JPH0725698A - 希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法 - Google Patents
希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法Info
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- JPH0725698A JPH0725698A JP22393893A JP22393893A JPH0725698A JP H0725698 A JPH0725698 A JP H0725698A JP 22393893 A JP22393893 A JP 22393893A JP 22393893 A JP22393893 A JP 22393893A JP H0725698 A JPH0725698 A JP H0725698A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 スパッタリング装置によりシリコン基板上に
セリウム金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスをスパ
ッタリング装置内に導入してセリウム金属薄膜の上に酸
化セリウム薄膜を形成することにより酸化セリウムの単
結晶薄膜を製造する。 【効果】 シリコン基板と酸化セリウム単結晶薄膜との
界面状態が良好な酸化セリウムの単結晶薄膜を生産性、
大型化に優れたスパッタリング装置で製造することがで
きる。
セリウム金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスをスパ
ッタリング装置内に導入してセリウム金属薄膜の上に酸
化セリウム薄膜を形成することにより酸化セリウムの単
結晶薄膜を製造する。 【効果】 シリコン基板と酸化セリウム単結晶薄膜との
界面状態が良好な酸化セリウムの単結晶薄膜を生産性、
大型化に優れたスパッタリング装置で製造することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類金属酸化物の単
結晶薄膜の製造方法に関し、特にシリコン基板上に単結
晶絶縁膜を製造する方法に関する。
結晶薄膜の製造方法に関し、特にシリコン基板上に単結
晶絶縁膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、シリコン基板上に絶縁膜をエピ
タキシャル成長させ、さらにその上にシリコン膜をエピ
タキシャル成長させたＳＯＩ(silicon on insulator)構
造の半導体装置を集積回路に適用することが行なわれて
いる。
タキシャル成長させ、さらにその上にシリコン膜をエピ
タキシャル成長させたＳＯＩ(silicon on insulator)構
造の半導体装置を集積回路に適用することが行なわれて
いる。
【０００３】また、キャパシタ、素子間分離層、保護膜
等として、絶縁物材料薄膜とシリコン基板の関係が重要
な役割を演じている。従来この役目をはたしてきたの
は、熱酸化やＣＶＤによるＳｉＯ2膜、あるいはマグネ
シアスピネルであった。
等として、絶縁物材料薄膜とシリコン基板の関係が重要
な役割を演じている。従来この役目をはたしてきたの
は、熱酸化やＣＶＤによるＳｉＯ2膜、あるいはマグネ
シアスピネルであった。
【０００４】今後、集積回路の高密度化に対応していく
ためには、微小寸法で十分な容量のキャパシタが必要で
あり、従来の材料よりも大きな誘電率の材料が必要であ
る。その際、界面特性が安定化し、良好な電気特性を確
保するためにはエピタキシャル成長した単結晶膜が望ま
しい。
ためには、微小寸法で十分な容量のキャパシタが必要で
あり、従来の材料よりも大きな誘電率の材料が必要であ
る。その際、界面特性が安定化し、良好な電気特性を確
保するためにはエピタキシャル成長した単結晶膜が望ま
しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在、これらの要求を
みたす材料として、酸化セリウム（ＣｅＯ2）などの希
土類酸化物がシリコンとの格子整合に優れ、化学的にも
安定であるという点で注目されている。
みたす材料として、酸化セリウム（ＣｅＯ2）などの希
土類酸化物がシリコンとの格子整合に優れ、化学的にも
安定であるという点で注目されている。
【０００６】酸化セリウムなどの希土類金属酸化物の単
結晶薄膜の作製方法としては、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）、レーザー蒸着法、エレクトロンビ−ム蒸着法な
どが知られている（T. Inoue et. al., Appl. Phys. Le
tt. 56, 1332 (1990)、T. Inoue et. al.,J. Appl. Phy
s. 69, 8313 (1991)、T. Inoue et. al., Appl. Phys.
Lett. 59, 3604 (1991)， M. Yoshimoto et. al.,Jpn,
J. Appl. Phys. 29,L1199 (1990)， Y. Nishibayasi
et. al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.116, (198
8)）。
結晶薄膜の作製方法としては、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）、レーザー蒸着法、エレクトロンビ−ム蒸着法な
どが知られている（T. Inoue et. al., Appl. Phys. Le
tt. 56, 1332 (1990)、T. Inoue et. al.,J. Appl. Phy
s. 69, 8313 (1991)、T. Inoue et. al., Appl. Phys.
Lett. 59, 3604 (1991)， M. Yoshimoto et. al.,Jpn,
J. Appl. Phys. 29,L1199 (1990)， Y. Nishibayasi
et. al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.116, (198
8)）。
【０００７】しかし、これら従来の成膜方法では酸化セ
リウムを原料として用いているため、原料を予備加熱す
る際に酸化セリウムの分子により製膜装置内の雰囲気が
汚染されシャッタ−を閉じていても基板の汚染が避けら
れず基板と酸化セリウム薄膜の界面の状態が悪いという
問題点があった。
リウムを原料として用いているため、原料を予備加熱す
る際に酸化セリウムの分子により製膜装置内の雰囲気が
汚染されシャッタ−を閉じていても基板の汚染が避けら
れず基板と酸化セリウム薄膜の界面の状態が悪いという
問題点があった。
【０００８】さらに、これら従来の成膜方法では成膜時
に１０-6Ｔｏｒｒ以下の高真空が必要であり、生産性も
劣り、小型の素子にしか応用できず用途も限定されると
いった問題点があった。
に１０-6Ｔｏｒｒ以下の高真空が必要であり、生産性も
劣り、小型の素子にしか応用できず用途も限定されると
いった問題点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
を解決するものであり、その目的は、基板と希土類金属
酸化物の単結晶薄膜との界面の状態が良好な希土類金属
酸化物の単結晶薄膜の製造方法を提供することであり、
さらに高真空を必要とせず、生産性、大型化に優れたス
パッタリング装置を用いても行える希土類金属酸化物の
単結晶薄膜の製造方法を提供することである。
を解決するものであり、その目的は、基板と希土類金属
酸化物の単結晶薄膜との界面の状態が良好な希土類金属
酸化物の単結晶薄膜の製造方法を提供することであり、
さらに高真空を必要とせず、生産性、大型化に優れたス
パッタリング装置を用いても行える希土類金属酸化物の
単結晶薄膜の製造方法を提供することである。
【００１０】すなわち本発明は、薄膜形成装置により単
結晶基板上に希土類金属薄膜を形成した後、酸素を含む
ガスを該薄膜形成装置内に導入して上記希土類金属薄膜
層の上に希土類金属酸化物の薄膜を形成することを特徴
とする希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法を提供
するものである。
結晶基板上に希土類金属薄膜を形成した後、酸素を含む
ガスを該薄膜形成装置内に導入して上記希土類金属薄膜
層の上に希土類金属酸化物の薄膜を形成することを特徴
とする希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法を提供
するものである。
【００１１】さらに、薄膜形成装置により単結晶基板上
に希土類金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスを該薄
膜形成装置内に導入して上記希土類金属薄膜層が希土類
金属酸化物に酸化される時間保持し、その後希土類金属
酸化物に酸化された薄膜層の上に希土類金属酸化物の薄
膜を形成することを特徴とする希土類金属酸化物の単結
晶薄膜の製造方法を提供するものである。
に希土類金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスを該薄
膜形成装置内に導入して上記希土類金属薄膜層が希土類
金属酸化物に酸化される時間保持し、その後希土類金属
酸化物に酸化された薄膜層の上に希土類金属酸化物の薄
膜を形成することを特徴とする希土類金属酸化物の単結
晶薄膜の製造方法を提供するものである。
【００１２】なお、上記薄膜形成装置としては、分子線
エピタキシー（ＭＢＥ）、レーザー蒸着法、エレクトロ
ンビ−ム蒸着法などを使用することができるが、高真空
を必要とせず、生産性、大型化に優れたスパッタリング
装置を用いることが好ましい。また、上記希土類金属は
希土類元素のランタニドであればいずれも適用可能であ
るが、シリコン基板との格子整合その他の面からセリウ
ムが望ましい。
エピタキシー（ＭＢＥ）、レーザー蒸着法、エレクトロ
ンビ−ム蒸着法などを使用することができるが、高真空
を必要とせず、生産性、大型化に優れたスパッタリング
装置を用いることが好ましい。また、上記希土類金属は
希土類元素のランタニドであればいずれも適用可能であ
るが、シリコン基板との格子整合その他の面からセリウ
ムが望ましい。
【００１３】さらに、上記単結晶基板としては、特に限
定されないがシリコン、ＧａＡｓなどの半導体基板を使
用することができるが、安価で高品質、大口径のものが
得られるシリコン基板が望ましい。本発明者は、従来の
方法で基板と希土類金属酸化物の単結晶薄膜との界面の
状態が悪くなる原因について検討を行った結果、希土類
金属酸化物の薄膜を形成する際に基板表面が汚染されて
しまうことが原因であることを見出した。
定されないがシリコン、ＧａＡｓなどの半導体基板を使
用することができるが、安価で高品質、大口径のものが
得られるシリコン基板が望ましい。本発明者は、従来の
方法で基板と希土類金属酸化物の単結晶薄膜との界面の
状態が悪くなる原因について検討を行った結果、希土類
金属酸化物の薄膜を形成する際に基板表面が汚染されて
しまうことが原因であることを見出した。
【００１４】すなわち本発明者は、スパッタリング装置
を用いてシリコン基板上に酸化セリウムの単結晶薄膜を
形成する実験を行う中で次の知見を得た。 （１）タ−ゲットとして金属セリウムを用い、スパッタ
リング装置内へ酸素を含有するガスを導入して反応性ス
パッタリングを行う方法では、酸素を含有するガスを導
入する時期により単結晶薄膜を形成できたり、できなか
ったりした。すなわち、酸素を含有するガスの導入をシ
ャタ−を開く前に行うと単結晶薄膜が形成できず、シャ
タ−を開くと同時かまたは後に行うと単結晶薄膜が形成
できた。
を用いてシリコン基板上に酸化セリウムの単結晶薄膜を
形成する実験を行う中で次の知見を得た。 （１）タ−ゲットとして金属セリウムを用い、スパッタ
リング装置内へ酸素を含有するガスを導入して反応性ス
パッタリングを行う方法では、酸素を含有するガスを導
入する時期により単結晶薄膜を形成できたり、できなか
ったりした。すなわち、酸素を含有するガスの導入をシ
ャタ−を開く前に行うと単結晶薄膜が形成できず、シャ
タ−を開くと同時かまたは後に行うと単結晶薄膜が形成
できた。
【００１５】（２）意識的にシリコン基板上に金属セリ
ウム薄膜を形成した後、スパッタリング装置内へ酸素を
含有するガスを導入してそのまま保持して金属セリウム
薄膜を酸化させた後、反応性スパッタリングで酸化セリ
ウム薄膜をその上に形成すると酸化セリウムの単結晶薄
膜が得られた。
ウム薄膜を形成した後、スパッタリング装置内へ酸素を
含有するガスを導入してそのまま保持して金属セリウム
薄膜を酸化させた後、反応性スパッタリングで酸化セリ
ウム薄膜をその上に形成すると酸化セリウムの単結晶薄
膜が得られた。
【００１６】（３）シリコン基板上に金属セリウム薄膜
を基板温度４００℃の条件で厚く（３００ｎｍ）形成し
た後、スパッタリング装置内へ酸素を含有するガス（Ａ
ｒ−２０％Ｏ2）を導入して２ｍＴｏｒｒとし５分間保
持した膜をオ−ジェ電子発光分析により表面からの深さ
方向の元素分布を測定した結果、膜表面から３０ｎｍま
では酸化セリウムであり、それより深い部分ではセリウ
ムとシリコンが原子比２：１で合金化していた。なお、
測定結果を図１に示す。
を基板温度４００℃の条件で厚く（３００ｎｍ）形成し
た後、スパッタリング装置内へ酸素を含有するガス（Ａ
ｒ−２０％Ｏ2）を導入して２ｍＴｏｒｒとし５分間保
持した膜をオ−ジェ電子発光分析により表面からの深さ
方向の元素分布を測定した結果、膜表面から３０ｎｍま
では酸化セリウムであり、それより深い部分ではセリウ
ムとシリコンが原子比２：１で合金化していた。なお、
測定結果を図１に示す。
【００１７】（４）金属セリウム薄膜の厚さを７．５ｎ
ｍとした以外は上記と同じ条件で作製した膜の測定結果
は、図２に示すようにセリウムとシリコンとの合金層は
見られず酸化セリウムのみであった。
ｍとした以外は上記と同じ条件で作製した膜の測定結果
は、図２に示すようにセリウムとシリコンとの合金層は
見られず酸化セリウムのみであった。
【００１８】（５）これらの結果から、シリコン基板上
に金属セリウム薄膜が形成されるとセリウムとシリコン
が合金化することでセリウム原子がシリコン基板上にエ
ピタキシャルに整列し、その後合金層が酸化されて酸化
セリウムの単結晶薄膜が形成されていくと考えられる。
に金属セリウム薄膜が形成されるとセリウムとシリコン
が合金化することでセリウム原子がシリコン基板上にエ
ピタキシャルに整列し、その後合金層が酸化されて酸化
セリウムの単結晶薄膜が形成されていくと考えられる。
【００１９】以上のことからシリコン基板上に最初に金
属セリウム薄膜が形成されることが酸化セリウムの単結
晶薄膜を得るのに重要であることを見出し、本発明に至
った。すなわち、シリコン基板上に最初に金属セリウム
薄膜が形成されることでシリコン基板表面の酸化や汚染
を防止でき、またシリコン基板表面に酸化層があっても
金属セリウム薄膜で還元されて清浄な界面となり、さら
にセリウムとシリコンが一旦合金化して界面を清浄化す
るため良質な酸化セリウムの単結晶薄膜を得ることがで
きると考えられる。
属セリウム薄膜が形成されることが酸化セリウムの単結
晶薄膜を得るのに重要であることを見出し、本発明に至
った。すなわち、シリコン基板上に最初に金属セリウム
薄膜が形成されることでシリコン基板表面の酸化や汚染
を防止でき、またシリコン基板表面に酸化層があっても
金属セリウム薄膜で還元されて清浄な界面となり、さら
にセリウムとシリコンが一旦合金化して界面を清浄化す
るため良質な酸化セリウムの単結晶薄膜を得ることがで
きると考えられる。
【００２０】
【実施例１】単結晶基板として鏡面研磨されたシリコン
(１１１)基板を用い、タ−ゲットとして直径１００ｍｍ
の金属セリウム（純度９９．９％）を用いた。なお、シ
リコン基板は４０％の弗化アンモニウム溶液中での表面
処理による清浄化を行ったものを使用した。これらの基
板とタ−ゲットをターゲットの中心から基板表面までの
距離を１５０ｍｍとなるように対向タ−ゲット式スパッ
タリング装置内に設置した後、基板温度を４００℃まで
加熱しながら、装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気し
た。この時、基板とタ−ゲットとの間に設置されている
シャッタ−は閉じた状態にしてある。
(１１１)基板を用い、タ−ゲットとして直径１００ｍｍ
の金属セリウム（純度９９．９％）を用いた。なお、シ
リコン基板は４０％の弗化アンモニウム溶液中での表面
処理による清浄化を行ったものを使用した。これらの基
板とタ−ゲットをターゲットの中心から基板表面までの
距離を１５０ｍｍとなるように対向タ−ゲット式スパッ
タリング装置内に設置した後、基板温度を４００℃まで
加熱しながら、装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気し
た。この時、基板とタ−ゲットとの間に設置されている
シャッタ−は閉じた状態にしてある。
【００２１】次に、アルゴンガスを装置内の圧力が２ｍ
Ｔｏｒｒとなるように装置内に導入した。陰極電力を20
0Ｗとして、シャッタ−を閉じたままで予備スパッタリ
ングを行ない、放電電圧が一定になるのを待った。放電
電圧が一定になった後、シャッタ−を開け、次いで少し
タイミングを遅らせて（１、２秒後）Ａｒ−２０％Ｏ2
ガスを装置内に導入して反応性スパッタリングにより酸
化セリウム薄膜を３０分で０．１μｍの厚さにシリコン
基板上に形成した。
Ｔｏｒｒとなるように装置内に導入した。陰極電力を20
0Ｗとして、シャッタ−を閉じたままで予備スパッタリ
ングを行ない、放電電圧が一定になるのを待った。放電
電圧が一定になった後、シャッタ−を開け、次いで少し
タイミングを遅らせて（１、２秒後）Ａｒ−２０％Ｏ2
ガスを装置内に導入して反応性スパッタリングにより酸
化セリウム薄膜を３０分で０．１μｍの厚さにシリコン
基板上に形成した。
【００２２】この薄膜をＸ線回折法（ＸＲＤ，Ｘ−Ｒａ
ｙ Ｄｉｆｆｒａｔｉｏｎ）で測定した結果、シリコン
基板の回折ピ−クであるＳｉ（１１１）とＳｉ（３３
３）以外にはＣｅＯ2（１１１）とＣｅＯ2（２２２）の
ピ−クのみが検出された。また、ＣｅＯ2（１１１）の
ピ−クの半値幅は０．７５度であった。これらのことか
ら結晶性に優れた酸化セリウム単結晶薄膜が得られたこ
とが分かった。
ｙ Ｄｉｆｆｒａｔｉｏｎ）で測定した結果、シリコン
基板の回折ピ−クであるＳｉ（１１１）とＳｉ（３３
３）以外にはＣｅＯ2（１１１）とＣｅＯ2（２２２）の
ピ−クのみが検出された。また、ＣｅＯ2（１１１）の
ピ−クの半値幅は０．７５度であった。これらのことか
ら結晶性に優れた酸化セリウム単結晶薄膜が得られたこ
とが分かった。
【００２３】
【実施例２】予備スッパタリングまでは実施例１と同様
とし、放電電圧が一定になった後、シャッタ−を開け金
属セリウム薄膜を１０ｎｍ（０．０１μｍ）シリコン基
板上に形成した。その後、そのままの状態で１０分間保
持した後、Ａｒ−２０％Ｏ2ガスを装置内に導入して反
応性スパッタリングにより酸化セリウム薄膜を３０分間
で０．１μｍの厚さに形成した。この薄膜をＸ線回折法
で測定した結果、シリコン基板の回折ピ−クであるＳｉ
（１１１）とＳｉ（３３３）以外にはＣｅＯ2（１１
１）とＣｅＯ2（２２２）のピ−クのみが検出された。
また、ＣｅＯ2（１１１）のピ−クの半値幅は０．６５
であった。これらのことから結晶性に優れた酸化セリウ
ム単結晶薄膜が得られたことが分かった。
とし、放電電圧が一定になった後、シャッタ−を開け金
属セリウム薄膜を１０ｎｍ（０．０１μｍ）シリコン基
板上に形成した。その後、そのままの状態で１０分間保
持した後、Ａｒ−２０％Ｏ2ガスを装置内に導入して反
応性スパッタリングにより酸化セリウム薄膜を３０分間
で０．１μｍの厚さに形成した。この薄膜をＸ線回折法
で測定した結果、シリコン基板の回折ピ−クであるＳｉ
（１１１）とＳｉ（３３３）以外にはＣｅＯ2（１１
１）とＣｅＯ2（２２２）のピ−クのみが検出された。
また、ＣｅＯ2（１１１）のピ−クの半値幅は０．６５
であった。これらのことから結晶性に優れた酸化セリウ
ム単結晶薄膜が得られたことが分かった。
【００２４】なお、上記実施例では薄膜形成装置として
スパッタリング装置を用いたが、分子線エピタキシー
（MBE）、レーザー蒸着法、エレクトロンビ−ム蒸着法
などを使用することができる。スパッタリング装置とし
てもマグネトロンスパッタリング、ECRスパッタスパッ
タリング及びイオンビームスパッタリングなど、各種ス
パッタリング装置が使用できる。
スパッタリング装置を用いたが、分子線エピタキシー
（MBE）、レーザー蒸着法、エレクトロンビ−ム蒸着法
などを使用することができる。スパッタリング装置とし
てもマグネトロンスパッタリング、ECRスパッタスパッ
タリング及びイオンビームスパッタリングなど、各種ス
パッタリング装置が使用できる。
【００２５】さらに、上記実施例では希土類金属として
セリウムを用いたが、希土類金属がシリコンと一旦合金
化することから、シリコンと合金との格子不整合および
シリコンと希土類金属酸化物との格子不整合がともに１
０％以下、好ましくは５％以下であれば適用可能であ
り、表１に示すように希土類元素のランタニドがいずれ
も適用可能である。なお、表１のうち原子番号５８〜６
０の元素については計算値であり、その他は文献から引
用した実測デ−タである。
セリウムを用いたが、希土類金属がシリコンと一旦合金
化することから、シリコンと合金との格子不整合および
シリコンと希土類金属酸化物との格子不整合がともに１
０％以下、好ましくは５％以下であれば適用可能であ
り、表１に示すように希土類元素のランタニドがいずれ
も適用可能である。なお、表１のうち原子番号５８〜６
０の元素については計算値であり、その他は文献から引
用した実測デ−タである。
【表１】 また、上記実施例では単結晶基板としてシリコン基板を
用いたが、これに限定されずＧａＡｓなど他の半導体基
板を使用することができる。
用いたが、これに限定されずＧａＡｓなど他の半導体基
板を使用することができる。
【００２６】実施例１での酸素含有ガスの導入のタイミ
ングはこれに限定されず、装置の大きさ等の特性に応じ
て適宜選択することができる。すなわち、酸素含有ガス
の導入がシャッタ−を開くタイミングより早くなっても
単結晶基板上に希土類金属薄膜層が先に形成されれば良
い。実施例２での希土類金属薄膜層の厚さはこれに限定
されず、酸素の拡散係数、基板温度保持時間等に応じて
適宜選択することができる。あまり厚いと希土類金属薄
膜層がシリコン基板と合金化する際にエピタキシャル成
長を起こさなくなるため、２０ｎｍ（０．０２μｍ）以
下とすることが望ましい。因みに、希土類金属薄膜層の
厚さを５ｎｍ，１０ｎｍ，３０ｎｍと変えた以外は実施
例２と同様の実験を行った結果では、希土類金属酸化物
薄膜の結晶性は５ｎｍが最も良好で、１０ｎｍはそれよ
り若干劣り、３０ｎｍでは単結晶化しなかった。従っ
て、５ｎｍ前後が最も好ましい。
ングはこれに限定されず、装置の大きさ等の特性に応じ
て適宜選択することができる。すなわち、酸素含有ガス
の導入がシャッタ−を開くタイミングより早くなっても
単結晶基板上に希土類金属薄膜層が先に形成されれば良
い。実施例２での希土類金属薄膜層の厚さはこれに限定
されず、酸素の拡散係数、基板温度保持時間等に応じて
適宜選択することができる。あまり厚いと希土類金属薄
膜層がシリコン基板と合金化する際にエピタキシャル成
長を起こさなくなるため、２０ｎｍ（０．０２μｍ）以
下とすることが望ましい。因みに、希土類金属薄膜層の
厚さを５ｎｍ，１０ｎｍ，３０ｎｍと変えた以外は実施
例２と同様の実験を行った結果では、希土類金属酸化物
薄膜の結晶性は５ｎｍが最も良好で、１０ｎｍはそれよ
り若干劣り、３０ｎｍでは単結晶化しなかった。従っ
て、５ｎｍ前後が最も好ましい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板と希土類金属酸化物の単結晶薄膜との界面の状態が
良好な希土類金属酸化物の単結晶薄膜を製造することが
でき、さらに高真空を必要とせず、生産性、大型化に優
れたスパッタリング装置を用いて希土類金属酸化物の単
結晶薄膜の製造することができる。
基板と希土類金属酸化物の単結晶薄膜との界面の状態が
良好な希土類金属酸化物の単結晶薄膜を製造することが
でき、さらに高真空を必要とせず、生産性、大型化に優
れたスパッタリング装置を用いて希土類金属酸化物の単
結晶薄膜の製造することができる。
【図１】シリコン基板上に形成した金属セリウム薄膜の
オ−ジェ電子発光分析結果を示す図である。
オ−ジェ電子発光分析結果を示す図である。
【図２】シリコン基板上に形成した酸化セリウム薄膜の
オ−ジェ電子発光分析結果を示す図である。
オ−ジェ電子発光分析結果を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】
【実施例２】予備スッパタリングまでは実施例１と同様
とし、放電電圧が一定になった後、シャッターを開け金
属セリウム薄膜を１０ｎｍ（０．０１μｍ）シリコン基
板上に形成した。その後、Ａｒ−２０％Ｏ２ガスを装置
内に導入して１０分間保持した後、反応性スパッタリン
グにより酸化セリウム薄膜を３０分間で０．１μｍの厚
さに形成した。この薄膜をＸ線回折法で測定した結果、
シリコン基板の回折ピークであるＳｉ（１１１）とＳｉ
（３３３）以外にはＣｅＯ２（１１１）とＣｅＯ２（２
２２）のピークのみが検出された。また、ＣｅＯ２（１
１１）のピークの半値幅は０．６５であった。これらの
ことから結晶性に優れた酸化セリウム単結晶薄膜が得ら
れたことが分かった。
とし、放電電圧が一定になった後、シャッターを開け金
属セリウム薄膜を１０ｎｍ（０．０１μｍ）シリコン基
板上に形成した。その後、Ａｒ−２０％Ｏ２ガスを装置
内に導入して１０分間保持した後、反応性スパッタリン
グにより酸化セリウム薄膜を３０分間で０．１μｍの厚
さに形成した。この薄膜をＸ線回折法で測定した結果、
シリコン基板の回折ピークであるＳｉ（１１１）とＳｉ
（３３３）以外にはＣｅＯ２（１１１）とＣｅＯ２（２
２２）のピークのみが検出された。また、ＣｅＯ２（１
１１）のピークの半値幅は０．６５であった。これらの
ことから結晶性に優れた酸化セリウム単結晶薄膜が得ら
れたことが分かった。
Claims (5)
- 【請求項１】薄膜形成装置により単結晶基板上に希土類
金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスを該薄膜形成装
置内に導入して上記希土類金属薄膜層の上に希土類金属
酸化物の薄膜を形成することを特徴とする希土類金属酸
化物の単結晶薄膜の製造方法。 - 【請求項２】薄膜形成装置により単結晶基板上に希土類
金属薄膜を形成した後、酸素を含むガスを該薄膜形成装
置内に導入して上記希土類金属薄膜層が希土類金属酸化
物に酸化される時間保持し、その後希土類金属酸化物に
酸化された薄膜層の上に希土類金属酸化物の薄膜を形成
することを特徴とする希土類金属酸化物の単結晶薄膜の
製造方法。 - 【請求項３】上記薄膜形成装置がスパッタリング装置で
あることを特徴とする請求項１または請求項２記載の希
土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法。 - 【請求項４】上記希土類金属がセリウムであることを特
徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の希土
類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法。 - 【請求項５】上記単結晶基板がシリコン基板であること
を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求
項４記載の希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22393893A JPH0725698A (ja) | 1993-05-11 | 1993-08-18 | 希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13251893 | 1993-05-11 | ||
| JP5-132518 | 1993-05-11 | ||
| JP22393893A JPH0725698A (ja) | 1993-05-11 | 1993-08-18 | 希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0725698A true JPH0725698A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=26467068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22393893A Pending JPH0725698A (ja) | 1993-05-11 | 1993-08-18 | 希土類金属酸化物の単結晶薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725698A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282439A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-03 | Seiko Epson Corp | デバイス用基板およびデバイス用基板の製造方法 |
| JP2004297359A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 |
| JP2013051102A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Honda Motor Co Ltd | 電解質・電極接合体及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP22393893A patent/JPH0725698A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282439A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-03 | Seiko Epson Corp | デバイス用基板およびデバイス用基板の製造方法 |
| JP2004297359A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 |
| JP2013051102A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Honda Motor Co Ltd | 電解質・電極接合体及びその製造方法 |
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