JPH09235118A - 酸化チタン膜 - Google Patents
酸化チタン膜Info
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- JPH09235118A JPH09235118A JP8044779A JP4477996A JPH09235118A JP H09235118 A JPH09235118 A JP H09235118A JP 8044779 A JP8044779 A JP 8044779A JP 4477996 A JP4477996 A JP 4477996A JP H09235118 A JPH09235118 A JP H09235118A
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- Japan
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- oxide film
- titanium oxide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる、ルチル型構造
を有する酸化チタン膜を提供する。 【解決手段】結晶構造がルチル型の酸化物膜５の上に形
成された、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる酸化チタン膜
６であって、酸化物膜５としては、導電性を有するもの
が好ましく、酸化錫又は酸化錫を主成分とするものが好
ましい。
を有する酸化チタン膜を提供する。 【解決手段】結晶構造がルチル型の酸化物膜５の上に形
成された、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる酸化チタン膜
６であって、酸化物膜５としては、導電性を有するもの
が好ましく、酸化錫又は酸化錫を主成分とするものが好
ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜コンデンサの
誘電体などとして有用な、気相成長法による酸化チタン
膜に関する。
誘電体などとして有用な、気相成長法による酸化チタン
膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、酸化チタン膜は、薄膜コンデ
ンサの誘電体などとして用いられている。そして一般
に、例えば薄膜コンデンサを製造する場合、この酸化チ
タン膜は、Ｓｉ基板、ＭｇＯ基板、ガラス基板などの上
の電極膜の上にスパッタリング法などのＰＶＤ（Physic
al vapor deposition ）法やＣＶＤ（Chemical vapor d
eposition ）法などで形成されている。
ンサの誘電体などとして用いられている。そして一般
に、例えば薄膜コンデンサを製造する場合、この酸化チ
タン膜は、Ｓｉ基板、ＭｇＯ基板、ガラス基板などの上
の電極膜の上にスパッタリング法などのＰＶＤ（Physic
al vapor deposition ）法やＣＶＤ（Chemical vapor d
eposition ）法などで形成されている。
【０００３】このうち、ＰＶＤ法は、比較的低温で基板
に膜形成が可能であるという特徴を有している。一方、
ＣＶＤ法は、基板を加熱しながら反応ガスを基板上で分
解させて目的とする物質を生成させる方法であるため、
ＰＶＤ法で得られる膜に比べると、より結晶性の良い膜
を得ることができるという特徴を有している。
に膜形成が可能であるという特徴を有している。一方、
ＣＶＤ法は、基板を加熱しながら反応ガスを基板上で分
解させて目的とする物質を生成させる方法であるため、
ＰＶＤ法で得られる膜に比べると、より結晶性の良い膜
を得ることができるという特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の酸化チタン膜は、酸素欠陥が多く半導体の性質を
帯びるという問題点を有していた。
従来の酸化チタン膜は、酸素欠陥が多く半導体の性質を
帯びるという問題点を有していた。
【０００５】又、従来の酸化チタン膜は、上述のＣＶＤ
法による膜といえども結晶性が十分ではなく、低温安定
型のアナターゼ型構造を主としたものしか得られなかっ
た。このアナターゼ型構造の酸化チタンの誘電率は、ル
チル型構造の酸化チタンの誘電率の約１／２程度であ
り、より高い誘電率を求められている薄膜コンデンサの
誘電体としては不満足なものであった。
法による膜といえども結晶性が十分ではなく、低温安定
型のアナターゼ型構造を主としたものしか得られなかっ
た。このアナターゼ型構造の酸化チタンの誘電率は、ル
チル型構造の酸化チタンの誘電率の約１／２程度であ
り、より高い誘電率を求められている薄膜コンデンサの
誘電体としては不満足なものであった。
【０００６】このため、高温のＣＶＤ法又はＰＶＤ法で
ルチル型の酸化チタン膜を形成したり、ＣＶＤ法又はＰ
ＶＤ法で形成した後で酸化チタン膜を熱処理してアナタ
ーゼ型からルチル型にすることが試みられている。しか
しながら一方で、このときの熱によって、基板がダメー
ジを受けたり、下地の電極と酸化チタン膜が反応するな
どの問題点を有していた。
ルチル型の酸化チタン膜を形成したり、ＣＶＤ法又はＰ
ＶＤ法で形成した後で酸化チタン膜を熱処理してアナタ
ーゼ型からルチル型にすることが試みられている。しか
しながら一方で、このときの熱によって、基板がダメー
ジを受けたり、下地の電極と酸化チタン膜が反応するな
どの問題点を有していた。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決した、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる、ルチル型構造
を有する酸化チタン膜を提供することにある。
決した、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる、ルチル型構造
を有する酸化チタン膜を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の酸化チタン膜は、結晶構造がルチル型の酸
化物膜の上に形成された、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からな
る。
め、本発明の酸化チタン膜は、結晶構造がルチル型の酸
化物膜の上に形成された、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からな
る。
【０００９】そして、前記酸化物膜は、導電性であるこ
とを特徴とする。
とを特徴とする。
【００１０】又、前記酸化物膜は、酸化錫又は酸化錫を
主成分とする酸化物であることを特徴とする。
主成分とする酸化物であることを特徴とする。
【００１１】さらに、前記酸化物膜は、基板上の金属膜
の上に形成されていることを特徴とする。
の上に形成されていることを特徴とする。
【００１２】上述の通り、本発明の酸化チタン膜は、ル
チル型構造の酸化物の上に形成されるものであり、この
下地のルチル型の酸化物の結晶構造の影響を受けて、低
温で容易にルチル型の結晶構造をとる。又、ルチル型の
酸化物が導電性の場合には、酸化チタン膜形成後は電極
として作用し、薄膜コンデンサとした場合に静電容量を
低下させることがない。
チル型構造の酸化物の上に形成されるものであり、この
下地のルチル型の酸化物の結晶構造の影響を受けて、低
温で容易にルチル型の結晶構造をとる。又、ルチル型の
酸化物が導電性の場合には、酸化チタン膜形成後は電極
として作用し、薄膜コンデンサとした場合に静電容量を
低下させることがない。
【００１３】例えば、ルチル型構造の酸化物が酸化錫の
場合は、次の通りである。まず、酸化錫は、４００℃程
度から容易に結晶化するため、結晶膜の形成が容易であ
る。そして、酸化錫の結晶構造はルチル型構造であり、
酸化チタンに見られる低温安定型のアナターゼ構造をも
つということもない。したがって、酸化錫膜を先に形成
し、その上に酸化チタン膜を形成すると、酸化錫膜はル
チル型構造になっているために、その上に形成する酸化
チタン膜も酸化錫膜の結晶情報を得てルチル型構造にな
りやすくなる。さらに、酸化錫は一般に透明電極として
用いられるほど導電性が高いために、酸化チタン膜形成
後は電極として働く。即ち、この酸化錫膜は酸化チタン
膜の形成後に低誘電率層として作用することはなく、結
果として酸化チタン膜を誘電体としたコンデンサの容量
を低下させることはない。
場合は、次の通りである。まず、酸化錫は、４００℃程
度から容易に結晶化するため、結晶膜の形成が容易であ
る。そして、酸化錫の結晶構造はルチル型構造であり、
酸化チタンに見られる低温安定型のアナターゼ構造をも
つということもない。したがって、酸化錫膜を先に形成
し、その上に酸化チタン膜を形成すると、酸化錫膜はル
チル型構造になっているために、その上に形成する酸化
チタン膜も酸化錫膜の結晶情報を得てルチル型構造にな
りやすくなる。さらに、酸化錫は一般に透明電極として
用いられるほど導電性が高いために、酸化チタン膜形成
後は電極として働く。即ち、この酸化錫膜は酸化チタン
膜の形成後に低誘電率層として作用することはなく、結
果として酸化チタン膜を誘電体としたコンデンサの容量
を低下させることはない。
【００１４】又、酸化錫を主成分としＩｎを添加してさ
らに導電性を高めたＩＴＯ膜の場合も、ルチル型の結晶
膜を容易に得ることができる。したがって、その上に形
成する酸化チタン膜もルチル型構造をとりやすくなる。
らに導電性を高めたＩＴＯ膜の場合も、ルチル型の結晶
膜を容易に得ることができる。したがって、その上に形
成する酸化チタン膜もルチル型構造をとりやすくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の酸化チタン膜につ
いて、実施例に基づき説明する。図１は本発明の一実施
例による、基板上に形成した酸化チタン膜の断面図であ
る。同図において、１はＳｉ基板、２はＳｉＯ2 膜、３
はＴｉ膜、４は電極としてのＰｔ膜、５はバッファ層と
しての酸化錫膜、６は酸化チタン膜である。
いて、実施例に基づき説明する。図１は本発明の一実施
例による、基板上に形成した酸化チタン膜の断面図であ
る。同図において、１はＳｉ基板、２はＳｉＯ2 膜、３
はＴｉ膜、４は電極としてのＰｔ膜、５はバッファ層と
しての酸化錫膜、６は酸化チタン膜である。
【００１６】次に、図１を参照して、基板上に本発明の
酸化チタン膜を形成する方法を説明する。まず、酸化チ
タン膜を形成する基板として、（１００）面を主面とし
たｎ−Ｓｉ基板１を準備した。なお、このＳｉ基板１は
熱処理して表面に厚さ０．２μｍのＳｉＯ2 膜２が形成
され、その上に、後で形成する電極（Ｐｔ膜４）との反
応を防止するために、厚さ０．１μｍのＴｉ膜３が形成
されたものを用いた。その後、Ｔｉ膜３の上に、スパッ
タリング法で厚さ０．３μｍのＰｔ膜４を形成した。
酸化チタン膜を形成する方法を説明する。まず、酸化チ
タン膜を形成する基板として、（１００）面を主面とし
たｎ−Ｓｉ基板１を準備した。なお、このＳｉ基板１は
熱処理して表面に厚さ０．２μｍのＳｉＯ2 膜２が形成
され、その上に、後で形成する電極（Ｐｔ膜４）との反
応を防止するために、厚さ０．１μｍのＴｉ膜３が形成
されたものを用いた。その後、Ｔｉ膜３の上に、スパッ
タリング法で厚さ０．３μｍのＰｔ膜４を形成した。
【００１７】次に、Ｐｔ膜４の上に、バッファ層として
厚さ０．１μｍの酸化錫膜５を表１に示す条件でＣＶＤ
法で形成した。
厚さ０．１μｍの酸化錫膜５を表１に示す条件でＣＶＤ
法で形成した。
【００１８】
【表１】
【００１９】さらに、この酸化錫膜５の上に、厚さ０．
３μｍの酸化チタン膜６を表２に示す条件で同じくＣＶ
Ｄ法で形成した。以上のようにして、Ｓｉ基板上に酸化
チタン膜を形成した。
３μｍの酸化チタン膜６を表２に示す条件で同じくＣＶ
Ｄ法で形成した。以上のようにして、Ｓｉ基板上に酸化
チタン膜を形成した。
【００２０】
【表２】
【００２１】一方、比較例として、表面にＳｉＯ2 膜及
びＴｉ膜が形成された（１００）面を主面としたｎ−Ｓ
ｉ基板の上にスパッタリング法でＰｔ膜を形成した後、
バッファ層としての酸化錫層を形成せずに、直接酸化チ
タン膜を実施例と同一条件で形成した試料も作製した。
びＴｉ膜が形成された（１００）面を主面としたｎ−Ｓ
ｉ基板の上にスパッタリング法でＰｔ膜を形成した後、
バッファ層としての酸化錫層を形成せずに、直接酸化チ
タン膜を実施例と同一条件で形成した試料も作製した。
【００２２】その後、得られた酸化チタン膜の結晶構造
をＸ線回折法で分析したところ、実施例の試料の結晶構
造はルチル型が主となっていたのに対して、比較例の試
料はアナターゼ型が主となっていた。即ち、酸化錫の上
に酸化チタンをＣＶＤ法で形成することにより、ルチル
型の酸化チタン膜が得られやすくなっていた。
をＸ線回折法で分析したところ、実施例の試料の結晶構
造はルチル型が主となっていたのに対して、比較例の試
料はアナターゼ型が主となっていた。即ち、酸化錫の上
に酸化チタンをＣＶＤ法で形成することにより、ルチル
型の酸化チタン膜が得られやすくなっていた。
【００２３】なお、上記実施例においては、基板として
Ｓｉ基板を用いているが、ＧａＡｓ、ＭｇＯ、サファヤ
等の各種単結晶やガラスその他の絶縁基材を用いること
も可能である。
Ｓｉ基板を用いているが、ＧａＡｓ、ＭｇＯ、サファヤ
等の各種単結晶やガラスその他の絶縁基材を用いること
も可能である。
【００２４】又、上記実施例においては、バッファ層と
して酸化錫を用いているが、結晶構造がルチル型である
膜、例えばＩＴＯのような酸化錫にインジウムを添加し
た膜などを適宜用いることができる。そして、導電性を
有するバッファ層を形成することにより、酸化チタン膜
の形成後にこのバッファ層が低誘電率層として酸化チタ
ン薄膜コンデンサの容量を低下させることなく、酸化チ
タンの結晶性（ルチル型構造）向上に効果を発揮する。
して酸化錫を用いているが、結晶構造がルチル型である
膜、例えばＩＴＯのような酸化錫にインジウムを添加し
た膜などを適宜用いることができる。そして、導電性を
有するバッファ層を形成することにより、酸化チタン膜
の形成後にこのバッファ層が低誘電率層として酸化チタ
ン薄膜コンデンサの容量を低下させることなく、酸化チ
タンの結晶性（ルチル型構造）向上に効果を発揮する。
【００２５】又、上記実施例においては、ＣＶＤ法で酸
化チタン膜を形成したが、スパッタリング法などのＰＶ
Ｄ法で酸化チタン膜を形成することもできる。
化チタン膜を形成したが、スパッタリング法などのＰＶ
Ｄ法で酸化チタン膜を形成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
酸化チタン膜は、結晶構造がルチル型の酸化物膜の上に
形成されたルチル型構造を有するものであって、ＣＶＤ
やＰＶＤで膜を形成するときの温度を高めることなく低
温で容易に得られるものである。
酸化チタン膜は、結晶構造がルチル型の酸化物膜の上に
形成されたルチル型構造を有するものであって、ＣＶＤ
やＰＶＤで膜を形成するときの温度を高めることなく低
温で容易に得られるものである。
【００２７】したがって、成膜時の熱による基板へのダ
メージが少なくなり、かつ下地となる電極との反応を防
止することができる。このことは、基板材料の選択範囲
を大きく広げ、結果として酸化チタン膜自身の応用範囲
を広げる効果も期待できる。
メージが少なくなり、かつ下地となる電極との反応を防
止することができる。このことは、基板材料の選択範囲
を大きく広げ、結果として酸化チタン膜自身の応用範囲
を広げる効果も期待できる。
【００２８】又、ルチル型の酸化物として導電性のもの
を用いることにより、酸化チタン膜形成後、ルチル型の
酸化物は電極として働き、薄膜コンデンサとした場合に
静電容量を低下させることがない。
を用いることにより、酸化チタン膜形成後、ルチル型の
酸化物は電極として働き、薄膜コンデンサとした場合に
静電容量を低下させることがない。
【図１】本発明の一実施例による、基板上に形成した酸
化チタン膜の断面図である。
化チタン膜の断面図である。
１ Ｓｉ基板 ２ ＳｉＯ2 膜 ３ Ｔｉ膜 ４ Ｐｔ膜 ５ 酸化錫膜 ６ 酸化チタン膜
Claims (4)
- 【請求項１】 結晶構造がルチル型の酸化物膜の上に形
成された、ＣＶＤ膜又はＰＶＤ膜からなる、酸化チタン
膜。 - 【請求項２】 前記酸化物膜は、導電性であることを特
徴とする、請求項１記載の酸化チタン膜。 - 【請求項３】 前記酸化物膜は、酸化錫又は酸化錫を主
成分とする酸化物であることを特徴とする、請求項２記
載の酸化チタン膜。 - 【請求項４】 前記酸化物膜は、基板上の金属膜の上に
形成されていることを特徴とする、請求項１、２又は３
記載の酸化チタン膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044779A JPH09235118A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 酸化チタン膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044779A JPH09235118A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 酸化チタン膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235118A true JPH09235118A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12700906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8044779A Pending JPH09235118A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 酸化チタン膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09235118A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000228186A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-15 | Wilson Greatbatch Ltd | 物理的に蒸着された電極部品およびその製法 |
| JP2007013090A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 内蔵型薄膜キャパシター、積層構造物及びそれらの製造方法 |
| JP2010053394A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Murata Mfg Co Ltd | 金属酸化物膜の形成方法 |
| JP2012186485A (ja) * | 2009-07-31 | 2012-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス |
| US8741731B2 (en) | 2009-07-31 | 2014-06-03 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device |
| JPWO2018066363A1 (ja) * | 2016-10-04 | 2019-06-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 構造体、電極部材、および構造体の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP8044779A patent/JPH09235118A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000228186A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-15 | Wilson Greatbatch Ltd | 物理的に蒸着された電極部品およびその製法 |
| EP1028477A3 (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-30 | Wilson Greatbatch Ltd. | Physical vapor deposited electrode component and method of manufacture |
| JP2007013090A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 内蔵型薄膜キャパシター、積層構造物及びそれらの製造方法 |
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