JPS61234533A - 窒化珪素被膜作成方法 - Google Patents
窒化珪素被膜作成方法Info
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- JPS61234533A JPS61234533A JP60078001A JP7800185A JPS61234533A JP S61234533 A JPS61234533 A JP S61234533A JP 60078001 A JP60078001 A JP 60078001A JP 7800185 A JP7800185 A JP 7800185A JP S61234533 A JPS61234533 A JP S61234533A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
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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】
「産業上の利用分野」
本発明は、光電変換半導体装置、非線型素子等に応用可
能な窒化珪素、非単結晶半導体被膜を作成する方法に関
したものである。
能な窒化珪素、非単結晶半導体被膜を作成する方法に関
したものである。
「従来の技術」
従来、光電変換半導体装置、非線型特性を有する半導体
装置に用いられている窒化珪素半導体Φ作成方法として
は、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法または
水銀(Hg)増感を用いた光気相反応法等によりシラン
(SiH4)とアンモニア(NH3)とを反応させ、2
00〜400℃に保持された基板上に被膜を形成してい
た。また反応性気体として他にジシラン等のポリ、シラ
ン、ヒドラジン(N2H4)等を用いていた。
装置に用いられている窒化珪素半導体Φ作成方法として
は、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法または
水銀(Hg)増感を用いた光気相反応法等によりシラン
(SiH4)とアンモニア(NH3)とを反応させ、2
00〜400℃に保持された基板上に被膜を形成してい
た。また反応性気体として他にジシラン等のポリ、シラ
ン、ヒドラジン(N2H4)等を用いていた。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、これら従来の窒化珪素作成方法は、プラ
ズマ気相法において良好な膜質の窒化珪素早導体を得る
には低出力で成膜する必要があり、そのため成膜速度が
非常に遅いという問題がある。
ズマ気相法において良好な膜質の窒化珪素早導体を得る
には低出力で成膜する必要があり、そのため成膜速度が
非常に遅いという問題がある。
また光気相反応法においてはプラズマ気相法のような問
題は比較的少ないが、成膜速度が非常に遅く、成膜速度
を上げるため人体に有害な水銀(Hg)を用いる必要が
あった。
題は比較的少ないが、成膜速度が非常に遅く、成膜速度
を上げるため人体に有害な水銀(Hg)を用いる必要が
あった。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、N−H結合、Si−H結合、N −St結合
をそれぞれ少なくとも1つ以上有する珪素と窒素と水素
原子からなる化合物、例えばジラザンH3Si (N)
lsiHl) pa NHSiH3(m≧O)、シリル
アミン(H−3i)−NHz−(n = 1〜3 )等
と水素化シラン(S ii Ht %+ z 〜=1〜
3)の反応性混合物に対し電気エネルギまたは光エネル
ギまたはそれらに相当するエネルギを加えてSi3Na
−x (0≦x〈4)を主成分とする窒化珪素被膜を作
成する方法である。
をそれぞれ少なくとも1つ以上有する珪素と窒素と水素
原子からなる化合物、例えばジラザンH3Si (N)
lsiHl) pa NHSiH3(m≧O)、シリル
アミン(H−3i)−NHz−(n = 1〜3 )等
と水素化シラン(S ii Ht %+ z 〜=1〜
3)の反応性混合物に対し電気エネルギまたは光エネル
ギまたはそれらに相当するエネルギを加えてSi3Na
−x (0≦x〈4)を主成分とする窒化珪素被膜を作
成する方法である。
「作用」
本発明方法により、被膜の形成が100〜200℃の低
い温度、例えば150℃で可能となり、かつ下地基板の
損傷を除去することができる。さらにPまたはN型の窒
化珪素膜とするとともに、光電変換装置の広いエネルギ
バンド巾のPまたはN型半導体として有効である。
い温度、例えば150℃で可能となり、かつ下地基板の
損傷を除去することができる。さらにPまたはN型の窒
化珪素膜とするとともに、光電変換装置の広いエネルギ
バンド巾のPまたはN型半導体として有効である。
以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。
「実施例1」
本実施例においては、窒素、珪素、水素化合物としてト
リシリルアミン((HiSi) J) 、水素化シラン
として5t2Hbジシランを用いた。作成法としては光
気相反応法(光CVD法)にて行った。本実施例にて使
用した装置の概略図を第2図に示す。
リシリルアミン((HiSi) J) 、水素化シラン
として5t2Hbジシランを用いた。作成法としては光
気相反応法(光CVD法)にて行った。本実施例にて使
用した装置の概略図を第2図に示す。
第2図において、ヒータ(4)、ヒータカバー(7)上
に接して基板(5)が配されている。ガスライン(9)
よりトリシリルアミンをガスライン(10)よりジシラ
ンを流量比(H3Si) J/SizHb = 10/
1で反応室(3)に導入し、コンダクタンスバルブ(1
4)にて反応室内圧力を5torrに設定した。この時
基板(5)はヒーター(4)によって100〜400℃
に保たれている。さらに低圧水銀灯(6)により184
nmの波長の光を含む300nm以下の紫外光を照射し
、光化学反応を行い、基板上に窒化珪素被膜を形成した
。
に接して基板(5)が配されている。ガスライン(9)
よりトリシリルアミンをガスライン(10)よりジシラ
ンを流量比(H3Si) J/SizHb = 10/
1で反応室(3)に導入し、コンダクタンスバルブ(1
4)にて反応室内圧力を5torrに設定した。この時
基板(5)はヒーター(4)によって100〜400℃
に保たれている。さらに低圧水銀灯(6)により184
nmの波長の光を含む300nm以下の紫外光を照射し
、光化学反応を行い、基板上に窒化珪素被膜を形成した
。
光化学反応用光源部(6)はバルブ(13)により反応
室とまったく同じ圧力にした上、バルブ(12)よりN
、、He等不活性ガスを導入し、紫外域での波長の光の
吸収を極力低くおさえた。また低圧水銀灯(6)の本数
または種類を変えて同様に成膜した結果、第1図直線1
のような関係が得られた。
室とまったく同じ圧力にした上、バルブ(12)よりN
、、He等不活性ガスを導入し、紫外域での波長の光の
吸収を極力低くおさえた。また低圧水銀灯(6)の本数
または種類を変えて同様に成膜した結果、第1図直線1
のような関係が得られた。
また比較の為、まったく同一の反応装置を用いて、ガス
ライン(11)によりアンモニア(NH:l)を流量比
Nlh/SizFlb =5/1で反応室に導入し、同
様の実験を行った結果を第1図の直線2に示す。
ライン(11)によりアンモニア(NH:l)を流量比
Nlh/SizFlb =5/1で反応室に導入し、同
様の実験を行った結果を第1図の直線2に示す。
この時、本発明方法により得られた厚さ約2000人の
窒化珪素被膜のC−V特性を測定し、得られた界面単位
は1.2 XIOlcm−”ときわめて少な(、非常に
良好な膜質の被膜であった。
窒化珪素被膜のC−V特性を測定し、得られた界面単位
は1.2 XIOlcm−”ときわめて少な(、非常に
良好な膜質の被膜であった。
「実施例2」
本実施例においても、実施例1と同様、トリシリルアミ
ンとジシランを用い、公知のプラズマCVD装置を用い
て形成した。両物質を流量比()13si)J/5tz
H6=20/1で、さらにN型不純物としてフォスヒン
(PH3)を1.0〜0.001χ、本実施例では0.
01χ加え、反応室圧力Q、1torr 、基板温度3
00℃、RFPower 10mw/cm”で窒化珪素
膜を形成したところ、N型の導電型を有し、その電導度
は5X10−’(Ωcm)−’の特性値が得られた。こ
の時、この膜の光学的エネルギギャップは1 、95e
Vであった。
ンとジシランを用い、公知のプラズマCVD装置を用い
て形成した。両物質を流量比()13si)J/5tz
H6=20/1で、さらにN型不純物としてフォスヒン
(PH3)を1.0〜0.001χ、本実施例では0.
01χ加え、反応室圧力Q、1torr 、基板温度3
00℃、RFPower 10mw/cm”で窒化珪素
膜を形成したところ、N型の導電型を有し、その電導度
は5X10−’(Ωcm)−’の特性値が得られた。こ
の時、この膜の光学的エネルギギャップは1 、95e
Vであった。
「効果」
本発明は出発材料としてはじめから5t−N結合を有す
る化合物を用いた為に、反応性混合物を分解し膜を形成
する際に加えるエネルギが少なくてすむ。そのため、被
膜を形成する下地基板をスパッタすることがなく、下地
にダメージを与えず、膜を形成することができた。
る化合物を用いた為に、反応性混合物を分解し膜を形成
する際に加えるエネルギが少なくてすむ。そのため、被
膜を形成する下地基板をスパッタすることがなく、下地
にダメージを与えず、膜を形成することができた。
さらに本発明の方法を用いて、半導体装置(例えば太陽
電池や非線型素子)を作成した場合、下層よりの不純物
の混入が少なく、良好な特性が得られた。
電池や非線型素子)を作成した場合、下層よりの不純物
の混入が少なく、良好な特性が得られた。
また光気相反応のはあい、従来よりも低い温度で膜を形
成することが可能なため、化合物半導体(例えばInP
等)を用いた高い温度に保持できない半導体装置のファ
イルパッシベイション膜等に使用することが可能である
。
成することが可能なため、化合物半導体(例えばInP
等)を用いた高い温度に保持できない半導体装置のファ
イルパッシベイション膜等に使用することが可能である
。
第1図は本発明方法により形成した被膜の成膜速度と印
加エネルギとの関係を示す。 第2図は本発明で用いた光CVO装置の概略を示す。
加エネルギとの関係を示す。 第2図は本発明で用いた光CVO装置の概略を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、N−H結合、Si−H結合、N−Si結合をそれぞ
れ少なくとも1つ以上有する珪素と窒素と水素原子から
なる化合物と、水素化シラン (SilH_2l+_2l=1〜3)との混合物に対し
電気エネルギまたは光エネルギまたはそれらに相当する
エネルギを加えてSi_3N_4_−_x(0≦x<4
)を主成分とする窒化珪素被膜を作成する方法。 2、特許請求の範囲第1項において、前記珪素と窒素と
水素原子からなる化合物としては、 H_3Si〔NHSiH_2〕_mNHSiH_3(m
≧0)(H−Si)_nNH_3_−_n(n=1〜3
)で示されるジラザン、シリルアミンよりなることを特
徴とする窒化珪素被膜作成方法。 3、特許請求の範囲第1項において、前記反応性混合物
中にジボラン、フォスヒン等のIII価またはV価の不純
物を含有する気体を混合して形成したことを特徴とする
窒化珪素被膜作成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60078001A JPS61234533A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 窒化珪素被膜作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60078001A JPS61234533A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 窒化珪素被膜作成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61234533A true JPS61234533A (ja) | 1986-10-18 |
Family
ID=13649561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60078001A Pending JPS61234533A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 窒化珪素被膜作成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61234533A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5351717A (en) * | 1992-10-09 | 1994-10-04 | Bailey Japan Co., Ltd. | High differential pressure control valve |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5128983A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-11 | Shinko Electric Co Ltd | Heimenofukudogataugokuhodo |
JPS55125635A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-27 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
JPS5625018A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-10 | Happich Gmbh Gebr | Sun visor for automobile with mirror arranged to sun vistor body |
JPS5958819A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Hitachi Ltd | 薄膜形成方法 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60078001A patent/JPS61234533A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5128983A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-11 | Shinko Electric Co Ltd | Heimenofukudogataugokuhodo |
JPS55125635A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-27 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
JPS5625018A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-10 | Happich Gmbh Gebr | Sun visor for automobile with mirror arranged to sun vistor body |
JPS5958819A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Hitachi Ltd | 薄膜形成方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5351717A (en) * | 1992-10-09 | 1994-10-04 | Bailey Japan Co., Ltd. | High differential pressure control valve |
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