JPH0727899B2 - 窒化シリコン膜の成膜方法 - Google Patents
窒化シリコン膜の成膜方法Info
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- JPH0727899B2 JPH0727899B2 JP61250531A JP25053186A JPH0727899B2 JP H0727899 B2 JPH0727899 B2 JP H0727899B2 JP 61250531 A JP61250531 A JP 61250531A JP 25053186 A JP25053186 A JP 25053186A JP H0727899 B2 JPH0727899 B2 JP H0727899B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマを用いて、低温で窒化シリコン膜を成
膜する方法、特に良質な窒化シリコン膜を高速に堆積
し、しかも界面準位の少ない半導体・窒化シリコン膜界
面を形成する方法に関するものである。
膜する方法、特に良質な窒化シリコン膜を高速に堆積
し、しかも界面準位の少ない半導体・窒化シリコン膜界
面を形成する方法に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、窒化シリコン膜の形成方法として広く用いられて
いる高周波プラズマCVD法は、13.56MHzの高周波のグロ
ー放電により原料ガスを分解し、基板上に窒化シリコン
膜を形成する成膜法である。原料ガスとしてはSiH4,N
H3,N2などの混合ガスが用いられる。本成膜法は通常の
条件でもその堆積速度は30nm/minが得られ、高速でま
た、比較的大面積化が容易であるという特徴を持ってい
る。
いる高周波プラズマCVD法は、13.56MHzの高周波のグロ
ー放電により原料ガスを分解し、基板上に窒化シリコン
膜を形成する成膜法である。原料ガスとしてはSiH4,N
H3,N2などの混合ガスが用いられる。本成膜法は通常の
条件でもその堆積速度は30nm/minが得られ、高速でま
た、比較的大面積化が容易であるという特徴を持ってい
る。
特にSiH4とNH3とは比較的分解しやすいため、低い放電
電力で膜形成が可能であり、良質な界面が形成できる。
例えば、この窒化シリコン膜をゲート絶縁膜として用い
た非晶質シリコン薄膜トランジスタでは移動度0.5cm2/V
・secが得られる。この値は非晶質シリコン薄膜トラン
ジスタとしては比較的大きな値である。しかし、窒化シ
リコン膜中に含まれる水素量が多く、高電界を印加する
と膜中の水素に関係したと思われるトラップが発生し、
このトラップに電子が捕獲されるなど、絶縁膜としての
特性の安定性に問題がある。この窒化シリコン膜をゲー
ト絶縁膜として用いた薄膜トランジスタはスレッシュホ
ールド電圧のドリフトが起こる等、特性の不安定性が観
測されている。
電力で膜形成が可能であり、良質な界面が形成できる。
例えば、この窒化シリコン膜をゲート絶縁膜として用い
た非晶質シリコン薄膜トランジスタでは移動度0.5cm2/V
・secが得られる。この値は非晶質シリコン薄膜トラン
ジスタとしては比較的大きな値である。しかし、窒化シ
リコン膜中に含まれる水素量が多く、高電界を印加する
と膜中の水素に関係したと思われるトラップが発生し、
このトラップに電子が捕獲されるなど、絶縁膜としての
特性の安定性に問題がある。この窒化シリコン膜をゲー
ト絶縁膜として用いた薄膜トランジスタはスレッシュホ
ールド電圧のドリフトが起こる等、特性の不安定性が観
測されている。
窒化シリコン膜中の水素を減らす方法として、NH3ガス
の代わりにN2ガスを使うことが提案されている（例え
ば、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（J.
Appl.Phys,53（1982）5630））。しかし、N2ガスの解離
エネルギーが大きいため、窒化シリコン膜の成膜に大き
な放電電力を必要とし、従来の高周波プラズマCVD方法
はそのため界面の特性が悪くなり、また、堆積速度もSi
H4の流量が小さいため、遅いという欠点がある。
の代わりにN2ガスを使うことが提案されている（例え
ば、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（J.
Appl.Phys,53（1982）5630））。しかし、N2ガスの解離
エネルギーが大きいため、窒化シリコン膜の成膜に大き
な放電電力を必要とし、従来の高周波プラズマCVD方法
はそのため界面の特性が悪くなり、また、堆積速度もSi
H4の流量が小さいため、遅いという欠点がある。
一方、マイクロ波を用いたプラズズマCVD法として、最
近電子サイクロトロン共鳴によるマイクロ波放電によっ
て生成した高密度プラズマによりN2ガスを励起あるいは
分解し、生成したイオン等の活性種を発散磁界の作用を
用いて成膜室に引き出し、基板近傍に導入されるSiH4ガ
スを分解し、低温で窒化シリコン薄膜を付着させる、い
わゆるECRプラズマCVD法の研究が活発化している（例え
ば、特開昭57−133636号公報）。ECRプラズマCVD法は、
低温で比較的良質な窒化シリコン薄膜が得られ、しかも
界面に発生するダメージは比較的小さいことから、ICに
おけるパッシベーション等の低温プロセスや非晶質シリ
コン薄膜トランジスタのゲート絶縁膜への応用が期待さ
れている。ECRプラズマCVD法の場合、窒素源としてN2を
用いても、高密度プラズマと基板との位置が分離されて
いるため、基板に大きなダダメージを与えることが無い
という特徴がある。
近電子サイクロトロン共鳴によるマイクロ波放電によっ
て生成した高密度プラズマによりN2ガスを励起あるいは
分解し、生成したイオン等の活性種を発散磁界の作用を
用いて成膜室に引き出し、基板近傍に導入されるSiH4ガ
スを分解し、低温で窒化シリコン薄膜を付着させる、い
わゆるECRプラズマCVD法の研究が活発化している（例え
ば、特開昭57−133636号公報）。ECRプラズマCVD法は、
低温で比較的良質な窒化シリコン薄膜が得られ、しかも
界面に発生するダメージは比較的小さいことから、ICに
おけるパッシベーション等の低温プロセスや非晶質シリ
コン薄膜トランジスタのゲート絶縁膜への応用が期待さ
れている。ECRプラズマCVD法の場合、窒素源としてN2を
用いても、高密度プラズマと基板との位置が分離されて
いるため、基板に大きなダダメージを与えることが無い
という特徴がある。
しかし、ECR法は、成膜の真空度が10-2Pa程度で、高真
空であるため、流しうる原料ガスの流量が小さく、その
堆積速度は最大10nm/min程度と遅い。また、堆積面積に
関しても、ECRプラズマCVD装置では現在のところ20cmφ
程度である。更に大面積化するために巨大な磁石が必要
になり、実用的でない。従って、ECRプラズマCVD法は大
面積化には適さない。
空であるため、流しうる原料ガスの流量が小さく、その
堆積速度は最大10nm/min程度と遅い。また、堆積面積に
関しても、ECRプラズマCVD装置では現在のところ20cmφ
程度である。更に大面積化するために巨大な磁石が必要
になり、実用的でない。従って、ECRプラズマCVD法は大
面積化には適さない。
さらに磁界を用いずにマイクロ波のエネルギーにてプラ
ズマを発生させることにより、成膜をするマイクロ波プ
ラズマCVD法もある。このマイクロ波プラズマCVD法で
は、プラズマをキャビティ内で発生させ、キャビティと
隣接して設けられた試料室中に試料基板が設置される。
キャビティは用いるマイクロ波の周波数に共振するよう
に設計されている。入射してきたマイクロ波のエネルギ
ーによりN2ガスを放電し、N2分子を分解励起し、Ｎの活
性種を生成する。活性種は導入窓をして試料室に導入さ
れる。SiH4ガスは、別に試料室に導入し、Ｎの活性種と
のラジカル反応により窒化膜を形成する。あるいは、直
接原料ガスをキャビティに導入して分解し、分解生成物
を試料室に導き薄膜を形成しても良い。マイクロ波プラ
ズマCVD法は放電部と成膜部が空間的に分離しているた
め、窒化シリコン膜にはプラズマダメージが発生せず、
比較的良質な窒化シリコン薄膜が得られる。しかし、窒
化シリコン薄膜の堆積速度は、ECRよりも遅く、5nm/min
程度である。
ズマを発生させることにより、成膜をするマイクロ波プ
ラズマCVD法もある。このマイクロ波プラズマCVD法で
は、プラズマをキャビティ内で発生させ、キャビティと
隣接して設けられた試料室中に試料基板が設置される。
キャビティは用いるマイクロ波の周波数に共振するよう
に設計されている。入射してきたマイクロ波のエネルギ
ーによりN2ガスを放電し、N2分子を分解励起し、Ｎの活
性種を生成する。活性種は導入窓をして試料室に導入さ
れる。SiH4ガスは、別に試料室に導入し、Ｎの活性種と
のラジカル反応により窒化膜を形成する。あるいは、直
接原料ガスをキャビティに導入して分解し、分解生成物
を試料室に導き薄膜を形成しても良い。マイクロ波プラ
ズマCVD法は放電部と成膜部が空間的に分離しているた
め、窒化シリコン膜にはプラズマダメージが発生せず、
比較的良質な窒化シリコン薄膜が得られる。しかし、窒
化シリコン薄膜の堆積速度は、ECRよりも遅く、5nm/min
程度である。
ところで液晶ディスプレイ用の薄膜トランジスタにおけ
るゲート絶縁膜やパッシベーション膜への応用を考えた
場合に、薄膜トランジスタの特性は窒化シリコンと半導
体間の界面特性に支配されていることから下地にダメー
ジを与えないように窒化シリコン膜を形成することが重
要である。また、窒化シリコン膜自体の膜質もよいもの
でなければならない。その膜質は、薄膜トランジスタの
スレッシュホールド電圧のドリフトが起こり難いような
シリコンと窒素の比が化学量論的組成に近く、含有水素
量が少ない膜が望ましい。さらに事業化、量産化を考え
ると、スループットの点から薄膜の堆積速度が速い必要
がある。
るゲート絶縁膜やパッシベーション膜への応用を考えた
場合に、薄膜トランジスタの特性は窒化シリコンと半導
体間の界面特性に支配されていることから下地にダメー
ジを与えないように窒化シリコン膜を形成することが重
要である。また、窒化シリコン膜自体の膜質もよいもの
でなければならない。その膜質は、薄膜トランジスタの
スレッシュホールド電圧のドリフトが起こり難いような
シリコンと窒素の比が化学量論的組成に近く、含有水素
量が少ない膜が望ましい。さらに事業化、量産化を考え
ると、スループットの点から薄膜の堆積速度が速い必要
がある。
そこで、従来の窒化シリコン膜の成膜方法では、良質な
窒化シリコン膜を高速にかつ界面の特性が良く堆積させ
ることができないという問題点を本発明により解決しよ
うとするものである。
窒化シリコン膜を高速にかつ界面の特性が良く堆積させ
ることができないという問題点を本発明により解決しよ
うとするものである。
本発明の窒化シリコン膜の成膜方法は、少なくともシリ
コン原子を含むガス分子と窒素原子を含むガス分子とを
それぞれ独立したマイクロ波放電により分解し、各々の
分解生成種を前記マイクロ波放電により形成されている
プラズマの外に導き、試料基板の近傍で前記分解生成種
を混合、反応させ、前記基板上に窒化シリコン膜を成長
させることを特徴としている。
コン原子を含むガス分子と窒素原子を含むガス分子とを
それぞれ独立したマイクロ波放電により分解し、各々の
分解生成種を前記マイクロ波放電により形成されている
プラズマの外に導き、試料基板の近傍で前記分解生成種
を混合、反応させ、前記基板上に窒化シリコン膜を成長
させることを特徴としている。
窒化シリコン膜を成膜するための原料ガスとして、通常
シリコンの原料としてSiH4が用いられ、窒素の原料とし
てはNH3やN2が用いられている。一般に薄膜形成に用い
られる原料ガスの物理的、化学的性質は多種多様であ
る。例えば、SiH4は結合エネルルギーが比較的小さく、
放電により分解し易いが、N2は結合エネルギーが大きく
分解し難い。もし、従来の高周波プラズマCVD法のよう
にSiH4とN2との混合ガスを放電分解して窒化シリコン薄
膜を作る場合には、N2が分解するような大きな放電電力
で形成する必要があるが、この放電電力の大きさはSiH4
の分解に適した値からはずれており、極端な場合には窒
化シリコンの表面が白く濁ってしまう。しかし、SiH4と
N2とをそれぞれ別の放電により分解するならば、各々の
ガスを最適な放電電力で分解できる。従って、成膜の自
由度が増え、成膜条件の最適化により良い膜質の膜が得
られるようになる。
シリコンの原料としてSiH4が用いられ、窒素の原料とし
てはNH3やN2が用いられている。一般に薄膜形成に用い
られる原料ガスの物理的、化学的性質は多種多様であ
る。例えば、SiH4は結合エネルルギーが比較的小さく、
放電により分解し易いが、N2は結合エネルギーが大きく
分解し難い。もし、従来の高周波プラズマCVD法のよう
にSiH4とN2との混合ガスを放電分解して窒化シリコン薄
膜を作る場合には、N2が分解するような大きな放電電力
で形成する必要があるが、この放電電力の大きさはSiH4
の分解に適した値からはずれており、極端な場合には窒
化シリコンの表面が白く濁ってしまう。しかし、SiH4と
N2とをそれぞれ別の放電により分解するならば、各々の
ガスを最適な放電電力で分解できる。従って、成膜の自
由度が増え、成膜条件の最適化により良い膜質の膜が得
られるようになる。
原料ガスを分解する方法として、2.45GHzのマイクロ波
放電を用いる理由は以下の通りである。シリコンを含む
ガスと窒素を含むガスとを空間的に分離した異なる放電
プラズマで分解するためには、プラズマ領域をある定の
場所に閉じ込めておき、プラズマ同士の相互作用を防ぐ
必要がある。直流放電や高周波放電では、放電電極から
外側にプラズマが広がり易い性質があり、本発明の成膜
法では使用しにくい。一方マイクロ波放電は、キャビテ
ィの中で放電させるが、キャビティから分解生成種を取
り出す窓の大きさがマイクロ波の波長より小さければキ
ャビティからマイクロ波は漏洩せず、プラズマも外部に
広がらない。従って、マイクロ波放電を用いた方がプラ
ズマを閉じ込め易い、また、得られるプラズマの密度も
マイクロ波放電の方が高密度が得られ易いといわれてお
り、N2などの分解し難いガスも容易に分解できるため本
発明の窒化膜の成膜方法にはマイクロ波放電が適してい
る。
放電を用いる理由は以下の通りである。シリコンを含む
ガスと窒素を含むガスとを空間的に分離した異なる放電
プラズマで分解するためには、プラズマ領域をある定の
場所に閉じ込めておき、プラズマ同士の相互作用を防ぐ
必要がある。直流放電や高周波放電では、放電電極から
外側にプラズマが広がり易い性質があり、本発明の成膜
法では使用しにくい。一方マイクロ波放電は、キャビテ
ィの中で放電させるが、キャビティから分解生成種を取
り出す窓の大きさがマイクロ波の波長より小さければキ
ャビティからマイクロ波は漏洩せず、プラズマも外部に
広がらない。従って、マイクロ波放電を用いた方がプラ
ズマを閉じ込め易い、また、得られるプラズマの密度も
マイクロ波放電の方が高密度が得られ易いといわれてお
り、N2などの分解し難いガスも容易に分解できるため本
発明の窒化膜の成膜方法にはマイクロ波放電が適してい
る。
堆積速度については、各原料ガスを総てマイクロ波放電
により分解しているため、堆積速度は高周波放電プラズ
マCVD法と同程度あるいはそれ以上の大きさが得られ
る。また、成膜時の真空度は通常のプラズマCVD法と同
一条件で成膜可能であり、ECR法のように排気ポンプの
能力によってガス流量が制限されるようなことはない。
励起用ガスを励起し、その励起種の持つエネルルギーに
より他のガスを分解し、窒化シリコン膜を成膜するECR
に代表されるような方法と比較して、大きな堆積速度度
が得られることが本発明成膜方法の大きな長所である。
により分解しているため、堆積速度は高周波放電プラズ
マCVD法と同程度あるいはそれ以上の大きさが得られ
る。また、成膜時の真空度は通常のプラズマCVD法と同
一条件で成膜可能であり、ECR法のように排気ポンプの
能力によってガス流量が制限されるようなことはない。
励起用ガスを励起し、その励起種の持つエネルルギーに
より他のガスを分解し、窒化シリコン膜を成膜するECR
に代表されるような方法と比較して、大きな堆積速度度
が得られることが本発明成膜方法の大きな長所である。
もう一つの特徴は、プラズマによる原料ガスの分解位置
と窒化シリコン薄膜の成膜位置とが空間的に分離してい
る点にある。分解位置と成膜位置とを空間的に分離する
ことにより、大きなマイクロ波電力によりプラズマを発
生させても、成長膜面が高エネルギー粒子に曝されるこ
とがなく、成長薄膜や下地面にはプラズマダメージが発
生しない。従って、得られる窒化シリコン膜の膜質がよ
く、界面特性もよくなる。
と窒化シリコン薄膜の成膜位置とが空間的に分離してい
る点にある。分解位置と成膜位置とを空間的に分離する
ことにより、大きなマイクロ波電力によりプラズマを発
生させても、成長膜面が高エネルギー粒子に曝されるこ
とがなく、成長薄膜や下地面にはプラズマダメージが発
生しない。従って、得られる窒化シリコン膜の膜質がよ
く、界面特性もよくなる。
以下に本発明のマイクロ波プラズマCVD法による窒化シ
リコン膜の成膜方法の実施例について述べる。
リコン膜の成膜方法の実施例について述べる。
第１図は本発明窒化シリコン膜の成膜方法の実施に用い
たマイクロ波プラズマCVD装置の断面図である。第１図
において、この装置は基本的に複数のキャビティ5,6
と、一つの成膜室13とからなっている。各キャビティ5,
6にそれぞれ接続された導波管1,2はマイクロ波電源を有
している。２つのマイクロ波電源は図示されていない
が、発振周波数2.45GHzのマグネトロンにより発生した
マイクロ波電力がアイソレータ、マイクロ波電力計及び
整合器を通じて導波管１と２とに導かれている。本実施
例では用いたマイクロ波源に定格1.3KWと500Wのものを
用いている。各マイクロ波電力は石英製マイクロ波導入
窓３および４を通して、各キャビティ5,6に導かれる。
このキャビティ5,6はマイクロ波のエネルギーにより加
熱されるため、冷却水導入口７から導入された冷却水に
より冷却され、冷却水は冷却水排気口８から排出され
る。ここで用いたキャビティは直方体で、内寸が55×23
0×190である。直方体のキャビティを用いることにより
２つのキャビティを近づけて設置することができ、成膜
室13での分解生成種の混合が容易になる利点がある。キ
ャビティ5,6において、原料ガス導入口９からN2ガス
を、原料ガス導入口10よりSiH4ガスをそれぞれ導入し、
マイクロ波のエネルギーによりプラズマを発生させ、原
料ガスを分解し、分解生成種を生成する。分解生成種は
各キャビティ5,6に設けられている窓11,12を通して成膜
室13に導かれる。成膜室13には基板ホルダー14の上に試
料基板15が固定されており、基板ホルダー14に内蔵され
ているヒータ（図示略）に通電することにより間接的に
試料基板15を加熱する。２つのキャビティ5,6内に生成
した分解生成種は成膜室13に導かれ、その内部で混合さ
れ、ラジカル反応及び表面化学反応により試料基板15の
表面に窒化シリコン薄膜を形成する。不用のガスは排気
口16から排気ポンプにより排気される。
たマイクロ波プラズマCVD装置の断面図である。第１図
において、この装置は基本的に複数のキャビティ5,6
と、一つの成膜室13とからなっている。各キャビティ5,
6にそれぞれ接続された導波管1,2はマイクロ波電源を有
している。２つのマイクロ波電源は図示されていない
が、発振周波数2.45GHzのマグネトロンにより発生した
マイクロ波電力がアイソレータ、マイクロ波電力計及び
整合器を通じて導波管１と２とに導かれている。本実施
例では用いたマイクロ波源に定格1.3KWと500Wのものを
用いている。各マイクロ波電力は石英製マイクロ波導入
窓３および４を通して、各キャビティ5,6に導かれる。
このキャビティ5,6はマイクロ波のエネルギーにより加
熱されるため、冷却水導入口７から導入された冷却水に
より冷却され、冷却水は冷却水排気口８から排出され
る。ここで用いたキャビティは直方体で、内寸が55×23
0×190である。直方体のキャビティを用いることにより
２つのキャビティを近づけて設置することができ、成膜
室13での分解生成種の混合が容易になる利点がある。キ
ャビティ5,6において、原料ガス導入口９からN2ガス
を、原料ガス導入口10よりSiH4ガスをそれぞれ導入し、
マイクロ波のエネルギーによりプラズマを発生させ、原
料ガスを分解し、分解生成種を生成する。分解生成種は
各キャビティ5,6に設けられている窓11,12を通して成膜
室13に導かれる。成膜室13には基板ホルダー14の上に試
料基板15が固定されており、基板ホルダー14に内蔵され
ているヒータ（図示略）に通電することにより間接的に
試料基板15を加熱する。２つのキャビティ5,6内に生成
した分解生成種は成膜室13に導かれ、その内部で混合さ
れ、ラジカル反応及び表面化学反応により試料基板15の
表面に窒化シリコン薄膜を形成する。不用のガスは排気
口16から排気ポンプにより排気される。
この成膜装置を用いて行った本発明の窒化シリコン膜の
成膜方法の実施例について述べる。まず、成膜室13を10
-4Pa以下まで排気したのち、原料ガスとして窒素ガスを
キャビティ５に、水素希釈10％シランガスをキャビティ
６に導入する。真空度6Pa、窒素ガス流量100SCCM、10％
シラン流量100SCCM、基板温度250℃、キャビティに導入
する2.45GHzのマイクロ波電力は窒素ガスに対して600
W、シランに対して50Wである。この条件では窒化シリコ
ン膜の堆積速度は60nm/minであった。得られた窒化シリ
コンのSiとＮの原子数比を測定するとほぼ化学量論的組
成である1.3であった。また、バッファドフッ酸による
窒化シリコン膜のエッチング速度は4nm/minであり、熱
分解CVD法によって堆積した良質な窒化シリコン膜と同
程度である。従って、本発明の成膜方法で成膜した窒化
シリコン膜の膜質がよいといえる。
成膜方法の実施例について述べる。まず、成膜室13を10
-4Pa以下まで排気したのち、原料ガスとして窒素ガスを
キャビティ５に、水素希釈10％シランガスをキャビティ
６に導入する。真空度6Pa、窒素ガス流量100SCCM、10％
シラン流量100SCCM、基板温度250℃、キャビティに導入
する2.45GHzのマイクロ波電力は窒素ガスに対して600
W、シランに対して50Wである。この条件では窒化シリコ
ン膜の堆積速度は60nm/minであった。得られた窒化シリ
コンのSiとＮの原子数比を測定するとほぼ化学量論的組
成である1.3であった。また、バッファドフッ酸による
窒化シリコン膜のエッチング速度は4nm/minであり、熱
分解CVD法によって堆積した良質な窒化シリコン膜と同
程度である。従って、本発明の成膜方法で成膜した窒化
シリコン膜の膜質がよいといえる。
また、活性層であるアモルファスシリコンを高周波プラ
ズマCVD法で、ゲート絶縁膜である窒化シリコン膜を本
発明の成膜法を用いて薄膜トランジスタを試作したとこ
ろ、電界効果移動度が0.7cm2/V・secとなり、また特性
のドリフトが見られないことから、本発明成膜法により
得られた窒化シリコン膜の膜質は良質であり、界面特性
も良いことが分かる。
ズマCVD法で、ゲート絶縁膜である窒化シリコン膜を本
発明の成膜法を用いて薄膜トランジスタを試作したとこ
ろ、電界効果移動度が0.7cm2/V・secとなり、また特性
のドリフトが見られないことから、本発明成膜法により
得られた窒化シリコン膜の膜質は良質であり、界面特性
も良いことが分かる。
以上実施例では原料ガスとして、SiH4とN2を用いたが、
SiF4,Si2F6,NH3,NF3などのガスあるいはこれらの混合ガ
スを用いても良い。また、原料ガスを分解するマイクロ
波放電を２つ用いたが、３つ以上の放電を利用し、３種
類以上のガスを分解しても良い。また分解するガスは、
必ずしも原料ガスに限らず、例えば水素やアルゴンのよ
うに成膜を助けるようなガスを利用しても良い。キャビ
ティの形状は直方体に限らず、円柱状でも良い。
SiF4,Si2F6,NH3,NF3などのガスあるいはこれらの混合ガ
スを用いても良い。また、原料ガスを分解するマイクロ
波放電を２つ用いたが、３つ以上の放電を利用し、３種
類以上のガスを分解しても良い。また分解するガスは、
必ずしも原料ガスに限らず、例えば水素やアルゴンのよ
うに成膜を助けるようなガスを利用しても良い。キャビ
ティの形状は直方体に限らず、円柱状でも良い。
以上のように本発明によれば、各原料ガスを２つ以上の
マイクロ波放電により分解し、かつこれら放電領域から
基板を空間的に分離し、窒化シリコン薄膜を成膜して良
質な窒化シリコン膜を高速にかつ界面の特性が良く堆積
させることができる効果を有するものである。
マイクロ波放電により分解し、かつこれら放電領域から
基板を空間的に分離し、窒化シリコン薄膜を成膜して良
質な窒化シリコン膜を高速にかつ界面の特性が良く堆積
させることができる効果を有するものである。
第１図は本発明の実施例に用いたマイクロ波プラズマCV
D装置の断面図である。 1,2……導波管、3,4……マイクロ波導入窓 5,6……キャビティ、9,10……原料ガス導入口 11,12……窓、13……成膜室 14……基板ホルダー、15……試料基板 16……排気口
D装置の断面図である。 1,2……導波管、3,4……マイクロ波導入窓 5,6……キャビティ、9,10……原料ガス導入口 11,12……窓、13……成膜室 14……基板ホルダー、15……試料基板 16……排気口
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともシリコン原子を含むガス分子と
窒素原子を含むガス分子とをそれぞれ独立したマイクロ
波放電により分解し、各々の分解生成種を前記マイクロ
波放電により形成されているプラズマの外に導き、試料
基板の近傍で前記分解生成種を混合、反応させ、前記基
板上に窒化シリコン膜を成長させることを特徴とする窒
化シリコン膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250531A JPH0727899B2 (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 窒化シリコン膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250531A JPH0727899B2 (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 窒化シリコン膜の成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104340A JPS63104340A (ja) | 1988-05-09 |
| JPH0727899B2 true JPH0727899B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=17209282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61250531A Expired - Lifetime JPH0727899B2 (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 窒化シリコン膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727899B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2821138B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | 薄膜形成方法及びその装置 |
| US7314801B2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-01-01 | Palo Alto Research Center Incorporated | Semiconductor device having a surface conducting channel and method of forming |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432184A (en) * | 1977-08-18 | 1979-03-09 | Toshiba Corp | Forming apparatus for nitride coating |
| JPS62186527A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-14 | Canon Inc | 堆積膜形成法 |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP61250531A patent/JPH0727899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63104340A (ja) | 1988-05-09 |
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