JPS60114573A - 窒化珪素被膜作製方法 - Google Patents
窒化珪素被膜作製方法Info
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- JPS60114573A JPS60114573A JP21920183A JP21920183A JPS60114573A JP S60114573 A JPS60114573 A JP S60114573A JP 21920183 A JP21920183 A JP 21920183A JP 21920183 A JP21920183 A JP 21920183A JP S60114573 A JPS60114573 A JP S60114573A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/345—Silicon nitride
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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】
本発明はプラズマ気相反応により窒化珪素を作製する方
法に関する。
法に関する。
本発明はジシラン（Ｓｉｎ１１．、、ｎ≧２を以下ジシ
ランという）と窒素、アンモニアまたはヒドラジンとの
プラズマ気相反応により窒化珪素被膜を速い被膜成長速
度を有し、かつ低い被膜成長速度にて形成させることを
目的とする。
ランという）と窒素、アンモニアまたはヒドラジンとの
プラズマ気相反応により窒化珪素被膜を速い被膜成長速
度を有し、かつ低い被膜成長速度にて形成させることを
目的とする。
本発明は反応容器内にプラズマを絶縁物により閉じ込め
る空間を設け、その中に一対の電界を平行平板電極によ
り供給することにより、均一な膜厚の窒化珪素被膜を作
製することを目的とする。
る空間を設け、その中に一対の電界を平行平板電極によ
り供給することにより、均一な膜厚の窒化珪素被膜を作
製することを目的とする。
本発明は被形成面に均一に被膜を形成するため電界即ち
電気力線は基板の被形成面に概略平行になり、等電位面
ば垂直となるように発生させ、プラズマ気相反応をせし
めるとともに、このプラズマ特に陽光柱を周辺の絶縁物
例えばガラスまたはアルミナセラミック板で取り囲むこ
とによりステンレス等の金属反応容器から電気的にシー
ルドをさせ、端部（周辺部）においてもプラズマの中央
部と同様の平行電界を生ぜしめることにより均一な膜厚
の被膜形成をさせるごとを目的とする。
電気力線は基板の被形成面に概略平行になり、等電位面
ば垂直となるように発生させ、プラズマ気相反応をせし
めるとともに、このプラズマ特に陽光柱を周辺の絶縁物
例えばガラスまたはアルミナセラミック板で取り囲むこ
とによりステンレス等の金属反応容器から電気的にシー
ルドをさせ、端部（周辺部）においてもプラズマの中央
部と同様の平行電界を生ぜしめることにより均一な膜厚
の被膜形成をさせるごとを目的とする。
従来、プラズマ気相反応（以下ｐｃｖｐという）方法に
おいて平行平板型電極の間にその電界が被形成面に概略
平行になるように多数の基板を互いに一定の距禽１１（
２〜６ｃｍ）をＦ４１１間して林立せしめて窒化珪素被
膜を作製する方法が知られている。
おいて平行平板型電極の間にその電界が被形成面に概略
平行になるように多数の基板を互いに一定の距禽１１（
２〜６ｃｍ）をＦ４１１間して林立せしめて窒化珪素被
膜を作製する方法が知られている。
その−例は本発明人の出願になる特許願（プラズマ気相
反応装置 昭和５７年９月２５日出願 特願昭５７−−
１６７２８０ ／ ＩＣ１７２８１）である。
反応装置 昭和５７年９月２５日出願 特願昭５７−−
１６７２８０ ／ ＩＣ１７２８１）である。
即ら、基板を電位的にいずれの電極からも遊離ｌしめて
気相反応を行ういわゆるフローティングプラズマ気相反
応方法（以下ＦＰＣＶＤ法という）において、多量のノ
ル板に被膜形成を行うことができ【ノという特長を右す
る。このため従来より公知の平行平板型電極の一方電極
上に基板を配設する方法に比べ′ζ、５〜２０倍の生産
性をあげることができた。しかし、かかるＦｒ’ＣＶＤ
法においても窒化珪素被膜の作製にはモノシランとアン
モニアとの反応法のみであるため、被膜作製速度が１０
〜５０人／分と小さく、実用上十分なものとはいえなか
った。
気相反応を行ういわゆるフローティングプラズマ気相反
応方法（以下ＦＰＣＶＤ法という）において、多量のノ
ル板に被膜形成を行うことができ【ノという特長を右す
る。このため従来より公知の平行平板型電極の一方電極
上に基板を配設する方法に比べ′ζ、５〜２０倍の生産
性をあげることができた。しかし、かかるＦｒ’ＣＶＤ
法においても窒化珪素被膜の作製にはモノシランとアン
モニアとの反応法のみであるため、被膜作製速度が１０
〜５０人／分と小さく、実用上十分なものとはいえなか
った。
このため、被形成面をスパッタする程度を少な（し、か
つ反応性気体の収率も高い方法において被膜成長速度を
７０〜２００人／分にまで大きくする方法がめられてい
た。本発明はかかる目的を満たずため、モノシランでは
なくジシランを用いたプラズマ気相反応に関する。
つ反応性気体の収率も高い方法において被膜成長速度を
７０〜２００人／分にまで大きくする方法がめられてい
た。本発明はかかる目的を満たずため、モノシランでは
なくジシランを用いたプラズマ気相反応に関する。
さらに、本発明は２〜１０ｃｍの一定の間隙を経て基板
を互いに裏面を密接させ、かつその２枚の基板ブロック
を一定の間隔（例えば６ｃｍ＜±６ｍｍ）で互いに用１
間させることにより、被膜形成面に概略平行に配置され
た基板の上部、下部および中央、周辺での膜厚の均一性
、また膜質の均質性を促すことを合わせて目的とする。
を互いに裏面を密接させ、かつその２枚の基板ブロック
を一定の間隔（例えば６ｃｍ＜±６ｍｍ）で互いに用１
間させることにより、被膜形成面に概略平行に配置され
た基板の上部、下部および中央、周辺での膜厚の均一性
、また膜質の均質性を促すことを合わせて目的とする。
第１図、第２図においては、反応性気体の導入手段、排
気手段を有し、これらを供給ノズル、排気ノズルを設げ
、この絶縁フードよりも内側に相対させて一対の電極（
６１＞、（５１）および反応性気体の供給ノズル（１７
）および排気ノズル（１７’）を配設した。即ら、電極
の外側をフードの絶縁物で包む構造とした。さらにこの
フード間の反応空間を閉じ込めるため、外側周辺を絶縁
物（３Ｂ）、＜３８’）で取り囲んだ。つまり絶縁物ホ
ルダで囲んだ空間即ち閉じ込められた反応空間の筒状空
間（６）のみにプラズマ反応を生ぜしめる活性気体を供
給せしめることにより、チャンバ（反応容器＞（１０１
）内の全空間にプラズマ化した反応生成物が拡散し、こ
れがフレ り（雪片）となりピンホール発生の原因とな
ることを防いだ。また第２図に第１図の断面図を示す。
気手段を有し、これらを供給ノズル、排気ノズルを設げ
、この絶縁フードよりも内側に相対させて一対の電極（
６１＞、（５１）および反応性気体の供給ノズル（１７
）および排気ノズル（１７’）を配設した。即ら、電極
の外側をフードの絶縁物で包む構造とした。さらにこの
フード間の反応空間を閉じ込めるため、外側周辺を絶縁
物（３Ｂ）、＜３８’）で取り囲んだ。つまり絶縁物ホ
ルダで囲んだ空間即ち閉じ込められた反応空間の筒状空
間（６）のみにプラズマ反応を生ぜしめる活性気体を供
給せしめることにより、チャンバ（反応容器＞（１０１
）内の全空間にプラズマ化した反応生成物が拡散し、こ
れがフレ り（雪片）となりピンホール発生の原因とな
ることを防いだ。また第２図に第１図の断面図を示す。
反応容器の前（図面左側）、後（図面右側）に開閉扉を
設け、この扉の内面にハロゲンランプ等による加熱手段
（１３）、＜１３’）を設けた。
設け、この扉の内面にハロゲンランプ等による加熱手段
（１３）、＜１３’）を設けた。
かくすると、ランプが故障しても取替が容易であり、保
守に際し反応容器（１０，１）内面の汚染を防くごとが
できた。
守に際し反応容器（１０，１）内面の汚染を防くごとが
できた。
さらにこの反応空間において、電気力線が一方の電極よ
り他力の電極に平行に至るようにするため、この直方体
または直方体の反応空間の対をなず面全体に電極を作り
、電極周辺ｇＢでの電気力線が乱れることを防いだ。加
えて反応性気体が層流をなずように一方の面（ここでは
上方）より他方（ここでは下方）に周辺部でも全面の流
れとした。
り他力の電極に平行に至るようにするため、この直方体
または直方体の反応空間の対をなず面全体に電極を作り
、電極周辺ｇＢでの電気力線が乱れることを防いだ。加
えて反応性気体が層流をなずように一方の面（ここでは
上方）より他方（ここでは下方）に周辺部でも全面の流
れとした。
かくして基板内、同一バッチ内の基板間での窒化珪素被
膜の膜厚のばらつきを±５％以内（例えば５０００人の
厚さとすると、そのばらつきが±２５０人以内）とし得
た。
膜の膜厚のばらつきを±５％以内（例えば５０００人の
厚さとすると、そのばらつきが±２５０人以内）とし得
た。
以下に本発明の実施例を図面に従って説明する。
実施例Ｉ
第１図、第２図に従って本発明の窒化珪素被膜のプラズ
マ気相反応反応の実施例を説明する。
マ気相反応反応の実施例を説明する。
この装置は入り口側には予備室（１００）が設けられ、
まず扉（４２）より基板ホルダ（２）の２つの面に２つ
の被形成面を有する２枚の基板（１）を挿着した。さら
にこのホルダ（３）を外枠冶具（外周辺のみ（３８）、
＜３８’）として示す）により互いに所定の等距離を離
間して配設した。即らこの被形成面を有する基板は被膜
形成を行わない裏面を基板ホルダ（２）に接し、基板２
枚および基板ホルダとを一つのホルダ（３）として互い
に６ＣＩ１１±０ 、５ｃｍの間隙を有して絶縁物の外
枠冶具内に林立させた。その結果、２０ｃｍ Ｘ ６０
ｃｍの基板を２０枚同時にＭＥ分形成さ−Ｕることがで
きた。かくして高さ３５ｃｍ、奥行８０ｃｍ、１１３８
０ｃｍの反応空間（６）は上方、下方を絶縁物（３９）
、＜３９’）で囲まれ、また側周辺は絶縁外枠冶具（３
８）、＜３８’）で取り囲まれ、隙間（７３）は１０ｍ
ｍまたはそれ以下とした。またこの隙間（第３図）の遠
外側はこの外側のランプヒータ（１３）、（１３’）の
絶縁物フード（３９）、＜３９’）と保護用石英カバー
（１０）、＜１０’）でさらに絶縁されているため、プ
ラズマがまったく外にもれない構造にすることができた
。即ら電気的に完全にプラズマを絶縁物で取り囲んだ。
まず扉（４２）より基板ホルダ（２）の２つの面に２つ
の被形成面を有する２枚の基板（１）を挿着した。さら
にこのホルダ（３）を外枠冶具（外周辺のみ（３８）、
＜３８’）として示す）により互いに所定の等距離を離
間して配設した。即らこの被形成面を有する基板は被膜
形成を行わない裏面を基板ホルダ（２）に接し、基板２
枚および基板ホルダとを一つのホルダ（３）として互い
に６ＣＩ１１±０ 、５ｃｍの間隙を有して絶縁物の外
枠冶具内に林立させた。その結果、２０ｃｍ Ｘ ６０
ｃｍの基板を２０枚同時にＭＥ分形成さ−Ｕることがで
きた。かくして高さ３５ｃｍ、奥行８０ｃｍ、１１３８
０ｃｍの反応空間（６）は上方、下方を絶縁物（３９）
、＜３９’）で囲まれ、また側周辺は絶縁外枠冶具（３
８）、＜３８’）で取り囲まれ、隙間（７３）は１０ｍ
ｍまたはそれ以下とした。またこの隙間（第３図）の遠
外側はこの外側のランプヒータ（１３）、（１３’）の
絶縁物フード（３９）、＜３９’）と保護用石英カバー
（１０）、＜１０’）でさらに絶縁されているため、プ
ラズマがまったく外にもれない構造にすることができた
。即ら電気的に完全にプラズマを絶縁物で取り囲んだ。
さらにランプの石英カバー（１０）、＜１０’）とフー
ド（３９）、＜３９’）の隙間の収率としてその隙間が
２〜５ｍｍであり、深さが１０倍以上あり、反応性気体
の平均自山行径（５〜１０ｍｍ）より十分長いため等価
的に絶縁させることができた。
ド（３９）、＜３９’）の隙間の収率としてその隙間が
２〜５ｍｍであり、深さが１０倍以上あり、反応性気体
の平均自山行径（５〜１０ｍｍ）より十分長いため等価
的に絶縁させることができた。
予備室（１００）を真空ポンプ（３５）にてバルブを開
りて真空引きをした。この後、予め真空引きがされてい
る反応容器（１０１）との分離用のゲートブｔ （４４
）を開ので、外枠冶具（３８）に保持された基板を移し
た。図面は、予備室（１００）より第１の反応容器（１
０１）に移し、さらにゲート弁（４４）を閉じることに
より基板を第１の反応容器（１０１）に移動させた状態
を示す。
りて真空引きをした。この後、予め真空引きがされてい
る反応容器（１０１）との分離用のゲートブｔ （４４
）を開ので、外枠冶具（３８）に保持された基板を移し
た。図面は、予備室（１００）より第１の反応容器（１
０１）に移し、さらにゲート弁（４４）を閉じることに
より基板を第１の反応容器（１０１）に移動させた状態
を示す。
系■におりる第１の反応容器＜１０１ ）で窒化珪素絶
縁膜をＰＣＶＤ法により形成する場合を以下に示す。
縁膜をＰＣＶＤ法により形成する場合を以下に示す。
反応容器（１０１）は１０−３〜１０ｔｏｒｒ好ましく
は０．Ｏ１〜１ｔｏｒｒ例えばＱ、ｌ ｔｏｒｒとした
。
は０．Ｏ１〜１ｔｏｒｒ例えばＱ、ｌ ｔｏｒｒとした
。
反応性気体は珪化物気体（２４）であるジシラン（Ｓｉ
ｎｌｌｌ、＋１ ｎ≧２代表的にはＳ Ｉ Ｌ Ｉｔ□
を用いた。
ｎｌｌｌ、＋１ ｎ≧２代表的にはＳ Ｉ Ｌ Ｉｔ□
を用いた。
さらに（２４）よりアンモニア（Ｎ １１．）を供給し
た。
た。
必要に応じ、水素（Ｌ）または窒素（Ｎ２）を液体窒素
より気化して、反応室を大気圧とする時、（２３）より
供給した。これらの反応性気体はそれぞれの流量計（３
３）およびバルブ（３２）を経て、反応性気体の供給ノ
ズル（１７）より高周波電源（１４）の負電極＜６１）
を経て反応空間（６）に供給された。反応性気体はホル
ダ（３８）に囲まれた筒状空間（６）内に供給され、こ
の空間を構成する基Ｊ＆（１）に被膜形成を行った。さ
らに、負電極（６１）と正電極（５１）間に電気エネル
ギ例えば３０ＫＩＩｚまたは１３．５６Ｍｌ１ｚの高周
波エネルギ（１４）を加えてプラズマ反応せしめ、基板
上に反応生成物を被膜形成せしめた。
より気化して、反応室を大気圧とする時、（２３）より
供給した。これらの反応性気体はそれぞれの流量計（３
３）およびバルブ（３２）を経て、反応性気体の供給ノ
ズル（１７）より高周波電源（１４）の負電極＜６１）
を経て反応空間（６）に供給された。反応性気体はホル
ダ（３８）に囲まれた筒状空間（６）内に供給され、こ
の空間を構成する基Ｊ＆（１）に被膜形成を行った。さ
らに、負電極（６１）と正電極（５１）間に電気エネル
ギ例えば３０ＫＩＩｚまたは１３．５６Ｍｌ１ｚの高周
波エネルギ（１４）を加えてプラズマ反応せしめ、基板
上に反応生成物を被膜形成せしめた。
基１には１００〜４５０℃例えば３５０℃に第２図に示
す反応容器（１０１’）の容器の前後に配設された赤ル
ミニューム配線または水素が添加された非単結晶、！１
′導体においては下地基板が変質してしまう。
す反応容器（１０１’）の容器の前後に配設された赤ル
ミニューム配線または水素が添加された非単結晶、！１
′導体においては下地基板が変質してしまう。
また１００ ’ｔ：以下では窒化珪素中に水素が多量に
混入しすぎ、マスク作用が十分でなかった。
混入しすぎ、マスク作用が十分でなかった。
赤外線ヒータは、近赤外用ハロゲンランプ（発光波長１
〜３μ）ヒータまたは遠赤外用セラミックヒータ（発光
波長８〜２５μ）を用い、棒状を有するため前方のヒー
タと後方のヒータとが互いに直交する方向に配置して、
この反応容器内におけるホルダにより取り囲まれた筒状
空間を３５０±１０℃または１７０±５℃以内に設置し
た。
〜３μ）ヒータまたは遠赤外用セラミックヒータ（発光
波長８〜２５μ）を用い、棒状を有するため前方のヒー
タと後方のヒータとが互いに直交する方向に配置して、
この反応容器内におけるホルダにより取り囲まれた筒状
空間を３５０±１０℃または１７０±５℃以内に設置し
た。
この後、前記したが、この容器に前記した反応性気体を
導入し、さらに１０〜１００叶例えば２００Ｗに高周波
エネルギ（１４）を供給してプラズマ反応を起こさせた
。
導入し、さらに１０〜１００叶例えば２００Ｗに高周波
エネルギ（１４）を供給してプラズマ反応を起こさせた
。
上下の電極（６１）、＜５１）（＊状のステンレス製電
極８０ｃｍ Ｘ ８０ｃｍ）はフード（３９）、（３９
’）の内側全面にわたり配設して、等電界が基板表面に
平行となって反応空間全体に起きるようにした。また反
応性気体も基板（１）の表面に平行になるように」二側
フードから外枠冶具（３８）の閉じ込め空間を経て下側
フード（３９’）にラミナーフローとさセた。
極８０ｃｍ Ｘ ８０ｃｍ）はフード（３９）、（３９
’）の内側全面にわたり配設して、等電界が基板表面に
平行となって反応空間全体に起きるようにした。また反
応性気体も基板（１）の表面に平行になるように」二側
フードから外枠冶具（３８）の閉じ込め空間を経て下側
フード（３９’）にラミナーフローとさセた。
基板は導体基板（ステンレス、チタン、アルミニューム
、ＩＴＯ，酸化スズ、その他の金属または酸化物導体）
、半導体（珪素、ゲルマニューム）、絶縁体（ガラス、
有機薄膜）ま−たは複合基板（ガラスまたは透光性有機
樹脂上に透光性導電膜である弗素が添加された酸化スズ
、ＩＴＯ等の導電膜が単層またはＩＴＯ上に５ｎＯａが
形成された２１ｉｉ膜が形成されたもの）を用いた。本
実施例のみならず本発明のすべてにおいてこれらを総称
して基板という。
、ＩＴＯ，酸化スズ、その他の金属または酸化物導体）
、半導体（珪素、ゲルマニューム）、絶縁体（ガラス、
有機薄膜）ま−たは複合基板（ガラスまたは透光性有機
樹脂上に透光性導電膜である弗素が添加された酸化スズ
、ＩＴＯ等の導電膜が単層またはＩＴＯ上に５ｎＯａが
形成された２１ｉｉ膜が形成されたもの）を用いた。本
実施例のみならず本発明のすべてにおいてこれらを総称
して基板という。
勿論このＩｋ板は可曲性であってもまた固い板であって
もよい。
もよい。
かくして１〜５分間プラズマ気相反応をさせて、窒化珪
素膜を約５０００人の厚さに作製した。さらにこの被膜
形成を行った基板をゲート（４４）を開は前記した操作
順序に従って予備室（１００）に移動し、ゲート＜４４
＞を閉じた。さらに窒素を（４ｏ）より供給し大気圧と
し、扉（４２）より外に取り出Ｕ７た。
素膜を約５０００人の厚さに作製した。さらにこの被膜
形成を行った基板をゲート（４４）を開は前記した操作
順序に従って予備室（１００）に移動し、ゲート＜４４
＞を閉じた。さらに窒素を（４ｏ）より供給し大気圧と
し、扉（４２）より外に取り出Ｕ７た。
第２図を＄１５１説する。
第２図は第１図の反応系の縦断面図を示したものである
。
。
図面において、ランプヒータ（１３）、＜ １３つは棒
状のハロゲンランプを用いた。
状のハロゲンランプを用いた。
この空間は石英またはセラミックフード（３９）、（３
９’）と石英の外枠冶具（３８＞、（３８’）とにより
外部を絶縁物により取り囲ませている。さらに隙間（７
３）、＜７３’）もその外側ヒータ（１３’）の石英カ
バー（１０’）により絶縁させ、プラズマが完全に反応
空間（８）内に閉じ込められるようにした。またヒ〜り
（１３＞、（１３’）は開閉可能な扉（１２＞、＜１２
’）の内面に挿着されており、保守の際に扉を開けて行
うのみで可能となった。空間の均熱性を促すため、下側
に輻射のハロゲンヒータ（１１）を少し加えへ反応空間
を所定の温度±５℃とした。
９’）と石英の外枠冶具（３８＞、（３８’）とにより
外部を絶縁物により取り囲ませている。さらに隙間（７
３）、＜７３’）もその外側ヒータ（１３’）の石英カ
バー（１０’）により絶縁させ、プラズマが完全に反応
空間（８）内に閉じ込められるようにした。またヒ〜り
（１３＞、（１３’）は開閉可能な扉（１２＞、＜１２
’）の内面に挿着されており、保守の際に扉を開けて行
うのみで可能となった。空間の均熱性を促すため、下側
に輻射のハロゲンヒータ（１１）を少し加えへ反応空間
を所定の温度±５℃とした。
基板（１）が基板ホルダ（２）に保持され、外枠冶具（
３８）、＜３８’）で閉じ込め空間（８）を構成してい
る。この基板の被形成面に、概略平行に電界（９０）を
一対の主の電極（６２＞、＜５２）により供給し、プラ
ズマ気相反応を行った。
３８）、＜３８’）で閉じ込め空間（８）を構成してい
る。この基板の被形成面に、概略平行に電界（９０）を
一対の主の電極（６２＞、＜５２）により供給し、プラ
ズマ気相反応を行った。
かかるプラズマ気相反応装置により作られる特性を第３
図に示す。
図に示す。
第３図は圧力０．１ ｔｏｒｒであり、ジシランとアン
モニアとを１：６として供給した場合の基板温度の１７
５℃±１０℃と３５０℃±１０℃の条件下で被膜成長速
度の特性を曲線（２８）、（２９）に示す。
モニアとを１：６として供給した場合の基板温度の１７
５℃±１０℃と３５０℃±１０℃の条件下で被膜成長速
度の特性を曲線（２８）、（２９）に示す。
さらに圧力０．３ｔｏｒｒとし、３５０±ｉｏ’ｃにお
いては曲線（３０）が得られた。
いては曲線（３０）が得られた。
他方、従来より公知のモノシランとアンモニアとを１：
３として供給して、さらに基板温度を１７５℃±１０℃
、３５０℃±ｌＯ℃とした条件下での窒化珪素被膜きの
作製方法を曲線（２６）、＜２７）に示す。
３として供給して、さらに基板温度を１７５℃±１０℃
、３５０℃±ｌＯ℃とした条件下での窒化珪素被膜きの
作製方法を曲線（２６）、＜２７）に示す。
これより明らかなごとく、被膜成長速度を従来り２〜３
倍に向上させることができる。さらに本発明方法を用い
たＦＩ’ＣＶＤ法は、従来より公知の平行平板型で電極
上に基板を配設するｐｃｖｏ法に比べて反応性気体の収
率が８〜１２倍、すなわち従来が２〜３％であるに対し
２５〜３０％を得ることができた。これはジシランとア
ンモニアとの反応においＣも同様に有せしめることがで
きた。結果として本発明方法により従来よりも反応性気
体の収率を約１０倍に向上でき、被膜成長速度を２〜３
倍に向１させることができた。
倍に向上させることができる。さらに本発明方法を用い
たＦＩ’ＣＶＤ法は、従来より公知の平行平板型で電極
上に基板を配設するｐｃｖｏ法に比べて反応性気体の収
率が８〜１２倍、すなわち従来が２〜３％であるに対し
２５〜３０％を得ることができた。これはジシランとア
ンモニアとの反応においＣも同様に有せしめることがで
きた。結果として本発明方法により従来よりも反応性気
体の収率を約１０倍に向上でき、被膜成長速度を２〜３
倍に向１させることができた。
その結果、従来に比べて高価なジシランを用い°Ｃも、
十分採算ヘースにあうことが判明した。
十分採算ヘースにあうことが判明した。
本発明方法で得られる窒化珪素膜は屈折率２±０．１で
あり、 ３０Ｋｌ１２の低い周波数で作製した場合は８
０００人の膜厚の窒化珪素膜を５０θ℃加熱しても何等
のクランクがなかった。
あり、 ３０Ｋｌ１２の低い周波数で作製した場合は８
０００人の膜厚の窒化珪素膜を５０θ℃加熱しても何等
のクランクがなかった。
本発明の第１図および第２図の実施例において、ジシラ
ンとアンモニアとは同一ノズルにより反応空間に放出し
てｐｃｖｏ反応を行った。
ンとアンモニアとは同一ノズルにより反応空間に放出し
てｐｃｖｏ反応を行った。
しかし窒素、アンモニアを２．４５ＧＩ（ｚのマイクロ
応空間に供給することにより、窒化珪素を作ることがで
きた。かかるマイクロ波利用の窒化珪素は屈折率１．９
±０．１であり、また５０００人の厚さの被も 膜を８００℃Ｙ熱処理１゛〆クランクが発生せず、被膜
中に珪素クラスタがない緻密な窒化膜を作ることができ
た。
応空間に供給することにより、窒化珪素を作ることがで
きた。かかるマイクロ波利用の窒化珪素は屈折率１．９
±０．１であり、また５０００人の厚さの被も 膜を８００℃Ｙ熱処理１゛〆クランクが発生せず、被膜
中に珪素クラスタがない緻密な窒化膜を作ることができ
た。
本発明はジシランとアンモニアとを用いたＰＣＶ １１
法を示した。しかしこれをジシランとヒドラジンまたは
窒素を用いてもよ（、またこれらとアンモニアとの混合
気体を用いてもよい。
法を示した。しかしこれをジシランとヒドラジンまたは
窒素を用いてもよ（、またこれらとアンモニアとの混合
気体を用いてもよい。
電界は上下方向に一対として示した。しかしこの上下の
電界に直交して他の一対の電界を設けてもよい。
電界に直交して他の一対の電界を設けてもよい。
第１図、第２図は本発明を実施するためのプラズマ気相
反応用被膜製造装置の概略を示す。 第３図は従来方法および本発明方法によって得られた窒
化珪素被膜の被膜成長速度を示す。 特許出願人 ４１；／■ ３２？５ ．１ζ ハ］）（≦ヒ ／） （１１／）誰３ｔη
反応用被膜製造装置の概略を示す。 第３図は従来方法および本発明方法によって得られた窒
化珪素被膜の被膜成長速度を示す。 特許出願人 ４１；／■ ３２？５ ．１ζ ハ］）（≦ヒ ／） （１１／）誰３ｔη
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ジシランと窒素、アンモニアまたはヒドラジンとの
プラズマ気相反応により基板上の被形成面上に窒化珪素
被膜を作製することを特徴とする窒化珪素被膜作製方法
。 ２、特許請求の範囲第１項において、プラズマ気相反応
は絶縁物によって閉じられた空間内で行われることを特
徴とする窒化珪素被膜作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、プラズマ反応用の
電界に平行に配設された複数の互いに離間して設けられ
た基板上の被形成面上に作製したことを特徴とする窒化
珪素被膜作製方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、１００〜４５０℃
の温度にて作製することを特徴とした窒化珪素被模作製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920183A JPS60114573A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 窒化珪素被膜作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920183A JPS60114573A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 窒化珪素被膜作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114573A true JPS60114573A (ja) | 1985-06-21 |
| JPH0421750B2 JPH0421750B2 (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=16731787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21920183A Granted JPS60114573A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 窒化珪素被膜作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60114573A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889944A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-28 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS5889943A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-28 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ法 |
| JPS58136763A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-13 | Kokusai Electric Co Ltd | プラズマ化学気相生成装置 |
| JPS6052578A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | Nec Corp | 窒化シリコン膜の形成方法 |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP21920183A patent/JPS60114573A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889944A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-28 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS5889943A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-28 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ法 |
| JPS58136763A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-13 | Kokusai Electric Co Ltd | プラズマ化学気相生成装置 |
| JPS6052578A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | Nec Corp | 窒化シリコン膜の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421750B2 (ja) | 1992-04-13 |
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