JP3344348B2 - 金属酸化物膜の成膜方法 - Google Patents
金属酸化物膜の成膜方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温熱処理が必要と
される金属酸化物膜の成膜方法に関し、特に、半導体基
板に既に形成されている集積回路の損傷の防止を図った
金属酸化物膜の成膜方法に関する。
される金属酸化物膜の成膜方法に関し、特に、半導体基
板に既に形成されている集積回路の損傷の防止を図った
金属酸化物膜の成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、半導体装置に使用される種々の素
子に金属酸化物膜が使用されている。
子に金属酸化物膜が使用されている。
【０００３】金属酸化物の中でも強誘電体（（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）を使用したデバイスとして、
モノリシック型の２次元非冷却赤外センサアレイがある
（C.M.Hanson et al. SPIE Vol.3379，1998年，p60）。
図６は従来の２次元非冷却赤外センサアレイを示す図で
あって、（ａ）は模式図、（ｂ）は断面図である。
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）を使用したデバイスとして、
モノリシック型の２次元非冷却赤外センサアレイがある
（C.M.Hanson et al. SPIE Vol.3379，1998年，p60）。
図６は従来の２次元非冷却赤外センサアレイを示す図で
あって、（ａ）は模式図、（ｂ）は断面図である。
【０００４】従来の２次元非冷却赤外センサアレイにお
いては、アレイの画素毎にＳｉ基板５１上に電極として
作用する２本の柱５２が形成されており、これらの柱に
１本ずつ梁５３が架けられている。そして、この２本の
梁５３に下部電極５５、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3からなる強誘電体薄膜５０及び上部電極５６からな
る３層構造の受光部５４が支持されている。従って、強
誘電体薄膜５０を有する受光部５４は読出回路が形成さ
れているＳｉ基板５１から空間を隔てて設けられてい
る。
いては、アレイの画素毎にＳｉ基板５１上に電極として
作用する２本の柱５２が形成されており、これらの柱に
１本ずつ梁５３が架けられている。そして、この２本の
梁５３に下部電極５５、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3からなる強誘電体薄膜５０及び上部電極５６からな
る３層構造の受光部５４が支持されている。従って、強
誘電体薄膜５０を有する受光部５４は読出回路が形成さ
れているＳｉ基板５１から空間を隔てて設けられてい
る。
【０００５】なお、２本の梁５３は１本ずつ下部電極５
５又は上部電極５６に接続されている。
５又は上部電極５６に接続されている。
【０００６】このように構成された赤外センサアレイに
おいては、赤外線が受光部５４に入射すると、その赤外
線は受光部５４に吸収され（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ 3から構成された強誘電体薄膜５０が加熱され
る。すると、強誘電体の分極の大きさが変化し、つまり
表面電荷量が変化する。次いで、この変化量が受光部５
４の直下のＳｉ基板５１に形成されている読出回路に柱
５２を介して伝達され、そこで電気信号に変換される。
そして、外部に設けられた表示装置に赤外画像として表
示される。このときの画像の善し悪しは、強誘電体材料
の結晶性でほぼ決定される。
おいては、赤外線が受光部５４に入射すると、その赤外
線は受光部５４に吸収され（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ 3から構成された強誘電体薄膜５０が加熱され
る。すると、強誘電体の分極の大きさが変化し、つまり
表面電荷量が変化する。次いで、この変化量が受光部５
４の直下のＳｉ基板５１に形成されている読出回路に柱
５２を介して伝達され、そこで電気信号に変換される。
そして、外部に設けられた表示装置に赤外画像として表
示される。このときの画像の善し悪しは、強誘電体材料
の結晶性でほぼ決定される。
【０００７】なお、上述の従来の赤外センサアレイは、
以下のようにして製造される。
以下のようにして製造される。
【０００８】先ず、信号読出用集積回路をＳｉ基板５１
に形成し、その上に犠牲層を形成する。その後、犠牲層
上にＴｉ薄膜及びＰｔ薄膜からなる下部電極５５を形成
し、次に、厚さが約３００ｎｍのＬａ及びＺｒを含有す
るチタン酸鉛の薄膜を成膜する。次いで、薄膜をＲＴＡ
（Rapid thermal anneal）法により５００℃で３分間か
ら６００℃で１０秒間の範囲で熱処理することにより、
集積回路の動作に影響を与えずに（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3を強誘電体相に相転移させ、強誘電体薄
膜５０を形成する。その後、ニクロム薄膜により上部電
極５６を形成し、スリット部５７を開け犠牲層のエッチ
ングを行い、焦電型２次元赤外アレイセンサを製造す
る。
に形成し、その上に犠牲層を形成する。その後、犠牲層
上にＴｉ薄膜及びＰｔ薄膜からなる下部電極５５を形成
し、次に、厚さが約３００ｎｍのＬａ及びＺｒを含有す
るチタン酸鉛の薄膜を成膜する。次いで、薄膜をＲＴＡ
（Rapid thermal anneal）法により５００℃で３分間か
ら６００℃で１０秒間の範囲で熱処理することにより、
集積回路の動作に影響を与えずに（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3を強誘電体相に相転移させ、強誘電体薄
膜５０を形成する。その後、ニクロム薄膜により上部電
極５６を形成し、スリット部５７を開け犠牲層のエッチ
ングを行い、焦電型２次元赤外アレイセンサを製造す
る。
【０００９】金属酸化物膜は、ボロメータ型赤外センサ
にも使用されている（Goyal et al.：Appl.Phys.Lett.V
ol.71, 1997年，p2535）。この文献の中で、Goyal等は
面方位が（００１）のＬａＡｌＯ3基板上に減圧酸素雰
囲気中で基板温度を６５０乃至８２０℃としてボロメー
タ型赤外センサ用材料としてＬａ0.7Ｃａ0.3ＭｎＯ3を
成膜している。この結果、ボロメ−タ型赤外センサの感
度として重要なパラメ−タである抵抗温度係数として−
２０℃程度の温度で約１６（％／Ｋ）という大きい値を
示すセンサを得ている。
にも使用されている（Goyal et al.：Appl.Phys.Lett.V
ol.71, 1997年，p2535）。この文献の中で、Goyal等は
面方位が（００１）のＬａＡｌＯ3基板上に減圧酸素雰
囲気中で基板温度を６５０乃至８２０℃としてボロメー
タ型赤外センサ用材料としてＬａ0.7Ｃａ0.3ＭｎＯ3を
成膜している。この結果、ボロメ−タ型赤外センサの感
度として重要なパラメ−タである抵抗温度係数として−
２０℃程度の温度で約１６（％／Ｋ）という大きい値を
示すセンサを得ている。
【００１０】また、B.R.Johnson等は、ボロメータ型赤
外センサ材料としてＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7という高温超伝導
材料をＳｉ基板上に７３０℃で成膜している。そして、
この結果、７４Ｋで約１７（％／Ｋ）という高い抵抗温
度係数を示すセンサを得ている（B.R.Johnson et al.：
IEEE Transaction on Applied Superconductivity, Vo
l.3, 1993年，p2856）。
外センサ材料としてＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7という高温超伝導
材料をＳｉ基板上に７３０℃で成膜している。そして、
この結果、７４Ｋで約１７（％／Ｋ）という高い抵抗温
度係数を示すセンサを得ている（B.R.Johnson et al.：
IEEE Transaction on Applied Superconductivity, Vo
l.3, 1993年，p2856）。
【００１１】金属酸化物の他の用途として強誘電体相を
使った不揮発性メモリを半導体基板上に作製する研究が
進められている。この用途においては、強誘電体材料と
して、例えばＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3及びＳｒＢｉ2Ｔａ
2Ｏ9等が使用される。
使った不揮発性メモリを半導体基板上に作製する研究が
進められている。この用途においては、強誘電体材料と
して、例えばＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3及びＳｒＢｉ2Ｔａ
2Ｏ9等が使用される。
【００１２】しかし、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9薄膜を使用す
る場合には、この薄膜を堆積した後、デバイスに必要と
される強誘電性を発現させるために高温処理を施す必要
がある。この温度下での熱処理は、同一基板上に既に形
成されているトランジスタ及び周辺回路素子に過酷な熱
履歴を加えることになる。このため、トランジスタとキ
ャパシタとの接続部で、それらの構成原子の相互拡散が
発生し、導電性が劣化してしまう。
る場合には、この薄膜を堆積した後、デバイスに必要と
される強誘電性を発現させるために高温処理を施す必要
がある。この温度下での熱処理は、同一基板上に既に形
成されているトランジスタ及び周辺回路素子に過酷な熱
履歴を加えることになる。このため、トランジスタとキ
ャパシタとの接続部で、それらの構成原子の相互拡散が
発生し、導電性が劣化してしまう。
【００１３】熱処理温度を低温化することにより、拡散
を抑制することは可能であるが、単に低温化しただけで
は、強誘電体の十分な残留分極値が得られない。
を抑制することは可能であるが、単に低温化しただけで
は、強誘電体の十分な残留分極値が得られない。
【００１４】そこで、酸素ガス中での高温熱処理を５Ｔ
ｏｒｒの減圧環境で行なう方法が発表されている（牛久
保等：第４３回応用物理学関係連合講演会予稿集，第２
分冊，ｐ４５８，１９９６年３月）。この方法によれ
ば、６００℃の熱処理温度でも残留分極が１６（μＣ／
ｃｍ2）と熱処理温度８００℃の場合に劣らない値が得
られている。
ｏｒｒの減圧環境で行なう方法が発表されている（牛久
保等：第４３回応用物理学関係連合講演会予稿集，第２
分冊，ｐ４５８，１９９６年３月）。この方法によれ
ば、６００℃の熱処理温度でも残留分極が１６（μＣ／
ｃｍ2）と熱処理温度８００℃の場合に劣らない値が得
られている。
【００１５】しかし、減圧雰囲気で高温熱処理を行うた
めには新たに減圧酸化炉を用意する必要がある。また、
高温の酸素ガスを減圧排気するためには、防爆のための
工夫が必要とされるため、設備コストを上昇させてしま
う。
めには新たに減圧酸化炉を用意する必要がある。また、
高温の酸素ガスを減圧排気するためには、防爆のための
工夫が必要とされるため、設備コストを上昇させてしま
う。
【００１６】そこで、非酸化性雰囲気中での熱処理工程
を行うことにより、高い残留分極値を得る方法が提案さ
れている（特開平１０−２８７４２５号公報）。図７は
特開平１０−２８７４２５号公報に記載された従来の膜
形成方法を示す断面図である。
を行うことにより、高い残留分極値を得る方法が提案さ
れている（特開平１０−２８７４２５号公報）。図７は
特開平１０−２８７４２５号公報に記載された従来の膜
形成方法を示す断面図である。
【００１７】大藤及び逸見によるこの公報に記載された
従来の膜形成方法においては、図７に示すように、Ｓｉ
基板６０上に熱酸化によりＳｉＯ2絶縁膜６１を形成
し、その上にＴｉ膜及びＰｔ膜を順次成膜することによ
り、下部電極６２を形成する。更にその上に、ゾル−ゲ
ル法によりＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9の組成を有し厚さが２０
０ｎｍの薄膜６３を形成する。そして、Ａｒガス中で７
００℃、５乃至６０秒間の熱処理を行い、酸素ガス中で
７００℃、３０分間の熱処理を行う。その後、金属シャ
ドーマスクを使用して厚さが２００ｎｍのＰｔ上部電極
６４を蒸着法により薄膜６３上に形成する。更に、前述
の熱処理と同様の熱処理を再度行う。このようにしてキ
ャパシタ構造を作製する。
従来の膜形成方法においては、図７に示すように、Ｓｉ
基板６０上に熱酸化によりＳｉＯ2絶縁膜６１を形成
し、その上にＴｉ膜及びＰｔ膜を順次成膜することによ
り、下部電極６２を形成する。更にその上に、ゾル−ゲ
ル法によりＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9の組成を有し厚さが２０
０ｎｍの薄膜６３を形成する。そして、Ａｒガス中で７
００℃、５乃至６０秒間の熱処理を行い、酸素ガス中で
７００℃、３０分間の熱処理を行う。その後、金属シャ
ドーマスクを使用して厚さが２００ｎｍのＰｔ上部電極
６４を蒸着法により薄膜６３上に形成する。更に、前述
の熱処理と同様の熱処理を再度行う。このようにしてキ
ャパシタ構造を作製する。
【００１８】このようにして成膜された薄膜６３の残留
分極値は８００℃の高温熱処理のものにと比しても遜色
がない。従って、この従来の方法によれば、熱処理温度
をそれまでの８００℃から７００℃程度まで低下させる
ことができる。
分極値は８００℃の高温熱処理のものにと比しても遜色
がない。従って、この従来の方法によれば、熱処理温度
をそれまでの８００℃から７００℃程度まで低下させる
ことができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Hanson
等による「C.M.Hanson et al. SPIE Vol.3379，1998
年，p60」に記載された赤外センサアレイでは、その製
造工程においてＲＴＡ法による加熱により（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を強誘電体相に相転移させる必
要があるが、Ｓｉ基板に形成されている集積回路が損傷
しないようにするため、その温度が制限されるという問
題点がある。即ち、厚さが３００ｎｍのＬａ及びＺｒを
含むチタン酸鉛の膜をより完全な強誘電体相に変換する
ために十分な温度まで上げることができない。
等による「C.M.Hanson et al. SPIE Vol.3379，1998
年，p60」に記載された赤外センサアレイでは、その製
造工程においてＲＴＡ法による加熱により（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を強誘電体相に相転移させる必
要があるが、Ｓｉ基板に形成されている集積回路が損傷
しないようにするため、その温度が制限されるという問
題点がある。即ち、厚さが３００ｎｍのＬａ及びＺｒを
含むチタン酸鉛の膜をより完全な強誘電体相に変換する
ために十分な温度まで上げることができない。
【００２０】また、Goyal等による「Appl.Phys.Lett.Vo
l.71, 1997年，p2535」に記載された成膜方法及びB.R.J
ohnson等による「IEEE Transaction on Applied Superc
onductivity, Vol.3, 1993年，p2856」に記載された成
膜方法では、成膜温度が７００℃近傍であるので、集積
回路が既に形成されているＳｉ基板上に適用することは
極めて困難である。
l.71, 1997年，p2535」に記載された成膜方法及びB.R.J
ohnson等による「IEEE Transaction on Applied Superc
onductivity, Vol.3, 1993年，p2856」に記載された成
膜方法では、成膜温度が７００℃近傍であるので、集積
回路が既に形成されているＳｉ基板上に適用することは
極めて困難である。
【００２１】更に、大藤及び逸見による特開平１０−２
８７４２５号公報に記載されている膜形成方法では、こ
の方法で形成された膜の残留分極値を８００℃で焼成さ
れたＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9のそれに近づけるには９Ｖとい
う高い印加電圧が必要であり、低動作電圧化という半導
体デバイスの開発の流れに逆行するものであるため、受
け入れ難い。また、この方法では、熱処理時間を２００
秒間以上にすると残留分極特性が悪くなるという欠点が
ある。
８７４２５号公報に記載されている膜形成方法では、こ
の方法で形成された膜の残留分極値を８００℃で焼成さ
れたＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9のそれに近づけるには９Ｖとい
う高い印加電圧が必要であり、低動作電圧化という半導
体デバイスの開発の流れに逆行するものであるため、受
け入れ難い。また、この方法では、熱処理時間を２００
秒間以上にすると残留分極特性が悪くなるという欠点が
ある。
【００２２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、半導体基板上に形成されたＭＯＳ電界効果
トランジスタ等からなる集積回路への加熱による損傷を
防止することができる金属酸化物膜の成膜方法を提供す
ることを目的とする。
のであって、半導体基板上に形成されたＭＯＳ電界効果
トランジスタ等からなる集積回路への加熱による損傷を
防止することができる金属酸化物膜の成膜方法を提供す
ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属酸化物
膜の成膜方法は、集積回路が形成された半導体基板上に
前記集積回路に接続された導電層を形成する工程と、前
記半導体基板上に犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層
上に金属酸化物からなる原料膜及びこの原料膜と前記導
電層とを接続する配線膜を形成する工程と、前記犠牲層
を除去することにより前記原料膜と前記半導体基板との
間に空間を形成する工程と、前記原料膜を前記半導体基
板の表面側から加熱することにより前記金属酸化物の物
性を変化させる工程と、を有することを特徴とする。
膜の成膜方法は、集積回路が形成された半導体基板上に
前記集積回路に接続された導電層を形成する工程と、前
記半導体基板上に犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層
上に金属酸化物からなる原料膜及びこの原料膜と前記導
電層とを接続する配線膜を形成する工程と、前記犠牲層
を除去することにより前記原料膜と前記半導体基板との
間に空間を形成する工程と、前記原料膜を前記半導体基
板の表面側から加熱することにより前記金属酸化物の物
性を変化させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】本発明においては、金属酸化物からなる原
料膜と半導体基板との間に空間を形成した後に原料膜を
加熱してその物性を変化させるので、従来原料膜の加熱
の際に生じていた集積回路の損傷が防止される。従っ
て、十分に高温の熱処理を行うことが可能となるので、
優れた特性の金属酸化物膜を得ることが可能となる。
料膜と半導体基板との間に空間を形成した後に原料膜を
加熱してその物性を変化させるので、従来原料膜の加熱
の際に生じていた集積回路の損傷が防止される。従っ
て、十分に高温の熱処理を行うことが可能となるので、
優れた特性の金属酸化物膜を得ることが可能となる。
【００２５】本発明においては、前記犠牲層を形成する
工程の前工程として、前記半導体基板上に表面側からの
熱を反射する反射膜を形成する工程を有することができ
る。
工程の前工程として、前記半導体基板上に表面側からの
熱を反射する反射膜を形成する工程を有することができ
る。
【００２６】また、前記原料膜及び前記配線膜を形成す
る工程は、４５０℃以下の温度で行われ、前記金属酸化
物の物性を変化させる工程は、６００℃以上の温度で行
われてもよい。
る工程は、４５０℃以下の温度で行われ、前記金属酸化
物の物性を変化させる工程は、６００℃以上の温度で行
われてもよい。
【００２７】更に、前記原料膜は、チタン酸鉛を含有す
る薄膜、チタン酸バリウムを含有する薄膜、チタン酸ス
トロンチウムを含有する薄膜、チタン酸バリウム及びチ
タン酸ストロンチウムを含有する薄膜並びにマンガン酸
化物を含有する薄膜からなる群から選択された１種の薄
膜であり、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、
前記金属酸化物の相をペロブスカイト相に転移させる工
程を有することができる。
る薄膜、チタン酸バリウムを含有する薄膜、チタン酸ス
トロンチウムを含有する薄膜、チタン酸バリウム及びチ
タン酸ストロンチウムを含有する薄膜並びにマンガン酸
化物を含有する薄膜からなる群から選択された１種の薄
膜であり、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、
前記金属酸化物の相をペロブスカイト相に転移させる工
程を有することができる。
【００２８】更にまた、前記原料膜は、ＳｒＢｉ2Ｔａ2
Ｏ9薄膜であり、前記金属酸化物の物性を変化させる工
程は、前記金属酸化物に強誘電性を発現させる工程を有
してもよい。
Ｏ9薄膜であり、前記金属酸化物の物性を変化させる工
程は、前記金属酸化物に強誘電性を発現させる工程を有
してもよい。
【００２９】また、前記原料膜は、銅酸化物薄膜であ
り、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、前記金
属酸化物に高温超伝導の特性を発現させる工程を有して
もよい。このとき、前記銅酸化物薄膜は、ＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7薄膜及びＤｙＢａ2Ｃｕ3Ｏ7薄膜からなる群から選択
された１種の薄膜であってもよい。
り、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、前記金
属酸化物に高温超伝導の特性を発現させる工程を有して
もよい。このとき、前記銅酸化物薄膜は、ＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7薄膜及びＤｙＢａ2Ｃｕ3Ｏ7薄膜からなる群から選択
された１種の薄膜であってもよい。
【００３０】更に、前記空間中に絶縁膜を埋設する工程
を有することができる。
を有することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る金属
酸化物膜の成膜方法について、添付の図面を参照して具
体的に説明する。第１の実施例は、サーミスターボロメ
ータ型赤外線アレイセンサの製造方法に適用したもので
ある。図１は本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜
の成膜方法を示す平面図であり、図２（ａ）は図１中の
Ａ１−Ａ１線による断面図、（ｂ）は図１中のＢ１−Ｂ
１線による断面図、（ｃ）は図１中のＣ１−Ｃ１線によ
る断面図、（ｄ）は図１中のＤ１−Ｄ１線による断面
図、（ｅ）は図１中のＥ１−Ｅ１線による断面図であ
る。また、図３は本発明の第１の実施例により製造され
たサーミスターボロメータ型赤外線アレイセンサを示す
模式図である。なお、図１においては、後述のＳｉ基板
４及び絶縁保護膜１３を省略している。
酸化物膜の成膜方法について、添付の図面を参照して具
体的に説明する。第１の実施例は、サーミスターボロメ
ータ型赤外線アレイセンサの製造方法に適用したもので
ある。図１は本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜
の成膜方法を示す平面図であり、図２（ａ）は図１中の
Ａ１−Ａ１線による断面図、（ｂ）は図１中のＢ１−Ｂ
１線による断面図、（ｃ）は図１中のＣ１−Ｃ１線によ
る断面図、（ｄ）は図１中のＤ１−Ｄ１線による断面
図、（ｅ）は図１中のＥ１−Ｅ１線による断面図であ
る。また、図３は本発明の第１の実施例により製造され
たサーミスターボロメータ型赤外線アレイセンサを示す
模式図である。なお、図１においては、後述のＳｉ基板
４及び絶縁保護膜１３を省略している。
【００３２】本実施例においては、先ず、集積回路が形
成されたＳｉ基板４上に、画素同士を区画する絶縁層９
を形成する。絶縁層９は、例えばＢＰＳＧ（ボロン及び
燐がドープされたシリカガラス）から構成されている。
その後、絶縁層９にコンタクトホールを開口し、このコ
ンタクトホール中にＷ等の高融点金属からなる金属プラ
グ１０を埋設する。この金属プラグ１０により、Ｓｉ基
板４に形成された集積回路と後に形成されるサーミスタ
ーボロメータ材料薄膜との電気的接続が確保される。次
に、絶縁層９に区画され赤外センサの画素が形成される
予定の画素形成予定領域毎に、Ｓｉ基板４上に高融点金
属又は高融点金属化合物からなる完全反射膜５を形成す
る。この完全反射膜５は、例えば、厚さが約１００ｎｍ
以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又はＷＳｉ等から構成されてい
る。その後、ＳｉＮ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等からなる
絶縁保護膜６により完全反射膜５を被う。
成されたＳｉ基板４上に、画素同士を区画する絶縁層９
を形成する。絶縁層９は、例えばＢＰＳＧ（ボロン及び
燐がドープされたシリカガラス）から構成されている。
その後、絶縁層９にコンタクトホールを開口し、このコ
ンタクトホール中にＷ等の高融点金属からなる金属プラ
グ１０を埋設する。この金属プラグ１０により、Ｓｉ基
板４に形成された集積回路と後に形成されるサーミスタ
ーボロメータ材料薄膜との電気的接続が確保される。次
に、絶縁層９に区画され赤外センサの画素が形成される
予定の画素形成予定領域毎に、Ｓｉ基板４上に高融点金
属又は高融点金属化合物からなる完全反射膜５を形成す
る。この完全反射膜５は、例えば、厚さが約１００ｎｍ
以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又はＷＳｉ等から構成されてい
る。その後、ＳｉＮ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等からなる
絶縁保護膜６により完全反射膜５を被う。
【００３３】次に、ポリイミド又はポリシリコン等から
なる犠牲層７を絶縁保護膜６上に形成する。この犠牲層
７は、後の工程で全て除去される。そして、ＳｉＮ、Ｓ
ｉＯ 2又はＳｉＯＮ等からなり犠牲層７を被う絶縁保護
膜８を形成する。
なる犠牲層７を絶縁保護膜６上に形成する。この犠牲層
７は、後の工程で全て除去される。そして、ＳｉＮ、Ｓ
ｉＯ 2又はＳｉＯＮ等からなり犠牲層７を被う絶縁保護
膜８を形成する。
【００３４】次いで、Ｌａ、Ｓｒ及びＭｎの混合物から
なるターゲットを使用し、Ａｒガス及び酸素ガスを使用
した反応性スパッタ法により低温の４５０℃以下、例え
ば３５０℃でＬａ0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3の組成を有し膜厚
が１００ｎｍ程度の膜を各画素形成予定領域毎に成膜す
る。そして、この膜を露光及び現像技術並びにエッチン
グ技術により約３６μｍ角にパターニング加工し、所定
の位置に残存させることにより、サーミスターボロメー
タ材料薄膜（原料膜）１１を形成する。
なるターゲットを使用し、Ａｒガス及び酸素ガスを使用
した反応性スパッタ法により低温の４５０℃以下、例え
ば３５０℃でＬａ0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3の組成を有し膜厚
が１００ｎｍ程度の膜を各画素形成予定領域毎に成膜す
る。そして、この膜を露光及び現像技術並びにエッチン
グ技術により約３６μｍ角にパターニング加工し、所定
の位置に残存させることにより、サーミスターボロメー
タ材料薄膜（原料膜）１１を形成する。
【００３５】次に、例えば、厚さが約１００ｎｍのＴｉ
等の高融点金属からなりサーミスターボロメータ材料薄
膜１１に接続された配線パターン１２を形成する。そし
て、全面を、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等
の絶縁保護膜１３で被う。更に、金属プラグ１０が埋め
込まれた絶縁層９を被うように、例えば、厚さが約２０
０ｎｍ以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又はＷＳｉ等からなる高
融点金属層１４を形成する。
等の高融点金属からなりサーミスターボロメータ材料薄
膜１１に接続された配線パターン１２を形成する。そし
て、全面を、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等
の絶縁保護膜１３で被う。更に、金属プラグ１０が埋め
込まれた絶縁層９を被うように、例えば、厚さが約２０
０ｎｍ以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又はＷＳｉ等からなる高
融点金属層１４を形成する。
【００３６】その後、配線パターン１２及びサーミスタ
ボロメータ材料薄膜１１の周囲に存在する絶縁保護膜８
及び１３をエッチングすることにより、スリット部１５
を開口する。そして、犠牲層７を除去する。犠牲層７が
ポリイミドから形成されている場合、酸素ガスによるア
ッシングにより犠牲層７を除去することができる。
ボロメータ材料薄膜１１の周囲に存在する絶縁保護膜８
及び１３をエッチングすることにより、スリット部１５
を開口する。そして、犠牲層７を除去する。犠牲層７が
ポリイミドから形成されている場合、酸素ガスによるア
ッシングにより犠牲層７を除去することができる。
【００３７】この工程が行われた時点においては、絶縁
層９等からなる土手部３に絶縁保護膜８、配線パターン
１２及び絶縁保護膜１３からなる梁部２が架けられてお
り、この梁部２に絶縁保護膜８、サーミスターボロメー
タ材料薄膜１１及び絶縁保護膜１３の３層からなり後に
受光部となる部分が支持されている。即ち、サーミスタ
ボロメータ材料薄膜１１を含み後に受光部となる部分と
集積回路が形成されているＳｉ基板４との間に空間が設
けられている。このような構造を、以下熱分離構造とい
う。
層９等からなる土手部３に絶縁保護膜８、配線パターン
１２及び絶縁保護膜１３からなる梁部２が架けられてお
り、この梁部２に絶縁保護膜８、サーミスターボロメー
タ材料薄膜１１及び絶縁保護膜１３の３層からなり後に
受光部となる部分が支持されている。即ち、サーミスタ
ボロメータ材料薄膜１１を含み後に受光部となる部分と
集積回路が形成されているＳｉ基板４との間に空間が設
けられている。このような構造を、以下熱分離構造とい
う。
【００３８】そして、このような熱分離構造を形成した
後、絶縁保護膜１３側からランプ加熱により熱を加えて
サーミスターボロメータ材料薄膜１１の温度を６００℃
以上に昇温することにより、ペロブスカイト相のＬａ
0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3結晶に転移させる。この結果、受光
部１が形成される。
後、絶縁保護膜１３側からランプ加熱により熱を加えて
サーミスターボロメータ材料薄膜１１の温度を６００℃
以上に昇温することにより、ペロブスカイト相のＬａ
0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3結晶に転移させる。この結果、受光
部１が形成される。
【００３９】このようにして成膜されたサーミスターボ
ロメータ材料薄膜１１の抵抗温度係数は、室温で（１５
％／Ｋ）と極めて大きなものとなる。従って、実際にこ
の薄膜１１を有するサーミスターボロメータ型赤外線ア
レイセンサの感度は高い。また、ランプ加熱の際には、
サーミスターボロメータ材料薄膜１１とＳｉ基板４との
間に空間及び完全反射膜５が存在しているので、ランプ
加熱後においても、Ｓｉ基板４に既に形成されている集
積回路が正常に動作することが確認された。
ロメータ材料薄膜１１の抵抗温度係数は、室温で（１５
％／Ｋ）と極めて大きなものとなる。従って、実際にこ
の薄膜１１を有するサーミスターボロメータ型赤外線ア
レイセンサの感度は高い。また、ランプ加熱の際には、
サーミスターボロメータ材料薄膜１１とＳｉ基板４との
間に空間及び完全反射膜５が存在しているので、ランプ
加熱後においても、Ｓｉ基板４に既に形成されている集
積回路が正常に動作することが確認された。
【００４０】更に、高融点金属層１４が土手部３に形成
されており、ここでランプ加熱による熱が反射されるの
で、その内部に設けられているＡｌ等からなる配線がそ
の融点以上に加熱されない。従って、この配線の信頼性
の低下は生じない。
されており、ここでランプ加熱による熱が反射されるの
で、その内部に設けられているＡｌ等からなる配線がそ
の融点以上に加熱されない。従って、この配線の信頼性
の低下は生じない。
【００４１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜
の成膜方法を示す平面図であり、図５（ａ）は図４中の
Ａ２−Ａ２線による断面図、（ｂ）は図４中のＢ２−Ｂ
２線による断面図、（ｃ）は図４中のＣ２−Ｃ２線によ
る断面図、（ｄ）は図４中のＤ２−Ｄ２線による断面
図、（ｅ）は図４中のＥ２−Ｅ２線による断面図であ
る。なお、図４においては、後述のＳｉ基板２４及び絶
縁保護膜４４を省略している。
する。図４は本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜
の成膜方法を示す平面図であり、図５（ａ）は図４中の
Ａ２−Ａ２線による断面図、（ｂ）は図４中のＢ２−Ｂ
２線による断面図、（ｃ）は図４中のＣ２−Ｃ２線によ
る断面図、（ｄ）は図４中のＤ２−Ｄ２線による断面
図、（ｅ）は図４中のＥ２−Ｅ２線による断面図であ
る。なお、図４においては、後述のＳｉ基板２４及び絶
縁保護膜４４を省略している。
【００４２】本実施例においては、先ず、集積回路が形
成されたＳｉ基板２４上に、画素同士を区画する絶縁層
２９を形成する。絶縁層２９は、例えばＢＰＳＧ（ボロ
ン及び燐がドープされたシリカガラス）から構成されて
いる。次に、絶縁層２９にコンタクトホールを開口し、
このコンタクトホール中にＷ等の高融点金属からなる金
属プラグ３０を埋設する。この金属プラグ３０により、
集積回路と後に形成される強誘電体薄膜との電気的接続
が確保される。その後、絶縁層２９に区画され赤外セン
サの画素が形成される予定の画素形成予定領域毎に、Ｓ
ｉ基板２４上に高融点金属又は高融点金属化合物からな
る完全反射膜２５を形成する。この完全反射膜２５は、
例えば、厚さが約１００ｎｍ以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又
はＷＳｉ等から構成されている。その後、ＳｉＮ、Ｓｉ
Ｏ2又はＳｉＯＮ等からなる絶縁保護膜２６により完全
反射膜２５を被う。
成されたＳｉ基板２４上に、画素同士を区画する絶縁層
２９を形成する。絶縁層２９は、例えばＢＰＳＧ（ボロ
ン及び燐がドープされたシリカガラス）から構成されて
いる。次に、絶縁層２９にコンタクトホールを開口し、
このコンタクトホール中にＷ等の高融点金属からなる金
属プラグ３０を埋設する。この金属プラグ３０により、
集積回路と後に形成される強誘電体薄膜との電気的接続
が確保される。その後、絶縁層２９に区画され赤外セン
サの画素が形成される予定の画素形成予定領域毎に、Ｓ
ｉ基板２４上に高融点金属又は高融点金属化合物からな
る完全反射膜２５を形成する。この完全反射膜２５は、
例えば、厚さが約１００ｎｍ以上のＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ又
はＷＳｉ等から構成されている。その後、ＳｉＮ、Ｓｉ
Ｏ2又はＳｉＯＮ等からなる絶縁保護膜２６により完全
反射膜２５を被う。
【００４３】次に、ポリイミド又はポリシリコン等から
なる犠牲層２７を絶縁保護膜２６上に形成する。この犠
牲層２７は、後の工程で全て除去される。そして、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等からなり犠牲層２７を被う
絶縁保護膜２８を形成する。その後、Ｔｉ膜及びＰｔ膜
を連続的に成膜し、これらをパタ−ニング加工すること
により、各画素形成予定領域毎に下部電極４０及び配線
パターン３２ａを形成する。下部電極４０は配線パター
ン３２ａを介して金属プラグ３０の一部に接続されてい
る。
なる犠牲層２７を絶縁保護膜２６上に形成する。この犠
牲層２７は、後の工程で全て除去される。そして、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮ等からなり犠牲層２７を被う
絶縁保護膜２８を形成する。その後、Ｔｉ膜及びＰｔ膜
を連続的に成膜し、これらをパタ−ニング加工すること
により、各画素形成予定領域毎に下部電極４０及び配線
パターン３２ａを形成する。下部電極４０は配線パター
ン３２ａを介して金属プラグ３０の一部に接続されてい
る。
【００４４】次いで、Ｐｂ、Ｌａ及びＴｉの混合物から
なるターゲットを使用し、Ａｒガス及び酸素ガスを使用
した反応性スパッタ法により低温の４５０℃以下、例え
ば３５０℃でＰｂ0.9Ｌａ0.1ＴｉＯ3の組成を有し膜厚
が１００ｎｍ程度の膜を下部電極４０上に選択的に成膜
する。そして、この膜を露光及び現像技術並びにエッチ
ング技術により約３６μｍ角にパターニング加工し、所
定の位置に残存させることにより、強誘電体膜の元とな
る薄膜（原料膜）４１を形成する。更に、下部電極４０
の端部近傍において薄膜４１上に絶縁保護膜４２を形成
する。
なるターゲットを使用し、Ａｒガス及び酸素ガスを使用
した反応性スパッタ法により低温の４５０℃以下、例え
ば３５０℃でＰｂ0.9Ｌａ0.1ＴｉＯ3の組成を有し膜厚
が１００ｎｍ程度の膜を下部電極４０上に選択的に成膜
する。そして、この膜を露光及び現像技術並びにエッチ
ング技術により約３６μｍ角にパターニング加工し、所
定の位置に残存させることにより、強誘電体膜の元とな
る薄膜（原料膜）４１を形成する。更に、下部電極４０
の端部近傍において薄膜４１上に絶縁保護膜４２を形成
する。
【００４５】次に、薄膜４１上に金属プラグ３０の一部
に接続された配線パターン３２ｂ及び上部電極４３を形
成する。絶縁保護膜４２により、上部電極４３と下部電
極４０との短絡が防止される。なお、上部電極４３の材
料としては、強誘電体膜の赤外吸収率を高めるために、
真空インピーダンス整合したシート抵抗が３７７Ωの金
属が好ましい。例えば、厚さが２０ｎｍで比抵抗が０．
７（ｍΩ・ｃｍ）のＴｉを含有するＲｕＯ2及び厚さが
４０ｎｍで比抵抗が１．５（ｍΩ・ｃｍ）のＴｉＮ等が
好ましい。
に接続された配線パターン３２ｂ及び上部電極４３を形
成する。絶縁保護膜４２により、上部電極４３と下部電
極４０との短絡が防止される。なお、上部電極４３の材
料としては、強誘電体膜の赤外吸収率を高めるために、
真空インピーダンス整合したシート抵抗が３７７Ωの金
属が好ましい。例えば、厚さが２０ｎｍで比抵抗が０．
７（ｍΩ・ｃｍ）のＴｉを含有するＲｕＯ2及び厚さが
４０ｎｍで比抵抗が１．５（ｍΩ・ｃｍ）のＴｉＮ等が
好ましい。
【００４６】次いで、全面を被う絶縁保護膜４４を形成
する。更に、金属プラグ３０が埋め込まれた絶縁層２９
を被うように、高融点金属層３４を成膜する。
する。更に、金属プラグ３０が埋め込まれた絶縁層２９
を被うように、高融点金属層３４を成膜する。
【００４７】その後、配線パターン３２ａ及び３２ｂ並
びに薄膜４１の周囲に存在する絶縁保護膜２８及び４４
をエッチングすることにより、スリット部３５を開口す
る。そして、犠牲層２７を除去する。犠牲層２７がポリ
イミドから形成されている場合、酸素ガスによるアッシ
ングにより犠牲層２７を除去することができる。
びに薄膜４１の周囲に存在する絶縁保護膜２８及び４４
をエッチングすることにより、スリット部３５を開口す
る。そして、犠牲層２７を除去する。犠牲層２７がポリ
イミドから形成されている場合、酸素ガスによるアッシ
ングにより犠牲層２７を除去することができる。
【００４８】この工程が行われた時点においては、絶縁
層２９等からなる土手部２３に絶縁保護膜２８、配線パ
ターン３２ａ又は３２ｂ及び絶縁保護膜４４からなる梁
部２２が架けられており、この梁部２２に絶縁保護膜２
８、下部電極４０、薄膜４１、上部電極４３及び絶縁保
護膜４４からなり後に受光部となる部分が支持されてい
る。即ち、薄膜４１を含み後に受光部となる部分と集積
回路が形成されているＳｉ基板２４との間に空間が設け
られている。
層２９等からなる土手部２３に絶縁保護膜２８、配線パ
ターン３２ａ又は３２ｂ及び絶縁保護膜４４からなる梁
部２２が架けられており、この梁部２２に絶縁保護膜２
８、下部電極４０、薄膜４１、上部電極４３及び絶縁保
護膜４４からなり後に受光部となる部分が支持されてい
る。即ち、薄膜４１を含み後に受光部となる部分と集積
回路が形成されているＳｉ基板２４との間に空間が設け
られている。
【００４９】そして、このような熱分離構造を形成した
後、絶縁保護膜４４側からランプ加熱により熱を加えて
薄膜４１の温度を６００℃以上に昇温することにより、
ペロブスカイト相のＰｂ0.9Ｌａ0.1ＴｉＯ3結晶からな
る薄膜を形成する。この結果、受光部２１が形成され
る。
後、絶縁保護膜４４側からランプ加熱により熱を加えて
薄膜４１の温度を６００℃以上に昇温することにより、
ペロブスカイト相のＰｂ0.9Ｌａ0.1ＴｉＯ3結晶からな
る薄膜を形成する。この結果、受光部２１が形成され
る。
【００５０】実際に第２の実施例により薄膜を成膜し、
その焦電係数を測定したところ４０（ｎＣ／ｃｍ2・
Ｋ）と高い値が得られた。従って、この薄膜４１を有す
る焦電型赤外アレイセンサ感度は高く、また、ランプ加
熱の際には、薄膜４１とＳｉ基板２４との間に空間及び
完全反射膜２５が存在しているので、ランプ加熱後にお
いても、Ｓｉ基板２４内に既に形成されていた集積回路
が正常に動作することが確認された。
その焦電係数を測定したところ４０（ｎＣ／ｃｍ2・
Ｋ）と高い値が得られた。従って、この薄膜４１を有す
る焦電型赤外アレイセンサ感度は高く、また、ランプ加
熱の際には、薄膜４１とＳｉ基板２４との間に空間及び
完全反射膜２５が存在しているので、ランプ加熱後にお
いても、Ｓｉ基板２４内に既に形成されていた集積回路
が正常に動作することが確認された。
【００５１】更に、高融点金属層３４が土手部２３に形
成されており、ここでランプ加熱による熱が反射される
ので、その内部に設けられているＡｌ等からなる配線が
その融点以上に加熱されない。従って、この配線の信頼
性の低下は生じない。
成されており、ここでランプ加熱による熱が反射される
ので、その内部に設けられているＡｌ等からなる配線が
その融点以上に加熱されない。従って、この配線の信頼
性の低下は生じない。
【００５２】前述の２つの実施例は、集積回路が形成さ
れたＳｉ基板上にモノリシック型サーミスターボロメー
タ赤外センサ又は焦電型赤外センサを製造するものであ
るが、本発明の適用範囲はこれらに限定されるものでは
なく、チタン酸鉛、チタン酸バリウム若しくはチタン酸
ストロンチウムの少なくとも１種を主成分とする強誘電
体薄膜又はＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9強誘電体薄膜を使用した
メモリセルを集積回路が形成されたＳｉ基板上に形成す
る場合並びに、例えば、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7及びＤｙＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7等の高温超伝導薄膜を集積回路が形成されたＳ
ｉ基板上に形成する場合にも適用可能である。
れたＳｉ基板上にモノリシック型サーミスターボロメー
タ赤外センサ又は焦電型赤外センサを製造するものであ
るが、本発明の適用範囲はこれらに限定されるものでは
なく、チタン酸鉛、チタン酸バリウム若しくはチタン酸
ストロンチウムの少なくとも１種を主成分とする強誘電
体薄膜又はＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9強誘電体薄膜を使用した
メモリセルを集積回路が形成されたＳｉ基板上に形成す
る場合並びに、例えば、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7及びＤｙＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7等の高温超伝導薄膜を集積回路が形成されたＳ
ｉ基板上に形成する場合にも適用可能である。
【００５３】メモリセルに適用する場合には、第２の実
施例の熱分離構造を作製した後、ＲＴＡ（Rapid therma
l anneal）法により強誘電体薄膜に相転移させればよ
い。また、低抵抗の高温超伝導薄膜を有するサーミスタ
ーボロメータ型赤外センサに適用する場合には、第１の
実施例の熱分離構造を作製した後、ＲＴＡ法により相転
移させればよい。
施例の熱分離構造を作製した後、ＲＴＡ（Rapid therma
l anneal）法により強誘電体薄膜に相転移させればよ
い。また、低抵抗の高温超伝導薄膜を有するサーミスタ
ーボロメータ型赤外センサに適用する場合には、第１の
実施例の熱分離構造を作製した後、ＲＴＡ法により相転
移させればよい。
【００５４】なお、メモリセルに適用する場合に、熱分
離構造が原因で不安定な動作をするときには、犠牲層又
はスリット部を粘性の高い感光性ポリイミド等で埋めた
後、露光及び現像工程とエッチング工程によりパッド出
しを行うこともできる。
離構造が原因で不安定な動作をするときには、犠牲層又
はスリット部を粘性の高い感光性ポリイミド等で埋めた
後、露光及び現像工程とエッチング工程によりパッド出
しを行うこともできる。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
金属酸化物からなる原料膜と半導体基板との間に空間を
形成した後に原料膜を加熱してその物性を変化させるの
で、従来原料膜の加熱の際に生じていた集積回路の損傷
を防止することができる。このため、原料膜に十分に高
温の熱処理を行うことが可能となるので、所望の物性を
備えた金属酸化物膜を得ることができる。
金属酸化物からなる原料膜と半導体基板との間に空間を
形成した後に原料膜を加熱してその物性を変化させるの
で、従来原料膜の加熱の際に生じていた集積回路の損傷
を防止することができる。このため、原料膜に十分に高
温の熱処理を行うことが可能となるので、所望の物性を
備えた金属酸化物膜を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜の成
膜方法を示す平面図である。
膜方法を示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１中のＡ１−Ａ１線による断面図、
（ｂ）は図１中のＢ１−Ｂ１線による断面図、（ｃ）は
図１中のＣ１−Ｃ１線による断面図、（ｄ）は図１中の
Ｄ１−Ｄ１線による断面図、（ｅ）は図１中のＥ１−Ｅ
１線による断面図である。
（ｂ）は図１中のＢ１−Ｂ１線による断面図、（ｃ）は
図１中のＣ１−Ｃ１線による断面図、（ｄ）は図１中の
Ｄ１−Ｄ１線による断面図、（ｅ）は図１中のＥ１−Ｅ
１線による断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例により製造されたサーミ
スターボロメータ型赤外線アレイセンサを示す模式図で
ある。
スターボロメータ型赤外線アレイセンサを示す模式図で
ある。
【図４】本発明の第１の実施例に係る金属酸化物膜の成
膜方法を示す平面図である。
膜方法を示す平面図である。
【図５】（ａ）は図４中のＡ２−Ａ２線による断面図、
（ｂ）は図４中のＢ２−Ｂ２線による断面図、（ｃ）は
図４中のＣ２−Ｃ２線による断面図、（ｄ）は図４中の
Ｄ２−Ｄ２線による断面図、（ｅ）は図４中のＥ２−Ｅ
２線による断面図である。
（ｂ）は図４中のＢ２−Ｂ２線による断面図、（ｃ）は
図４中のＣ２−Ｃ２線による断面図、（ｄ）は図４中の
Ｄ２−Ｄ２線による断面図、（ｅ）は図４中のＥ２−Ｅ
２線による断面図である。
【図６】従来の２次元非冷却赤外センサアレイを示す図
であって、（ａ）は模式図、（ｂ）は断面図である。
であって、（ａ）は模式図、（ｂ）は断面図である。
【図７】特開平１０−２８７４２５号公報に記載された
従来の膜形成方法を示す断面図である。
従来の膜形成方法を示す断面図である。
１、２１、５４；受光部 ２、２２；梁部 ３、２３；土手部 ４、２４、５１、６０；Ｓｉ基板 ５、２５：完全反射膜 ６、８、１３、２６、２８、４２、４４；絶縁保護膜 ７、２７；犠牲層 ９、２９；絶縁層 １０、３０；金属プラグ １１、４１、６３；薄膜 １２、３２ａ、３２ｂ；配線パターン １４、３４；高融点金属層 １５、３５、５７；スリット部 ４０、５５、６２；下部電極 ４３、５６、６４；上部電極 ５０；強誘電体薄膜 ５２；柱 ５３；梁 ６１；ＳｉＯ2絶縁膜
Claims (8)
- 【請求項１】 集積回路が形成された半導体基板上に前
記集積回路に接続された導電層を形成する工程と、前記
半導体基板上に犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層上
に金属酸化物からなる原料膜及びこの原料膜と前記導電
層とを接続する配線膜を形成する工程と、前記犠牲層を
除去することにより前記原料膜と前記半導体基板との間
に空間を形成する工程と、前記原料膜を前記半導体基板
の表面側から加熱することにより前記金属酸化物の物性
を変化させる工程と、を有することを特徴とする金属酸
化物膜の成膜方法。 - 【請求項２】 前記犠牲層を形成する工程の前工程とし
て、前記半導体基板上に表面側からの熱を反射する反射
膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１に
記載の金属酸化物膜の成膜方法。 - 【請求項３】 前記原料膜及び前記配線膜を形成する工
程は、４５０℃以下の温度で行われ、前記金属酸化物の
物性を変化させる工程は、６００℃以上の温度で行われ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属酸化物
膜の成膜方法。 - 【請求項４】 前記原料膜は、チタン酸鉛を含有する薄
膜、チタン酸バリウムを含有する薄膜、チタン酸ストロ
ンチウムを含有する薄膜、チタン酸バリウム及びチタン
酸ストロンチウムを含有する薄膜並びにマンガン酸化物
を含有する薄膜からなる群から選択された１種の薄膜で
あり、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、前記
金属酸化物の相をペロブスカイト相に転移させる工程を
有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
に記載の金属酸化物膜の成膜方法。 - 【請求項５】 前記原料膜は、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9薄膜
であり、前記金属酸化物の物性を変化させる工程は、前
記金属酸化物に強誘電性を発現させる工程を有すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金
属酸化物膜の成膜方法。 - 【請求項６】 前記原料膜は、銅酸化物薄膜であり、前
記金属酸化物の物性を変化させる工程は、前記金属酸化
物に高温超伝導の特性を発現させる工程を有することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属
酸化物膜の成膜方法。 - 【請求項７】 前記銅酸化物薄膜は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7
薄膜及びＤｙＢａ2Ｃｕ3Ｏ7薄膜からなる群から選択さ
れた１種の薄膜であることを特徴とする請求項６に記載
の金属酸化物膜の成膜方法。 - 【請求項８】 前記空間中に絶縁膜を埋設する工程を有
することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に
記載の金属酸化物膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03492699A JP3344348B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 金属酸化物膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03492699A JP3344348B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 金属酸化物膜の成膜方法 |
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