JP2000053422A - ビスマス含有複合金属酸化膜 - Google Patents
ビスマス含有複合金属酸化膜Info
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- JP2000053422A JP2000053422A JP10223246A JP22324698A JP2000053422A JP 2000053422 A JP2000053422 A JP 2000053422A JP 10223246 A JP10223246 A JP 10223246A JP 22324698 A JP22324698 A JP 22324698A JP 2000053422 A JP2000053422 A JP 2000053422A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的融点が低く、室温で液体またはわずか
な加温で液化し、取り扱いが容易で成膜室への供給性に
優れ、また昇華ではなく蒸発によって気化が可能で気化
速度を一定に保つことができ、成膜室への原料の供給量
の制御が容易であり、さらに、熱安定性や分解温度がＣ
ＶＤ原料に好適なビスマス化合物を用いてなるビスマス
含有複合金属酸化膜を提供すること。 【解決手段】 本発明のビスマス含有複合金属酸化膜
は、化学気相成長法により、ＡＢｉ2 Ｂ2 Ｏ9 （式中、
ＡはＳｒまたはＢａを表し、ＢはＴａまたはＮｂを表
す）で表されるビスマス含有金属複合酸化膜を成膜する
に際し、原料の一つとして下記［化１］の一般式（Ｉ）
で表されるビスマス化合物を用いてなるものである。 【化１】
な加温で液化し、取り扱いが容易で成膜室への供給性に
優れ、また昇華ではなく蒸発によって気化が可能で気化
速度を一定に保つことができ、成膜室への原料の供給量
の制御が容易であり、さらに、熱安定性や分解温度がＣ
ＶＤ原料に好適なビスマス化合物を用いてなるビスマス
含有複合金属酸化膜を提供すること。 【解決手段】 本発明のビスマス含有複合金属酸化膜
は、化学気相成長法により、ＡＢｉ2 Ｂ2 Ｏ9 （式中、
ＡはＳｒまたはＢａを表し、ＢはＴａまたはＮｂを表
す）で表されるビスマス含有金属複合酸化膜を成膜する
に際し、原料の一つとして下記［化１］の一般式（Ｉ）
で表されるビスマス化合物を用いてなるものである。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相成長法
（ＣＶＤ法）を利用して形成する、ビスマス含有複合金
属酸化膜のビスマス源となるビスマス化合物と他の金属
化合物とからつくられるビスマス含有複合金属酸化膜に
関する。
（ＣＶＤ法）を利用して形成する、ビスマス含有複合金
属酸化膜のビスマス源となるビスマス化合物と他の金属
化合物とからつくられるビスマス含有複合金属酸化膜に
関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】不揮
発性メモリー、ＤＲＡＭのキャパシタ材料などへの応用
として、ビスマス含有金属複合酸化膜の開発が盛んに行
われ、特にＣＶＤ法による膜形成に適したビスマス源と
なる化合物の開発が期待されている。
発性メモリー、ＤＲＡＭのキャパシタ材料などへの応用
として、ビスマス含有金属複合酸化膜の開発が盛んに行
われ、特にＣＶＤ法による膜形成に適したビスマス源と
なる化合物の開発が期待されている。
【０００３】近年、酸化物系のセラミックスあるいは層
状セラミックスなどの製法としてＣＶＤ法を用いること
が行われるようになっており、例えば、ＳｒＢｉ2 Ｔａ
2 Ｏ 9 の金属複合酸化膜を強誘電体膜として不揮発メモ
リーに用いた場合、該金属複合酸化膜は、従来の強誘電
体メモリーの問題点を解決可能な、優れた薄膜であるこ
とが知られている。
状セラミックスなどの製法としてＣＶＤ法を用いること
が行われるようになっており、例えば、ＳｒＢｉ2 Ｔａ
2 Ｏ 9 の金属複合酸化膜を強誘電体膜として不揮発メモ
リーに用いた場合、該金属複合酸化膜は、従来の強誘電
体メモリーの問題点を解決可能な、優れた薄膜であるこ
とが知られている。
【０００４】しかしながら、ＣＶＤ法に適した各金属源
化合物は、これまでに提案されたものが必ずしも十分な
特性を有しているとは言えなかった。例えば、従来のビ
スマス源として用いられていた化合物は比較的耐熱性が
高く、分解温度が高いため成長速度が低く、高融点であ
るためにＣＶＤ装置への供給性や揮発性が他の金属源と
比べて劣っていた。該化合物と揮発性、分解性の優れた
他の金属源とを用いて金属複合酸化膜の成膜を行った場
合には、両者の分解温度の違いから、薄膜形成プロセス
におけるビスマス／他の金属比の制御が困難であった。
化合物は、これまでに提案されたものが必ずしも十分な
特性を有しているとは言えなかった。例えば、従来のビ
スマス源として用いられていた化合物は比較的耐熱性が
高く、分解温度が高いため成長速度が低く、高融点であ
るためにＣＶＤ装置への供給性や揮発性が他の金属源と
比べて劣っていた。該化合物と揮発性、分解性の優れた
他の金属源とを用いて金属複合酸化膜の成膜を行った場
合には、両者の分解温度の違いから、薄膜形成プロセス
におけるビスマス／他の金属比の制御が困難であった。
【０００５】さらに、トリフェニルビスマスやトリ（ｏ
−トリル）ビスマスなどのビスマス源では、成膜時に必
要な酸素原子を分子内に持たないため、これらのビスマ
ス源を用いる場合には、酸素含有ガスなどの酸素源を共
存させる必要があった。しかしながら、酸素含有ガスを
共存させた場合には他の材料の分解析出に悪影響を及ぼ
す欠点があった。また、特開平９−６７１９７号公報な
どに提案されているビスマスのアルコキシド化合物のよ
うに、分子内に酸素原子を持った構造のビスマス化合物
では、上記酸素源の問題は解決されている。しかしなが
ら、これらの化合物は高融点の固体であるため、ＣＶＤ
装置による成膜の際、該化合物をアルゴンガスなどのキ
ャリアにより昇華同伴させて成膜室へ送る必要がある
が、固体を昇華同伴させて使用する場合は、表面積の変
化などにより試料の供給量が変化するために、厳密な供
給量の制御が困難であった。
−トリル）ビスマスなどのビスマス源では、成膜時に必
要な酸素原子を分子内に持たないため、これらのビスマ
ス源を用いる場合には、酸素含有ガスなどの酸素源を共
存させる必要があった。しかしながら、酸素含有ガスを
共存させた場合には他の材料の分解析出に悪影響を及ぼ
す欠点があった。また、特開平９−６７１９７号公報な
どに提案されているビスマスのアルコキシド化合物のよ
うに、分子内に酸素原子を持った構造のビスマス化合物
では、上記酸素源の問題は解決されている。しかしなが
ら、これらの化合物は高融点の固体であるため、ＣＶＤ
装置による成膜の際、該化合物をアルゴンガスなどのキ
ャリアにより昇華同伴させて成膜室へ送る必要がある
が、固体を昇華同伴させて使用する場合は、表面積の変
化などにより試料の供給量が変化するために、厳密な供
給量の制御が困難であった。
【０００６】従って、本発明の目的は、比較的融点が低
く、室温で液体またはわずかな加温で液化し、取り扱い
が容易で成膜室への供給性に優れ、また昇華ではなく蒸
発によって気化が可能で気化速度を一定に保つことがで
き、成膜室への原料の供給量の制御が容易であり、さら
に、熱安定性や分解温度がＣＶＤ原料に好適なビスマス
化合物を用いてなるビスマス含有複合金属酸化膜を提供
することにある。
く、室温で液体またはわずかな加温で液化し、取り扱い
が容易で成膜室への供給性に優れ、また昇華ではなく蒸
発によって気化が可能で気化速度を一定に保つことがで
き、成膜室への原料の供給量の制御が容易であり、さら
に、熱安定性や分解温度がＣＶＤ原料に好適なビスマス
化合物を用いてなるビスマス含有複合金属酸化膜を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討を重
ねた結果、ビスマス源の原料としてエーテル基含有アル
コキシド化合物としたビスマス化合物を用いてなるビス
マス含有複合金属酸化膜が、上記目的を達成し得ること
を知見した。
ねた結果、ビスマス源の原料としてエーテル基含有アル
コキシド化合物としたビスマス化合物を用いてなるビス
マス含有複合金属酸化膜が、上記目的を達成し得ること
を知見した。
【０００８】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、化学気相成長法により、ＡＢｉ 2 Ｂ2 Ｏ9 （式中、
ＡはＳｒまたはＢａを表し、ＢはＴａまたはＮｂを表
す）で表されるビスマス含有金属複合酸化膜を成膜する
に際し、原料の一つとして下記［化２］（前記［化１］
と同じ）の一般式（Ｉ）で表されるビスマス化合物を用
いてなることを特徴とするビスマス含有複合金属酸化膜
を提供するものである。
で、化学気相成長法により、ＡＢｉ 2 Ｂ2 Ｏ9 （式中、
ＡはＳｒまたはＢａを表し、ＢはＴａまたはＮｂを表
す）で表されるビスマス含有金属複合酸化膜を成膜する
に際し、原料の一つとして下記［化２］（前記［化１］
と同じ）の一般式（Ｉ）で表されるビスマス化合物を用
いてなることを特徴とするビスマス含有複合金属酸化膜
を提供するものである。
【０００９】
【化２】
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のビスマス含有複合
金属酸化膜について詳細に説明する。本発明のビスマス
含有複合金属酸化膜に係る上記一般式（Ｉ）で表される
ビスマス化合物は、ＣＶＤ装置内での取り扱いおよび成
膜室への供給速度の制御が容易であり、量産性の高い成
膜が可能なＣＶＤ原料となりうるものである。
金属酸化膜について詳細に説明する。本発明のビスマス
含有複合金属酸化膜に係る上記一般式（Ｉ）で表される
ビスマス化合物は、ＣＶＤ装置内での取り扱いおよび成
膜室への供給速度の制御が容易であり、量産性の高い成
膜が可能なＣＶＤ原料となりうるものである。
【００１１】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜の原
料の一つとして用いられる上記一般式（Ｉ）で表される
ビスマス化合物の具体例としては、下記［化３］〜［化
６］に示す化合物Ｎｏ．１〜４等が挙げられる。ただ
し、本発明は以下の例示化合物により何ら限定されるも
のではない。
料の一つとして用いられる上記一般式（Ｉ）で表される
ビスマス化合物の具体例としては、下記［化３］〜［化
６］に示す化合物Ｎｏ．１〜４等が挙げられる。ただ
し、本発明は以下の例示化合物により何ら限定されるも
のではない。
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】
【化５】
【００１５】
【化６】
【００１６】上記一般式（Ｉ）で表されるビスマス化合
物のうち、Ｒ1 およびＲ2 がともにメチル基で、ｎが１
である化合物が好ましい。
物のうち、Ｒ1 およびＲ2 がともにメチル基で、ｎが１
である化合物が好ましい。
【００１７】本発明に係る上記一般式（Ｉ）で表される
ビスマス化合物の製造は、例えば次の合成例のようにし
て行うことができる。
ビスマス化合物の製造は、例えば次の合成例のようにし
て行うことができる。
【００１８】合成例１（化合物Ｎｏ．１の合成例） １Ｌの遮光丸底フラスコに、１−メトキシ−２−メチル
−２−プロパノール３０．０ｇ、ナトリウム５．５２ｇ
および乾燥ＴＨＦ１００ｍｌを仕込んだ後、６０℃で５
時間攪拌し、ナトリウムが消失したことを確認した。次
に、フラスコ内を氷温まで冷却し、乾燥ＴＨＦ３５０ｍ
ｌおよび塩化ビスマス２５．２４ｇを加えた。再び加熱
してＴＨＦの還流下で３０時間攪拌した。減圧してＴＨ
Ｆを留去した後、ヘキサン８００ｍｌを加え、加温して
残留物を溶解した。濾過して不溶物を除き、濾液を脱溶
媒して、粗結晶３２．６ｇ（収率７８．６％）を得た。
この粗結晶を減圧蒸留（０．０８ｔｏｒｒ、バス温度１
３５〜１４４℃）し、白色固体２４．０ｇ（収率５７．
９％）を得た。
−２−プロパノール３０．０ｇ、ナトリウム５．５２ｇ
および乾燥ＴＨＦ１００ｍｌを仕込んだ後、６０℃で５
時間攪拌し、ナトリウムが消失したことを確認した。次
に、フラスコ内を氷温まで冷却し、乾燥ＴＨＦ３５０ｍ
ｌおよび塩化ビスマス２５．２４ｇを加えた。再び加熱
してＴＨＦの還流下で３０時間攪拌した。減圧してＴＨ
Ｆを留去した後、ヘキサン８００ｍｌを加え、加温して
残留物を溶解した。濾過して不溶物を除き、濾液を脱溶
媒して、粗結晶３２．６ｇ（収率７８．６％）を得た。
この粗結晶を減圧蒸留（０．０８ｔｏｒｒ、バス温度１
３５〜１４４℃）し、白色固体２４．０ｇ（収率５７．
９％）を得た。
【００１９】得られた結晶について、ＩＣＰによるビス
マス含有量、ＮＭＲ、融点および蒸気圧を測定した。そ
れらの結果を以下に示す。 （１）ＩＣＰ 硝酸に溶解してサンプルを用いてＩＣＰを測定したとこ
ろ、ビスマス含有量４０．３％（理論含有量４０．３
％）であった。 （２）ＮＭＲ13 Ｃ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定したと
ころ、次のピークを検出した。 ・３０．３１９ ｐｐｍ ・５８．４３１ ｐｐｍ ・７２．２０４ ｐｐｍ ・８３．８２０ ｐｐｍ また、 1Ｈ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定
したところ、次のピークを検出した。 ・１．１１７３ ｐｐｍ：ｓ，１８Ｈ ・３．１７２４ ｐｐｍ：ｓ，６Ｈ ・３．２７８０ ｐｐｍ：ｓ，９Ｈ （３）融点および蒸気圧 微量融点測定装置を用いて融点を測定したところ、４９
℃であった。また蒸気圧を測定したところ以下の結果を
得た。 ０．１Ｔｏｒｒ／ ９９℃ ０．２Ｔｏｒｒ／１０７℃ ０．３Ｔｏｒｒ／１１２℃ ０．４Ｔｏｒｒ／１１５℃
マス含有量、ＮＭＲ、融点および蒸気圧を測定した。そ
れらの結果を以下に示す。 （１）ＩＣＰ 硝酸に溶解してサンプルを用いてＩＣＰを測定したとこ
ろ、ビスマス含有量４０．３％（理論含有量４０．３
％）であった。 （２）ＮＭＲ13 Ｃ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定したと
ころ、次のピークを検出した。 ・３０．３１９ ｐｐｍ ・５８．４３１ ｐｐｍ ・７２．２０４ ｐｐｍ ・８３．８２０ ｐｐｍ また、 1Ｈ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定
したところ、次のピークを検出した。 ・１．１１７３ ｐｐｍ：ｓ，１８Ｈ ・３．１７２４ ｐｐｍ：ｓ，６Ｈ ・３．２７８０ ｐｐｍ：ｓ，９Ｈ （３）融点および蒸気圧 微量融点測定装置を用いて融点を測定したところ、４９
℃であった。また蒸気圧を測定したところ以下の結果を
得た。 ０．１Ｔｏｒｒ／ ９９℃ ０．２Ｔｏｒｒ／１０７℃ ０．３Ｔｏｒｒ／１１２℃ ０．４Ｔｏｒｒ／１１５℃
【００２０】合成例２（化合物Ｎｏ．２の合成例） ２００ｍｌの遮光丸底フラスコに、塩化ビスマス６．３
１ｇに乾燥ベンゼン５０ｍｌを加えて攪拌しながら、１
−メトキシ−２−プロパノール４０ｍｌにナトリウム
１．３８ｇを溶解してできる溶液を室温で滴下した。次
に、６０℃で３０時間攪拌し、乾燥ベンゼン４０ｍｌを
追加して６０℃で濾過を行った。濾液を脱溶媒して淡褐
色液体を得た後、減圧蒸留（約０．１ｔｏｒｒ、バス温
度１５０℃）し、透明粘稠液体８．２５ｇ（収率８６．
６％）を得た。
１ｇに乾燥ベンゼン５０ｍｌを加えて攪拌しながら、１
−メトキシ−２−プロパノール４０ｍｌにナトリウム
１．３８ｇを溶解してできる溶液を室温で滴下した。次
に、６０℃で３０時間攪拌し、乾燥ベンゼン４０ｍｌを
追加して６０℃で濾過を行った。濾液を脱溶媒して淡褐
色液体を得た後、減圧蒸留（約０．１ｔｏｒｒ、バス温
度１５０℃）し、透明粘稠液体８．２５ｇ（収率８６．
６％）を得た。
【００２１】得られた結晶について、ＩＣＰによるビス
マス含有量、ＮＭＲを測定した。それらの結果を以下に
示す。 （１）ＩＣＰ 硝酸に溶解してサンプルを用いてＩＣＰを測定したとこ
ろ、ビスマス含有量４３．７％（理論含有量４３．９
％）であった。 （２）ＮＭＲ13 Ｃ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定したと
ころ、次のピークを検出した。 ・２３．７８７ ｐｐｍ ・５８．４３１ ｐｐｍ ・６７．０２９ ｐｐｍ ・８２．１０９ ｐｐｍ また、 1Ｈ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定
したところ、次のピークを検出した。 ・１．１３５６ ｐｐｍ，１．１５１４ ｐｐｍ：ｄ，
９Ｈ ・３．０２０５ ｐｐｍ：ｓ，９Ｈ ・３．１００４ ｐｐｍ，３．１１３８ ｐｐｍ：ｄ，
６Ｈ ・４．８２２４ ｐｐｍ：ｓ，３Ｈ
マス含有量、ＮＭＲを測定した。それらの結果を以下に
示す。 （１）ＩＣＰ 硝酸に溶解してサンプルを用いてＩＣＰを測定したとこ
ろ、ビスマス含有量４３．７％（理論含有量４３．９
％）であった。 （２）ＮＭＲ13 Ｃ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定したと
ころ、次のピークを検出した。 ・２３．７８７ ｐｐｍ ・５８．４３１ ｐｐｍ ・６７．０２９ ｐｐｍ ・８２．１０９ ｐｐｍ また、 1Ｈ−ＮＭＲ（重クロロホルム中：δ値）を測定
したところ、次のピークを検出した。 ・１．１３５６ ｐｐｍ，１．１５１４ ｐｐｍ：ｄ，
９Ｈ ・３．０２０５ ｐｐｍ：ｓ，９Ｈ ・３．１００４ ｐｐｍ，３．１１３８ ｐｐｍ：ｄ，
６Ｈ ・４．８２２４ ｐｐｍ：ｓ，３Ｈ
【００２２】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜を成
膜するための原料である上記一般式（Ｉ）で表されるビ
スマス化合物以外の金属源化合物としては、例えば、Ｔ
ａ（ＯＥｔ）5 、Ｔａ（Ｏｉ−Ｐｒ）5 、Ｔａ（Ｏｔ−
Ｂｕ）5 、Ｔａ（Ｏｔ−Ｐｅｎ）5 、Ｎｂ（ＯＥ
ｔ）5 、Ｎｂ（Ｏｉ−Ｐｒ）5 、Ｎｂ（Ｏｔ−Ｂ
ｕ）5 、Ｎｂ（Ｏｔ−Ｐｅｎ）5 、Ｓｒ（ＯＥｔ）2 、
Ｓｒ（Ｏｉ−Ｐｒ）2 、Ｓｒ（Ｏｔ−Ｂｕ）2 、Ｓｒ
（Ｏｔ−Ｐｅｎ）2 、Ｂａ（ＯＥｔ）2 、Ｂａ（Ｏｉ−
Ｐｒ） 2 、Ｂａ（Ｏｔ−Ｂｕ）2 、Ｂａ（Ｏｔ−Ｐｅ
ｎ）2 などの金属アルコキシド化合物、Ｓｒ〔Ｔａ（Ｏ
Ｅｔ）6 〕2 、Ｓｒ〔Ｎｂ（ＯＥｔ）6 〕2 、Ｂａ〔Ｔ
ａ（ＯＥｔ）6 〕2 、Ｂａ〔Ｎｂ（ＯＥｔ）6 〕2 など
の複合金属アルコキシド化合物、ジピバロイルメタナト
バリウム、ジピバロイルメタナトストロンチウム、ピバ
ロイルイソプロピオニルメタナトバリウム、ピバロイル
イソプロピオニルメタナトストロンチウム、ジイソプロ
ピオニルメタナトバリウム、ジイソプロピオニルメタナ
トストロンチウム、１−（２' −メトキシエトキシ）−
２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオ
ナトバリウム、１−（２' −メトキシエトキシ）−２，
２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト
ストロンチウムなどのβ−ジケトン金属錯体化合物など
が好ましく用いられる。（上記式中、Ｅｔはエチル基を
示し、ｉ−Ｐｒはイソプロピル基を示し、ｔ−Ｂｕは第
三ブチル基を示し、ｔ−Ｐｅｎは第三ペンチル基を示
す。）
膜するための原料である上記一般式（Ｉ）で表されるビ
スマス化合物以外の金属源化合物としては、例えば、Ｔ
ａ（ＯＥｔ）5 、Ｔａ（Ｏｉ−Ｐｒ）5 、Ｔａ（Ｏｔ−
Ｂｕ）5 、Ｔａ（Ｏｔ−Ｐｅｎ）5 、Ｎｂ（ＯＥ
ｔ）5 、Ｎｂ（Ｏｉ−Ｐｒ）5 、Ｎｂ（Ｏｔ−Ｂ
ｕ）5 、Ｎｂ（Ｏｔ−Ｐｅｎ）5 、Ｓｒ（ＯＥｔ）2 、
Ｓｒ（Ｏｉ−Ｐｒ）2 、Ｓｒ（Ｏｔ−Ｂｕ）2 、Ｓｒ
（Ｏｔ−Ｐｅｎ）2 、Ｂａ（ＯＥｔ）2 、Ｂａ（Ｏｉ−
Ｐｒ） 2 、Ｂａ（Ｏｔ−Ｂｕ）2 、Ｂａ（Ｏｔ−Ｐｅ
ｎ）2 などの金属アルコキシド化合物、Ｓｒ〔Ｔａ（Ｏ
Ｅｔ）6 〕2 、Ｓｒ〔Ｎｂ（ＯＥｔ）6 〕2 、Ｂａ〔Ｔ
ａ（ＯＥｔ）6 〕2 、Ｂａ〔Ｎｂ（ＯＥｔ）6 〕2 など
の複合金属アルコキシド化合物、ジピバロイルメタナト
バリウム、ジピバロイルメタナトストロンチウム、ピバ
ロイルイソプロピオニルメタナトバリウム、ピバロイル
イソプロピオニルメタナトストロンチウム、ジイソプロ
ピオニルメタナトバリウム、ジイソプロピオニルメタナ
トストロンチウム、１−（２' −メトキシエトキシ）−
２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオ
ナトバリウム、１−（２' −メトキシエトキシ）−２，
２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト
ストロンチウムなどのβ−ジケトン金属錯体化合物など
が好ましく用いられる。（上記式中、Ｅｔはエチル基を
示し、ｉ−Ｐｒはイソプロピル基を示し、ｔ−Ｂｕは第
三ブチル基を示し、ｔ−Ｐｅｎは第三ペンチル基を示
す。）
【００２３】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜〔Ａ
Ｂｉ2 Ｂ2 Ｏ9 〕（成膜後）中のビスマスと他の金属
〔Ａ及びＢ〕との組成比は特に制限されず、強誘電性を
示すような範囲に適宜設定されるが、好ましくは、〔Ｂ
ｉ／Ａ／Ｂ〕＝１．８〜２．５／１／１．８〜２．５で
ある。
Ｂｉ2 Ｂ2 Ｏ9 〕（成膜後）中のビスマスと他の金属
〔Ａ及びＢ〕との組成比は特に制限されず、強誘電性を
示すような範囲に適宜設定されるが、好ましくは、〔Ｂ
ｉ／Ａ／Ｂ〕＝１．８〜２．５／１／１．８〜２．５で
ある。
【００２４】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜は、
不揮発性メモリー、ＤＲＡＭのキャパシタ材料などの用
途に用いられる。
不揮発性メモリー、ＤＲＡＭのキャパシタ材料などの用
途に用いられる。
【００２５】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜を成
膜するために用いるＣＶＤ法としては、例えば、熱ＣＶ
Ｄ，プラズマＣＶＤ，光ＣＶＤなどの方法を挙げること
ができるが、一般にＣＶＤ装置に採用されるＣＶＤ法で
あれば特に制限を受けない。
膜するために用いるＣＶＤ法としては、例えば、熱ＣＶ
Ｄ，プラズマＣＶＤ，光ＣＶＤなどの方法を挙げること
ができるが、一般にＣＶＤ装置に採用されるＣＶＤ法で
あれば特に制限を受けない。
【００２６】
【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明する。しかしながら、本発明は以下の実施例によって
何ら制限を受けるものではない。
明する。しかしながら、本発明は以下の実施例によって
何ら制限を受けるものではない。
【００２７】（実施例１）ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜の作
成 熱ＣＶＤ装置の内圧を５Ｔｏｒｒに調整し、熱分解炉に
はＰｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ基板を置き、基板温度を４００
℃に調整した。ビスマス源として、前記化合物Ｎｏ．１
２０ｇを原料容器に充填し、この容器を７０℃に調整
し液体とした。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
た化合物Ｎｏ．１を同伴させ、原料ガスとした。ストロ
ンチウム源として、１−（２' −メトキシエトキシ）−
２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオ
ナトストロンチウム ２０ｇを原料容器に充填し、２０
０℃に調整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発
した１−（２' −メトキシエトキシ）−２，２，６，６
−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナトストロンチ
ウムを同伴させ、原料ガスとした。タンタル源として、
Ｔａ（ＯＥｔ）5 ２０ｇを原料容器に充填し、１００
℃に調整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
たＴａ（ＯＥｔ）5 を同伴させ、原料ガスとした。
成 熱ＣＶＤ装置の内圧を５Ｔｏｒｒに調整し、熱分解炉に
はＰｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ基板を置き、基板温度を４００
℃に調整した。ビスマス源として、前記化合物Ｎｏ．１
２０ｇを原料容器に充填し、この容器を７０℃に調整
し液体とした。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
た化合物Ｎｏ．１を同伴させ、原料ガスとした。ストロ
ンチウム源として、１−（２' −メトキシエトキシ）−
２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオ
ナトストロンチウム ２０ｇを原料容器に充填し、２０
０℃に調整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発
した１−（２' −メトキシエトキシ）−２，２，６，６
−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナトストロンチ
ウムを同伴させ、原料ガスとした。タンタル源として、
Ｔａ（ＯＥｔ）5 ２０ｇを原料容器に充填し、１００
℃に調整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
たＴａ（ＯＥｔ）5 を同伴させ、原料ガスとした。
【００２８】化合物Ｎｏ. １の同伴ガス（アルゴン）の
流量を６０ｍｌ／ｍｉｎ、ストロンチウム源の同伴ガス
の流量を５０ｍｌ／ｍｉｎ、タンタル源の同伴ガスの流
量を４０ｍｌ／ｍｉｎとして、これら３種のガスを基板
へと導き、熱分解により堆積させた後、酸素とアルゴン
の混合ガス雰囲気下、８００℃で３０分結晶化処理を行
った。
流量を６０ｍｌ／ｍｉｎ、ストロンチウム源の同伴ガス
の流量を５０ｍｌ／ｍｉｎ、タンタル源の同伴ガスの流
量を４０ｍｌ／ｍｉｎとして、これら３種のガスを基板
へと導き、熱分解により堆積させた後、酸素とアルゴン
の混合ガス雰囲気下、８００℃で３０分結晶化処理を行
った。
【００２９】基板を取り出し、生成した薄膜のＸ線回折
分析を行ったところ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 であること
が確認された。
分析を行ったところ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 であること
が確認された。
【００３０】（実施例２）ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜の作
成 熱ＣＶＤ装置の内圧を５Ｔｏｒｒに調整し、熱分解炉に
はＰｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ基板を置き、基板温度を４００
℃に調整した。ビスマス源として、前記化合物Ｎｏ．１
２０ｇを原料容器に充填し、この容器を７０℃に調整
し液体とした。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
た化合物Ｎｏ．１を同伴させ、原料ガスとした。ストロ
ンチウム−タンタル源として、Ｓｒ〔Ｔａ（ＯＥ
ｔ）6 〕2 ２０ｇを原料容器に充填し、１５０℃に調
整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発したＳｒ
〔Ｔａ（ＯＥｔ）6 〕2 を同伴させ、原料ガスとした。
成 熱ＣＶＤ装置の内圧を５Ｔｏｒｒに調整し、熱分解炉に
はＰｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ基板を置き、基板温度を４００
℃に調整した。ビスマス源として、前記化合物Ｎｏ．１
２０ｇを原料容器に充填し、この容器を７０℃に調整
し液体とした。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発し
た化合物Ｎｏ．１を同伴させ、原料ガスとした。ストロ
ンチウム−タンタル源として、Ｓｒ〔Ｔａ（ＯＥ
ｔ）6 〕2 ２０ｇを原料容器に充填し、１５０℃に調
整した。この容器にアルゴンガス導入し、蒸発したＳｒ
〔Ｔａ（ＯＥｔ）6 〕2 を同伴させ、原料ガスとした。
【００３１】化合物Ｎｏ. １の同伴ガス（アルゴン）の
流量を６０ｍｌ／ｍｉｎ、ストロンチウム−タンタル源
の同伴ガスの流量を５０ｍｌ／ｍｉｎとして、これら２
種のガスを基板へと導き、熱分解により堆積させた後、
酸素とアルゴンの混合ガス雰囲気下、８００℃で３０分
結晶化処理を行った。
流量を６０ｍｌ／ｍｉｎ、ストロンチウム−タンタル源
の同伴ガスの流量を５０ｍｌ／ｍｉｎとして、これら２
種のガスを基板へと導き、熱分解により堆積させた後、
酸素とアルゴンの混合ガス雰囲気下、８００℃で３０分
結晶化処理を行った。
【００３２】基板を取り出し、生成した薄膜のＸ線回折
分析を行ったところ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 であること
が確認された。
分析を行ったところ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 であること
が確認された。
【００３３】
【発明の効果】本発明のビスマス含有複合金属酸化膜
は、ＣＶＤ法で成膜するに際し、ビスマス源として、ビ
スマスのエーテル基含有アルコキシド化合物を用いるこ
とにより、該化合物が常温またはわずかな加温により液
体であるため、基板への供給量の制御が容易かつ安定供
給が可能で、量産性を高めることができるものである。
は、ＣＶＤ法で成膜するに際し、ビスマス源として、ビ
スマスのエーテル基含有アルコキシド化合物を用いるこ
とにより、該化合物が常温またはわずかな加温により液
体であるため、基板への供給量の制御が容易かつ安定供
給が可能で、量産性を高めることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｘ 27/10 ４５１ 27/10 ４５１ 27/108 ６５１ 21/8242
Claims (3)
- 【請求項１】 化学気相成長法により、ＡＢｉ2 Ｂ2 Ｏ
9 （式中、ＡはＳｒまたはＢａを表し、ＢはＴａまたは
Ｎｂを表す）で表されるビスマス含有金属複合酸化膜を
成膜するに際し、原料の一つとして下記［化１］の一般
式（Ｉ）で表されるビスマス化合物を用いてなることを
特徴とするビスマス含有複合金属酸化膜。 【化１】 - 【請求項２】 上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1 および
Ｒ2 がともにメチル基で、ｎが１である請求項１記載の
ビスマス含有複合金属酸化膜。 - 【請求項３】 上記式ＡＢｉ2 Ｂ2 Ｏ9 中のＡおよびＢ
を与える原料が、金属アルコキシド化合物、複合金属ア
ルコキシド化合物またはβ−ジケトン金属錯体化合物で
ある請求項１または２記載のビスマス含有複合金属酸化
膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324698A JP4225607B2 (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | ビスマス含有複合金属酸化膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324698A JP4225607B2 (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | ビスマス含有複合金属酸化膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053422A true JP2000053422A (ja) | 2000-02-22 |
| JP4225607B2 JP4225607B2 (ja) | 2009-02-18 |
Family
ID=16795098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22324698A Expired - Fee Related JP4225607B2 (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | ビスマス含有複合金属酸化膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4225607B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069641A (ja) * | 2000-06-12 | 2002-03-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 化学気相成長用原料及びこれを用いた薄膜の製造方法 |
| EP1466918A1 (en) * | 2003-04-08 | 2004-10-13 | Tosoh Corporation | Novel bismuth compounds, process of producing the same, and process of producing a film |
| US6984591B1 (en) | 2000-04-20 | 2006-01-10 | International Business Machines Corporation | Precursor source mixtures |
| US7132300B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric film and semiconductor device |
-
1998
- 1998-08-06 JP JP22324698A patent/JP4225607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984591B1 (en) | 2000-04-20 | 2006-01-10 | International Business Machines Corporation | Precursor source mixtures |
| JP2002069641A (ja) * | 2000-06-12 | 2002-03-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 化学気相成長用原料及びこれを用いた薄膜の製造方法 |
| EP1466918A1 (en) * | 2003-04-08 | 2004-10-13 | Tosoh Corporation | Novel bismuth compounds, process of producing the same, and process of producing a film |
| KR100721365B1 (ko) | 2003-04-08 | 2007-05-23 | 토소가부시키가이샤 | 신규 비스무트 화합물, 그 제조방법 및 막의 제조방법 |
| CN100417656C (zh) * | 2003-04-08 | 2008-09-10 | 东曹株式会社 | 新型铋化合物、其制备方法和膜的制备方法 |
| US7132300B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric film and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4225607B2 (ja) | 2009-02-18 |
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