JPH02175873A - ＢＳｉＮ薄膜の形成方法 - Google Patents
ＢＳｉＮ薄膜の形成方法Info
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- JPH02175873A JPH02175873A JP63333032A JP33303288A JPH02175873A JP H02175873 A JPH02175873 A JP H02175873A JP 63333032 A JP63333032 A JP 63333032A JP 33303288 A JP33303288 A JP 33303288A JP H02175873 A JPH02175873 A JP H02175873A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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〕
この発明は、Ｘ線リソグラフィのマスク材などで用いら
れるＢＳｉＮ薄膜の形成方法に関するものである。
れるＢＳｉＮ薄膜の形成方法に関するものである。
Ｘ線リソグラフィにおいて、Ｘ線を透過させることがで
きる基板表面にＢＳｉＮ薄膜をパターン形成したマスク
材が従来より用いられている。このマスク材の作成は、
従来では前記基板表面にプラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によ
って前記Ｂ５１Ｎ薄膜をパターン形成するようにしてい
る。すなわち高周波放電によりＮ２プラズマを生成させ
、高周波電界によって加速された電子を、反応ガスとし
て供給されるＢ、Ｈ，，５ｔＨ４および希釈ガスとして
供給されるＨ２に衝突させ、そのようにして前記反応ガ
スおよび希釈ガスを含む原料ガスを分解させて、加熱し
た基板上にＢ）（、。
きる基板表面にＢＳｉＮ薄膜をパターン形成したマスク
材が従来より用いられている。このマスク材の作成は、
従来では前記基板表面にプラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によ
って前記Ｂ５１Ｎ薄膜をパターン形成するようにしてい
る。すなわち高周波放電によりＮ２プラズマを生成させ
、高周波電界によって加速された電子を、反応ガスとし
て供給されるＢ、Ｈ，，５ｔＨ４および希釈ガスとして
供給されるＨ２に衝突させ、そのようにして前記反応ガ
スおよび希釈ガスを含む原料ガスを分解させて、加熱し
た基板上にＢ）（、。
ＳｉＨ４およびＮ２の反応により得られるＢ５１Ｎを堆
積させるようにして行われる。
積させるようにして行われる。
上述のプラズマＣＶＤ法においては、原料ガスの分解を
高周波（特に１３．５６ＭＨ２帯域、および４００ｋＨ
ｚ帯域が用いられる。）電界によって加速した電子によ
って行わせるようにしているので、ガスの分解率が１０
−’〜１０“５程度と低い。
高周波（特に１３．５６ＭＨ２帯域、および４００ｋＨ
ｚ帯域が用いられる。）電界によって加速した電子によ
って行わせるようにしているので、ガスの分解率が１０
−’〜１０“５程度と低い。
また、前記高周波電界中ではイオンと電子との移動度の
差によってイオンシースが形成され、このため形成中の
Ｂ５１Ｎｉ！膜に数１００ｅＶのエネルギーを有した原
料ガスが照射されることになる。
差によってイオンシースが形成され、このため形成中の
Ｂ５１Ｎｉ！膜に数１００ｅＶのエネルギーを有した原
料ガスが照射されることになる。
このようにして、上述のプラズマＣＶＤ法によって形成
されたＢ５１Ｎｆ’ｌ膜には、かなりのＨが取り込まれ
ることになる。この取り込まれたＨにはＯＨ基が容易に
結合し、これによってＢ５１Ｎｉｉ膜の耐酸性および耐
蝕性の劣化を招く。また前記ＢｓｔＮＦｉｌ膜をＸ線リ
ソグラフィにおけるマスク材に適用するときには、Ｘ線
の照射により水素脱離が生じ、このためＢ５１Ｎ薄膜内
部で応力が生じることになる。このように、Ｈが取り込
まれることによって、形成されたＢ５１Ｎ薄膜が脆弱な
ものとなり、ｌｌ質が劣化していた。
されたＢ５１Ｎｆ’ｌ膜には、かなりのＨが取り込まれ
ることになる。この取り込まれたＨにはＯＨ基が容易に
結合し、これによってＢ５１Ｎｉｉ膜の耐酸性および耐
蝕性の劣化を招く。また前記ＢｓｔＮＦｉｌ膜をＸ線リ
ソグラフィにおけるマスク材に適用するときには、Ｘ線
の照射により水素脱離が生じ、このためＢ５１Ｎ薄膜内
部で応力が生じることになる。このように、Ｈが取り込
まれることによって、形成されたＢ５１Ｎ薄膜が脆弱な
ものとなり、ｌｌ質が劣化していた。
この発明の目的は、ｌＩＵ質を向上することができるＢ
５１Ｎ薄膜の形成方法を提供することである。
５１Ｎ薄膜の形成方法を提供することである。
［課題を解決するための手段〕
請求項（１）のＢ５１Ｎ薄膜の形成方法は、反応室にＢ
ＡＨ，ガスおよびＳｉＨ，ガスを含む原料ガスを供給し
、 プラズマ生成室にＮ！ガスを供給し、このプラズマ生成
室内の空間にマイクロ波を導入するとともにこのマイク
ロ波の電界成分に直交する方向の磁界を形成して、前記
マイクロ波によって前記Ｎ。
ＡＨ，ガスおよびＳｉＨ，ガスを含む原料ガスを供給し
、 プラズマ生成室にＮ！ガスを供給し、このプラズマ生成
室内の空間にマイクロ波を導入するとともにこのマイク
ロ波の電界成分に直交する方向の磁界を形成して、前記
マイクロ波によって前記Ｎ。
ガスを放電させてＮ２プラズマを生成し、このＮ２プラ
ズマ中の電子およびイオンを前記マイクロ波により加速
して前記反応室に導き、この反応室内の原料ガスに？Ｉ
ｊ突させてこの原料ガスを分解させることを特徴とする 請求項（２）のＢ５１Ｎ薄膜の形成方法は、前記反応室
にＨとは結合しやすく、Ｂ、Ｓｉ、およびＮとは結合し
にくいガスを導入することを特徴とする請求項（３）の
Ｂ５１Ｎ薄膜の形成方法は、前記反応室内に配置されＢ
ＳｉＮ薄膜が形成される基板表面に向けて紫外線〜ＸＮ
ＩＡの領域の波長を有する電磁波を照射することを特徴
とする。
ズマ中の電子およびイオンを前記マイクロ波により加速
して前記反応室に導き、この反応室内の原料ガスに？Ｉ
ｊ突させてこの原料ガスを分解させることを特徴とする 請求項（２）のＢ５１Ｎ薄膜の形成方法は、前記反応室
にＨとは結合しやすく、Ｂ、Ｓｉ、およびＮとは結合し
にくいガスを導入することを特徴とする請求項（３）の
Ｂ５１Ｎ薄膜の形成方法は、前記反応室内に配置されＢ
ＳｉＮ薄膜が形成される基板表面に向けて紫外線〜ＸＮ
ＩＡの領域の波長を有する電磁波を照射することを特徴
とする。
請求項（１）のＢ５１Ｎ薄膜の形成方法によれば、プラ
ズマ生成室にはＮ、ガスが供給され、このプラズマ生成
室内の空間にマイクロ波が導入される。
ズマ生成室にはＮ、ガスが供給され、このプラズマ生成
室内の空間にマイクロ波が導入される。
このマイクロ波によって前記Ｎ２ガスが放電してＮ、プ
ラズマが生成する。このＮ２プラズマ中の電子およびイ
オンは前記マイクロ波により加速され、またプラズマ生
成室内の空間に形成されている前記マイクロ波の電界成
分に直交する方向の磁界によって捕捉され、この磁界に
巻き付くようにして運動しながら、プラズマ生成室から
反応室に向けて形成される発散磁界によって、前記反応
室に導かれる。この反応室に導かれた電子およびイオン
は、反応室に導入された、Ｂ、Ｈ，ガスおよびＳｉＨ４
ガスを含む原料ガスに衝突し、この原料ガスを分解する
。
ラズマが生成する。このＮ２プラズマ中の電子およびイ
オンは前記マイクロ波により加速され、またプラズマ生
成室内の空間に形成されている前記マイクロ波の電界成
分に直交する方向の磁界によって捕捉され、この磁界に
巻き付くようにして運動しながら、プラズマ生成室から
反応室に向けて形成される発散磁界によって、前記反応
室に導かれる。この反応室に導かれた電子およびイオン
は、反応室に導入された、Ｂ、Ｈ，ガスおよびＳｉＨ４
ガスを含む原料ガスに衝突し、この原料ガスを分解する
。
マイクロ波はその周波数が従来のプラズマＣＶＤ法で用
いられた高周波の周波数よりも高く、したがって前記電
子およびイオンの単位時間当たりの加速回数が増大され
るので、前記電子およびイオンによる原料ガスの分解効
率が向上される。しかも前記磁界に前記電子およびイオ
ンが巻き付くように運動することにり、この電子および
イオンの実効飛程が長くなる。したがって、前記電子お
よびイオンと原料ガスの衝突回数が増大し、前記分解効
率がさらに向上されている。
いられた高周波の周波数よりも高く、したがって前記電
子およびイオンの単位時間当たりの加速回数が増大され
るので、前記電子およびイオンによる原料ガスの分解効
率が向上される。しかも前記磁界に前記電子およびイオ
ンが巻き付くように運動することにり、この電子および
イオンの実効飛程が長くなる。したがって、前記電子お
よびイオンと原料ガスの衝突回数が増大し、前記分解効
率がさらに向上されている。
このように原料ガスの分解効率が向上される結果として
、前記反応室内に配置される基板表面に形成されるＢ
Ｓ ｉ Ｎ Ｔｉｔ ｎｆ４中に、前記原料ガスがＨを
含んだ状態で、取り込まれることが防がれる。またマイ
クロ波の周波数帯域の電界中では、高周波電界中のよう
に、電子とイオンとの移動度の差に起因するイオンシー
スが生じることもなく、したがって前記原料ガスが高い
エネルギーを有して前記基板表面に向かって照射される
ことはない。
、前記反応室内に配置される基板表面に形成されるＢ
Ｓ ｉ Ｎ Ｔｉｔ ｎｆ４中に、前記原料ガスがＨを
含んだ状態で、取り込まれることが防がれる。またマイ
クロ波の周波数帯域の電界中では、高周波電界中のよう
に、電子とイオンとの移動度の差に起因するイオンシー
スが生じることもなく、したがって前記原料ガスが高い
エネルギーを有して前記基板表面に向かって照射される
ことはない。
また請求項（２）のＢＳｉＮｆｍ膜の形成方法では、前
記反応室に、Ｈとは結合しやすく、Ｂ、 Ｓｉ、および
Ｎとは結合しにくいガスが導入され、これによって前記
反応室内のＨ２およびＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨ
が奪われ、したがって基板表面に形成されるＢ５１ＮＦ
ｉ膜へのＨの混入が防がれる。
記反応室に、Ｈとは結合しやすく、Ｂ、 Ｓｉ、および
Ｎとは結合しにくいガスが導入され、これによって前記
反応室内のＨ２およびＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨ
が奪われ、したがって基板表面に形成されるＢ５１ＮＦ
ｉ膜へのＨの混入が防がれる。
さらにまた請求項（３）のＢ５１ＮＦＪ膜の形成方法で
は、前記反応室内においてＢ５１Ｎｔｌｌｌ！が形成さ
れつつある基板表面に向けて、紫外線〜Ｘ線の領域の波
長を有する電磁波が照射される。この電磁波は、比較的
高い結合エネルギーを有する分子結合を解いて、原料ガ
スの分解率を高める。また比較的高い結合エネルギーで
結合されてＢ５１ＮＴｉ！膜中に取り込まれたＨの結合
を解いて、このＨをＢ５１Ｎｉｌ膜外に放出させる。こ
れによってＨの混入が格段に低減されたＢ５１Ｎ薄膜を
前記基板表面に形成することができるようになる。
は、前記反応室内においてＢ５１Ｎｔｌｌｌ！が形成さ
れつつある基板表面に向けて、紫外線〜Ｘ線の領域の波
長を有する電磁波が照射される。この電磁波は、比較的
高い結合エネルギーを有する分子結合を解いて、原料ガ
スの分解率を高める。また比較的高い結合エネルギーで
結合されてＢ５１ＮＴｉ！膜中に取り込まれたＨの結合
を解いて、このＨをＢ５１Ｎｉｌ膜外に放出させる。こ
れによってＨの混入が格段に低減されたＢ５１Ｎ薄膜を
前記基板表面に形成することができるようになる。
第１図はこの発明の一実施例に従う薄膜形成装置の基本
的な構成杏示す概念図である。図示しない排気装置によ
って真空排気された反応室１には、反応ガスとして、そ
れぞれＮ２ガスで希釈したＢ ｔ Ｈ＆ガスおよびＳｉ
Ｈ４ガスが、それぞれ流量計２３および弁４．５を経て
、管６から供給されている。また希釈ガスとしてのＮ２
ガスも同様に流量計７および弁８を経て管６から反応室
１に導かれる。反応室１の下方には、プラズマ生成室１
１が備えられている。このプラズマ生成室１１には反応
ガスであるＮｔガスが流量計９および弁１０を介して供
給される。前記流量計２．３．７．９の出力は図示しな
い流量／流量比制御装置に与えられており、この流Ｉ／
流量比制御装置は前記弁４．５，８．１０の開度を調節
して、各原料ガス（反応ガスおよび希釈ガス）の流量お
よび流量比を所定の値としている。
的な構成杏示す概念図である。図示しない排気装置によ
って真空排気された反応室１には、反応ガスとして、そ
れぞれＮ２ガスで希釈したＢ ｔ Ｈ＆ガスおよびＳｉ
Ｈ４ガスが、それぞれ流量計２３および弁４．５を経て
、管６から供給されている。また希釈ガスとしてのＮ２
ガスも同様に流量計７および弁８を経て管６から反応室
１に導かれる。反応室１の下方には、プラズマ生成室１
１が備えられている。このプラズマ生成室１１には反応
ガスであるＮｔガスが流量計９および弁１０を介して供
給される。前記流量計２．３．７．９の出力は図示しな
い流量／流量比制御装置に与えられており、この流Ｉ／
流量比制御装置は前記弁４．５，８．１０の開度を調節
して、各原料ガス（反応ガスおよび希釈ガス）の流量お
よび流量比を所定の値としている。
前記プラズマ生成室１１にはマイクロ波発振器１２から
たとえば２．４５ Ｇ Ｈｚの周波数を有するマイクロ
波が導波管１３を介して導入される。またプラズマ生成
室１１の外周には磁気コイル１４が配置されており、こ
の磁気コイル１４はプラズマ生成室１１および反応室１
にわたる空間に前記マイクロ波の電界成分に直交する方
向の磁界Ｂを生じさせている。この磁界Ｂのプラズマ生
成室１１および反応室ｌにおける各位置での強さが、第
１図に同時に示されており、この実施例では磁界Ｂの強
さは、最大を１ ｋＧａｕｓｓ程度として、マイクロ波
の導入部分およびプラズマ生成室１１の出口１１ａで前
記マイクロ波の周波数２．４５ＧＨｚに対して電子サイ
クロトロン共鳴（ＥＣＲ）条件を満足する８ ７５Ｇａ
ｕｓｓ となるようにしている。
たとえば２．４５ Ｇ Ｈｚの周波数を有するマイクロ
波が導波管１３を介して導入される。またプラズマ生成
室１１の外周には磁気コイル１４が配置されており、こ
の磁気コイル１４はプラズマ生成室１１および反応室１
にわたる空間に前記マイクロ波の電界成分に直交する方
向の磁界Ｂを生じさせている。この磁界Ｂのプラズマ生
成室１１および反応室ｌにおける各位置での強さが、第
１図に同時に示されており、この実施例では磁界Ｂの強
さは、最大を１ ｋＧａｕｓｓ程度として、マイクロ波
の導入部分およびプラズマ生成室１１の出口１１ａで前
記マイクロ波の周波数２．４５ＧＨｚに対して電子サイ
クロトロン共鳴（ＥＣＲ）条件を満足する８ ７５Ｇａ
ｕｓｓ となるようにしている。
Ｂ５１ＮＦｔｌ膜を形成すべき基板１５は反応室１の内
にプラズマ生成室１１に対向して配置した試料基台１６
表面に固定され、この基台１６の背後に配置したハロゲ
ンランプ（または赤外線ランプ）１７によって加熱され
ている。
にプラズマ生成室１１に対向して配置した試料基台１６
表面に固定され、この基台１６の背後に配置したハロゲ
ンランプ（または赤外線ランプ）１７によって加熱され
ている。
プラズマ生成室１１に導入されたＮ２ガスは、導波管１
３からのマイクロ波により放電分解され、このようにし
てＮ２プラズマが生成される。このプラズマ中の電子お
よびイオンは前記マイクロ波によって加速され、また前
記磁界Ｂによってｒ＋ｌｉ１足されて、この磁界Ｂに巻
き付くような軌跡を描きながら、反応室１に向かって形
成されている発散磁界によって反応室１側に導かれる。
３からのマイクロ波により放電分解され、このようにし
てＮ２プラズマが生成される。このプラズマ中の電子お
よびイオンは前記マイクロ波によって加速され、また前
記磁界Ｂによってｒ＋ｌｉ１足されて、この磁界Ｂに巻
き付くような軌跡を描きながら、反応室１に向かって形
成されている発散磁界によって反応室１側に導かれる。
そして、反応室ｌに供給されている原料ガス（ＢａＨ２
，５ｉＨｎ。
，５ｉＨｎ。
およびＨ２）と衝突し、これらを分解させる。このよう
にして、基板１５表面にＢ５１ＮＩ膜が形成されていく
。
にして、基板１５表面にＢ５１ＮＩ膜が形成されていく
。
上述のようにこの実施例では、原料ガスの分解に、マイ
クロ波を用いるようにしているので、高周波を用いた場
合よりも、電界によって単位時間に電子が加速される回
数が増大され、したがって反応室１における原料ガスの
分解が効率良く行われる。さらにプラズマ生成室１１お
よび反応室１にわたる空間に磁気コイル１４による磁界
Ｂを生じさせている。この磁界Ｂは前記マイクロ波の電
界成分と直交する方向に形成されており、したがってイ
オンおよび電子がプラズマ生成室１１および反応室ｌの
側壁に衝突することを阻止して、このイオンおよび電子
に前記磁界Ｂに巻き付くような軌跡を描かせるようにし
て、その実行飛程を長くすることができる。これによっ
て前記電子およびイオンと原料ガスとの衝突回数が増大
し、したがって原料ガスの分解率を、向上することがで
きる。
クロ波を用いるようにしているので、高周波を用いた場
合よりも、電界によって単位時間に電子が加速される回
数が増大され、したがって反応室１における原料ガスの
分解が効率良く行われる。さらにプラズマ生成室１１お
よび反応室１にわたる空間に磁気コイル１４による磁界
Ｂを生じさせている。この磁界Ｂは前記マイクロ波の電
界成分と直交する方向に形成されており、したがってイ
オンおよび電子がプラズマ生成室１１および反応室ｌの
側壁に衝突することを阻止して、このイオンおよび電子
に前記磁界Ｂに巻き付くような軌跡を描かせるようにし
て、その実行飛程を長くすることができる。これによっ
て前記電子およびイオンと原料ガスとの衝突回数が増大
し、したがって原料ガスの分解率を、向上することがで
きる。
しかも前記磁界Ｂの強さは、プラズマ生成室１１のマイ
クロ波の導入部分および出口１１ａでは、前記マイクロ
波（２，４５ＧＨｚ）に対してＥＣＲ条件を満足するよ
うに選ばれている（８７５Ｇａｕｓｓ ）ので、マイク
ロ波のエネルギーをプラズマ中の電子に共鳴吸収させて
、この電子に有効にエネルギーを与えることができる。
クロ波の導入部分および出口１１ａでは、前記マイクロ
波（２，４５ＧＨｚ）に対してＥＣＲ条件を満足するよ
うに選ばれている（８７５Ｇａｕｓｓ ）ので、マイク
ロ波のエネルギーをプラズマ中の電子に共鳴吸収させて
、この電子に有効にエネルギーを与えることができる。
第２図には、上述のような薄膜形成装置によって原料ガ
スの流量比Ｒを、 ５ｉＨｎ 十ＢｔＨｈ の間で変化させて形成したＢ５１ＮＦｌ膜の赤外線吸収
特性が示されている。この第２図において、曲線２．〜
２．は前記流量比Ｒを下記のように設定した場合の測定
結果である。
スの流量比Ｒを、 ５ｉＨｎ 十ＢｔＨｈ の間で変化させて形成したＢ５１ＮＦｌ膜の赤外線吸収
特性が示されている。この第２図において、曲線２．〜
２．は前記流量比Ｒを下記のように設定した場合の測定
結果である。
１、・・・・・ Ｒ＝０．０１
１３ ・・・・・ Ｒ＝０．１７
１− ・・・・・ Ｒ＝０．３３
ｉｓ ・・・・・ Ｒ−０，５０
１６・・・・・ Ｒ＝０．６７
２７ ・・・・・ Ｒ−０，８３
この第２図から明らかなように、この実施例にしがって
作成したＢ５１Ｎｉ膜ではＢ−Ｈ結合に関する信号が観
測されていない。
作成したＢ５１Ｎｉ膜ではＢ−Ｈ結合に関する信号が観
測されていない。
以上のようにこの実施例によれば、原料ガスの分解率を
格段に向上することができるので、前記原料ガスがＨと
結合した状態でＢ５１ＮＦ１膜中に取り込まれることが
防がれる。これによって、Ｂ５１Ｎ薄膜の膜質が脆弱化
することが防がれ、良好な膜質のＢ５１Ｎ薄膜を形成す
ることができるようになる。また前記Ｂ５１Ｎ薄膜では
、Ｘ線の照射時に水素脱離のために内部に応力が働くな
どの問題が生じることもなく、したがってこのＢ５１Ｎ
ｉｌ膜をＸ線リソグラフィのマスク材に良好に適用する
ことができる。
格段に向上することができるので、前記原料ガスがＨと
結合した状態でＢ５１ＮＦ１膜中に取り込まれることが
防がれる。これによって、Ｂ５１Ｎ薄膜の膜質が脆弱化
することが防がれ、良好な膜質のＢ５１Ｎ薄膜を形成す
ることができるようになる。また前記Ｂ５１Ｎ薄膜では
、Ｘ線の照射時に水素脱離のために内部に応力が働くな
どの問題が生じることもなく、したがってこのＢ５１Ｎ
ｉｌ膜をＸ線リソグラフィのマスク材に良好に適用する
ことができる。
この発明の第２の実施例では、第１図に示された薄膜形
成装置において、流量計７および弁８を経て管６から、
希釈ガスとしてのＨ２ガスとともにＣＦ、ガスが反応室
１に導入される。このＣＦ。
成装置において、流量計７および弁８を経て管６から、
希釈ガスとしてのＨ２ガスとともにＣＦ、ガスが反応室
１に導入される。このＣＦ。
ガスは、Ｈとは容易に結合し、また原料ガスの他の構成
元素（Ｂ、 Ｓｉ、 Ｎ）とは結合しにくい性質を有
している。したがって反応室１内のＨｌおよび基板１５
表面に形成されたＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨは、
このＣＦ、と反応するので、基板１５上にＨの混入を低
減したＢ５１Ｎ薄膜を形成することができる。このよう
にしてこの実施例によれば、前記ＢＳＩＮ薄膜の膜質を
さらに向上することができるようになる。
元素（Ｂ、 Ｓｉ、 Ｎ）とは結合しにくい性質を有
している。したがって反応室１内のＨｌおよび基板１５
表面に形成されたＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨは、
このＣＦ、と反応するので、基板１５上にＨの混入を低
減したＢ５１Ｎ薄膜を形成することができる。このよう
にしてこの実施例によれば、前記ＢＳＩＮ薄膜の膜質を
さらに向上することができるようになる。
なおこの実施例において、前述のＣＦ、ガスに代えて、
Ｈとは容易に結合し、原料ガスの他の構成元素（Ｂ、
Ｓｔ、 Ｎ）とは結合しにくい他のガスを導入するよう
にしてもよい、このようなガスとして、たとえばＦ、Ｃ
１，Ｂｒ Ａｔなどのハロゲン系ガスが挙げられる。
Ｈとは容易に結合し、原料ガスの他の構成元素（Ｂ、
Ｓｔ、 Ｎ）とは結合しにくい他のガスを導入するよう
にしてもよい、このようなガスとして、たとえばＦ、Ｃ
１，Ｂｒ Ａｔなどのハロゲン系ガスが挙げられる。
第３図はこの発明の第３の実施例に従う薄膜形成装置の
基本的な構成を示す概念図である。この第３図において
前述の第１図に示された各部に対応する部分には、同一
の参照符号を付して示す。
基本的な構成を示す概念図である。この第３図において
前述の第１図に示された各部に対応する部分には、同一
の参照符号を付して示す。
この実施例では、反応室１内に基板１５に対向して紫外
線ランプ２１およびＸ線源２２が設けられており、基板
１５表面に向けて紫外線〜Ｘ線の領域の波長の電磁波が
照射される。このような構成によれば、電子およびイオ
ンとの衝突によって分解できない程度の高い結合エネル
ギーを存する分子結合を分解することができるので、反
応室１内の原料ガスの分解率をさらに向上することがで
きるとともに、基板１５表面に形成されたＢ５１Ｎ薄膜
中のＨを放出させることができる。したがって、基板１
５表面にはＨの混入がさらに低減されたＢ５１ＮＦｌ膜
が形成されるようになる。
線ランプ２１およびＸ線源２２が設けられており、基板
１５表面に向けて紫外線〜Ｘ線の領域の波長の電磁波が
照射される。このような構成によれば、電子およびイオ
ンとの衝突によって分解できない程度の高い結合エネル
ギーを存する分子結合を分解することができるので、反
応室１内の原料ガスの分解率をさらに向上することがで
きるとともに、基板１５表面に形成されたＢ５１Ｎ薄膜
中のＨを放出させることができる。したがって、基板１
５表面にはＨの混入がさらに低減されたＢ５１ＮＦｌ膜
が形成されるようになる。
なおこの実施例において、前記紫外線ランプ２１および
Ｘ線ｍ２２はそのいずれか一方のみを設けるようにして
もよい。
Ｘ線ｍ２２はそのいずれか一方のみを設けるようにして
もよい。
（発明の効果〕
請求項（１）のＢＳｉＮ薄膜の形成方法によれば、原料
ガスの分解率が向上されるので、ＨのＢ５１Ｎ薄膜中へ
の混入を格段に低減することができるようになる。した
がってＢ５１Ｎ薄膜が脆弱化することが防がれるように
なり、これによって良好な膜質のＢ５１Ｎｆｉ膜を基板
表面に形成することができるようになる。
ガスの分解率が向上されるので、ＨのＢ５１Ｎ薄膜中へ
の混入を格段に低減することができるようになる。した
がってＢ５１Ｎ薄膜が脆弱化することが防がれるように
なり、これによって良好な膜質のＢ５１Ｎｆｉ膜を基板
表面に形成することができるようになる。
また請求項（２）のＢ５１Ｎ薄膜の形成方法によれば反
応室にはＨとは結合しやすく、Ｂ、 Ｓｉ、およびＮと
は結合しにくいガスが導入され、これによって前記反応
室内のＢ２および形成されたＢ５１Ｎ薄膜中のＨが奪わ
れ、したがって基板表面に形成されるＢ５１Ｎ薄膜にＨ
が混入することが防がれる。
応室にはＨとは結合しやすく、Ｂ、 Ｓｉ、およびＮと
は結合しにくいガスが導入され、これによって前記反応
室内のＢ２および形成されたＢ５１Ｎ薄膜中のＨが奪わ
れ、したがって基板表面に形成されるＢ５１Ｎ薄膜にＨ
が混入することが防がれる。
このようにして、Ｂ５１Ｎ薄膜の膜質をさらに向上する
ことができるようになる。
ことができるようになる。
さらにまた請求項（３）のＢ５１ＮＦｉ膜の形成方法で
は、前記反応室内においてＢＳｉＮ薄膜が形成されつつ
ある基板表面に向けて、紫外線〜Ｘ線の領域の波長を存
する電磁波が照射される。この電磁波は、比較的高い結
合エネルギーを有して結合されて分子結合を解いて、原
料ガスおよびの分解率を高めるとともに、比較的高い結
合エネルギーを有してＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨ
の結合を解いてＢｓ１ＮＦｌｉ膜外に放出させる。これ
によってＨの混入が格段に低減されたＢ５１Ｎ薄膜を前
記基板表面に形成することができるようになる。
は、前記反応室内においてＢＳｉＮ薄膜が形成されつつ
ある基板表面に向けて、紫外線〜Ｘ線の領域の波長を存
する電磁波が照射される。この電磁波は、比較的高い結
合エネルギーを有して結合されて分子結合を解いて、原
料ガスおよびの分解率を高めるとともに、比較的高い結
合エネルギーを有してＢ５１Ｎ薄膜中に取り込まれたＨ
の結合を解いてＢｓ１ＮＦｌｉ膜外に放出させる。これ
によってＨの混入が格段に低減されたＢ５１Ｎ薄膜を前
記基板表面に形成することができるようになる。
第１図はこの発明の一実施例に従う薄膜形成装置の基本
的な構成を示す概念図、第２図は第１図に示された薄膜
形成装置によって形成したＢ５１Ｎ薄膜の赤外線吸収特
性を示すスペクトル図、第３Ｖはこの発明の第３の実施
例に従う薄膜形成装置の基本的な構成を示す概念図であ
る。 １・・・反応室、１１・・・プラズマ生成室、１２・・
・マイクロ波発振器、１３・・・導波管、１４・・・磁
気コイル、１５・・・基板、２１・・・紫外線ランプ、
２２・・・Ｘ線源
的な構成を示す概念図、第２図は第１図に示された薄膜
形成装置によって形成したＢ５１Ｎ薄膜の赤外線吸収特
性を示すスペクトル図、第３Ｖはこの発明の第３の実施
例に従う薄膜形成装置の基本的な構成を示す概念図であ
る。 １・・・反応室、１１・・・プラズマ生成室、１２・・
・マイクロ波発振器、１３・・・導波管、１４・・・磁
気コイル、１５・・・基板、２１・・・紫外線ランプ、
２２・・・Ｘ線源
Claims (3)
- （１）反応室にＢ＿２Ｈ＿６ガスおよびＳｉＨ＿４ガス
を含む原料ガスを供給し、 プラズマ生成室にＮ＿２ガスを供給し、このプラズマ生
成室内の空間にマイクロ波を導入するとともにこのマイ
クロ波の電界成分に直交する方向の磁界を形成して、前
記マイクロ波によって前記Ｎ＿２ガスを放電させてＮ＿
２プラズマを生成し、このＮ＿２プラズマ中の電子およ
びイオンを前記マイクロ波により加速して前記反応室に
導き、この反応室内の原料ガスに衝突させてこの原料ガ
スを分解させることを特徴とするＢＳｉＮ薄膜の形成方
法。 - （２）前記反応室にＨとは結合しやすく、Ｂ、Ｓｉ、お
よびＮとは結合しにくいガスを導入することを特徴とす
る請求項（１）記載のＢＳｉＮ薄膜の形成方法。 - （３）前記反応室内に配置した基板表面に向けて紫外線
〜Ｘ線の領域の波長を有する電磁波を照射することを特
徴とする請求項（１）記載のＢＳｉＮ薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333032A JPH02175873A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | ＢＳｉＮ薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333032A JPH02175873A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | ＢＳｉＮ薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175873A true JPH02175873A (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=18261508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63333032A Pending JPH02175873A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | ＢＳｉＮ薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02175873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025010513A (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-21 | 宇川精密材料科技股▲分▼有限公司 | 窒化ホウ素薄膜の作製方法および窒化ホウ素薄膜 |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP63333032A patent/JPH02175873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025010513A (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-21 | 宇川精密材料科技股▲分▼有限公司 | 窒化ホウ素薄膜の作製方法および窒化ホウ素薄膜 |
| US12522917B2 (en) | 2023-07-07 | 2026-01-13 | Pentapro Materials Inc. | Method for preparing boron nitride thin film and boron nitride thin film |
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