JPS647495B2 - - Google Patents
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- JPS647495B2 JPS647495B2 JP56097731A JP9773181A JPS647495B2 JP S647495 B2 JPS647495 B2 JP S647495B2 JP 56097731 A JP56097731 A JP 56097731A JP 9773181 A JP9773181 A JP 9773181A JP S647495 B2 JPS647495 B2 JP S647495B2
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Classifications
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、窒化シリコン膜の製造方法に係
り、特に、化学蒸着（CVD）法によつて窒化シ
リコン膜を製造する方法に関する。
り、特に、化学蒸着（CVD）法によつて窒化シ
リコン膜を製造する方法に関する。
MOSや電荷結合素子のような固体装置に形成
された窒化シリコンからなるパツシベーシヨン層
は、水分および移動性イオン（Na+，K+）の両
方に起因する環境汚染の悪影響による腐蝕および
装置特性動化を防止することによつて固体装置の
信頼性を増大させる。
された窒化シリコンからなるパツシベーシヨン層
は、水分および移動性イオン（Na+，K+）の両
方に起因する環境汚染の悪影響による腐蝕および
装置特性動化を防止することによつて固体装置の
信頼性を増大させる。
従来、シラン（SiH4）とアンモニア（NH3）
との混合物の水銀感光気相反応を利用して、低温
光化学窒化シリコン膜が製造されている。この反
応の化学量論は、以下の式によつて示される。
との混合物の水銀感光気相反応を利用して、低温
光化学窒化シリコン膜が製造されている。この反
応の化学量論は、以下の式によつて示される。
この研究は、コレツトによつてＪ・
Electrochem・Soc.，116，110（1969）およびバ
ン・テン・ブレツクル等によつてＪ・
Electrochem・Soc.，119，372（1972）に報告さ
れている。しかしながら、上記文献に従つて製造
した薄膜は、許容できないピンホールの影響で欠
陥があること、および水銀蒸気の排出による公害
の虞れがあることがわかつた。
Electrochem・Soc.，116，110（1969）およびバ
ン・テン・ブレツクル等によつてＪ・
Electrochem・Soc.，119，372（1972）に報告さ
れている。しかしながら、上記文献に従つて製造
した薄膜は、許容できないピンホールの影響で欠
陥があること、および水銀蒸気の排出による公害
の虞れがあることがわかつた。
従つて、この発明の目的は、固体装置に形成す
るパツシベーシヨン層として好適な低温光化学窒
化シリコン膜を製造するための改良方法を提供す
ることにある。
るパツシベーシヨン層として好適な低温光化学窒
化シリコン膜を製造するための改良方法を提供す
ることにある。
この発明の他の目的は、実用的な蒸着速度で高
品質の低温光化学窒化シリコン膜の製造方法を提
供することにある。
品質の低温光化学窒化シリコン膜の製造方法を提
供することにある。
さらにこの発明の目的は、水銀を含まない無公
害な低温光化学窒化シリコン膜の製造方法を提供
することにある。
害な低温光化学窒化シリコン膜の製造方法を提供
することにある。
本発明者は、上記目的を達成するとともに従来
方法の欠点を改善するために、シラン（SiH4）
およびアンモニア（NH3）の所定蒸気混合物を
300℃以下、常温（20℃）までの温度で反応させ
るキセノンガス等不活性ガス感光反応を用いて低
温窒化シリコン膜を蒸着させる方法を開発した。
方法の欠点を改善するために、シラン（SiH4）
およびアンモニア（NH3）の所定蒸気混合物を
300℃以下、常温（20℃）までの温度で反応させ
るキセノンガス等不活性ガス感光反応を用いて低
温窒化シリコン膜を蒸着させる方法を開発した。
所望波長における光子の吸収に対する上記反応
体の感光度を増加させるために、上記反応体混合
物にキセノン等不活性ガスを導入する。
体の感光度を増加させるために、上記反応体混合
物にキセノン等不活性ガスを導入する。
ついで、上記感光化学反応混合物を充分な量の
光るエネルギーに曝露し、反応混合物中の分子を
活性状態に励起して光化学反応を誘起させ、所定
の温度に加熱されている基板の界面にSi3N4膜を
生成させる。基板上に蒸着したSi3N4膜は実質的
にピンホールがなく、水分および移動性イオンに
対して不透過性である。
光るエネルギーに曝露し、反応混合物中の分子を
活性状態に励起して光化学反応を誘起させ、所定
の温度に加熱されている基板の界面にSi3N4膜を
生成させる。基板上に蒸着したSi3N4膜は実質的
にピンホールがなく、水分および移動性イオンに
対して不透過性である。
上記方法は、添付の図面に示すような装置でお
こなうことができる。図において、石英製の反応
室１は、ガス輸送ライン２、分離停止コツク３、
および流量計４よりなるステンレス製ガス配管処
理と接続している。基板５を300℃以下の温度に
加熱するためのヒーター６が反応室１内に設置さ
れている。反応室１の外周を取巻いて2537Åの光
子エネルギーを供給するため基板７が設置されて
いる。パージによつて汚染物を除去した後、配管
２と反応室１を排気する。
こなうことができる。図において、石英製の反応
室１は、ガス輸送ライン２、分離停止コツク３、
および流量計４よりなるステンレス製ガス配管処
理と接続している。基板５を300℃以下の温度に
加熱するためのヒーター６が反応室１内に設置さ
れている。反応室１の外周を取巻いて2537Åの光
子エネルギーを供給するため基板７が設置されて
いる。パージによつて汚染物を除去した後、配管
２と反応室１を排気する。
図示のように、アンモニア、シラン、キセノン
及び窒素パージガスは主として高圧貯蔵容器から
供給され、配管２を通つて反応室１に供給され
る。
及び窒素パージガスは主として高圧貯蔵容器から
供給され、配管２を通つて反応室１に供給され
る。
NH4およびSiH4は2200Å以下の波長紫外
（UV）光を吸収する。これら反応体または感光
剤によつて吸収された紫外線だけが光化学反応を
誘起する。光化学反応用のUV光の最も好都合な
供給源は、石英水銀アークランプである。しかし
ながら200Å以下の波長は石英によつて遮断され、
NH4にとつては2000ないし2200Åの波長しか活
性に有効なものとならない。
（UV）光を吸収する。これら反応体または感光
剤によつて吸収された紫外線だけが光化学反応を
誘起する。光化学反応用のUV光の最も好都合な
供給源は、石英水銀アークランプである。しかし
ながら200Å以下の波長は石英によつて遮断され、
NH4にとつては2000ないし2200Åの波長しか活
性に有効なものとならない。
本発明者は、気相化学反応を感光化する好都合
な方法は、反応系にキセノン・ガスを供給し、こ
の反応系をキセノン共鳴放射線で照射する方法で
あることを見い出した。この反射線のほとんど全
てが、反応系に含まれているキセノン・ガスによ
つて吸収される。
な方法は、反応系にキセノン・ガスを供給し、こ
の反応系をキセノン共鳴放射線で照射する方法で
あることを見い出した。この反射線のほとんど全
てが、反応系に含まれているキセノン・ガスによ
つて吸収される。
紫外線によつて励起されたキセノン原子
（Xe*）は、そのエネルギーを衝突により系内の
反応体による遊離基を発生し、この遊離基によつ
て最終的にSi3N4を生成する連鎖反応が開始され
る。この反応の総体的な化学量論は、以下の式に
よつて示される。
（Xe*）は、そのエネルギーを衝突により系内の
反応体による遊離基を発生し、この遊離基によつ
て最終的にSi3N4を生成する連鎖反応が開始され
る。この反応の総体的な化学量論は、以下の式に
よつて示される。
この発明に従つて製造されたSi3N4膜は、水分
および移動程イオンに対して完全に不透過程のも
のである。したがつて、この膜は柔軟なパツシベ
ーシヨン層が要求される多くの用途に好適であ
る。また、この膜は混成超小型回路やリードフレ
ーム上にマウントされたワイヤーボンデツド集積
回路の信頼性を高める上でことに有用である。
および移動程イオンに対して完全に不透過程のも
のである。したがつて、この膜は柔軟なパツシベ
ーシヨン層が要求される多くの用途に好適であ
る。また、この膜は混成超小型回路やリードフレ
ーム上にマウントされたワイヤーボンデツド集積
回路の信頼性を高める上でことに有用である。
この発明の反応系には水銀が含まれず、公害が
ないという事で有効である。増感ガスとしてXe
以外に、He，Ar，Kr，Rn等も活用できる。
ないという事で有効である。増感ガスとしてXe
以外に、He，Ar，Kr，Rn等も活用できる。
第１図は、この発明方法を実施するための装置
の概略図である。 １……反応室、２……配管、３……コツク、４
……流量計、５……基板、６……ヒーター、７…
…基板。
の概略図である。 １……反応室、２……配管、３……コツク、４
……流量計、５……基板、６……ヒーター、７…
…基板。
Claims (1)
- １ アンモニア及びシランと、増感ガスとしてキ
セノン、ヘリウム、アルゴン、クリプトンまたは
ラドン等の不活性ガスを所定の割合で含んで成る
ガス混合物を調整する工程と、前記ガス混合物を
その分子が光子エネルギーを吸収する状態に感光
化させる工程と、前記ガス混合物中の分子を活性
状態に高めるに充分な量の光子エネルギーを前記
ガス混合物に導入して光化学反応を誘起し、窒化
シリコンガスを生成する工程及び前記窒化シリコ
ンガスを熱せられた基板に通じてこの基板上に実
質的にピンホールのない窒化シリコン膜を形成さ
せる工程を有することを特徴とする窒化シリコン
膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56097731A JPS57211736A (en) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | Manufacture of silicon nitride film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56097731A JPS57211736A (en) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | Manufacture of silicon nitride film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57211736A JPS57211736A (en) | 1982-12-25 |
| JPS647495B2 true JPS647495B2 (ja) | 1989-02-09 |
Family
ID=14200031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56097731A Granted JPS57211736A (en) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | Manufacture of silicon nitride film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57211736A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59215732A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素被膜作製方法 |
-
1981
- 1981-06-24 JP JP56097731A patent/JPS57211736A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57211736A (en) | 1982-12-25 |
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