JPS59215732A - 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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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】
この発明は光化学反応を用いた気相反応方法(以下光C
VD法という)により窒化珪素被膜を作製する方法に関
する。
VD法という)により窒化珪素被膜を作製する方法に関
する。
この発明は水銀増感法を用いることなしに光化学反応を
行うことにより、基板上に窒化珪素被膜を作製する方法
に関する。
行うことにより、基板上に窒化珪素被膜を作製する方法
に関する。
この発明はポリシラKまたは珪素のノ\ロゲン化物と窒
素の水素化物とを反応せしめ、窒化珪素被膜を500’
C以下の温度好ましくは100〜400’C例えば30
0’Cで形成する方法に関する。
素の水素化物とを反応せしめ、窒化珪素被膜を500’
C以下の温度好ましくは100〜400’C例えば30
0’Cで形成する方法に関する。
従来窒化珪素膜を500’C以下の温度で作製せんとす
るには、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法に
よりシラン(SiH−とアンモニア(N 11,1とを
反応せしめ、200〜400’Cの基板温度にて被膜を
作製していた。しかしかかる窒化珪素膜は、その膜内に
残留電荷を生ずるため、MOS、IC等のファィナル・
コーティングとして用いることができなかった。
るには、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法に
よりシラン(SiH−とアンモニア(N 11,1とを
反応せしめ、200〜400’Cの基板温度にて被膜を
作製していた。しかしかかる窒化珪素膜は、その膜内に
残留電荷を生ずるため、MOS、IC等のファィナル・
コーティングとして用いることができなかった。
他方光CVD法によりモノシラン(SiH4)とアンモ
ニアとの反応により200〜400’Cで窒化珪素被膜
を作製する方法が知られている。
ニアとの反応により200〜400’Cで窒化珪素被膜
を作製する方法が知られている。
しかしこの方法においては、水銀増感を行うため、窒化
珪素膜中に混入した水銀、また廃棄物中に混入した水銀
が長期間に人体に悪影響を生ずる可能性を有していた。
珪素膜中に混入した水銀、また廃棄物中に混入した水銀
が長期間に人体に悪影響を生ずる可能性を有していた。
このため実用上において、水銀増感を用いずに窒化珪素
被膜を作製する方法が求められていた。
被膜を作製する方法が求められていた。
本発明はかかる目的のため、即ち水銀増感法を用いるこ
となしに窒化珪素被膜を作製せんとするものである。
となしに窒化珪素被膜を作製せんとするものである。
このため珪化物気体としてポリシラン例えばジシラン(
Si111. ) 、または水素ハロゲン化物として(
I嬰CI、) 、ト’Jりl:I −7L/ シラ7
(HSiCl、 )を用いたことを特長としている。
Si111. ) 、または水素ハロゲン化物として(
I嬰CI、) 、ト’Jりl:I −7L/ シラ7
(HSiCl、 )を用いたことを特長としている。
以下に図面に従って本発明を記す。
第1図は本発明に用いられた光CVD装置の概要を示す
。
。
図面において、反応容器(真空容器)(1)は石英から
なっている。基板(2)はヒーター(16)上に配設さ
れ、室温〜500’C好ましくは200〜40♂C例え
ば3009Cに加熱がなされる。水素、ヘリューム、ア
ルゴン等の不活性気体または混合気体はバルブ(11)
をへて入り口側(6)より導入され、ガス流(8)のよ
うに流れ、排気口(7)より圧力調整バルブ(12)
、ストソブハルブ(13)をへて真空ポンプ(14)よ
り排気される。基板は上方に光エネルギー供給装置が発
光源、ここでは紫外光を低圧水銀灯により作っている。
なっている。基板(2)はヒーター(16)上に配設さ
れ、室温〜500’C好ましくは200〜40♂C例え
ば3009Cに加熱がなされる。水素、ヘリューム、ア
ルゴン等の不活性気体または混合気体はバルブ(11)
をへて入り口側(6)より導入され、ガス流(8)のよ
うに流れ、排気口(7)より圧力調整バルブ(12)
、ストソブハルブ(13)をへて真空ポンプ(14)よ
り排気される。基板は上方に光エネルギー供給装置が発
光源、ここでは紫外光を低圧水銀灯により作っている。
反射鏡(5)を有し、石英窓(3)の内壁には光CVD
法による反応生成物の付着を防ぐため、低蒸気圧オイル
(9)を薄く塗付しである。水銀灯による発光は、18
5nm254nmを含む300nm以下の波長の発光(
1o)をさせている。
法による反応生成物の付着を防ぐため、低蒸気圧オイル
(9)を薄く塗付しである。水銀灯による発光は、18
5nm254nmを含む300nm以下の波長の発光(
1o)をさせている。
かかる光CVD装置において、(6)よりバルブを開け
て反応性気体を導入した。
て反応性気体を導入した。
以下にその実施例を示す。
実施例1
この実施例はジシランとアンモニアとの反応により窒化
珪素被膜を作製せんとしたものである。
珪素被膜を作製せんとしたものである。
第1図においてヒーター(16)上に珪素基板を配設し
ている。さらにバルブ(11)を開にしてジシランとア
ンモニアとをSt、II、 / N+%=10として導
入した。反応容器内圧力は0.1〜10t、orrの範
囲例えば2torrとした。光強度は0.1〜5W/c
mの範囲、ここではIW/cmとした。基板温度は10
0〜5006Cの範囲、ここでは300Cとした。する
と基板上に窒化珪素を2.3に/秒の成長速度で得るこ
とできた。この被膜の成長速度はモノシランとアンモニ
アとを水銀増感法で作る場合の3′A/秒と概略同一の
成長速度を有し、工業的に実用化が可能な範囲である。
ている。さらにバルブ(11)を開にしてジシランとア
ンモニアとをSt、II、 / N+%=10として導
入した。反応容器内圧力は0.1〜10t、orrの範
囲例えば2torrとした。光強度は0.1〜5W/c
mの範囲、ここではIW/cmとした。基板温度は10
0〜5006Cの範囲、ここでは300Cとした。する
と基板上に窒化珪素を2.3に/秒の成長速度で得るこ
とできた。この被膜の成長速度はモノシランとアンモニ
アとを水銀増感法で作る場合の3′A/秒と概略同一の
成長速度を有し、工業的に実用化が可能な範囲である。
この被膜成長速度は1torr、0.1torrとする
と21/秒、o、2′A/秒と減少した。
と21/秒、o、2′A/秒と減少した。
P型珪素半導体上に本発明方法により窒化珪素被膜を1
0009Aの厚さに形成させ、C−■特性を測定した。
0009Aの厚さに形成させ、C−■特性を測定した。
すると界面準位密度はlX10cm以下であった。界面
準位1xlOV /cmにてヒステリシス特性が見いだ
され、BDE (0,01cmの面積にて
−1以上のリーク電流の流れる電界強度)は3X10
V/cmであった。
準位1xlOV /cmにてヒステリシス特性が見いだ
され、BDE (0,01cmの面積にて
−1以上のリーク電流の流れる電界強度)は3X10
V/cmであった。
このことより本発明方法による実用化は十分可能であっ
た。
た。
光強度は1105nの発光即ち20Or+m以下の発光
を行わず、200〜700nmの間の発光では窒化珪素
部、o、3s/秒またはそれ以下であった。
を行わず、200〜700nmの間の発光では窒化珪素
部、o、3s/秒またはそれ以下であった。
このことより光源が200nm以下の波長の光を照射す
ることが、ジシランとアンモニアとを用いた光CVD法
において有効であることが判明した。。
ることが、ジシランとアンモニアとを用いた光CVD法
において有効であることが判明した。。
実施例2
この実施例は珪素のハロゲン化水素化物であるジクロー
ルシシンとアンモニアとの反応により窒化珪素被膜を作
製した。
ルシシンとアンモニアとの反応により窒化珪素被膜を作
製した。
実施例1と同様の装置を用いた。基板温度300C1圧
力2torr 、光強度IW/cm?とじた。
力2torr 、光強度IW/cm?とじた。
この光源を185nmの波長を含む300nm以下の波
長とすることにより、被膜成長速度、1.871/秒を
得ることができた。またこの発光部を200〜300n
mの波長とすることにより、即ら発光源、窓を自然とす
ることにより、被膜成長速度が1.1A/秒となった。
長とすることにより、被膜成長速度、1.871/秒を
得ることができた。またこの発光部を200〜300n
mの波長とすることにより、即ら発光源、窓を自然とす
ることにより、被膜成長速度が1.1A/秒となった。
しかしその減少傾向は実施例1よりも少なく 、254
nmの波長を含む紫外光照射により十分実用可能な成長
速度であった。
nmの波長を含む紫外光照射により十分実用可能な成長
速度であった。
C−V特性により界面準位密度はlx l 9cm以下
であワて、窒化珪素被膜は電界を加えた1rlOV /
cmにおいて初めてヒステリシス特性が観察され、実施
例1の珪素基板上に形成された窒化珪素中に珪素クラス
タの存在により電、荷捕獲中心が少ないことが中1明し
た。
であワて、窒化珪素被膜は電界を加えた1rlOV /
cmにおいて初めてヒステリシス特性が観察され、実施
例1の珪素基板上に形成された窒化珪素中に珪素クラス
タの存在により電、荷捕獲中心が少ないことが中1明し
た。
即ち実施例1において単なるパンシベイション膜として
きわめて有効である。実施例1においては、MIS、F
ETのゲイト絶縁物として有効であり、それぞれを用途
により使いわけるとよいことが判明した。
きわめて有効である。実施例1においては、MIS、F
ETのゲイト絶縁物として有効であり、それぞれを用途
により使いわけるとよいことが判明した。
本発明においてH,9iC]、以外にH,5iBr、、
5t)ICI、を用いてもよく、これらは によ
りSiとIIcIまたはHBrとにより分解させ、活性
珪素を作るため、水銀増感法をもちいなくてもアンモニ
アと光化学反応をおこさしめることが可能であると推定
される。
5t)ICI、を用いてもよく、これらは によ
りSiとIIcIまたはHBrとにより分解させ、活性
珪素を作るため、水銀増感法をもちいなくてもアンモニ
アと光化学反応をおこさしめることが可能であると推定
される。
第1図は本発明方法を実施するための光CVO装置の概
要を示す。 ぶlω 手続補正筈(自発) 昭和59年3月1日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特許JR第091278号 2、発明の名称 窒化珪素被膜作製方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書全文 5、補正の内容 別紙の通り へ 明 細 書 1、発明の名称 窒化珪素被膜作製方法 2、特許請求の範囲 ■、ポリシランと窒素の水素化物との混合気体に185
r+mの波長の光を含む300nm以下の波長の光を照
射することにより、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、珪素の水素、ハロゲン化物と窒素の水素化物とを有
する混合反応性気体に254nmの波長を含む300n
m以下の波長の光を照射することにより、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。 3、特許請求の範囲第2項において、S 111ICI
z+ S 1邸ろ。 5itlC13より選ばれた珪素の水素ハロゲン化物と
窒素の水素化物のアンモニアまたはヒドラジンとの混合
反応性気体が用いられ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、ポリシランである
ジシランと窒素の水素化物のアンモニアまたはヒドラジ
ンとの混合反応性気体が用いられたことを特徴とする窒
化珪素被膜作製方法。 発明の詳細な説明 この発明は光化学反応を用いた気相反応方法(以下光C
VD法という)により窒化珪素被膜を作製する方法に関
する。 この発明は水銀増感法を用いることなしに光化学反応を
行うことにより、基板上に窒化珪素被膜を作製する方法
に関する。 この発明はポリシランまたは珪素のハロケン化物と窒素
の水素化物とを反応せしめ、窒化珪素被膜を500℃以
下の温度好ましくは100〜400℃例えば300℃で
形成する方法に関する。 従来、窒化珪素膜を500℃以下の温度で作製せんとす
るには、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法に
よりシラン(S i 11+)とアンモニア(N)1.
)とを反応せしめ、200〜400℃の基板温度にて被
膜を作製していた。しかしかかる窒化珪素膜は、その膜
内に残留電荷を生ずるため、MOS、 IC等のファイ
ナル・コーティングとして用いることができなかった。 他方光CVD法によりモノシラン(Silν)とアンモ
ニアとの反応により200〜400℃で窒化珪素被膜を
作製する方法が知られている。 しかしこの方法においては、水銀増感を行うため、窒化
珪素膜中に混入した水銀、また廃棄物中に混入した水銀
が長期間に人体に悪影響を生ずる可能性を有していた。 このため実用上において、水銀増感を用いずに窒化珪素
被膜を作製する方法が求められていた。 本発明はかかる目的のため、即ち水銀増感法を用いるこ
となしに窒化珪素被膜を作製せんとするものである。 このため珪化物気体としてポリシラン例えばジシラン(
Si□II&)、または水素ハロゲン化物として(、H
,siC]t ) 、)リフロールシラ7 (lIsi
clj)を用い、さらに窒素の水素化物はアンモニア(
NHJ 、 )またはヒドラジン(N、l(、)を用い
たことを特長としている。 以下に図面に従って本発明を記す。 第1図は本発明に用いられた光CVD装置の概要を示す
。 図面において、反応容器(真空容器)(1)は石英から
なっている。基板(2)はヒーター(16)上に配設さ
れ、室温〜500°C好ましくは200〜400℃例え
ば300℃に加熱がなされる。水素、ヘリューム、アル
ゴン等の不活性気体または混合気体はバルブ(11)を
へて入り口側(6)より導入され、ガス流(8)のよう
に流れ、排気口(7)より圧力調整バルブ(12) 、
ストップバルブ(13)をへて真空ポンプ(14)より
排気される。基板は上方に光エネルギー供給装置が発光
源、ここでは紫外光を低圧水銀灯により作っている。反
射鏡(5)を有し、石英窓(3)の内壁には光CVD法
による反応生成物の付着を防ぐため、低蒸気圧オイル(
9)を薄く塗付しである。水銀灯には1000m、 2
54nmを含む300nm以下の波長の発光(10)を
示す。 かかる光CVD装置において、(6)よりバルブを開け
て反応性気体を導入した。 以下にその実施例を示す。 実施例1 この実施例はジシランとアンモニアとの反応により窒化
珪素被膜を作製せんとしたものである。 第1図においてヒーター(16)上に珪素基板を配設し
ている。さらにバルブ(11)を開にしてジシランとア
ンモニアとをSiH4/N)ら%10として導入した。 反応容器内圧力は0.1〜1Qtorrの範囲例えば2
torrとした。光強度は0.1〜5W/a!の範囲、
ここでは11Ii/cIilとした。基板温度は100
〜500℃の範囲、ここでは300℃とした。すると基
板上に窒化珪素を2.3人/秒の成長速度で得ることで
きた。この被膜の成長速度はモノシランとアンモニアと
を水銀増感法で作る場合の3人/秒と概略同一の成長速
度を有し、工業的に実用化が可能な範囲である。この被
膜成長速度は1 torr+ o、 I Lorrとす
ると2人/秒、0.2人/秒と減少した。 P型珪素半導体上に本発明方法により窒化珪素′a膜を
1000人の厚さに形成させ、C−■特性を測定した。 すると界面準位密度はI X 10” cm″2以下で
あった。界面準位は1 xioll+ V /cmの電
界強度にてヒステリシス特性が見出され、BDE (
破壊電界即ち0.01CIllの面積にて1μ八以上の
リーク電流の流れる電界強度)ば3 XIO’ V/c
mであった。 このことより本発明方法による実用化は十分可能であっ
た。 光強度は185nmの発光即ち200nm以下の発光を
行わず、200〜700nmの間の発光では窒化珪素被
膜の成長速度は0.3人/秒またはそれ以下であった。 このことより光源が200nm以下の波長の光を照射す
ることが、ジシランとアンモニアとを用いた光CVD法
において特に有効であることが判明した。 実施例2 この実施例は珪素のハロゲン化水素化物であるジクロー
ルシランとアンモニアとの反応により窒化珪素被膜を作
製した。 実施例1と同様の装置を用いた。基板温度300℃、圧
力2Lorr−、光強度IW/an!とした。 この光源を185nmの波長を含む300nm以下の波
長とすることにより、被膜成長速度、1.8人/秒を得
ることができた。またこの発光部を200〜300nm
の波長とすることにより、即ち発光源、窓を自然石英と
することにより、被膜成長速度が1.1人/秒となった
。しかしその減少傾向は実施例1よりも少なく 、25
4nmの波長を含む紫外光照射により十分実用可能な成
長速度であった。 C−V特性により界面準位密度はI X 10”、 c
m’以下であって、窒化珪素被膜は電界を加えた1×1
06シ/cmにおいて初めてヒステリシス特性が観察さ
れ、実施例1の珪素基板上に形成された窒化珪素中に珪
素クラスタの存在により電荷捕獲中心が少ないことが判
明した。 実施例3 この実施例はジシランとヒドラジンとの反応により窒化
珪素被膜を作製したものである。即ち10%にヘリュー
ムにより看釈されたジシランとヒドラジン(無水)とを
もちいてヒドラジンは50〜70℃に加熱をした。N、
Hゆ/5tL11.−1〜10例えば3とした。紫外光
は254 nmを中心とする波長とあり、一部に185
nmの波長が混入していた。その他は実施例1と同一
とした。その結果、4人/秒の成長速度を得た。界面準
位密度は4 X 10” cm’であった。基板の温度
を300℃ではなく350℃とすると、被膜の破壊電界
は1.8 xioEi V /cmから3×106シ/
cmにまで向上させることができた。 即ち実施例2は単なるバンシベイション膜として有効で
ある。他方、実施例1および3においては、MIS、F
ETのゲイト絶縁物、LSI内のキャバシク用の誘電体
膜として有効であり、それぞれを用途により使いわける
とよいことが判明した。 本発明においてIt、S i C1,以外に)ILsi
BrL、 5ilIC1zを用いてもよ(、これらは紫
外光によりStと)ICIまたはHBrとにより分解さ
せ、活性珪素を作るため、水銀増感法をもちいなくても
アンモニアと光化学反応をおこさしめることが可能であ
ると推定される。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明方法を実施するための光CVD装置の概
要を示す。 特許出願人
要を示す。 ぶlω 手続補正筈(自発) 昭和59年3月1日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特許JR第091278号 2、発明の名称 窒化珪素被膜作製方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書全文 5、補正の内容 別紙の通り へ 明 細 書 1、発明の名称 窒化珪素被膜作製方法 2、特許請求の範囲 ■、ポリシランと窒素の水素化物との混合気体に185
r+mの波長の光を含む300nm以下の波長の光を照
射することにより、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、珪素の水素、ハロゲン化物と窒素の水素化物とを有
する混合反応性気体に254nmの波長を含む300n
m以下の波長の光を照射することにより、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。 3、特許請求の範囲第2項において、S 111ICI
z+ S 1邸ろ。 5itlC13より選ばれた珪素の水素ハロゲン化物と
窒素の水素化物のアンモニアまたはヒドラジンとの混合
反応性気体が用いられ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、ポリシランである
ジシランと窒素の水素化物のアンモニアまたはヒドラジ
ンとの混合反応性気体が用いられたことを特徴とする窒
化珪素被膜作製方法。 発明の詳細な説明 この発明は光化学反応を用いた気相反応方法(以下光C
VD法という)により窒化珪素被膜を作製する方法に関
する。 この発明は水銀増感法を用いることなしに光化学反応を
行うことにより、基板上に窒化珪素被膜を作製する方法
に関する。 この発明はポリシランまたは珪素のハロケン化物と窒素
の水素化物とを反応せしめ、窒化珪素被膜を500℃以
下の温度好ましくは100〜400℃例えば300℃で
形成する方法に関する。 従来、窒化珪素膜を500℃以下の温度で作製せんとす
るには、グロー放電法を用いたプラズマ気相反応方法に
よりシラン(S i 11+)とアンモニア(N)1.
)とを反応せしめ、200〜400℃の基板温度にて被
膜を作製していた。しかしかかる窒化珪素膜は、その膜
内に残留電荷を生ずるため、MOS、 IC等のファイ
ナル・コーティングとして用いることができなかった。 他方光CVD法によりモノシラン(Silν)とアンモ
ニアとの反応により200〜400℃で窒化珪素被膜を
作製する方法が知られている。 しかしこの方法においては、水銀増感を行うため、窒化
珪素膜中に混入した水銀、また廃棄物中に混入した水銀
が長期間に人体に悪影響を生ずる可能性を有していた。 このため実用上において、水銀増感を用いずに窒化珪素
被膜を作製する方法が求められていた。 本発明はかかる目的のため、即ち水銀増感法を用いるこ
となしに窒化珪素被膜を作製せんとするものである。 このため珪化物気体としてポリシラン例えばジシラン(
Si□II&)、または水素ハロゲン化物として(、H
,siC]t ) 、)リフロールシラ7 (lIsi
clj)を用い、さらに窒素の水素化物はアンモニア(
NHJ 、 )またはヒドラジン(N、l(、)を用い
たことを特長としている。 以下に図面に従って本発明を記す。 第1図は本発明に用いられた光CVD装置の概要を示す
。 図面において、反応容器(真空容器)(1)は石英から
なっている。基板(2)はヒーター(16)上に配設さ
れ、室温〜500°C好ましくは200〜400℃例え
ば300℃に加熱がなされる。水素、ヘリューム、アル
ゴン等の不活性気体または混合気体はバルブ(11)を
へて入り口側(6)より導入され、ガス流(8)のよう
に流れ、排気口(7)より圧力調整バルブ(12) 、
ストップバルブ(13)をへて真空ポンプ(14)より
排気される。基板は上方に光エネルギー供給装置が発光
源、ここでは紫外光を低圧水銀灯により作っている。反
射鏡(5)を有し、石英窓(3)の内壁には光CVD法
による反応生成物の付着を防ぐため、低蒸気圧オイル(
9)を薄く塗付しである。水銀灯には1000m、 2
54nmを含む300nm以下の波長の発光(10)を
示す。 かかる光CVD装置において、(6)よりバルブを開け
て反応性気体を導入した。 以下にその実施例を示す。 実施例1 この実施例はジシランとアンモニアとの反応により窒化
珪素被膜を作製せんとしたものである。 第1図においてヒーター(16)上に珪素基板を配設し
ている。さらにバルブ(11)を開にしてジシランとア
ンモニアとをSiH4/N)ら%10として導入した。 反応容器内圧力は0.1〜1Qtorrの範囲例えば2
torrとした。光強度は0.1〜5W/a!の範囲、
ここでは11Ii/cIilとした。基板温度は100
〜500℃の範囲、ここでは300℃とした。すると基
板上に窒化珪素を2.3人/秒の成長速度で得ることで
きた。この被膜の成長速度はモノシランとアンモニアと
を水銀増感法で作る場合の3人/秒と概略同一の成長速
度を有し、工業的に実用化が可能な範囲である。この被
膜成長速度は1 torr+ o、 I Lorrとす
ると2人/秒、0.2人/秒と減少した。 P型珪素半導体上に本発明方法により窒化珪素′a膜を
1000人の厚さに形成させ、C−■特性を測定した。 すると界面準位密度はI X 10” cm″2以下で
あった。界面準位は1 xioll+ V /cmの電
界強度にてヒステリシス特性が見出され、BDE (
破壊電界即ち0.01CIllの面積にて1μ八以上の
リーク電流の流れる電界強度)ば3 XIO’ V/c
mであった。 このことより本発明方法による実用化は十分可能であっ
た。 光強度は185nmの発光即ち200nm以下の発光を
行わず、200〜700nmの間の発光では窒化珪素被
膜の成長速度は0.3人/秒またはそれ以下であった。 このことより光源が200nm以下の波長の光を照射す
ることが、ジシランとアンモニアとを用いた光CVD法
において特に有効であることが判明した。 実施例2 この実施例は珪素のハロゲン化水素化物であるジクロー
ルシランとアンモニアとの反応により窒化珪素被膜を作
製した。 実施例1と同様の装置を用いた。基板温度300℃、圧
力2Lorr−、光強度IW/an!とした。 この光源を185nmの波長を含む300nm以下の波
長とすることにより、被膜成長速度、1.8人/秒を得
ることができた。またこの発光部を200〜300nm
の波長とすることにより、即ち発光源、窓を自然石英と
することにより、被膜成長速度が1.1人/秒となった
。しかしその減少傾向は実施例1よりも少なく 、25
4nmの波長を含む紫外光照射により十分実用可能な成
長速度であった。 C−V特性により界面準位密度はI X 10”、 c
m’以下であって、窒化珪素被膜は電界を加えた1×1
06シ/cmにおいて初めてヒステリシス特性が観察さ
れ、実施例1の珪素基板上に形成された窒化珪素中に珪
素クラスタの存在により電荷捕獲中心が少ないことが判
明した。 実施例3 この実施例はジシランとヒドラジンとの反応により窒化
珪素被膜を作製したものである。即ち10%にヘリュー
ムにより看釈されたジシランとヒドラジン(無水)とを
もちいてヒドラジンは50〜70℃に加熱をした。N、
Hゆ/5tL11.−1〜10例えば3とした。紫外光
は254 nmを中心とする波長とあり、一部に185
nmの波長が混入していた。その他は実施例1と同一
とした。その結果、4人/秒の成長速度を得た。界面準
位密度は4 X 10” cm’であった。基板の温度
を300℃ではなく350℃とすると、被膜の破壊電界
は1.8 xioEi V /cmから3×106シ/
cmにまで向上させることができた。 即ち実施例2は単なるバンシベイション膜として有効で
ある。他方、実施例1および3においては、MIS、F
ETのゲイト絶縁物、LSI内のキャバシク用の誘電体
膜として有効であり、それぞれを用途により使いわける
とよいことが判明した。 本発明においてIt、S i C1,以外に)ILsi
BrL、 5ilIC1zを用いてもよ(、これらは紫
外光によりStと)ICIまたはHBrとにより分解さ
せ、活性珪素を作るため、水銀増感法をもちいなくても
アンモニアと光化学反応をおこさしめることが可能であ
ると推定される。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明方法を実施するための光CVD装置の概
要を示す。 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ポリシランと窒素の水素化物との混合気体に185
nmの波長の光を含む300nm以下の波長の光を照射
することにより、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、珪素の水素、ハロゲン化物と窒素の水素化物とを有
する混合反応性気体に254nmの波長を含む300n
m以下の波長の光を照射することにより、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。 3、特許請求の範囲第2項において、5iHJζ1SI
NBr、。 S I HC1gより選ばれた珪素の水素ハロゲン化物
と窒素の水素化物のNH,との混合反応性気体が用いら
れ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、ポリシランである
ジシランと窒素の水素化物のアンモニアとの混合反応性
気体が用いられたことを特徴とする窒化珪素被膜作製方
法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58091278A JPS59215732A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 窒化珪素被膜作製方法 |
US06/613,612 US4588610A (en) | 1983-05-24 | 1984-05-24 | Photo-chemical vapor deposition of silicon nitride film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58091278A JPS59215732A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 窒化珪素被膜作製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59215732A true JPS59215732A (ja) | 1984-12-05 |
Family
ID=14021985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58091278A Pending JPS59215732A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 窒化珪素被膜作製方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4588610A (ja) |
JP (1) | JPS59215732A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6784033B1 (en) | 1984-02-15 | 2004-08-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device |
US5780313A (en) | 1985-02-14 | 1998-07-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
US4811684A (en) * | 1984-11-26 | 1989-03-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photo CVD apparatus, with deposition prevention in light source chamber |
US4987008A (en) * | 1985-07-02 | 1991-01-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film formation method |
US4719123A (en) * | 1985-08-05 | 1988-01-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for fabricating periodically multilayered film |
US5462767A (en) * | 1985-09-21 | 1995-10-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | CVD of conformal coatings over a depression using alkylmetal precursors |
EP0254651B1 (en) * | 1986-06-28 | 1991-09-04 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for chemical vapor deposition |
US4720395A (en) * | 1986-08-25 | 1988-01-19 | Anicon, Inc. | Low temperature silicon nitride CVD process |
EP0299244B1 (en) * | 1987-07-16 | 1993-09-08 | Texas Instruments Incorporated | Processing apparatus and method |
US4842686A (en) * | 1987-07-17 | 1989-06-27 | Texas Instruments Incorporated | Wafer processing apparatus and method |
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US5821175A (en) * | 1988-07-08 | 1998-10-13 | Cauldron Limited Partnership | Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface |
US5387546A (en) * | 1992-06-22 | 1995-02-07 | Canon Sales Co., Inc. | Method for manufacturing a semiconductor device |
US5705044A (en) | 1995-08-07 | 1998-01-06 | Akashic Memories Corporation | Modular sputtering machine having batch processing and serial thin film sputtering |
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JP3932181B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2007-06-20 | 雄二 高桑 | 基板の表面処理方法および装置 |
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