JP2006219739A - 金属酸化膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材表面状態を安定化するため、大気開放型CVD以外の方法、例えばスパッタ法やプラズマCVD法、蒸着法と酸化処理の組み合わせ、蒸着法等により金属酸化膜もしくは金属の薄膜を基材表面に予め形成し、それを表面制御層として大気開放型CVD法により目的とする金属酸化膜を形成する。
【選択図】図1
Description
また、目的とする金属酸化膜と同種の金属酸化膜や金属、相性の良い金属酸化膜や金属を表面制御層として選択することで、従来困難であった密着性の確保できない基材への金属酸化膜形成が可能になる他、密着性の十分ある基材についてもより密着性を強固にすることができる。
また、副次的作用として表面制御層の挿入により基材1との密着性が向上し、検知器として水素の検知繰り返し動作を確認すると、従来の約1,000回動作に比較して約10,000回動作が可能となり、信頼性の向上も実現できた。
なお、本実施例では、基板がSiの場合を説明したが、その他の半導体材料としては、SiC、GaN、GaAs、InPなどを用いることができる。
Claims (18)
- 基材を準備する工程と、
前記基材上に、第1の金属あるいは前記第1の金属を酸化してなる第1の金属酸化膜、または、前記第1の金属と異種の第2の金属あるいは前記第2の金属を酸化してなる第2の金属酸化膜のいずれかよりなる表面制御層を設ける工程と、
前記表面制御層上に、常圧雰囲気で金属錯体蒸気を吹きつけながら成膜を行う大気開放型CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、前記第1の金属と同種の金属を酸化してなる金属酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする金属酸化膜形成方法。 - 前記表面制御層は、スパッタ、蒸着、プラズマCVD、常圧CVD、減圧CVDのいずれかより選択される堆積装置を用いた堆積法、または前記堆積装置により堆積された薄膜を酸化炉または大気開放型CVD装置もしくは他のCVD装置内において酸化処理する表面処理法のいずれかを用いて形成されることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記金属酸化膜および表面制御層が、それぞれWO3およびWO3もしくはWであることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記金属酸化膜は、TiO2、CuO、SiO2、Al2O3、MnO、MnO2、MoO2、NiO、Ga2O3、In2O3、 SnO2、GeO、Co2O3、Ag2O、ZnO、VO、V2O3、V2O5、ZrO2、CeO2、Yb2O3のうちの少なくとも一つを含む膜であることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層は、TiO2、CuO、SiO2、Al2O3、MnO、MnO2、MoO2、NiO、Ga2O3、In2O3、 SnO2、GeO、Co2O3、 Ag2O、ZnO、VO、V2O3、V2O5、La2O3、ZrO2、CeO2、Yb2O3のうちの少なくとも一つを含む金属酸化膜からなることを特徴とするである請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層は、TiO2、CuO、SiO2、Al2O3、MnO、MnO2、MoO2、NiO、Ga2O3、In2O3、 SnO2、GeO、Co2O3、 Ag2O、ZnO、VO、V2O3、V2O5、La2O3、ZrO2、CeO2、Yb2O3のうちの少なくとも一つを含む金属酸化膜からなることを特徴とするである請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層は、Ti、Cu、Si、Al、Mn、Mo、Ga、In、Sn、Ge、Co、Ag、Zn、V、La、Zr、Ybのうちの少なくとも一つを含む金属からなることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層は、Ti、Cu、Si、Al、Mn、Mo、Ga、In、Sn、Ge、Co、Ag、Zn、V、La、Zr、Ybのうちの少なくとも一つを含む金属からなることを特徴とする請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層の厚さは、金属酸化膜の物理特性、および光学特性に変化を与えない0.1 nm〜75 nmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層の厚さは、金属酸化膜の物理特性、および光学特性に変化を与えない0.1 nm〜75 nmの範囲にあることを特徴とする請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記基材が、 Si、SiC、GaN、GaAs、InPのいずれか一つから成る半導体基板、あるいはSiO2、Si3N4、WSi2、WSiN、Al2O3、AlN、ゼオライト、ガラス、サファイア、石英のいずれか一つから成る無機材料、あるいはポリイミド樹脂、あるいは金属材料のいずれかであることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記基材が、 Si、SiC、GaN、GaAs、InPのいずれか一つから成る半導体基板、あるいはSiO2、Si3N4、WSi2、WSiN、Al2O3、AlN、ゼオライト、ガラス、サファイア、石英のいずれか一つから成る無機材料、あるいはポリイミド樹脂、あるいは金属材料のいずれかであることを特徴とする請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記金属酸化膜を形成する原料が、金属ジピバロイルメタナート、または金属カルボニル、または金属ジメチルヘプタンディオナートもしくは金属アセチルアセトナートの金属錯体であることを特徴とする請求項1記載の金属酸化物形成方法。
- 前記金属酸化膜を形成する原料が、金属ジピバロイルメタナート、または金属カルボニル、または金属ジメチルヘプタンディオナートもしくは金属アセチルアセトナートの金属錯体であることを特徴とする請求項2記載の金属酸化物形成方法。
- 前記表面制御層の形態が島状、網目状、縞状またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層の形態が島状、網目状、縞状またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層が金属酸化膜であり、前記表面制御層の結晶形態を制御することにより、前記表面制御層と同様の結晶形態を形成させることを特徴とする請求項1記載の金属酸化膜形成方法。
- 前記表面制御層が金属酸化膜であり、前記表面制御層の結晶形態を制御することにより、前記表面制御層と同様の結晶形態を形成させることを特徴とする請求項2記載の金属酸化膜形成方法。
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