JPH10102254A - タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法 - Google Patents
タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH10102254A JPH10102254A JP29219796A JP29219796A JPH10102254A JP H10102254 A JPH10102254 A JP H10102254A JP 29219796 A JP29219796 A JP 29219796A JP 29219796 A JP29219796 A JP 29219796A JP H10102254 A JPH10102254 A JP H10102254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- tungsten bronze
- type oxide
- oxide dielectric
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
検出子などに用いられる(SrxBa1−x)(Nby
Ta1−y)2O6で表されるタングステンブロンズ型
酸化物誘電体の薄膜を化学気相成長法で形成する方法を
提供する。 【解決手段】 A〔B(OR)6〕2(ただし、式中A
=Sr,Ba,B=Nb,Ta,R=C2H5,CH
(CH3)2のいずれかを表す)で表されるダブルアル
コキシドを原料として、気化させてCVD装置に導入
し、300〜500℃に加熱した基板上に導き分解堆積
させ、次いで酸化性ガス中で熱処理する。
Description
/または酸化タンタルと酸化ストロンチウムおよび/ま
たは酸化バリウムとから成るメタニオブ酸塩および/ま
たはメタタンタル酸塩のタングステンブロンズ型酸化物
誘電体薄膜の製造方法に関する。さらに詳しくは、原料
として、特定のダブルアルコキシドを用いて、化学気相
成長法で該薄膜を製造する方法に関する。
r0.75Ba0.25Nb2O6、Sr0.48Ba
0.52Nb2O6)やタンタル酸ストロンチウム(S
rTa2O6)に代表されるメタニオブ酸塩および/ま
たはメタタンタル酸塩のタングステンブロンズ型酸化物
単結晶は、強誘電体であり、焦電効果を利用した赤外線
検出素子や電気光学効果を利用した光変調素子として用
いられている。しかしながらこれらの素子を作る上で、
高価なバルク単結晶を切り出して使う必要は必ずしもな
いはずである。すなわち、上述のデバイスにおいて実際
に機能するのは結晶表面のミクロン単位の領域であるか
らである。よってデバイスに応用可能な良好な薄膜材料
を低コストで製造する技術を確立することは、工業生産
上重要である。また、近年半導体高集積メモリー用に高
誘電率常誘電体薄膜あるいは強誘電体薄膜の応用がなさ
れているが、この目的にもメタニオブ酸塩および/また
はメタタンタル酸塩のタングステンブロンズ型誘電体薄
膜が期待できる。しかしこれらの薄膜形成の報告は少な
い。中野充らは、レーザーアブレーション法による(S
r,Ba)Nb2O6薄膜の作製とその誘電特性を報告
している(第43回応用物理学関係連合講演会講演予稿
集26a−V−4)。しかし未だこれらの薄膜を、一般
的に量産性に優れる有機金属化学気相成長法で作ったと
いう報告はない。
(NbyTa1−y)2O6で表されるタングステンブ
ロンズ型酸化物誘電体の薄膜を化学気相成長法で製造す
る場合に以下の2点の課題があった。第1点は、Srお
よびBaについて適当な揮発性のある安定な化合物が得
難いことである。SrおよびBaのアルコキシドやジピ
バロイルメタナートなどのβ−ジケトナートは会合で多
量体となっているため、揮発性が低く使い難い。第2点
は、組成の制御である。多成分になればなるほど個々の
原料を正確に制御することが必要になる。
(NbyTa1−y)2O6で表されるタングステンブ
ロンズ型酸化物誘電体の薄膜を化学気相成長法で製造す
る方法を提供することである。
てA〔B(OR)6〕2で表されるダブルアルコキシド
を使えば、前記目的が容易に達成されることを見いだし
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、(S
rxBa1−x)(NbyTa1−y)2O6(ここで
0≦x≦1,0≦y≦1)で表されるタングステンブロ
ンズ型酸化物誘電体の薄膜を化学気相成長法で製造する
場合において、原料としてA〔B(OR)6〕2(ただ
し、式中A=Sr,Ba,B=Nb,Ta,R=C2H
5,CH(CH3)2のいずれかを表す)で表されるダ
ブルアルコキシドを用いるものであり、該ダブルアルコ
キシドを有機溶媒に溶解して得られた溶液を気化させ、
この気化によって得られたガスを基板上に供給して化学
気相成長させるものである。本発明の特徴は、A/Bが
膜と同じ組成比1/2からなる特定のダブルアルコキシ
ドを使用することである。
酸化物誘電体としては、SrNb2O6,BaNb2O
6,(Sr0.75Ba0.25)Nb2O6,(Sr
xBa1−x)Nb2O6(ここで0≦x≦1),Sr
Ta2O6,BaTa2O6などである。バルクの(S
r0.75Ba0.25)Nb2O6は、キュリー温度
が40℃、室温での誘電率εが9000の強誘電体であ
り、またバルクのSr0.48Ba0.52Nb2O6
は、キュリー温度が115℃、室温での誘電率εが38
0の強誘電体であることが知られている。
r〔Nb(OEt)6〕2,Sr〔Nb(OiP
r)6〕2,Ba〔Nb(OEt)6〕2,Ba〔Nb
(OiPr)6〕2,Sr〔Ta(OEt)6〕2,S
r〔Ta(OiPr)6〕2,Ba〔Ta(OE
t)6〕2,Ba〔Ta(OiPr)6〕2の8種とそ
れらの混合物である(上記においてOEtはエトキシ基
を、OiPrはイソプロポキシ基を表す)。
華精製することができる。いずれも単量体であり、本発
明者等が気体飽和法により測定した蒸気圧あるいは昇華
圧は表1のとおりであった。
膜の組成に応じて選び、それらの個々のソース温度やキ
ャリヤーガス流量を調節することにより気化させてCV
D室に供給する。あるいは上記ダブルアルコキシドをテ
トラヒドロフラン(以下THFと略す)などの有機溶媒
にとかし、その溶液を流量調節しながら供給し全量気化
させてCVD室に供給してもよい。
して用いるダブルアルコキシドのA/B元素比と膜のA
/B元素比が同じになるようにするには基板温度は50
0℃以下が好ましい。温度が500℃より高いと原料ダ
ブルアルコキシドガスが基板に到達前に解離してしまう
ため分解堆積のA/Bの比率が原料の比率と異なってし
まうと推定される。よって基板到達前に基板からの熱に
より高温に加熱されることを避けるのが望ましい。すな
わち、できるだけ基板の温度を低くしてCVDするのが
好ましい。
積し成膜する工程と該膜を目的のタングステンブロンズ
構造に転化するために400〜800℃で熱処理する工
程にわけて実施することもできる。
らし、結晶化を早めるために酸化性ガスの共存下で行う
ことが好ましい。酸化性ガスとして酸素、亜酸化窒素、
オゾンなどが用いられる。
して、熱、プラズマ、光などがあり、目的によって適当
なものを選ぶことができる。光CVDの際には200〜
260nmの紫外線が有効である。例えば、Sr〔Ta
(OiPr)6〕2を5.0×10−3mol/lの溶
液にして光の吸収特性を測定したところ、230〜25
0nmに吸収ピークがあり、248nmにおける分子吸
収係数は、494(1・mol−1・cm−1)であっ
た。この付近の紫外線で分解が促進される。
原料容器にSr〔Ta(OiPr)6〕220gを充填
し、該容器を180℃の恒温に保ち、アルゴンを90m
l/min導入し、Sr〔Ta(OiPr)6〕2の昇
華した蒸気を同伴させ、熱分解炉に送った。熱分解炉中
では、Pt/SiO2/Si基板を350℃に加熱して
おり、この基板上に上記のガスを導き、20分間、分解
堆積をおこさしめた。次いで、酸素ガスを流しながら昇
温して行き、700℃、30分間の熱処理を施した。こ
うして基板上に250nmの厚さの薄膜を得た。この結
晶構造をXRDで分析した結果、正方タングステンブロ
ンズ構造のSrTa2O6であった。この際の参照した
XRDは、F.Galasso,L.Katz and
R.Ward,J.Am.Chem.Soc.Vol
81,5898(1959)である。そして、この膜
の一部を湿式分解し、ICP発光分析により元素分析し
た結果、膜の組成はSr1.0Ta2.1O6.0であ
った。
(10nmol)とBa〔Nb(OiPr)6〕21
0.32g(10nmol)を乾燥したTHFに溶か
し、200mlのTHF溶液とした。このTHF溶液を
液体マスフローコントローラーにより0.3ml/mi
nでフラッシュ蒸発器に供給し、キャリヤーガスのアル
ゴン400SCCM中に全量を気化させ、次いで、酸素
ガス100SCCMを合わせ減圧熱CVD装置系(全圧
5Torr)に導いた。熱分解炉中では、Pt/SiO
2/Si基板を350℃に加熱しており、この基板上に
上記の混合ガスを導き、30分間、分解堆積をおこさし
めた。次いで、酸素ガスを流しながら昇温して行き、7
00℃、30分間の熱処理を施した。こうして基板上に
300nmの厚さの薄膜を得た。この結晶構造をXRD
で分析した結果、正方タングステンブロンズ構造であっ
た。そして、この膜の一部を湿式分解し、ICP発光分
析により元素分析した結果、膜の組成はSr0.50B
a0.50Nb2.0O6.0であった。
(NbyTa1−y)2O6で表されるタングステンブ
ロンズ型酸化物誘電体の薄膜を、原料として特定のダブ
ルアルコキシドを用いることにより、量産性に優れる化
学気相成長法で製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 (SrxBa1−x)(NbyTa
1−y)2O6(ここで0≦x≦1,0≦y≦1)で表
されるタングステンブロンズ形酸化物誘電体の薄膜を化
学気相成長法で製造する場合において、原料としてA
〔B(OR)6〕2(ただし、式中A=Sr,Ba,B
=Nb,Ta,R=C2H5,CH(CH3)2のいず
れかを表す)で表されるダブルアルコキシドを用いるこ
とを特徴とするタングステンブロンズ型酸化物誘電体薄
膜の製造方法。 - 【請求項2】 A〔B(OR)6〕2で表されるダブル
アルコキシドを有機溶媒に溶解して得られた溶液を気化
させ、この気化により得られたガスを基板上に供給して
化学気相成長することを特徴とする請求項1のタングス
テンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29219796A JP3823399B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29219796A JP3823399B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10102254A true JPH10102254A (ja) | 1998-04-21 |
JP3823399B2 JP3823399B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=17778795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29219796A Expired - Fee Related JP3823399B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3823399B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP29219796A patent/JP3823399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3823399B2 (ja) | 2006-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69318976T2 (de) | Mittels mocvd hergestellte dünne ferroelektrische schichten | |
US6787181B2 (en) | Chemical vapor deposition method of making layered superlattice materials using trimethylbismuth | |
US5104690A (en) | CVD thin film compounds | |
JPH09504500A (ja) | 超格子物質を作成するための化学蒸着プロセス | |
KR100295870B1 (ko) | Bi층형상구조강유전체박막의제조방법 | |
US6274195B1 (en) | Organometallic complex process for the preparation thereof and metal organic chemical vapor deposition using same | |
JP4007573B2 (ja) | 混合溶媒を用いたmocvd強誘電体および誘電体薄膜の堆積 | |
JP3488007B2 (ja) | 薄膜形成方法、半導体装置及びその製造方法 | |
Bedoya et al. | MOCVD of lanthanum oxides from La (tmhd) 3 and La (tmod) 3 precursors: a thermal and kinetic investigation | |
JP3593757B2 (ja) | チタン酸ビスマス強誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH10102254A (ja) | タングステンブロンズ型酸化物誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH0977592A (ja) | ビスマス層状強誘電体薄膜の製造方法 | |
JP2004256510A (ja) | Cvd用ビスマス原料溶液及びこれを用いたビスマス含有薄膜の製造方法 | |
JPH08339716A (ja) | ビスマス層状強誘電体薄膜の製造方法 | |
KR100392299B1 (ko) | 납 게르마늄화물(pgo) 박막의 금속 유기재 화학증착(mocvd) 및 어닐링 방법, 및 그에 사용되는 장치 | |
JP3503791B2 (ja) | Bi層状構造強誘電体薄膜の製造方法 | |
KR100450366B1 (ko) | 비스무트 화합물의 제조 방법 | |
KR100480501B1 (ko) | 유기금속 화학증착법에 의한 pzt 박막의 제조방법 | |
JP3969206B2 (ja) | 化学気相成長法によるpzt薄膜の製法 | |
JP3503790B2 (ja) | Bi層状構造強誘電体薄膜の製造方法 | |
KR100497926B1 (ko) | 강유전성박막의제조방법및유기금속화학기상증착용원료 | |
JPH0987848A (ja) | ビスマス層状強誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH09110429A (ja) | ビスマス層状強誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH0959089A (ja) | 化学的気相成長方法 | |
JP2004260024A (ja) | 気相成長方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060619 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150707 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |