JPH06236988A - 多層構造 - Google Patents
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- JPH06236988A JPH06236988A JP5312318A JP31231893A JPH06236988A JP H06236988 A JPH06236988 A JP H06236988A JP 5312318 A JP5312318 A JP 5312318A JP 31231893 A JP31231893 A JP 31231893A JP H06236988 A JPH06236988 A JP H06236988A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属層が良好な付着及び酸化に対する高耐性
を有する、エピタキシャル金属膜、中間層、及び半導体
基板を有する構造を準備することが目的である。 【構成】 順に、方位を有する単一結晶基板、エピタキ
シャルバッファ層、エピタキシャル金属電極、及び金属
電極上に配置されたエピタキシャル金属酸化物上層より
なる多層構造。基板は珪素化合物と、ゲルマニウム化合
物と、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムよりな
る群から選択された少なくとも一つの元素及び窒素、
燐、砒素、及びアンチモンよりなる群から選択された少
なくとも一つの元素を有する化合物とよりなる群から選
択された半導体である。
を有する、エピタキシャル金属膜、中間層、及び半導体
基板を有する構造を準備することが目的である。 【構成】 順に、方位を有する単一結晶基板、エピタキ
シャルバッファ層、エピタキシャル金属電極、及び金属
電極上に配置されたエピタキシャル金属酸化物上層より
なる多層構造。基板は珪素化合物と、ゲルマニウム化合
物と、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムよりな
る群から選択された少なくとも一つの元素及び窒素、
燐、砒素、及びアンチモンよりなる群から選択された少
なくとも一つの元素を有する化合物とよりなる群から選
択された半導体である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子、光学、又は電子光
学適用における使用に適する半導体基板を含む多層構造
に関する。本発明は特にエピタキシャル金属電極を有す
る多層構造に関する。
学適用における使用に適する半導体基板を含む多層構造
に関する。本発明は特にエピタキシャル金属電極を有す
る多層構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】方位を有する結晶の酸化膜が一般的に改
良された特性を示すことが知られている。例えばタカヤ
マ、Ｒ．他、応用物理学雑誌、第６５巻、（１９８９
年），１６６６乃至１６７０頁は、比較的甚だ大きいパ
イロ電気係数を有する無線周波数マグネトロンスパッタ
リングによる（１００）ＭｇＯ基板上のｃ軸方位を有す
る鉛ジルコネートチタネート（ＰＺＴ）薄膜の調製を教
示している。
良された特性を示すことが知られている。例えばタカヤ
マ、Ｒ．他、応用物理学雑誌、第６５巻、（１９８９
年），１６６６乃至１６７０頁は、比較的甚だ大きいパ
イロ電気係数を有する無線周波数マグネトロンスパッタ
リングによる（１００）ＭｇＯ基板上のｃ軸方位を有す
る鉛ジルコネートチタネート（ＰＺＴ）薄膜の調製を教
示している。
【０００３】半導体基板上の方位を有する酸化膜の成長
は非常に興味深いが、処理の間の膜基板反応及び基板酸
化により多くの場合達成することは困難である。この問
題は基板及び酸化膜間の中間層の使用によって解決され
得る。マツバラ、Ｓ他、応用物理学雑誌、第６６巻、
（１９８９年），５８２６乃至５８３２頁が化学蒸着
（ＣＶＤ）によって準備されたＭｇＡｌ2 Ｏ4 のエピタ
キシャル中間層を有する（１００）Ｓｉ上のｃ軸方位を
有するＰＺＴ膜を教示している。
は非常に興味深いが、処理の間の膜基板反応及び基板酸
化により多くの場合達成することは困難である。この問
題は基板及び酸化膜間の中間層の使用によって解決され
得る。マツバラ、Ｓ他、応用物理学雑誌、第６６巻、
（１９８９年），５８２６乃至５８３２頁が化学蒸着
（ＣＶＤ）によって準備されたＭｇＡｌ2 Ｏ4 のエピタ
キシャル中間層を有する（１００）Ｓｉ上のｃ軸方位を
有するＰＺＴ膜を教示している。
【０００４】シンハロイ、Ｓ，シンソリッドフィルム、
１８７巻、（１９９０年）、２３１乃至２４３頁は格子
マッチングを提供するためのＧａＡｓを含む半導体上の
一又はそれ以上のエピタキシャルアルカリ土類ふっ化物
バッファ層の使用を教示している。チワリ、Ａ．Ｎ．
他、応用物理雑誌、第７１巻、（１９９２年），５０９
５乃至５０９８頁は高温超伝導酸化物の成長に対するバ
ッファとしてのエピタキシャルふっ化物層の使用を教示
している。ハング、Ｌ．Ｓ．他、応用物理書、第６０
巻、（１９９２年１月１３日），２０１乃至２０３頁は
Ｓｉ及びＧａＡｓ基板を用いてＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ
1-x Ｆ2 バッファ層がＳｉ及びＧａＡｓの両方との工程
適合性、良好な膜質及び低処理温度の利点を有すること
を教示している。エピタキシャルアルカリ土類ふっ化物
層はいくつかの酸化物との高反応性及び酸素における劣
悪な結晶品質の欠点を有する。
１８７巻、（１９９０年）、２３１乃至２４３頁は格子
マッチングを提供するためのＧａＡｓを含む半導体上の
一又はそれ以上のエピタキシャルアルカリ土類ふっ化物
バッファ層の使用を教示している。チワリ、Ａ．Ｎ．
他、応用物理雑誌、第７１巻、（１９９２年），５０９
５乃至５０９８頁は高温超伝導酸化物の成長に対するバ
ッファとしてのエピタキシャルふっ化物層の使用を教示
している。ハング、Ｌ．Ｓ．他、応用物理書、第６０
巻、（１９９２年１月１３日），２０１乃至２０３頁は
Ｓｉ及びＧａＡｓ基板を用いてＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ
1-x Ｆ2 バッファ層がＳｉ及びＧａＡｓの両方との工程
適合性、良好な膜質及び低処理温度の利点を有すること
を教示している。エピタキシャルアルカリ土類ふっ化物
層はいくつかの酸化物との高反応性及び酸素における劣
悪な結晶品質の欠点を有する。
【０００５】ＺｒＯ2 、ＰｒＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＭｇＡｌ2 Ｏ4 及びＭｇＯ等の金属酸化物はＳｉ基
板上にエピタキシャリーに成長することが報告されてい
る。ＭｇＡｌ2 Ｏ4 はＧａＡｓとの使用に対して非常に
高い蒸着温度を有する。エピタキシャル金属酸化物バッ
ファ層の方向は幾つかの場合基板の方向に適合するが、
他の場合そうではない。イノウエ、Ｔ．応用物理書、第
５９巻、（１９９１年），３６０４乃至３６０６頁は
（１１１）Ｓｉ上の（１１１）ＣｅＯ2 （１００）；し
かしＳｉ上の（１１０）ＣｅＯ2 膜のエピタキシャル成
長の成長を教示している。オサカ、Ｙ．他、応用物理学
雑誌、第６３巻、（１９８８年），５８１乃至５８２頁
は、同じ技術による、（１００）Ｓｉ上の（１００）Ｚ
ｒＯ2 のエピタキシャル成長、しかし（１１１）Ｓｉ上
の多結晶膜の成長を教示している。フォーク、Ｄ．Ｋ．
他、応用物理学書、第６０巻、（１９９２年）、１６２
１乃至１６２３頁は酸素環境におけるＭｇ金属のパルス
レーザーアブレーションを使用することによる（１０
０）ＧａＡｓ上のＭｇＯバッファ層のエピタキシャル成
長を教示している。ハング、Ｌ．Ｓ．他、応用物理学
書、第６０巻、（１９９２年），３１２９乃至３１３１
頁はＭｇＯの超高真空電子ビーム蒸発を使用した（１０
０）ＧａＡｓ上の（１１０）ＭｇＯバッファ層のエピタ
キシャル成長を教示している。
3 ，ＭｇＡｌ2 Ｏ4 及びＭｇＯ等の金属酸化物はＳｉ基
板上にエピタキシャリーに成長することが報告されてい
る。ＭｇＡｌ2 Ｏ4 はＧａＡｓとの使用に対して非常に
高い蒸着温度を有する。エピタキシャル金属酸化物バッ
ファ層の方向は幾つかの場合基板の方向に適合するが、
他の場合そうではない。イノウエ、Ｔ．応用物理書、第
５９巻、（１９９１年），３６０４乃至３６０６頁は
（１１１）Ｓｉ上の（１１１）ＣｅＯ2 （１００）；し
かしＳｉ上の（１１０）ＣｅＯ2 膜のエピタキシャル成
長の成長を教示している。オサカ、Ｙ．他、応用物理学
雑誌、第６３巻、（１９８８年），５８１乃至５８２頁
は、同じ技術による、（１００）Ｓｉ上の（１００）Ｚ
ｒＯ2 のエピタキシャル成長、しかし（１１１）Ｓｉ上
の多結晶膜の成長を教示している。フォーク、Ｄ．Ｋ．
他、応用物理学書、第６０巻、（１９９２年）、１６２
１乃至１６２３頁は酸素環境におけるＭｇ金属のパルス
レーザーアブレーションを使用することによる（１０
０）ＧａＡｓ上のＭｇＯバッファ層のエピタキシャル成
長を教示している。ハング、Ｌ．Ｓ．他、応用物理学
書、第６０巻、（１９９２年），３１２９乃至３１３１
頁はＭｇＯの超高真空電子ビーム蒸発を使用した（１０
０）ＧａＡｓ上の（１１０）ＭｇＯバッファ層のエピタ
キシャル成長を教示している。
【０００６】幾つかの使用において、酸化膜及びその基
板間に電極を有することが又所望される。所望の方向及
び下に配置された電極を有するＳｉ上の酸化膜を準備す
るために、基板への良好な付着及び酸化に対する高耐性
を有するエピタキシャル金属層を有することが大いに所
望される。結晶構造及び格子パラメターにおける半導体
及び金属間の著しい相違、及び相対的に甚だ大きい金属
の反応性の故に、そのようなエピタキシャル金属層の成
長に対する意味のある障害がある。ニワ、Ｈ他、応用物
理書、第６０巻、（１９９２年），２５２０乃至２５２
１頁は（１１１）Ｓｉ上の（１１１）Ａｌのエピタキシ
ャル成長を教示している。サンガラジ、Ｎ他、応用物理
書、第６１巻、（１９９２年），３７乃至３９頁は（１
００）Ｓｉ上の（１００）Ａｌの成長は達成することが
困難であり、（１００）Ｓｉ上の膜は（１１０）方位を
有することを教示している。Ａｌは酸素に大いに反応す
ること及び５７３°ＣでＳｉを用いて共晶液を形成する
欠点を有する。Ａｌはこのように方向付けされたペロブ
スキテ形酸化物に対して下電極として用いられない。Ｐ
ｔは高温における酸素において高安定性を有するが、２
００°Ｃの如くの低温でＳｉと反応してＰｔ2 Ｓｉを形
成する。この欠点はＳｉ上に熱的に成長させられたＳｉ
Ｏ2 層上にＰｔを蒸着することによって避けられ得る
が、蒸着されたＰｔは多結晶であり付着問題を受ける。
トロイラ、Ｒ他、結晶成長雑誌、第９８巻、（１９８９
年），４６９乃至４７９頁はグラフォエピタクシを使用
した（１００）Ｓｉ上の〔１００〕方位を有するＰｔを
教示しているが、この工程は結晶整列のために高温での
長い焼戻しを必要とし低い結晶品質及び劣悪な表面組織
を示すＰｔ膜を生成する。
板間に電極を有することが又所望される。所望の方向及
び下に配置された電極を有するＳｉ上の酸化膜を準備す
るために、基板への良好な付着及び酸化に対する高耐性
を有するエピタキシャル金属層を有することが大いに所
望される。結晶構造及び格子パラメターにおける半導体
及び金属間の著しい相違、及び相対的に甚だ大きい金属
の反応性の故に、そのようなエピタキシャル金属層の成
長に対する意味のある障害がある。ニワ、Ｈ他、応用物
理書、第６０巻、（１９９２年），２５２０乃至２５２
１頁は（１１１）Ｓｉ上の（１１１）Ａｌのエピタキシ
ャル成長を教示している。サンガラジ、Ｎ他、応用物理
書、第６１巻、（１９９２年），３７乃至３９頁は（１
００）Ｓｉ上の（１００）Ａｌの成長は達成することが
困難であり、（１００）Ｓｉ上の膜は（１１０）方位を
有することを教示している。Ａｌは酸素に大いに反応す
ること及び５７３°ＣでＳｉを用いて共晶液を形成する
欠点を有する。Ａｌはこのように方向付けされたペロブ
スキテ形酸化物に対して下電極として用いられない。Ｐ
ｔは高温における酸素において高安定性を有するが、２
００°Ｃの如くの低温でＳｉと反応してＰｔ2 Ｓｉを形
成する。この欠点はＳｉ上に熱的に成長させられたＳｉ
Ｏ2 層上にＰｔを蒸着することによって避けられ得る
が、蒸着されたＰｔは多結晶であり付着問題を受ける。
トロイラ、Ｒ他、結晶成長雑誌、第９８巻、（１９８９
年），４６９乃至４７９頁はグラフォエピタクシを使用
した（１００）Ｓｉ上の〔１００〕方位を有するＰｔを
教示しているが、この工程は結晶整列のために高温での
長い焼戻しを必要とし低い結晶品質及び劣悪な表面組織
を示すＰｔ膜を生成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それ故金属層が良好な
付着及び酸化に対する高耐性を有する、エピタキシャル
金属膜、中間層、及び半導体基板を有する構造を準備す
ることが大いに所望されている。
付着及び酸化に対する高耐性を有する、エピタキシャル
金属膜、中間層、及び半導体基板を有する構造を準備す
ることが大いに所望されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のより広い面にお
いて、順に、方位を有する単一結晶基板、エピタキシャ
ルバッファ層、エピタキシャル金属電極、及び金属電極
上に配置されたエピタキシャル金属酸化物上層よりなる
多層構造が提供される。基板は、珪素化合物と、ゲルマ
ニウム化合物と、アルミニウム、ガリウム、及びインジ
ウムよりなる群から選択された少なくとも一つの元素及
び窒素、燐、砒素、及びアンチモンよりなる群から選択
された少なくとも一つの元素を有する化合物とよりなる
群から選択された半導体である。
いて、順に、方位を有する単一結晶基板、エピタキシャ
ルバッファ層、エピタキシャル金属電極、及び金属電極
上に配置されたエピタキシャル金属酸化物上層よりなる
多層構造が提供される。基板は、珪素化合物と、ゲルマ
ニウム化合物と、アルミニウム、ガリウム、及びインジ
ウムよりなる群から選択された少なくとも一つの元素及
び窒素、燐、砒素、及びアンチモンよりなる群から選択
された少なくとも一つの元素を有する化合物とよりなる
群から選択された半導体である。
【０００９】
【作用】本発明の少なくとも一つの実施例の効果的特徴
は提供された多層構造がエピタキシャル金属膜及び半導
体基板を有し、そこでは金属層は良好な付着及び酸化に
対する高耐性を有するということである。
は提供された多層構造がエピタキシャル金属膜及び半導
体基板を有し、そこでは金属層は良好な付着及び酸化に
対する高耐性を有するということである。
【００１０】
【実施例】引き続いて添付された図面と共になされる発
明の実施例の説明を参照することによって本発明の上記
及び他の特徴及び目的及びそれらを達成する方法はより
明確になり本発明自体がより良く理解される。本発明の
多層構造１０は単一結晶基板１３及び基板１３上に配置
されたエピタキシャルバッファ層１５を含む基体１１を
有する。配置されたバッファ層１５はエピタキシャル金
属電極１７である。本発明の個別な実施例では電極１７
はエピタキシャル第１電極層１９及びエピタキシャル第
２電極層２１を有する。多層構造１０は電極１７上にエ
ピタキシャル上層２３を含むことができる。
明の実施例の説明を参照することによって本発明の上記
及び他の特徴及び目的及びそれらを達成する方法はより
明確になり本発明自体がより良く理解される。本発明の
多層構造１０は単一結晶基板１３及び基板１３上に配置
されたエピタキシャルバッファ層１５を含む基体１１を
有する。配置されたバッファ層１５はエピタキシャル金
属電極１７である。本発明の個別な実施例では電極１７
はエピタキシャル第１電極層１９及びエピタキシャル第
２電極層２１を有する。多層構造１０は電極１７上にエ
ピタキシャル上層２３を含むことができる。
【００１１】基板１３はＩＶａ属（Ｓｉ，Ｇｅ）化合物
又はＩＩＩａ属−−Ｖａ属（（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）−−
（Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ））化合物から選択される。基板
１３に対して特に所望される材料は単一結晶Ｓｉ及びＧ
ａＡｓである。他の適当な半導体はＳｉ，Ｇｅ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＳｂ，ＩｎＰ，Ｓｉx Ｇ
ａ1-x ，及びＡｌx Ｇａ1-x Ａｓであって、尚ｘは０乃
至１である。これらの半導体はエピタクシを支持しエピ
タクシに重要な基準：結晶構造及び格子ミスマッチにお
いて強い類似を示す。基板１３はバッファ層１５及び金
属電極１７の所望の方位及び適当に方位付けられた基板
の入手可能性に依存して（１００）又は（１１１）の何
れかの方位となり得る。半導体結晶構造、（１００）サ
ブ格子定数及び（１００）方位を有するＧａＡｓに対す
るミスマッチが表１に示されている。（１１１）方位を
有する半導体に対するミスマッチは表２に示された（１
１１）サブ格子定数と比較され計算され得る。
又はＩＩＩａ属−−Ｖａ属（（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）−−
（Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ））化合物から選択される。基板
１３に対して特に所望される材料は単一結晶Ｓｉ及びＧ
ａＡｓである。他の適当な半導体はＳｉ，Ｇｅ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＳｂ，ＩｎＰ，Ｓｉx Ｇ
ａ1-x ，及びＡｌx Ｇａ1-x Ａｓであって、尚ｘは０乃
至１である。これらの半導体はエピタクシを支持しエピ
タクシに重要な基準：結晶構造及び格子ミスマッチにお
いて強い類似を示す。基板１３はバッファ層１５及び金
属電極１７の所望の方位及び適当に方位付けられた基板
の入手可能性に依存して（１００）又は（１１１）の何
れかの方位となり得る。半導体結晶構造、（１００）サ
ブ格子定数及び（１００）方位を有するＧａＡｓに対す
るミスマッチが表１に示されている。（１１１）方位を
有する半導体に対するミスマッチは表２に示された（１
１１）サブ格子定数と比較され計算され得る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】表１に示された半導体の各々はエピタク
シ、ＺｎＳ（せん亜鉛鉱又はダイアモンド）、及び８パ
ーセント未満のＧａＡｓに対する小さい格子定数ミスマ
ッチの点においてＧａＡｓと同等の結晶構造を有する。
ピーアシー、Ｐ．Ｓ．，（教授），他、”ヘテロエピタ
クシにおける基本的問題点−−エネルギ部門、材料科学
パネルレポートの会議”，材料研究雑誌、第５巻、（１
９９０年４月），８５３頁（８５４における）は、同じ
結晶構造及び方向の二つの材料に対して、”エピタキシ
ャル成長は略１５％以下のミスフィットε（ε＝｜ｂ−
ａ｜／ａであって、ａ及びｂは基板及び超過成長の平面
内格子定数である）を必要とする”；又は更に一般的
に：”エピタキシャル関係は、基板の方位及び超過成長
がランダム配置に関して低い界面エネルギを有する大い
に一致した原子構造を有する界面を生成する時は、いつ
でも成り立ちうる”ということが長い間支持されてきた
原則であることを述べている。同じ原理が第３の材料の
上層のエピタキシャル成長の二つの材料支持の比較の対
して適用される。
シ、ＺｎＳ（せん亜鉛鉱又はダイアモンド）、及び８パ
ーセント未満のＧａＡｓに対する小さい格子定数ミスマ
ッチの点においてＧａＡｓと同等の結晶構造を有する。
ピーアシー、Ｐ．Ｓ．，（教授），他、”ヘテロエピタ
クシにおける基本的問題点−−エネルギ部門、材料科学
パネルレポートの会議”，材料研究雑誌、第５巻、（１
９９０年４月），８５３頁（８５４における）は、同じ
結晶構造及び方向の二つの材料に対して、”エピタキシ
ャル成長は略１５％以下のミスフィットε（ε＝｜ｂ−
ａ｜／ａであって、ａ及びｂは基板及び超過成長の平面
内格子定数である）を必要とする”；又は更に一般的
に：”エピタキシャル関係は、基板の方位及び超過成長
がランダム配置に関して低い界面エネルギを有する大い
に一致した原子構造を有する界面を生成する時は、いつ
でも成り立ちうる”ということが長い間支持されてきた
原則であることを述べている。同じ原理が第３の材料の
上層のエピタキシャル成長の二つの材料支持の比較の対
して適用される。
【００１５】基板１３はアンドープ、軽くドープ又は重
くドープされた半導体であり得る。適当なドーパント
は、ＩＶａ属化合物に対して：Ａｓ，Ｐ，Ｂ，Ｓｂ、及
びＢｉを、及びＩＩＩａ属−Ｖａ属化合物に対して：Ｓ
ｉ，Ｇｅ，Ｚｎ，及びＭｇを含む。基板１３は基板表面
上のどこでも又は選択された領域でのみドープされ得
る。
くドープされた半導体であり得る。適当なドーパント
は、ＩＶａ属化合物に対して：Ａｓ，Ｐ，Ｂ，Ｓｂ、及
びＢｉを、及びＩＩＩａ属−Ｖａ属化合物に対して：Ｓ
ｉ，Ｇｅ，Ｚｎ，及びＭｇを含む。基板１３は基板表面
上のどこでも又は選択された領域でのみドープされ得
る。
【００１６】幾つかの適用では、半導体の一部分は本発
明の多層構造１０に対して基板１３として使用され得、
半導体ウエハの残りの部分は電界効果トランジスタ等の
様々な電子デバイスを形成するように処理され得る。エ
ピタキシャリに成長されたバッファ層１５は基板１３の
上に配置される。バッファ１５はエピタキシャル電極１
７の成長に対する拡散障壁及び種として作用し、基板及
び層１７及び２３間の相互作用を妨げるのに充分な厚さ
を有する。バッファ層１５はレーザーアブレーション、
電子ビーム蒸発、又は化学蒸気蒸着等の従来の蒸着技術
によって提供され得る。本発明の個別の実施例において
は、典型的バッファ層１５は３０乃至５００ｎｍ又はよ
り望ましくは１００乃至３００ｎｍの厚さを有する。
明の多層構造１０に対して基板１３として使用され得、
半導体ウエハの残りの部分は電界効果トランジスタ等の
様々な電子デバイスを形成するように処理され得る。エ
ピタキシャリに成長されたバッファ層１５は基板１３の
上に配置される。バッファ１５はエピタキシャル電極１
７の成長に対する拡散障壁及び種として作用し、基板及
び層１７及び２３間の相互作用を妨げるのに充分な厚さ
を有する。バッファ層１５はレーザーアブレーション、
電子ビーム蒸発、又は化学蒸気蒸着等の従来の蒸着技術
によって提供され得る。本発明の個別の実施例において
は、典型的バッファ層１５は３０乃至５００ｎｍ又はよ
り望ましくは１００乃至３００ｎｍの厚さを有する。
【００１７】バッファ層１５は金属酸化物又はアルカリ
土類金属ふっ化物であり得る。適当なアルカリ土類金属
ふっ化物は：ＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ1-x Ｆ2 を含み、
尚ｘは０乃至１である。適当な金属酸化物は：Ｃｅ
Ｏ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ，及びＳｒＴｉＯ3 を含む。Ｂ
ａＦ2 及びＣａＦ2 及びＳｒＦ2 等のＣａx Ｓｒ1-x Ｆ
2 化合物は、せん亜鉛鉱又はダイアモンド構造半導体基
板１１を用い、エピタクシ目的に対して、ホタル石結晶
構造類似物を有する。半導体に対する（１００）方位の
ふっ化物のサブ格子ミスマッチが表３に示される。ミス
マッチは１対１サブ格子適合に対して計算され、即ち、
半導体及びバッファ層材料の単位セルは夫々のサブ格子
定数の一倍に等しい寸法を有する。
土類金属ふっ化物であり得る。適当なアルカリ土類金属
ふっ化物は：ＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ1-x Ｆ2 を含み、
尚ｘは０乃至１である。適当な金属酸化物は：Ｃｅ
Ｏ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ，及びＳｒＴｉＯ3 を含む。Ｂ
ａＦ2 及びＣａＦ2 及びＳｒＦ2 等のＣａx Ｓｒ1-x Ｆ
2 化合物は、せん亜鉛鉱又はダイアモンド構造半導体基
板１１を用い、エピタクシ目的に対して、ホタル石結晶
構造類似物を有する。半導体に対する（１００）方位の
ふっ化物のサブ格子ミスマッチが表３に示される。ミス
マッチは１対１サブ格子適合に対して計算され、即ち、
半導体及びバッファ層材料の単位セルは夫々のサブ格子
定数の一倍に等しい寸法を有する。
【００１８】
【表３】
【００１９】全てのミスマッチは１５パーセント以内で
あるが、ミスマッチを低減するように材料を選択するこ
とが一般的に望ましい。（１１１）方位ふっ化物及び半
導体に対するサブ格子ミスマッチ（１：１）は（１０
０）方位のものと同様であり表２及び４に示されている
サブ格子定数から計算され得る。Ｓｉ及びＧａＡｓ基板
を用いて、ＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ1-x Ｆ2 バッファ層
１５はＳｉ及びＧａＡｓの両方との工程適合性、良好な
膜質及び低処理温度の利点を有する。
あるが、ミスマッチを低減するように材料を選択するこ
とが一般的に望ましい。（１１１）方位ふっ化物及び半
導体に対するサブ格子ミスマッチ（１：１）は（１０
０）方位のものと同様であり表２及び４に示されている
サブ格子定数から計算され得る。Ｓｉ及びＧａＡｓ基板
を用いて、ＢａＦ2 及びＣａx Ｓｒ1-x Ｆ2 バッファ層
１５はＳｉ及びＧａＡｓの両方との工程適合性、良好な
膜質及び低処理温度の利点を有する。
【００２０】
【表４】
【００２１】ＣｅＯ2 及びＺｒＯ2 バッファ層１５は又
ホタル石結晶構造及び基板１１の半導体に対する小さい
ミスマッチを有する。（１００）ＣｅＯ2 及びＺｒＯ2
に関するサブ格子定数及びミスマッチが表５に示され
る。（１１１）ＣｅＯ2 及びＺｒＯ2 に関するサブ格子
定数は表４に示される。
ホタル石結晶構造及び基板１１の半導体に対する小さい
ミスマッチを有する。（１００）ＣｅＯ2 及びＺｒＯ2
に関するサブ格子定数及びミスマッチが表５に示され
る。（１１１）ＣｅＯ2 及びＺｒＯ2 に関するサブ格子
定数は表４に示される。
【００２２】
【表５】
【００２３】ＭｇＯ及びＳｒＴｉＯ3 は半導体基板１１
のそれと同様なサブ格子構造を有する。ＭｇＯ及びＳｒ
ＴｉＯ3 に関してバッファ層１５及び基板１３間の構造
関係は二つの材料によって定められる規則格子の対の点
で述べられうる。基板規則格子セルは基板格子の３つの
セルよりなる。基板規則格子寸法は基板のサブ格子定数
の３倍に等しくなるように定められる。バッファ層１３
は金属酸化物バッファ層格子の４つのセルよりなる規則
格子を有する。バッファ層規則格子寸法はバッファ層１
３の酸素対酸素格子間隔の４倍に等しい。基板及びバッ
ファ層規則格子寸法間のパーセンテージ差異はここで規
則格子ミスマッチと称する。（１００）方位を有するＭ
ｇＯ及びＳｒＴｉＯ3 の半導体基板に対するミスマッチ
が表５に示され、同様な値が表２及び３における情報を
使用して（１１１）方位を有するＭｇＯ及びＳｒＴｉＯ
3 に対して計算され得る。
のそれと同様なサブ格子構造を有する。ＭｇＯ及びＳｒ
ＴｉＯ3 に関してバッファ層１５及び基板１３間の構造
関係は二つの材料によって定められる規則格子の対の点
で述べられうる。基板規則格子セルは基板格子の３つの
セルよりなる。基板規則格子寸法は基板のサブ格子定数
の３倍に等しくなるように定められる。バッファ層１３
は金属酸化物バッファ層格子の４つのセルよりなる規則
格子を有する。バッファ層規則格子寸法はバッファ層１
３の酸素対酸素格子間隔の４倍に等しい。基板及びバッ
ファ層規則格子寸法間のパーセンテージ差異はここで規
則格子ミスマッチと称する。（１００）方位を有するＭ
ｇＯ及びＳｒＴｉＯ3 の半導体基板に対するミスマッチ
が表５に示され、同様な値が表２及び３における情報を
使用して（１１１）方位を有するＭｇＯ及びＳｒＴｉＯ
3 に対して計算され得る。
【００２４】本出願と同時にハング、Ｌ．Ｓ．，他によ
って出願された米国特許出願：”（１１１）方位を有す
るバッファ層を有する多層構造”半導体基板及び（１１
１）ＭｇＯ等の、基板〔１１１〕方位に関して３フォー
ルド回転対称を有する金属酸化物のバッファ層を有する
多層構造を開示している。その出願の構造は本発明の多
層構造１０の基体１１として使用され得た。
って出願された米国特許出願：”（１１１）方位を有す
るバッファ層を有する多層構造”半導体基板及び（１１
１）ＭｇＯ等の、基板〔１１１〕方位に関して３フォー
ルド回転対称を有する金属酸化物のバッファ層を有する
多層構造を開示している。その出願の構造は本発明の多
層構造１０の基体１１として使用され得た。
【００２５】電極１７は一又はそれ以上のエピタキシャ
ル金属層よりなる。適当な材料はＢａＦ2 ，Ｃａx Ｓｒ
1-x Ｆ2 ，ＣｅＯ2 ，又はＺｒＯ2 バッファ層１５と共
に４：３規則格子を、又はＭｇＯ又はＳｒＴｉＯ3 バッ
ファ層１５と共に１：１規則格子を形成することができ
るものである。そのような材料の例はＰｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇ，ＣｏＰｔ3 ，ＡｕＰｔ3 ，Ａｇ3 Ｐｔ，及び
Ａｕ3 Ｐｔである。比較的高い融点及び良好な酸化に対
する耐性が所望されこれらの特性は表６に幾つかの元素
材料に関して示されている。Ａｌは要求される規則格子
を形成することが出来るが、酸化に対する低い耐性のた
めに望ましくない。表８及び９は、下に配置されたバッ
ファ層に対する、夫々元素材料及び金属合金の（１０
０）格子ミスマッチを示す。表９は、それらから比較ミ
スマッチ値が又計算され得た、金属及び金属合金に関す
る（１１１）サブ格子定数を示す。
ル金属層よりなる。適当な材料はＢａＦ2 ，Ｃａx Ｓｒ
1-x Ｆ2 ，ＣｅＯ2 ，又はＺｒＯ2 バッファ層１５と共
に４：３規則格子を、又はＭｇＯ又はＳｒＴｉＯ3 バッ
ファ層１５と共に１：１規則格子を形成することができ
るものである。そのような材料の例はＰｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇ，ＣｏＰｔ3 ，ＡｕＰｔ3 ，Ａｇ3 Ｐｔ，及び
Ａｕ3 Ｐｔである。比較的高い融点及び良好な酸化に対
する耐性が所望されこれらの特性は表６に幾つかの元素
材料に関して示されている。Ａｌは要求される規則格子
を形成することが出来るが、酸化に対する低い耐性のた
めに望ましくない。表８及び９は、下に配置されたバッ
ファ層に対する、夫々元素材料及び金属合金の（１０
０）格子ミスマッチを示す。表９は、それらから比較ミ
スマッチ値が又計算され得た、金属及び金属合金に関す
る（１１１）サブ格子定数を示す。
【００２６】
【表６】
【００２７】
【表７】
【００２８】
【表８】
【００２９】
【表９】
【００３０】本発明の望ましい実施例では電極は第１及
び第２の電極層１９，２１を有する。電極１７の第１の
電極層１９はＰｄのエピタキシャル層である。Ｐｄは酸
素内での熱処理時に容易に酸化されるため、単一層電極
１７に対しては望ましくない材料である。Ｐｄ第１電極
層１９は電子ビーム、レーザーアブレーション又はスパ
ッタ蒸着技術によって蒸着され得る。例１の実施例で
は、Ｐｄは５００°Ｃで（１００）ＣａＦ2 のバッファ
層上に蒸着＜１００＞方位におけるエピタキシャル成長
及びＣａＦ2 に対する良好な付着を示した。本発明のこ
の実施例では、第１の電極層はＰｄであり第２の電極層
はＰｔである。Ｐｔは酸化に対する大いなる耐性を有す
るが、金属酸化物及びアルカリアース金属ふっ化物に良
く付着しない。本発明のこの実施例では露出されたＰｄ
縁の領域を最小とするために薄いＰｄの膜を使用するこ
とが望ましい。Ｐｄ第１電極層１９の適当な厚さは２乃
至６０ｎｍである。Ｐｔ第２電極層の適当な厚さは１０
乃至３００ｎｍである。
び第２の電極層１９，２１を有する。電極１７の第１の
電極層１９はＰｄのエピタキシャル層である。Ｐｄは酸
素内での熱処理時に容易に酸化されるため、単一層電極
１７に対しては望ましくない材料である。Ｐｄ第１電極
層１９は電子ビーム、レーザーアブレーション又はスパ
ッタ蒸着技術によって蒸着され得る。例１の実施例で
は、Ｐｄは５００°Ｃで（１００）ＣａＦ2 のバッファ
層上に蒸着＜１００＞方位におけるエピタキシャル成長
及びＣａＦ2 に対する良好な付着を示した。本発明のこ
の実施例では、第１の電極層はＰｄであり第２の電極層
はＰｔである。Ｐｔは酸化に対する大いなる耐性を有す
るが、金属酸化物及びアルカリアース金属ふっ化物に良
く付着しない。本発明のこの実施例では露出されたＰｄ
縁の領域を最小とするために薄いＰｄの膜を使用するこ
とが望ましい。Ｐｄ第１電極層１９の適当な厚さは２乃
至６０ｎｍである。Ｐｔ第２電極層の適当な厚さは１０
乃至３００ｎｍである。
【００３１】上層２３はエピタキシャル電極と互換性の
ある結晶構造を有する方位を有するエピタキシャル膜で
ある。上層２３の適当な材料は：ＳｒＴｉＯ3 等の誘電
性材料、ＢａＴｉＯ3 ，ＰｂＴｉＯ3 ，ＫＮｂＯ3 ，及
びＰｂＬａx Ｚｒy Ｔｉ1-(X +y) Ｏ3 等の強誘電体材
料、尚ｘ＋ｙは０乃至１であり、ＫＮｂＯ3 等の非線形
光学的材料、及びＢａＴｉＯ3 ，ＫＴａ0.35Ｎｂ0.65Ｏ
3 ，及びＢａ0.25Ｓｒ0. 75Ｎｂ2 Ｏ6 等の電気−光学的
材料を含む。上層２３は立方体、４角形、又は斜方形構
造及び１５パーセント又はそれ未満の金属電極に対する
格子ミスマッチを有する。表１０は上層２３に適する材
料の幾つかの例に関する（１００）ミスマッチを示す。
上層２３は、スパッタリング、レーザーアブレーション
及び金属組織化学蒸気蒸着等の様々な技術によって準備
され得る。
ある結晶構造を有する方位を有するエピタキシャル膜で
ある。上層２３の適当な材料は：ＳｒＴｉＯ3 等の誘電
性材料、ＢａＴｉＯ3 ，ＰｂＴｉＯ3 ，ＫＮｂＯ3 ，及
びＰｂＬａx Ｚｒy Ｔｉ1-(X +y) Ｏ3 等の強誘電体材
料、尚ｘ＋ｙは０乃至１であり、ＫＮｂＯ3 等の非線形
光学的材料、及びＢａＴｉＯ3 ，ＫＴａ0.35Ｎｂ0.65Ｏ
3 ，及びＢａ0.25Ｓｒ0. 75Ｎｂ2 Ｏ6 等の電気−光学的
材料を含む。上層２３は立方体、４角形、又は斜方形構
造及び１５パーセント又はそれ未満の金属電極に対する
格子ミスマッチを有する。表１０は上層２３に適する材
料の幾つかの例に関する（１００）ミスマッチを示す。
上層２３は、スパッタリング、レーザーアブレーション
及び金属組織化学蒸気蒸着等の様々な技術によって準備
され得る。
【００３２】
【表１０】
【００３３】本発明の更なる理解のために次の例が示さ
れる。例１ ４インチ（１００）Ｓｉウエハが基板として使用され
た。このウエハはＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ；ＮＨ
4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ；希釈されたＨＦ及びＨＮＯ
3 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ溶液において順番にエッチングさ
れた。消イオンされたウエハにおける濯ぎの後、ウエハ
はＮ2 において送風乾燥された。蒸発器に装着される前
にウエハはＡＲＡ：Ｈ2 Ｏ：ＨＦ＝９：０．５：０．５
溶液においてスピンエッチ又はディップエッチ工程を受
けるここで、ＡＲＡは９０％エタノール及び夫々５％の
メタノール及びイソプロピルアルコールである。
れる。例１ ４インチ（１００）Ｓｉウエハが基板として使用され
た。このウエハはＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ；ＮＨ
4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ；希釈されたＨＦ及びＨＮＯ
3 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ溶液において順番にエッチングさ
れた。消イオンされたウエハにおける濯ぎの後、ウエハ
はＮ2 において送風乾燥された。蒸発器に装着される前
にウエハはＡＲＡ：Ｈ2 Ｏ：ＨＦ＝９：０．５：０．５
溶液においてスピンエッチ又はディップエッチ工程を受
けるここで、ＡＲＡは９０％エタノール及び夫々５％の
メタノール及びイソプロピルアルコールである。
【００３４】ＣａＦ2 バッファ層が、蒸着前に１×１０
-9トル圧力で蒸着中は最大１乃至２×１０-7トルに上昇
した圧力で電子ビーム蒸発器において基板上に蒸着され
た。ふっ化物の成長に対する所望の温度へ基板を加熱す
る前にはいかなる付加的な熱エッチングも使用されなか
った。基板はタンタル線よりなる輻射的加熱器によって
加熱された。成長温度は４００乃至６００°Ｃの間で変
化し、公表されている輻射率値を使用する赤外線パイロ
メータによって監視された。蒸着率は０．２乃至０．３
ｎｍ秒-1でありふっ化物膜の厚さは略１００乃至３００
ｎｍであった。
-9トル圧力で蒸着中は最大１乃至２×１０-7トルに上昇
した圧力で電子ビーム蒸発器において基板上に蒸着され
た。ふっ化物の成長に対する所望の温度へ基板を加熱す
る前にはいかなる付加的な熱エッチングも使用されなか
った。基板はタンタル線よりなる輻射的加熱器によって
加熱された。成長温度は４００乃至６００°Ｃの間で変
化し、公表されている輻射率値を使用する赤外線パイロ
メータによって監視された。蒸着率は０．２乃至０．３
ｎｍ秒-1でありふっ化物膜の厚さは略１００乃至３００
ｎｍであった。
【００３５】この例そして他の例及び比較実験におい
て、蒸着された薄い膜の極微細構造を判断するためにＸ
線回折が使用され、完全な情報を与えるために異なる技
術が使用された。これらの技術は良く知られておりＢ．
Ｄ．キュリティ、Ｘ線回折の要部（アディションウェス
レイ、リーディング、ＭＡ）によって示されている。シ
ータ−２−シータＸ線回折において、基板表面に平行な
格子平面のみが検出され；これは単一結晶膜に関して主
な結晶学的方向が基板表面と整列していれば強い線のみ
が検出されるということを意味する。サンプルを適当な
角度範囲に亘って傾斜させることによって適当な回折角
度２−シータに位置された静止検出器によってロッキン
グカーブが測定される。このようなカーブは基板表面法
線に関して結晶方向の分布を与える。この平面内方向の
特徴はＸ線極図測定によって検査された。Ｘ線極図分析
において、単色Ｘ線放射のビームが薄膜から回折され、
サンプルは平行結晶学的平面の選択された組がブラッグ
条件に合うような角度に傾斜される。この膜はそこで基
板に垂直な軸に対して回転される。回転角度（アジマス
角と称される）の広い範囲に亘る反射された回折は平面
内方向の分布を示す。（１００）方位を有する単一結晶
Ｐｔ又はｃ方位を有する単一結晶ＫＮｂＯ3 の如くの材
料に対し、理想的な整列は９０°回転角だけ互いに離れ
た４つのスポット反射として見られる。不十分な平面内
整列は、甚だ大きい角度のグレイン間境界によって分離
された多数の個々の微結晶膜セグメント（グレインと称
される）を示す。
て、蒸着された薄い膜の極微細構造を判断するためにＸ
線回折が使用され、完全な情報を与えるために異なる技
術が使用された。これらの技術は良く知られておりＢ．
Ｄ．キュリティ、Ｘ線回折の要部（アディションウェス
レイ、リーディング、ＭＡ）によって示されている。シ
ータ−２−シータＸ線回折において、基板表面に平行な
格子平面のみが検出され；これは単一結晶膜に関して主
な結晶学的方向が基板表面と整列していれば強い線のみ
が検出されるということを意味する。サンプルを適当な
角度範囲に亘って傾斜させることによって適当な回折角
度２−シータに位置された静止検出器によってロッキン
グカーブが測定される。このようなカーブは基板表面法
線に関して結晶方向の分布を与える。この平面内方向の
特徴はＸ線極図測定によって検査された。Ｘ線極図分析
において、単色Ｘ線放射のビームが薄膜から回折され、
サンプルは平行結晶学的平面の選択された組がブラッグ
条件に合うような角度に傾斜される。この膜はそこで基
板に垂直な軸に対して回転される。回転角度（アジマス
角と称される）の広い範囲に亘る反射された回折は平面
内方向の分布を示す。（１００）方位を有する単一結晶
Ｐｔ又はｃ方位を有する単一結晶ＫＮｂＯ3 の如くの材
料に対し、理想的な整列は９０°回転角だけ互いに離れ
た４つのスポット反射として見られる。不十分な平面内
整列は、甚だ大きい角度のグレイン間境界によって分離
された多数の個々の微結晶膜セグメント（グレインと称
される）を示す。
【００３６】両イオンチャンネリング及びＸ線回折技術
が実行され、ふっ化物バッファ層のエピタクシの高い度
合いを示した。（１００）Ｓｉ上のＣａＦ2 バッファ層
は５．６％の最小チャンネリング歩どまりを示した。６
ｎｍ厚Ｐｄ第１電極層がＣａＦ2 バッファ層上に蒸着さ
れ、６０ｎｍ厚Ｐｔ第２電極層がＰｄ層の上に蒸着され
た。両金属層はＣａＦ2 蒸着に引き続いて真空破壊無し
に電子ビーム蒸着によって５００°Ｃで蒸着された。Ｐ
ｔ第２電極層は略１×１０-5オーム−ｃｍのシート抵抗
率を有し大いに伝導性であった。
が実行され、ふっ化物バッファ層のエピタクシの高い度
合いを示した。（１００）Ｓｉ上のＣａＦ2 バッファ層
は５．６％の最小チャンネリング歩どまりを示した。６
ｎｍ厚Ｐｄ第１電極層がＣａＦ2 バッファ層上に蒸着さ
れ、６０ｎｍ厚Ｐｔ第２電極層がＰｄ層の上に蒸着され
た。両金属層はＣａＦ2 蒸着に引き続いて真空破壊無し
に電子ビーム蒸着によって５００°Ｃで蒸着された。Ｐ
ｔ第２電極層は略１×１０-5オーム−ｃｍのシート抵抗
率を有し大いに伝導性であった。
【００３７】Ｘ線回折分析は、ＰｔからのＸ線回折ピー
クがその元の強さを維持し耐性は空気中、６５０°Ｃで
の３０分間焼戻しの後に変わらず維持されたことから、
蒸着されたＰｔ層が酸化に対して安定であることを示し
た。（１００）Ｓｉ／ＣａＦ 2 ／Ｐｄ／Ｐｔ多層構造の
図２におけるＸ線回折パターンはそれらの層が、Ｐｔ
（２００）対Ｐｔ（１１１）が５０：１という強度比で
大いに方位付けられたことを示した。Ｘ線ロッキングカ
ーブ分析は、（２００）線の半最大（ＦＷＨＭ）の全幅
が略０．８１°であることを示した。（１００）面上の
結晶方向が傾斜された面におけるＸ線回折によって検査
された。図３（ａ）は、サンプルがその表面法線に平行
な軸の回りを回転した際の（２２０）線に関する角度走
査を示す。ピークは９０°毎に見出され、単一結晶膜を
示唆した。角度走査の半強度におけるピークの狭い幅は
Ｐｔ層の良好なエピタキシャル品質を示した。図３
（ａ）におけるＰｔ層から及び図３（ｂ）における下に
配置されたＳｉ層から得られる角度走査を比較すること
によって、平面内エピタキシャル関係はＰｔ〔２００〕
／／Ｓｉ〔２２０〕であることが見出された。付着テー
プを使用した引張試験はＰｔの、下に配置された基板に
対する良好な付着を示した。
クがその元の強さを維持し耐性は空気中、６５０°Ｃで
の３０分間焼戻しの後に変わらず維持されたことから、
蒸着されたＰｔ層が酸化に対して安定であることを示し
た。（１００）Ｓｉ／ＣａＦ 2 ／Ｐｄ／Ｐｔ多層構造の
図２におけるＸ線回折パターンはそれらの層が、Ｐｔ
（２００）対Ｐｔ（１１１）が５０：１という強度比で
大いに方位付けられたことを示した。Ｘ線ロッキングカ
ーブ分析は、（２００）線の半最大（ＦＷＨＭ）の全幅
が略０．８１°であることを示した。（１００）面上の
結晶方向が傾斜された面におけるＸ線回折によって検査
された。図３（ａ）は、サンプルがその表面法線に平行
な軸の回りを回転した際の（２２０）線に関する角度走
査を示す。ピークは９０°毎に見出され、単一結晶膜を
示唆した。角度走査の半強度におけるピークの狭い幅は
Ｐｔ層の良好なエピタキシャル品質を示した。図３
（ａ）におけるＰｔ層から及び図３（ｂ）における下に
配置されたＳｉ層から得られる角度走査を比較すること
によって、平面内エピタキシャル関係はＰｔ〔２００〕
／／Ｓｉ〔２２０〕であることが見出された。付着テー
プを使用した引張試験はＰｔの、下に配置された基板に
対する良好な付着を示した。
【００３８】Ｐｔが１５０乃至２００°ＣでＳｉと反応
することが知られており、高温におけるＳｉ上のエピタ
キシャルＰｔの成長はＰｔ−Ｓｉ反応を妨げる拡散バッ
ファとして作用するＣａＦ2 層の有効性を示している。
ａ＝０．３９２３ｎｍのＰｔ及びａ＝０．５４６３のＣ
ａＦ2 間のミスマッチが非常に大きいため、Ｐｔ格子
が、ＣａＦ2 格子に関して〔１００〕表面法線に関して
４５度回転し得、その結果１．６％の小さいミスマッチ
が得られる事が予測され得たが；平面整列においてＣａ
Ｆ2 層のそれにマッチされたＰｔ膜に関して規則格子マ
ッチを示した。例２ 例１の如く（１００）Ｓｉ／（１００）ＣａＦ2 ／（１
００）Ｐｄ／（１００）Ｐｔ多層構造が先ず準備され
た。
することが知られており、高温におけるＳｉ上のエピタ
キシャルＰｔの成長はＰｔ−Ｓｉ反応を妨げる拡散バッ
ファとして作用するＣａＦ2 層の有効性を示している。
ａ＝０．３９２３ｎｍのＰｔ及びａ＝０．５４６３のＣ
ａＦ2 間のミスマッチが非常に大きいため、Ｐｔ格子
が、ＣａＦ2 格子に関して〔１００〕表面法線に関して
４５度回転し得、その結果１．６％の小さいミスマッチ
が得られる事が予測され得たが；平面整列においてＣａ
Ｆ2 層のそれにマッチされたＰｔ膜に関して規則格子マ
ッチを示した。例２ 例１の如く（１００）Ｓｉ／（１００）ＣａＦ2 ／（１
００）Ｐｄ／（１００）Ｐｔ多層構造が先ず準備され
た。
【００３９】４．５時間Ａｒ下で、ジルコニウムｎプロ
ペプチド（アルファ化学）１ネオデカン酸２のトルエン
溶液を還流することによってジルコニウム前駆物質溶液
が作成された。溶媒はそこで回転蒸発によって除去さ
れ、その結果１７．９１パーセントのＺｒ含有の強粘液
が得られた。ロジンの１グラムが２．６グラムのトルエ
ン及び１．６４グラムのブチルアルコールに加熱下で溶
解された。そこで４．４グラムの該強粘液が添加され１
５分間穏やかに加熱され室温まで冷却され０．６５ミク
ロンナイロン膜フィルタで瀘過された。結果的に得られ
た前駆物質のＺｒ含有はＴＧＡによって９．８７重量％
であることが判定された。
ペプチド（アルファ化学）１ネオデカン酸２のトルエン
溶液を還流することによってジルコニウム前駆物質溶液
が作成された。溶媒はそこで回転蒸発によって除去さ
れ、その結果１７．９１パーセントのＺｒ含有の強粘液
が得られた。ロジンの１グラムが２．６グラムのトルエ
ン及び１．６４グラムのブチルアルコールに加熱下で溶
解された。そこで４．４グラムの該強粘液が添加され１
５分間穏やかに加熱され室温まで冷却され０．６５ミク
ロンナイロン膜フィルタで瀘過された。結果的に得られ
た前駆物質のＺｒ含有はＴＧＡによって９．８７重量％
であることが判定された。
【００４０】チタン前駆物質がＴｉブトキサイド及び過
剰２エチルヘキサノイック酸の混合から準備された。こ
の混合は瀘過されＴｉ含有はＴＧＡによって５．３７重
量％であることが判定された。ＰＺＴ前駆物質が次のよ
うに準備された。４．６２グラムのＺｒ前駆物質が４．
０２グラムのＴｉ前駆物質及び７．０３グラムの鉛レジ
ン酸塩とと混合されＰｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）の組成の
前駆物質を生成した。鉛レジン酸塩は、２７．８重量％
のＰｂ含有と共にエンゲサードから市販されている。こ
の混合は沸点まで加熱され１．５６グラムの２エチルヘ
キサノイック酸及び１．５２グラムのロジンが添加され
た。この混合は全てのロジンを溶解するように加熱され
そこで瀘過された。Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉの比は最終的前駆
物質溶液において略１：０．５３：０．４７であった。
剰２エチルヘキサノイック酸の混合から準備された。こ
の混合は瀘過されＴｉ含有はＴＧＡによって５．３７重
量％であることが判定された。ＰＺＴ前駆物質が次のよ
うに準備された。４．６２グラムのＺｒ前駆物質が４．
０２グラムのＴｉ前駆物質及び７．０３グラムの鉛レジ
ン酸塩とと混合されＰｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）の組成の
前駆物質を生成した。鉛レジン酸塩は、２７．８重量％
のＰｂ含有と共にエンゲサードから市販されている。こ
の混合は沸点まで加熱され１．５６グラムの２エチルヘ
キサノイック酸及び１．５２グラムのロジンが添加され
た。この混合は全てのロジンを溶解するように加熱され
そこで瀘過された。Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉの比は最終的前駆
物質溶液において略１：０．５３：０．４７であった。
【００４１】ＰＺＴ前駆物質は４０００ＲＰＭにて３０
秒間多層構造上にスピン塗布された。この前駆物質膜は
加熱板上で４５０°Ｃまで加熱されそこで１０％Ｏ2 ／
Ｎ2内で３０分間６３５°Ｃで管状炉において熱的に処
理された。このＰＺＴ上層のＸ線回折分析は（１００）
及び（２００）反射が優勢であることを示した。（１０
０）ピークの（１１０）ピークに対するＸ線強度の比は
５：１であり、粉ＰＺＴに関する比が０．０５：１であ
る故、大いに方位付けられたＰＺＴ膜を示した。ＰＺＴ
相の（１１０）線の存在が小（１１１）方位を有するＰ
ｔの存在に関係することが見出された。例３ ＫＮｂＯ3 上層がパルスレーザーアブレーションによっ
てＰｔ電極表面上に成長させられたことを除いて例２で
と同じ工程が引続きなされた。ＫｒＦエキシマレーザー
によって３６０ｍＪのレーザーパルスエネルギが３０ｎ
ｓの時間、４Ｈｚのパルス率で発生された。そのビーム
はターゲット多結晶ＫＮｂＯ3 上に５ｍｍ2 スポットに
集束された。（１００）Ｓｉ／（１００）ＣａＦ／（１
００）Ｐｄ／（１００）Ｐｔ多層構造がそのターゲット
から６ｃｍに位置され抵抗加熱器によって６００乃至７
００°Ｃに加熱された。この温度は加熱器ブロックの内
壁に取りつけられた熱電対によって監視された。蒸着は
１０６ｍトル圧力の酸素下で０．１ｎｍ／パルスの率で
実行された。３０００パルスの後、サンプルは１５０ト
ル圧力において流れる酸素とともに室温まで冷却され
た。
秒間多層構造上にスピン塗布された。この前駆物質膜は
加熱板上で４５０°Ｃまで加熱されそこで１０％Ｏ2 ／
Ｎ2内で３０分間６３５°Ｃで管状炉において熱的に処
理された。このＰＺＴ上層のＸ線回折分析は（１００）
及び（２００）反射が優勢であることを示した。（１０
０）ピークの（１１０）ピークに対するＸ線強度の比は
５：１であり、粉ＰＺＴに関する比が０．０５：１であ
る故、大いに方位付けられたＰＺＴ膜を示した。ＰＺＴ
相の（１１０）線の存在が小（１１１）方位を有するＰ
ｔの存在に関係することが見出された。例３ ＫＮｂＯ3 上層がパルスレーザーアブレーションによっ
てＰｔ電極表面上に成長させられたことを除いて例２で
と同じ工程が引続きなされた。ＫｒＦエキシマレーザー
によって３６０ｍＪのレーザーパルスエネルギが３０ｎ
ｓの時間、４Ｈｚのパルス率で発生された。そのビーム
はターゲット多結晶ＫＮｂＯ3 上に５ｍｍ2 スポットに
集束された。（１００）Ｓｉ／（１００）ＣａＦ／（１
００）Ｐｄ／（１００）Ｐｔ多層構造がそのターゲット
から６ｃｍに位置され抵抗加熱器によって６００乃至７
００°Ｃに加熱された。この温度は加熱器ブロックの内
壁に取りつけられた熱電対によって監視された。蒸着は
１０６ｍトル圧力の酸素下で０．１ｎｍ／パルスの率で
実行された。３０００パルスの後、サンプルは１５０ト
ル圧力において流れる酸素とともに室温まで冷却され
た。
【００４２】多層構造上に成長させられたレーザーアブ
レートされたＫＮＢＯ3 膜から採られたＸ線回折パター
ンはＫＮｂＯ3 からの（００１）及び（００２）反射の
みを示した。図５はＫＮｂＯ3 上層の（１１１）平面か
らの反射の極図である。図５は互いに９０°回転角度離
れた４つの極密度を示している。これらの結果は下に配
置されたＰｔ層と共に（１００）Ｓｉが成長させられた
エピタキシャルＫＮｂＯ3 膜を明確に示している。例４ ５００°Ｃで真空破壊無しにＰｄ−Ｐｔ電極の代わりに
６０ｎｍ厚Ｐｄ電極がエピタキシャルＣａＦ2 バッファ
層上に蒸着されることを除いて例１の工程が、引き続け
られた。蒸着されたＰｄ膜は円滑な表面及びＣａＦ2 バ
ッファ層に対する良好な付着を示した。
レートされたＫＮＢＯ3 膜から採られたＸ線回折パター
ンはＫＮｂＯ3 からの（００１）及び（００２）反射の
みを示した。図５はＫＮｂＯ3 上層の（１１１）平面か
らの反射の極図である。図５は互いに９０°回転角度離
れた４つの極密度を示している。これらの結果は下に配
置されたＰｔ層と共に（１００）Ｓｉが成長させられた
エピタキシャルＫＮｂＯ3 膜を明確に示している。例４ ５００°Ｃで真空破壊無しにＰｄ−Ｐｔ電極の代わりに
６０ｎｍ厚Ｐｄ電極がエピタキシャルＣａＦ2 バッファ
層上に蒸着されることを除いて例１の工程が、引き続け
られた。蒸着されたＰｄ膜は円滑な表面及びＣａＦ2 バ
ッファ層に対する良好な付着を示した。
【００４３】Ｘ線分析は（２００）反射の優勢を示し電
気的測定は低シート抵抗率を示した。しかし、（２０
０）反射の強度及び電極伝導性の両方は１０％Ｏ2 ／Ｆ
2 における３０分間、６３５°Ｃでの焼戻しの後に実質
的に低下させられた。Ｐｄの劣化は焼戻し下のＰｄ酸化
物の形成に関係されている。（１００）Ｓｉ／ＣａＦ2
／Ｐｄ多層構造上に成長させられたＰＺＴ膜はランダム
に方位付けされた多結晶構造を示した。ランダムに方位
付けされたＰＺＴ膜は、ＰＺＴ結晶化の前のＰｄ酸化に
よるものであるとされる。
気的測定は低シート抵抗率を示した。しかし、（２０
０）反射の強度及び電極伝導性の両方は１０％Ｏ2 ／Ｆ
2 における３０分間、６３５°Ｃでの焼戻しの後に実質
的に低下させられた。Ｐｄの劣化は焼戻し下のＰｄ酸化
物の形成に関係されている。（１００）Ｓｉ／ＣａＦ2
／Ｐｄ多層構造上に成長させられたＰＺＴ膜はランダム
に方位付けされた多結晶構造を示した。ランダムに方位
付けされたＰＺＴ膜は、ＰＺＴ結晶化の前のＰｄ酸化に
よるものであるとされる。
【００４４】本発明の重要性を更に示すために、次の比
較実験を提供する。比較実験１乃至６は基板及び金属酸
化上層間のバッファ層の重要性を示す。比較実験７乃至
１０は基板及び金属電極間の単一結晶バッファ層並び上
に配置された金属酸化上層上の多結晶電極の使用の効果
を示す。比較実験１ ジルコニウム前駆物質溶液がジルコニウムｎプロポキサ
イド（アルファ化学）１ネオデカノイック酸２のトルエ
ン溶液を４．５時間Ａｒ下で還流することによって生成
される。溶媒はそこで回転蒸発によって除去されその結
果１７．９１％のＺｒ含有を有する強粘液が得られた。
１グラムのロジンが２．６グラムのトルエン及び１．６
４グラムのブチルアルコールにおいて加熱下で溶解され
た。そこで４．４グラムの該強粘液が添加され穏やかに
１５分間加熱され、室温まで冷却され０．６５ミクロン
ナイロン膜フィルタで瀘過された。結果的に得られた前
駆物質のＺｒ含有はＴＧＡによって９．８７重量％であ
ることが判定された。
較実験を提供する。比較実験１乃至６は基板及び金属酸
化上層間のバッファ層の重要性を示す。比較実験７乃至
１０は基板及び金属電極間の単一結晶バッファ層並び上
に配置された金属酸化上層上の多結晶電極の使用の効果
を示す。比較実験１ ジルコニウム前駆物質溶液がジルコニウムｎプロポキサ
イド（アルファ化学）１ネオデカノイック酸２のトルエ
ン溶液を４．５時間Ａｒ下で還流することによって生成
される。溶媒はそこで回転蒸発によって除去されその結
果１７．９１％のＺｒ含有を有する強粘液が得られた。
１グラムのロジンが２．６グラムのトルエン及び１．６
４グラムのブチルアルコールにおいて加熱下で溶解され
た。そこで４．４グラムの該強粘液が添加され穏やかに
１５分間加熱され、室温まで冷却され０．６５ミクロン
ナイロン膜フィルタで瀘過された。結果的に得られた前
駆物質のＺｒ含有はＴＧＡによって９．８７重量％であ
ることが判定された。
【００４５】チタン前駆物質がＴｉブトキサイド及び過
剰２エチルヘキサノイック酸の混合から準備された。こ
の混合は瀘過されＴｉ含有はＴＧＡによって５．３７重
量％であることが判定された。ＰＺＴ前駆物質が次のよ
うに準備された。４．６２グラムのＺｒ前駆物質が４．
０２グラムのＴｉ前駆物質及び７．０３グラムの鉛レジ
ン酸塩と混合されＰｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）の組成の前
駆物質を生成した。鉛レジン酸塩は、２７．８重量％の
Ｐｂ含有と共にエンゲサードから市販されている。この
混合は沸点まで加熱され１．５６グラムの２エチルヘキ
サノイック酸及び１．５２グラムのロジンが添加され
た。この混合は全てのロジンを溶解するように加熱さ
れ、そこで瀘過された。Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉの比は最終的
前駆物質溶液において略１：０．５３：０．４７であっ
た。
剰２エチルヘキサノイック酸の混合から準備された。こ
の混合は瀘過されＴｉ含有はＴＧＡによって５．３７重
量％であることが判定された。ＰＺＴ前駆物質が次のよ
うに準備された。４．６２グラムのＺｒ前駆物質が４．
０２グラムのＴｉ前駆物質及び７．０３グラムの鉛レジ
ン酸塩と混合されＰｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）の組成の前
駆物質を生成した。鉛レジン酸塩は、２７．８重量％の
Ｐｂ含有と共にエンゲサードから市販されている。この
混合は沸点まで加熱され１．５６グラムの２エチルヘキ
サノイック酸及び１．５２グラムのロジンが添加され
た。この混合は全てのロジンを溶解するように加熱さ
れ、そこで瀘過された。Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉの比は最終的
前駆物質溶液において略１：０．５３：０．４７であっ
た。
【００４６】ＰＺＴ前駆物質は４０００ＲＰＭにて３０
秒間（１００）Ｓｉ上にスピン塗布された。この前駆物
質膜は加熱板上で４５０°Ｃまが加熱されそこで１０％
Ｏ2／Ｎ2 内で３０分間６３５°Ｃで管状炉において熱
的に処理された。Ｓｉ及びＰＺＴ間の相互作用が焼結中
に起こった。Ｘ線回折分析はＰＺＴ相から来る反射線の
強度が非常に弱く膜がランダムに方向付けされたことを
示した。比較実験２ 比較実験１でと同じ方法でＰＺＴ前駆物質が準備されエ
ピタキシャルＣａＦ2層をバッファとして使用して（１
００）Ｓｉ上に４０００ＲＰＭで３０分間スピン塗布さ
れた。この前駆物質膜は加熱板上で４５０°Ｃまで加熱
されそこで１０％Ｏ2 ／Ｎ2 内で３０分間６３５°Ｃで
管状炉において熱的に処理された。Ｘ線回折分析は（１
００）及び（２００）反射のみを示し、大きに方向付け
られたＰＺＴ膜を示した。比較実験３乃至４ （１００）ＧａＡｓ基板としてウエハが使用された。有
機溶剤における従来の洗浄の後、このウエハは３０分間
Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：８：５００の溶液
においてエッチングされ、引き続いて消イオン水濯ぎが
なされた。蒸発器に装着される前、このサンプルは飽和
された（ＮＨ4 ）2 ＳX 溶液内に３乃至５分間置かれ
た。この浸漬に引き続いて、硫化アンモニウム溶液が消
イオン水で希釈されそのサンプルは窒素流下での乾燥の
前に３乃至５分間その希釈された溶液内に浸された。
秒間（１００）Ｓｉ上にスピン塗布された。この前駆物
質膜は加熱板上で４５０°Ｃまが加熱されそこで１０％
Ｏ2／Ｎ2 内で３０分間６３５°Ｃで管状炉において熱
的に処理された。Ｓｉ及びＰＺＴ間の相互作用が焼結中
に起こった。Ｘ線回折分析はＰＺＴ相から来る反射線の
強度が非常に弱く膜がランダムに方向付けされたことを
示した。比較実験２ 比較実験１でと同じ方法でＰＺＴ前駆物質が準備されエ
ピタキシャルＣａＦ2層をバッファとして使用して（１
００）Ｓｉ上に４０００ＲＰＭで３０分間スピン塗布さ
れた。この前駆物質膜は加熱板上で４５０°Ｃまで加熱
されそこで１０％Ｏ2 ／Ｎ2 内で３０分間６３５°Ｃで
管状炉において熱的に処理された。Ｘ線回折分析は（１
００）及び（２００）反射のみを示し、大きに方向付け
られたＰＺＴ膜を示した。比較実験３乃至４ （１００）ＧａＡｓ基板としてウエハが使用された。有
機溶剤における従来の洗浄の後、このウエハは３０分間
Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：８：５００の溶液
においてエッチングされ、引き続いて消イオン水濯ぎが
なされた。蒸発器に装着される前、このサンプルは飽和
された（ＮＨ4 ）2 ＳX 溶液内に３乃至５分間置かれ
た。この浸漬に引き続いて、硫化アンモニウム溶液が消
イオン水で希釈されそのサンプルは窒素流下での乾燥の
前に３乃至５分間その希釈された溶液内に浸された。
【００４７】このウエハは２組に分割された。１組のウ
エハはバッファ層を受けなかった。ＣａＦ2 バッファ層
が、蒸着前に１×１０-9トル圧力で蒸着中は最大１乃至
２×１０-7トル圧力に上昇されて電子ビーム蒸発器内で
他の組のウエハ上に蒸着された。ふっ化物成長に対する
所望の温度への基板の加熱前にはいかなる付加的熱的エ
ッチングも使用されなかった。基板はタンタル線よりな
る輻射加熱器によって加熱された。成長温度は４００乃
至６００°Ｃ間で変化し発行された輻射率値を使用して
赤外線パイロメータによって監視された。蒸着率は０．
２乃至０．３ｎｍ秒-1でありふっ化物膜の厚さは略１０
０乃至３００ｎｍであった。ＧａＡｓ基板の裏側は、高
温での加熱下のＧａＡｓの解離を抑制するために１００
ｎｍのＳｉ窒化物によって覆われた。
エハはバッファ層を受けなかった。ＣａＦ2 バッファ層
が、蒸着前に１×１０-9トル圧力で蒸着中は最大１乃至
２×１０-7トル圧力に上昇されて電子ビーム蒸発器内で
他の組のウエハ上に蒸着された。ふっ化物成長に対する
所望の温度への基板の加熱前にはいかなる付加的熱的エ
ッチングも使用されなかった。基板はタンタル線よりな
る輻射加熱器によって加熱された。成長温度は４００乃
至６００°Ｃ間で変化し発行された輻射率値を使用して
赤外線パイロメータによって監視された。蒸着率は０．
２乃至０．３ｎｍ秒-1でありふっ化物膜の厚さは略１０
０乃至３００ｎｍであった。ＧａＡｓ基板の裏側は、高
温での加熱下のＧａＡｓの解離を抑制するために１００
ｎｍのＳｉ窒化物によって覆われた。
【００４８】ＰＺＴ前駆物質が準備され比較実験２での
如く両方の組のウエハ上にスピン塗布された。ＣａＦ2
バッファ層を有するウエハに対するＸ線回折スペクトル
は、図４に示され、（１００）及び（２００）反射の存
在のみを示し、大いに方位付けされたＰＺＴ膜を示し
た。対照的に、バッファ層を欠いたウエハに対してはい
かなるＰＺＴ相も観察されなかった。比較実験５乃至６ （１００）Ｓｉウエハが熱的に成長させられたＳｉＯ2
又はＣＶＤ蒸着されたＳｉ3 Ｎ4 によって塗布された。
ＰＺＴ前駆物質が準備され比較実験１での如く適用され
た。Ｓｉ及びＰＺＴ間の相互作用が制限されたが、ＰＺ
Ｔ膜は、優勢とされた（１１０）反射を有する多結晶構
造を呈した。比較実験７ Ｐｔ層が塗布された（１００）Ｓｉウエハが基体として
使用された。この基体はＳｉ基板上へ１２．０％のＰｔ
含有でプラチナレジン酸塩をスピン塗布し更にその基板
を５００°Ｃまで加熱することによって準備された。Ｘ
線分析は、ＰｔがそのＳｉとの反応のいかなる兆候も無
くほとんどランダムに方位付けされることを示した。Ｐ
ｔ及びＳｉ間の制限された反応は界面的Ｓｉ酸化物層の
存在のためであるとされる。
如く両方の組のウエハ上にスピン塗布された。ＣａＦ2
バッファ層を有するウエハに対するＸ線回折スペクトル
は、図４に示され、（１００）及び（２００）反射の存
在のみを示し、大いに方位付けされたＰＺＴ膜を示し
た。対照的に、バッファ層を欠いたウエハに対してはい
かなるＰＺＴ相も観察されなかった。比較実験５乃至６ （１００）Ｓｉウエハが熱的に成長させられたＳｉＯ2
又はＣＶＤ蒸着されたＳｉ3 Ｎ4 によって塗布された。
ＰＺＴ前駆物質が準備され比較実験１での如く適用され
た。Ｓｉ及びＰＺＴ間の相互作用が制限されたが、ＰＺ
Ｔ膜は、優勢とされた（１１０）反射を有する多結晶構
造を呈した。比較実験７ Ｐｔ層が塗布された（１００）Ｓｉウエハが基体として
使用された。この基体はＳｉ基板上へ１２．０％のＰｔ
含有でプラチナレジン酸塩をスピン塗布し更にその基板
を５００°Ｃまで加熱することによって準備された。Ｘ
線分析は、ＰｔがそのＳｉとの反応のいかなる兆候も無
くほとんどランダムに方位付けされることを示した。Ｐ
ｔ及びＳｉ間の制限された反応は界面的Ｓｉ酸化物層の
存在のためであるとされる。
【００４９】ＰＺＴ前駆物質が比較実験１での如く準備
され４０００ＲＰＭで３０分間Ｐｔ塗布Ｓｉ基体上にス
ピン塗布された。この前駆物質膜は加熱板上で４５０°
Ｃまで加熱され、そこで１０％Ｏ2 ／Ｎ2 内で３０分間
６３５°Ｃで管状炉内で熱的処理された。Ｓｉ及びＰＺ
Ｔ間の相互作用は観察されなかったが、Ｐｔ層の多結晶
特性の故にＰＺＴ膜はランダムに方位付けされた。比較実験８ Ｐｔ電極が電子ビーム蒸発によって清浄なＳｉウエハ上
に準備されたことを除いて、比較実験７での如く、同じ
工程が引き続けられた。加熱下、ＳｉはＰｔと反応しＰ
ｔＳｉを形成し次にＰｔＳｉを通してＰＺＴ上層へと拡
散した。比較実験９乃至１０ ＰｔがＳｉＯ2 に覆われた（１００）Ｓｉウエハ上に電
子ビーム蒸発されたこと又はＴｉ層が最初に蒸着されＰ
ｔ層によって引き続けられたことを除いて、比較実験７
での如く、同じ工程が引き続けられた。このＰｔ膜は方
位付けられず、下に配置された基板に付着もしなかっ
た。ＰｔのＳｉＯ2 に対する付着はＴｉ中間層の配置に
よって大いに改良されたがＳｉ／ＳｉＯ2 ／Ｔｉ／Ｐｔ
構造上に準備されたＰＺＴ膜は優勢な（１１０）反射を
有する多結晶であった。
され４０００ＲＰＭで３０分間Ｐｔ塗布Ｓｉ基体上にス
ピン塗布された。この前駆物質膜は加熱板上で４５０°
Ｃまで加熱され、そこで１０％Ｏ2 ／Ｎ2 内で３０分間
６３５°Ｃで管状炉内で熱的処理された。Ｓｉ及びＰＺ
Ｔ間の相互作用は観察されなかったが、Ｐｔ層の多結晶
特性の故にＰＺＴ膜はランダムに方位付けされた。比較実験８ Ｐｔ電極が電子ビーム蒸発によって清浄なＳｉウエハ上
に準備されたことを除いて、比較実験７での如く、同じ
工程が引き続けられた。加熱下、ＳｉはＰｔと反応しＰ
ｔＳｉを形成し次にＰｔＳｉを通してＰＺＴ上層へと拡
散した。比較実験９乃至１０ ＰｔがＳｉＯ2 に覆われた（１００）Ｓｉウエハ上に電
子ビーム蒸発されたこと又はＴｉ層が最初に蒸着されＰ
ｔ層によって引き続けられたことを除いて、比較実験７
での如く、同じ工程が引き続けられた。このＰｔ膜は方
位付けられず、下に配置された基板に付着もしなかっ
た。ＰｔのＳｉＯ2 に対する付着はＴｉ中間層の配置に
よって大いに改良されたがＳｉ／ＳｉＯ2 ／Ｔｉ／Ｐｔ
構造上に準備されたＰＺＴ膜は優勢な（１１０）反射を
有する多結晶であった。
【００５０】本発明はその望ましい実施例への個々の参
照によって説明されたが、本発明の精神及び範囲内で変
更が実施され得ることが理解されるであろう。
照によって説明されたが、本発明の精神及び範囲内で変
更が実施され得ることが理解されるであろう。
【図１】本発明の多層構造の一実施例の概略図である。
【図２】金属酸化物の上層を有さない例１の多層構造の
Ｘ線回折パターンである。
Ｘ線回折パターンである。
【図３】（ａ）は、Ｐｔ層の（２２０）反射に対する、
例１の多層構造のＸ線極図であり、（ｂ）はＳｉ基板の
（２２０）反射に対する、例１の多層構造のＸ線極図で
ある。
例１の多層構造のＸ線極図であり、（ｂ）はＳｉ基板の
（２２０）反射に対する、例１の多層構造のＸ線極図で
ある。
【図４】比較例における（１００）ＧａＡｓ／ＣａＦ2
上に成長させられたＰＺＴ膜のＸ線回折パターンであ
る。
上に成長させられたＰＺＴ膜のＸ線回折パターンであ
る。
【図５】ＫＮｂＯ3 上層の（１１１）ピークに対する例
３の多層構造のＸ線極図である。
３の多層構造のＸ線極図である。
１１ 基体 １３ 単一結晶基板 １５ エピタキシャルバッファ層 １７ 金属電極 １９ エピタキシャル第１電極層 ２１ エピタキシャル第２電極層 ２３ エピタキシャル上層
Claims (1)
- 【請求項１】 ドープ又はアンドープされ、珪素化合物
と、ゲルマニウム化合物と、アルミニウム、ガリウム、
及びインジウムよりなる群から選択された少なくとも一
つの元素及び窒素、燐、砒素、及びアンチモンよりなる
群から選択された少なくとも一つの元素を有する化合物
とよりなる群から選択された半導体である方位を有する
単一結晶基板と、 エピタキシャルバッファ層と、 エピタキシャル金属電極と、 該金属電極上にデポジットされたエピタキシャル金属酸
化物上層とよりなる多層構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US992214 | 1992-12-17 | ||
| US07/992,214 US5387459A (en) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | Multilayer structure having an epitaxial metal electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236988A true JPH06236988A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=25538052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312318A Pending JPH06236988A (ja) | 1992-12-17 | 1993-12-13 | 多層構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5387459A (ja) |
| EP (1) | EP0602532A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06236988A (ja) |
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| WO2004036607A1 (ja) * | 2002-08-29 | 2004-04-29 | Fujitsu Limited | 薄膜キャパシタとその製造方法 |
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