JP2003218102A

JP2003218102A - 誘電体膜の処理装置及び誘電体膜の処理方法

Info

Publication number: JP2003218102A
Application number: JP2002014601A
Authority: JP
Inventors: Mika Mukojima; 美香向島; Akira Matsuno; 明松野
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】配向性のよい強誘電体膜を形成して、電気特性
を向上させ、またレーザアニールによって形成される強
誘電体膜の表面を滑らかにすること。【解決手段】大気圧未満の雰囲気ガス中で誘電体膜７に
レーザ光Ｌを照射する。または大気圧未満の雰囲気ガス
中で誘電体膜７を加熱した後にレーザ光Ｌを照射する。
または誘電体膜７に、比較的弱いエネルギー密度のレー
ザ光Ｌ1を照射した後に比較的強いエネルギー密度のレ
ーザ光Ｌ2を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は強誘電体メモリに用
いられる誘電体膜の処理装置及び誘電体膜の処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板上には種々の素子が形成され
て回路が構成されている。これら素子の一つとして、電
極間に強誘電体が介在された強誘電体コンデンサをメモ
リセルの一部に用いた強誘電体メモリがある。この強誘
電体コンデンサを形成する工程は、半導体基板上に下部
電極を形成する工程と、下部電極上に強誘電体膜を形成
する工程と、強誘電体膜上に上部電極を形成する工程と
からなる。さらに強誘電体膜を形成する工程は、下部電
極上に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜を強誘
電体化するために熱処理する工程とからなる。

【０００３】熱処理の工程では、強誘電体化のために誘
電体膜の温度を高温（約６００〜８００℃程度）にする
必要がある。半導体基板全体を加熱する場合にこのよう
な高温下では半導体基板上の他の素子が損傷するおそれ
がある。そこで特開平５−３４３６４２号公報や特開平
５−２００２７７号公報等に記載されているように、紫
外線レーザからのレーザ光を非晶質の誘電体膜に照射し
熱処理するレーザアニールが提案されている。レーザア
ニールによれば、誘電体膜に短時間で高エネルギーが供
給され、また照射した紫外線の大部分が誘電体膜で吸収
されるため、半導体基板の温度を低温に保ちつつ、かつ
誘電体膜を強誘電体化に必要な温度まで加熱することが
できる。

【０００４】またレーザアニールに関する技術について
は、例えば特開２０００−３１４１１号公報が開示され
ている。この技術はレーザアニールの後に再度半導体基
板を加熱して、レーザアニール時に生じた結晶の損傷を
回復させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６は従来のレーザア
ニールにより形成された強誘電体膜に対するＸ線回折計
の出力結果を示す図である。図６から（１００）面、
（２００）面、（１１１）面の回折ピークが生じている
ことが分かる。なお、図６の略中央に示されているピー
クＡは下部電極のものであり、強誘電体膜のものではな
い。図６によると、従来のレーザアニールでは強誘電体
の（１００）配向膜と（１１１）配向膜が混在して現れ
ていることが分かる。

【０００６】強誘電体膜の配向性をよくすることにより
電気特性の向上をはかることができる。したがって強誘
電体膜の配向性は可能な限りよいことが望ましく、配向
性のよい強誘電体膜を形成するための技術が検討されて
いる。

【０００７】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、配向性のよい強誘電体膜を形成して、電気特
性を向上させることを第１の解決課題とするものであ
る。

【０００８】また従来のレーザアニールによると短時間
に高エネルギーが供給されるため強誘電体膜が急激に加
熱される。その結果として強誘電体膜の表面は滑らかで
なく荒くなる。

【０００９】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、レーザアニールによって形成される強誘電体
膜の表面を滑らかにすることを第２の解決課題とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段、作用および効果】そこで
第１の解決課題に対して、第１発明は、誘電体膜の処理
装置において、誘電体膜が表面に形成された被処理基板
を収容する収容室と、前記収容室の圧力を大気圧未満に
調整する圧力調整手段と、レーザ光を前記誘電体膜に照
射して強誘電体化するレーザ装置とを備えたことを特徴
とする。

【００１１】また第１の解決課題に対して、第２発明
は、誘電体膜の処理装置において、誘電体膜が表面に形
成された被処理基板を収容する収容室と、前記収容室の
圧力を大気圧未満に調整する圧力調整手段と、前記誘電
体膜を加熱する加熱手段と、レーザ光を前記誘電体膜に
照射して強誘電体化するレーザ装置とを備えたことを特
徴とする。

【００１２】第３発明は、第１、第２発明において、前
記圧力調整手段は、前記収容室にガスを供給するガス供
給手段を含むことを特徴とする。

【００１３】第１及び第１発明に係る第３発明を図１及
び図２を用いて説明する。

【００１４】図２（ａ）に示すように、被処理基板２表
面（図面上部）には誘電体膜７が形成されている。つぎ
に図２（ｂ）に示すように、チャンバ１１内に被処理基
板２が収容され、ポンプ１４によりチャンバ１１内のガ
スが吸引される。チャンバ１１内が真空となると第２バ
ルブ２１が開放され、チャンバ１１内が大気圧未満とな
るようにガスボンベ１５から酸素ガスが供給される。こ
のとき第１バルブ１９は閉鎖されていてもよいし、開放
されていてもよい。第１バルブ１９が開放される場合
は、第２バルブ２１が制御され所望の流量の酸素ガスが
供給される。このようにしてチャンバ１１内に大気圧未
満の圧力の酸素ガスが供給される。なおチャンバ１１内
の圧力は、第１、第２バルブ１９、２１を閉鎖した状態
で保持されるようにしてもよいし、第１、第２バルブ１
９、２１の制御によってガスの供給量及び排出量のバラ
ンスをとった状態で保持されるようにしてもよい。

【００１５】チャンバ１１内の圧力が大気圧未満に保持
された状態で図２（ｃ）に示すように、レーザ装置１３
から誘電体膜７にレーザ光Ｌが照射される。すると図２
（ｄ）に示すように、結晶化した強誘電体膜８が得られ
る。

【００１６】第２及び第２発明に係る第３発明を図１及
び図２を用いて説明する。

【００１７】図２（ａ）に示すように、被処理基板２表
面（図面上部）には誘電体膜７が形成されている。つぎ
に図２（ｂ）に示すように、チャンバ１１内に被処理基
板２が収容され、ポンプ１４によりチャンバ１１内のガ
スが吸引される。チャンバ１１内が真空となると第２バ
ルブ２１が開放され、チャンバ１１内が大気圧未満とな
るようにガスボンベ１５から酸素ガスが供給される。こ
のとき第１バルブ１９は閉鎖されていてもよいし、開放
されていてもよい。第１バルブ１９が開放される場合
は、第２バルブ２１が制御され所望の流量の酸素ガスが
供給される。このようにしてチャンバ１１内に大気圧未
満の圧力の酸素ガスが供給される。なおチャンバ１１内
の圧力は、第１、第２バルブ１９、２１を閉鎖した状態
で保持されるようにしてもよいし、第１、第２バルブ１
９、２１の制御によってガスの供給量及び排出量のバラ
ンスをとった状態で保持されるようにしてもよい。

【００１８】チャンバ１１内の圧力が大気圧未満に保持
された状態で、ヒータ１２により被処理基板２が加熱さ
れる。被処理基板２が所定温度に加熱された後に、酸素
ガスの供給量を増加させてチャンバ１１内の圧力が高く
なるようにしてもよい。なおこのときチャンバ１１内の
圧力は大気圧と等しくてもよい。必要ならば酸素ガスを
供給した後に図２（ｃ）に示すように、レーザ装置１３
から誘電体膜７にレーザ光Ｌが照射される。すると図２
（ｄ）に示すように、結晶化した強誘電体膜８が得られ
る。

【００１９】第１〜第３発明によれば、図３に示すよう
に、配向性のよい強誘電体の多結晶膜を形成することが
できる。

【００２０】また第１、第２の解決課題に対して、第４
発明は、誘電体膜の処理装置において、被処理基板表面
に形成された誘電体膜にレーザ光を照射して強誘電体化
するレーザ装置と、第１のエネルギー密度のレーザ光を
照射した後に、前記第１のエネルギー密度より強い第２
のエネルギー密度のレーザ光を照射するように制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００２１】第４発明を図１及び図４を用いて説明す
る。

【００２２】図４（ａ）に示すように、被処理基板２表
面（図面上部）には誘電体膜７が形成されている。図４
（ｂ）に示すように、チャンバ１１内に被処理基板２が
収容され、レーザ装置１３から誘電体膜７に比較的弱い
レーザ光Ｌ1が照射される。すると誘電体膜７が変質し
誘電体膜７１が形成される。つぎに図４（ｃ）に示すよ
うに、レーザ装置１３から誘電体膜７１にレーザ光Ｌ1
より強いレーザ光Ｌ2が照射される。すると図４（ｄ）
に示すように、結晶化した強誘電体膜８が得られる。

【００２３】第４発明によれば、配向性のよい強誘電体
の多結晶膜を形成することができる。またレーザ光のエ
ネルギー密度を段階的に強くするため、誘電体膜は徐々
に結晶化する。このため強誘電体膜の表面荒れを防止で
きる。

【００２４】また第５発明は、第１、第２発明におい
て、第１のエネルギー密度のレーザ光を照射した後に、
前記第１のエネルギー密度より強い第２のエネルギー密
度のレーザ光を照射するように制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする。

【００２５】第５発明によれば、第１〜第４発明と同様
の効果が得られる。

【００２６】第６発明は、誘電体膜の処理方法におい
て、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容室に
収容する収容工程と、前記収容室の圧力を大気圧未満に
調整する圧力調整工程と、前記収容室の圧力を大気圧未
満に保持しつつレーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘
電体化するレーザ光照射工程とを備えたことを特徴とす
る。

【００２７】第６発明は第１発明の方法に関する発明で
ある。

【００２８】第７発明は、誘電体膜の処理方法におい
て、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容室に
収容する収容工程と、前記収容室の圧力を大気圧未満に
調整する圧力調整工程と、前記収容室の圧力を大気圧未
満に保持しつつ前記誘電体膜を加熱する加熱工程と、レ
ーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化するレーザ
光照射工程とを備えたことを特徴とする。

【００２９】第７発明は第２発明の方法に関する発明で
ある。

【００３０】第８発明は、誘電体膜の処理方法におい
て、所定エネルギー密度のレーザ光を被処理基板表面に
形成された誘電体膜に照射する第１のレーザ光照射工程
と、前記所定エネルギー密度よりも強いエネルギー密度
のレーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化する第
２のレーザ光照射工程とを備えたことを特徴とする。

【００３１】第８発明は第４発明の方法に関する発明で
ある。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００３３】図１は本発明に係わる誘電体膜処理装置１
を示すブロック図である。

【００３４】誘電体膜処理装置１は、被処理基板２及び
ヒータ１２を内部に収容するチャンバ１１と、被処理基
板２にレーザ光Ｌを照射するレーザ装置１３及び光学系
２３と、第１配管１８を介してチャンバ１１に接続され
るポンプ１４と、第２配管２０を介してチャンバ１１に
接続されるガスボンベ１５と、チャンバ１１内の圧力を
検出する圧力センサ１６と、第１配管１８に設けられた
第１バルブ１９及び第２配管２０に設けられた第２バル
ブ２１の開閉や、ヒータ１２の温度や、レーザ装置１３
の動作や、ポンプ１４の作動及び停止を制御するコント
ローラ１７とで構成されている。

【００３５】チャンバ１１の内部にはヒータ１２が設け
られており、ヒータ１２の上部には誘電体膜７が形成さ
れている被処理基板２が載置される。なお図１ではヒー
タ１２が被処理基板２の下部に配置されているが、被処
理基板２を加熱することができ、かつ被処理基板２への
レーザ照射の妨げとならない位置であれば、ヒータ１２
はどこに配置されていてもよい。チャンバ１１の壁には
集光レンズ２２が取り付けられている。集光レンズ２２
は外部のレーザ装置１３から照射されるレーザ光Ｌを誘
電体膜７に集光する。集光レンズ２２の代わりにレーザ
光を透過するウィンドウを設けてもよい。なお誘電体膜
７の表面全面又は表面の必要な部分にレーザ光Ｌが照射
されるようにチャンバ１１は図示しないステージに載置
されており、図１における前後左右に移動する。また被
処理基板２が載置されるステージをチャンバ１１内部に
設置し、被処理基板２を前後左右に移動するようにして
もよい。

【００３６】レーザ装置１３は、誘電体膜７を強誘電体
化することができるエネルギー密度（約１０〜１００(m
J/cm²)以上）が誘電体膜７上で得られるようなパルスレ
ーザ光Ｌを出力する。例えば、レーザ装置１３としては
紫外線レーザが使用される。ここではＫｒＦエキシマレ
ーザが使用されている。

【００３７】ポンプ１４は、第１バルブ１９が開放され
た場合に第１配管１８を介してチャンバ１１の内部と連
通され、第１バルブ１９が閉鎖された場合にチャンバ１
１の内部と連通が遮断される。第１バルブ１９が開放さ
れた状態でポンプ１４が作動された場合には、チャンバ
１１の内部からガスが吸引される。

【００３８】ガスボンベ１５には雰囲気ガスが封入され
ている。雰囲気ガスとしては酸素ガスが使用されるが、
酸素ガスにフッ素ガス等の他ガスを混入した混合ガスが
使用されるようにしてもよい。ガスボンベ１５は、第２
バルブ２１が開放された場合に第２配管２０を介してチ
ャンバ１１の内部に連通され、第２バルブ２１が閉鎖さ
れた場合にチャンバ１１の内部と連通が遮断される。第
２バルブ２１が開放された場合には、ガスボンベ１５か
らチャンバ１１の内部に雰囲気ガスが供給される。

【００３９】コントローラ１７は、レーザ装置１３の動
作、例えばレーザ光Ｌのパルス数や発振繰り返し周波数
等を制御する。またパルス毎にレーザ光Ｌのエネルギー
密度を変化させることもできる。被処理基板２に到達す
るレーザ光Ｌのエネルギー密度の調整をレーザ装置１３
で行うようにしてもよいし、光学系に調整装置を設けて
調整するようにしてもよい。またコントローラ１７は、
ヒータ１２のオン・オフ及び加熱温度を制御し、また第
１バルブの開閉とポンプ１４の作動及び停止を制御し、
さらに圧力センサ１６の検出値に基づき第２バルブ２１
の開閉を制御する。

【００４０】つぎに誘電体膜処理装置１を用いた誘電体
膜の処理工程について図１、図２を用いて説明する。

【００４１】図２（ａ）〜（ｄ）は誘電体膜の処理工程
を示す図である。

【００４２】図２（ａ）に被処理基板２の一例を示す。
被処理基板２はＳｉ基板３、ＳｉＯ2層４、Ｔｉなどの
バッファ層５、下部電極６、誘電体膜７からなる。Ｓｉ
基板３にはＳｉＯ2層４、バッファ層５が順次積層さ
れ、バッファ層５の表面（図面上部）に下部電極６が形
成される。さらにスパッタやＣＶＤ法（化学蒸着法）等
により下部電極６の表面（図面上部）に誘電体膜７が形
成される。この誘電体膜７には、Pb(Zr_XTi_1-x)O₃（略称
PZT）、例えばPbTiO₃、KNbO₃、Pb(MnNb)O₃、LiTaO₃、(B
a_XSr_1-x)TiO₃等、のABO₃の形で表されるペロブスカイト
結晶構造をとった場合に強誘電性を示す酸化物、又はSr
Bi₂Ta₂O₉（略称SBT）、(Bi,LA)₄Ti₃O₁₂、Sr_0.5La_0.33Bi
₂Ta₂O₉等の酸化物が使用される。またはこれらの酸化物
にLa、Ca、Nb、Nd、Bi、Sb、Ta等の不純物がドーピング
されるようにしてもよい。

【００４３】図２（ｂ）に示すように、被処理基板２が
チャンバ１１のヒータ１２に載置される。そしてつぎの
ようにしてチャンバ１１内の圧力が大気圧未満に減圧さ
れる。

【００４４】第１バルブ１９が開放されるとともに、ポ
ンプ１４が作動される。チャンバ１１内に残留するガス
は第１配管を通過しポンプ１４に吸引される。チャンバ
１１内が真空になったならば、第２バルブ２１が開放さ
れる。チャンバ１１内は真空であるため、ガスボンベ１
５に封入されている雰囲気ガスが配管２０を通過しチャ
ンバ１１内に供給される。このときポンプ１４が停止さ
れるとともに第１バルブ１９が閉鎖された状態で雰囲気
ガスが供給されてもよいし、ポンプ１４が作動されたま
ま第１バルブ１９と第２バルブ２１の制御によって所望
の流量の雰囲気ガスが供給されてもよい。雰囲気ガスの
供給によりチャンバ１１内の圧力は減少する。圧力セン
サ１６により０．０１気圧以上かつ大気圧未満の所望の
圧力が検出され、また誘電体膜７を強誘電体化させるた
めに必要な分量の雰囲気ガスが供給される。

【００４５】なおチャンバ１１内の圧力は、第１、第２
バルブ１９、２１を閉鎖した状態で保持されるようにし
てもよいし、第１、第２バルブ１９、２１の制御によっ
てガスの供給量及び排出量のバランスをとった状態で保
持されるようにしてもよい。

【００４６】図２（ｃ）に示すように、レーザ装置１３
から誘電体膜７にレーザ光Ｌが照射される。レーザ光Ｌ
のエネルギー密度は誘電体膜７の膜厚、被処理基板２の
温度等を考慮し、その都度設定する必要がある。本実施
形態ではエネルギー密度２０(mJ/cm²)のレーザ光Ｌが照
射されている。

【００４７】レーザ光Ｌが照射された結果、図２（ｄ）
に示すように、配向性よく結晶化した結晶８ａからなる
強誘電体膜８が形成される。強誘電体膜８の表面（図面
上部）に上部電極が形成されると強誘電体メモリとな
る。

【００４８】図３は本実施形態により形成された強誘電
体膜に対するＸ線回折計の出力結果を示す図である。図
３から（１００）面、（２００）面、（１１１）面の回
折ピークが生じていることが分かる。なお、図３の略中
央に示されているピークＡは下部電極のものであり、強
誘電体膜のものではない。図３によると、本実施形態で
は強誘電体膜の（１００）面及び（２００）面の出力と
比較して（１１１）面の出力が極めて強いことが分か
る。すなわち、チャンバ１１内の圧力が大気圧未満にさ
れてレーザ照射が行われると、（１００）配向が抑制さ
れ、強い（１１１）配向が得られる。

【００４９】またチャンバ１１内が大気圧未満の圧力と
なるように雰囲気ガスが供給され、ヒータ１２によって
被処理基板２が加熱された後に、誘電体膜７にレーザ光
Ｌが照射されるようにしてもよい。加熱温度は被処理基
板２に形成されているトランジスタ等に損傷を与えない
程度の温度（約３００〜６００℃程度）とする。ヒータ
１２の加熱によって、誘電体膜７には種結晶が生じるこ
とがあるが、この状態でレーザ照射されるようにしても
よい。

【００５０】またチャンバ１１内が大気圧未満の圧力と
なるように雰囲気ガスが供給され、ヒータ１２によって
被処理基板２が加熱され、さらに誘電体膜７の結晶化に
必要な分量の雰囲気ガスが供給されてチャンバ１１内の
圧力が高くなった後に、誘電体膜７にレーザ光Ｌが照射
されるようにしてもよい。このような場合には、被処理
基板２が加熱された後のチャンバ１１内の圧力は大気圧
と等しくてもよい。

【００５１】チャンバ１１内の圧力が大気圧未満にされ
被処理基板２が加熱された後にレーザ照射が行われた場
合に得られた強誘電体膜に対するＸ線回折計の出力結果
も図３と同様である。すなわち、チャンバ１１内の圧力
が大気圧未満にされて被処理基板が加熱された後にレー
ザ照射が行われると、（１００）配向が抑制され、強い
（１１１）配向が得られる。

【００５２】なお上述した誘電体膜処理装置１及び誘電
体膜の処理工程は、大気圧未満の雰囲気ガスが供給され
てチャンバ１１内が減圧される場合の実施形態である
が、他の手段によりチャンバ１１内が減圧されるように
してもよい。つまり、チャンバ１１内には酸素を含むガ
スが供給され、かつチャンバ１１内の圧力が大気圧未満
となるようにすればよい。

【００５３】本実施形態によれば、図３に示すように、
配向性のよい強誘電体の多結晶膜を形成することができ
る。

【００５４】つぎに誘電体膜処理装置１を用いた誘電体
膜の別の処理工程について説明する。

【００５５】図４（ａ）〜（ｄ）は誘電体膜の処理工程
を示す図である。

【００５６】図４（ａ）に示す被処理基板２は図２
（ａ）で示した被処理基板２と同一である。

【００５７】図４（ｂ）に示すように、チャンバ１１内
に被処理基板２が収容され、チャンバ１１内に雰囲気ガ
スが供給される。そして誘電体膜７にレーザ装置１３か
ら弱いエネルギー密度（約１〜５０(mJ/cm²)）のレーザ
光Ｌ1が照射される。本実施形態ではエネルギー密度７
(mJ/cm²)のレーザ光Ｌ1が照射されている。すると誘電
体膜７は変質し誘電体膜５１が形成される。

【００５８】レーザ光Ｌ1が所定パルス数又は所定時間
照射された後に、図４（ｃ）に示すように、誘電体膜７
１にレーザ装置１３からレーザ光Ｌ1よりも強いエネル
ギー密度（約１０〜１００(mJ/cm²)）のレーザ光Ｌ2が
照射される。本実施形態ではエネルギー密度２０(mJ/cm
²)のレーザ光Ｌ2が照射されている。さらに必要であれ
ば、レーザ光Ｌ2が所定パルス数又は所定時間照射され
た後に、誘電体膜７１にレーザ装置１３からレーザ光Ｌ
2よりも強いエネルギー密度のレーザ光が照射される。

【００５９】レーザ光Ｌ1、Ｌ2が照射された結果、図４
（ｄ）に示すように、強誘電体膜８が形成される。強誘
電体膜８の表面（図面上部）に上部電極が形成されると
強誘電体メモリとなる。

【００６０】図５は本実施形態により形成された強誘電
体膜に対するＸ線回折計の出力結果を示す図であり、エ
ネルギー密度が異なるレーザ光Ｌ1、Ｌ2の照射が行われ
た場合に得られた強誘電体膜８に対するＸ線回折計の出
力結果を示している。

【００６１】図５は本実施形態により形成された強誘電
体膜に対するＸ線回折計の出力結果を示す図である。図
５から（１００）面、（２００）面、（１１１）面の回
折ピークが生じていることが分かる。なお、図５の略中
央に示されているピークＡは下部電極のものであり、強
誘電体膜のものではない。図５によると、本実施形態で
は強誘電体膜の（１００）面及び（２００）面の出力と
比較して（１１１）面の出力が極めて強いことが分か
る。すなわち、エネルギー密度が低いレーザ光Ｌ1の照
射が行われた後に、エネルギー密度が強いレーザ光Ｌ2
の照射が行われると、（１００）配向が抑制され、強い
（１１１）配向が得られる。

【００６２】本実施形態によれば、図５に示すように、
配向性のよい強誘電体の多結晶膜を形成することができ
る。またレーザ光のエネルギー密度を段階的に強くする
ため、誘電体膜は徐々に結晶化する。このため強誘電体
膜の表面荒れを防止できる。

【００６３】なおチャンバ１１内が大気圧未満に減圧さ
れてから、レーザ光Ｌ1、Ｌ2が照射されるようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は誘電体膜処理装置１を示すブロック図で
ある。

【図２】図２は誘電体膜の処理工程を示す図である。

【図３】図３は本実施形態により形成された強誘電体膜
に対するＸ線回折計の出力結果を示す図である。

【図４】図４は誘電体膜の処理工程を示す図である。

【図５】図５は本実施形態により形成された強誘電体膜
に対するＸ線回折計の出力結果を示す図である。

【図６】図６は従来のレーザアニールにより形成された
強誘電体膜に対するＸ線回折計の出力結果を示す図であ
る。

【符号の説明】

２被処理基板７誘電体膜８強誘電体膜１１チャンバ１２ヒータ１３レーザ装置
１４ポンプ１５ガスボンベ１７コントローラ１９第
１バルブ２１第２バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F045 EB02 EC03 EK17 5F083 FR01 JA14 JA15 JA17 JA39 PR33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体膜の処理装置において、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容する収容
室と、前記収容室の圧力を大気圧未満に調整する圧力調整手段
と、レーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化するレー
ザ装置とを備えたことを特徴とする誘電体膜の処理装
置。
【請求項２】誘電体膜の処理装置において、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容する収容
室と、前記収容室の圧力を大気圧未満に調整する圧力調整手段
と、前記誘電体膜を加熱する加熱手段と、レーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化するレー
ザ装置とを備えたことを特徴とする誘電体膜の処理装
置。
【請求項３】前記圧力調整手段は、前記収容室にガ
スを供給するガス供給手段を含むことを特徴とする請求
項１及び２記載の誘電体膜の処理装置。
【請求項４】誘電体膜の処理装置において、被処理基板表面に形成された誘電体膜にレーザ光を照射
して強誘電体化するレーザ装置と、第１のエネルギー密度のレーザ光を照射した後に、前記
第１のエネルギー密度より強い第２のエネルギー密度の
レーザ光を照射するように制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする誘電体膜の処理装置。
【請求項５】第１のエネルギー密度のレーザ光を照
射した後に、前記第１のエネルギー密度より強い第２の
エネルギー密度のレーザ光を照射するように制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする請求項１及び２記載
の誘電体膜の処理装置。
【請求項６】誘電体膜の処理方法において、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容室に収容
する収容工程と、前記収容室の圧力を大気圧未満に調整する圧力調整工程
と、前記収容室の圧力を大気圧未満に保持しつつレーザ光を
前記誘電体膜に照射して強誘電体化するレーザ光照射工
程とを備えたことを特徴とする誘電体膜の処理方法。
【請求項７】誘電体膜の処理方法において、誘電体膜が表面に形成された被処理基板を収容室に収容
する収容工程と、前記収容室の圧力を大気圧未満に調整する圧力調整工程
と、前記収容室の圧力を大気圧未満に保持しつつ前記誘電体
膜を加熱する加熱工程と、レーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化するレー
ザ光照射工程とを備えたことを特徴とする誘電体膜の処
理方法。
【請求項８】誘電体膜の処理方法において、所定エネルギー密度のレーザ光を被処理基板表面に形成
された誘電体膜に照射する第１のレーザ光照射工程と、前記所定エネルギー密度よりも強いエネルギー密度のレ
ーザ光を前記誘電体膜に照射して強誘電体化する第２の
レーザ光照射工程とを備えたことを特徴とする誘電体膜
の処理方法。