉パージング系も必要ではない。分解副生物は本来腐食性ではない。その故に、本発明によれば、ジ−ｔ−ブチルシランは、窒化物及び酸化物のデポジションの両方の場合に使用することができるけい素源である。したがって、本発明は、基板上に窒化けい素型又は二酸化けい素型フィルムを形成させるための熱ＣＶＤ法であって（ａ）窒化けい素型か又は二酸化けい素型フィルムが形成されるべき該基板を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジ−ｔ−ブチルシラン及び少なくとも１種の他の反応剤ガスを導入し、（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約４５０°Ｃ〜約９００°Ｃに保ち：（ｃ）該ゾーン中圧力を約０．１〜約１０　トル（＃　ｍｇＨｇ）ニ保？）　；そして（ｄ）該ガスを該基板とその上に窒化けい素型又は二酸化けい素をフィルムを形成させる時間接触させる工程を特徴とする方法。本発明のＣＶＤ法は、約２．０±０．２の範囲の至適屈折率を有する窒化けい素型又はＳｉ、Ｎ、型フィルムを得るために製造することができる。この範囲において屈折率が低いほど、Ｎの百分率が高く、この範囲において屈折率が高いほど、Ｓｉの百分率が高い。ここで使用される用語「窒化けい素をフィルム」及びｒｓｉ、Ｎ、５フイルム」とは、上の至適範囲の屈折率をもつように形成されるフィルムを意味する。本発明のＣＶＤ法は又、約１．４６±０．２の範囲の至適屈折率を有する二酸化けい素型又はＳｉｎ、フィルムを得るためにも使用することができる。この範囲において屈折率が低いほど、０の百分率が高く、この範囲において屈折率が高いほど、Ｓｉの百分率が高い。ここで使用される用語「二酸化けい素型フィルム」及びｒｓｉｏ、型フィルム」とは、上の至適範囲の屈折率をもつように形成されたフィルムを意味する。基板は、窒化けい素、二酸化けい素型フィルムがその上に望まれる材料のいずれか、例えばＳｉウェーハ、グラスチック、樹脂、ガラス又は金属物体又はフィルム：ＧａＡｓ層；集積回路技術におけるＮＭＯＳシステムゲート等のｍ〜Ｖ族元素又は化合物を用いる半導体層又はデバイスのいずれかであってよい。ガスが導入される反応チャンバー中抵抗部材によって基板は反応温度に加熱される。本発明の好ましい実施態様においては、反応チャンバーは、本発明の窒化けい素型又は二酸化けい素型フィルムでチャンバーをパッシベーションする予備工程によりフィルム生産の準備がされる。決定的ではないが、反応チャンバーを恒温に保つことが好ましく、このことはいかなるときでも２℃、好ましくは±１℃未満の温度変動を有することを意味する。反応剤ガスは、コーティングされるべきウェーハからガスが反応温度に達することができるような距離をおいて室温で導入される。ウェーハ体と対比して、ガスは室温においてはウェーハを認められる程は冷却しない。ガスは、Ｅｑのλロラインによってチャンバー中に導入されてよく、又は混合多岐管中子め混合されてよい。反応ガスは、基板表面上実質的に層流として導入される。ウェーハ上実質的な濃度変動をなくすｔ；めに基板上滞留時間を短くする。基板は、典型的にはＳｉウェーハであり、本発明の方法によって得られる窒化けい素型又は二酸化けい素型フィルムがウェーハの表面を横切って実質的に均一である、即ち実質的な凹面（縁の形成）又は凸面（中心もつ上がり）を示さないように、反応チャンバー壁対つェーハ縁の間隔取り及びウェーハ対隣接ウェーハの間隔取りを得るような方式に限られることが好ましい。ウェーハ対ウェーハ及びウェーハ対チャンバー壁の適当な間隔取りの１例は、Ｂｅｃｋｅｒら「テトラエチルオルトシリケートの熱分解による高品質５ｉＯｚフイルムの低圧デポジションＪ　、Ｊ、Ｖａｃ、Ｓｏｃ、丁ｅｃｈｎｏ１．Ｂ、５巻、６号、１５５５〜１５６３頁（１９８７年１１月り１２月）中論述されている。得られるフィルムの均一性は、バッチ又は生産実施においてウェーハ内（横切って）及びウェーハからウェーハまで共に、±３％未満の厚さの変動を示すことが好ましい。典型的なガスの流速は、ＤＴＢＳの場合約５０〜約４００標準ｃｃ１分、他のＤＴＢＳと反応して窒化けい素又は酸化けい素を生成することができる反応性ガス（例えば無水アンモニアもしくはヒドラジン、又は例えば酸素）の場合約ｌＯ標準ｃｃ１分〜ｌ標準Ｑ／分の程度であってよい。好ましいガスの流速は、それぞれ約６０〜２００ｓｅｃｍ及び約１５〜８００ｓｅｃｍの範囲である。いずれか一方の反応剤の反応チャンバー圧力及び流速の設定は、屈折率（Ｎｒ）で表されるフィルム特性のコントロールを可能にする。即ち、ある圧力及びＤＴＢＳの流速について、ＮＨ，か又はＯ３のいずれかの流速を減少又は増大させるとフィルムのＮｆが変わる。更にチャンバー圧力を増大させると、より多くの炭素がフィルム中配合されるようになるのでＮｔが低下する。上述したように、反応チャンバー圧力は、二酸化物及び窒化物生成の場合共に約０．ｌトルー約ｌＯトルの範囲にコントロールされる。二酸化物及び窒化物生成の場合共に、好ましい範囲は約０．２〜約５トルである。又上述したように、これらの型の熱デポジションの反応温度は、約り５０℃〜約９００℃である。二酸化けい素デポジションの場合好ましい温度範囲は４７５°Ｃ〜６２５°Ｃである。窒素けい素デポジションの場合好ましい温度範囲は約り７５℃〜約７５０℃である。フィルム生成速度は典似的には約１０〜約５００オングストローム／分の範囲であり、二酸化けい素の場合典型的な操作速度は約３０〜３００Ａ／分の程度であり、至適には約０．４〜２．０トルの至適圧力において、約５００℃〜６００℃ の至適温度範囲において７５〜２００Ａ／分である。窒化けい素生成の場合にも、典型的な操作速度は３０〜３００Ａ／分の程度であり、至適には０．６〜２．０トルの至適圧力及び６００℃〜約７００℃の至適温度範囲において約７５〜約２５０Ａ／分である。フィルム組成は、反応剤の相対的流速及びチャンバーの圧力のコントロールによって変化させてよいので、このことはフィルム特性の精密なコントロールを可能にする。次の実施例は本発明を更に例示する。別に明示しないかぎり部及び百分率はすべて重量！二よる。実施例　ｌヘキサン（約２００ｍＣ）を含有する２リツトルのフラスコに窒素雰囲気中室温においてペンタン中

【−ブチルリチウム（ＣＨｉ）ｓｃＬｉ　Ｃ１−１２リツトル（１，９モル）〕を添加した。次にフラスコを一５℃に冷却した。指形冷却器を用いて冷却した７ラスコ中の混合物にジクロロシランＣ１２，ＳｉＨ２〕（６５，５３９（１，０モル）〕をゆっくり添加した。直ちに発熱反応及び白色固体沈澱が生じた。ブ　　　　添加の後、混合物を２時間−５℃において、次に２時間室温において撹拌した。次に白色固体、塩化リチウム副生物を濾過によって除去し、ペンタンで３回洗浄した。ｊ　　　洗液をか液と合した。次に合した炉液及び洗液を分別前Ｊ　　　留（ペンタン及びヘキサンは約７０℃に８いて、そして所望の生成物ＤＴＢＳは約１２６℃において取り出される）して約９０％の収量でＤＴＢＳを回収した。回収された生成物は、プロトンＮＭＲ及び赤外分光分析によってジ−ｔ−ブチルシランと同定された。実施例　２ジ−ｔ−ブチルシラン（ＤＴＢＳ）の別の製造空の５００ｍｄのフラスコに窒素雰囲気下Ｏ℃においてペンタン中ｔ−ブチルリチウム（ＣＨｚ）ｘｃＬｉ　Ｉ” ０．３０リットル（０，５１モル）〕を添加した。次に冷却したフラスコにテトラクロロシラン５ｉＣ１２ａ　（４２，５９（０−２５モル）〕を添加した。この混合物を３０分間０℃において撹拌した。直ちには反応は観察されなかった。次に、反応混合物を１２時間室温において撹拌した。その時白色固体沈澱が観察された。次に、ペンタンの大部分を真空蒸留によって除去し、ヘプタン３０Ｏｒａｍで交換した。この新しい反応混合物を４８時間継続して還流加熱した。この後、窒素雰囲気を保ちながら冷却した溶液を水素化リチウムアルミニウムＬｉＡ（２Ｈ４（９，５ｇ（０，２５モル）〕と合した。この反応溶液を５時間還流加熱し、次に室温に冷却し、反応混合物を濾過して副生物の塩を除去した。得られたが液をゆっくり氷に注ぎ、２相の溶液が得られた。有機層を水相から分離し、次に硫酸マグネシウムを使用して乾燥した。次に乾燥した有機相を分別蒸留（ヘプタンは９８℃において、所望の生５Ｅ物ＤＴＢＳは約１２６℃において取り出される）して約８０％の収量でＤＴＢＳを回収した。回収された生成物は、プロトンＮＭＲ及び赤外分光分析によってジ−ｔ−ブチルシランと同定された。実施例　３反応剤としてＤＴＢＳを用いる窒化けい素（Ｓｉ、Ｎ４）の熱デポジションこの実施例及び次の実施例については、石英管、石英ウェーハボート、真空ポンプ旭理系及びガス供給系を備えたＬｉｎｄｂｅｒｇ　３ゾーン型水平管炉（モデル５４６５７、Ｗａｔｅｒ−ｔｏｗｎ、　ＷｉｓｃｏｎｓｉｎのＬｉｎｄｂｅｒｇ　Ｆｕｒｎａｃｅ　Ｃｏ、製造）が使用されｌ；。石英ウェーノ・ボートは、石英管の内側に取り付けられ、垂直の配向で２インチのけい素つエーノ１を保持した。負荷された石英ウェーハボートを炉の第２のゾーンに置いた。炉（前もって３つのゾーン中６００℃、６５０℃及び６００℃に加熱）に石英ボート及び約５つのウェーハを負荷して後、真空ポンプ処理系を始動し、加熱された炉を０．０５０　トルの基本圧力まで脱気した。炉の第１のゾーンでドアに連結されている混合多岐管を通して１８ｓｅｃ＋ｎの流速の無水アンモニア蒸気を炉の中に導入した。アンモニア流を開始してすぐあとに、６８ｓｅｃｍの流速でＤＴＢＳを同時に混合多岐管中に導入した。ＤＴＢＳは、真空下わずかに加温（約３０℃）することによって多岐管にはいる前に気化された。混合多岐管中にある間に、この２つの蒸気は密に混合され、次に第１のゾーンを通って炉にはいった。炉の中へのガスの導入によって炉中１．７トルのデポジション圧力がつくられた。ガスの反応及びデポジションによって石英ウェーハボート中けい素ウェーハの表面に窒化けい素フィルムが形成された。３０分後、ガス混合物を停止し、窒素ガスを導入して系をパージングした。この系を排気し、負荷されＩ；石英ボートを取り出した。けい素ウェーハ上窒化けい素フィルムを検査した。エリピッメーターを用いて求めた平均窒化物フィルムの厚さは２８４４オングストロームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は１．９５６であった。１つのランダムフィルムの誘電率を求めると４．３４であった。絶縁耐力は２．７４　Ｘ　ｌｏ’Ｖ／　ｃａｒであった。スパッタリングされたオージェプロフィルは、フィルム中５ｇ、子％未溝の炭素を示した。これらの結果は、良好な窒化けい素フィルムがけい素ウェーハ上にデポジションされたことを示す。実施例　４反応剤としてＤＴＢＳを用いる酸化けい素（ＳｉＯｚ）の熱デポジション実施例３と同じ装置を使用し、炉の３つのゾーンをそれぞれ４５０℃、５００℃ 及び５５０℃に加熱した。炉を帆０５０トルの基本圧力まで脱気した。酸素を３５ｓｅｃｍの流速で混合多岐管中に導入し、次にＤＴＢＳ蒸気を６８ｓｅｃｍで同じ多岐管中に導入した。この場合もＤＴＢＳは、真空下わずかに加温（３０℃）することによって多岐管中に導入する前に気化された。ガス混合物は、次に第１のゾーンを通して炉にはいった。ガスの炉の中への導入によって炉中１．８トルのデポジション圧力がつくられた。ガスの反応及びデポジションによって石英ウェーハボート中けい素ウェーハの表面に二酸化けい素フィルムが形成されｔ；。１０分後、ガス混合物を停止し、窒素ガスを導入して系をパージングした。この系を排気し、負荷された石英ポートを取り出した。けい素ウェーハ上の二酸化けい素フィルムを検査した。エリピッメーターを用いて求めた平均二酸化けい素フィルム厚さは９３７オングストロームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は１．４４であった。スパッタリングされたオージェプロフィルは５原子％未満の炭素を示した。これらの結果は、けい素ウェーハ上良好な二酸化物フィルムがデポジションされたことを示す。補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成２年１１月３０日特註庁長官　殿１、国際出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ　　８９１０２２２６２、発明の名称基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フィルムの熱デポジション法３、特許出願人住所　アメリカ合衆国コネチカット州０６４１０−０５８６．チェシャー。ピー・オー・ボックス５８６．ノツタードライブ３５０名称　　オリン・コーポレイション４、代理人住所　東京都千代田区麹町３丁目２番地（相互第一ビル）電話　（２６１）　　２０２２５、補正書の提出年月日　　　１９８９年９月２６日請　　求　　の　　範　　囲】、基板上に約２．０±０，２の屈折率を有する窒化けい素フィルム又は約１．４６±０．２の屈折率を有する二酸化けい素フィルムを形成させるための熱ＣＶＤ法であって（ａ）窒化けい素型か又は二酸化けい素フィルムが形成されるべき該基板を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジーヒープチルシラン及び少なくとも１種の該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素又は二酸化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し；（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約り５０℃〜約９００℃に保ち；（ｃ）該ゾーン中圧力を約０．１〜約１０トルに保ち：そして（ｄ）該ガスを該基板とその上に約２．０±０．２の屈折率を有する窒化けい素フィルム又は約１．４６±０．２の屈折率を有する二酸化けい素フィルムを形成させる時間接触させる工程を特徴とする方法。２、窒化けい素フィルムが形成され、そして他のガスが無水アンモニアである請求項１記載の熱ＣＶＤ法。３、該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０５ｃｃＩ１１〜約４００ｓｅｃｍであり、そして該ゾーン中への該無水アンモニアの流速が約１０１０５ｃ〜約１０１０００ｓｃである４、該ゾーンの温度及び該基板の温度が約５７５℃〜約７５０℃である請求項３記載の熱ＣＶＤ法。５、二酸化けい素フィルムが形成され、モして該他のガスが酸素である請求項１記載の熱ＣＶＤ法。６、該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約４００ｓｃｃｍであり、そして該ゾーン中への該酸素の流速が約ｌＱｓｃｃｍ〜約１０１０００ｓｅである請求項５記載の熱ＣＶＤ法。７、該ゾーンの温度及び該基板の温度が約り５０℃〜約６５０°Ｃである請求項６記載の熱ＣＶＤ法。８、該基板が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体又はフィルム、金属物体又はフィルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１記載の熱ＣＶＤ法。９、該ゾーンの圧力が約０．２トル〜約５トルである請求項１記載の熱ＣＶＤ法。１０、該フィルム形成速度が約ｌθ〜約５００オングストローム／分に保たれる請求項１記載の熱ＣＶＤ法。１１、約２０±０．２の屈折率を有する窒化けい素フィルムを基板上に形成するための熱ＣＶＤ法であって（ａ）該窒化けい素フィルムが形成されるべき該基板上を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジー【−ブチルシラン及び少なくとも１種の該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し、該他のガスが該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素を生成することができ；（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約５７５℃〜約７５０℃に保ち；（Ｃ）該ゾーン中圧力を約０．２〜約５トルに保ち；そして（ｄ）該ガスを該基板とその上に約２．０±０．２の屈折率を有する窒化けい素フィルムを形成させる時間接触させる工程を特徴とする方法。１２、該他の反応剤ガスが無水アンモニアである請求項１１記載の熱ＣＶＤ法。１３−該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約２００ｓｃｃａ＋であり、そして該無水アンモニアの流速が約１５ｓｅｃｍ〜約８００ｓｅｃｍである請求項１２記駅の熱ＣＶＤ法。１４、該ゾーンの温度及び該基板の温度が約６００”Ｏ〜約７００℃であり、そして該ゾーンの圧力が約ｏ、６トル〜約２トルである請求項１３記載の熱ＣＶＤ法。１５、該基板が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体又はフィルム、金属物体又はフィルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１４記載の熱ＣＶＤ＠。１６、基板上に約１．４６±０．２の屈折率を有する二酸化けい素のフィルムを形成させるための熱ＣＶＤ法であって（ａ）二酸化けい素フィルムがその上に形成されるべき該基板を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジ−ｔ−ブチルシラン及び少なくとも１種の該ｔ−ブチルシランと反応して二酸化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し、該他のガスが該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して二酸化けい素を生成することができ；（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約４７５°Ｃ〜約６２５°Ｃに保ち；（ｃ）該ゾーン中存在を約０．２〜約５トルに保ち；そして（ｄ）該ガスを基板とその上に１．４６±０．２の屈折率を有する二酸化けい素フィルムを形成させる時間接触させることを特徴とする方法。１７、該他の反応剤ガスが酸素である請求項１６記載の熱ＣＶＤ法。１８、該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｅｃｍ〜約２００ｓｅｃｍであり、そして該酸素の流速が約１５ｓｅｃ＋ｎ〜約８００ｓｃｃｌｅ７）る請求項１７記載（７）　熱ＣＶＤ法。１９、該ゾーンの温度が約５００　”Ｏ〜約６００　’（！であり、そして該ゾーンの圧力が約ｏ、４トル〜約２トルである請求項１８記載の熱ＣＶＤ法。２０、該基板が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体又はフィルム、金属物体又はフィルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１９記載の熱ＣＶＤ法。１際調査報告ＩＰ＋ｕ＋ａａｏ＋＋１＾””””ＯＰ””ｓｒ””ｌ＋：ｑＲ９１０２２２６

Claims

【特許請求の範囲】

１．基板上に窒化けい素型又は二酸化けい素型フィルムを形成させるための熱ＣＶＤ法であって（ａ）窒化けい素型か又は二酸化けい素型フイルムが形成されるべき該基板を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジ−ｔ−ブチルシラン及び少なくとも１種の該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素又は二酸化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し；（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約４５０℃〜約９００℃に保ち；（ｃ）該ゾーン中圧力を約０．１〜約１０トルに保ち；そして（ｄ）該ガスを該基板とその上に窒化けい素型又は二酸化けい素型フイルムを形成させる時間接触させる工程を特徴とする方法。
２．窒化けい素型フィルムが形成され、そして他のガスが無水アンモニアである請求項１記載の熱ＣＶＤ法。
３．該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約４００ｓｃｃｍであり、そして該ゾーン中への該無水アンモニアの流速が約１０ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｌｍである請求項２記載の熱ＣＶＤ法。
４．該ゾーンの温度及び該基板の温度が約５７５℃〜約７５０℃である請求項３記載の熱ＣＶＤ法。
５．二酸化けい素型フィルムが形成され、そして該他のガスが酸素である請求項１記載の熱ＣＶＤ法。
６．該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約４００ｓｃｃｍであり、そして該ゾーン中への該酸素の流速が約１０ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｌｍである請求項５記載の熱ＣＶＤ法。
７．該ゾーンの温度及び該基板の温度が約４５０℃〜約６５０℃である請求項６記載の熱ＣＶＤ法。
８．該基板が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体及びフィルム、金属物体又はフイルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１記載の熱ＣＶＤ法。
９．該ゾーンの圧力が約０．２トル〜約５トルである請求項１記載の熱ＣＶＤ法。
１０．該フィルム形成速度が約１０〜約５００オングストローム／分に保たれる請求項１記載の熱ＣＶＤ法。
１１．基板上に窒化けい素型フィルムを形成するための熱ＣＶＤ法であって（ａ）該窒化けい素型フィルムが形成されるべき該基板上を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジ−ｔ−ブチルシラン及び少なくとも１種の該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し、該他のガスが該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して窒化けい素を生成することができ；（ｂ）該ノーン及び該基板の温度を約５７５℃〜約７５０℃に保ち；（ｃ）該ゾーン中圧力を約０．２〜約５トルに保ち；そして（ｄ）該ガスを該基板とその上に約２．０±０．２の屈折率を有する窒化けい素型フィルムを形成させる時間接触させる工程を特徴とする方法。
１２．該他の反応剤ガスが無水アンモニアである請求項１１記載の熱ＣＶＤ法。
１３．該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約２００ｓｃｃｍであり、そして該無水アンモニアの流速が約１５ｓｃｃｍ〜約８００ｓｃｃｍである請求項１２記載の熱ＣＶＤ法。
１４．該ゾーンの温度及び該基板の温度が約６００℃〜約７００℃であり、そして該ゾーンの圧力が約０．６トル〜約２トルである請求項１３記載の熱ＣＶＤ法。
１５．該基板が樹脂物体及びフイルム、ガラス物体及びフイルム、金層物体又はフイルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１４記載の熱ＣＶＤ法。
１６．基板上に二酸化けい素型フイルムを形成させるための熱ＣＶＤ法であって（ａ）二酸化けい素フイルムがその上に形成されるべき該基板を含有するＣＶＤ反応ゾーン中にジ−ｔ−ブチルシラン及び少なくとも１種の該ｔ−ブチルシランと反応して二酸化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し、該他のガスが該ジ−ｔ−ブチルシランと反応して二酸化けい素を生成することができ；（ｂ）該ゾーン及び該基板の温度を約４７５℃〜約６２５℃に保ち；（ｃ）該ゾーン中存在を約０．２〜約５トルに保ち；そして（ｄ）該ガスを基板とその上に１．４６±０．２の屈折率を有する二酸化けい素型フィルムを形成させる時間接触させることを特徴とする方法。
１７．該他の反応剤ガスが酸素である請求項１６記載の熱ＣＶＤ法。
１８．該ゾーン中への該ジ−ｔ−ブチルシランの流速が約５０ｓｃｃｍ〜約２００ｓｃｃｍであり、そして該酸素の流速が約１５ｓｃｃｍ〜約８００ｓｃｃｍである請求項１７記載の熱ＣＶＤ法。
１９．該ゾーンの温度が約５００℃〜約６００℃であり、そして該ゾーンの圧力が約０．４トル〜約２トルである請求項１８記載の熱ＣＶＤ法。
２０．該基板が樹脂物体及びフィルム、ガラス物体及びフィルム、金属物体又はフィルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項１９記載の熱ＣＶＤ法。