JP2012142586A - 膜形成材料および膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】爆発の危険性が高いＳｉＨ_４を用いずとも、安全、比較的低温度で、しかも低廉なコストでＳｉ系膜を提供できる技術を提供することである。
【解決手段】Ｓｉ系膜を形成する為の膜形成材料であって、前記膜形成材料が、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３（Ｘは任意の基）と、前記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明はＳｉ系膜の技術に関する。特に、Ｓｉ系膜を形成する為の材料や膜形成方法に関する。

半導体素子、シリコン系太陽電池、生体デバイス等の各種の分野における素子はＳｉ系膜を備えたものが多い。この種のＳｉ系膜の形成にはシラン（ＳｉＨ_４）が用いられている。ところで、ＳｉＨ_４を用いてのＳｉ系膜の形成にはＳｉＨ_４を分解させる必要が有る。このＳｉＨ_４の分解には７００℃以上の高温が必要で有る。しかしながら、膜が形成される基板が樹脂の場合、或は熱損傷が引き起こされ易い集積回路の如きの部品が設けられている場合、７００℃以上の高温が必要なＳｉＨ_４を用いてのＳｉ系膜の形成は極めて困難である。すなわち、基板や電子回路などに熱損傷が引き起こされてしまう為、ＳｉＨ_４の使用は好ましくない。

尚、ＳｉＨ_４をプラズマ分解させることが考えられる。すなわち、プラズマ分解によれば、７００℃以上の高温に保持せずとも、ＳｉＨ_４の分解が可能になり、Ｓｉ系膜を成膜できる。しかしながら、プラズマ分解の手法を用いた場合、基板がプラズマに曝されることになり、基板がダメージを受ける。更に、プラズマを用いた場合、ＳｉＨ_４の使用効率が１０％程度と低く、コストが高いものになる。

更に、ＳｉＨ_４は爆発の危険性が高い。過去にも爆発事故が起きている。この為、成膜装置には安全装置が必要であり、コスト高なものになっている。

前記の課題を解決する為の研究が、鋭意、押し進められて行く中に、本発明者は、ＳｉＨ_４における４個のＨの中の１個をアルキル基に置換した化合物は空気中での発火性・爆発性が低下することを見出すに至った。そして、各種のアルキル基を検討して行った中で、アルキル基がターシャリーブチル基（ｔ−Ｃ_４Ｈ_９）の場合、この化合物は分解温度が比較的低いことを見出すに至った。すなわち、ＣＶＤで成膜する場合に好適なことを見出した。例えば、ＣＶＤ（化学気相成長方法）によりＳｉ系膜を形成するに際して、ＳｉＨ_４の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３を用いた場合、ＳｉＨ_４に起因の問題点が大幅に改善できた。

しかしながら、成膜材料として、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３のみが用いられたに過ぎない場合にも、例えば膜中の炭素不純物量に問題の有ることが判った。

従って、本発明が解決しようとする課題は前記問題点を改善することである。例えば、本発明が解決しようとする第１の課題は、爆発の危険性が高いＳｉＨ_４を用いなくてもＳｉ系膜を低廉なコストで提供できる技術を提供することである。

本発明が解決しようとする第２の課題は、安全にＳｉ系膜を成膜できる技術を提供することである。

本発明が解決しようとする第３の課題は、４００℃以下の温度でＳｉ系膜を成膜できる技術を提供することである。

本発明が解決しようとする第４の課題は、高純度（高品質）なＳｉ系膜を成膜できる技術を提供することである。

前記の課題を解決する為の研究が、鋭意、押し進められて行く中に、本発明者は、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３とアジ化物とが併用された場合、上記問題点が大きく改善できることを見出すに至った。例えば、ＣＨ_３Ｎ_３，Ｃ_２Ｈ_５Ｎ_３，ｎ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｉ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｎ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｓｅｃ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，Ｃ_６Ｈ_５Ｎ_３等のアルキルアジ化物と言ったアジ化物が併用された場合、（１）膜中の炭素不純物が低減する、（２）成膜速度が速い、（３）ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３の使用率が高い特長が奏されるものであった。特に、得られる膜がＳｉＮ膜の場合、前記特長は顕著であった。又、アジ化物の代わりに、Ｈ_２，ＮＨ_３，ＣＨ_３ＮＨＮＨ_２，（ＣＨ_３）_２ＮＮＨ_２等の反応性化合物が併用された場合にも、前記問題点が改善されるものであった。

このような知見に基づいて本発明が達成されたものである。

すなわち、前記の課題は、
Ｓｉ系膜を形成する為の膜形成材料であって、
前記膜形成材料が、
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３（Ｘは任意の基）と、
前記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物とを有する
ことを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。

特に、Ｓｉ系膜を形成する為の膜形成材料であって、
前記膜形成材料が、
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３（Ｘは任意の基）と、
前記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物とを有し、
前記反応性化合物が、アジ化物、アミン類、ヒドラジン類、及びＨ_２の群の中から選ばれる少なくとも一つである
ことを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。

更には、Ｓｉ系膜を形成する為の膜形成材料であって、
前記膜形成材料が、
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３（Ｘは、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルアミノ基、及びＮ_３の群の中から選ばれる何れかである。）と、
前記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物とを有し、
前記反応性化合物が、アジ化物、アミン類、ヒドラジン類、及びＨ_２の群の中から選ばれる少なくとも一つである
ことを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。

そして、上記本発明になるＳｉ系膜形成材料であって、更に好ましくは、反応性化合物がアジ化物であることを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。又、上記本発明になるＳｉ系膜形成材料であって、更に一層好ましくは、反応性化合物がアルキルアジ化物であることを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。中でも、上記本発明になるＳｉ系膜形成材料であって、反応性化合物がＣＨ_３Ｎ_３，Ｃ_２Ｈ_５Ｎ_３，ｎ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｉ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｎ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｓｅｃ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，Ｃ_６Ｈ_５Ｎ_３の群の中から選ばれる一つ以上の化合物であることを特徴とするＳｉ系膜形成材料によって解決される。

又、上記Ｓｉ系膜形成材料、即ち、上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と上記反応性化合物とを基板上に供給してＳｉ系膜を成膜することを特徴とするＳｉ系膜形成方法によって解決される。

特に、上記Ｓｉ系膜形成材料を気相状態で基板上に供給してＳｉ系膜を成膜することを特徴とするＳｉ系膜形成方法によって解決される。

又、上記膜形成方法により形成されてなるＳｉ系膜を具備することを特徴とする素子によって解決される。

低廉なコストで、かつ、安全に、更には成膜される基板などが傷付くこと無くＳｉ系膜が成膜できた。しかも、得られた膜中の炭素不純物は少なかった。そして、アモルファス或は多結晶質なＳｉ系膜が得られた。

ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の蒸気圧曲線 成膜装置（ＣＶＤ）の概略図

第１の本発明はＳｉ系膜形成材料である。Ｓｉ系膜は、例えばシリコン膜とか窒化シリコン膜などである。中でもアモルファス或は多結晶質なＳｉ系膜である。Ｓｉ系膜は、後述の化合物（Ｓｉ系膜形成材料）を用いてＣＶＤにより形成されたＳｉ系膜である。Ｓｉ系膜におけるＳｉ源となるＳｉ系膜形成材料はｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３である。Ｘは任意の基である。全てのＸは、同一でも、異なるものでも良い。好ましいＸはハロゲン原子（例えば、Ｃｌ）、アルコキシ基（ＯＲ：Ｒはアルキル基である。好ましいアルキル基は炭素数が１０以下のものである。例えば、ＯＣＨ_３，ＯＣ_２Ｈ_５等）、アルキルアミノ基（ＮＲ’Ｒ’’：Ｒ’，Ｒ’’はアルキル基である。好ましいアルキル基は炭素数が１０以下のものである。例えば、Ｎ（ＣＨ_３）_２，Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２等）である。Ｎ_３も好ましいＸである。Ｈも好ましいＸである。上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３は多少の不純物を含有していても良い。但し、好ましくは、純度が９９％以上のものである。Ｓｉ源となるＳｉ系膜形成材料は一種類のｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３のみでも良い。但し、Ｘが異なる基である二つ以上の化合物が用いられても良い。本発明の特長を損なわない範囲においてｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３以外のＳｉ系化合物を用いることも出来る。

Ｓｉ源となるＳｉ系膜形成材料（Ｓｉ系化合物）はｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３である。本発明では、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物を併用することが必須である。この反応性化合物は、特に、１００℃以上の温度でｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物であることが好ましい。尚、前記温度の上限値は格別な制約は無い。但し、ＣＶＤで行われる成膜時の温度が上限値となる。つまり、成膜時の温度が４００℃であれば、４００℃が上限値となる。本発明では、ＳｉＨ_４を用いた場合の温度（７００℃）より低い温度で行うことを好ましいとしているので、６００℃以下の温度が好ましい。更には、５００℃以下の温度が好ましい。より好ましくは４００℃以下である。前記反応性化合物の中でも好ましいのはアジ化物である。中でも、炭素数が１０以下のアルキルアジ化物である。例えば、ＣＨ_３Ｎ_３（アジ化メチル），Ｃ_２Ｈ_５Ｎ_３（アジ化エチル），ｎ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３（アジ化ノルマルプロピル），ｉ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３（アジ化イソプロピル），ｎ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３（アジ化ノルマルブチル），ｓｅｃ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３（アジ化セカンダリーブチル），ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３（アジ化ターシャリーブチル），Ｃ_６Ｈ_５Ｎ_３（アジ化フェニル）等は最も好ましいアジ化物である。アジ化物の他に用いられる好ましい反応性化合物は、アミン類（ＮＨ_３等のアミン類）、ヒドラジン類（ＣＨ_３ＮＨＮＨ_２や（ＣＨ_３）_２ＮＮＨ_２等のヒドラジン（アルキルヒドラジン）類）、及びＨ_２である。

第２の本発明はＳｉ系膜形成方法である。すなわち、上記膜形成材料（化合物）を基板上に供給してＳｉ系膜を成膜する方法である。特に、上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３、及び該ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する上記反応性化合物を基板上に供給してＳｉ系膜を成膜する方法である。更には、上記膜形成材料（化合物）を気相状態で基板上に供給してＳｉ系膜を成膜する方法である。ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３のみを基板上に供給する場合、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３が充填されている一つの容器から輸送されるのみでも良い。勿論、二種類以上のｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３が供給される場合、それに応じた数の容器から輸送されても良く、又、混合された一つの容器から輸送されるようにしても良い。上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と上記反応性化合物とを用いて成膜する場合、各々の材料（化合物）は、基本的には、別々の容器に充填されている。従って、成膜室に至るまでは、基本的には、輸送経路は異なる。勿論、成膜室に至る輸送ルートの中の最終ルートが共通するようになっていても良い。そして、上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と上記反応性化合物との反応性は、１００℃以上の温度で反応するものが好ましいとしたから、通常の輸送ルートにおける温度が１００℃より低いことを考慮すると、１００℃より低い温度下の輸送ルートでの反応は考えられないので、輸送ルートが共通されていても良く、更には両者が同一容器に混合されていても良い。とは言うものの、やはり、別々の容器に充填されていて、かつ、成膜室までは別々のルートで輸送されることが好ましい。さて、上記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３や上記反応性化合物が成膜室に輸送されて成膜されるに際して、上記化合物は分解ステップを辿る。この分解ステップは、例えば熱分解、光分解、及び／又は熱フィラメント分解の手法が採用される。尚、熱フィラメント分解は、成膜箇所（堆積箇所）の手前にフィラメントが配置されていて、加熱されたフィラメントにより気相原料が分解されるものである。

第３の本発明は素子である。例えば、Ｓｉ系膜を有する半導体素子、シリコン系太陽電池、生体デバイス等の素子である。この素子は、上記膜形成方法により形成されてなるＳｉ系膜を具備する。或は、上記Ｓｉ系膜形成材料を用いてＣＶＤにより形成されてなるＳｉ系膜を具備する。

以下、更に具体的に説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されない。例えば、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と併用する反応性化合物（気相の反応性化合物）として、ＣＨ_３Ｎ_３，Ｃ_２Ｈ_５Ｎ_３等のアジ化物を挙げているが、これ以外の上記アジ化物を用いても同様な結果が得られている。

［参考例１〜７］
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３におけるＸがＨであるｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の合成が行われた。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３におけるＸがハロゲン原子であるｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＣｌ_３の合成が行われた。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３におけるＸがＯＲ（Ｒは炭素数が１０以下のアルキル基）であるｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３の合成が行われた。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３におけるＸがＮＲ’Ｒ’’（Ｒ’，Ｒ’’は炭素数が１０以下のアルキル基）であるｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２）_３の合成が行われた。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３におけるＸがＮ_３であるｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ_３）_３の合成が行われた。
上記化合物は空気中における発火性・爆発性が無かった。すなわち、ＳｉＨ_４に比べて遥かに取扱生が良いものであった。
かつ、図１に示したｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の蒸気圧曲線からも判る通り、ＣＶＤに際して、十分な蒸気圧を有していた。ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＣｌ_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２）_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ_３）_３も、ＣＶＤに際して、十分な蒸気圧を有するものであった。
そして、上記化合物を用いてＣＶＤを行うことによって、基板上にＳｉ系膜を容易に形成できた。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３が用いられた参考例１で得られた膜はＳｉ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＣｌ_３が用いられた参考例２で得られた膜はＳｉ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３が用いられた参考例３で得られた膜はＳｉＯＣ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３が用いられた参考例４で得られた膜はＳｉＯＣ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３が用いられた参考例５で得られた膜はＳｉＣＮ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２）_３が用いられた参考例６で得られた膜はＳｉＣＮ膜であった。
ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ_３）_３が用いられた参考例７で得られた膜はＳｉＮ膜であった。

［実施例１］
上記参考例は成膜材料がｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３のみであった。しかしながら、本実施例では、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３の他にも反応性化合物を併用した。図２は本実施例での成膜に用いた成膜装置（ＣＶＤ装置）の概略図である。図２中、１は原料（ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３）が充填された容器、２は加熱器、３は分解反応炉、４は基板、５は流量制御器、６は原料ガスの吹出口、７は反応性化合物（ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物）の導入ライン、８はキャリアガスの導入ライン、９は排気系、１０はリング状の熱フィラメント、１１は光照射器、１２は原料容器内の圧力調節用ニードルバルブである。
−２０℃〜０℃に保持されている容器１にはｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３が入れられている。分解反応炉３は真空に排気されている。Ｓｉ基板４は３００〜４００℃に加熱されている。そして、ニードルバルブ１２を開放し、気化したｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３が配管を経て分解反応炉３に導入された。分解反応炉３内へのｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の導入時に、導入ライン７により、反応性ガス（反応性化合物：Ｈ_２）が２０ｍｌ／ｍｉｎの割合で導入された。
上記ＣＶＤにより基板４上に膜が形成された。成膜された膜をＸＰＳ（Ｘ線光電子分析法）及びＸ線によって調べた結果、基板上にアモルファスなＳｉ膜が形成されていることが確認できた。尚、基板温度が４００℃に近い条件では多結晶Ｓｉ膜の形成されていることが確認できた。
ガラス基板、アルミホイル基板、樹脂基板を、Ｓｉ基板の代わりに用いても同様な結果が得られた。
尚、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応性化合物とを併用した本実施例１にあっては、反応性化合物（Ｈ_２）を用いなかった参考例１に比べて、膜中の炭素不純物量が少なく、より高純度なＳｉ膜が形成できていた。

［実施例２］
実施例１において、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＣｌ_３を用いた以外は同様に行った処、基板４上にアモルファスなＳｉ膜が形成された。
尚、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応性化合物とを併用した本実施例２にあっては、反応性化合物（Ｈ_２）を用いなかった参考例２に比べて、膜中の炭素及び塩素不純物量が少なく、より高純度なＳｉ膜が形成できていた。

［実施例３ａ，３ｂ］
実施例１，２において、フィラメント１０に通電してフィラメント１０を１６００℃に加熱して基板を２００℃に保持し、ホットフィラメントＣＶＤによる成膜を行った。
この成膜により得られた膜をＸＰＳ及びＸ線によって調べた結果、膜はアモルファスなＳｉＣ膜であることが確認された。
尚、フィラメント１０を１０００℃として同様に行った結果、膜は多結晶なＳｉ膜であることが確認された。

［実施例４ａ，４ｂ］
実施例１，２において、光照射器１１で基板に光を当てながら基板を２００℃に保持し、ＣＶＤによる成膜を行った。
この成膜により得られた膜をＸＰＳ及びＸ線によって調べた結果、膜はアモルファスなＳｉ膜であることが確認された。

［実施例５ａ，５ｂ］
実施例１，２において、Ｈ_２の代わりに反応性ガスとしてＣＨ_３Ｎ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。
尚、反応性ガスとしてアジ化物を用いた本実施例で得た膜と反応性ガスとしてＨ_２を用いた実施例１，２で得た膜とを比べると、本実施例で得た膜は、成膜速度が早く、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の使用率が高く、膜中の炭素不純物量が低い特長が奏されたものであった。

［実施例６ａ，６ｂ］
実施例１，２において、Ｈ_２の代わりに反応性ガスとしてＣ_２Ｈ_５Ｎ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。
尚、反応性ガスとしてアジ化物を用いた本実施例で得た膜と反応性ガスとしてＨ_２を用いた実施例１，２で得た膜とを比べると、本実施例で得た膜は、成膜速度が早く、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の使用率が高く、膜中の炭素不純物量が低い特長が奏されたものであった。

［実施例７ａ，７ｂ］
実施例１，２において、Ｈ_２の代わりに反応性ガスとしてＣＨ_３ＮＨＮＨ_２を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。
尚、反応性ガスとしてヒドラジンを用いた本実施例で得た膜と反応性ガスとしてＨ_２を用いた実施例１，２で得た膜とを比べると、本実施例で得た膜は、成膜速度が早く、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の使用率が高く、膜中の炭素不純物量が低い特長が奏されたものであった。
膜の方が

［実施例８ａ，８ｂ］
実施例１，２において、Ｈ_２の代わりに反応性ガスとして（ＣＨ_３）_２ＮＮＨ_２を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。
尚、反応性ガスとしてヒドラジンを用いた本実施例で得た膜と反応性ガスとしてＨ_２を用いた実施例１，２で得た膜とを比べると、本実施例で得た膜は、成膜速度が早く、ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の使用率が高く、膜中の炭素不純物量が低い特長が奏されたものであった。

［実施例９］
実施例１において、Ｈ_２の代わりに反応性ガスとしてＮＨ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。
尚、反応性ガスとしてアミン類（アンモニア）を用いた本実施例で得た膜と反応性ガスとしてＨ_２を用いた実施例１で得た膜とを比べると、本実施例で得た膜は、膜中の炭素不純物量が低いものであった。

［実施例１０］
実施例１において用いたｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ_３）_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。

［実施例１１］
実施例１において用いたｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３を用いたと共に反応性ガスとしてＨ_２の代わりにＮＨ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。

［実施例１２］
実施例１において用いたｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３を用いたと共に反応性ガスとしてＨ_２の代わりにＮＨ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。

［実施例１３］
実施例１において用いたｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＨ_３の代わりにｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｓｉ（Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２）_３を用いたと共に反応性ガスとしてＨ_２の代わりにＮＨ_３を用いた以外は同様に行った。その結果、基板４上に形成された膜はアモルファスなＳｉＮ膜であることが確認された。

１ 容器
２ 加熱器
３ 分解反応炉
４ 基板
６ 原料ガスの吹出口
７ 反応気体導入ライン
９ 排気系
１０ リング状熱フィラメント
１１ 光照射器

Claims (9)

1. Ｓｉ系膜を形成する為の膜形成材料であって、
   前記膜形成材料が、
   ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３（Ｘは任意の基）と、
   前記ｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＳｉＸ_３と反応する反応性化合物とを有する
   ことを特徴とするＳｉ系膜形成材料。
2. 反応性化合物が、アジ化物、アミン類、ヒドラジン類、及びＨ_２の群の中から選ばれる一つ以上の化合物である
   ことを特徴とする請求項１のＳｉ系膜形成材料。
3. アジ化物がアルキルアジ化物である
   ことを特徴とする請求項２のＳｉ系膜形成材料。
4. アジ化物がＣＨ_３Ｎ_３，Ｃ_２Ｈ_５Ｎ_３，ｎ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｉ−Ｃ_３Ｈ_７Ｎ_３，ｎ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｓｅｃ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，ｔ−Ｃ_４Ｈ_９Ｎ_３，Ｃ_６Ｈ_５Ｎ_３の群の中から選ばれる一つ以上の化合物である
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３のＳｉ系膜形成材料。
5. Ｘが水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルアミノ基、及びＮ_３の群の中から選ばれる何れかである
   ことを特徴とする請求項１のＳｉ系膜形成材料。
6. Ｓｉ系膜がＳｉ膜またはＳｉＮ膜である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかのＳｉ系膜形成材料。
7. ＣＶＤにより膜を形成する為の材料である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの膜形成材料。
8. 請求項１〜請求項７いずれかの膜形成材料を基板上に供給してＳｉ系膜を成膜する
   ことを特徴とするＳｉ系膜形成方法。
9. 請求項１〜請求項７いずれかの膜形成材料を気相状態で基板上に供給する
   ことを特徴とする請求項８のＳｉ系膜形成方法。
   
   

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