JP3106988B2 - 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法 - Google Patents

薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法

Info

Publication number
JP3106988B2
JP3106988B2 JP09025210A JP2521097A JP3106988B2 JP 3106988 B2 JP3106988 B2 JP 3106988B2 JP 09025210 A JP09025210 A JP 09025210A JP 2521097 A JP2521097 A JP 2521097A JP 3106988 B2 JP3106988 B2 JP 3106988B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
compound
organic
solution
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09025210A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10219449A (ja
Inventor
篤 齋
和夫 若林
勝実 小木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP09025210A priority Critical patent/JP3106988B2/ja
Publication of JPH10219449A publication Critical patent/JPH10219449A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3106988B2 publication Critical patent/JP3106988B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体膜、半導体
膜、光学薄膜、表面強化膜、薄膜触媒等として有用な薄
膜を有機金属化学蒸着法(MOCVD法)にて形成する
ための溶液と、これを用いた薄膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで誘電体膜の作製にはアルコキシ
ド原料を用いてスピンコートで成膜するゾルゲル法が盛
んに研究されてきた。しかし、近年デバイスの高集積化
を見越して、ステップカバレッジ性に優れた有機金属化
学蒸着法(MOCVD法)で誘電体膜の作製を試みる研
究が盛んに行われ始めてきた。原料にはSr(DPM)
Ln(Lnは配位子)、Ti(i−PrO),Bi
(o−tol),Bi(Ph),Ta(OEt)
を用いてテトラヒドロフラン(THF)を溶媒とする溶
液原料が採用され、成膜室の前で特定の気化器で気化さ
せ、成膜するものである(特開平7−249616号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】THFを溶媒とした溶
液を2種類以上用いて複合酸化物の薄膜を形成する場
合、おそらくは各溶液の安定性にかなりの差異があるた
めに、目標とする組成の薄膜を形成することがきわめて
困難であることが見出された。とくに、有機ビスマス化
合物をTHFに溶解させた溶液は安定性が低く、室温で
も分解し黒色化する。
【0004】本発明は、目標組成の薄膜を容易に形成す
ることができ、しかも安定性が高い薄膜形成用溶液と、
それを用いた薄膜形成方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成用溶液
は、有機ビスマス化合物、有機ストロンチウム化合物、
有機チタン化合物及び有機タンタル化合物の少なくとも
1種をルチジンに溶解させたものである。
【0006】本発明の薄膜形成方法は、これらの1種又
は2種以上の溶液を用いて化学蒸着法により薄膜を形成
するものである。
【0007】本発明で用いるルチジン(ジメチルピリジ
ン)は、電子供与能が高く、従来のTHFより配位化学
的に有機ビスマス又はストロンチウム化合物に配位し、
これらの化合物の液中での安定化をもたらす。即ち、ル
チジンはメチル基が嵩高く、多分子の接近による複合錯
化効果で生じる材料分子の不均一性を抑制するため、成
膜時においてもきわめて安定している。このように安定
した有機金属溶液を用いることにより、目標組成通りの
割合にて各有機金属化合物を成膜室内に供給し、基板上
に目標組成通りの薄膜を形成することが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で用いる有機ビスマス化合
物としては、トリフェニルビスマス(以下、BiPh
と記載する。)又はトリオルトトリルビスマス(Bi
(o−tol))が好ましい。有機ストロンチウム化
合物としてはストロンチウムジピバロイルメタナートテ
トラグラム(以下、Sr(DPM)・TEGと記載す
る。)又はストロンチウムジピバロイルメタナートトリ
エチルテトラミン(以下、Sr(DPM)・TETと
記載する。)が好ましい。チタン又はタンタルの化合物
としては、プロポキシド、エトキシド等のアルコキシド
や、β−ジケトン(例えばジピバロイルメタン)化合物
などが好ましい。
【0009】これらの有機金属化合物を溶かし込む有機
溶媒としては、ルチジンを用いる。ルチジンには2,6
−、2,5−、2,4−、2,3−、3,4−、3,5
−の異性体があるが、これらのうちいずれをも用いるこ
とができ、これらの1種を用 いても良く、2種以上を混
合した混合溶媒を用いても良い。混合割合は任意であ
る。
【0010】この溶液の有機金属化合物の濃度は、0.
01〜2モル/L(リットル)とくに0.05〜1モル
/L程度が好ましい
【0011】発明では、溶媒に対し上記有機金属化合
物の1種のみを溶解させても良く、複数を溶解させても
良い。ストロンチウム化合物あるいはビスマス化合物、
チタン化合物又はタンタル化合物としても2種以上の化
合物を溶解させても良い。
【0012】本発明では、このような有機金属化合物を
用いて薄膜をMOCVD法によって形成する。MOCV
D装置としては周知のもので良い。例えば、各有機金属
化合物の混合溶液を調製しておくか、あるいは各有機金
属化合物単独の溶液を予め設定された供給量で容器から
送り出して混合する。そして、この混合溶液をインジェ
クションポンプによって気化器内に噴射し、キャリアガ
スと共に蒸気を成膜室内に供給し、さらに酸素を成膜室
内に供給すれば良い。キャリアガスとしては、Ar等の
希ガスが好適である。原料やキャリアガスの供給速度は
製造装置の大きさ等に応じて適宜選定すれば良い。気化
温度は200〜250℃程度が好ましい。
【0013】成膜室内に配置する基板としてはSiO
基板の上にPtを蒸着したものが好適であるがPt/M
gOなども用いることができる。成膜時の基板温度は3
50〜800℃とりわけ400〜750℃とくに400
〜700℃程度が好ましい。成膜圧力は、1〜100T
orrとりわけ5〜50Torr程度が好ましい。
【0014】本発明によると、例えばBi−Ti複合酸
化物、Bi−Sr−Ta複合酸化物、Sr−Ti,Ta
−Srなどの複合酸化物薄膜を目標組成通りに製造する
ことができる。なお、Bi,Sr,Ti,Ta以外の金
属の有機化合物をさらに含んでいても良い。
【0015】
【実施例】実施例1(実験No.1〜6) BiPh、チタニウムイソプロポキシド(Ti(O−
i−Pr))を表1の膜組成比通りに2,6−ルチジ
ンに溶解させた混合溶液を用い、MOCVD法によりB
i−Ti複合酸化物薄膜を次の条件により製造した。
【0016】 基板 : Pt/SiO(大きさ2.5×2.5cm) 基板温度 : 表1の通り(単位℃) 成膜時間 : 30min 成膜圧力 : 10Torr 溶液濃度 : 0.1モル/L 溶液供給速度 : 0.05cc/min キャリアガス : Ar 200cc/min 気化温度 : 225℃ 反応ガス : O、500cc/min
【0017】その結果、表1に示す目標値通りの膜組成
の薄膜(厚さ約0.2μmÅ)を形成することができ
た。
【0018】実施例1(実験No.7〜12) 有機ビスマス化合物としてBi(o−tol)を用い
たほかは実施例1のNo.1〜6と同様にして薄膜を形
成した。膜組成は表1の通りであった。
【0019】比較例1 溶媒をTHFとしたほかは実施例1のNo.1〜12と
同様にして薄膜を形成した。膜組成は表1の通りであっ
た。
【0020】なお、比較例のNo.1で用いた混合溶液
の組成は実施例1のNO.1と同じであり、比較例のN
o.2で用いた混合溶液の組成は実施例1のNo.2と
同じであり、以下比較例NO.12までそれぞれ実施例
1のNo.12までとそれぞれ同じ組成の混合溶液を用
いた。
【0021】表1から明らかな通り、本発明によると目
標値通りの膜組成の薄膜を形成することができる。一
方、比較例にあっては、薄膜組成が目標値から著しくず
れている。
【0022】実施例2 有機溶媒を2,5−ルチジンとしたほかは実施例1と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表2の通りであ
る。
【0023】実施例3 有機溶媒を2,4−ルチジンとしたほかは実施例1と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表3の通りであ
る。
【0024】実施例4 有機溶媒を2,3−ルチジンとしたほかは実施例1と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表4の通りであ
る。
【0025】実施例5 有機溶媒を3,4−ルチジンとしたほかは実施例1と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表5の通りであ
る。
【0026】実施例6 有機溶媒を3,5−ルチジンとしたほかは実施例1と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表6の通りであ
【0027】施例(実験No.1〜6) BiPh、Sr(DPM)・TEG、タンタルペン
タエトキシド(Ta(OEt))を表1の膜組成比通
りに2,6−ルチジンに溶解させた混合溶液を用いたほ
かは実施例1の実験No.1〜6と同様にしてSr−B
i−Ta複合酸化物薄膜を形成した。膜組成は表の目
標値通りのものであった。
【0028】実施例(実験No.7〜12) BiPhの代わりにBi(o−tol)を用いたほ
かは実施例のNo.1〜6と同様にして薄膜を形成し
た。薄膜組成は表の目標値通りであった。
【0029】比較例2 溶媒としてTHFを用いたほかは実施例のNo.1〜
12と同様にして薄膜を形成した。この薄膜の組成は表
の通り、目標値から著しく異なっている。
【0030】実施例 有機溶媒を2,5−ルチジンとしたほかは実施例と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表の通りであ
る。
【0031】実施例 有機溶媒を2,4−ルチジンとしたほかは実施例と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表の通りであ
る。
【0032】実施例1 有機溶媒を2,3−ルチジンとしたほかは実施例と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りであ
る。
【0033】実施例1 有機溶媒を3,5−ルチジンとしたほかは実施例と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りであ
る。
【0034】実施例1 有機溶媒を3,4−ルチジンとしたほかは実施例と同
様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りであ
【0035】施例1 Sr(DPM)・TEGの代わりにSr(DPM)
・TETを用いたほかは実施例と同様にしてSr−B
i−Ta複合酸化物薄膜を形成した。膜組成は表1
目標値通りのものであった。
【0036】比較例3 溶媒としてTHFを用いたほかは実施例1と同様にし
て薄膜を形成した。この薄膜の組成は、表1の通り、
目標値から著しく異なっている。
【0037】実施例1 有機溶媒を2,5−ルチジンとしたほかは実施例1
同様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りで
ある。
【0038】実施例1 有機溶媒を2,4−ルチジンとしたほかは実施例1
同様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りで
ある。
【0039】実施例1 有機溶媒を2,3−ルチジンとしたほかは実施例1
同様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りで
ある。
【0040】実施例1 有機溶媒を3,5−ルチジンとしたほかは実施例1
同様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りで
ある。
【0041】実施例1 有機溶媒を3,4−ルチジンとしたほかは実施例1
同様にして薄膜を形成した。薄膜組成は表1の通りで
ある
【0042】施例2〜18及び比較例2、3において
も各表2〜18から明らかな通り、本発明によると目標
通りの組成の薄膜を形成できる。これに対し、THFを
用いた比較例2,3にあっては薄膜組成が目標値から大
きくずれている。
【0043】なお、有機Sr化合物をSr(DPM)
・2,6−ルチジン、Sr(DPM)・2,5−ルチ
ジン、Sr(DPM)・2,4−ルチジン、Sr(D
PM)・2,3−ルチジン、及びSr(DPM)
ピリジンのいずれかとし、溶媒を2,6−ルチジン、
2,5−ルチジン、2,4−ルチジン及び2,3−ルチ
ンのいずれかとした場合、いずれの組み合わせにおい
ても目標値通りの組成のBi−Sr−Ta複合酸化物薄
膜を形成できた。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【表3】
【0047】
【表4】
【0048】
【表5】
【0049】
【表6】
【0050】
【表7】
【0051】
【表8】
【0052】
【表9】
【0053】
【表10】
【0054】
【表11】
【0055】
【表12】
【0056】
【表13】
【0057】
【表14】
【0058】
【表15】
【0059】
【表16】
【0060】
【表17】
【0061】
【表18】
【0062】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると目標値通り
の組成の薄膜を形成できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−117855(JP,A) 特開 平5−132776(JP,A) 特開 平5−271940(JP,A) 特開 平7−321039(JP,A) 特開 平7−188271(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/31 - 21/32 CA(STN)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機ビスマス化合物、有機ストロンチウ
    ム化合物、有機チタン化合物及び有機タンタル化合物の
    少なくとも1種を有機溶媒に溶解してなる化学蒸着法に
    よる薄膜形成用溶液において、有機溶媒がルチジンであ
    ることを特徴とする薄膜形成用溶液。
  2. 【請求項2】 請求項1において、有機ビスマス化合物
    がトリフェニルビスマス又はトリオルトトリルビスマス
    であることを特徴とする薄膜形成用溶液。
  3. 【請求項3】 請求項1において、有機ストロンチウム
    化合物がストロンチウムジピバロイルメタナートテトラ
    グライム又はストロンチウムジピバロイルメタナートト
    リエチルテトラミンであることを特徴とする薄膜形成用
    溶液。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記化合物のうちの
    いずれか1種のみを前記有機溶媒に溶解させてなること
    を特徴とする薄膜形成用溶液。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記化合物が有機ビ
    スマス化合物又は有機ストロンチウム化合物であること
    を特徴とする薄膜形成用溶液。
  6. 【請求項6】 請求項1において、前記化合物のうちの
    複数を前記有機溶媒に溶解させてなることを特徴とする
    薄膜形成用溶液。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記化合物が有機ビ
    スマス化合物と有機チタン化合物とからなることを特徴
    とする薄膜形成用溶液。
  8. 【請求項8】 請求項6において、前記化合物が有機ス
    トロンチウム化合物と有機タンタル化合物とからなるこ
    とを特徴とする薄膜形成用溶液。
  9. 【請求項9】 請求項6において、前記化合物が有機ス
    トロンチウム化合物と有機チタン化合物とからなること
    を特徴とする薄膜形成用溶液。
  10. 【請求項10】 請求項6において、前記化合物が有機
    ビスマス化合物と有機ストロンチウム化合物と有機チタ
    ン化合物とからなることを特徴とする薄膜形成用溶液。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし1のいずれか1項に
    記載の溶液を用いて化学蒸着法により薄膜を形成するこ
    とを特徴とする薄膜形成方法。
  12. 【請求項12】 請求項1において、薄膜が誘電体薄
    膜であることを特徴とする薄膜形成方法。
JP09025210A 1997-02-07 1997-02-07 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法 Expired - Fee Related JP3106988B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09025210A JP3106988B2 (ja) 1997-02-07 1997-02-07 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09025210A JP3106988B2 (ja) 1997-02-07 1997-02-07 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10219449A JPH10219449A (ja) 1998-08-18
JP3106988B2 true JP3106988B2 (ja) 2000-11-06

Family

ID=12159606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09025210A Expired - Fee Related JP3106988B2 (ja) 1997-02-07 1997-02-07 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3106988B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9884990B2 (en) 2006-11-24 2018-02-06 Ge Phosphors Technology, Llc Phosphor, method of producing the same, and light emitting apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5542103B2 (ja) * 2011-08-08 2014-07-09 株式会社渡辺商行 気化器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9884990B2 (en) 2006-11-24 2018-02-06 Ge Phosphors Technology, Llc Phosphor, method of producing the same, and light emitting apparatus
US10259997B2 (en) 2006-11-24 2019-04-16 Ge Phosphors Technology, Llc Phosphor, method of producing the same, and light emitting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10219449A (ja) 1998-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4861550B2 (ja) 液体供給cvdのためのアルカン/ポリアミン溶剤組成物
US6541067B1 (en) Solvated ruthenium precursors for direct liquid injection of ruthenium and ruthenium oxide and method of using same
EP0920435B1 (en) Random access memory device and platinum chemical vapour deposition process used in its preparation
US7332032B2 (en) Precursor mixtures for use in preparing layers on substrates
US6238734B1 (en) Liquid precursor mixtures for deposition of multicomponent metal containing materials
US6517616B2 (en) Solvated ruthenium precursors for direct liquid injection of ruthenium and ruthenium oxide
US6214105B1 (en) Alkane and polyamine solvent compositions for liquid delivery chemical vapor deposition
US20010004470A1 (en) Alkane and polyamine solvent compositions for liquid delivery chemical vapor deposition
US6344079B1 (en) Alkane and polyamine solvent compositions for liquid delivery chemical vapor deposition
JP3523211B2 (ja) 前駆体の無溶媒液体混合物を用いる多成分ZrSnTiおよびHfSnTi酸化物薄膜の堆積およびアニーリング
JP3106988B2 (ja) 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法
WO2004076712A1 (en) Bismuth precursor solution for use in a cvd process and deposition process of a bismuth containing thin film using thereof
JP3484947B2 (ja) Bi含有薄膜形成用溶液およびこれを用いた薄膜形成方法
JPH11297680A (ja) 薄膜形成用溶液及び薄膜形成方法
KR102562274B1 (ko) 유기 금속 전구체 화합물
KR100399606B1 (ko) 유기금속 화학증착법에 의한 피젯티 박막의 제조방법
US20030059536A1 (en) Lanthanum complex and process for the preparation of a BLT layer using same
KR100497926B1 (ko) 강유전성박막의제조방법및유기금속화학기상증착용원료
US8119187B2 (en) Chemical vapor deposition process using novel precursors
KR100480501B1 (ko) 유기금속 화학증착법에 의한 pzt 박막의 제조방법
JP4059383B2 (ja) Cvd用液体原料及びcvd装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000808

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees