JP3212158B2 - Manufacturing method of crystalline thin film - Google Patents

Manufacturing method of crystalline thin film

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JP3212158B2
JP3212158B2 JP25795892A JP25795892A JP3212158B2 JP 3212158 B2 JP3212158 B2 JP 3212158B2 JP 25795892 A JP25795892 A JP 25795892A JP 25795892 A JP25795892 A JP 25795892A JP 3212158 B2 JP3212158 B2 JP 3212158B2
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crystalline
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、結晶性薄膜の製造方法
に関し、特に結晶化材料に所定の配向性を付与する方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a crystalline thin film, and more particularly to a method for imparting a predetermined orientation to a crystallized material.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子デバイス等に利用される機能性薄膜
の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法が
一般的である。真空蒸着法は金属を真空中で蒸発させ、
冷たい加工部品上に凝縮させることによって薄い金属被
膜を形成する方法である。一方、スパッタリング法は、
基板と材料間に電界を与えプラズマで励起されたArを
衝突させ材料をたたき出し、たたき出した材料の粒子を
基板に付着して被覆する方法である。 しかしながら、
これらの手法では強誘電体や圧電体のような複雑な系に
おいては組成制御が難しく、再現性良く薄膜を作製する
ことが困難である場合が多い。
2. Description of the Related Art As a method for producing a functional thin film used for an electronic device or the like, a vacuum evaporation method or a sputtering method is generally used. The vacuum evaporation method evaporates the metal in a vacuum,
This is a method of forming a thin metal coating by condensing on a cold work part. On the other hand, the sputtering method
Ar excited by plasma by applying an electric field between the substrate and the material
Strikes the material and strikes out the material particles
This is a method of coating by attaching to a substrate. However,
In these methods, it is often difficult to control the composition of a complex system such as a ferroelectric substance or a piezoelectric substance, and it is often difficult to produce a thin film with good reproducibility.

【0003】このため、最近になってゾル・ゲル法が化
学的手法による新しい成膜技術として注目されてきた。
この方法は、アルコキシド溶液のコーティングにより得
たポリマーゲル状の前駆体膜を加熱することにより薄膜
を得るもので、ゾルの調製、ゾルの塗布、乾燥・焼成の
3段階からなっている。
[0003] For this reason, the sol-gel method has recently attracted attention as a new film forming technique by a chemical technique.
This method obtains a thin film by heating a polymer gel precursor film obtained by coating an alkoxide solution, and comprises three steps of sol preparation, sol application, drying and baking.

【0004】具体的には、成分元素を含む金属アルコキ
シド混合溶液を加熱して複合アルコキシド溶液を作製し
た後、この溶液に水を加えて加水分解、縮重合を起こさ
せ、前駆体溶液を作る。この溶液を基板上に塗布しポリ
マーゲル状の膜を得る。塗布する方法としては、溶液を
基板上に滴下し回転させることによって均一な膜を得る
「スピンコート法」等が知られている。こうして得られ
た膜を乾燥、焼成することにより目的の薄膜を得る。膜
厚は1回のコーティングでは0.1μm〜0.2μmが限度で
ありコーティングを繰り返すことによって数ミクロンに
することができる。
Specifically, a mixed alkoxide solution containing a component element is heated to form a composite alkoxide solution, and then water is added to the solution to cause hydrolysis and polycondensation to form a precursor solution. This solution is applied on a substrate to obtain a polymer gel film. As a coating method, a “spin coating method” for obtaining a uniform film by dropping a solution on a substrate and rotating the solution is known. The film thus obtained is dried and fired to obtain a target thin film. The thickness of a single coating is limited to 0.1 μm to 0.2 μm, and can be reduced to several microns by repeating the coating.

【0005】ところで、半導体装置等に使用される結晶
性薄膜には所定の配向性が要求される。結晶化材料が優
先配向性を有するものであれば、結晶化時には単独で一
定秩序を保って配向することが可能であるが、優先配向
性を有しない場合には、結晶化させる際に何等かの方法
により配向性を制御する必要がある。
A crystalline thin film used for a semiconductor device or the like is required to have a predetermined orientation. If the crystallized material has a preferential orientation, it is possible to orient while maintaining a constant order during crystallization, but if it does not have a preferential orientation, it will have some It is necessary to control the orientation by the above method.

【0006】図3は、結晶化材料に所定の配向性を与え
て結晶化させるための従来の方法を示すものである。こ
こでは、優先配向性を有しない結晶化材料としてチタン
酸ジルコン酸鉛(PZT)を例に説明する。シリコンウ
エーハ2上にシリコン酸化膜4が非晶質であるアモルフ
ァス膜として形成されている。シリコン酸化膜4の上に
スパッタリング法により白金膜8を形成する。白金は優
先配向性を有するため、常に一定秩序を保って配向する
ことが可能であり、また、比較的良質の結晶が得られ
る。こうして、一定の配向性を有する白金膜8を得た
後、真空蒸着法、スパッタリング法、ゾル・ゲル法等の
方法により白金膜8の上にPZT結晶性薄膜20を形成す
る。PZTは白金膜8の配向性に制御されて結晶化する
ためPZT結晶性薄膜20は所定の配向性を備えて構築さ
れる。
FIG. 3 shows a conventional method for imparting a predetermined orientation to a crystallized material for crystallization. Here, lead zirconic titanate (PZT) will be described as an example of a crystallization material having no preferential orientation. A silicon oxide film 4 is formed on a silicon wafer 2 as an amorphous film. A platinum film 8 is formed on the silicon oxide film 4 by a sputtering method. Since platinum has a preferred orientation, it can be oriented while maintaining a constant order, and a relatively high-quality crystal can be obtained. After the platinum film 8 having a certain orientation is thus obtained, the PZT crystalline thin film 20 is formed on the platinum film 8 by a method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and a sol-gel method. Since PZT is crystallized under the control of the orientation of the platinum film 8, the PZT crystalline thin film 20 is constructed with a predetermined orientation.

【0007】このように従来の方法では、まず、下層と
して優先配向性および結晶性薄膜に付与すべき配向性に
類似する配向性を有した材料(白金等)により結晶膜を
形成し、次に、下層の結晶膜の配向性に制御されるかた
ちで薄膜形成を行うことにより上層に所定の配向性(下
層の配向性に類似した配向性)を有した結晶性薄膜を形
成していた。すなわち、下層の結晶膜の配向性により上
層に成長する結晶膜の配向性を制御するものであった。
As described above, in the conventional method, first, a crystalline film is formed from a material (platinum or the like) having a preferred orientation and an orientation similar to the orientation to be imparted to the crystalline thin film as the lower layer, and then, By forming a thin film in a manner controlled by the orientation of the lower crystal film, a crystalline thin film having a predetermined orientation (an orientation similar to the orientation of the lower layer) is formed in the upper layer. That is, the orientation of the crystal film growing in the upper layer is controlled by the orientation of the lower crystal film.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
結晶性薄膜の製造方法には次のような問題があった。
However, the conventional method for producing a crystalline thin film has the following problems.

【0009】結晶化の際に、結晶化材料は下層の配向性
に制御されるかたちで下層との境界面から成長を始め
る。このため、境界面近くでは下層の結晶性による制御
が確実で、得られる結晶には比較的良好な配向性が付与
されるものの、境界面から離れるにしたがって下層によ
る制御が不確実になり、所定外の配向性を備えた結晶や
結晶化せず非晶質の部分が増し、所望の配向性を備えた
結晶が得にくくなっていた。
During crystallization, the crystallized material starts to grow from the interface with the lower layer in a manner controlled by the orientation of the lower layer. For this reason, the control by the crystallinity of the lower layer is reliable near the boundary surface, and although the obtained crystal is given relatively good orientation, the control by the lower layer becomes uncertain as the distance from the boundary surface increases, and Crystals having an outside orientation and non-crystallized amorphous portions increased, making it difficult to obtain crystals having a desired orientation.

【0010】また、下層が非晶質のアモルファス膜や配
向性が大きく異なる膜である場合には、これらの膜を下
地として用いることができず、その上部に優先配向性を
有した材料(白金等)で結晶膜を形成しこれを下地にす
る必要があった。しかしながら、優先配向性を有した材
料による下地層は結晶性薄膜の配向性の制御には必要で
あっても結晶性薄膜形成後は不要になる場合があり、下
地層を残しておくことで膜全体の厚さが増すことから、
半導体装置に利用した場合は装置の集積度の向上を阻む
等の問題を生じていた。
When the lower layer is an amorphous film or a film having a significantly different orientation, these films cannot be used as a base, and a material having a preferred orientation (a platinum Etc.) to form a crystal film and use it as a base. However, an underlayer made of a material having preferential orientation is necessary for controlling the orientation of the crystalline thin film, but may not be necessary after the formation of the crystalline thin film. Because the overall thickness increases,
When used in a semiconductor device, there have been problems such as hindering improvement in the degree of integration of the device.

【0011】さらに、MFIS(Metal Ferroelectric
Insulator Semiconductor)構造のように、優先配向性
を有した材料による下地層を含まず、アモルファスシリ
コンの上に、直接、強誘電体の結晶性薄膜を設ける構造
体を構築する必要も生じている。
Further, MFIS (Metal Ferroelectric
It is also necessary to construct a structure in which a ferroelectric crystalline thin film is directly provided on amorphous silicon without including a base layer made of a material having preferential orientation, such as an Insulator Semiconductor structure.

【0012】これらのことから、結晶性薄膜に良好な配
向性を付与し、かつ、不要の構造体である優先配向性を
有した材料による下地層を含まない構造体が望まれてい
た。この発明は、上記のような問題点を解決し、結晶性
薄膜により良い配向性を付与するとともに、膜全体を薄
く形成する方法を提供することを目的とする。
For these reasons, there has been a demand for a structure which imparts good orientation to a crystalline thin film and does not include an underlayer made of a material having a preferred orientation, which is an unnecessary structure. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to provide a crystalline thin film with better orientation, and to provide a method for forming the entire thin film.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の第二物質の結
晶性薄膜の製造方法は、基板の上に、第一物質の結晶化
材料による薄膜を形成する第一薄膜形成ステップ、第一
薄膜の上に、優先配向性を有する中間部制御膜を形成す
る中間部制御膜形成ステップ、中間部制御膜を配向性を
制御するための制御膜として第一薄膜を熱処理して結晶
化し、第一物質の結晶性薄膜を形成する第一薄膜結晶化
ステップ、中間部制御膜を除去する中間部制御膜除去ス
テップ、結晶化された第一薄膜の上に、第二物質の結晶
化材料による膜を形成する第二薄膜形成ステップ、第二
薄膜の上に、優先配向性を有する上部制御膜を形成する
上部制御膜形成ステップ、結晶化された第一薄膜および
上部制御膜を配向性を制御するための制御膜として第二
薄膜を熱処理して結晶化し、第二物質の結晶性薄膜を形
成する第二薄膜結晶化ステップ、を備えたことを特徴と
している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a crystalline thin film of a second substance, comprising the steps of: forming a thin film of a crystallized material of a first substance on a substrate; On the thin film, an intermediate portion control film forming step of forming an intermediate portion control film having preferential orientation, the first thin film is heat treated and crystallized as a control film for controlling the orientation of the intermediate portion control film, A first thin film crystallization step of forming a crystalline thin film of one substance, an intermediate control film removing step of removing an intermediate control film, and a film made of a crystallized material of a second substance on the crystallized first thin film Forming a second thin film, forming an upper control film having a preferred orientation on the second thin film, controlling the orientation of the crystallized first thin film and the upper control film. Heat treatment of the second thin film as a control film for Was crystallized, it is characterized by comprising a second thin film crystallization step, forming a crystalline thin film of a second material.

【0014】[0014]

【作用】請求項1の製造方法では、中間部制御膜形成ス
テップにおいて、第一薄膜の上部に優先配向性を有する
中間部制御膜を形成する。これにより、第一薄膜の上部
に所定の配向性を有した膜が形成される。
In the manufacturing method of the first aspect, in the step of forming an intermediate portion control film, an intermediate portion control film having preferential orientation is formed on the first thin film. Thereby, a film having a predetermined orientation is formed on the first thin film.

【0015】次に、第一薄膜結晶化ステップにおいて、
第一薄膜を熱処理により結晶化させ第一物質の結晶性薄
膜を形成する。ここで、第一物質の結晶化材料は上部に
形成された制御膜の配向性に基づいて、上部の境界面か
ら結晶成長する。したがって、第一物質の結晶性薄膜に
所定の配向性を付与することが可能になる。
Next, in the first thin film crystallization step,
The first thin film is crystallized by heat treatment to form a crystalline thin film of the first substance. Here, the crystallized material of the first substance grows from the upper boundary surface based on the orientation of the control film formed on the upper part. Therefore, it is possible to impart a predetermined orientation to the crystalline thin film of the first substance.

【0016】その後、中間部制御膜除去ステップにおい
て中間部制御膜を除去する。これにより、結晶性薄膜に
所定の配向性を付与することにより不要の構造体となっ
た中間部制御膜が除去される。
Thereafter, the intermediate portion control film is removed in the intermediate portion control film removing step. As a result, the intermediate part control film which has become an unnecessary structure by giving the crystalline thin film a predetermined orientation is removed.

【0017】さらに、第二薄膜形成ステップにおいて、
第一物質の結晶性薄膜の上部に第二物質の結晶化材料に
よる第二薄膜を形成し、上部制御膜形成ステップにおい
て、第二薄膜の上部に優先配向性を有する上部制御膜を
形成する。これにより、第二薄膜の上部および下部に所
定の配向性を有した膜が形成される。
Further, in the second thin film forming step,
A second thin film made of a crystallized material of the second substance is formed on the crystalline thin film of the first substance, and in the upper control film forming step, an upper control film having preferential orientation is formed on the second thin film. As a result, a film having a predetermined orientation is formed on the upper and lower portions of the second thin film.

【0018】次に、第二薄膜結晶化ステップにおいて、
第二薄膜を熱処理により結晶化させ第二物質の結晶性薄
膜を形成する。ここで、第二物質の結晶化材料は上部お
よび下部の両側に形成された膜の配向性に基づいて、上
下それぞれの境界面から結晶成長する。したがって、片
側に形成された膜の配向性に基づいて制御する場合に比
べより確実に配向性の制御を行うことができ、第二物質
の結晶性薄膜により良い配向性を付与することができ
る。
Next, in the second thin film crystallization step,
The second thin film is crystallized by a heat treatment to form a crystalline thin film of the second substance. Here, the crystallized material of the second substance grows from the upper and lower boundaries based on the orientation of the films formed on both the upper and lower sides. Therefore, it is possible to more reliably control the orientation as compared with the case where the control is performed based on the orientation of the film formed on one side, and it is possible to impart better orientation to the crystalline thin film of the second substance.

【0019】[0019]

【実施例】本発明の実施例による結晶性薄膜の製造方法
について図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a crystalline thin film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1Aのシリコンウエーハ2を950℃のH2
O雰囲気に置き、表面を熱酸化する。これにより、図1
Bに示すようにシリコンウエーハ2上にシリコン酸化膜
4が非晶質であるアモルファス膜として形成される。次
に、図1Cに示すように、シリコン酸化膜4の上面に、
第一の物質であるチタン酸ストロンチウムをマグネトロ
ンスパッタリング法によりスパッタリングしてチタン酸
ストロンチウム薄膜6を形成する。このチタン酸ストロ
ンチウム薄膜6はアモルファスシリコン酸化膜4に制御
されるため配向性を有さずアモルファス状になる。
[0020] H a silicon wafer 2 of 950 ° C. in FIG. 1A 2
Place in an O atmosphere and thermally oxidize the surface. As a result, FIG.
As shown in FIG. 2B, a silicon oxide film 4 is formed on the silicon wafer 2 as an amorphous film. Next, as shown in FIG. 1C, on the upper surface of the silicon oxide film 4,
A strontium titanate thin film 6 is formed by sputtering strontium titanate, which is a first substance, by a magnetron sputtering method. Since the strontium titanate thin film 6 is controlled by the amorphous silicon oxide film 4, it has no orientation and becomes amorphous.

【0021】さらに、アモルファスチタン酸ストロンチ
ウム薄膜6の上に、マグネトロンスパッタリング法で中
間部制御膜である白金膜8を形成する。白金膜8は優先
配向性を有するため、下地であるアモルファスチタン酸
ストロンチウム薄膜6の影響を受けることなく<111
>配向で形成される。これにより、図1Dに示すよう
に、結晶化の対象であるアモルファスチタン酸ストロン
チウム薄膜6の上部に<111>配向を有する白金膜8
が形成された構造体が構築される。
Further, a platinum film 8 as an intermediate control film is formed on the amorphous strontium titanate thin film 6 by magnetron sputtering. Since the platinum film 8 has a preferred orientation, it is less than <111 without being affected by the amorphous strontium titanate thin film 6 serving as a base.
> Formed with orientation. As a result, as shown in FIG. 1D, the platinum film 8 having a <111> orientation is formed on the amorphous strontium titanate thin film 6 to be crystallized.
Is formed.

【0022】次に、この構造体をRTA(Rapid Therma
l Annealing)装置を用いて700℃で数秒〜2分間熱処理
を行う。熱処理を受けたアモルファスチタン酸ストロン
チウム薄膜6は結晶化し、図1Eの第一薄膜であるチタ
ン酸ストロンチウム結晶性薄膜16が形成される。この
際、アモルファスチタン酸ストロンチウム薄膜6の上部
の白金膜8はチタン酸ストロンチウム結晶の伸長にあた
って配向性に優れた下地として働く。すなわち、チタン
酸ストロンチウムはこの白金膜8の制御を受けて結晶化
する結果、形成されたチタン酸ストロンチウム結晶性薄
膜16は<100>配向を付与される。
Next, this structure is referred to as RTA (Rapid Therma
l Annealing) heat treatment at 700 ° C. for several seconds to 2 minutes. The heat-treated amorphous strontium titanate thin film 6 is crystallized to form the strontium titanate crystalline thin film 16, which is the first thin film in FIG. 1E. At this time, the platinum film 8 on the amorphous strontium titanate thin film 6 functions as a base having excellent orientation when the strontium titanate crystal elongates. That is, the strontium titanate crystallizes under the control of the platinum film 8, so that the formed strontium titanate crystalline thin film 16 is given the <100> orientation.

【0023】チタン酸ストロンチウム結晶性薄膜16を形
成した後、エッチングにより白金膜8を除去する(図1
F)。さらに、エッチングにより現れたチタン酸ストロ
ンチウム結晶性薄膜16の上面に、第二の物質であるPZ
Tを用いて第二薄膜であるアモルファスPZT薄膜10を
形成する(図2G)。このアモルファスPZT薄膜10は
ゾル・ゲル法にしたがって調製されたPZT前駆体溶液
をスピンコート法によりチタン酸ストロンチウム結晶性
薄膜16の上に塗布してポリマーゲル状の塗布膜とした
後、乾燥させてゲル乾燥膜にしたものである。
After forming the strontium titanate crystalline thin film 16, the platinum film 8 is removed by etching (FIG. 1).
F). Further, on the upper surface of the strontium titanate crystalline thin film 16 which has appeared by etching, a second substance, PZ
An amorphous PZT thin film 10, which is a second thin film, is formed using T (FIG. 2G). This amorphous PZT thin film 10 is formed by applying a PZT precursor solution prepared according to a sol-gel method on a strontium titanate crystalline thin film 16 by spin coating to form a polymer gel-like coating film, and then drying. It is a gel dried film.

【0024】その後、図2Hに示すように、アモルファ
スPZT薄膜10の上面にマグネトロンスパッタリング法
で上部制御膜である白金膜12を形成する。白金膜12は優
先配向性を有するため、下地であるアモルファスPZT
薄膜10の影響を受けることなく<111>配向で形成さ
れる。これにより、結晶化の対象であるアモルファスP
ZT薄膜10を中間層としてその上部および下部に<11
1>配向を有するチタン酸ストロンチウム結晶性薄膜16
および白金膜12が形成された構造体が構築される。
Thereafter, as shown in FIG. 2H, a platinum film 12 as an upper control film is formed on the upper surface of the amorphous PZT thin film 10 by magnetron sputtering. Since the platinum film 12 has preferential orientation, amorphous PZT
It is formed in the <111> orientation without being affected by the thin film 10. Thereby, the amorphous P to be crystallized is
The ZT thin film 10 is used as an intermediate layer,
1> Oriented strontium titanate crystalline thin film 16
Then, a structure on which the platinum film 12 is formed is constructed.

【0025】次に、この構造体をRTA装置を用いて70
0℃で数秒〜2分間熱処理を行う。熱処理を受けたアモ
ルファスPZT薄膜10は焼結して結晶化し、図2IのP
ZT結晶性薄膜20が形成される。この際、アモルファス
PZT薄膜10の上部の白金膜12および下部のチタン酸ス
トロンチウム結晶性薄膜16はPZT結晶の伸長にあたっ
て配向性に優れた下地として働く。すなわち、PZTは
上部の白金膜12および下部のチタン酸ストロンチウム結
晶性薄膜16の制御を受けるかたちで境界面から結晶化す
る結果、形成されたPZT結晶性薄膜20は<100>配
向を付与される。 また、上部および下部の二方面から
の制御であるため、下部の一方面からの制御に比べて制
御がより確実に行われ、形成されたPZT結晶性薄膜20
において、所望の配向性を付与された結晶部分が増し、
所定外の配向性を有する結晶の割合や非晶質部分の割合
が減少する。また、結晶の成長が充分であるため、大き
な結晶子が得られる。
Next, this structure was converted to a 70
Heat treatment is performed at 0 ° C. for several seconds to 2 minutes. The heat-treated amorphous PZT thin film 10 is sintered and crystallized, and the PZT thin film 10 shown in FIG.
A ZT crystalline thin film 20 is formed. At this time, the platinum film 12 above the amorphous PZT thin film 10 and the strontium titanate crystalline thin film 16 below the amorphous PZT thin film 10 function as a base having excellent orientation when the PZT crystal elongates. That is, PZT is crystallized from the boundary surface under the control of the upper platinum film 12 and the lower strontium titanate crystalline thin film 16, so that the formed PZT crystalline thin film 20 is given a <100> orientation. . In addition, since the control is performed from the upper and lower surfaces, the control is performed more reliably than the control from the lower one surface, and the formed PZT crystalline thin film 20 is formed.
In, the crystal part provided with the desired orientation increases,
The proportion of crystals having an orientation other than the predetermined one and the proportion of amorphous portions are reduced. In addition, since crystal growth is sufficient, a large crystallite can be obtained.

【0026】以上のようにして、PZT結晶性薄膜20に
良好な配向性が付与されるとともに、不要の構造体であ
る白金膜8を含まない膜構造体が得られる。
As described above, the PZT crystalline thin film 20 is provided with good orientation, and a film structure that does not include the unnecessary platinum film 8 is obtained.

【0027】なお、この実施例では、結晶性薄膜として
チタン酸ストロンチウム結晶性薄膜16、PZT結晶性薄
膜20を形成したが、他の結晶性薄膜であっても良く、ま
た、2種類の異なる膜ではなく同一種類の物質による膜
であっても良い。また、白金膜8は結晶性薄膜として形
成しエッチングにより除去したが、結晶性バルクとして
形成し物理的処理(物理的剥離)により除去しても良
く、これにより結晶性薄膜の製造はより容易になる。さ
らに、白金膜12が、PZT結晶性薄膜20に所定の配向性
を付与したことによりその機能を終え不要の構造体にな
る場合にはエッチングにより除去しても良い。
Although the strontium titanate crystalline thin film 16 and the PZT crystalline thin film 20 are formed as crystalline thin films in this embodiment, other crystalline thin films may be used. Instead, films made of the same type of substance may be used. Further, although the platinum film 8 is formed as a crystalline thin film and removed by etching, the platinum film 8 may be formed as a crystalline bulk and removed by physical treatment (physical peeling), thereby making the production of the crystalline thin film easier. Become. Further, when the platinum film 12 has finished its function due to imparting a predetermined orientation to the PZT crystalline thin film 20 and becomes an unnecessary structure, it may be removed by etching.

【0028】なお、結晶性薄膜であるチタン酸ストロン
チウム結晶性薄膜16およびPZT結晶性薄膜20が形成さ
れる際に、配向性を制御する膜として白金膜8、12を用
いたが、他の優先配向性を有する結晶性薄膜であっても
よい。また、PZT結晶性薄膜20はゾル・ゲル法にした
がって形成したアモルファスPZT薄膜10を結晶化して
得たが、マグネトロンスパッタリング法等にしたがって
形成したPZTの薄膜を結晶化して得ても良い。
When the strontium titanate crystalline thin film 16 and the PZT crystalline thin film 20, which are crystalline thin films, are formed, the platinum films 8 and 12 are used as films for controlling the orientation. It may be a crystalline thin film having an orientation. Further, the PZT crystalline thin film 20 is obtained by crystallizing the amorphous PZT thin film 10 formed according to the sol-gel method, but may be obtained by crystallizing a PZT thin film formed according to magnetron sputtering or the like.

【0029】なお、結晶性薄膜とは、結晶面配向性を有
する多結晶薄膜または単結晶薄膜をいう。また、結晶性
バルクとは、結晶面配向性を有する多結晶バルクまたは
単結晶バルクをいう。
The term "crystalline thin film" refers to a polycrystalline thin film or a single crystal thin film having crystal plane orientation. In addition, the crystalline bulk refers to a polycrystalline bulk or a single crystal bulk having crystal plane orientation.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1の製造方法においては、第一薄
膜を上部に形成された制御膜の配向性に基づいて結晶成
長して、所定の配向性を有する第一物質の結晶性薄膜を
得た後、制御膜を除去している。
According to the manufacturing method of the first aspect, the first thin film is crystal-grown based on the orientation of the control film formed on the upper portion, and the crystalline thin film of the first substance having the predetermined orientation is formed. After that, the control film is removed.

【0031】その後、第一物質の結晶性薄膜の上部に第
二薄膜および制御膜を順次形成し、第二薄膜を上下の膜
の配向性に基づいて結晶成長して、第二物質の結晶性薄
膜を得ている。
Thereafter, a second thin film and a control film are sequentially formed on the crystalline thin film of the first material, and the second thin film is crystal-grown based on the orientations of the upper and lower films to form a second thin film. I have a thin film.

【0032】したがって、第二物質の結晶性薄膜により
良い配向性を付与し、しかも膜全体を薄く形成すること
が可能になる。
Therefore, it is possible to impart better orientation to the crystalline thin film of the second substance and to form the entire thin film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による結晶性薄膜の製造方法
を示す図である。
FIG. 1 is a view illustrating a method of manufacturing a crystalline thin film according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による結晶性薄膜の製造方法
を示す別の図である。
FIG. 2 is another diagram showing a method of manufacturing a crystalline thin film according to one embodiment of the present invention.

【図3】従来の方法による結晶性薄膜の製造方法を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method for producing a crystalline thin film by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6・・・・・アモルファスチタン酸ストロンチウム薄膜 8、12・・・白金膜 10・・・・・アモルファスPZT薄膜 16・・・・・チタン酸ストロンチウム結晶性薄膜 20・・・・・PZT結晶性薄膜 6 ... Amorphous strontium titanate thin film 8,12 ... Platinum film 10 ... Amorphous PZT thin film 16 ... Strontium titanate crystalline thin film 20 ... PZT crystalline thin film

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Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板の上に、第一物質の結晶化材料による
薄膜を形成する第一薄膜形成ステップ、 第一薄膜の上に、優先配向性を有する中間部制御膜を形
成する中間部制御膜形成ステップ、 中間部制御膜を配向性を制御するための制御膜として第
一薄膜を熱処理して結晶化し、第一物質の結晶性薄膜を
形成する第一薄膜結晶化ステップ、 中間部制御膜を除去する中間部制御膜除去ステップ、 結晶化された第一薄膜の上に、第二物質の結晶化材料に
よる膜を形成する第二薄膜形成ステップ、 第二薄膜の上に、優先配向性を有する上部制御膜を形成
する上部制御膜形成ステップ、 結晶化された第一薄膜および上部制御膜を配向性を制御
するための制御膜として第二薄膜を熱処理して結晶化
し、第二物質の結晶性薄膜を形成する第二薄膜結晶化ス
テップ、を備えたことを特徴とする第二物質の結晶性薄
膜の製造方法。
1. A first thin film forming step of forming a thin film made of a crystallization material of a first substance on a substrate, an intermediate portion control film forming an intermediate portion control film having preferential orientation on the first thin film. A film forming step, a first thin film crystallization step of heat treating and crystallizing the first thin film as a control film for controlling the orientation of the intermediate portion control film to form a crystalline thin film of the first material, an intermediate portion control film An intermediate portion control film removing step of removing a second thin film forming step of forming a film made of a crystallized material of a second substance on the crystallized first thin film; and forming a preferential orientation on the second thin film. An upper control film forming step of forming an upper control film having a second material crystallized by heat-treating the second thin film as a control film for controlling the orientation of the crystallized first thin film and the upper control film; Crystallization of second thin film to form conductive thin film -Up method for producing a crystalline thin film of a second material, characterized in that it comprises a.
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