JP2002367991A - 窒化シリコン層およびその成長方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒ＣＶＤ法により、表面の平滑性、含有酸
素濃度、下地からの剥離しにくさの諸点で優れた高品質
の窒化シリコン層を成長させる。 【解決手段】 表面に酸化膜が形成されたシリコン基板
などの基板４上に触媒ＣＶＤ法により窒化シリコン層１
０を成長させる場合に、少なくとも成長初期に成長雰囲
気の全圧を１．３３×１０^-3Ｐａ以上４Ｐａ以下に設定
し、あるいは、少なくとも成長初期に成長雰囲気におけ
る酸素および水分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ以上
２×１０^-6Ｐａ以下に設定する。成長された窒化シリコ
ン層１０の基板４との界面から少なくとも厚さ１０ｎｍ
の部分の最大酸素濃度は５×１０ ²⁰原子／ｃｍ³ 以下と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、窒化シリコン層
およびその成長方法に関し、例えば、半導体装置の製造
に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、窒化シリコン層を形成するには、
常圧化学気相成長（ＡＰＣＶＤ）法により温度約７００
〜８００℃、水素雰囲気、圧力１×１０⁵ Ｐａ（７６０
Ｔｏｒｒ）でシラン（ＳｉＨ₄ ）やジクロルシラン（Ｓ
ｉＨ₂ Ｃｌ₂ ）とアンモニア（ＮＨ₃ ）とを反応させて
成長させる方法、あるいは、減圧化学気相成長（ＬＰＣ
ＶＤ）法により温度約７００〜８００℃、水素雰囲気、
圧力（０．５３〜１．３３）×１０² Ｐａ（０．４〜１
Ｔｏｒｒ）でシラン（ＳｉＨ₄ ）やジクロルシラン（Ｓ
ｉＨ₂ Ｃｌ₂ ）とアンモニア（ＮＨ₃ ）とを反応させて
成長させる方法、あるいは、プラズマＣＶＤ法により温
度約２００〜４００℃、水素雰囲気、圧力（０．２６〜
２．６）×１０² Ｐａ（０．２〜２Ｔｏｒｒ）でシラン
（ＳｉＨ₄）とアンモニア（ＮＨ₃ ）とを反応させて成
長させる方法が一般的であった。

【０００３】しかしながら、ＡＰＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ
法により窒化シリコン層を成長させる方法は、成長温度
が高いという問題がある。すなわち、ＡＰＣＶＤ法やＬ
ＰＣＶＤ法では、窒化シリコン層の成長時の化学反応お
よび成長に要するエネルギーは、全て加熱による熱エネ
ルギーの形で供給されるので、成長温度を約７００℃か
ら大幅に低下させることができない。また、シランなど
の反応ガスの反応効率が一般に数％以下と低いことか
ら、反応ガスのほとんどは排出され、廃棄されてしまう
ため、反応ガスの費用が高価になり、廃棄に要する費用
も高価である。一方、プラズマＣＶＤ法により窒化シリ
コン層を成長させる方法は、ＡＰＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ
法により窒化シリコン層を成長させる方法に比べて、得
られる窒化シリコン層の品質が劣るという問題がある。

【０００４】近年、これらの問題の解決を図る窒化シリ
コン層の成長方法として、触媒ＣＶＤ法と呼ばれる成長
方法が注目されている（例えば、特開昭６３−４０３１
４号公報、特開平８−２５０４３８号公報、特開平１０
−８３９８８号公報、応用物理第６６巻第１０号第１０
９４頁（１９９７））。この触媒ＣＶＤ法は加熱触媒体
と反応ガス（原料ガス）との接触分解反応を用いるもの
である。この触媒ＣＶＤ法によれば、第１段階で例えば
１６００〜１８００℃に加熱された高温触媒体に反応ガ
ス（例えば、シリコン原料としてシランを用いる場合に
はシランと水素とアンモニア）を接触させて反応ガスを
活性化させ、高エネルギーを持つシリコン原子や水素原
子または分子、場合によりこれらの集団（クラスタ）を
形成し、第２段階でこれらの高エネルギーを持つシリコ
ン原子や水素原子または分子、場合によりこれらの集団
を供給する基板の温度を高温にすることによって、窒化
シリコンを形成するために必要なエネルギーを供給支援
するので、従来のＡＰＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法に比べて
低温、例えば３５０℃程度の温度でも窒化シリコン層を
成長させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が種々実験を行った結果によれば、従来の触媒ＣＶＤ
法を用いて低温で窒化シリコン層を成長させた場合に
は、従来のＡＰＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法により成長させ
た場合に比べて成長層に酸素が取り込まれやすく、得ら
れる窒化シリコン層中の酸素濃度が２０原子％（at％）
以上にも達することがあり、これは原子濃度に換算する
と、少なくとも１×１０²²原子／ｃｍ³ （atoms/cc) 以
上となる。これではもはや窒化シリコン層とは言えず、
酸化窒化シリコン層（シリコンオキシナイトライド層）
である。

【０００６】このことを含め、従来の触媒ＣＶＤ法によ
り成長させた窒化シリコン層は、 （１）表面が平滑であること （２）下地から剥離しないこと （３）含有不純物、特に含有酸素が少ないこと の諸点を満足するものではなく、品質が不十分であっ
た。

【０００７】したがって、この発明が解決しようとする
課題は、触媒ＣＶＤ法による窒化シリコン層の成長条件
の最適化により、表面の平滑性、下地からの剥離しにく
さ、含有酸素濃度の諸点で優れた高品質の窒化シリコン
層を成長させることができる窒化シリコン層の成長方法
およびそのような方法により得られる窒化シリコン層を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術が
有する上述の課題を解決すべく、広範かつ詳細な実験を
行い、鋭意検討を行った。以下にその概要を説明する。

【０００９】すなわち、触媒ＣＶＤ法を用い、低温（２
００〜６００℃）で、プロセス条件を種々に変えて窒化
シリコン層を成長させ、その評価を行う実験を繰り返し
行った結果、触媒ＣＶＤ法を用いて高品質の窒化シリコ
ン層を成長させるには、従来の触媒ＣＶＤ法と比べて、
気相の成長雰囲気の圧力や成長雰囲気中の酸素、水分の
分圧などの条件が全く異なることを見い出した。具体的
には、例えば、成長圧力が１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏ
ｒｒ）の場合には、平滑な表面を有し、剥離せず、含有
不純物が少ない窒化シリコン層を得ることができないこ
とがわかった。特に、１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒ
ｒ）で成長させた窒化シリコン層中には、２次イオン質
量分析（ＳＩＭＳ）法による測定結果によれば、酸素が
２０at％も含有されており、これは窒化シリコン層とは
言い難いものである。これに対し、少なくとも成長初期
に成長雰囲気の全圧を従来の触媒ＣＶＤ法よりもずっと
低圧で、具体的には１．３３×１０^-3Ｐａ以上４Ｐａ
（０．０１ｍＴｏｒｒ以上３０ｍＴｏｒｒ以下）に設定
することにより、少なくとも基板との界面近傍の最大酸
素濃度が５×１０²⁰atoms/cc（１at％）以下と極めて低
く、高品質の窒化シリコン層を成長させることができる
ことがわかった。また、少なくとも成長初期に成長雰囲
気における酸素および水分の分圧を６．６５×１０^-10
Ｐａ以上２×１０ ^-6Ｐａ以下（０．００５×１０^-6ｍＴ
ｏｒｒ以上１５×１０^-6ｍＴｏｒｒ以下）に設定するこ
とによっても、同様に少なくとも基板との界面近傍の酸
素濃度が５×１０²⁰atoms/cc（１at％）以下と極めて低
く、高品質の窒化シリコン層を成長させることができる
ことがわかった。

【００１０】この発明は、本発明者が独自に得た上記知
見に基づいて鋭意検討を行った結果案出されたものであ
る。

【００１１】すなわち、上記課題を解決するために、こ
の発明の第１の発明は、基板上に触媒ＣＶＤ法により成
長させた窒化シリコン層であって、基板と窒化シリコン
層との界面から少なくとも厚さ１０ｎｍの部分の最大酸
素濃度が５×１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下であることを特徴
とするものである。

【００１２】この発明の第１の発明において、好適に
は、基板と窒化シリコン層との界面から少なくとも厚さ
１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が２．５×１０²⁰原子／
ｃｍ³以下である。また、好適には、基板と窒化シリコ
ン層との界面から少なくとも厚さ５０ｎｍ、さらには１
００ｎｍの部分の最大酸素濃度が２．５×１０²⁰原子／
ｃｍ³ 以下である。

【００１３】この発明の第２の発明は、基板上に触媒Ｃ
ＶＤ法により成長させた厚さ１００ｎｍ以下の窒化シリ
コン層であって、最大酸素濃度が５×１０²⁰原子／ｃｍ
³ 以下であることを特徴とするものである。

【００１４】この発明の第２の発明において、窒化シリ
コン層の厚さが５０ｎｍ以下であることもある。また、
好適には、最大酸素濃度は２．５×１０²⁰原子／ｃｍ³
以下である。

【００１５】この発明の第３の発明は、基板上に触媒Ｃ
ＶＤ法により成長させた窒化シリコン層であって、少な
くとも成長初期に成長雰囲気の全圧を１．３３×１０^-3
Ｐａ以上４Ｐａ以下に設定して成長させたことを特徴と
するものである。

【００１６】この発明の第４の発明は、基板上に触媒Ｃ
ＶＤ法により成長させた窒化シリコン層であって、少な
くとも成長初期に成長雰囲気における酸素および水分の
分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ以上２×１０^-6Ｐａ以下
に設定して成長させたことを特徴とするものである。

【００１７】この発明の第５の発明は、基板上に触媒Ｃ
ＶＤ法により窒化シリコン層を成長させるようにした窒
化シリコン層の成長方法であって、少なくとも成長初期
に成長雰囲気の全圧を１．３３×１０^-3Ｐａ以上４Ｐａ
以下に設定するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１８】この発明の第６の発明は、基板上に触媒Ｃ
ＶＤ法により窒化シリコン層を成長させるようにした窒
化シリコン層の成長方法であって、少なくとも成長初期
に成長雰囲気における酸素および水分の分圧を６．６５
×１０^-10 Ｐａ以上２×１０^-6Ｐａ以下に設定するよう
にしたことを特徴とするものである。

【００１９】この発明において、触媒ＣＶＤ法による窒
化シリコン層の成長温度は、例えば２００〜６００℃で
ある。

【００２０】上述のように構成されたこの発明の第１の
発明によれば、基板と窒化シリコン層との界面から少な
くとも厚さ１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が５×１０²⁰
原子／ｃｍ³ 以下と、従来の触媒ＣＶＤ法により低温で
成長される窒化シリコン層に比べて極めて低いことによ
り、表面の平滑性、含有酸素濃度、下地からの剥離しに
くさの諸点で優れた高品質の窒化シリコン層を得ること
ができる。

【００２１】上述のように構成されたこの発明の第２の
発明によれば、最大酸素濃度が５×１０²⁰原子／ｃｍ³
以下と、従来の触媒ＣＶＤ法により低温で成長される窒
化シリコン層に比べて極めて低いことにより、表面の平
滑性、含有酸素濃度、下地からの剥離しにくさの諸点で
優れた高品質の窒化シリコン層を得ることができる。

【００２２】上述のように構成されたこの発明の第３お
よび第５の発明によれば、少なくとも成長初期に成長雰
囲気の全圧を１．３３×１０^-3Ｐａ以上４Ｐａ以下に設
定していることにより、少なくとも成長初期に成長雰囲
気中の酸素および水分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ
以上２×１０^-6Ｐａ以下にすることができ、このため成
長層への酸素の取り込み量を極めて少なくすることがで
き、これによって、基板と窒化シリコン層との界面から
少なくとも厚さ１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が５×１
０²⁰原子／ｃｍ³ 以下と、従来の触媒ＣＶＤ法により低
温で成長される窒化シリコン層に比べて極めて低く、表
面の平滑性、含有酸素濃度、下地からの剥離しにくさの
諸点で優れた高品質の窒化シリコン層を得ることができ
る。

【００２３】上述のように構成されたこの発明の第４お
よび第６の発明によれば、少なくとも成長初期に成長雰
囲気中の酸素および水分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐ
ａ以上２×１０^-6Ｐａ以下に設定していることにより、
成長層への酸素の取り込み量を極めて少なくすることが
でき、これによって、基板と窒化シリコン層との界面か
ら少なくとも厚さ１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が５×
１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下と、従来の触媒ＣＶＤ法により
低温で成長される窒化シリコン層に比べて極めて低く、
表面の平滑性、含有酸素濃度、下地からの剥離しにくさ
の諸点で優れた高品質の窒化シリコン層を得ることがで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照しながら説明する。まず、以下の実施形
態において窒化シリコン層の成長に使用する触媒ＣＶＤ
装置について説明する。図１は触媒ＣＶＤ装置の一例を
示す。

【００２５】図１に示すように、この触媒ＣＶＤ装置に
おいては、成長チャンバー１の側壁に真空排気管２を介
してターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）が接続されており、こ
のＴＭＰにより成長チャンバー１内を例えば１×１０^-6
Ｐａ程度の圧力に真空排気することができるようになっ
ている。この成長チャンバー１の底部にはガス供給管３
が取り付けられており、このガス供給管３を通じて、成
長に使用する反応ガスを成長チャンバー１内に供給する
ことができるようになっている。窒化シリコン層を成長
させる基板４は、図示省略したロードロックチャンバー
を経由して、成長チャンバー１の内部の上部中央に設け
られた試料ホルダー部５に取り付けられる。この試料ホ
ルダー部５は例えばＳｉＣでコーティングされたグラフ
ァイトサセプターからなり、大気側からヒーター６によ
り加熱することができるようになっている。ガス供給管
３の先端のガス吹き出しノズル７と試料ホルダー部５と
の間に触媒体８が設置されている。この触媒体８として
は、例えばＷ線をコイル状に巻き、そのコイル状のＷ線
を何度か往復させて、基板４の全体をカバーする面積を
張るように、かつ、その張る面が試料ホルダー５の面と
平行になるように形成したものが用いられる。この触媒
体８は、直接通電することにより加熱されている。な
お、触媒体８の形状は必ずしも線状に限るものではな
い。基板４の温度は、基板ホルダー部５の基板４の横に
取り付けられた熱電対９により測定することができるよ
うになっている。

【００２６】次に、この発明の一実施形態による触媒Ｃ
ＶＤ法による窒化シリコン層の成長方法について説明す
る。

【００２７】この一実施形態においては、図２Ａに示す
ように、まず、基板１を用意し、この基板１の洗浄およ
び乾燥を行う。基板１としては、例えば、ガラス基板、
石英基板、表面に酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜を形成し
たシリコン基板などが用いられる。

【００２８】次に、この基板１を、図示省略したロード
ロックチャンバーを経由して、図１に示す触媒ＣＶＤ装
置の成長チャンバー１内の試料ホルダー部５のサセプタ
ーに取り付ける。この試料ホルダー部５のサセプター
は、あらかじめヒーター６により成長温度に設定してお
く。

【００２９】次に、成長チャンバー１内をＴＭＰにより
例えば（１〜２）×１０^-6Ｐａ程度まで減圧し、特に成
長チャンバー１内に外部から持ち込まれた酸素および水
分を排気する。この排気に要する時間は例えば約５分で
ある。

【００３０】次に、成長チャンバー１内にガス供給管３
から水素を流し、その流量、圧力およびサセプター温度
を所定の値に制御する。成長チャンバー１内圧力は０．
１〜１３．３Ｐａ（０．８〜１００ｍＴｏｒｒ）の範囲
で変えた。水素流量は例えば３０ｓｃｃｍ／ｍｉｎに設
定する。また、サセプター温度は例えば３５０℃に設定
する。

【００３１】次に、触媒体８に通電して１８００℃に加
熱し、この温度に例えば１０分間保持する。なお、上述
のように成長チャンバー１内に水素を流しておくのは触
媒体８の加熱時の酸化を防止するためである。

【００３２】次に、成長チャンバー１内にガス供給管３
から水素に加えてシランおよびアンモニアを流し、所定
の厚さ、例えば厚さ約５０ｎｍの窒化シリコン層を成長
させる。水素流量は例えば３０ｓｃｃｍ／ｍｉｎ、シラ
ン流量は例えば０．３〜２ｓｃｃｍ／ｍｉｎ（１００％
シランを使用）、アンモニア流量は例えば１０〜１００
ｓｃｃｍ／ｍｉｎ（１００％アンモニアを使用）に設定
する。このようにして、図２Ｂに示すように、基板４上
に窒化シリコン層１０が成長する。

【００３３】成長終了後、成長チャンバー１に流すシラ
ン流量をゼロにし、例えば約５分後に触媒体８への電力
供給を遮断して、その温度を下げる。

【００３４】次に、成長チャンバー１に流す水素および
アンモニアの流量をゼロにして、（１〜２）×１０^-6Ｐ
ａ程度まで減圧し、特に成長チャンバー１内に導入した
シランおよびアンモニアを排気する。この排気には例え
ば約５分かかる。

【００３５】この後、窒化シリコン層１０を成長させた
基板４を、図示省略したロードロックチャンバーを経由
して、成長チャンバー１の外部に取り出す。

【００３６】上述のようにして成長させた窒化シリコン
層を、ＳＩＭＳおよび断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
を用いて評価した。ＳＩＭＳ測定の結果を図３および図
４に示す。ここで、図３は成長圧力を１３．３Ｐａ（１
００ｍＴｏｒｒ）として窒化シリコン層を成長させた試
料の測定結果、図４は成長圧力を０．１３３Ｐａ（１ｍ
Ｔｏｒｒ）として窒化シリコン層を成長させた試料の測
定結果である。これらの試料では、基板４として、表面
に酸化シリコン膜を形成したシリコン基板を用いた。

【００３７】図３より、成長圧力が１３．３Ｐａ（１０
０ｍＴｏｒｒ）と高い試料では、窒化シリコン層中の最
大酸素濃度は約１．２×１０²²atoms/cc（２４at％）と
非常に高いことがわかる。これに対し、図４より、成長
圧力が０．１３３Ｐａ（１ｍＴｏｒｒ）と十分に低い試
料では、窒化シリコン層中の最大酸素濃度は５×１０ ¹⁷
atoms/cc（０．００１at％）以下と極めて低い。

【００３８】一方、断面ＴＥＭ観察を行った結果、成長
圧力が１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）と十分に低い
試料では、窒化シリコン層の表面は平滑性が悪く、窒化
シリコン層とＳｉＯ₂ 膜との界面の剥離が観測されたの
に対し、成長圧力が０．１３３Ｐａ（１ｍＴｏｒｒ）と
十分に低い試料では、窒化シリコン層の表面は十分に平
滑で、窒化シリコン層とＳｉＯ₂ 膜との界面の剥離も生
じていないことがわかった。

【００３９】以上のように、触媒ＣＶＤ法により窒化シ
リコン層を成長させる際の成長圧力を十分に低く、具体
的には例えば０．１３Ｐａ（１ｍＴｏｒｒ）前後に設定
することにより、少なくとも基板４との界面から厚さ１
０ｎｍ、場合によっては５０ｎｍの部分の最大酸素濃度
が５×１０²⁰atoms/cc（１原子％）以下の窒化シリコン
層を成長させることができる。この窒化シリコン層は、
表面の平滑性、含有酸素濃度、下地からの剥離しにくさ
の諸点で優れた高品質のものである。より具体的には、
例えば、表面が平滑で、含有酸素濃度が０．００１at％
以下で、下地から剥離しない窒化シリコン層を成長させ
ることができる。また、これに加えて、窒化シリコン層
の成長に触媒ＣＶＤ法を用いていることにより、シラン
などの反応ガスの反応効率が数１０％と高いため、省資
源で環境への負荷が小さく、また、成長コストの低減を
図ることができる。

【００４０】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。

【００４１】すなわち、上述の一実施形態において用い
たプロセス、数値、基板材料などはあくまでも例に過ぎ
ず、必要に応じて、これらと異なるプロセス、数値、基
板材料などを用いることも可能である。また、上述の一
実施形態において用いた触媒ＣＶＤ装置も単なる一例に
過ぎず、必要に応じて、これと異なる構成の触媒ＣＶＤ
装置を用いることも可能であり、さらには、触媒体もＷ
以外のものを用いることも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、触媒ＣＶＤ法により基板上に窒化シリコン層を成長
させる場合に、少なくとも成長初期に成長雰囲気の全圧
を１．３３×１０^-3Ｐａ以上４Ｐａ以下に設定して成長
させ、あるいは、少なくとも成長初期に成長雰囲気にお
ける酸素および水分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ以
上２×１０^-6Ｐａ以下に設定して成長させるようにして
いることにより、基板と窒化シリコン層との界面から少
なくとも厚さ１０ｎｍの部分の酸素濃度が５×１０ ²⁰原
子／ｃｍ³ 以下である窒化シリコン層を成長させること
ができる。この窒化シリコン層は、表面の平滑性、含有
酸素濃度、下地からの剥離しにくさの諸点に優れた高品
質のものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態において用いる触媒ＣＶ
Ｄ装置の一例を示す略線図である。

【図２】この発明の一実施形態による触媒ＣＶＤ法によ
る窒化シリコン層の成長方法を説明するための断面図で
ある。

【図３】ＳＩＭＳ測定結果を示す略線図である。

【図４】ＳＩＭＳ測定結果を示す略線図である。

【符号の説明】

１・・・成長チャンバー、４・・・基板、８・・・触媒
体、１０・・・窒化シリコン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA13 AA17 BA40 CA04 CA06 FA17 JA01 JA09 LA15 5F045 AB33 AC01 AC12 AE11 AE13 AE15 AE17 AF07 DA59 5F058 BC08 BF23 BF30 BF36

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に触媒ＣＶＤ法により成長させた
   窒化シリコン層であって、 上記基板と上記窒化シリコン層との界面から少なくとも
   厚さ１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が５×１０²⁰原子／
   ｃｍ³ 以下であることを特徴とする窒化シリコン層。
2. 【請求項２】 上記基板と上記窒化シリコン層との界面
   から少なくとも厚さ１０ｎｍの部分の最大酸素濃度が
   ２．５×１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下であることを特徴とす
   る請求項１記載の窒化シリコン層。
3. 【請求項３】 上記基板と上記窒化シリコン層との界面
   から少なくとも厚さ５０ｎｍの部分の最大酸素濃度が５
   ×１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下であることを特徴とする請求
   項１記載の窒化シリコン層。
4. 【請求項４】 上記基板と上記窒化シリコン層との界面
   から少なくとも厚さ１００ｎｍの部分の最大酸素濃度が
   ５×１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下であることを特徴とする請
   求項１記載の窒化シリコン層。
5. 【請求項５】 基板上に触媒ＣＶＤ法により成長させた
   厚さ１００ｎｍ以下の窒化シリコン層であって、 最大酸素濃度が５×１０²⁰原子／ｃｍ³ 以下であること
   を特徴とする窒化シリコン層。
6. 【請求項６】 上記窒化シリコン層の厚さが５０ｎｍ以
   下であることを特徴とする請求項５記載の窒化シリコン
   層。
7. 【請求項７】 最大酸素濃度が２．５×１０²⁰原子／ｃ
   ｍ³ 以下であることを特徴とする請求項５記載の窒化シ
   リコン層。
8. 【請求項８】 基板上に触媒ＣＶＤ法により成長させた
   窒化シリコン層であって、 少なくとも成長初期に成長雰囲気の全圧を１．３３×１
   ０^-3Ｐａ以上４Ｐａ以下に設定して成長させたことを特
   徴とする窒化シリコン層。
9. 【請求項９】 基板上に触媒ＣＶＤ法により成長させた
   窒化シリコン層であって、 少なくとも成長初期に成長雰囲気における酸素および水
   分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ以上２×１０^-6Ｐａ
   以下に設定して成長させたことを特徴とする窒化シリコ
   ン層。
10. 【請求項１０】 基板上に触媒ＣＶＤ法により窒化シリ
    コン層を成長させるようにした窒化シリコン層の成長方
    法であって、 少なくとも成長初期に成長雰囲気の全圧を１．３３×１
    ０^-3Ｐａ以上４Ｐａ以下に設定するようにしたことを特
    徴とする窒化シリコン層の成長方法。
11. 【請求項１１】 基板上に触媒ＣＶＤ法により窒化シリ
    コン層を成長させるようにした窒化シリコン層の成長方
    法であって、 少なくとも成長初期に成長雰囲気における酸素および水
    分の分圧を６．６５×１０^-10 Ｐａ以上２×１０^-6Ｐａ
    以下に設定するようにしたことを特徴とする窒化シリコ
    ン層の成長方法。