JP2001342572A - 誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体薄膜の特性劣化を抑制することができ
る誘電体薄膜製造方法および誘電体薄膜製造装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の誘電体薄膜の製造方法は、第１
チャンバにおいて液体ＣＶＤ原料を気化して得られる原
料ガスを用いてウエハ上に誘電体薄膜を堆積する工程
と、前記ウエハを前記第１チャンバから第２チャンバに
搬送する工程と、前記第２チャンバにおいて熱処理によ
り前記ウエハ上の前記誘電体薄膜を結晶化する工程とを
含む誘電体薄膜の製造方法であって、前記搬送工程にお
いて、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを大気を
遮断して接続する試料搬送室を介して前記ウエハが搬送
され、前記試料搬送室は水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御
されていることを特徴とする。
る誘電体薄膜製造方法および誘電体薄膜製造装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の誘電体薄膜の製造方法は、第１
チャンバにおいて液体ＣＶＤ原料を気化して得られる原
料ガスを用いてウエハ上に誘電体薄膜を堆積する工程
と、前記ウエハを前記第１チャンバから第２チャンバに
搬送する工程と、前記第２チャンバにおいて熱処理によ
り前記ウエハ上の前記誘電体薄膜を結晶化する工程とを
含む誘電体薄膜の製造方法であって、前記搬送工程にお
いて、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを大気を
遮断して接続する試料搬送室を介して前記ウエハが搬送
され、前記試料搬送室は水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御
されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的
気相堆積法）を用いた誘電体薄膜の製造方法および誘電
体薄膜の製造装置に関し、より特定的には、半導体メモ
リおよびシステムＬＳＩなどに用いられる誘電体または
強誘電体の誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置に
関する。
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的
気相堆積法）を用いた誘電体薄膜の製造方法および誘電
体薄膜の製造装置に関し、より特定的には、半導体メモ
リおよびシステムＬＳＩなどに用いられる誘電体または
強誘電体の誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体メモリやデバイスの集積化
はより一層進んでいる。例えばダイナミックランダムア
クセスメモリ（ＤＲＡＭ）の集積化は急激なペースで進
んでおり、３年間でビット数が４倍になっている。この
ような集積化は、デバイスの高速化、低消費電力化、低
コスト化等を目的としている。しかし、半導体メモリな
どの集積度が上記のように進んでいく一方、これらのデ
バイスの構成要素の１つであるキャパシタは一定の電荷
量を蓄積する必要がある。そのため、デバイスの集積化
に伴い、キャパシタ誘電体膜材料を極薄膜化する技術
や、キャパシタの形状を複雑な立体構造とすることによ
りキャパシタの表面積を増大させる技術などが開発され
てきた。
はより一層進んでいる。例えばダイナミックランダムア
クセスメモリ（ＤＲＡＭ）の集積化は急激なペースで進
んでおり、３年間でビット数が４倍になっている。この
ような集積化は、デバイスの高速化、低消費電力化、低
コスト化等を目的としている。しかし、半導体メモリな
どの集積度が上記のように進んでいく一方、これらのデ
バイスの構成要素の１つであるキャパシタは一定の電荷
量を蓄積する必要がある。そのため、デバイスの集積化
に伴い、キャパシタ誘電体膜材料を極薄膜化する技術
や、キャパシタの形状を複雑な立体構造とすることによ
りキャパシタの表面積を増大させる技術などが開発され
てきた。
【０００３】これまでのところ、誘電体膜材料として
は、主にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）が用いられてい
る。しかし、シリコン酸化膜については、物理的特性の
制約のために現状よりもさらに薄膜化を行うことは非常
に難しくなってきている。そこで、誘電体膜材料として
シリコン酸化膜に代えて、シリコン酸化膜よりも誘電率
の高い材料を用いることが注目されている。これは、キ
ャパシタの誘電体膜材料に従来よりも高い誘電率を有す
る材料を用いることにより、キャパシタの蓄積電荷密度
を向上させることができるためである。このように高誘
電率の材料を誘電体膜として用いて、従来の技術による
キャパシタと同等の蓄積電荷容量を実現する場合には、
誘電体膜としてシリコン酸化膜を用いた場合よりもより
誘電体膜の膜厚を厚くすることができる。
は、主にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）が用いられてい
る。しかし、シリコン酸化膜については、物理的特性の
制約のために現状よりもさらに薄膜化を行うことは非常
に難しくなってきている。そこで、誘電体膜材料として
シリコン酸化膜に代えて、シリコン酸化膜よりも誘電率
の高い材料を用いることが注目されている。これは、キ
ャパシタの誘電体膜材料に従来よりも高い誘電率を有す
る材料を用いることにより、キャパシタの蓄積電荷密度
を向上させることができるためである。このように高誘
電率の材料を誘電体膜として用いて、従来の技術による
キャパシタと同等の蓄積電荷容量を実現する場合には、
誘電体膜としてシリコン酸化膜を用いた場合よりもより
誘電体膜の膜厚を厚くすることができる。
【０００４】このように、誘電体膜の厚さをある程度厚
くすることができる場合、誘電体膜を形成するための成
膜プロセスの制御性や誘電体膜の絶縁耐圧、信頼性など
を向上させることができる。また、高誘電率の材料を用
いることによって、キャパシタ面積を従来よりも縮小す
ることも可能である。これによりキャパシタの構造を小
さくできるため、より一層のデバイスの集積化を行うこ
とが可能となる。つまり、高誘電率の材料を誘電体膜材
料として用いる技術には多くの利点がある。
くすることができる場合、誘電体膜を形成するための成
膜プロセスの制御性や誘電体膜の絶縁耐圧、信頼性など
を向上させることができる。また、高誘電率の材料を用
いることによって、キャパシタ面積を従来よりも縮小す
ることも可能である。これによりキャパシタの構造を小
さくできるため、より一層のデバイスの集積化を行うこ
とが可能となる。つまり、高誘電率の材料を誘電体膜材
料として用いる技術には多くの利点がある。
【０００５】また、このようなキャパシタの誘電体膜に
求められる性能として、リーク電流が小さいということ
が重要な特性の１つとして挙げられる。このリーク電流
については、一般的にシリコン酸化膜換算膜厚（ｔeq）
が０．５ｎｍの誘電体膜に対して、１Ｖ電圧印加時のリ
ーク電流密度が、２×１０-7Ａ／ｃｍ2以下が好ましい
とされている。
求められる性能として、リーク電流が小さいということ
が重要な特性の１つとして挙げられる。このリーク電流
については、一般的にシリコン酸化膜換算膜厚（ｔeq）
が０．５ｎｍの誘電体膜に対して、１Ｖ電圧印加時のリ
ーク電流密度が、２×１０-7Ａ／ｃｍ2以下が好ましい
とされている。
【０００６】このような観点から、キャパシタ誘電体膜
材料として、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、チタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛
（ＰＬＺＴ）、チタン酸ストロンチウム（ＳＴ）、チタ
ン酸バリウム（ＢＴ）、チタン酸バリウムストロンチウ
ム（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3（以下ＢＳＴと略す））等
の酸化物系誘電体が検討されている。
材料として、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、チタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛
（ＰＬＺＴ）、チタン酸ストロンチウム（ＳＴ）、チタ
ン酸バリウム（ＢＴ）、チタン酸バリウムストロンチウ
ム（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3（以下ＢＳＴと略す））等
の酸化物系誘電体が検討されている。
【０００７】一般に、微小な段差形状を有する微細メモ
リデバイスのキャパシタ電極上に誘電体薄膜を形成する
ためには、立体的な形状の表面への被覆性（付き周り
性）が良好な、ＣＶＤ法を用いた成膜方法を利用するこ
とが好ましい。ＣＶＤ法では、膜の原料となる物質を気
化させたのち反応室へと導入し、加熱した基板の上に吹
付けることによって、被覆性の良好な誘電体薄膜が形成
される。酸化物系の誘電体膜をこのＣＶＤ法で形成する
場合には、その膜の原料として所定の金属を含んだ有機
金属化合物が用いられる。
リデバイスのキャパシタ電極上に誘電体薄膜を形成する
ためには、立体的な形状の表面への被覆性（付き周り
性）が良好な、ＣＶＤ法を用いた成膜方法を利用するこ
とが好ましい。ＣＶＤ法では、膜の原料となる物質を気
化させたのち反応室へと導入し、加熱した基板の上に吹
付けることによって、被覆性の良好な誘電体薄膜が形成
される。酸化物系の誘電体膜をこのＣＶＤ法で形成する
場合には、その膜の原料として所定の金属を含んだ有機
金属化合物が用いられる。
【０００８】このような背景の中、発明者らの一部は特
開平７−２６８６３４号公報に開示されているように、
有機金属化合物などの固体原料をＴＨＦ（テトラヒドロ
フラン：Ｃ4Ｈ8Ｏ）という有機溶剤に溶解して溶液化す
ることにより、気化特性が飛躍的に向上したＣＶＤ膜の
原料を発明した。また、同じく特開平７−２６８６３４
号公報に開示されているように、誘電体薄膜の堆積工程
とその誘電体薄膜の結晶化工程とからなる段階的誘電体
薄膜形成プロセスを発明した。発明者らの一部は、この
特開平７−２６８６３４号公報に開示した誘電体薄膜形
成プロセスを用いて、良好な表面形状、膜の被覆性、お
よび良好な電気特性を有する高誘電体の誘電体薄膜の形
成に成功した。
開平７−２６８６３４号公報に開示されているように、
有機金属化合物などの固体原料をＴＨＦ（テトラヒドロ
フラン：Ｃ4Ｈ8Ｏ）という有機溶剤に溶解して溶液化す
ることにより、気化特性が飛躍的に向上したＣＶＤ膜の
原料を発明した。また、同じく特開平７−２６８６３４
号公報に開示されているように、誘電体薄膜の堆積工程
とその誘電体薄膜の結晶化工程とからなる段階的誘電体
薄膜形成プロセスを発明した。発明者らの一部は、この
特開平７−２６８６３４号公報に開示した誘電体薄膜形
成プロセスを用いて、良好な表面形状、膜の被覆性、お
よび良好な電気特性を有する高誘電体の誘電体薄膜の形
成に成功した。
【０００９】さらに、特開平１１−２９７６８１号公報
に開示されているように、発明者らの一部は気化室にお
いて液体原料を安定して気化できるＣＶＤ装置およびＣ
ＶＤプロセス条件を発明した。以下では、上記の誘電体
膜材料の代表としてＢＳＴを用いた場合を例にして説明
する。
に開示されているように、発明者らの一部は気化室にお
いて液体原料を安定して気化できるＣＶＤ装置およびＣ
ＶＤプロセス条件を発明した。以下では、上記の誘電体
膜材料の代表としてＢＳＴを用いた場合を例にして説明
する。
【００１０】図７（ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来の
ＣＶＤ装置および結晶化処理装置を示す平面図である。
従来、誘電体薄膜を作製するには、図７（ａ）に示され
るＣＶＤ装置２０１および図７（ｂ）に示される結晶化
処理装置２０２の２つの個別の装置を用いる必要があっ
た。図７（ａ）に示されるように従来のＣＶＤ装置２０
１は、ＣＶＤ反応室１０１と、ウエハを導入するロード
ロック室１０３と、ウエハ搬送室１０４ｂとからなる。
また図７（ｂ）に示されるように、従来の結晶化処理装
置２０２は、結晶化処理室１０２と、ウエハを導入する
ロードロック室１０３と、ウエハ搬送室１０４ｃとから
なる。
ＣＶＤ装置および結晶化処理装置を示す平面図である。
従来、誘電体薄膜を作製するには、図７（ａ）に示され
るＣＶＤ装置２０１および図７（ｂ）に示される結晶化
処理装置２０２の２つの個別の装置を用いる必要があっ
た。図７（ａ）に示されるように従来のＣＶＤ装置２０
１は、ＣＶＤ反応室１０１と、ウエハを導入するロード
ロック室１０３と、ウエハ搬送室１０４ｂとからなる。
また図７（ｂ）に示されるように、従来の結晶化処理装
置２０２は、結晶化処理室１０２と、ウエハを導入する
ロードロック室１０３と、ウエハ搬送室１０４ｃとから
なる。
【００１１】ＣＶＤ装置２０１において、ウエハ導入部
ゲートバルブ１０８よりロードロック室１０３内に導入
されたウエハカセット１０９上のウエハ１１０は、ウエ
ハ搬送用のロボットアーム１１１により、ウエハ導入部
側ゲートバルブ１０７からウエハ搬送室１０４ｂを通
り、ＣＶＤ反応室側ゲートバルブ１０５からＣＶＤ反応
室１０１に搬送される。ＣＶＤ反応室１０１には、基板
ヒータ１１２と側壁加熱ヒータ１１４とが設けられてい
る。ＣＶＤ装置２０１においてＣＶＤ法によりウエハ１
１０上に誘電体薄膜が堆積される。
ゲートバルブ１０８よりロードロック室１０３内に導入
されたウエハカセット１０９上のウエハ１１０は、ウエ
ハ搬送用のロボットアーム１１１により、ウエハ導入部
側ゲートバルブ１０７からウエハ搬送室１０４ｂを通
り、ＣＶＤ反応室側ゲートバルブ１０５からＣＶＤ反応
室１０１に搬送される。ＣＶＤ反応室１０１には、基板
ヒータ１１２と側壁加熱ヒータ１１４とが設けられてい
る。ＣＶＤ装置２０１においてＣＶＤ法によりウエハ１
１０上に誘電体薄膜が堆積される。
【００１２】また、結晶化処理装置２０２においても同
様に、ウエハ１１０はウエハ搬送用のロボットアーム１
１１により、ウエハ搬送室１０４ｃを通って結晶化処理
室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２には結晶化
処理室用の基板ヒータ１１３が設けられている。ＣＶＤ
装置２０１で誘電体薄膜が堆積されたウエハは、結晶化
処理装置２０２において熱処理により結晶化される。
様に、ウエハ１１０はウエハ搬送用のロボットアーム１
１１により、ウエハ搬送室１０４ｃを通って結晶化処理
室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２には結晶化
処理室用の基板ヒータ１１３が設けられている。ＣＶＤ
装置２０１で誘電体薄膜が堆積されたウエハは、結晶化
処理装置２０２において熱処理により結晶化される。
【００１３】図８（ａ）〜（ｆ）は、従来のキャパシタ
の形成方法を示す断面工程図である。図８（ａ）に示さ
れる下地基板は、シリコン基板１と、この上に形成され
たシリコン酸化膜２と下地電極３とからなる。下地電極
３には、例えば白金（Ｐｔ）やルテニウム（Ｒｕ）など
の貴金属が用いられる。この下地電極３の上に、ＣＶＤ
法により図８（ｂ）に示される第１層目のＢＳＴ膜４ａ
を形成する。第１層目のＢＳＴ膜４ａの堆積は、ＢＳＴ
の結晶化温度以下の比較的低い温度で行われる。ＢＳＴ
膜の堆積温度は、約４００℃から５００℃である。これ
はＢＳＴ膜４ａが良好な付き周り性をもつようにするた
めである。
の形成方法を示す断面工程図である。図８（ａ）に示さ
れる下地基板は、シリコン基板１と、この上に形成され
たシリコン酸化膜２と下地電極３とからなる。下地電極
３には、例えば白金（Ｐｔ）やルテニウム（Ｒｕ）など
の貴金属が用いられる。この下地電極３の上に、ＣＶＤ
法により図８（ｂ）に示される第１層目のＢＳＴ膜４ａ
を形成する。第１層目のＢＳＴ膜４ａの堆積は、ＢＳＴ
の結晶化温度以下の比較的低い温度で行われる。ＢＳＴ
膜の堆積温度は、約４００℃から５００℃である。これ
はＢＳＴ膜４ａが良好な付き周り性をもつようにするた
めである。
【００１４】またＣＶＤ反応室１０１には酸素やＣＶＤ
原料を気化させた原料ガスが混合して供給されており、
ＣＶＤ反応室１０１の圧力は１００から１５００Ｐａ
（パスカル）に設定されている。原料としては、Ｂａ、
ＳｒおよびＴｉそれぞれのβ−ジケトン系のＤＰＭ化合
物をＴＨＦに溶解させた溶液原料を用いる。第１層目の
ＢＳＴ膜４ａの膜厚は、およそ５から１０ｎｍ程度であ
り、膜表面の形状は非常に平滑である。このようにして
形成されたＢＳＴ膜４ａの構造は、各元素があまり規則
的に配列していない、いわゆるアモルファス状態になっ
ている。従って、このような状態のＢＳＴ膜４ａは一般
に誘電率が低い。
原料を気化させた原料ガスが混合して供給されており、
ＣＶＤ反応室１０１の圧力は１００から１５００Ｐａ
（パスカル）に設定されている。原料としては、Ｂａ、
ＳｒおよびＴｉそれぞれのβ−ジケトン系のＤＰＭ化合
物をＴＨＦに溶解させた溶液原料を用いる。第１層目の
ＢＳＴ膜４ａの膜厚は、およそ５から１０ｎｍ程度であ
り、膜表面の形状は非常に平滑である。このようにして
形成されたＢＳＴ膜４ａの構造は、各元素があまり規則
的に配列していない、いわゆるアモルファス状態になっ
ている。従って、このような状態のＢＳＴ膜４ａは一般
に誘電率が低い。
【００１５】次に、このＢＳＴ膜４ａを結晶化処理装置
２０２を用いて結晶化させることによって、図８（ｃ）
に示されるように結晶化したＢＳＴ膜４ｂを得る。ＢＳ
Ｔの結晶化温度は６５０℃程度であり、ＢＳＴ膜の結晶
化は６００℃から７００℃の間の加熱処理あるいは、上
記の温度に相当するような何らかのエネルギーを膜に与
える処理によって行われる。この段階で、ＢＳＴ膜４ｂ
はペロブスカイト型といわれる結晶構造に変化するた
め、その膜の誘電率がより高くなっている。この上に、
２層目のＢＳＴ膜５ａを所定の膜厚となる厚さだけ上記
と同様のＣＶＤ法を行って形成する。続いて、この２層
目のＢＳＴ層５ａを上記と同様に結晶化処理法を用いて
結晶化させる。このように成膜と結晶化処理とを繰り返
し、所定の膜厚を有する結晶化されたＢＳＴ膜（４ｂ＋
５ｂ）を形成する。そのＢＳＴ膜（４ｂ＋５ｂ）の膜厚
は、２０〜３０ｎｍである。最後に、ＢＳＴ膜５ｂの上
に上部電極６を形成することによって、キャパシタを形
成する。
２０２を用いて結晶化させることによって、図８（ｃ）
に示されるように結晶化したＢＳＴ膜４ｂを得る。ＢＳ
Ｔの結晶化温度は６５０℃程度であり、ＢＳＴ膜の結晶
化は６００℃から７００℃の間の加熱処理あるいは、上
記の温度に相当するような何らかのエネルギーを膜に与
える処理によって行われる。この段階で、ＢＳＴ膜４ｂ
はペロブスカイト型といわれる結晶構造に変化するた
め、その膜の誘電率がより高くなっている。この上に、
２層目のＢＳＴ膜５ａを所定の膜厚となる厚さだけ上記
と同様のＣＶＤ法を行って形成する。続いて、この２層
目のＢＳＴ層５ａを上記と同様に結晶化処理法を用いて
結晶化させる。このように成膜と結晶化処理とを繰り返
し、所定の膜厚を有する結晶化されたＢＳＴ膜（４ｂ＋
５ｂ）を形成する。そのＢＳＴ膜（４ｂ＋５ｂ）の膜厚
は、２０〜３０ｎｍである。最後に、ＢＳＴ膜５ｂの上
に上部電極６を形成することによって、キャパシタを形
成する。
【００１６】以上述べたように、キャパシタのための高
誘電体薄膜の形成には、ＣＶＤ法による成膜工程と結晶
化処理による結晶化工程とを繰り返す多段階処理法が用
いられる。従来の技術では、成膜工程と結晶化工程との
間の工程において、以下の例外を除いては、一方の装置
からウエハを大気中に取り出し他方の装置へと移送して
いた。発明者らの一部が発明した特開平７−２６８６３
４号公報は、請求項１７にランプヒータを有するＣＶＤ
反応室を用いてＢＳＴ膜の形成と結晶化とを同一装置で
行うことを説明している。また、他の発明者らが発明し
た第２５６５２８８号公報は、互いに隣接したＣＶＤ反
応室と、酸素またはオゾンを用いる加熱装置とを用いる
ことが説明されている。
誘電体薄膜の形成には、ＣＶＤ法による成膜工程と結晶
化処理による結晶化工程とを繰り返す多段階処理法が用
いられる。従来の技術では、成膜工程と結晶化工程との
間の工程において、以下の例外を除いては、一方の装置
からウエハを大気中に取り出し他方の装置へと移送して
いた。発明者らの一部が発明した特開平７−２６８６３
４号公報は、請求項１７にランプヒータを有するＣＶＤ
反応室を用いてＢＳＴ膜の形成と結晶化とを同一装置で
行うことを説明している。また、他の発明者らが発明し
た第２５６５２８８号公報は、互いに隣接したＣＶＤ反
応室と、酸素またはオゾンを用いる加熱装置とを用いる
ことが説明されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高誘電
体の誘電体薄膜を形成するために図７（ａ）に示される
ＣＶＤ装置２０１および図７（ｂ）に示される結晶化処
理装置２０２を用いると、次のような問題があることが
わかった。従来よりも電気的特性の良好なキャパシタを
得るためには高誘電体薄膜の膜厚をより薄くする必要が
あるが、その場合にはリーク電流が急激に増加し、良好
な特性の膜が得られない場合があった。
体の誘電体薄膜を形成するために図７（ａ）に示される
ＣＶＤ装置２０１および図７（ｂ）に示される結晶化処
理装置２０２を用いると、次のような問題があることが
わかった。従来よりも電気的特性の良好なキャパシタを
得るためには高誘電体薄膜の膜厚をより薄くする必要が
あるが、その場合にはリーク電流が急激に増加し、良好
な特性の膜が得られない場合があった。
【００１８】この原因を発明者らが調査したところ、誘
電体薄膜において部分的に組成が偏った膜構造の不均一
な部分が存在するためであることがわかった。また、こ
のような膜構造の不均一な部分は、成膜工程と結晶化工
程との間に、一度ウエハを装置から取り出して大気に長
時間さらした場合に顕著であることがわかった。さらに
膜の分析調査を行った結果、このような問題は大気中の
水分に関係していることがわかった。すなわちこのよう
な問題は、アルカリ金属やアルカリ土類金属が本来的に
水分と反応しやすいことに関係している。
電体薄膜において部分的に組成が偏った膜構造の不均一
な部分が存在するためであることがわかった。また、こ
のような膜構造の不均一な部分は、成膜工程と結晶化工
程との間に、一度ウエハを装置から取り出して大気に長
時間さらした場合に顕著であることがわかった。さらに
膜の分析調査を行った結果、このような問題は大気中の
水分に関係していることがわかった。すなわちこのよう
な問題は、アルカリ金属やアルカリ土類金属が本来的に
水分と反応しやすいことに関係している。
【００１９】上記の特許第２５６５２８８号公報は、３
００ｎｍという厚い誘電体膜を形成することを開示して
おり、また併用する結晶化処理の方法として、酸素によ
る６００℃という高い温度での熱処理を前提としてい
る。より膜厚の薄い誘電体膜にこのような高温での熱処
理を行えば酸化の度合いが強すぎるために下地電極３の
特性が劣化してしまう。従って膜厚の薄い誘電体膜形成
のために特許第２５６５２８８号公報に開示される方法
を適用できないことがわかった。さらに特許第２５６５
２８８号公報に示されるようにＣＶＤ反応室と加熱装置
とが隣接していても、ＣＶＤ反応室から加熱装置にウエ
ハを搬送するときに、ＣＶＤ反応室に充満している成膜
ガスが加熱装置内に浸入し、結晶化処理に悪影響を及ぼ
し易い。
００ｎｍという厚い誘電体膜を形成することを開示して
おり、また併用する結晶化処理の方法として、酸素によ
る６００℃という高い温度での熱処理を前提としてい
る。より膜厚の薄い誘電体膜にこのような高温での熱処
理を行えば酸化の度合いが強すぎるために下地電極３の
特性が劣化してしまう。従って膜厚の薄い誘電体膜形成
のために特許第２５６５２８８号公報に開示される方法
を適用できないことがわかった。さらに特許第２５６５
２８８号公報に示されるようにＣＶＤ反応室と加熱装置
とが隣接していても、ＣＶＤ反応室から加熱装置にウエ
ハを搬送するときに、ＣＶＤ反応室に充満している成膜
ガスが加熱装置内に浸入し、結晶化処理に悪影響を及ぼ
し易い。
【００２０】また、特開平７−２６８６３４号公報の請
求項１７に記載されたように成膜と結晶化処理とを同室
で行うと、生産性の点で損失が大きい。その理由は、膜
の結晶化処理の段階において、その直前に成膜に用いて
いた原料ガスが残留していると膜の特性が悪化するの
で、成膜時の原料ガスの影響を無くすために、結晶化処
理の前に長時間真空排気およびガス置換を行う必要があ
る。従って上記の特開平７−２６８６３４号公報の請求
項１７に示される誘電体薄膜の形成方法によると、処理
速度の効率が悪いという問題があった。
求項１７に記載されたように成膜と結晶化処理とを同室
で行うと、生産性の点で損失が大きい。その理由は、膜
の結晶化処理の段階において、その直前に成膜に用いて
いた原料ガスが残留していると膜の特性が悪化するの
で、成膜時の原料ガスの影響を無くすために、結晶化処
理の前に長時間真空排気およびガス置換を行う必要があ
る。従って上記の特開平７−２６８６３４号公報の請求
項１７に示される誘電体薄膜の形成方法によると、処理
速度の効率が悪いという問題があった。
【００２１】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたものであり、高誘電体材料を有するキャパシ
タ誘電体膜のリーク電流密度を大きくせずに、誘電体膜
の薄膜化を行うことができるキャパシタ用誘電体薄膜の
製造方法およびその製造装置を提供することを目的とす
る。
になされたものであり、高誘電体材料を有するキャパシ
タ誘電体膜のリーク電流密度を大きくせずに、誘電体膜
の薄膜化を行うことができるキャパシタ用誘電体薄膜の
製造方法およびその製造装置を提供することを目的とす
る。
【００２２】また本発明は特に、アルカリ金属であるリ
チウムＬｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウム
Ｒｂ、セシウムＣｓ、フランシウムＦｒまたは、アルカ
リ土類金属であるカルシウムＣａ、ストロンチウムＳ
ｒ、バリウムＢａ、ラジウムＲａの内の一以上の元素を
含む誘電体薄膜に関して、その特性が良好な誘電体薄膜
の製造方法およびその製造装置の提供を目的とするもの
である。
チウムＬｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウム
Ｒｂ、セシウムＣｓ、フランシウムＦｒまたは、アルカ
リ土類金属であるカルシウムＣａ、ストロンチウムＳ
ｒ、バリウムＢａ、ラジウムＲａの内の一以上の元素を
含む誘電体薄膜に関して、その特性が良好な誘電体薄膜
の製造方法およびその製造装置の提供を目的とするもの
である。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体薄膜の製
造方法は、第１チャンバにおいて液体ＣＶＤ原料を気化
して得られる原料ガスを用いてウエハ上に誘電体薄膜を
堆積する工程と、前記ウエハを前記第１チャンバから第
２チャンバに搬送する工程と、前記第２チャンバにおい
て熱処理により前記ウエハ上の前記誘電体薄膜を結晶化
する工程とを含む。本発明の誘電体薄膜の製造方法は、
前記搬送工程において、前記第１チャンバと前記第２チ
ャンバとを大気を遮断して接続する試料搬送室を介して
前記ウエハが搬送され、前記試料搬送室は水蒸気分圧が
１Ｐａ以下に制御されていることを特徴とする。
造方法は、第１チャンバにおいて液体ＣＶＤ原料を気化
して得られる原料ガスを用いてウエハ上に誘電体薄膜を
堆積する工程と、前記ウエハを前記第１チャンバから第
２チャンバに搬送する工程と、前記第２チャンバにおい
て熱処理により前記ウエハ上の前記誘電体薄膜を結晶化
する工程とを含む。本発明の誘電体薄膜の製造方法は、
前記搬送工程において、前記第１チャンバと前記第２チ
ャンバとを大気を遮断して接続する試料搬送室を介して
前記ウエハが搬送され、前記試料搬送室は水蒸気分圧が
１Ｐａ以下に制御されていることを特徴とする。
【００２４】搬送工程において、第１チャンバと第２チ
ャンバとを大気を遮断して接続する試料搬送室を介して
ウエハが搬送され、試料搬送室が水蒸気分圧が１Ｐａ以
下に制御されているので、ＣＶＤ法により堆積された誘
電体薄膜が結晶化処理される前に、水と反応して部分的
に不安定な構造になることがない。従って電気的特性の
劣化が抑制された、より薄い誘電体薄膜を製造すること
ができる。
ャンバとを大気を遮断して接続する試料搬送室を介して
ウエハが搬送され、試料搬送室が水蒸気分圧が１Ｐａ以
下に制御されているので、ＣＶＤ法により堆積された誘
電体薄膜が結晶化処理される前に、水と反応して部分的
に不安定な構造になることがない。従って電気的特性の
劣化が抑制された、より薄い誘電体薄膜を製造すること
ができる。
【００２５】前記試料搬送室の全圧が１Ｐａ以下に制御
されていても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が
結晶化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な
構造になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の
劣化を抑制できる。なお、本明細書で「真空」とは約１
Ｐａ以下の圧力の気体で満たされている特定の空間の状
態を示す。
されていても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が
結晶化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な
構造になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の
劣化を抑制できる。なお、本明細書で「真空」とは約１
Ｐａ以下の圧力の気体で満たされている特定の空間の状
態を示す。
【００２６】前記誘電体薄膜の前記結晶化工程がランプ
アニール処理法によって行われ、その加熱条件が、酸素
を含まない雰囲気下においては５００℃以上７００℃以
下の温度であり、酸素雰囲気下においては４００℃以上
５５０℃以下の温度であれば、誘電体薄膜の結晶化処理
を十分進行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊
を防ぐことができる。
アニール処理法によって行われ、その加熱条件が、酸素
を含まない雰囲気下においては５００℃以上７００℃以
下の温度であり、酸素雰囲気下においては４００℃以上
５５０℃以下の温度であれば、誘電体薄膜の結晶化処理
を十分進行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊
を防ぐことができる。
【００２７】前記誘電体薄膜の前記結晶化工程が酸素プ
ラズマ加熱処理法によって行われ、その温度範囲が５０
０℃以下であれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐこ
とができる。
ラズマ加熱処理法によって行われ、その温度範囲が５０
０℃以下であれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐこ
とができる。
【００２８】前記誘電体薄膜の結晶化工程がオゾン加熱
処理法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下で
あれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができ
る。
処理法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下で
あれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができ
る。
【００２９】前記誘電体薄膜の結晶化工程が少なくとも
第１結晶化工程および第２結晶化工程を有し、前記第１
結晶化工程および第２結晶化工程が、（１）加熱条件
が、酸素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７
００℃以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４０
０℃以上５５０℃以下の温度であるランプアニール処理
法と、（２）温度範囲が５００℃以下である酸素プラズ
マ加熱処理法と、（３）温度範囲が５００℃以下である
オゾン加熱処理法とのうちから選択されるそれぞれ異な
る熱処理方法によって行われれば、誘電体薄膜の結晶化
処理をより確実に進行させるとともに、誘電体薄膜の構
造的な破壊を防ぐことができる。
第１結晶化工程および第２結晶化工程を有し、前記第１
結晶化工程および第２結晶化工程が、（１）加熱条件
が、酸素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７
００℃以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４０
０℃以上５５０℃以下の温度であるランプアニール処理
法と、（２）温度範囲が５００℃以下である酸素プラズ
マ加熱処理法と、（３）温度範囲が５００℃以下である
オゾン加熱処理法とのうちから選択されるそれぞれ異な
る熱処理方法によって行われれば、誘電体薄膜の結晶化
処理をより確実に進行させるとともに、誘電体薄膜の構
造的な破壊を防ぐことができる。
【００３０】前記ＣＶＤ法が、有機金属化合物を有機溶
剤に溶解させた溶液および液状の有機金属化合物から選
ばれた１つ以上の液体原料からなるＣＶＤ原料を用いる
ＣＶＤ法であって、前記有機金属化合物は、リチウムＬ
ｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セ
シウムＣｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金
属のグループおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウム
Ｓｒ、バリウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカ
リ土類金属のグループから選択される少なくとも１つの
元素を含むことが好ましい。
剤に溶解させた溶液および液状の有機金属化合物から選
ばれた１つ以上の液体原料からなるＣＶＤ原料を用いる
ＣＶＤ法であって、前記有機金属化合物は、リチウムＬ
ｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セ
シウムＣｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金
属のグループおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウム
Ｓｒ、バリウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカ
リ土類金属のグループから選択される少なくとも１つの
元素を含むことが好ましい。
【００３１】本発明の誘電体薄膜製造装置は、有機金属
化合物を有機溶剤に溶解させた溶液および液状の有機金
属化合物から選ばれた１以上の液体からなるＣＶＤ原料
を用いて誘電体薄膜を堆積するＣＶＤ反応室と、前記誘
電体薄膜を結晶化するための結晶化処理室とを有する誘
電体薄膜製造装置であって、前記ＣＶＤ反応室と前記結
晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断して接続
され、前記試料搬送室は水蒸気の分圧が１Ｐａ以下に制
御可能であることを特徴とする。
化合物を有機溶剤に溶解させた溶液および液状の有機金
属化合物から選ばれた１以上の液体からなるＣＶＤ原料
を用いて誘電体薄膜を堆積するＣＶＤ反応室と、前記誘
電体薄膜を結晶化するための結晶化処理室とを有する誘
電体薄膜製造装置であって、前記ＣＶＤ反応室と前記結
晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断して接続
され、前記試料搬送室は水蒸気の分圧が１Ｐａ以下に制
御可能であることを特徴とする。
【００３２】ＣＶＤ反応室と結晶化処理室とが試料搬送
室を介して大気を遮断して接続され、試料搬送室の水蒸
気分圧が１Ｐａ以下に制御可能であるので、ＣＶＤ法に
より堆積された誘電体薄膜が結晶化処理される前に、水
分と反応して部分的に不安定な構造になることがない。
従って電気的特性の劣化が抑制された、より薄い誘電体
薄膜を製造することができる。また、ＣＶＤ反応室と結
晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断して接続
されているので、ＣＶＤ反応室に充満している成膜ガス
が結晶化処理室内に浸入することがない。従って、結晶
化処理室を汚染することがない。また、結晶化処理室か
ら成膜ガスを真空排気する必要がないので、迅速に誘電
体薄膜を製造できる。
室を介して大気を遮断して接続され、試料搬送室の水蒸
気分圧が１Ｐａ以下に制御可能であるので、ＣＶＤ法に
より堆積された誘電体薄膜が結晶化処理される前に、水
分と反応して部分的に不安定な構造になることがない。
従って電気的特性の劣化が抑制された、より薄い誘電体
薄膜を製造することができる。また、ＣＶＤ反応室と結
晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断して接続
されているので、ＣＶＤ反応室に充満している成膜ガス
が結晶化処理室内に浸入することがない。従って、結晶
化処理室を汚染することがない。また、結晶化処理室か
ら成膜ガスを真空排気する必要がないので、迅速に誘電
体薄膜を製造できる。
【００３３】前記試料搬送室の全圧が１Ｐａ以下に制御
可能であっても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜
が結晶化処理される前に、水と反応して部分的に不安定
な構造になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性
の劣化を抑制できる。
可能であっても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜
が結晶化処理される前に、水と反応して部分的に不安定
な構造になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性
の劣化を抑制できる。
【００３４】前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室がラン
プアニール装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化す
ることができる。
プアニール装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化す
ることができる。
【００３５】前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室が酸素
プラズマ加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化
することができる。
プラズマ加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化
することができる。
【００３６】前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室がオゾ
ン加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化するこ
とができる。
ン加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化するこ
とができる。
【００３７】前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室がラン
プアニール装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加
熱装置のうち２つ以上の機能を併せ持つ装置であれば、
誘電体薄膜をより確実に結晶化することができる。
プアニール装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加
熱装置のうち２つ以上の機能を併せ持つ装置であれば、
誘電体薄膜をより確実に結晶化することができる。
【００３８】前記有機金属化合物は、リチウムＬｉ、ナ
トリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウム
ＣｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグ
ループおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、
バリウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類
金属のグループから選択される少なくとも１つの元素を
含むことが好ましい。
トリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウム
ＣｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグ
ループおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、
バリウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類
金属のグループから選択される少なくとも１つの元素を
含むことが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の誘電体薄膜の製
造装置２００の概念図を示す。本発明の誘電体薄膜の製
造装置２００は図１に示されるように、ＣＶＤ反応室
（第１チャンバ）１０１と、結晶化処理室（第２チャン
バ）１０２と、試料搬送室１０４ａとを有する。本発明
の誘電体薄膜の製造装置２００は、ＣＶＤ反応室１０１
と結晶化処理室１０２とが、試料搬送室１０４ａを介し
て大気を遮断して接続されており、試料搬送室１０４ａ
内部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御可能であることに
特徴を有する。
造装置２００の概念図を示す。本発明の誘電体薄膜の製
造装置２００は図１に示されるように、ＣＶＤ反応室
（第１チャンバ）１０１と、結晶化処理室（第２チャン
バ）１０２と、試料搬送室１０４ａとを有する。本発明
の誘電体薄膜の製造装置２００は、ＣＶＤ反応室１０１
と結晶化処理室１０２とが、試料搬送室１０４ａを介し
て大気を遮断して接続されており、試料搬送室１０４ａ
内部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御可能であることに
特徴を有する。
【００４０】図１を参照して本発明の誘電体薄膜の製造
方法を説明する。ＣＶＤ反応室１０１において、ＣＶＤ
原料を気化して得られた原料ガスを用いて、ウエハ１１
０上に誘電体薄膜が堆積される。ＣＶＤ原料は、有機金
属化合物を有機溶剤に溶解させた溶液および液状の有機
金属化合物から選ばれた１以上の液体からなる。誘電体
薄膜が堆積されたウエハ１１０は試料搬送室１０４ａを
介して結晶化処理室１０２に搬送される。
方法を説明する。ＣＶＤ反応室１０１において、ＣＶＤ
原料を気化して得られた原料ガスを用いて、ウエハ１１
０上に誘電体薄膜が堆積される。ＣＶＤ原料は、有機金
属化合物を有機溶剤に溶解させた溶液および液状の有機
金属化合物から選ばれた１以上の液体からなる。誘電体
薄膜が堆積されたウエハ１１０は試料搬送室１０４ａを
介して結晶化処理室１０２に搬送される。
【００４１】試料搬送室１０４ａはＣＶＤ反応室１０１
と結晶化処理室１０２とを大気を遮断して接続してお
り、試料搬送室１０４ａ内部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下
に制御されているので、ＣＶＤ反応室１０１から結晶化
処理室１０２にウエハ１１０を搬送するときに、ウエハ
上の誘電体薄膜が大気にさらされることがない。試料搬
送室１０４ａから結晶化処理室１０２に搬送されたウエ
ハ１１０上の誘電体薄膜は、結晶化処理室１０２におい
て熱処理により結晶化される。
と結晶化処理室１０２とを大気を遮断して接続してお
り、試料搬送室１０４ａ内部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下
に制御されているので、ＣＶＤ反応室１０１から結晶化
処理室１０２にウエハ１１０を搬送するときに、ウエハ
上の誘電体薄膜が大気にさらされることがない。試料搬
送室１０４ａから結晶化処理室１０２に搬送されたウエ
ハ１１０上の誘電体薄膜は、結晶化処理室１０２におい
て熱処理により結晶化される。
【００４２】上述のように本発明によると、試料搬送室
１０４ａはＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２と
を大気を遮断して接続しており、試料搬送室１０４ａ内
部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御されているので、Ｃ
ＶＤ反応室１０１においてウエハ１１０上に堆積された
誘電体薄膜が結晶化処理室１０２で結晶化処理される前
に、水分（特に大気中の水分）と反応することを防ぐこ
とができる。従って誘電体薄膜が部分的に不安定な構造
になることがない。結果として誘電体薄膜およびこれを
用いて形成されるキャパシタの電気特性の劣化を防ぐこ
とができる。また、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室
１０２とが試料搬送室１０４ａを介して接続しているの
で、ＣＶＤ反応室１０１内の原料ガスが結晶化処理室１
０２内に浸入し、結晶化処理室１０２を汚染することが
ない。
１０４ａはＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２と
を大気を遮断して接続しており、試料搬送室１０４ａ内
部の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御されているので、Ｃ
ＶＤ反応室１０１においてウエハ１１０上に堆積された
誘電体薄膜が結晶化処理室１０２で結晶化処理される前
に、水分（特に大気中の水分）と反応することを防ぐこ
とができる。従って誘電体薄膜が部分的に不安定な構造
になることがない。結果として誘電体薄膜およびこれを
用いて形成されるキャパシタの電気特性の劣化を防ぐこ
とができる。また、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室
１０２とが試料搬送室１０４ａを介して接続しているの
で、ＣＶＤ反応室１０１内の原料ガスが結晶化処理室１
０２内に浸入し、結晶化処理室１０２を汚染することが
ない。
【００４３】以下に図１に示される誘電体薄膜の製造装
置２００について詳細に説明する。以下の説明は例えば
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3（以下、ＢＳＴとする）誘電体
薄膜をウエハ１１０上に形成させる場合に関する。
置２００について詳細に説明する。以下の説明は例えば
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3（以下、ＢＳＴとする）誘電体
薄膜をウエハ１１０上に形成させる場合に関する。
【００４４】有機金属化合物Ｂａ（ＤＰＭ）2、Ｓｒ
（ＤＰＭ）2およびＴｉ（ｉＰｒＯ）2（ＤＰＭ）2を有
機溶媒ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解させて液体
ＣＶＤ原料を作成し、このＣＶＤ原料を気化させる。気
化された原料ガスはＣＶＤ反応室１０１に供給される。
例えばシリコンからなるウエハ１１０は、誘電体薄膜の
製造装置２００に設けられ得るロードロック室１０３の
ウエハ導入部ゲートバルブ１０８から装置２００内部に
導入される。装置２００内部に導入されたウエハ１１０
は例えば、試料搬送室１０４ａに設けられたウエハ用ロ
ボットアーム１１１などの手段により、ロードロック室
側バルブ１０７から試料搬送室１０４ａを通ってＣＶＤ
反応室側ゲートバルブ１０５よりＣＶＤ反応室１０１に
搬送される。
（ＤＰＭ）2およびＴｉ（ｉＰｒＯ）2（ＤＰＭ）2を有
機溶媒ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解させて液体
ＣＶＤ原料を作成し、このＣＶＤ原料を気化させる。気
化された原料ガスはＣＶＤ反応室１０１に供給される。
例えばシリコンからなるウエハ１１０は、誘電体薄膜の
製造装置２００に設けられ得るロードロック室１０３の
ウエハ導入部ゲートバルブ１０８から装置２００内部に
導入される。装置２００内部に導入されたウエハ１１０
は例えば、試料搬送室１０４ａに設けられたウエハ用ロ
ボットアーム１１１などの手段により、ロードロック室
側バルブ１０７から試料搬送室１０４ａを通ってＣＶＤ
反応室側ゲートバルブ１０５よりＣＶＤ反応室１０１に
搬送される。
【００４５】ＣＶＤ反応室１０１に設けられ得る基板ヒ
ータ１１２によりウエハを加熱し、例えば反応性ガスと
して酸化剤であるＯ2のもとに上記原料ガスの化学反応
を進行させてＢＳＴ薄膜をウエハ１１０上に堆積する。
側壁加熱ヒータ１１４によりＣＶＤ反応室１０１の温度
調節が行われ得る。以上のようにしてＣＶＤ反応室１０
１においてウエハ１１０上に誘電体薄膜が堆積される。
なお特に説明しないがＣＶＤ反応室１０１は、特開平７
−２６８６３４号公報に示されているように適宜、液体
原料供給装置、液体原料加熱気化装置、気化ガス分散
器、加熱反応室、および真空排気装置など（不図示）を
有する。
ータ１１２によりウエハを加熱し、例えば反応性ガスと
して酸化剤であるＯ2のもとに上記原料ガスの化学反応
を進行させてＢＳＴ薄膜をウエハ１１０上に堆積する。
側壁加熱ヒータ１１４によりＣＶＤ反応室１０１の温度
調節が行われ得る。以上のようにしてＣＶＤ反応室１０
１においてウエハ１１０上に誘電体薄膜が堆積される。
なお特に説明しないがＣＶＤ反応室１０１は、特開平７
−２６８６３４号公報に示されているように適宜、液体
原料供給装置、液体原料加熱気化装置、気化ガス分散
器、加熱反応室、および真空排気装置など（不図示）を
有する。
【００４６】ＣＶＤ反応室１０１においてウエハ１１０
上に堆積された誘電体薄膜はアモルファス状態であるの
で、これを結晶化するためにウエハ１１０を結晶化処理
室１０２に搬送する。ＣＶＤ反応室１０１から結晶化処
理室１０２への搬送はウエハ搬送室１０４ａを介して行
われる。
上に堆積された誘電体薄膜はアモルファス状態であるの
で、これを結晶化するためにウエハ１１０を結晶化処理
室１０２に搬送する。ＣＶＤ反応室１０１から結晶化処
理室１０２への搬送はウエハ搬送室１０４ａを介して行
われる。
【００４７】以下にＣＶＤ反応室１０１から結晶化処理
室１０２への搬送について説明する。まずＣＶＤ反応室
側ゲートバルブ１０５が開けられて、ウエハ１１０はウ
エハ用ロボットアーム１１１によりＣＶＤ反応室１０１
からウエハ搬送室１０４ａに搬送される。ウエハ搬送室
１０４ａは、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２
とを大気を遮断して接続しており、ウエハ搬送室１０４
ａ内の水蒸気分圧は１Ｐａ以下に制御されている。従っ
て搬送中のアモルファス状態の誘電体薄膜が水分にさら
されることがないので、上記薄膜が水と反応を起こすこ
とがない。
室１０２への搬送について説明する。まずＣＶＤ反応室
側ゲートバルブ１０５が開けられて、ウエハ１１０はウ
エハ用ロボットアーム１１１によりＣＶＤ反応室１０１
からウエハ搬送室１０４ａに搬送される。ウエハ搬送室
１０４ａは、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２
とを大気を遮断して接続しており、ウエハ搬送室１０４
ａ内の水蒸気分圧は１Ｐａ以下に制御されている。従っ
て搬送中のアモルファス状態の誘電体薄膜が水分にさら
されることがないので、上記薄膜が水と反応を起こすこ
とがない。
【００４８】ウエハ搬送室１０４ａは例えば適宜真空排
気機構（不図示）を有し、真空状態（全圧１Ｐａ以下）
にされてもよい。あるいはウエハ搬送室１０４ａはガス
導入機構（不図示）をさらに有し、真空排気機構によっ
て排気された後に、水蒸気分圧が１Ｐａ以下である所望
の気体（例えば窒素のような不活性ガス）に置換されて
いてもよい。
気機構（不図示）を有し、真空状態（全圧１Ｐａ以下）
にされてもよい。あるいはウエハ搬送室１０４ａはガス
導入機構（不図示）をさらに有し、真空排気機構によっ
て排気された後に、水蒸気分圧が１Ｐａ以下である所望
の気体（例えば窒素のような不活性ガス）に置換されて
いてもよい。
【００４９】次に結晶化処理室側ゲートバルブ１０６が
開けられて、ウエハ１１０はアーム１１１によりウエハ
搬送室１０４ａから結晶化処理室１０２に搬送される。
このとき、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２と
が上記ウエハ搬送室１０４ａを介して接続されているの
で、液体ＣＶＤ原料を気化して得られた原料ガスがＣＶ
Ｄ反応室１０１から結晶化処理室１０２に浸入すること
がなく、結晶化処理室１０２が汚染されない。従って結
晶化処理室１０２を真空排気およびガス置換する必要が
ないので、製造工程を短縮できる。上記原料ガスを結晶
化処理室１０２から排気するために処理室１０２を真空
排気およびガス置換するには長時間（例えば１０分）か
かるが、本発明のように試料搬送室における試料の搬送
は例えば１０秒程度の短時間で行うことができる。結晶
化処理室１０２においてウエハ１１０上の誘電体薄膜は
熱処理により結晶化される。熱処理は例えばランプアニ
ール処理法、酸素プラズマ処理法またはオゾン加熱処理
法により行われる。結晶化処理室１０２は上記様々な結
晶化処理方法に応じた設備（不図示）が適宜具備されて
いる。
開けられて、ウエハ１１０はアーム１１１によりウエハ
搬送室１０４ａから結晶化処理室１０２に搬送される。
このとき、ＣＶＤ反応室１０１と結晶化処理室１０２と
が上記ウエハ搬送室１０４ａを介して接続されているの
で、液体ＣＶＤ原料を気化して得られた原料ガスがＣＶ
Ｄ反応室１０１から結晶化処理室１０２に浸入すること
がなく、結晶化処理室１０２が汚染されない。従って結
晶化処理室１０２を真空排気およびガス置換する必要が
ないので、製造工程を短縮できる。上記原料ガスを結晶
化処理室１０２から排気するために処理室１０２を真空
排気およびガス置換するには長時間（例えば１０分）か
かるが、本発明のように試料搬送室における試料の搬送
は例えば１０秒程度の短時間で行うことができる。結晶
化処理室１０２においてウエハ１１０上の誘電体薄膜は
熱処理により結晶化される。熱処理は例えばランプアニ
ール処理法、酸素プラズマ処理法またはオゾン加熱処理
法により行われる。結晶化処理室１０２は上記様々な結
晶化処理方法に応じた設備（不図示）が適宜具備されて
いる。
【００５０】以下実施の形態において本発明をさらに具
体的に説明する。なお、以下に説明する実施の形態にお
いては、上記の説明と同様にＣＶＤ膜の原料として有機
金属化合物Ｂａ（ＤＰＭ）2、Ｓｒ（ＤＰＭ）2およびＴ
ｉ（ｉＰｒＯ）2（ＤＰＭ）2を用い、これらを溶解する
有機溶媒としてＴＨＦを用いた。また反応性ガスとして
酸化剤であるＯ2を用いた。以上の原料を用いてＢＳＴ
膜をウエハ上に堆積し、結晶化させた。さらに、ＢＳＴ
膜上部に上部電極箔を形成して、ＢＳＴキャパシタを作
製した。発明者らは下記に説明する各実施形態において
作製されたＢＳＴキャパシタの電気的特性を評価した。
体的に説明する。なお、以下に説明する実施の形態にお
いては、上記の説明と同様にＣＶＤ膜の原料として有機
金属化合物Ｂａ（ＤＰＭ）2、Ｓｒ（ＤＰＭ）2およびＴ
ｉ（ｉＰｒＯ）2（ＤＰＭ）2を用い、これらを溶解する
有機溶媒としてＴＨＦを用いた。また反応性ガスとして
酸化剤であるＯ2を用いた。以上の原料を用いてＢＳＴ
膜をウエハ上に堆積し、結晶化させた。さらに、ＢＳＴ
膜上部に上部電極箔を形成して、ＢＳＴキャパシタを作
製した。発明者らは下記に説明する各実施形態において
作製されたＢＳＴキャパシタの電気的特性を評価した。
【００５１】実施の形態１．図２（ａ）〜（ｆ）は、実
施の形態１におけるＢＳＴキャパシタ１０の作製工程を
示す模式図である。
施の形態１におけるＢＳＴキャパシタ１０の作製工程を
示す模式図である。
【００５２】図２（ａ）に示される下地電極３は、一般
的にシリコン基板１上にＣＶＤ法や熱酸化法などの方法
によってシリコン酸化膜２を形成した後に、例えばスパ
ッタ法またはＣＶＤ法により金属膜を堆積させて作製さ
れる。本実施形態では例えば、プラズマ酸化法によって
形成されたシリコン酸化膜２付きのシリコン基板１上
に、スパッタ法で膜厚約１００ｎｍのルテニウム膜を堆
積させて下地電極３を形成した。
的にシリコン基板１上にＣＶＤ法や熱酸化法などの方法
によってシリコン酸化膜２を形成した後に、例えばスパ
ッタ法またはＣＶＤ法により金属膜を堆積させて作製さ
れる。本実施形態では例えば、プラズマ酸化法によって
形成されたシリコン酸化膜２付きのシリコン基板１上
に、スパッタ法で膜厚約１００ｎｍのルテニウム膜を堆
積させて下地電極３を形成した。
【００５３】次に図２（ｂ）に示されるように、下地電
極３上に第１層目のＢＳＴ膜４ａを堆積させる。第１層
目のＢＳＴ膜４ａの成膜については、基板１の温度を４
５０℃に設定し、ＣＶＤ反応室１０１内の圧力を６６５
Ｐａに設定し、形成させる膜の組成が（Ｂａ＋Ｓｒ）／
Ｔｉの比で表した場合に０．８〜１．０に調整されるよ
うな原料流量比の条件をそれぞれ用いた。このような条
件のもとにＣＶＤ法により、第１層目のＢＳＴ膜４ａを
形成した。第１層目のＢＳＴ膜４ａの膜厚は約１０ｎｍ
とした。
極３上に第１層目のＢＳＴ膜４ａを堆積させる。第１層
目のＢＳＴ膜４ａの成膜については、基板１の温度を４
５０℃に設定し、ＣＶＤ反応室１０１内の圧力を６６５
Ｐａに設定し、形成させる膜の組成が（Ｂａ＋Ｓｒ）／
Ｔｉの比で表した場合に０．８〜１．０に調整されるよ
うな原料流量比の条件をそれぞれ用いた。このような条
件のもとにＣＶＤ法により、第１層目のＢＳＴ膜４ａを
形成した。第１層目のＢＳＴ膜４ａの膜厚は約１０ｎｍ
とした。
【００５４】上記のようにＢＳＴ膜４ａを堆積した場
合、ＢＳＴ膜４ａの表面形状は平滑になるが、成膜温度
がＢＳＴの結晶化温度に満たないために、ＢＳＴ膜４ａ
は不規則な原子配列構造を有するアモルファス状態とな
る。従ってＢＳＴ膜４ａは、結晶状態のように各原子が
周期的に配置されていないので、全体としては均一な組
成となっていても局所的にみれば元素が偏った領域が少
なからず存在し、誘電率が低い。
合、ＢＳＴ膜４ａの表面形状は平滑になるが、成膜温度
がＢＳＴの結晶化温度に満たないために、ＢＳＴ膜４ａ
は不規則な原子配列構造を有するアモルファス状態とな
る。従ってＢＳＴ膜４ａは、結晶状態のように各原子が
周期的に配置されていないので、全体としては均一な組
成となっていても局所的にみれば元素が偏った領域が少
なからず存在し、誘電率が低い。
【００５５】ＣＶＤ反応室１０１内においてＢＳＴ膜４
ａが堆積された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通っ
て結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０
２において、ＢＳＴ膜４ａを結晶化するために結晶化処
理が行われる。結晶化処理にはそれぞれの試料に対し
て、真空中でのランプアニール法、窒素雰囲気中でのラ
ンプアニール法、および、酸素雰囲気中でのランプアニ
ール法を用いた。ランプアニールの条件としてはいずれ
も、加熱温度は６５０℃、加熱時間は１分とした。ラン
プアニールによって、ＢＳＴ膜は結晶化すると同時に不
純物成分である炭素などが除去される。従って、緻密で
誘電率が高いＢＳＴ膜４ｃ（図２（ｃ）参照）が得られ
る。
ａが堆積された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通っ
て結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０
２において、ＢＳＴ膜４ａを結晶化するために結晶化処
理が行われる。結晶化処理にはそれぞれの試料に対し
て、真空中でのランプアニール法、窒素雰囲気中でのラ
ンプアニール法、および、酸素雰囲気中でのランプアニ
ール法を用いた。ランプアニールの条件としてはいずれ
も、加熱温度は６５０℃、加熱時間は１分とした。ラン
プアニールによって、ＢＳＴ膜は結晶化すると同時に不
純物成分である炭素などが除去される。従って、緻密で
誘電率が高いＢＳＴ膜４ｃ（図２（ｃ）参照）が得られ
る。
【００５６】結晶化処理室１０２内において結晶化処理
された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通ってＣＶＤ
反応室１０１に搬送される。ＣＶＤ反応室１０１におい
て、第２層目のＢＳＴ膜５ａが堆積される（図２（ｄ）
参照）。ＣＶＤの条件は第１層目のＢＳＴ膜４ａの成膜
条件と同様とし、膜厚については約１２ｎｍとした。こ
のように２段階の成膜工程で形成したＢＳＴ膜の厚さは
合計２２ｎｍとなる。比較のために１段階でＢＳＴ膜を
２２ｎｍの厚さだけ堆積したところ、ＢＳＴ膜表面の荒
れが生じた。従って上記のように第１層目のＢＳＴ膜と
第２層目のＢＳＴ膜とに分けてＢＳＴ膜を形成する２段
階成膜法を使用する方がＢＳＴ膜をより平滑に形成でき
ることがわかった。
された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通ってＣＶＤ
反応室１０１に搬送される。ＣＶＤ反応室１０１におい
て、第２層目のＢＳＴ膜５ａが堆積される（図２（ｄ）
参照）。ＣＶＤの条件は第１層目のＢＳＴ膜４ａの成膜
条件と同様とし、膜厚については約１２ｎｍとした。こ
のように２段階の成膜工程で形成したＢＳＴ膜の厚さは
合計２２ｎｍとなる。比較のために１段階でＢＳＴ膜を
２２ｎｍの厚さだけ堆積したところ、ＢＳＴ膜表面の荒
れが生じた。従って上記のように第１層目のＢＳＴ膜と
第２層目のＢＳＴ膜とに分けてＢＳＴ膜を形成する２段
階成膜法を使用する方がＢＳＴ膜をより平滑に形成でき
ることがわかった。
【００５７】ＣＶＤ反応室１０１内においてＢＳＴ膜５
ａが堆積された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通っ
て再び結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室
１０２において、第２層目のＢＳＴ膜５ａを結晶化させ
るために再び結晶化処理が行われる。第２層目のＢＳＴ
膜５ａの結晶化処理には第１層目のＢＳＴ膜４ａの結晶
化処理と同様にそれぞれの試料に対して３種類のランプ
アニール法を用いた。ランプアニールによって、第２層
目のＢＳＴ膜５ａも結晶化すると同時に不純物成分であ
る炭素などが除去される。その結果、緻密で誘電率が高
く、かつリーク電流の小さなＢＳＴ膜５ｃが得られる
（図２（ｅ）参照）。
ａが堆積された試料は、次に試料搬送室１０４ａを通っ
て再び結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室
１０２において、第２層目のＢＳＴ膜５ａを結晶化させ
るために再び結晶化処理が行われる。第２層目のＢＳＴ
膜５ａの結晶化処理には第１層目のＢＳＴ膜４ａの結晶
化処理と同様にそれぞれの試料に対して３種類のランプ
アニール法を用いた。ランプアニールによって、第２層
目のＢＳＴ膜５ａも結晶化すると同時に不純物成分であ
る炭素などが除去される。その結果、緻密で誘電率が高
く、かつリーク電流の小さなＢＳＴ膜５ｃが得られる
（図２（ｅ）参照）。
【００５８】上記のような各工程の条件を用いて、ＣＶ
Ｄ反応室１０１におけるＢＳＴ膜の堆積工程と、試料搬
送室１０４ａにおける搬送工程と、結晶化処理室１０２
における結晶化処理工程とを行い、さらにＢＳＴ膜５ｃ
の上に上部電極６を設けて図２（ｆ）に示されるＢＳＴ
キャパシタ１０を作製した。以下、結晶化処理に真空中
でのランプアニール法、窒素雰囲気中でのランプアニー
ル法、および酸素雰囲気中でのランプアニール法を用い
て作製されたキャパシタ１０の電気的特性の測定結果を
説明する。
Ｄ反応室１０１におけるＢＳＴ膜の堆積工程と、試料搬
送室１０４ａにおける搬送工程と、結晶化処理室１０２
における結晶化処理工程とを行い、さらにＢＳＴ膜５ｃ
の上に上部電極６を設けて図２（ｆ）に示されるＢＳＴ
キャパシタ１０を作製した。以下、結晶化処理に真空中
でのランプアニール法、窒素雰囲気中でのランプアニー
ル法、および酸素雰囲気中でのランプアニール法を用い
て作製されたキャパシタ１０の電気的特性の測定結果を
説明する。
【００５９】本実施形態１においては、ＣＶＤ反応室１
０１と結晶化処理室１０２とを大気を遮断して接続する
試料搬送室１０４ａが真空（例えば０．２Ｐａ）にされ
ており、誘電体薄膜堆積工程と結晶化処理工程とが大気
にさらされることなく、連続的に行われる（以下、連続
処理工程と称する）。このような製造方法により作製さ
れたＢＳＴキャパシタ１０の電気特性を下記の表１に示
す。
０１と結晶化処理室１０２とを大気を遮断して接続する
試料搬送室１０４ａが真空（例えば０．２Ｐａ）にされ
ており、誘電体薄膜堆積工程と結晶化処理工程とが大気
にさらされることなく、連続的に行われる（以下、連続
処理工程と称する）。このような製造方法により作製さ
れたＢＳＴキャパシタ１０の電気特性を下記の表１に示
す。
【００６０】比較例として（１）ＢＳＴ膜の堆積工程と
結晶化工程との間の試料搬送を毎回大気にさらして行っ
て（以下個別処理工程と称する）、作製されたＢＳＴキ
ャパシタの電気特性および、（２）上記（１）と同様に
個別処理工程を行い、ＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化工程
との間の試料搬送において、１時間程度の長時間にわた
って試料を大気にさらし、作製されたＢＳＴキャパシタ
の電気特性も合わせて表１に示す。なお表１は結晶化処
理工程に真空中ランプアニール法を使用して作製された
誘電体薄膜を有するキャパシタの電気特性を示す。
結晶化工程との間の試料搬送を毎回大気にさらして行っ
て（以下個別処理工程と称する）、作製されたＢＳＴキ
ャパシタの電気特性および、（２）上記（１）と同様に
個別処理工程を行い、ＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化工程
との間の試料搬送において、１時間程度の長時間にわた
って試料を大気にさらし、作製されたＢＳＴキャパシタ
の電気特性も合わせて表１に示す。なお表１は結晶化処
理工程に真空中ランプアニール法を使用して作製された
誘電体薄膜を有するキャパシタの電気特性を示す。
【表１】
【００６１】表１に示されるように、結晶化処理工程に
おいて真空中でのランプアニール処理を用い、各工程間
で大気にさらすことなく連続処理によって作製したＢＳ
Ｔキャパシタの電気特性は、シリコン酸化膜の場合に等
価となる膜厚（酸化膜換算膜厚：ｔeq）の平均値が０．
４５ｎｍ、平均のリーク電流密度（ただし不良品を除
く）が５×１０-8Ａ／ｃｍ2であった。また、作製され
た５０個のキャパシタについてリーク電流が過多となら
ずに使用可能な良品のキャパシタ数を全体数５０で割っ
て歩留まり率を算出したところ９６％であった。
おいて真空中でのランプアニール処理を用い、各工程間
で大気にさらすことなく連続処理によって作製したＢＳ
Ｔキャパシタの電気特性は、シリコン酸化膜の場合に等
価となる膜厚（酸化膜換算膜厚：ｔeq）の平均値が０．
４５ｎｍ、平均のリーク電流密度（ただし不良品を除
く）が５×１０-8Ａ／ｃｍ2であった。また、作製され
た５０個のキャパシタについてリーク電流が過多となら
ずに使用可能な良品のキャパシタ数を全体数５０で割っ
て歩留まり率を算出したところ９６％であった。
【００６２】これに対して膜堆積工程と結晶化工程との
間に毎回大気にさらす個別処理工程によって作製された
ＢＳＴキャパシタの場合には、ｔeqの平均値が０．５ｎ
ｍ、平均のリーク電流密度が５×１０-7Ａ／ｃｍ2、歩
留まり率は５０％であった。また、個別処理工程におい
て膜堆積工程と結晶化工程との間で大気に１時間程度さ
らして作製されたＢＳＴキャパシタの場合には、ｔeqが
０．６ｎｍ、平均リーク電流が８×１０-7Ａ／ｃｍ2、
歩留まり率が３２％であった。
間に毎回大気にさらす個別処理工程によって作製された
ＢＳＴキャパシタの場合には、ｔeqの平均値が０．５ｎ
ｍ、平均のリーク電流密度が５×１０-7Ａ／ｃｍ2、歩
留まり率は５０％であった。また、個別処理工程におい
て膜堆積工程と結晶化工程との間で大気に１時間程度さ
らして作製されたＢＳＴキャパシタの場合には、ｔeqが
０．６ｎｍ、平均リーク電流が８×１０-7Ａ／ｃｍ2、
歩留まり率が３２％であった。
【００６３】従って表１によると、結晶化処理工程にお
いて真空中でのランプアニール処理を用い、連続処理工
程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性は、個
別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの電気特
性と比較して、非常に良好であることが分かる。
いて真空中でのランプアニール処理を用い、連続処理工
程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性は、個
別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの電気特
性と比較して、非常に良好であることが分かる。
【００６４】また、結晶化処理方法に真空中ランプアニ
ール法を使用した場合に、その熱処理温度を約４００℃
〜７５０℃まで変化させて、歩留まり率を算出した結果
を表２に示す。表２の歩留まり率は表１における歩留ま
り率と同様に算出した。
ール法を使用した場合に、その熱処理温度を約４００℃
〜７５０℃まで変化させて、歩留まり率を算出した結果
を表２に示す。表２の歩留まり率は表１における歩留ま
り率と同様に算出した。
【表２】 表２によると、真空中ランプアニール法における結晶化
処理温度は約５００℃〜７００℃が好ましいことが分か
る。
処理温度は約５００℃〜７００℃が好ましいことが分か
る。
【００６５】表３に結晶化処理工程に窒素雰囲気中での
ランプアニールを使用して作製された誘電体薄膜を有す
るキャパシタの電気特性を示す。表１と同様に比較例の
キャパシタの電気特性も合わせて表１に示す。
ランプアニールを使用して作製された誘電体薄膜を有す
るキャパシタの電気特性を示す。表１と同様に比較例の
キャパシタの電気特性も合わせて表１に示す。
【表３】
【００６６】表３によると、結晶化処理工程において窒
素雰囲気中でのランプアニール処理を用いた場合、真空
中のランプアニール処理を用いた場合と同様に、連続処
理工程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性
は、個別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの
電気特性と比較して、非常に良好であることが分かる。
素雰囲気中でのランプアニール処理を用いた場合、真空
中のランプアニール処理を用いた場合と同様に、連続処
理工程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性
は、個別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの
電気特性と比較して、非常に良好であることが分かる。
【００６７】また、結晶化処理方法に窒素雰囲気中での
ランプアニール法を使用した場合に、その処理温度を約
４００℃〜７５０℃まで変化させて、その歩留まり率を
算出した結果を表４に示す。表４の歩留まり率は表１に
おける歩留まり率と同様に算出した。
ランプアニール法を使用した場合に、その処理温度を約
４００℃〜７５０℃まで変化させて、その歩留まり率を
算出した結果を表４に示す。表４の歩留まり率は表１に
おける歩留まり率と同様に算出した。
【表４】 表４によると、窒素雰囲気中でのランプアニール法にお
ける結晶化処理温度は約５００℃〜７００℃が好ましい
ことが分かる。
ける結晶化処理温度は約５００℃〜７００℃が好ましい
ことが分かる。
【００６８】表５および表６に結晶化処理工程に酸素雰
囲気中でのランプアニールを使用して作製された誘電体
薄膜を有するキャパシタの電気特性を示す。表１と同様
に比較例のキャパシタの電気特性も合わせて表５および
表６に示す。表５は酸素雰囲気中でのランプアニールの
温度を５５０℃とした場合の結果を示し、表６はランプ
アニールの温度を６５０℃とした場合の結果を示す。
囲気中でのランプアニールを使用して作製された誘電体
薄膜を有するキャパシタの電気特性を示す。表１と同様
に比較例のキャパシタの電気特性も合わせて表５および
表６に示す。表５は酸素雰囲気中でのランプアニールの
温度を５５０℃とした場合の結果を示し、表６はランプ
アニールの温度を６５０℃とした場合の結果を示す。
【表５】
【表６】
【００６９】表５および表６によると、結晶化処理工程
において酸素雰囲気中でのランプアニール処理を用いた
場合、酸素を含まない雰囲気下でのランプアニール処理
（表び１および３参照）を用いた場合と同様に、連続処
理工程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性
が、個別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの
電気特性と比較して、非常に良好であることが分かる。
また、表５と表６との比較により、酸素雰囲気中でのラ
ンプアニールを用いた場合、ランプアニールの温度が６
５０℃の場合よりも５５０℃のほうが良好であることが
分かる。
において酸素雰囲気中でのランプアニール処理を用いた
場合、酸素を含まない雰囲気下でのランプアニール処理
（表び１および３参照）を用いた場合と同様に、連続処
理工程によって作製したＢＳＴキャパシタの電気特性
が、個別処理工程により作製されたＢＳＴキャパシタの
電気特性と比較して、非常に良好であることが分かる。
また、表５と表６との比較により、酸素雰囲気中でのラ
ンプアニールを用いた場合、ランプアニールの温度が６
５０℃の場合よりも５５０℃のほうが良好であることが
分かる。
【００７０】結晶化処理方法に酸素雰囲気中でのランプ
アニール法を使用した場合に、その処理温度を約４００
℃〜７５０℃まで変化させて、その歩留まり率を算出し
た結果を表７に示す。表７の歩留まり率は表１における
歩留まり率と同様に算出した。
アニール法を使用した場合に、その処理温度を約４００
℃〜７５０℃まで変化させて、その歩留まり率を算出し
た結果を表７に示す。表７の歩留まり率は表１における
歩留まり率と同様に算出した。
【表７】 表７によると、酸素雰囲気中でのランプアニール法にお
ける結晶化処理温度は約４００℃〜５５０℃が好ましい
ことが分かる。
ける結晶化処理温度は約４００℃〜５５０℃が好ましい
ことが分かる。
【００７１】結晶化処理温度を変化させてキャパシタの
作製を行う実験を行った結果（上記表２、４、および７
参照）、以下のことがわかった。結晶化処理温度が低す
ぎる場合には、誘電体薄膜の結晶化が十分進行せず、さ
らに不純物元素（主として炭素）が脱離しないので、キ
ャパシタの電気的特性が改善されず、特にリーク電流が
増加し、電荷保持が十分できないという問題が生じる。
一方、結晶化処理温度が高すぎると、誘電体薄膜の構造
的な破壊につながる。
作製を行う実験を行った結果（上記表２、４、および７
参照）、以下のことがわかった。結晶化処理温度が低す
ぎる場合には、誘電体薄膜の結晶化が十分進行せず、さ
らに不純物元素（主として炭素）が脱離しないので、キ
ャパシタの電気的特性が改善されず、特にリーク電流が
増加し、電荷保持が十分できないという問題が生じる。
一方、結晶化処理温度が高すぎると、誘電体薄膜の構造
的な破壊につながる。
【００７２】特に図２（ｃ）に示されるように金属を含
む電極３の上に誘電体薄膜を形成し、誘電体薄膜を非常
に高い温度で結晶化処理すると、電極３の変形、ひず
み、またはクラックなどが生じてしまう恐れがある。ま
た酸素雰囲気下では電極性能の低下（抵抗の増加）の問
題が生じてしまう。
む電極３の上に誘電体薄膜を形成し、誘電体薄膜を非常
に高い温度で結晶化処理すると、電極３の変形、ひず
み、またはクラックなどが生じてしまう恐れがある。ま
た酸素雰囲気下では電極性能の低下（抵抗の増加）の問
題が生じてしまう。
【００７３】上述のように、本発明の実施の形態１によ
れば、ＣＶＤによるＢＳＴ膜の堆積工程とランプアニー
ルによるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬送を
大気にさらされることのない真空中で行い、各工程を連
続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク電流
密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタの作
製が可能になった。
れば、ＣＶＤによるＢＳＴ膜の堆積工程とランプアニー
ルによるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬送を
大気にさらされることのない真空中で行い、各工程を連
続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク電流
密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタの作
製が可能になった。
【００７４】なお、一般に結晶化していないアモルファ
ス状態の膜を大気にさらした後に結晶化工程を行う場
合、膜が大気中の物質に触れることによってその膜特性
に影響が生じることがある。上述の実験結果をもとに考
察すると、ＢＳＴキャパシタの電気特性の劣化には大気
中の水分および二酸化炭素とＢＳＴ膜との接触が原因し
ていると考えられる。アモルファス状態のＢＳＴ膜には
一部に元素が偏った領域が含まれている。特にＢａおよ
びＳｒはその特性上、水分と容易に反応を起こす。
ス状態の膜を大気にさらした後に結晶化工程を行う場
合、膜が大気中の物質に触れることによってその膜特性
に影響が生じることがある。上述の実験結果をもとに考
察すると、ＢＳＴキャパシタの電気特性の劣化には大気
中の水分および二酸化炭素とＢＳＴ膜との接触が原因し
ていると考えられる。アモルファス状態のＢＳＴ膜には
一部に元素が偏った領域が含まれている。特にＢａおよ
びＳｒはその特性上、水分と容易に反応を起こす。
【００７５】水分と反応を起こしたＢａおよびＳｒは、
イオン化してさらに移動しやすくなり、膜構造が部分的
に不安定になりやすい。また水分が存在すると、その水
分に大気中の二酸化炭素がある程度溶け込み、Ｂａおよ
びＳｒと反応してＢａＣＯ3およびＳｒＣＯ3などの異物
を形成してしまう。このように大気に触れたＢＳＴ膜に
は部分的に変質した領域が形成されていまい、このよう
な領域は後の工程で熱処理を行っても完全には除去しき
れずに残留すると考えられる。結果として、ＢＳＴ膜を
その堆積工程の途中段階で大気と接触させることが、Ｂ
ＳＴ膜およびＢＳＴキャパシタの特性劣化につながると
結論される。
イオン化してさらに移動しやすくなり、膜構造が部分的
に不安定になりやすい。また水分が存在すると、その水
分に大気中の二酸化炭素がある程度溶け込み、Ｂａおよ
びＳｒと反応してＢａＣＯ3およびＳｒＣＯ3などの異物
を形成してしまう。このように大気に触れたＢＳＴ膜に
は部分的に変質した領域が形成されていまい、このよう
な領域は後の工程で熱処理を行っても完全には除去しき
れずに残留すると考えられる。結果として、ＢＳＴ膜を
その堆積工程の途中段階で大気と接触させることが、Ｂ
ＳＴ膜およびＢＳＴキャパシタの特性劣化につながると
結論される。
【００７６】実施の形態２．本実施の形態２では上述の
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、結晶化処
理工程において酸素プラズマを照射して加熱し、ＢＳＴ
キャパシタ１２を作製した。図２と実質的に同様の機能
を有する部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は
省略する。
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、結晶化処
理工程において酸素プラズマを照射して加熱し、ＢＳＴ
キャパシタ１２を作製した。図２と実質的に同様の機能
を有する部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は
省略する。
【００７７】図３（ａ）〜（ｆ）は、ＢＳＴキャパシタ
１２の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図３（ｂ）参照）、内部が真空（０．２Ｐ
ａ）に制御された試料搬送室１０４ａを通って結晶化処
理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２におい
て、第１層目のＢＳＴ膜４ａは酸素プラズマ処理により
結晶化され、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｄが形
成される（図３（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同
様に、第２層目のＢＳＴ膜５ａも結晶化され、ＢＳＴ膜
５ｄが形成される（図３（ｅ）参照）。
１２の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図３（ｂ）参照）、内部が真空（０．２Ｐ
ａ）に制御された試料搬送室１０４ａを通って結晶化処
理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２におい
て、第１層目のＢＳＴ膜４ａは酸素プラズマ処理により
結晶化され、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｄが形
成される（図３（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同
様に、第２層目のＢＳＴ膜５ａも結晶化され、ＢＳＴ膜
５ｄが形成される（図３（ｅ）参照）。
【００７８】表８は、本実施の形態２によって作製され
たＢＳＴキャパシタの電気特性を示す。参考のために、
上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴキャパ
シタの電気特性も合わせて示す。なお、酸素プラズマ加
熱の条件は、基板温度３００℃、圧力０．６Ｐａ、処理
時間は２分とした。
たＢＳＴキャパシタの電気特性を示す。参考のために、
上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴキャパ
シタの電気特性も合わせて示す。なお、酸素プラズマ加
熱の条件は、基板温度３００℃、圧力０．６Ｐａ、処理
時間は２分とした。
【表８】
【００７９】表８に示されるように、結晶化処理に酸素
プラズマ加熱を用いた場合においても、ｔeqが０．４８
ｎｍ、平均リーク電流が４×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留ま
り率が９２％となっており、実施の形態１の場合と同様
にキャパシタの電気的特性が良好であることがわかっ
た。
プラズマ加熱を用いた場合においても、ｔeqが０．４８
ｎｍ、平均リーク電流が４×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留ま
り率が９２％となっており、実施の形態１の場合と同様
にキャパシタの電気的特性が良好であることがわかっ
た。
【００８０】また、結晶化処理工程に酸素プラズマ加熱
法を使用した場合に、その処理温度を約２００℃〜６０
０℃まで変化させて、その歩留まり率を算出した結果を
表９に示す。表９の歩留まり率は表１における歩留まり
率と同様に算出した。
法を使用した場合に、その処理温度を約２００℃〜６０
０℃まで変化させて、その歩留まり率を算出した結果を
表９に示す。表９の歩留まり率は表１における歩留まり
率と同様に算出した。
【表９】 表９によると、酸素プラズマ加熱法における結晶化処理
温度は約２００℃〜５００℃が好ましいことが分かる。
温度は約２００℃〜５００℃が好ましいことが分かる。
【００８１】このように、本発明の実施の形態２によれ
ば、ＣＶＤによるＢＳＴ膜の堆積工程と酸素プラズマ加
熱処理によるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬
送を大気にさらされることのない真空中で行い、各工程
を連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク
電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタ
の作製が可能になった。
ば、ＣＶＤによるＢＳＴ膜の堆積工程と酸素プラズマ加
熱処理によるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬
送を大気にさらされることのない真空中で行い、各工程
を連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク
電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタ
の作製が可能になった。
【００８２】実施の形態３．本実施の形態３では上述の
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、結晶化処
理工程においてオゾン雰囲気中で加熱し、ＢＳＴキャパ
シタ１４を作製した。図２と実質的に同様の機能を有す
る部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は省略す
る。
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、結晶化処
理工程においてオゾン雰囲気中で加熱し、ＢＳＴキャパ
シタ１４を作製した。図２と実質的に同様の機能を有す
る部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は省略す
る。
【００８３】図４（ａ）〜（ｆ）は、ＢＳＴキャパシタ
１４の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図４（ｂ）参照）、内部が真空（０．２Ｐ
ａ）に制御された試料搬送室１０４ａを通って結晶化処
理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２におい
て、第１層目のＢＳＴ膜４ａは酸素プラズマ処理により
結晶化され、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｅが形
成される（図４（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同
様に、第２層目のＢＳＴ膜５ａも結晶化され、ＢＳＴ膜
５ｅが形成される（図４（ｅ）参照）。
１４の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図４（ｂ）参照）、内部が真空（０．２Ｐ
ａ）に制御された試料搬送室１０４ａを通って結晶化処
理室１０２に搬送される。結晶化処理室１０２におい
て、第１層目のＢＳＴ膜４ａは酸素プラズマ処理により
結晶化され、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｅが形
成される（図４（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同
様に、第２層目のＢＳＴ膜５ａも結晶化され、ＢＳＴ膜
５ｅが形成される（図４（ｅ）参照）。
【００８４】表３は、本実施の形態３によって作製され
たＢＳＴキャパシタ１４の電気特性を示す。参考のため
に、上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴキ
ャパシタの電気特性も合わせて示す。なお本実施の形態
３において、オゾン雰囲気中で加熱処理の条件は、基板
温度４５０℃、圧力６５５Ｐａ、処理時間は２分とし
た。
たＢＳＴキャパシタ１４の電気特性を示す。参考のため
に、上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴキ
ャパシタの電気特性も合わせて示す。なお本実施の形態
３において、オゾン雰囲気中で加熱処理の条件は、基板
温度４５０℃、圧力６５５Ｐａ、処理時間は２分とし
た。
【表１０】
【００８５】表１０に示されるように、結晶化処理に酸
素プラズマ加熱を用いた場合においても、ｔeqが０．４
７ｎｍ、平均リーク電流が３×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留
まり率が９２％となっており、上述の実施の形態１と同
様に、ＢＳＴキャパシタの電気特性が良好であることが
わかった。
素プラズマ加熱を用いた場合においても、ｔeqが０．４
７ｎｍ、平均リーク電流が３×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留
まり率が９２％となっており、上述の実施の形態１と同
様に、ＢＳＴキャパシタの電気特性が良好であることが
わかった。
【００８６】また、結晶化処理方法にオゾン雰囲気中で
の加熱処理法を使用した場合に、その処理温度を約２０
０℃〜６００℃まで変化させて、その歩留まり率を算出
した結果を表１１に示す。表１１の歩留まり率は表１に
おける歩留まり率と同様に算出した。
の加熱処理法を使用した場合に、その処理温度を約２０
０℃〜６００℃まで変化させて、その歩留まり率を算出
した結果を表１１に示す。表１１の歩留まり率は表１に
おける歩留まり率と同様に算出した。
【表１１】 表１１によると、オゾン雰囲気中での加熱処理法におけ
る結晶化処理温度は約２００℃〜５００℃が好ましいこ
とが分かる。
る結晶化処理温度は約２００℃〜５００℃が好ましいこ
とが分かる。
【００８７】このように、本実施の形態３によれば、Ｃ
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程とオゾン雰囲気中の加
熱処理によるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬
送を大気にさらされることのない真空中で行い、各工程
を連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク
電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタ
の作製が可能になった。
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程とオゾン雰囲気中の加
熱処理によるＢＳＴ膜の結晶化処理工程との間の試料搬
送を大気にさらされることのない真空中で行い、各工程
を連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリーク
電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタ
の作製が可能になった。
【００８８】実施の形態４．本実施の形態４では上述の
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、ＣＶＤ反
応室１０１と結晶化処理室１０２との間におけるウエハ
の搬送を水蒸気の分圧が１Ｐａ以下となるように調整さ
れた試料搬送室を用いて、ＢＳＴキャパシタ１６を作製
した。図２と実質的に同様の機能を有する部材は同じ参
照符号で示し、その詳細な説明は省略する。
実施の形態１と同様の連続処理工程を使用し、ＣＶＤ反
応室１０１と結晶化処理室１０２との間におけるウエハ
の搬送を水蒸気の分圧が１Ｐａ以下となるように調整さ
れた試料搬送室を用いて、ＢＳＴキャパシタ１６を作製
した。図２と実質的に同様の機能を有する部材は同じ参
照符号で示し、その詳細な説明は省略する。
【００８９】図５（ａ）〜（ｆ）は、ＢＳＴキャパシタ
１６の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図５（ｂ）参照）、試料搬送室１０４ａを通
って結晶化処理室１０２に搬送される。
１６の作製工程を示す模式図である。ＣＶＤ反応室１０
１により第１層目のＢＳＴ膜４ａが下地電極３上に堆積
された後（図５（ｂ）参照）、試料搬送室１０４ａを通
って結晶化処理室１０２に搬送される。
【００９０】試料搬送室１０４ａの雰囲気は真空排気さ
れた後、窒素で置換されており、さらに水蒸気の分圧が
１Ｐａ以下となるように調整されている。ＢＳＴ膜４ａ
を有する下地電極３はこのような試料搬送室１０４ａを
通って結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室
１０２において第１層目のＢＳＴ膜４ａは適宜結晶化さ
れ、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｃが形成される
（図５（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同様に第２
層目のＢＳＴ膜５ｃが形成される（図５（ｅ）参照）。
れた後、窒素で置換されており、さらに水蒸気の分圧が
１Ｐａ以下となるように調整されている。ＢＳＴ膜４ａ
を有する下地電極３はこのような試料搬送室１０４ａを
通って結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室
１０２において第１層目のＢＳＴ膜４ａは適宜結晶化さ
れ、結晶化された第１層目のＢＳＴ膜４ｃが形成される
（図５（ｃ）参照）。第１層目のＢＳＴ膜と同様に第２
層目のＢＳＴ膜５ｃが形成される（図５（ｅ）参照）。
【００９１】表１２は、本実施の形態４によって作製さ
れたＢＳＴキャパシタ１６の電気特性を示す。参考のた
めに、上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴ
キャパシタの電気特性も合わせて示す。
れたＢＳＴキャパシタ１６の電気特性を示す。参考のた
めに、上述した実施の形態１によって作製されたＢＳＴ
キャパシタの電気特性も合わせて示す。
【表１２】 表１２に示されるように、水蒸気の分圧が１Ｐａ以下と
なるように調整された窒素雰囲気中でウエハ搬送を行っ
た場合においても、ｔeqが０．４５ｎｍ、平均リーク電
流が５×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留まり率が９２％となっ
ており、実施の形態１の場合と同様に、ＢＳＴキャパシ
タの電気特性が良好であることがわかった。
なるように調整された窒素雰囲気中でウエハ搬送を行っ
た場合においても、ｔeqが０．４５ｎｍ、平均リーク電
流が５×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留まり率が９２％となっ
ており、実施の形態１の場合と同様に、ＢＳＴキャパシ
タの電気特性が良好であることがわかった。
【００９２】このように、本実施の形態４によれば、Ｃ
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の形成工程と結晶化工程とを水蒸
気の分圧が１Ｐａ以下に制御されたウエハ搬送室を介し
て、連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリー
ク電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシ
タの作製が可能になった。
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の形成工程と結晶化工程とを水蒸
気の分圧が１Ｐａ以下に制御されたウエハ搬送室を介し
て、連続して行うことにより、特に膜厚が薄くてもリー
ク電流密度が小さく、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシ
タの作製が可能になった。
【００９３】大気圧（約１．０×１０5Ｐａ）中の水蒸
気量は通常１％以下である。誘電体薄膜製造装置のウエ
ハ準備室周辺には窒素ガスが流されており、装置周辺の
大気成分が薄まるように制御されている。従って装置周
辺の水分分圧は上記通常の大気中の水蒸気分圧の約１／
１０以下に抑制されている。本実施形態４においても上
述の実施の形態１と同様に、連続処理工程と、比較例と
しての個別処理工程および薄膜堆積工程と結晶化処理工
程との間の試料搬送において約１時間にわたって大気に
さらす個別処理工程とを用いてキャパシタを作製し、電
気特性を測定した。得られた電気特性を比較検討した結
果、安全係数０．０１を算出した。従って、試料搬送室
内の水蒸気分圧の許容量を１Ｐａ（約１．０×１０5Ｐ
ａ×０．０１×０．１×０．０１）と算出した。
気量は通常１％以下である。誘電体薄膜製造装置のウエ
ハ準備室周辺には窒素ガスが流されており、装置周辺の
大気成分が薄まるように制御されている。従って装置周
辺の水分分圧は上記通常の大気中の水蒸気分圧の約１／
１０以下に抑制されている。本実施形態４においても上
述の実施の形態１と同様に、連続処理工程と、比較例と
しての個別処理工程および薄膜堆積工程と結晶化処理工
程との間の試料搬送において約１時間にわたって大気に
さらす個別処理工程とを用いてキャパシタを作製し、電
気特性を測定した。得られた電気特性を比較検討した結
果、安全係数０．０１を算出した。従って、試料搬送室
内の水蒸気分圧の許容量を１Ｐａ（約１．０×１０5Ｐ
ａ×０．０１×０．１×０．０１）と算出した。
【００９４】以上、実施の形態１〜４で説明したよう
に、ＣＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化処理工
程との間の試料搬送を大気にさらすことなく連続して行
うことで特に膜厚が薄い領域でのリーク電流密度が小さ
く、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタの作製が可能に
なることが分かった。
に、ＣＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化処理工
程との間の試料搬送を大気にさらすことなく連続して行
うことで特に膜厚が薄い領域でのリーク電流密度が小さ
く、歩留まりの良好なＢＳＴキャパシタの作製が可能に
なることが分かった。
【００９５】実施の形態５．本発明の誘電体薄膜製造工
程においては、ランプアニール処理、酸素プラズマ加熱
処理およびオゾン加熱処理のうちの２つ以上の処理方法
を併用して用いてもよい。結晶化処理室は、ランプアニ
ール装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加熱装置
のうち２つ以上の機能を併せ持ち得る。本実施の形態５
においては、例えばランプアニール処理と酸素プラズマ
加熱処理とを併用して使用した。
程においては、ランプアニール処理、酸素プラズマ加熱
処理およびオゾン加熱処理のうちの２つ以上の処理方法
を併用して用いてもよい。結晶化処理室は、ランプアニ
ール装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加熱装置
のうち２つ以上の機能を併せ持ち得る。本実施の形態５
においては、例えばランプアニール処理と酸素プラズマ
加熱処理とを併用して使用した。
【００９６】図６（ａ）〜（ｈ）は、本実施の形態５に
おけるＢＳＴキャパシタ１８の作製工程を示す模式図で
ある。
おけるＢＳＴキャパシタ１８の作製工程を示す模式図で
ある。
【００９７】ＣＶＤ反応室１０１により第１層目のＢＳ
Ｔ膜４ａが下地電極３上に堆積された後（図６（ｂ）参
照）、内部が真空に制御された試料搬送室１０４ａを通
って結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室１
０２において、第１層目のアモルファス状態のＢＳＴ膜
４ａはランプアニール処理により結晶化される（第１結
晶化処理工程、図６（ｃ）参照）。結晶化された第１層
目のＢＳＴ膜４ｃは酸素プラズマ加熱処理によりさらに
結晶化され（第２結晶化処理工程、図６（ｄ）参照）、
ＢＳＴ膜４ｆとなる。
Ｔ膜４ａが下地電極３上に堆積された後（図６（ｂ）参
照）、内部が真空に制御された試料搬送室１０４ａを通
って結晶化処理室１０２に搬送される。結晶化処理室１
０２において、第１層目のアモルファス状態のＢＳＴ膜
４ａはランプアニール処理により結晶化される（第１結
晶化処理工程、図６（ｃ）参照）。結晶化された第１層
目のＢＳＴ膜４ｃは酸素プラズマ加熱処理によりさらに
結晶化され（第２結晶化処理工程、図６（ｄ）参照）、
ＢＳＴ膜４ｆとなる。
【００９８】第１層目のＢＳＴ膜と同様に、アモルファ
ス状態の第２層目のＢＳＴ膜５ａもランプアニール処理
により結晶化され（第１結晶化処理工程）、結晶化状態
のＢＳＴ膜５ｃとなり（図６（ｆ）参照）、さらに酸素
プラズマ加熱処理により結晶化され（第２結晶化処理工
程）、結晶化状態のＢＳＴ膜５ｆとなる（図６（ｇ）参
照）。
ス状態の第２層目のＢＳＴ膜５ａもランプアニール処理
により結晶化され（第１結晶化処理工程）、結晶化状態
のＢＳＴ膜５ｃとなり（図６（ｆ）参照）、さらに酸素
プラズマ加熱処理により結晶化され（第２結晶化処理工
程）、結晶化状態のＢＳＴ膜５ｆとなる（図６（ｇ）参
照）。
【００９９】本実施形態５において結晶化処理方法に併
用して使用されるランプアニール処理および酸素プラズ
マ加熱の処理条件は、ランプアニールについては、加熱
温度は６５０℃、加熱時間は１分とし、また酸素プラズ
マ加熱の条件は、基板温度２００℃、圧力０．６Ｐａ、
処理時間は２分とした。
用して使用されるランプアニール処理および酸素プラズ
マ加熱の処理条件は、ランプアニールについては、加熱
温度は６５０℃、加熱時間は１分とし、また酸素プラズ
マ加熱の条件は、基板温度２００℃、圧力０．６Ｐａ、
処理時間は２分とした。
【０１００】下記の表１３は、本実施の形態５によって
作製されたＢＳＴキャパシタ１８の電気特性を示す。参
考のために、上述した実施の形態１によって作製された
ＢＳＴキャパシタの電気特性も合わせて示す。
作製されたＢＳＴキャパシタ１８の電気特性を示す。参
考のために、上述した実施の形態１によって作製された
ＢＳＴキャパシタの電気特性も合わせて示す。
【表１３】 表１３に示されるように、ランプアニールと酸素プラズ
マ加熱処理とを併用した場合においても、ｔeqが０．４
４ｎｍ、平均リーク電流が３×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留
まり率が９６％となっており、実施の形態１の場合と同
様に、ＢＳＴキャパシタの電気特性が良好であることが
わかった。
マ加熱処理とを併用した場合においても、ｔeqが０．４
４ｎｍ、平均リーク電流が３×１０-8Ａ／ｃｍ2、歩留
まり率が９６％となっており、実施の形態１の場合と同
様に、ＢＳＴキャパシタの電気特性が良好であることが
わかった。
【０１０１】このように、本実施の形態５によれば、Ｃ
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化処理工程との
間の試料搬送を大気にさらされることのない真空中で行
って各工程を連続して行い、さらに結晶化処理工程にお
いてランプアニール法と酸素プラズマ加熱処理法とを併
用して用いることにより、リーク電流密度が小さく、歩
留まりの良好な薄膜ＢＳＴキャパシタの作製が可能にな
った。なお結晶化処理工程において、上記以外の結晶化
処理方法を組み合わせた場合にも、および上記以外の結
晶化処理工程数を有する方法を用いた場合にも、本実施
形態と同様の効果を得ることできる。
ＶＤ法によるＢＳＴ膜の堆積工程と結晶化処理工程との
間の試料搬送を大気にさらされることのない真空中で行
って各工程を連続して行い、さらに結晶化処理工程にお
いてランプアニール法と酸素プラズマ加熱処理法とを併
用して用いることにより、リーク電流密度が小さく、歩
留まりの良好な薄膜ＢＳＴキャパシタの作製が可能にな
った。なお結晶化処理工程において、上記以外の結晶化
処理方法を組み合わせた場合にも、および上記以外の結
晶化処理工程数を有する方法を用いた場合にも、本実施
形態と同様の効果を得ることできる。
【０１０２】上記の実施の形態１〜５では誘電体薄膜と
してＢＳＴ膜を形成する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されることはない。例えばアルカリ金属
であるリチウムＬｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ル
ビジウムＲｂ、セシウムＣｓおよびフランシウムＦｒ、
および、アルカリ土類金属であるカルシウムＣａ、スト
ロンチウムＳｒ、バリウムＢａおよびラジウムＲａのう
ちの１以上の元素を含む有機金属化合物を使用して形成
する誘電体薄膜についても、本実施の形態１〜５を適用
することが好ましく、上記と同様の効果が得られる。
してＢＳＴ膜を形成する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されることはない。例えばアルカリ金属
であるリチウムＬｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ル
ビジウムＲｂ、セシウムＣｓおよびフランシウムＦｒ、
および、アルカリ土類金属であるカルシウムＣａ、スト
ロンチウムＳｒ、バリウムＢａおよびラジウムＲａのう
ちの１以上の元素を含む有機金属化合物を使用して形成
する誘電体薄膜についても、本実施の形態１〜５を適用
することが好ましく、上記と同様の効果が得られる。
【０１０３】
【発明の効果】上述したように本発明の誘電体薄膜の製
造方法は、ＣＶＤ反応室から結晶化処理室への搬送工程
において、ＣＶＤ反応室と結晶化処理室とを大気を遮断
して接続する試料搬送室を介してウエハが搬送され、試
料搬送室の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御されているの
で、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶化処理
される前に、水と反応して部分的に不安定な構造になる
ことがない。従って良好な電気的特性を有するより薄い
誘電体薄膜を製造することができる。
造方法は、ＣＶＤ反応室から結晶化処理室への搬送工程
において、ＣＶＤ反応室と結晶化処理室とを大気を遮断
して接続する試料搬送室を介してウエハが搬送され、試
料搬送室の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に制御されているの
で、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶化処理
される前に、水と反応して部分的に不安定な構造になる
ことがない。従って良好な電気的特性を有するより薄い
誘電体薄膜を製造することができる。
【０１０４】試料搬送室の全圧が１Ｐａ以下に制御され
ていても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶
化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な構造
になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の劣化
を抑制できる。
ていても、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶
化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な構造
になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の劣化
を抑制できる。
【０１０５】誘電体薄膜の結晶化工程がランプアニール
処理法によって行われ、その加熱条件が、酸素を含まな
い雰囲気下においては５００℃以上７００℃以下の温度
であり、酸素雰囲気下においては４００℃以上５５０℃
以下の温度であれば、誘電体薄膜の結晶化処理を十分進
行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐこ
とができる。
処理法によって行われ、その加熱条件が、酸素を含まな
い雰囲気下においては５００℃以上７００℃以下の温度
であり、酸素雰囲気下においては４００℃以上５５０℃
以下の温度であれば、誘電体薄膜の結晶化処理を十分進
行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐこ
とができる。
【０１０６】誘電体薄膜の結晶化工程が酸素プラズマ加
熱処理法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下
であれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができ
る。
熱処理法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下
であれば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができ
る。
【０１０７】誘電体薄膜の結晶化工程がオゾン加熱処理
法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下であれ
ば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができる。
法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下であれ
ば、誘電体薄膜の構造的な破壊を防ぐことができる。
【０１０８】誘電体薄膜の結晶化工程が少なくとも第１
結晶化工程および第２結晶化工程を有し、前記第１結晶
化工程および第２結晶化工程が、（１）加熱条件が、酸
素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７００℃
以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４００℃以
上５５０℃以下の温度であるランプアニール処理法と、
（２）温度範囲が５００℃以下である酸素プラズマ加熱
処理法と、（３）温度範囲が５００℃以下であるオゾン
加熱処理法とのうちから選択されるそれぞれ異なる熱処
理方法によって行われれば、誘電体薄膜の結晶化処理を
十分進行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊を
防ぐことができる。
結晶化工程および第２結晶化工程を有し、前記第１結晶
化工程および第２結晶化工程が、（１）加熱条件が、酸
素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７００℃
以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４００℃以
上５５０℃以下の温度であるランプアニール処理法と、
（２）温度範囲が５００℃以下である酸素プラズマ加熱
処理法と、（３）温度範囲が５００℃以下であるオゾン
加熱処理法とのうちから選択されるそれぞれ異なる熱処
理方法によって行われれば、誘電体薄膜の結晶化処理を
十分進行させるとともに、誘電体薄膜の構造的な破壊を
防ぐことができる。
【０１０９】ＣＶＤ法が、有機金属化合物を有機溶剤に
溶解させた溶液および液状の有機金属化合物から選ばれ
た１つ以上の液体原料からなるＣＶＤ原料を用いるＣＶ
Ｄ法であって、有機金属化合物は、リチウムＬｉ、ナト
リウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウムＣ
ｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグル
ープおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バ
リウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類金
属のグループから選択される少なくとも１つの元素を含
むことが好ましい。
溶解させた溶液および液状の有機金属化合物から選ばれ
た１つ以上の液体原料からなるＣＶＤ原料を用いるＣＶ
Ｄ法であって、有機金属化合物は、リチウムＬｉ、ナト
リウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウムＣ
ｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグル
ープおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バ
リウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類金
属のグループから選択される少なくとも１つの元素を含
むことが好ましい。
【０１１０】本発明の誘電体薄膜製造装置は、ＣＶＤ反
応室と結晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断
して接続され、試料搬送室の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に
制御可能であるので、ＣＶＤ法により堆積された誘電体
薄膜が結晶化処理される前に、水分と反応して部分的に
不安定な構造になることがない。従って電気的特性の劣
化が抑制された、より薄い誘電体薄膜を製造することが
できる。また、ＣＶＤ反応室と結晶化処理室とが試料搬
送室を介して大気を遮断して接続されているので、ＣＶ
Ｄ反応室に充満している成膜ガスが結晶化処理室内に浸
入することがない。従って、結晶化処理室を汚染するこ
とがない。また、結晶化処理室から成膜ガスを真空排気
する必要がないので、迅速に誘電体薄膜を製造できる。
応室と結晶化処理室とが試料搬送室を介して大気を遮断
して接続され、試料搬送室の水蒸気分圧が１Ｐａ以下に
制御可能であるので、ＣＶＤ法により堆積された誘電体
薄膜が結晶化処理される前に、水分と反応して部分的に
不安定な構造になることがない。従って電気的特性の劣
化が抑制された、より薄い誘電体薄膜を製造することが
できる。また、ＣＶＤ反応室と結晶化処理室とが試料搬
送室を介して大気を遮断して接続されているので、ＣＶ
Ｄ反応室に充満している成膜ガスが結晶化処理室内に浸
入することがない。従って、結晶化処理室を汚染するこ
とがない。また、結晶化処理室から成膜ガスを真空排気
する必要がないので、迅速に誘電体薄膜を製造できる。
【０１１１】試料搬送室の全圧が１Ｐａ以下に制御可能
であれば、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶
化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な構造
になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の劣化
を抑制できる。
であれば、ＣＶＤ法により堆積された誘電体薄膜が結晶
化処理される前に、水と反応して部分的に不安定な構造
になることがないので、誘電体薄膜の電気的特性の劣化
を抑制できる。
【０１１２】誘電体薄膜の結晶化処理室がランプアニー
ル装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化することが
できる。
ル装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化することが
できる。
【０１１３】誘電体薄膜の結晶化処理室が酸素プラズマ
加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化すること
ができる。
加熱装置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化すること
ができる。
【０１１４】誘電体薄膜の結晶化処理室がオゾン加熱装
置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化することができ
る。
置であれば、誘電体薄膜を好適に結晶化することができ
る。
【０１１５】誘電体薄膜の結晶化処理室がランプアニー
ル装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加熱装置の
うち２つ以上の機能を併せ持つ装置であれば、誘電体薄
膜を好適に結晶化することができる。
ル装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾン加熱装置の
うち２つ以上の機能を併せ持つ装置であれば、誘電体薄
膜を好適に結晶化することができる。
【０１１６】有機金属化合物は、リチウムＬｉ、ナトリ
ウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウムＣｓ
およびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグルー
プおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バリ
ウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類金属
のグループから選択される少なくとも１つの元素を含む
ことが好ましい。
ウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウムＣｓ
およびフランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグルー
プおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バリ
ウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類金属
のグループから選択される少なくとも１つの元素を含む
ことが好ましい。
【図１】 本発明による誘電体薄膜製造装置の概念図で
ある。
ある。
【図２】 本発明による誘電体薄膜製造工程としての実
施の形態１を示す、模式図である。
施の形態１を示す、模式図である。
【図３】 本発明による誘電体薄膜製造工程としての実
施の形態２を示す、模式図である。
施の形態２を示す、模式図である。
【図４】 本発明による誘電体薄膜製造工程としての実
施の形態３を示す、模式図である。
施の形態３を示す、模式図である。
【図５】 本発明による誘電体薄膜製造工程としての実
施の形態４を示す、模式図である。
施の形態４を示す、模式図である。
【図６】 本発明による誘電体薄膜製造工程としての実
施の形態５を示す、模式図である。
施の形態５を示す、模式図である。
【図７】 従来のＣＶＤ反応室および結晶化処理室の概
念図である。
念図である。
【図８】 従来の誘電体薄膜製造装置の模式図である。
１０１ ＣＶＤ反応室、 １０２ 結晶化処理室、 １
０３ ロードロック室、 １０４ａ ウエハ搬送室、
１０５ ＣＶＤ反応室側ゲートバルブ、 １０６ 結晶
化処理室側ゲートバルブ、 １０７ ウエハ導入部側ゲ
ートバルブ、１０８ ウエハ導入部ゲートバルブ、 １
０９ ウエハカセット、 １１０ウエハ、 １１１ ウ
エハ搬送用のロボットアーム、 １１２ 基板ヒータ、
１１３ 基板ヒータ、 １１４ 側壁加熱ヒータ、 ２
００ 誘電体薄膜の製造装置。
０３ ロードロック室、 １０４ａ ウエハ搬送室、
１０５ ＣＶＤ反応室側ゲートバルブ、 １０６ 結晶
化処理室側ゲートバルブ、 １０７ ウエハ導入部側ゲ
ートバルブ、１０８ ウエハ導入部ゲートバルブ、 １
０９ ウエハカセット、 １１０ウエハ、 １１１ ウ
エハ搬送用のロボットアーム、 １１２ 基板ヒータ、
１１３ 基板ヒータ、 １１４ 側壁加熱ヒータ、 ２
００ 誘電体薄膜の製造装置。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｘ 21/316 Ｈ０１Ｇ 4/06 １０２ 27/108 Ｈ０１Ｌ 27/10 ６５１ 21/8242 (72)発明者 川原 孝昭 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堀川 剛 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA01 BA42 BB03 CA04 DA09 GA12 JA09 JA10 KA08 KA24 LA01 5E082 AB03 BC14 EE05 EE37 FF15 FG03 FG26 FG42 KK01 MM11 MM23 MM24 PP06 PP07 5F045 AA04 AB31 AC07 AD07 AD08 AE19 AE21 AE23 AE25 AE29 AE30 AF10 BB16 DQ08 EB08 EN01 HA16 HA25 5F058 BA01 BA06 BA09 BA11 BC03 BF06 BF27 BH01 BJ10 5F083 AD11 JA06 JA14 JA15 JA38 PR21 PR33
Claims (14)
- 【請求項１】 第１チャンバにおいて液体ＣＶＤ原料を
気化して得られる原料ガスを用いてウエハ上に誘電体薄
膜を堆積する工程と、前記ウエハを前記第１チャンバか
ら第２チャンバに搬送する工程と、前記第２チャンバに
おいて熱処理により前記ウエハ上の前記誘電体薄膜を結
晶化する工程とを含む誘電体薄膜の製造方法であって、 前記搬送工程において、前記第１チャンバと前記第２チ
ャンバとを大気を遮断して接続する試料搬送室を介して
前記ウエハが搬送され、前記試料搬送室は水蒸気分圧が
１Ｐａ以下に制御されていることを特徴とする誘電体薄
膜の製造方法。 - 【請求項２】 前記試料搬送室は全圧が１Ｐａ以下に制
御されている請求項１に記載の誘電体薄膜の製造方法。 - 【請求項３】 前記誘電体薄膜の前記結晶化工程がラン
プアニール処理法によって行われ、その加熱条件が、酸
素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７００℃
以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４００℃以
上５５０℃以下の温度である請求項１または２に記載の
誘電体薄膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記誘電体薄膜の前記結晶化工程が酸素
プラズマ加熱処理法によって行われ、その温度範囲が５
００℃以下である請求項１または２に記載の誘電体薄膜
の製造方法。 - 【請求項５】 前記誘電体薄膜の結晶化工程がオゾン加
熱処理法によって行われ、その温度範囲が５００℃以下
である請求項１または２に記載の誘電体薄膜の製造方
法。 - 【請求項６】 前記誘電体薄膜の結晶化工程が少なくと
も第１結晶化工程および第２結晶化工程を有し、前記第
１結晶化工程および第２結晶化工程が、（１）加熱条件
が、酸素を含まない雰囲気下においては５００℃以上７
００℃以下の温度であり、酸素雰囲気下においては４０
０℃以上５５０℃以下の温度であるランプアニール処理
法と、（２）温度範囲が５００℃以下である酸素プラズ
マ加熱処理法と、（３）温度範囲が５００℃以下である
オゾン加熱処理法とのうちから選択されるそれぞれ異な
る熱処理方法によって行われる請求項１または２に記載
の誘電体薄膜の製造方法。 - 【請求項７】 前記ＣＶＤ法が、有機金属化合物を有機
溶剤に溶解させた溶液および液状の有機金属化合物から
選ばれた１つ以上の液体原料からなるＣＶＤ原料を用い
るＣＶＤ法であって、 前記有機金属化合物は、リチウムＬｉ、ナトリウムＮ
ａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セシウムＣｓおよび
フランシウムＦｒからなるアルカリ金属のグループおよ
び、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バリウムＢ
ａおよびラジウムＲａからなるアルカリ土類金属のグル
ープから選択される少なくとも１つの元素を含む請求項
１から６のいずれかに記載の誘電体薄膜の製造方法。 - 【請求項８】 有機金属化合物を有機溶剤に溶解させた
溶液および液状の有機金属化合物から選ばれた１以上の
液体からなるＣＶＤ原料を用いて誘電体薄膜を堆積する
ＣＶＤ反応室と、前記誘電体薄膜を結晶化するための結
晶化処理室とを有する誘電体薄膜製造装置であって、 前記ＣＶＤ反応室と前記結晶化処理室とが試料搬送室を
介して大気を遮断して接続され、前記試料搬送室は水蒸
気の分圧が１Ｐａ以下に制御可能であることを特徴とす
る誘電体薄膜の製造装置。 - 【請求項９】 前記試料搬送室の全圧が１Ｐａ以下に制
御可能である請求項８に記載の誘電体薄膜の製造装置。 - 【請求項１０】 前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室が
ランプアニール装置である、請求項８または９に記載の
誘電体薄膜の製造装置。 - 【請求項１１】 前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室が
酸素プラズマ加熱装置である請求項８または９に記載の
誘電体薄膜の製造装置。 - 【請求項１２】 前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室が
オゾン加熱装置である請求項８または９に記載の誘電体
薄膜の製造装置。 - 【請求項１３】 前記誘電体薄膜の前記結晶化処理室が
ランプアニール装置、酸素プラズマ加熱装置およびオゾ
ン加熱装置のうち２つ以上の機能を併せ持つ装置である
請求項８または９に記載の誘電体薄膜の製造装置。 - 【請求項１４】 前記有機金属化合物は、リチウムＬ
ｉ、ナトリウムＮａ、カリウムＫ、ルビジウムＲｂ、セ
シウムＣｓおよびフランシウムＦｒからなるアルカリ金
属のグループおよび、カルシウムＣａ、ストロンチウム
Ｓｒ、バリウムＢａおよびラジウムＲａからなるアルカ
リ土類金属のグループから選択される少なくとも１つの
元素を含む請求項８から１３のいずれかに記載の誘電体
薄膜の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164405A JP2001342572A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置 |
| KR1020000072635A KR20010110063A (ko) | 2000-06-01 | 2000-12-02 | 유전체 박막의 제조 방법 및 그 제조 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164405A JP2001342572A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001342572A true JP2001342572A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18668027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000164405A Pending JP2001342572A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 誘電体薄膜の製造方法およびその製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001342572A (ja) |
| KR (1) | KR20010110063A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140136A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-06-01 | Tdk Corp | 誘電体薄膜、薄膜誘電体素子およびその製造方法 |
| JP2006303219A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | 可変容量素子 |
| WO2007058248A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 半導体薄膜、及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタ |
| KR100806042B1 (ko) | 2006-08-31 | 2008-02-26 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 제조장치 및 이를 이용한 반도체 소자제조방법 |
-
2000
- 2000-06-01 JP JP2000164405A patent/JP2001342572A/ja active Pending
- 2000-12-02 KR KR1020000072635A patent/KR20010110063A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140136A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-06-01 | Tdk Corp | 誘電体薄膜、薄膜誘電体素子およびその製造方法 |
| JP4604939B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-01-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体薄膜、薄膜誘電体素子およびその製造方法 |
| JP2006303219A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | 可変容量素子 |
| WO2007058248A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 半導体薄膜、及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタ |
| JPWO2007058248A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2009-05-07 | 出光興産株式会社 | 半導体薄膜、及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタ |
| KR101263538B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2013-05-13 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 반도체 박막, 그의 제조 방법 및 박막 트랜지스터 |
| JP5386084B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2014-01-15 | 出光興産株式会社 | 半導体薄膜、及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタ |
| KR100806042B1 (ko) | 2006-08-31 | 2008-02-26 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 제조장치 및 이를 이용한 반도체 소자제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010110063A (ko) | 2001-12-12 |
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