JP2007036237A - 複合金属酸化物誘電体膜の製造方法及び複合金属酸化物誘電体膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に少なくとも2種の金属元素を含む複合金属酸化物からなる誘電体膜を製造する方法において、少なくとも2種の金属元素のうち一部金属元素を含む非晶質薄膜を形成する段階と、少なくとも2種の金属元素のうち残り他の金属元素の前駆体が混合された水熱反応溶液を備える段階と、水熱反応溶液に非晶質薄膜を浸漬させる段階と、残り他の金属が非晶質薄膜に合成され結晶化された複合酸化物膜が形成されるよう、非晶質薄膜を水熱処理する段階とを含む。
【選択図】図6
Description
図1は本発明の実施形態に伴う複合金属酸化物誘電体膜の製造方法を説明するための工程手順図の例である。
下記の4つの実施例は全て複合金属酸化物誘電体膜としてBaTiO3を形成する例であるが、基板の種類及び非晶質金属酸化膜形成工程を異なるように使用した。
本実施例では、ゾルゲル法を利用して約200nm厚さの非晶質金属酸化膜のTiO2を形成した。Pt/Ti/SiO2/Siウェーハ基板上にTi-アルコキシドモノマー前駆体を使用した。また、スピンコーティング過程で低温安定化剤としてβ-ジケトンとCH3COOHを適量使用した。TiO2膜形成のためのスピンコーティング工程は4000rpmの回転速度で20秒間3回反復実施し、次いでコーティングされた膜をホットプレートを利用したベーキング工程を通じ200℃で30分間乾燥させた。
本実施例では、スパッタリング工程を利用してPt/Ti/SiO2/Siウェーハ基板上に約650nm厚さの金属酸化膜のTiO2を形成した。本スパッタリング工程は常温で実施され、その結果得られたTiO2は非晶質金属酸化膜であった。
本実施例では、スパッタリング工程を利用してSiウェーハ基板上に約100nm厚さのTi金属薄膜を形成した。本スパッタリング工程は常温で実施され、その結果得られたTiは非晶質金属薄膜であった。
本実施例では、スパッタリング工程を利用してPt/Cu/SiO2/Siウェーハ基板上に約400nm厚さの金属酸化膜のTiO2を形成した。本スパッタリング工程は常温で実施され、その結果得られたTiO2は非晶質金属酸化膜であった。
Claims (22)
- 基板上に少なくとも2種の金属元素を含む複合金属酸化物からなる誘電体膜を製造する方法において、
前記少なくとも2種の金属元素のうち一部金属元素を含む非晶質薄膜を形成する段階と、
前記少なくとも2種の金属元素のうち残り他の金属元素の前駆体が混合された水熱反応溶液を備える段階と、
前記水熱反応溶液に前記非晶質薄膜を浸漬させる段階と、
前記残り他の金属が前記非晶質薄膜に合成され結晶化された複合酸化物膜が形成されるよう、前記非晶質薄膜を水熱処理する段階と
を含む複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。 - 前記基板がフォイル(foil)、ウェーハ(wafer)及びCCL(Copper Clad Laminates)基板のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記フォイル(foil)がTiフォイル、Cuフォイル及びAlフォイルで構成されたグループから選択されることを特徴とする請求項2に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記フォイル(foil)がCuフォイルであることを特徴とする請求項3に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記複合金属酸化物がチタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸バリウムストロンチウム(BaxSr1-xTiO3、0<x<1)及びチタン酸ジルコン酸鉛(PbZrxTi1−xO3、0<x<1)で構成されたグループから選択されることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記非晶質薄膜がTiまたはTiO2のうちから選択されることを特徴とする請求項5に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記複合金属酸化物がチタン酸バリウム(BaTiO3)であることを特徴とする請求項5に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記非晶質薄膜がTiまたはTiO2のうちから選択されたもので、前記残り他の金属元素の前駆体がBaCl2、Ba(NO3)2及びBa(OH)3で構成されたグループから選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項7に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記非晶質薄膜を形成する段階が、ゾルゲル(sol-gel)スピンコーティング法で実施されることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記非晶質薄膜を形成する段階が、約400℃以下の低温スパッタリング工程で実施されることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記水熱処理の温度が、約400℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記水熱処理の温度が、約150〜約280℃であることを特徴とする請求項11に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 前記非晶質薄膜を水熱処理する段階が、複合金属酸化物膜の下部に一部非晶質薄膜が残留するよう実施されることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物誘電体膜の製造方法。
- 請求項1ないし13のうちいずれか一つの方法で製造され、誘電率が50以上であることを特徴とする複合金属酸化物誘電体膜。
- 基板上に少なくとも2種の金属元素を含む複合金属酸化物からなる複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記基板がフォイル(foil)、ウェーハ(wafer)及びCCL(Copper Clad Laminates)基板のうちから選択されることを特徴とする請求項15に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記フォイル(foil)がTiフォイル、Cuフォイル及びAlフォイルで構成されたグループから選択されることを特徴とする請求項16に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記フォイル(foil)がCuフォイルであることを特徴とする請求項17に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記複合金属酸化物がチタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸バリウムストロンチウム(BaxSr1-xTiO3、0<x<1)及びチタン酸ジルコン酸鉛(PbZrxTi1−xO3、0<x<1)で構成されたグループから選択されることを特徴とする請求項15に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記複合金属酸化物がチタン酸バリウム(BaTiO3)であることを特徴とする請求項19に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記複合金属酸化物膜の下部に非晶質薄膜が位置することを特徴とする請求項15ないし20のうちいずれか一つに記載の複合金属酸化物誘電体膜。
- 前記非晶質薄膜がTiまたはTiO2のうち選択されることを特徴とする請求項21に記載の複合金属酸化物誘電体膜。
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