JP2002050623A - METHOD FOR PRODUCING ON SILICON(Si) SUBSTRATE CRYSTALLINE ALKALINE-EARTH-METAL OXIDE - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING ON SILICON(Si) SUBSTRATE CRYSTALLINE ALKALINE-EARTH-METAL OXIDEInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ひきつづく作成プロセ
スに備えて、シリコン基板上に結晶性アルカリ土類金属
酸化物を作成する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a crystalline alkaline earth metal oxide on a silicon substrate in preparation for a subsequent manufacturing process.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】規則
正しく安定したシリコン(Si)面は、数多くの装置用途
たとえば不揮発性の高密度メモリ装置などのための強誘
電体または高誘電率酸化物において、シリコン上に単結
晶薄膜を続いてエピタキシャル成長させるのにきわめて
望ましい。特に単結晶酸化物たとえばペロブスカイト
(perovskite)などを引き続き成長させるためには、Si
面上に規則正しい遷移層を配置することが枢要である。
Si(100)上におけるBaO,BaTiO3などのこれらの酸化物の
良好な成長には、反応性エピタキシを摂氏850度超で
用いてSi(100)上に1/4単層のBaをデポジションする
ことによるBaSi2(立方晶)テンプレートによると報告
されているものがある。たとえば以下の文献を参照され
たい。R. McKee他著Appl.Phys.Lett. 59(7),pp.782-784
(1991年8月12日);R. McKee他著Appl.Phys.Lett.
63(20),pp.2818-2820(1993年11月15日);R. Mc
Kee他著Mat.Res.Soc.Symp.Proc., Vol.21,pp.131-135
(1991年);1993年7月6日出願の米国特許第
5,225,01号「PROCESS FOR DEPOSITING AN OXID
E EPITAXIALLY ONTO A SILICON SUBSTRATE AND STRUCTU
RES PREPARED WITH THE PROCESS」;1996年1月9
日出願の米国特許第5,482,003号「PROCESS FO
R DEPOSITING EPITAXIAL ALKALINE EARTH OXIDE ONTO A
SUBSTRATE AND STRUCTURES PREPARED WITH THE PROCES
S」。分子線エピタキシ面の作成とテンプレート(たと
えばBaSi2)生成に関して高温が必要とされるために、
上記のプロセスは真に高温プロセスとなる。主な問題点
は、この高温プロセスによりはるかに高い熱供給が要求
され、構造内の拡散が促進されるので、望ましくないあ
るいは可能でないことが多い。2. Description of the Related Art Orderly stable silicon (Si) surfaces have been used in many device applications, such as ferroelectrics or high-k oxides for non-volatile high density memory devices. It is highly desirable for subsequent epitaxial growth of single crystal thin films on silicon. In particular, for continued growth of single crystal oxides such as perovskite,
It is important to place a regular transition layer on the surface.
BaO on Si (100), the good growth of these oxides, such as BaTiO 3, Ba and deposition 1/4 monolayer on Si (100) using reactive epitaxy at 850 ° exceeds C Some have been reported to be based on BaSi 2 (cubic) templates. For example, see the following document. R. McKee et al. Appl.Phys.Lett. 59 (7), pp.782-784
(August 12, 1991); R. McKee et al., Appl. Phys. Lett.
63 (20), pp. 2818-2820 (November 15, 1993); R. Mc
Kee et al. Mat.Res.Soc.Symp.Proc., Vol.21, pp.131-135
(1991); U.S. Patent No. 5,225,01 filed July 6, 1993, "PROCESS FOR DEPOSITING AN OXID
E EPITAXIALLY ONTO A SILICON SUBSTRATE AND STRUCTU
RES PREPARED WITH THE PROCESS ”; January 9, 1996
U.S. Pat.
R DEPOSITING EPITAXIAL ALKALINE EARTH OXIDE ONTO A
SUBSTRATE AND STRUCTURES PREPARED WITH THE PROCES
S ". Due to the need for high temperatures for the preparation of molecular beam epitaxy planes and template (eg, BaSi 2 )
The above process is truly a high temperature process. The main problem is that this high temperature process requires much higher heat supply and promotes diffusion within the structure, which is often undesirable or not possible.
【0003】従って、実行が簡単であって、後の薄膜エ
ピタキシのための規則正しいウェハ面を提供する、分子
線エピタキシと両立する低温プロセスを得ることが非常
に望ましい。[0003] It is therefore highly desirable to have a low temperature process that is simple to implement and that provides a regular wafer surface for subsequent thin film epitaxy and is compatible with molecular beam epitaxy.
【0004】本発明の目的は、Si基板上に結晶性アルカ
リ土類金属酸化物を作成する新規の改善された方法を提
供することである。[0004] It is an object of the present invention to provide a new and improved method of making crystalline alkaline earth metal oxides on Si substrates.
【0005】本発明の別の目的は、分子線エピタキシと
両立する低温を用いてSi基板上に結晶性アルカリ土類金
属酸化物を作成する新規の改善された方法を提供するこ
とである。It is another object of the present invention to provide a new and improved method of making crystalline alkaline earth metal oxides on Si substrates using low temperatures compatible with molecular beam epitaxy.
【0006】本発明のさらに別の目的は、プロセス中に
ほとんどモニタを必要としない簡略な方法を用いて、Si
基板上に結晶性アルカリ土類金属酸化物を作成する新規
の改善された方法を提供することである。Yet another object of the present invention is to provide a simple method that requires little monitoring during the process,
It is to provide a new and improved method of making a crystalline alkaline earth metal oxide on a substrate.
【0007】本発明のさらに別の目的は、規則正しいウ
ェハ面を提供する、Si基板上に結晶性アルカリ土類金属
酸化物を作成する新規の改善された方法を提供すること
である。It is yet another object of the present invention to provide a new and improved method of making a crystalline alkaline earth metal oxide on a Si substrate that provides a regular wafer surface.
【0008】本発明のさらに別の目的は、後のプロセス
段階を不必要に複雑にしない、Si基板上に結晶性アルカ
リ土類金属酸化物を作成する新規の改善された方法を提
供することである。It is yet another object of the present invention to provide a new and improved method of making a crystalline alkaline earth metal oxide on a Si substrate without unnecessarily complicating subsequent process steps. is there.
【0009】[0009]
【発明を解決するための手段】Si基板上に結晶性アルカ
リ土類金属酸化物を作成する方法において、上記その他
の問題は、少なくとも部分的に解決され、上記その他の
目的が実現される。この方法では、基板表面上に二酸化
シリコンを伴うSi基板が提供される。基板は、二酸化シ
リコンの昇華温度より低い温度まで加熱され、基板表面
はアルカリ土類金属線にさらされて、非晶質の二酸化シ
リコンを結晶性アルカリ土類金属酸化物に転化する。用
途に応じて、アルカリ土類金属酸化物上に、不揮発性の
高密度メモリ装置用途のためのさらなる厚みを有するア
ルカリ土類金属酸化物,単結晶強誘電体または高誘電率
酸化物をシリコン上に便利に形成することができる。SUMMARY OF THE INVENTION In the method of forming a crystalline alkaline earth metal oxide on a Si substrate, the above and other problems are at least partially solved and the above and other objects are achieved. In this method, a Si substrate with silicon dioxide on the substrate surface is provided. The substrate is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the silicon dioxide, the substrate surface is exposed to an alkaline earth metal lines, converting amorphous silicon dioxide to the crystalline alkaline earth metal oxides. Depending on the application, an alkaline earth metal oxide, a single crystal ferroelectric or a high dielectric constant oxide having a further thickness for nonvolatile high density memory device application may be formed on silicon on the alkaline earth metal oxide. Can be conveniently formed.
【0010】[0010]
【実施例】図面を参照して、同様の要素は図面全体を通
じて同様の数字で指示されるが、図1はその表面上に二
酸化シリコン11が形成されたシリコン(Si)基板10
を図示する。シリコン酸化物(通常はSiO2)は、シリコ
ン基板10が空気(酸素)にさらされると自然に存在す
るか、あるいは、当技術で周知の方法により、制御され
た方法で意図的に酸化物を成長させることもできる。き
わめて良好なSiO2/Siインタフェースを、シリコン技術
においては日常的に得ることができる。しかし、二酸化
シリコン層11は単結晶ではなく非晶質であるので、基
板上に別の単結晶材料を成長させるためには、酸化物/
シリコンのインタフェースに非晶質シリコンの層11を
含まずに単結晶酸化物を設けることが望ましい。Referring to the drawings, in which like elements are designated with like numerals throughout the drawings, FIG. 1 shows a silicon (Si) substrate 10 having silicon dioxide 11 formed on its surface.
Is illustrated. Silicon oxide (usually SiO 2 ) may be naturally present when the silicon substrate 10 is exposed to air (oxygen), or may be intentionally converted to oxide in a controlled manner by methods well known in the art. It can also be grown. Very good SiO 2 / Si interface can be obtained routinely in silicon technology. However, since the silicon dioxide layer 11 is not single crystal but amorphous, to grow another single crystal material on the substrate, the oxide /
It is desirable to provide a single crystal oxide without including the amorphous silicon layer 11 at the silicon interface.
【0011】Si基板10に単結晶酸化物を続けて成長さ
せるためには、エピタキシャル遷移層がきわめて重要で
ある。バリウム,ストロンチウム,カルシウムなどのア
ルカリ土類金属は、シリコン基板上では安定であること
がわかっている。たとえば、BaSi2/BaO遷移層は、上記
に引用した文献および特許出願に説明されるように分子
線エピタキシ(MBE:molecular beam epitaxy)により
シリコン基板上に成長する。これらの遷移層は、反応性
エピタキシおよびMBEによって、清浄なSi基板上に成長
する。しかし、単層以下のBaSi2の成長には、精密な厚
み制御が要求され、それに続くBaO成長もバリウム・フ
ラックスと酸素圧とに依存する。厚みと圧力を精密に制
御することで成長プロセスが複雑になり、実質的にコス
トが上がり、処理時間が長くなる。In order to continuously grow a single crystal oxide on the Si substrate 10, an epitaxial transition layer is extremely important. Alkaline earth metals such as barium, strontium and calcium have been found to be stable on silicon substrates. For example, a BaSi 2 / BaO transition layer is grown on a silicon substrate by molecular beam epitaxy (MBE) as described in the references and patent applications cited above. These transition layers grow on clean Si substrates by reactive epitaxy and MBE. However, the growth of a single layer or less of BaSi 2 requires precise thickness control, and the subsequent growth of BaO also depends on barium flux and oxygen pressure. Precise control of thickness and pressure complicates the growth process, substantially increasing cost and increasing processing time.
【0012】Si基板10と非晶質二酸化シリコン層11
は、酸化物層11の昇華温度より低い温度まで加熱され
る。一般に、二酸化シリコンは、摂氏850度超の温度
で昇華するので、基板10は、摂氏700ないし800
度の範囲内の温度まで加熱されることが好ましい。これ
は、分子線エピタキシ・チャンバ内で行うことができ
る。あるいは、基板10を少なくとも部分的に準備チャ
ンバ内で加熱して、その後で、基板10を成長チャンバ
に移し加熱を完了させる。Si substrate 10 and amorphous silicon dioxide layer 11
Is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the oxide layer 11. In general, silicon dioxide sublimes at temperatures greater than 850 degrees Celsius, so that substrate 10 may be 700 to 800 degrees Celsius.
Preferably, it is heated to a temperature in the range of degrees. This can be done in a molecular beam epitaxy chamber. Alternatively, the substrate 10 is at least partially heated in the preparation chamber, after which the substrate 10 is transferred to the growth chamber to complete the heating.
【0013】成長チャンバ内の圧力は、約10-9ないし
10-10Torrの範囲まで減圧する。[0013] The pressure in the growth chamber is reduced to a range of about 10 -9 to 10 -10 Torr.
【0014】基板10が正しく加熱され、成長チャンバ
内の圧力が適切に減圧されると、その上に二酸化シリコ
ン層11を有する基板10の表面が、アルカリ土類金属
線にさらされる。これを図2に示す。好適な実施例にお
いては、線はバリウム,ストロンチウムまたは、放出セ
ルを抵抗加熱することにより、あるいは電子線蒸着源か
ら生成されるこれらの組み合わせである。ある例では、
基板10と酸化物層11とは、バリウム線にさらされ
る。バリウムは、二酸化シリコン内のシリコンと置き換
わり、層11をBaO結晶性バッファ層12に転化する。
置き換えられたシリコンは、揮発性一酸化シリコン(Si
O)を生成するか、あるいは基板10の純粋なシリコン
と結合するかのいずれかであるが、Si/BaOインタフェ
ースにおけるBaSi2の生成は無視される。When the substrate 10 is properly heated and the pressure in the growth chamber is properly reduced, the surface of the substrate 10 having the silicon dioxide layer 11 thereon is exposed to the alkaline earth metal lines. This is shown in FIG. In a preferred embodiment, the wire is barium, strontium, or a combination thereof generated by resistively heating the emission cell or from an electron beam evaporation source. In one example,
Substrate 10 and oxide layer 11 are exposed to a barium wire. Barium replaces the silicon in the silicon dioxide and converts layer 11 to BaO crystalline buffer layer 12.
The replaced silicon is volatile silicon monoxide (Si
O) or bond with the pure silicon of the substrate 10, but the formation of BaSi 2 at the Si / BaO interface is ignored.
【0015】二酸化シリコンのアルカリ土類金属酸化物
層12への転化は、アルカリ土類金属酸化物に関するエ
ンタルピ(すなわち生成熱△H)の変化が酸素原子あた
りの二酸化シリコンよりも高いという事実による。たと
えば、立方晶アルカリ土類金属酸化物の格子定数も列挙
する以下の表1を参照されたい。The conversion of silicon dioxide to alkaline earth metal oxide layer 12 is due to the fact that the change in enthalpy (ie, heat of formation ΔH) for alkaline earth metal oxides is higher than silicon dioxide per oxygen atom. See, for example, Table 1 below, which also lists the lattice constants of cubic alkaline earth metal oxides.
【0016】[0016]
【表1】 これは、熱力学的には、酸化バリウムなどのアルカリ土
類金属酸化物がSiO2よりも安定であり、以下の反応が起
こることを意味する。[Table 1] This means that thermodynamically, alkaline earth metal oxides such as barium oxide are more stable than SiO 2 and the following reactions occur.
【0017】Ba + SiO2 → BaO + SiO および 2Ba + SiO2 → 2BaO + Si 立方晶単結晶のBaO(a0 = 5.542Å)はSi(a0
= 5.432Å)と近い格子一致を示すので(1.
6%の不一致)、Siの温度が充分に高く(一般には摂氏
700ないし800度の範囲)、SiO2の昇華温度未満に
維持されれば、BaOのエピタキシャル層はSiの表面上に
容易に生成する。SiO2に関して報告されている最も低い
昇華温度は摂氏850度である。BaとSrのフラックスを
混ぜて(Ba,Sr)Oの層を作成することにより完全な格子一
致が得られる。Ba + SiO 2 → BaO + SiO and 2Ba + SiO 2 → 2BaO + Si BaO (a 0 = 5.542Å) of a cubic single crystal is Si (a 0
= 5.432Å), which indicates (1.
If the temperature of Si is sufficiently high (typically in the range of 700-800 degrees Celsius) and maintained below the sublimation temperature of SiO 2 , an epitaxial layer of BaO will easily form on the surface of Si. I do. The lowest sublimation temperature reported for SiO 2 is 850 degrees Celsius. Perfect lattice matching can be obtained by mixing (Ba, Sr) O layers with a mixture of Ba and Sr fluxes.
【0018】一般に、シリコン基板10上の非晶質二酸
化シリコン層11は、約50Åの厚みで、妥当な遷移層
12を形成する。用途によっては、それより薄い層でも
厚い層でも利用することができることは言うまでもな
い。しかし、より厚い酸化物層を用いる場合は、アルカ
リ土類金属酸化物層への転化に、より長い時間がかかる
ことがある。これは、酸化物層が厚いと、より長い時間
の間、アルカリ土類金属分子線にさらさねばならないた
めである。非晶質二酸化シリコン層の厚みは、容易にま
たきわめて正確に制御することができるので、最終的に
はアルカリ土類金属酸化物層をきわめて正確に制御する
ことができる。Generally, the amorphous silicon dioxide layer 11 on the silicon substrate 10 is approximately 50 ° thick and forms a reasonable transition layer 12. It goes without saying that, depending on the application, thinner or thicker layers can be used. However, if a thicker oxide layer is used, the conversion to an alkaline earth metal oxide layer may take longer. This is because thicker oxide layers have to be exposed to alkaline earth metal molecular beams for longer periods of time. The thickness of the amorphous silicon dioxide layer can be easily and very precisely controlled, so that finally the alkaline earth metal oxide layer can be very precisely controlled.
【0019】非晶質二酸化シリコン層11がアルカリ土
類金属線にさらされるとき、反射高エネルギ電子回折
(RHEED: reflection high energy electron diffracti
on)法を用いて表面をモニタする。この方法は当技術に
おいては文書により充分に立証されており、その場で、
すなわち成長チャンバ内での露出段階を実行しながら用
いることができる。RHEED法は、表面の結晶構造を検出
または検知するために用いられ、本プロセスにおいて
は、転化プロセスが終了すると、非晶質二酸化シリコン
のための何もない状態から、強力で鋭い光線へと急激に
変化する。もちろん、特定の製造プロセスが提供され実
行される場合は、すべての基板上でRHEED法を実行する
必要はないことを理解頂きたい。When the amorphous silicon dioxide layer 11 is exposed to an alkaline earth metal line, it causes reflection high energy electron diffraction (RHEED).
The surface is monitored using the on) method. This method is well documented in the art and
That is, it can be used while performing the exposure step in the growth chamber. The RHEED method is used to detect or detect the crystal structure of a surface, in which the end of the conversion process sharply changes from nothing for amorphous silicon dioxide to a strong, sharp light beam. Changes to Of course, it should be understood that if a particular fabrication process is provided and performed, it is not necessary to perform the RHEED method on all substrates.
【0020】かくして、分子線エピタキシと両立する低
温を用いて、プロセス中にほとんどモニタを必要としな
い簡略な方法を採用する、Si基板上に結晶性アルカリ土
類金属酸化物を作成する新規の改善された方法が提供さ
れる。本プロセスは、基本的には、均一性と厚みとをよ
り良く制御することのできる自己制御プロセスである。
また、従来技術によるプロセスに比べて低温のプロセス
となっている。さらに、本プロセスは、用途に応じて、
不揮発性の高密度メモリ装置用途のために、シリコン上
に、さらなる厚みを有するアルカリ土類金属酸化物,単
結晶強誘電体または高誘電率酸化物(図3の層または層
群15として図示される)を成長させるために利用する
ことのできる結晶性の規則正しいウェハ面を提供する。Thus, a new improvement in the preparation of crystalline alkaline earth metal oxides on Si substrates using low temperatures compatible with molecular beam epitaxy and employing a simplified method requiring little monitoring during the process. The provided method is provided. This process is basically a self-control process that allows better control of uniformity and thickness.
In addition, the process is lower in temperature than the process according to the related art. In addition, the process depends on the application
For non-volatile, high density memory device applications, an additional thickness of alkaline earth metal oxide, single crystal ferroelectric or high-k oxide (shown as layer or layer group 15 in FIG. 3) on silicon Provides a crystalline ordered wafer surface that can be used to grow
【0021】本発明の特定の実施例を図示および説明し
たが、当業者にはさらなる修正および改良が可能であろ
う。従って、本発明は図示された特定の形式に制限され
るものではなく、添付の請求項において、本発明の精神
および範囲から逸脱しないすべての修正を包含するもの
であることを理解頂きたい。While a particular embodiment of the present invention has been shown and described, further modifications and improvements will occur to those skilled in the art. Therefore, it is to be understood that the invention is not to be limited to the specific forms illustrated, but is to include in the appended claims all modifications that do not depart from the spirit and scope of the invention.
【図1】表面に二酸化シリコン層を伴うSi基板の断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a Si substrate having a silicon dioxide layer on a surface.
【図2】二酸化シリコン層がアルカリ土類金属酸化物に
転化された図1のSi基板の断面図である。2 is a cross-sectional view of the Si substrate of FIG. 1 in which a silicon dioxide layer has been converted to an alkaline earth metal oxide.
【図3】アルカリ土類金属酸化物の表面上に別の材料が
追加された図2のSi基板の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the Si substrate of FIG. 2 in which another material is added on the surface of the alkaline earth metal oxide.
10 シリコン基板 12 結晶性バッファ層 15 追加層 Reference Signs List 10 silicon substrate 12 crystalline buffer layer 15 additional layer
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/203 H01L 21/203 Z (72)発明者 ジェラルド・エー・ハルマーク アメリカ合衆国アリゾナ州ギルバート、イ ースト・バウン・アベニュー1544 (72)発明者 ジョナサン・ケー・アブロクワ アメリカ合衆国アリゾナ州テンペ、イース ト・ランチ・ロード1963 (72)発明者 コーレイ・ディー・オバガード アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス、 ウエスト・マルベリー・ドライブ2034 (72)発明者 ラビ・ドローパッド アメリカ合衆国アリゾナ州テンペ、イース ト・ジェミニ・ドライブ1854 Fターム(参考) 4G076 AA02 AB16 BF05 DA03 4G077 AA03 BB02 BB10 DA05 ED06 EE06 EF01 HA12 5F058 BA11 BC03 BD05 BF20 BJ01 5F103 AA04 DD27 GG01 HH03 LL08 NN01 NN04 PP02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01L 21/203 H01L 21/203 Z (72) Inventor Gerald A. Halmark East, Gilbert, Arizona, USA Bawn Avenue 1544 (72) Inventor Jonathan K. Abrokwa East Ranch Road, Tempe, Arizona, U.S.A. 1963 (72) Inventor Corley Dee Obagard West Mulberry Drive, Phoenix, Arizona, U.S.A. 2034 (72) Inventor Rabbit Drawpad East Gemini Drive, Arizona, USA 1854 F-term (reference) 4G076 AA02 AB16 BF05 DA03 4G077 AA03 BB02 BB10 DA05 ED06 EE06 EF01 H A12 5F058 BA11 BC03 BD05 BF20 BJ01 5F103 AA04 DD27 GG01 HH03 LL08 NN01 NN04 PP02
Claims (10)
を作成する方法であって:基板の表面に、ある昇華温度
を有する二酸化シリコンを伴うSi基板を設ける段階;前
記基板を前記二酸化シリコンの前記昇華温度未満に加熱
する段階;および前記基板表面をアルカリ土類金属線に
さらす段階;によって構成されることを特徴とする方
法。1. A method of making a crystalline alkaline earth metal oxide on a Si substrate, comprising: providing a Si substrate with silicon dioxide having a sublimation temperature on a surface of the substrate; Heating the substrate surface to below the sublimation temperature; and exposing the substrate surface to an alkaline earth metal wire.
ロンチウム,カルシウム,マグネシウムおよびそれらの
組み合わせのうちの1つを含むことを特徴とする請求項
1記載の方法。2. The method of claim 1 wherein said alkaline earth metal comprises one of barium, strontium, calcium, magnesium and combinations thereof.
基板を設ける前記段階が、前記表面に自然酸化物(1
1)を伴うSi基板を設ける段階か、あるいはSi基板を設
けて前記表面に酸化物を生成する段階の一方を含むこと
を特徴とする請求項1記載の段階。3. Si with silicon dioxide on the substrate surface
The step of providing a substrate may include removing native oxide (1) on the surface.
2. The step of claim 1 including the step of providing a Si substrate with 1) or the step of providing an Si substrate to produce an oxide on the surface.
華温度より低い温度に加熱する前記段階が、前記基板を
摂氏700ないし800度の範囲内の温度まで加熱する
段階を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。4. The method of claim 1, wherein heating the substrate to a temperature below the sublimation temperature of the silicon dioxide comprises heating the substrate to a temperature in a range of 700 to 800 degrees Celsius. Item 7. The method according to Item 1.
にさらす前記段階が、分子線エピタキシ・チャンバにお
いて実行されることを特徴とする請求項1記載の方法。5. The method of claim 1, wherein said exposing said substrate surface to said alkaline earth metal line is performed in a molecular beam epitaxy chamber.
チャンバにおいて前記アルカリ土類金属線にさらす前記
段階が、前記チャンバ内の圧力を約10-9ないし10
-10Torrの範囲まで減圧する段階を含むことを特徴とす
る請求項5記載の方法。6. The method according to claim 6, wherein the surface of the substrate is formed by molecular beam epitaxy
The step of exposing the alkaline earth metal wire in the chamber increases the pressure in the chamber from about 10 -9 to 10
The method of claim 5 including reducing the pressure to a range of -10 Torr.
面をモニタして、前記二酸化シリコンの結晶性アルカリ
土類金属酸化物(12)への転化を判断する段階を含む
ことを特徴とする請求項1記載の方法。7. The method of claim 1, further comprising the step of monitoring said surface by RHHED during said exposing step to determine the conversion of said silicon dioxide to crystalline alkaline earth metal oxide (12). Item 7. The method according to Item 1.
の追加層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする
請求項1記載の方法。8. The method of claim 1, further comprising, following the exposing step, forming an additional layer of material on the substrate.
物(15)を作成する方法であって:前記基板の表面に
非晶質二酸化シリコン(11)を伴うSi基板(10)を
設ける段階;前記基板を摂氏700ないし800度の範
囲の温度まで加熱する段階;約10-9ないし10-10Tor
rの範囲の圧力において、前記基板表面を分子線エピタ
キシ・チャンバの中でアルカリ土類金属線にさらす段
階;および前記露出段階中にRHEED法により前記表面を
モニタして、前記非晶質二酸化シリコン(11)の結晶
性アルカリ土類金属酸化物(12)への転化を判断する
段階;によって構成されることを特徴とする方法。9. A method for producing a crystalline alkaline earth metal oxide (15) on a Si substrate, comprising: providing a Si substrate (10) with amorphous silicon dioxide (11) on the surface of said substrate. Heating the substrate to a temperature in the range of 700 to 800 degrees Celsius; about 10 -9 to 10 -10 Tor
exposing said substrate surface to an alkaline earth metal line in a molecular beam epitaxy chamber at a pressure in the range of r; and monitoring said surface by RHEED during said exposing step; Determining the conversion of (11) to crystalline alkaline earth metal oxide (12).
物(15)を作成する方法であって:前記基板の表面に
非晶質二酸化シリコン(11)を伴うSi基板(10)を
設ける段階;前記基板を摂氏700ないし800度の範
囲の温度まで加熱する段階;約10-9ないし10-10Tor
rの範囲の圧力において、前記基板表面を分子線エピタ
キシ・チャンバの中でバリウム,ストロンチウムおよび
バリウム−ストロンチウムのうち1つの線にさらす段
階;前記露出段階中にRHEED法により前記表面をモニタ
して、前記非晶質二酸化シリコンの結晶性酸化バリウム
(12),酸化ストロンチウムおよび酸化バリウム−ス
トロンチウムのうちの1つへの転化を判断する段階;お
よび前記非晶質二酸化シリコンの結晶性酸化バリウム,
酸化ストロンチウムおよび酸化バリウム−ストロンチウ
ムのうちの前記1つへの転化に続いて、材料の追加層を
形成する段階;によって構成されることを特徴とする方
法。10. A method for producing a crystalline alkaline earth metal oxide (15) on a Si substrate, comprising: providing a Si substrate (10) with amorphous silicon dioxide (11) on a surface of said substrate. Heating the substrate to a temperature in the range of 700 to 800 degrees Celsius; about 10 -9 to 10 -10 Tor;
exposing the substrate surface to a line of one of barium, strontium and barium-strontium in a molecular beam epitaxy chamber at a pressure in the range of r; monitoring the surface by RHEED during the exposure step; Determining the conversion of said amorphous silicon dioxide to one of crystalline barium oxide (12), strontium oxide and barium oxide-strontium oxide; and crystalline barium oxide of said amorphous silicon dioxide;
Forming a further layer of material following conversion to said one of strontium oxide and barium-strontium oxide.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000223571A JP2002050623A (en) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | METHOD FOR PRODUCING ON SILICON(Si) SUBSTRATE CRYSTALLINE ALKALINE-EARTH-METAL OXIDE |
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JP2000223571A JP2002050623A (en) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | METHOD FOR PRODUCING ON SILICON(Si) SUBSTRATE CRYSTALLINE ALKALINE-EARTH-METAL OXIDE |
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JP (1) | JP2002050623A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009161435A (en) * | 2002-03-25 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corp | Inkjet type recording head and inkjet printer |
-
2000
- 2000-07-25 JP JP2000223571A patent/JP2002050623A/en active Pending
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