JPH0640546B2 - 窒化シリコン薄膜の製造方法 - Google Patents
窒化シリコン薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0640546B2 JPH0640546B2 JP15074885A JP15074885A JPH0640546B2 JP H0640546 B2 JPH0640546 B2 JP H0640546B2 JP 15074885 A JP15074885 A JP 15074885A JP 15074885 A JP15074885 A JP 15074885A JP H0640546 B2 JPH0640546 B2 JP H0640546B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- silicon nitride
- plasma
- chamber
- plasma generation
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体素子の保護層等に用いられる窒化シリコ
ン薄膜の製造方法に関するものである。
ン薄膜の製造方法に関するものである。
従来の技術 窒化シリコン薄膜の製造方法として、放電プラズマによ
る原料ガスの分解・反応を利用したプラズマ化学気相成
長法（以下、プラズマＣＶＤ法と呼ぶ）が従来からよく
用いられている。最近、このプラズマＣＶＤ法の一種と
して、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲと呼ぶ）
を利用したものが考案され、窒化シリコン膜の製造方法
として注目されている。
る原料ガスの分解・反応を利用したプラズマ化学気相成
長法（以下、プラズマＣＶＤ法と呼ぶ）が従来からよく
用いられている。最近、このプラズマＣＶＤ法の一種と
して、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲと呼ぶ）
を利用したものが考案され、窒化シリコン膜の製造方法
として注目されている。
図は本方法に用いられるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概
略を示す断面図である。同図において、１はプラズマ発
生室であり、マイクロ波発振器３に接続されると共に、
ＥＣＲ条件を満たすような磁界を発生するソレノイドコ
イル４で囲まれており、ここで高密度のプラズマが発生
する。また２は薄膜形成室であり、プラズマ発生室から
流入したプラズマの作用により、基板７の表面に薄膜が
形成される。本装置を用いて窒化シリコン薄膜を形成す
る場合、従来はプラズマ発生室１にガス導入口５を通し
て窒素ガス（Ｎ２）を導入し、また薄膜形成室２にガス
導入口６を通してシランガス（SiH4）を導入して膜形成
を行なっていた（例えば、「応用物理」．第５２巻．２
月号（昭和５８年）．Ｐ．１１７）。
略を示す断面図である。同図において、１はプラズマ発
生室であり、マイクロ波発振器３に接続されると共に、
ＥＣＲ条件を満たすような磁界を発生するソレノイドコ
イル４で囲まれており、ここで高密度のプラズマが発生
する。また２は薄膜形成室であり、プラズマ発生室から
流入したプラズマの作用により、基板７の表面に薄膜が
形成される。本装置を用いて窒化シリコン薄膜を形成す
る場合、従来はプラズマ発生室１にガス導入口５を通し
て窒素ガス（Ｎ２）を導入し、また薄膜形成室２にガス
導入口６を通してシランガス（SiH4）を導入して膜形成
を行なっていた（例えば、「応用物理」．第５２巻．２
月号（昭和５８年）．Ｐ．１１７）。
発明が解決しようとする問題点 上述のような従来の方法では、プラズマ発生室１に生じ
た窒素プラズマ中のイオンが、プラズマ発生室の内壁
（通常ステンレス鋼製）を衝撃し、スパッタ蒸発せしめ
る現象が生じる。スパッタ蒸発した内壁物質の一部は薄
膜形成室２に流入し、形成される膜中に不純物として混
入することになる。その結果、得られた窒化シリコン膜
の特性が劣化する。すなわち、絶縁性が低下したり、界
面準位が増加する等の問題点が生じる場合があった。
た窒素プラズマ中のイオンが、プラズマ発生室の内壁
（通常ステンレス鋼製）を衝撃し、スパッタ蒸発せしめ
る現象が生じる。スパッタ蒸発した内壁物質の一部は薄
膜形成室２に流入し、形成される膜中に不純物として混
入することになる。その結果、得られた窒化シリコン膜
の特性が劣化する。すなわち、絶縁性が低下したり、界
面準位が増加する等の問題点が生じる場合があった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡易な手段
により、不純物の混入のない良質の窒化シリコン薄膜を
製造する方法を提供することを目的としている。
により、不純物の混入のない良質の窒化シリコン薄膜を
製造する方法を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、上述のＥＣＲプラ
スマＣＶＤ法において、本来の膜形成に先って、プラズ
マ発生室中にシランガスと窒素ガスの両者を導入してプ
ラズマを発生させる工程を付加するものである。
スマＣＶＤ法において、本来の膜形成に先って、プラズ
マ発生室中にシランガスと窒素ガスの両者を導入してプ
ラズマを発生させる工程を付加するものである。
作用 本発明は上記の手段により、プラズマ発生室の内壁を窒
化シリコン膜で覆い、内壁物質のスパッタ蒸発を防止し
て、基板への膜形成時における不純物混入を防ぐという
作用にもとづくものである。
化シリコン膜で覆い、内壁物質のスパッタ蒸発を防止し
て、基板への膜形成時における不純物混入を防ぐという
作用にもとづくものである。
実施例 本発明の実施例で用いられるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
は、構造的には図に示したものと同様である。
は、構造的には図に示したものと同様である。
ただし本実施例においては、プラズマ発生室１へのガス
導入口５に、シランガス及び窒素ガスの両者を適宜供給
できるようにしておく必要がある。
導入口５に、シランガス及び窒素ガスの両者を適宜供給
できるようにしておく必要がある。
本実施例の場合、本来の膜形成に先立って、プラズマ発
生室１にシランガスと窒素ガスの両者を導入しつつマイ
クロ波と磁界を印加して放電プラズマを発生させる。そ
の結果、プラズマ発生室内でシランと窒素が分解・反応
し、内壁に窒化シリコン膜が形成される。充分な厚さの
膜が形成された後、一旦放電を停止し、基板７を設置し
て本来の膜形成工程を実施する。この工程は従来例と同
様であり、プラズマ発生室１には窒素ガス、薄膜形成室
２にはシランガスを導入しつつ膜形成を行なう。このと
き、プラズマ発生室の内壁はやはり窒素プラズマ中のイ
オンにより衝撃されるが、スパッタ蒸発する物質はシリ
コン及び窒素であるため何ら問題はなく、不純物混入の
ない良質の窒化シリコン膜を得ることができる。
生室１にシランガスと窒素ガスの両者を導入しつつマイ
クロ波と磁界を印加して放電プラズマを発生させる。そ
の結果、プラズマ発生室内でシランと窒素が分解・反応
し、内壁に窒化シリコン膜が形成される。充分な厚さの
膜が形成された後、一旦放電を停止し、基板７を設置し
て本来の膜形成工程を実施する。この工程は従来例と同
様であり、プラズマ発生室１には窒素ガス、薄膜形成室
２にはシランガスを導入しつつ膜形成を行なう。このと
き、プラズマ発生室の内壁はやはり窒素プラズマ中のイ
オンにより衝撃されるが、スパッタ蒸発する物質はシリ
コン及び窒素であるため何ら問題はなく、不純物混入の
ない良質の窒化シリコン膜を得ることができる。
プラズマ発生室内壁を覆う窒化シリコン膜は、スパッタ
蒸発により次第に失なわれていくので、基板への膜形成
中に内壁が露出してしまうことがないよう留意する必要
がある。しかし通常１μｍ程度の厚さの膜を内壁に形成
しておけば、100μｍ程度の膜を基板上に問題なく形成
できるので、半導体素子で一般に要求される数μｍ程度
の膜は数十回程度形成できることになり、プラズマ発生
室内壁への膜形成は毎回行なう必要はない。
蒸発により次第に失なわれていくので、基板への膜形成
中に内壁が露出してしまうことがないよう留意する必要
がある。しかし通常１μｍ程度の厚さの膜を内壁に形成
しておけば、100μｍ程度の膜を基板上に問題なく形成
できるので、半導体素子で一般に要求される数μｍ程度
の膜は数十回程度形成できることになり、プラズマ発生
室内壁への膜形成は毎回行なう必要はない。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、不純物混入の
ない良好な特性を有する窒化シリコン薄膜をＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法により製造することができ、実用的にきわ
めて有用である。
ない良好な特性を有する窒化シリコン薄膜をＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法により製造することができ、実用的にきわ
めて有用である。
図は本発明の一実施例及び従来例に共通して用いられる
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概要を示す断面図である。 １……プラズマ発生室、２……薄膜形成室、３……マイ
クロ波発振器、４……ソレノイドコイル、５，６……ガ
ス導入口、７……基板、８……真空ポンプ。
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概要を示す断面図である。 １……プラズマ発生室、２……薄膜形成室、３……マイ
クロ波発振器、４……ソレノイドコイル、５，６……ガ
ス導入口、７……基板、８……真空ポンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ発生室と薄膜形成室を備えた電子
サイクロトロン共鳴型プラズマ化学気相成長装置を用
い、シランガス（SiH4）及び窒素ガス（Ｎ２）を前記プ
ラズマ発生室に導入してプラズマを発生させることによ
りプラズマ発生室の内壁に窒化シリコン薄膜を形成した
後、シランガスを前記薄膜形成室に導入し、かつ窒素ガ
スを前記プラズマ発生室に導入してプラズマを発生させ
ることにより前記薄膜形成室に置かれた基板上に窒化シ
リコン薄膜を形成することを特徴とする窒化シリコン薄
膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074885A JPH0640546B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 窒化シリコン薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074885A JPH0640546B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 窒化シリコン薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212136A JPS6212136A (ja) | 1987-01-21 |
| JPH0640546B2 true JPH0640546B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=15503556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15074885A Expired - Lifetime JPH0640546B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 窒化シリコン薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640546B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6530992B1 (en) | 1999-07-09 | 2003-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method of forming a film in a chamber and positioning a substitute in a chamber |
| JP4170120B2 (ja) | 2003-03-19 | 2008-10-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US8563090B2 (en) * | 2008-10-16 | 2013-10-22 | Applied Materials, Inc. | Boron film interface engineering |
| CN102931072A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-13 | 上海华力微电子有限公司 | 双应力薄膜的制造方法以及半导体器件 |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP15074885A patent/JPH0640546B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6212136A (ja) | 1987-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5514425A (en) | Method of forming a thin film | |
| US4123316A (en) | Plasma processor | |
| US4599135A (en) | Thin film deposition | |
| US4732761A (en) | Thin film forming apparatus and method | |
| US6221792B1 (en) | Metal and metal silicide nitridization in a high density, low pressure plasma reactor | |
| US4384933A (en) | Method of reactive sputtering | |
| JPS61179872A (ja) | マグネトロンエンハンスプラズマ補助式化学蒸着のための装置ならびに方法 | |
| JP3351843B2 (ja) | 成膜方法 | |
| US5312783A (en) | Process for the preparation of a high dielectric thin film using ECR plasma CVD | |
| JPH0640546B2 (ja) | 窒化シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPH03255622A (ja) | 不純物の導入装置及びその導入方法 | |
| JPH07263359A (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| JP3334159B2 (ja) | 電子サイクロトロン共鳴を用いた成膜方法及び成膜装置 | |
| JP2703228B2 (ja) | 窒化シリコン膜の形成方法 | |
| KR100665846B1 (ko) | 반도체 소자 제조를 위한 박막 형성방법 | |
| JP2617539B2 (ja) | 立方晶窒化ほう素膜の製造装置 | |
| JP3220528B2 (ja) | 真空処理装置 | |
| JPS63233549A (ja) | 薄膜形成法 | |
| JPH07221048A (ja) | バリアメタル層の形成方法 | |
| JPH1180961A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| JPH01246357A (ja) | 立方晶窒化ホウ素膜の製造方法 | |
| JPS62149122A (ja) | 化合物半導体基板の熱処理方法 | |
| JP2892347B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2965935B2 (ja) | プラズマｃｖｄ方法 | |
| JPH0258837A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |