JPS6294943A - Manufacture of thin film - Google Patents
Manufacture of thin filmInfo
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- JPS6294943A JPS6294943A JP23574885A JP23574885A JPS6294943A JP S6294943 A JPS6294943 A JP S6294943A JP 23574885 A JP23574885 A JP 23574885A JP 23574885 A JP23574885 A JP 23574885A JP S6294943 A JPS6294943 A JP S6294943A
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- nitride film
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は膜中不純物の極めて少ない窒化シリコン膜の
製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a silicon nitride film with extremely low impurities in the film.
■−■族化合物半導体表面に対する安定化膜として化学
気相成長法、ス・母ツタリング法などにより窒化シリコ
ン膜の形成が試みられてきた。Attempts have been made to form a silicon nitride film as a stabilizing film on the surface of a group (1)-(2) compound semiconductor by chemical vapor deposition, sintering, etc.
しかし、従来の方法により作製された窒化シリコン膜中
には、酸素、炭素、水素などの不純物が名帯ｆ今寸打イ
卦ｈ−乙のとシが一例チげ砒什がリウム基板上に窒化シ
リコン膜を形成させることＫより得られるＭＩＳ （Ｍ
ｅｔａｌ−Ｉ ｎｓｕｌａｔｏｒ−８ｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ ）構造トランジスタでは界面準位密度を増大
させ特性を低下させる要因の一つとなっている（アイイ
ーイーイートランスアクションエレクトロンデバイス（
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 ＦＤ−２６、１８５４，１９
７９） ）。However, impurities such as oxygen, carbon, and hydrogen are present in silicon nitride films fabricated using conventional methods. MIS obtained by forming a silicon nitride film (M
etal-I nsulator-8emicondu
In transistors with a transaction electron device (i.e.
IEEE Trans, FD-26, 1854, 19
79) ).
本発明の目的はこの問題点を解決した窒化シリコン膜の
製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a silicon nitride film that solves this problem.
ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明の要旨とするところは■−Ｖ族化合物半導体基
板上にスパッタリング法によシ窒化シリコン膜を形成す
る際に、窒素とシリコンのみから成る分子イオンを原料
として前記膜の形成に用いることにある。Means for Solving Problem c] The gist of the present invention is: - When forming a silicon nitride film on a V group compound semiconductor substrate by sputtering, molecular ions consisting only of nitrogen and silicon are The purpose is to use it as a raw material for forming the film.
窒化シリコンをアルゴンガスによシス・臂ツタリングす
ると、シリコンの単原子イオン、り２スタイオン、シリ
コンと窒素の結合した分子イオンなどが形成され、さら
にこれらのイオンは水素、酸！、岸什＊表に、！−″の
利留不純働キ反り１．−付加イオンを形成する（′ｉＩ
Ｌ子通信学会技術研究報告、５ＳＤ８５−１３．Ｐ−１
、１９８５）。このため、膜中不純物として水素、酸素
、炭素が取り込まれる原因となる。When silicon nitride is sys-dispersed with argon gas, monoatomic silicon ions, silicon ions, molecular ions of silicon and nitrogen bonded, etc. are formed, and these ions can also form hydrogen, acid! , on the shore *front,! 1. - form adduct ions ('iI
Technical research report of L-child Communication Society, 5SD85-13. P-1
, 1985). This causes hydrogen, oxygen, and carbon to be taken in as impurities in the film.
そこで本発明は、質量分離を行うことにより、窒素とシ
リコンだけから形成される分子イオンを分離し、窒化シ
リコン膜の原料として用いたものである。Therefore, in the present invention, by performing mass separation, molecular ions formed only from nitrogen and silicon are separated and used as a raw material for a silicon nitride film.
窒素とシリコンだけから形成される分子イオンを原料と
して用いることによシ、形成される窒化シリコン膜とし
ては、シリコンと窒素以外の元素を含まなり極めて高純
度の膜が得られる。By using molecular ions formed only from nitrogen and silicon as raw materials, the silicon nitride film that is formed contains elements other than silicon and nitrogen and has extremely high purity.
以下、この発明を実施例に基づき説明する。 Hereinafter, this invention will be explained based on examples.
高周波スパッタリング装置１内にターグットとしてシリ
コン窒化物５が設置されている。スパッタリング装置１
は質量分離装置６を介して砒化ガリウム基板１０の配置
された試料室８に接続される。Silicon nitride 5 is installed as a target in high frequency sputtering device 1 . Sputtering device 1
is connected via a mass separator 6 to a sample chamber 8 in which a gallium arsenide substrate 10 is placed.
図中２はアルゴンガス導入用パイプ、３はロータリーポ
ンプおよび油拡散？ンデ、４は高周波電源、７はターボ
モレキュラーポンプ、９はカーボンサセプター、１１は
ターボモレキュレータポンプである。In the figure, 2 is a pipe for introducing argon gas, and 3 is a rotary pump and oil diffusion pipe? 4 is a high frequency power source, 7 is a turbo molecular pump, 9 is a carbon susceptor, and 11 is a turbo molecular pump.
先ずシリコン窒化物５がアルゴンガスによりスノ々ツタ
される。このとき形成されるイオンのうち窒素とシリコ
ンだけからなるイオンが、質量分離針６によシ選別され
、基板温度を２００℃に保った砒化ガリウム基板１０上
に堆積される。なお試料室８は残留ガスの影響を避ける
ため、ターボモレキュラーポンプ１１により１０ Ｌ
ｏｒｒ以下の真空度に保った。First, silicon nitride 5 is splattered with argon gas. Among the ions formed at this time, ions consisting only of nitrogen and silicon are selected by the mass separation needle 6 and deposited on the gallium arsenide substrate 10 whose substrate temperature is maintained at 200°C. In order to avoid the influence of residual gas, the sample chamber 8 is filled with 10 L by a turbo molecular pump 11.
The degree of vacuum was maintained at or below.
膜の成長速度はアルゴンのガス圧、高周波の・２ワーに
依存するが、５Ｘ１０ ｔｏｒｒ、 ６００Ｗで、約
５００Ｘ／分である。The growth rate of the film depends on the argon gas pressure and the high frequency of 2 watts, but is about 500×/min at 5×10 torr and 600 W.
以上の工程により砒化ガリウム基板上に窒化シリコン膜
を形成させた。次の第１表は本方法によシ形成させた窒
化シリコン膜について、膜中不純物濃度及び砒化ガリウ
ムとの界面の界面準位密度を各々二次イオン質量分析法
及びＣＶ法によシ測定した結果を示す。比較のため従来
法の代表的なものとしてプラズマ気相成長法によシ作製
したシリコン窒化膜について同様の評価を行った結果を
示す。Through the above steps, a silicon nitride film was formed on the gallium arsenide substrate. The following Table 1 shows the impurity concentration in the film and the interface state density at the interface with gallium arsenide of the silicon nitride film formed by this method, which were measured by secondary ion mass spectrometry and CV method, respectively. Show the results. For comparison, the results of a similar evaluation of a silicon nitride film produced by plasma vapor phase epitaxy as a representative conventional method are shown.
第 １ 表
第１表より本発明方法により作製した窒化゛シリコン膜
中の水素、炭素は検出限界以下となり、また酸素は０．
００５ａｔチとなシ、これらの不純物の膜中濃度は従来
法よシも極めて小さくなった事が分る。Table 1 From Table 1, hydrogen and carbon in the silicon nitride film produced by the method of the present invention are below the detection limit, and oxygen is 0.
It can be seen that the concentration of these impurities in the film was extremely small compared to the conventional method.
また界面準位密度も従来法の１０ ｃｍ より一桁
小さい１０ ｃｍ という良好な値が得られた。In addition, a good value of 10 cm was obtained for the interface state density, which is one order of magnitude smaller than 10 cm in the conventional method.
このように本方法てより作製した窒化シリコン膜では、
膜中不純物濃度が減少し、窒化シリコン膜７／砒化ガリ
ウム界面の界面準位密度も減少し良好な表面安定化膜の
得られる事が分る。In the silicon nitride film produced using this method,
It can be seen that the impurity concentration in the film is reduced and the interface state density at the silicon nitride film 7/gallium arsenide interface is also reduced, making it possible to obtain a film with good surface stabilization.
以上のように本発明によれば■−ｖ族化合物半導体表面
の良好な安定化膜として、膜中不純物濃度る効果を有す
るものである。As described above, according to the present invention, the film has the effect of reducing the impurity concentration in the film as a good stabilizing film on the surface of the ①-V group compound semiconductor.
第１図は実施例に用いたスパッタリング法により窒化シ
リコン膜を形成させるための＠置の概略図６ある。
１は高周波スパッタリング装置、５はシリコン窒化物の
ターグット、６は質量分離装置、８は試料室、９はカー
ゼンサセデター、１０は砒化ガリウム基板。
特許出願人 日本電気株式会社
代 理 人 弁理士 内 原 晋（］１１ｆ許庁
長官 殴
１ 事１″Ｆの表示 昭和６０年 持許即 第２３５
７４８号２ 発明の名称
薄膜製造方法
３ 補正をする者
事件との関係 出 願 人
東京都港区芝五丁目３３番１号
（４２３）日本電気株式会社
代表者 関 本 忠 弘
４ 代 理 人
５ 補正の対象
明細書の発明の詳細な説明の欄
６、補正の内容FIG. 1 is a schematic diagram 6 of a location for forming a silicon nitride film by the sputtering method used in the example. 1 is a high-frequency sputtering device, 5 is a silicon nitride target, 6 is a mass separator, 8 is a sample chamber, 9 is a case sedator, and 10 is a gallium arsenide substrate. Patent applicant Susumu Uchihara (Representative of NEC Co., Ltd.) Patent attorney Susumu Uchihara (11F Director General of the Licensing Office) Indication of 1 "F" 1985 Obtained license No. 235
748 No. 2 Name of the invention Thin film manufacturing method 3 Relationship with the amended case Applicant 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo (423) NEC Corporation Representative Tadahiro Sekimoto 4 Representative Director 5 Column 6 of detailed explanation of the invention in the specification subject to amendment, content of amendment
Claims (1)
法により窒化シリコン膜を形成する際に、窒素とシリコ
ンのみから成る分子イオンを原料として前記膜を形成す
ることを特徴とする薄膜製造方法。(1) A method for producing a thin film, characterized in that when a silicon nitride film is formed on a III-V group compound semiconductor substrate by sputtering, the film is formed using molecular ions consisting only of nitrogen and silicon as raw materials.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23574885A JPS6294943A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Manufacture of thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23574885A JPS6294943A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Manufacture of thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294943A true JPS6294943A (en) | 1987-05-01 |
Family
ID=16990640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23574885A Pending JPS6294943A (en) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | Manufacture of thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6294943A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005526403A (en) * | 2002-05-14 | 2005-09-02 | クリー インコーポレイテッド | Reliable and robust group III light emitting diodes used in standard packages |
| JP2009029318A (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Nippon Seiki Co Ltd | Vehicular alarm device and informing method using the same |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP23574885A patent/JPS6294943A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005526403A (en) * | 2002-05-14 | 2005-09-02 | クリー インコーポレイテッド | Reliable and robust group III light emitting diodes used in standard packages |
| JP2009029318A (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Nippon Seiki Co Ltd | Vehicular alarm device and informing method using the same |
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