セルフリミット機構を有するシリコン窒化膜の原子層デポジション

概要

論文の詳細を見る
原子層堆積法(Atomic-Layer-Deposition: ALD)を用いてhalf-molecular-layer(ML)/cycleのセルフリミット機構を有する極薄シリコン窒化膜(2〜10nm)の成長に初めて成功した。基板温度375℃において、アンモニアプラズマによる窒化とシクロルシランの熱反応によるンリコン堆積を繰り返した。アンモニアプラズマパワーとシクロルシラン曝露時間に対してhalf-ML/cycleで成長速度が飽和する成長条件を見出した。原子間力顕微鏡(Atomic-Force-Microscopy: AFM)でALDシリコン窒化膜の膜表面を観察したところ、Si基板の原子ステップが保存もしくは平坦化されることが分かった。膜厚の面内均一性は通常のリモートプラズマCVDによるシリコン窒化膜が2インチSiウェハー内で±8.5%てあるのに対してALDシリコン窒化膜はエリプソメータの測定誤差範囲内(±1.8%)と著しく改善した。RHEED (Reflection-High-Energy-Electron Diffraction)によってALDシリコン窒化膜の結晶性を評価した結果、アモルファスであった。またALDによるhalf-ML/cycleのシリコン窒化膜の成長モデルを提案した。
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-12-07