JP2016050347A - 金属膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】密着性に優れた金属膜を工業的有利に形成できる金属膜形成方法およびその方法により形成された金属膜を提供する。
【解決手段】基体上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる霧化工程と、キャリアガスを前記ミストに供給するキャリアガス供給工程と、前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ供給するミスト供給工程と、非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する金属膜形成工程とを含むことを特徴とする金属膜形成方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の電極形成等に有用な金属膜形成方法に関する。

従来より、金属膜を形成する方法として、蒸着やスパッタリング法が用いられている。蒸着には、電子ビームや高周波を用いる真空蒸着法等がよく用いられており、また、スパッタリング法としては、直流電源または交流電源を用いて、プラズマを発生させ、ついで、プラズマを用いてアノードの金属をスパッタし、カソードに金属を堆積させる手法などがよく用いられている。しかしながら、蒸着やスパッタリング法は、真空プロセスが必要であり、そのため、コストがかかり、大型化・量産化にも課題があった。

また、金属膜を形成する方法としては、塗布方法などもよく知られている。塗布方法としては、金属ペーストを塗布し、乾燥後、焼成する手法などが用いられている。しかしながら、このような塗布方法では、焼成に６５０℃以上の高温が必要であり、金属膜の形成方法として必ずしも満足のいくものではなかった。なお、有機金属気相成長法なども知られているが、塗布方法と同様、高温プロセスが必要であり、また、密着性も必ずしも十分に得られるものではなかった。

これに対し、近年、超微粒子を分散させたペーストを用いて、基板上に、パターン化した金属膜の形成が試みられている。例えば、特許文献１には、金属コア部と有機物被覆層とからなる複合金属超微粒子を溶媒に分散させて金属ペーストを調整し、該金属ペーストを半導体素子の電極上に付着させ低温焼成して超微粒子電極を形成する手法などが知られている。しかしながら、ＡｇやＡｕなどの貴金属超微粒子を用いた金属薄膜は、平滑な無機酸化物基板と反応し難いため、充分な密着性が得られず、特に導電性増加のために薄い金属配線上に金属めっき被膜を形成する際に、めっき前処理やめっき液による化学的な処理によって、金属配線が無機酸化物基板から剥離してしまうという問題があった。

また、近年においては、エアロゾルデポジション法による金属膜の形成が検討されている。特許文献２には、金属粒子をエアロゾル化し、前記エアロゾル化した金属粒子を基板上に吹き付けることにより、前記基板上に金属薄膜からなる電極又は配線パターンを形成する方法が記載されており、特許文献３には、透明電極の表面に、エアロゾルデポジション法によって金属薄膜からなる補助電極を形成する方法が記載されている。しかしながら、エアロゾルデポジション法によれば、電極と基板との密着性が非常に悪く、電極に必要な厚膜の金属膜形成に適しておらず、また、成膜時に真空プロセスが必要になったり、成膜後に、高温の熱処理が必要になったりするので、満足のいくものではなかった。

特開２００１−１６８１４１号公報 特開２０１１−１５３３２９号公報 特開２０１３−１２９８８７号公報

本発明は、密着性に優れた金属膜を工業的有利に形成できる金属膜形成方法およびその方法により形成された金属膜を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、基体上に、金属膜を形成する金属膜形成方法であって、超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる霧化工程と、キャリアガスを前記ミストに供給するキャリアガス供給工程と、前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ供給するミスト供給工程と、非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する金属膜形成工程とを含む金属膜形成方法を用いて金属膜を積層すると、膜厚が２００ｎｍ以上でも、結晶性および密着性に優れている金属膜を容易に形成できることを見出した。
また、本発明者らは、上記の知見を得た後、さらに検討を重ねて、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
［１］ 基体上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる霧化工程と、キャリアガスを前記ミストに供給するキャリアガス供給工程と、前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ供給するミスト供給工程と、非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する金属膜形成工程とを含むことを特徴とする金属膜形成方法。
［２］ 前記積層を、金属膜の厚さが１μｍ以上になるまで行う前記［１］記載の金属膜形成方法。
［３］ 前記熱反応を、２００℃〜６５０℃の温度で行う前記［１］または［２］に記載の金属膜形成方法。
［４］ 前記熱反応を、不活性ガスまたは還元ガスの雰囲気下で行う前記［１］〜［３］のいずれかに記載の金属膜形成方法。
［５］ 前記金属が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）およびアルミニウム（Ａｌ）から選ばれる１種または２種以上の金属である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の金属膜形成方法。
［６］ 原料溶液の溶媒が、酸化剤を含む有機溶媒である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の金属膜形成方法。
［７］ 有機溶媒がアルコールであり、酸化剤が水である前記［６］記載の金属膜形成方法。
［８］ 前記原料溶液が、酸化剤を含む有機溶媒と、前記金属を含む金属錯体溶液または金属塩溶液との混合溶液である前記［１］〜［６］のいずれかに記載の金属膜形成方法。
［９］ 前記［１］〜［８］のいずれかに記載の金属膜形成方法を用いて形成された金属膜。
［１０］ 電極である前記［９］記載の金属膜。
［１１］ 前記［１０］記載の電極と、半導体層とを少なくとも備えている半導体装置。
［１２］ 半導体層が、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する酸化物半導体を主成分として含む前記［１１］記載の半導体装置。
［１３］ 半導体層が、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する窒化物半導体を主成分として含む前記［１１］記載の半導体装置。
［１４］ 半導体層が、ケイ素または炭化ケイ素を主成分として含む前記［１１］記載の半導体装置。

本発明の金属膜形成方法によれば、膜厚が２００ｎｍ以上でも、結晶性および密着性に優れている金属膜を工業的有利に形成できる。

実施例で用いたミストエピタキシー装置の構成図である。 実施例における断面ＳＥＭ像を示す図である。 実施例における金属膜表面のＳＥＭ像を示す図である。

本発明の金属膜形成方法は、基体上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる霧化工程と、キャリアガスを前記ミストに供給するキャリアガス供給工程と、前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ供給するミスト供給工程と、非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する金属膜形成工程とを含むことを特徴とする。

前記霧化工程は、超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる。霧化手段は、超音波を用いる霧化手段であれば特に限定されず、公知の手段であってよい。本工程において、超音波を用いて霧化することが、結晶性および密着性に優れた厚膜の金属膜を成膜するのに肝要である。なお、超音波発生手段は、特に限定されず、超音波振動子を用いる公知の手段であってよい。

前記原料溶液に含まれる金属は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されないが、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）およびアルミニウム（Ａｌ）から選ばれる１種または２種以上の金属であるのが好ましい。

前記原料溶液は、前記金属をそのまま、または所望により金属錯体または金属塩にして、溶媒中に溶解または分散させることにより調整することができる。前記金属の配合割合は、特に限定されないが、原料溶液全体に対して、０．０１〜７０質量％であるのが好ましく、０．１〜５０質量であるのがより好ましい。

本発明においては、原料溶液の溶媒が、酸化剤を含む有機溶媒であるのが好ましく、このような好ましい溶媒は、例えば、公知の有機溶媒と酸化剤とを混合することにより得られる。前記酸化剤と前記有機溶媒との体積比が１：９９〜５０：５０の範囲内であるのが好ましく、１：９９〜４０：６０の範囲内であるのがより好ましく、１：９９〜１０：９０の範囲内であるのがさらにより好ましく、１：９９〜５：９５の範囲内であるのが最も好ましい。このような好ましい範囲とすることで、ミストが成膜により適したものになり、かつ膜質もより良好なものとすることができる。

前記酸化剤としては、例えば、水、水溶性または非水溶性の公知の酸化剤などが挙げられるが、本発明においては、前記酸化剤が水または水溶性の酸化剤であるのが好ましく、水または過酸化水素であるのがより好ましく、水であるのが最も好ましい。また、前記酸化剤として、水溶性の酸化剤を用いる場合には、水と混合して水溶液の形態（例えば過酸化水素水等）で用いるのも好ましい。

前記酸化剤としては、より具体的には、例えば、水、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、過酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ_２）、過酸化バリウム（ＢａＯ_２）、過酸化ベンゾイル（Ｃ_６Ｈ_５ＣＯ）_２Ｏ_２等の過酸化物、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、過塩素酸、硝酸、過酢酸やニトロベンゼン等の有機過酸化物などが挙げられる。

前記水としては、より具体的には、例えば、純水、超純水、水道水、井戸水、鉱泉水、鉱水、温泉水、湧水、淡水、海水などが挙げられ、これらの水に、例えば精製、加熱、殺菌、ろ過、イオン交換、電解、浸透圧の調整、緩衝化等の処理をした水（例えば、オゾン水、精製水、熱水、イオン交換水、生理食塩水、リン酸緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等）も例として含まれる。

前記有機溶媒は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、このような溶媒としては、例えば、アルコール（例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等）、エーテル（例、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコール−ジメチルエーテル等）、エステル（例、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等）、カルボン酸（例、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等）、ハロゲン化炭化水素類（例、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、１,２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等）、炭化水素（例、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン等）、アミド（例、ホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ニトリル類（例、アセトニトリル、プロピオニトリル等）等のほか、スルホラン、ヘキサメチルホスホルアミド等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。本発明においては、前記有機溶媒が、アルコール、ケトンまたはこれらの混合溶媒であるのが好ましく、アルコールであるのがより好ましく、低級アルコール（好ましくはＣ１〜３）であるのが最も好ましい。

前記キャリアガス供給工程では、キャリアガスを前記ミストに供給する。キャリアガスの種類としては、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、例えば、酸素、窒素やアルゴン等の不活性ガス、または水素ガスやフォーミングガス等の還元ガスなどが挙げられる。また、キャリアガスの種類は１種類であってよいが、２種類以上であってもよく、キャリアガス濃度を変化させた希釈ガス（例えば１０倍希釈ガス等）などを、第２のキャリアガスとしてさらに用いてもよい。また、キャリアガスの供給箇所も１箇所だけでなく、２箇所以上あってもよい。

前記ミスト供給工程では、前記キャリアガスによって前記ミストを基体へ供給する。キャリアガスの流量は、特に限定されないが、０．０１〜２０Ｌ／分であるのが好ましく、１〜１０Ｌ／分であるのがより好ましい。

前記基体は、金属膜を支持できるものであれば特に限定されない。前記基体の材料も、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の基体であってよく、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。前記基体の形状としては、例えば、平板や円板等の板状、繊維状、棒状、円柱状、角柱状、筒状、螺旋状、球状、リング状などが挙げられるが、本発明においては、基板が好ましい。

前記基板は、板状であって、金属膜の支持体となるものであれば特に限定されない。絶縁体基板であってもよいし、半導体基板であってもよいし、導電性基板であってもよいが、前記基板が、絶縁体基板であるのが好ましく、表面に金属膜を有する基板であるのも好ましい。本発明においては、前記基板が、コランダム構造を有する結晶物を主成分として含む基板、またはβ−ガリア構造を有する結晶物を主成分として含む基板であるのも好ましい。コランダム構造を有する結晶物を主成分として含む基板は、基板中の組成比で、コランダム構造を有する結晶物を５０％以上含むものであれば、特に限定されないが、本発明においては、７０％以上含むものであるのが好ましく、９０％以上であるのがより好ましい。コランダム構造を有する結晶を主成分とする基板としては、例えば、サファイア基板（例：ｃ面サファイア基板）や、α型酸化ガリウム基板などが挙げられる。β−ガリア構造を有する結晶物を主成分とする基板は、基板中の組成比で、β−ガリア構造を有する結晶物を５０％以上含むものであれば、特に限定されないが、本発明においては、７０％以上含むものであるのが好ましく、９０％以上であるのがより好ましい。β−ガリア構造を有する結晶物を主成分とする基板としては、例えばβ−Ｇａ_２Ｏ_３基板、又はＧａ_２Ｏ_３とＡｌ_２Ｏ_３とを含みＡｌ_２Ｏ_３が０ｗｔ％より多くかつ６０ｗｔ％以下である混晶体基板などが挙げられる。その他の下地基板の例としては、六方晶構造を有する基板（例：ＳｉＣ基板、ＺｎＯ基板、ＧａＮ基板）などが挙げられる。六方晶構造を有する基板上には、直接または別の層（例：緩衝層）を介して、膜を形成するのが好ましい。基板の厚さは、本発明においては特に限定されないが、好ましくは、５０〜２０００μｍであり、より好ましくは２００〜８００μｍである。

金属膜形成工程では、非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する。前記熱反応は、熱でもって前記ミストが反応すればそれでよく、反応条件等も本発明の目的を阻害しない限り特に限定されない。本工程においては、前記熱反応を、２００℃〜６５０℃の温度で行うのが好ましく、３００℃〜６００℃の温度で行うのが好ましく、４００℃〜５５０℃の温度で行うのがより好ましい。また、前記熱反応を、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス、またはフォーミングガスや水素ガス等の還元ガスの雰囲気下で行うのも好ましく、不活性ガスの雰囲気下で行うのがより好ましい。また、加圧下、減圧下、常圧下および大気圧下のいずれの条件で反応を行ってもよいが、本発明においては、常圧下または大気圧下で行うのが好ましい。なお、膜厚は成膜時間を調整することにより、設定することができるが、本発明においては、膜を厚くしても密着性に優れているので、成膜時間（好ましくは３０分間以上）を長く設定するのが好ましい。本工程では、通常、膜厚を２００ｎｍ以上とするが、本発明において、好ましい膜厚は３００ｎｍ以上であり、より好ましくは５００ｎｍ以上であり、さらにより好ましくは１μｍ以上であり、最も好ましくは１０μｍ以上である。

本発明によれば、断続的に結晶成長できるためなのかどうか等は不明であるが、いずれにせよ、結晶性や密着性に優れたままで、膜厚２００ｎｍ以上の金属膜を形成することができ、このようにして形成された金属膜は、電気・電子部品の金属部材に好適に用いられる。

前記電気・電子部品としては、例えば、電力機器に具備された部品、電気・電子機器に具備された部品などが挙げられる。

前記の電力機器に具備された部品としては、例えば半導体装置などが挙げられる。前記半導体装置としては、例えば、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）、金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）、接合電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または発光ダイオードなどが挙げられる。本発明においては、前記半導体装置が、パワーデバイスであるのが好ましく、ＳＢＤ、ＭＯＳＦＥＴ、ＳＩＴ、ＪＦＥＴまたはＩＧＢＴであるのが好ましく、ＳＢＤ、ＭＯＳＦＥＴまたはＳＩＴであるのがより好ましい。

前記の電気・電子機器に具備された部品としては、例えばＯＡ機器や家電製品などの部品が挙げられ、具体的には、電線同士の接続、絶縁電線の接続、あるいは電気・電子機器と電線の接続に用いられる各種コネクター類、コンセント類、プラグ類、回路の導通と遮断を切り替えるための各種スイッチ類、回路の通電状態を制御するための各種電子素子類、および、その他電気・電子機器に内臓された各種機構部品などが挙げられる。より具体的には、例えば、コネクター、リレー、コンデンサーケース、スイッチ、トランスボビン、端子台、プリント基板、冷却ファン、バルブ類、シールド板、各種ボタン類、各種ハンドル類、各種センサー類、小型モーター部品、各種ソケット類、チューナー部品、ヒューズケース、ヒューズホルダー、ブラッシュホルダー、ブレーカー部品、電磁開閉器、偏向ヨーク、フライバックトランス、キートップ、ローラー、軸受け、ランプハウジングなどが挙げられる。かかる電気・電子部品はすべての電気・電子機器に具備されているのであるが、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ディスプレー装置（ＣＲＴ、液晶、プラズマ、プロジェクタ、および有機ＥＬなど）、マウス、並びにプリンター、コピー機、スキャナーおよびファックス（これらの複合機を含む）、記録媒体（ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、次世代高密度ディスク、ハードディスクなど）のドライブ、記録媒体（ＩＣカード、スマートメディア、メモリースティックなど）の読取装置などのＯＡ機器類、携帯情報端末（いわゆるＰＤＡ）、携帯電話、携帯書籍（辞書類等）、携帯テレビ、光学カメラ、デジタルカメラ、パラボラアンテナ、電動工具、ＶＴＲ、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器、電子レンジ、ホットプレート、音響機器、照明機器、冷蔵庫、エアコン、空気清浄機、および時計などの家電製品、更には、家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、パチンコ、およびスロットマシーンなどの遊技機などが好適に例示される。

本発明の金属膜は、密着性に優れ、かつ膜厚が２００ｎｍ以上であるので、電気・電子部品の金属部材として有用であるが、とりわけ電極（好ましくはパワーデバイス用の電極）として有用である。そして、このような電極は、半導体装置に有用であり、そのままで、またはさらに加工処理等を施されて、少なくとも半導体層とともに半導体装置に好適に用いられる。

前記半導体層としては、例えば、酸化物半導体層、窒化物半導体層、ケイ素含有半導体層などが挙げられる。前記酸化物半導体層は、好ましくは、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する酸化物半導体を主成分として含む半導体層である。前記窒化物半導体層は、好ましくは、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する窒化物半導体を主成分として含む半導体層である。前記ケイ素含有半導体層は、好ましくは、ケイ素または炭化ケイ素を主成分として含む半導体層である。

本発明の金属膜は、従来の金属膜のように種々の用途に用いることができ、例えば、電極やコンタクト層として、様々な半導体装置に有用であり、とりわけ、パワーデバイスに有用である。また、前記半導体装置は、電極が半導体層の片面側に形成された横型の素子（横型デバイス）と、半導体層の表裏両面側にそれぞれ電極を有する縦型の素子（縦型デバイス）に分類することができるが、本発明の金属膜は、電極として、横型デバイスにも縦型デバイスにも好適に用いることができる。本発明においては、縦型デバイスに用いることが好ましい。

なお、前記半導体装置は、さらに他の層（例えば絶縁体層、半絶縁体層、導体層、半導体層、緩衝層またはその他中間層等）などが含まれていてもよい。

図１を用いて、本実施例で用いたミストエピタキシー装置１９を説明する。図１のミストエピタキシー装置１９は、基板２０を載置するサセプタ２１と、キャリアガスを供給するキャリアガス供給手段２２ａと、キャリアガス供給手段２２ａから送り出されるキャリアガスの流量を調節するための流量調節弁２３ａと、キャリアガス（希釈）を供給するキャリアガス（希釈）供給手段２２ｂと、キャリアガス（希釈）供給手段２２ｂから送り出されるキャリアガスの流量を調節するための流量調節弁２３ｂと、原料溶液２４ａが収容されるミスト発生源２４と、水２５ａが入れられる容器２５と、容器２５の底面に取り付けられた超音波振動子２６と、内径４０ｍｍの石英管からなる供給管２７と、供給管２７の周辺部に設置されたヒーター２８を備えている。サセプタ２１は、石英からなり、基板２０を載置する面が水平面から傾斜している。成膜室となる供給管２７とサセプタ２１をどちらも石英で作製することにより、基板２０上に形成される膜内に装置由来の不純物が混入することを抑制している。

原料溶液として、ロジウムアセチルアセトナート（０．０１ｍｏｌ／Ｌ）を、メタノールと水との混合溶媒（メタノール：水＝９．５：０．５）に入れて分散させた溶液を用いた。基板として、ｃ面サファイアを用いた。キャリアガスとして、窒素を用いた。キャリアガスの流量は、５Ｌ／分とし、キャリアガス（希釈）の流量は、０．５Ｌ／分に設定した。成膜は、窒素雰囲気下５００℃で行った。
得られた金属膜につき、ロジウム金属膜が形成されていることを、Ｘ線回折装置を用いて確認した。また、得られたロジウム金属膜につき、断面ＳＥＭでもって、膜厚を測定した。その結果、１１．７μｍであった。なお、この断面ＳＥＭ像を図２に示す。
また、ＳＥＭを用いて、金属膜表面を観察した。その結果、凸凹が少なく、きれいな表面を有していた。なお、この金属膜表面のＳＥＭ像を図３に示す。
また、密着性につき、応力を加えて、目視により、剥離状況を観察したが、剥離等は全く生じず、密着性も優れていた。

ロジウムアセチルアセトナートに代えてアルミニウムアセチルアセトナートを用いたこと以外、実施例１と同様にして金属膜を成膜した。アルミニウムでもロジウムの場合と同様に成膜できることが分かった。

（比較例）
窒素雰囲気下に代えて酸素雰囲気下で成膜したこと、およびミストエピタキシー装置の代わりにスプレーとホットプレートとを用いて成膜したこと以外は、実施例１と同様にして金属膜を成膜した。その結果、酸化ロジウム膜が形成されてしまった。

本発明の金属膜形成方法は、半導体（例えば化合物半導体電子デバイス等）、電子部品・電気機器部品、光学・電子写真関連装置、工業部材などあらゆる分野に用いることができるが、優れた電極を形成できるため、特に、半導体装置の製造に有用である。

１９ ミストエピタキシー装置
２０ 基板
２１ サセプタ
２２ａ キャリアガス供給手段
２２ｂ キャリアガス（希釈）供給手段
２３ａ 流量調節弁
２３ｂ 流量調節弁
２４ ミスト発生源
２４ａ 原料溶液
２５ 容器
２５ａ 水
２６ 超音波振動子
２７ 供給管
２８ ヒーター
２９ 排気口

Claims (14)

1. 基体上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、
   超音波を用いて、金属を含む原料溶液を霧化してミストを発生させる霧化工程と、
   キャリアガスを前記ミストに供給するキャリアガス供給工程と、
   前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ供給するミスト供給工程と、
   非酸素雰囲気下で前記ミストを熱反応させて、前記基体表面の一部または全部に厚さ２００ｎｍ以上の金属膜を積層する金属膜形成工程とを含むことを特徴とする金属膜形成方法。
2. 前記積層を、金属膜の厚さが１μｍ以上になるまで行う請求項１記載の金属膜形成方法。
3. 前記熱反応を、２００℃〜６５０℃の温度で行う請求項１または２に記載の金属膜形成方法。
4. 前記熱反応を、不活性ガスまたは還元ガスの雰囲気下で行う請求項１〜３のいずれかに記載の金属膜形成方法。
5. 前記金属が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）およびアルミニウム（Ａｌ）から選ばれる１種または２種以上の金属である請求項１〜４のいずれかに記載の金属膜形成方法。
6. 原料溶液の溶媒が、酸化剤を含む有機溶媒である請求項１〜５のいずれかに記載の金属膜形成方法。
7. 有機溶媒がアルコールであり、酸化剤が水である請求項６記載の金属膜形成方法。
8. 前記原料溶液が、酸化剤を含む有機溶媒と、前記金属を含む金属錯体溶液または金属塩溶液との混合溶液である請求項１〜６のいずれかに記載の金属膜形成方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の金属膜形成方法を用いて形成された金属膜。
10. 電極である請求項９記載の金属膜。
11. 請求項１０記載の電極と、半導体層とを少なくとも備えている半導体装置。
12. 半導体層が、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する酸化物半導体を主成分として含む請求項１１記載の半導体装置。
13. 半導体層が、インジウム、アルミニウムおよびガリウムから選ばれる１種または２種以上の元素を含有する窒化物半導体を主成分として含む請求項１１記載の半導体装置。
14. 半導体層が、ケイ素または炭化ケイ素を主成分として含む請求項１１記載の半導体装置。