JPH1171675A - 酸化セラミックから成る薄膜の製造方法 - Google Patents

酸化セラミックから成る薄膜の製造方法

Info

Publication number
JPH1171675A
JPH1171675A JP10192370A JP19237098A JPH1171675A JP H1171675 A JPH1171675 A JP H1171675A JP 10192370 A JP10192370 A JP 10192370A JP 19237098 A JP19237098 A JP 19237098A JP H1171675 A JPH1171675 A JP H1171675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
precursor
gas
accelerator
added
thd
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.)
Pending
Application number
JP10192370A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Dr Hintermaier
ヒンターマイアー フランク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH1171675A publication Critical patent/JPH1171675A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • C23C16/409Oxides of the type ABO3 with A representing alkali, alkaline earth metal or lead and B representing a refractory metal, nickel, scandium or a lanthanide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い蒸着温度での酸化セラミックからなる薄
膜の製造方法の提供 【解決手段】 本発明は、表面への金属酸化物の蒸着に
よって、酸化セラミックから成る方法に関する。その際
に、有機金属前駆体の酸化開始のために促進剤が添加さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物を表面
に蒸着することによって、酸化セラミックから成る薄膜
を製造する方法に関する
【0002】
【従来の技術】CVD法(化学蒸着)は、酸化セラミッ
クから成る薄膜を蒸着するためにますます広く用いられ
ている。その際に、原料としては有機金属前駆体が使用
される。この前駆体は、高温の基板表面すなわちウェー
ハ表面上で300〜800℃の温度範囲において分解
し、それに応じた酸化物に変わる。有機金属前駆体の酸
化には、前駆体の有機成分を燃焼させる酸化作用ガス、
例えばO2 が使用される。この種の酸化プロセスは、た
いていの場合にラジカルを伴って進行する。その結果、
しばしばラジカル連鎖反応が形成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来はもっぱら酸化ガ
ス、例えば、O2 又はその混合物(例えば、O2/N
2O)が用いられた。例えばBST((Ba、Sr)T
iO3)製造時には、前駆体Sr(thd)2(テトラグ
リム)、Ba(thd)2(テトラグリム)及びTi
(OiPr)2(thd)2 が、450〜650℃の温
度範囲で酸化剤としてのO2/N2Oによって変換され
た。それでも有機金属前駆体の炭素の不完全燃焼に基づ
いて、蒸着されるBST層は、やっと500℃で、許容
可能な電気的データが測定できるような純度になる。
【0004】BSTの場合には、さらに低い温度、すな
わち500℃未満の温度での蒸着時に良好な蒸着順応性
の得られることが示された。その理由として、蒸着が特
に動的に制御されて進行することが挙げられる。これに
対して、500℃を超える温度では、蒸着が次第に移送
的に制御される。これによって、図2の概略図からも明
らかなように順応性が低下する。
【0005】マイクロエレクトロニクスにおける半導体
要素類の製造時には、酸化セラミックから成る薄膜が次
第に使用されるようになっている。DRAM(動的ラン
ダムアクセスメモリ・チップすなわちDRAMチップ)
及びFRAM(強誘電性ランダムアクセスメモリ・チッ
プすなわちFRAMチップ)の製造時には、例えば、常
誘電性BST及び強誘電性SBT(SrBi2Ta
29)が誘電体として記憶コンデンサに組み込み可能で
ある。記憶コンデンサの構成は、積重ね原理に従って行
われ、その際に下側電極(Pt電極)とプラグとの間の
遮断層が必要である。遮断層は、双方向への拡散を防止
するものである。すなわち、酸素又は誘電体(例えば、
BiOx(x=0〜2.5))の可動成分のプラグ方向
での拡散並びにプラグ材料から白金を通っての誘電体へ
の拡散を防止する。そのほかに遮断層は、白金層に対す
る接着促進剤として用いることができる。スタックコン
デンサは、例えば図3に示すように、接触プラグ上に配
置された下側Pt電極と、その上に配置された誘電体層
と、さらにその上に配置された上側Pt電極とを有して
いるような構造であってもよい。
【0006】例えばCVD法におけるように、従来使用
された蒸着温度よりも低い蒸着温度(BST:500〜
600℃;SBT:500〜700℃)は以下のような
利点をもたらす。 a)動的制御蒸着によって、セラミック層の一層良好な
順応性が得られるので、より高い集積度が保証される。 b)スタックコンデンサでの酸素遮断層の一層わずかな
負荷によって、より簡単な遮断層選択が可能となる。
【0007】従って、本発明の課題は金属酸化物の蒸着
温度が明らかに低下される、酸化セラミックからなる薄
膜の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、請求項1に係る発明は、表面への金属酸化物の蒸着
によって、酸体セラミックからなる薄膜を製造する方法
において、ガス状前駆体を形成するための有機金属前駆
体を蒸発させる工程と、該前駆体の酸化を開始するため
の促進剤を添加する工程と、金属酸化物を形成するため
の前駆体を酸化する工程と、表面へ金属酸化物を蒸着す
る工程とからなることを要旨とする。
【0009】請求項2に係る発明はすでにラジカルであ
る分子が促進剤として添加されることを要旨とする。請
求項3に係る発明はNO、NO2及びClO2、又はこれ
らからなる混合物が分子として使用されることを要旨と
する。
【0010】請求項4に係る発明はラジカル重合のため
の開始剤が促進剤として添加されることを要旨とする。
請求項5に係る発明はそれぞれ過酸化カルボニル、過酸
及びそれらのエステル、過酸化ジアルキル、過酸化ジア
リル並びに有機アゾ化合物が開始剤として使用されるこ
とを要旨とする。
【0011】請求項6に係る発明は300℃を超える温
度でラジカルへと解離する分子が促進剤として添加され
ることを要旨とする。請求項7に係る発明はニトロアル
カン、芳香族ニトロ化合物、ニトロソアルカン及び芳香
族ニトロソ化合物が分子として使用されることを要旨と
する。
【0012】請求項8に係る発明は物理的活性化によっ
て生成されるラジカルが促進剤として添加されることを
要旨とする。請求項9に係る発明はラジカルが酸素、N
2O、NO又はNO2の紫外線光照射によって生成される
酸素ラジカルであることを要旨とする。
【0013】請求項10に係る発明は、促進剤は前駆体
に対する促進剤のモル比が1:1〜1:1000の範囲
内で使用されることを要旨とする。請求項11に係る発
明は反応種が促進剤として添加されることを要旨とす
る。
【0014】請求項12に係る発明は有機エステルのカ
ルボカチオン又はジアゾ化合物のカルベンが反応種とし
て使用されることを要旨とする。請求項13に係る発明
は、反応種は前駆体に対する促進剤のモル比が1:5〜
1:0.1の範囲内で使用されることを要旨とする。
【0015】請求項14に係る発明は、それぞれBiP
3、Bi(thd)3、Bi−ピバレート、トリスペン
トキシラートビスマス、Bi−tris(ジメチルアミ
ド)、Ta(OEt)5、Ta(thd)(OiP
r)4、Sr(thd)2、Ba(thd)2、Ti(t
hd)2(OiPr)2、Ti(OiPr)4、Zr(t
hd)4、及びPb(thd)2 又はそれらの混合物が
有機金属前駆体として使用されることを要旨とする。
【0016】請求項15に係る発明は、前駆体の酸化の
場合に、酸化剤が使用されることを要旨とする。請求項
16に係る発明はガス又は混合ガスが酸化剤として使用
されることを要旨とする。
【0017】請求項17に係る発明は酸素ガスが使用さ
れることを要旨とする。請求項18に係る発明はCVD
法に従って金属酸化物が蒸着されることを要旨とする。
【0018】請求項19に係る発明は、促進剤がキャリ
ヤガス及び活性ガスからなる混合ガスと一緒に反応器内
へと導入されることを要旨とする。請求項20に係る発
明は、促進剤が別のガス吸入部を介して導入されること
を要旨とする。
【0019】請求項21に係る発明は、促進剤が前駆体
吸入システムを介して導入されることを要旨とする。
【0020】
【発明の実施の形態】図1はCVD装置の概略構造を示
す。本発明に従った方法によって、殆どラジカルで進行
する有機金属前駆体の酸化プロセスは、促進剤の添加に
よってすでに比較的低温でも人工的に開始される。従っ
て、酸化プロセスが比較的高温のもとで自然に行われる
まで待つ必要はない。促進剤を用いた開始は、ラジカル
もしくは促進剤ラジカルの形成によるラジカル連鎖反応
を引き起こす。その際に有機金属前駆体は分解され、酸
化される。よって、すでにラジカルであるか、又はすで
にわずか加熱されてラジカルへと解離する分子は、その
ような連鎖反応の開始能力を有している。
【0021】さらに、本発明に従った方法においては、
比較的低温での蒸着率の上昇及び残留炭素の燃焼の改善
が行われる。促進剤としては、低モル化合物すなわち分
子が使用される。分子は、酸化連鎖を開始させるためだ
けに用いられる。酸化自体のためには、酸化ガスもしく
は混合酸化ガスを用いることができる。酸化ガスもしく
は混合酸化ガスとしては、プラズマも、例えば酸素プラ
ズマも使用可能である。
【0022】開始されたラジカルプロセスは、ガス相に
おいてもまた基板表面においても進行することができ
る。また、基板においては、他の活性化メカニズムの進
行することが指摘される。添加された促進剤は、比較的
高温でかつ基板の影響下で分解、すなわち反応するた
め、非ラジカル性質を有していてもよい反応種を形成す
る。促進剤又はその反応種は、有機金属前駆体を活性化
し、その酸化を促進する。そのような反応種の代表的な
例は、有機エステルのカルボカチオン又はジアゾ化合物
のカルベンである。
【0023】すでに上述したように、有機金属前駆体の
酸化開始は、促進剤ラジカルによって又は促進剤ラジカ
ルの形成によって行われる。促進剤の性質に従って、促
進剤は、すでに通常条件(25℃、1気圧)のもとでラ
ジカルであるか、又は反応器内で高温基板表面への途中
でラジカルへと解離する。しかし促進剤は、高温基板表
面への境界層でも又は高温基板表面自体の上でもラジカ
ルへと解離することができる。好ましくは以下の促進分
子が使用される: 1.すでにラジカルである分子。これには、例えばN
O、NO2 及びClO2 がある。同様にそれらのラジカ
ルの混合物も使用可能である。
【0024】例えば、促進剤としてのNO2 、酸化剤と
してのO2 及び炭化水素RH(有機金属前駆体の有機部
分)によって、次のラジカル連鎖反応が生じる:RH+
NO2・→R・+HNO2 、R・+O2 →ROO・、R
OO・+RH→ROOH+R・、ROOH→RO・+H
O・(これら双方のラジカルは新たなもので、それらの
側で再び連鎖を引き起こす。) ラジカル連鎖反応は、すでに反応器への吸い込み後にこ
れらの分子によって始まる。 2.すでに比較的高温で、例えば100℃以上でラジカ
ルへと解離している分子。これらの分子は、反応器内の
前駆体ガスの加熱中に高温基板表面への途中でラジカル
へと解離する。これらの分子は、すでに反応器への吸い
込み後、直ちにラジカルとして存在する。
【0025】これに関して促進分子としては、開始剤と
してプラスチック及び複合材料のラジカル重合に適切で
あるすべての分子が考慮の対象となる。これに数えられ
るのは、過酸化ジベンゾイルと同様に過酸化カルボニ
ル;過酸及びそのエステル;過酸化ジアルキル及び過酸
化ジアリル、並びに例えばa,a’−アゾビス(イソブ
チロニトリル)やアゾベンゼンのような有機アゾ化合物
である。 3.70〜200℃の間でラジカルへと解離する分子。
これには、有機アルコール(例えば、CH3ONO2、C
3CH2ONO2)の硝酸エステル又は有機アルコール
(例えば、亜硝酸イソアミル((CH33CHCH2
2ONO)の硝酸エステルを挙げることができる。H2
2も使用可能である。 4.300℃を超える温度で解離する分子。例として
は、ニトロアルカン(例えばCH3NO2)、芳香族ニト
ロ化合物(例えば、C65NO2)、ニトロソアルカン
(例えばCH3NO)及び芳香族ニトロソ化合物(例え
ばC65NO)が使用可能である。この場合にラジカル
は、高温基板表面のすぐ前になって初めて生成される。 5.物理的活性化によって生成されるラジカル。例え
ば、ラジカルとしては、酸素(O2)又はN2O、NOも
しくはNO2の紫外線光照射によって生成される 酸素ラジカルが使用可能である。
【0026】例えば、1〜4に挙げた分子の他の分子
は、紫外線照射によってそれぞれ対応するラジカルへの
解離のために励起され得る。上記分子のラジカルへの解
離を引き起こす他の方法は、例えば交番電界におけるプ
ラズマの生成である(例えば、酸素プラズマ)。
【0027】促進分子は、好適には、前駆体に対する促
進剤のモル比が1:1〜1:1000の範囲内で使用さ
れる。モル比は特に好適である。促進剤としての反応種
においては、前駆体に対する促進剤のモル比が1:5〜
1:0.1の範囲である。
【0028】有機金属前駆体としては、表面への金属酸
化物の蒸着によって酸化セラミックから成る薄膜を製造
するのに適しているすべての有機金属化合物が使用可能
である。例えば、有機金属前駆体として使用可能なの
は、次のものである:BiPh3、Bi(thd)3、B
i−ピバレート、トリスペントキシラートビスマス、B
i−tris(ジメチルアミド)、Ta(OEt)5
Ta(thd)(OiPr)、Sr(thd)2、Ba
(thd)2、Ti(thd)2(OiPr)2、Ti
(OiPr)4、Zr(thd)4、Pb(thd)2
びそれらの混合物、あるいは少なくともそれらのいずれ
か1つ。
【0029】有機金属前駆体の蒸発は、従来の蒸発シス
テムで行うことができる。前駆体の酸化時には、一般的
にガス又は混合ガスである酸化剤が使用される。好適に
は酸素ガス(O2)が使用される。
【0030】基板としては、適切な各基板材料が使用可
能である。それに数えられるのは、実験用電極、誘電体
一体化用電極材料、貴金属電極、酸化電極及び非電導基
板である。
【0031】酸化金属の蒸着は、好適にはCVD法に従
って行われる。CVD法では、化学化合物、例えば容易
に蒸発されるか又はすでにガスである有機金属化合物を
高温基板表面で反応させて、所定特性の薄膜を、例えば
金属酸化膜を生成する。
【0032】その一貫性及び安定性に応じて、促進分子
は、CVD反応器内へと導入可能である。促進剤が容易
に蒸発する分子から又はガス状分子もしくはラジカルか
ら成っている場合には、促進剤は、混合ガスに容易に混
ぜられる。これは、例として図1に示すように様々な場
所で行うことができる。
【0033】図1は、前駆体ガスが前駆体溶液から生成
されることを示している。この前駆体溶液は、蒸発器で
ガスに変わる。蒸発器は、例えばいわゆるフラッシュエ
バポレータであってもよい。キャリヤガス、例えばAr
又はN2 は、蒸気をシャワーヘッドへと移送する。そこ
で蒸気は、酸化ガス及び場合によっては他のキャリヤガ
スと混合される。シャワーヘッドの使用は、反応器内で
の均等な層状ガス流れを保証するために不可欠である。
前駆体ガス、酸化ガス及びキャリヤガスから成る混合ガ
スは、シャワーヘッドから出た後に高温基板へと流れ、
そこで金属酸化物が蒸着される。
【0034】容易に蒸発すべき促進剤又はガス状の促進
剤は、異なる場所で混合ガスに添加することができる:
促進剤は、酸化ガス/キャリヤガスの混合ガスに箇所3
で添加可能であるが、しかしまた前駆体ガス/キャリヤ
ガスの混合ガスに箇所4でも添加可能であり、又は別々
に幾らかのキャリヤガスと一緒にシャワーヘッドへと箇
所2でも導入可能である。促進剤が非常に活性であるよ
うな場合には、完全に分離して促進剤を反応室内へ箇所
1で、例えば、基板に向けられた複数の穴を備えたリン
グを介して導入することもできる。
【0035】また促進剤は、例えば図1の箇所6でのよ
うに、前駆体吸入システムを介しても取り入れられる。
これは、例えば、液体供給システム(LDS)と連結さ
れているフラッシュエバポレータによって可能である。
LDSを使用する場合には、分子は、容易に比較的わず
かな量で事前に前駆体溶液に混ぜられ、次に前駆体とと
もに蒸発される。その際に重要なのは、加えられた分子
が、前駆体吸入システムの温度においてなお安定してお
り、前駆体又は溶媒と反応しないということである。
【0036】蒸着温度は、CVD法に従って50〜20
0℃だけ低下される。下記の実施例によって、本発明に
従った方法を説明する。 (実施例1)SBTから成る薄膜をCVD法に従って製
造するには、有機金属前駆体(Sr(thd)2(テト
ラグリム)(Bis(2,2,6,6−テトラメチルヘ
プタン−3,5−ジオナト(テトラグリム)ストロンチ
ウム)、Ta(thd)(OiPr)4(2,2,6,
6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオナト−タンタ
ルテトライソプロポキシド及びBiPhe3(トリフェ
ニルビスマス)が、THF/iPrOH/テトラグリム
(8:2:1)から成る溶媒混合物に加えられる。この
溶液は、0.15ml/分の速度で、200℃の温度に
されたフラッシュエバポレータ内へ入れられる。キャリ
ヤガスとしては、200cm3 のアルゴンが用いられ
る。こうして得られた混合ガスは、シャワーヘッドへと
導入される。シャワーヘッドの他の接続部では、600
cm3 のアルゴン及び400cm3のO2 が取り入れら
れる。このガスには、10cm3 のNO2が混ぜられ
る。これらのガスは、シャワーヘッド内で混合されてか
ら、次に反応室へと放出される。そこでガスは、Pt/
Ti/SiO2によってコーティングされた6”−Si
−ウェーハに当たる。白金は、200nmの層厚みを有
し、チタンは、30nmの層厚みを有し、SiO2は6
25nmの厚みである。ウェーハの温度は、500℃
(又はそれ以上)である;反応室の総圧は、3トルであ
る。酸素割合は、25〜80%である。
【0037】これによって、良好な角部被覆を備えた鏡
面SBT層が得られる。 (実施例2)BSTを蒸着するためには、前駆体Sr
(thd)2(テトラグリム)(Bis(2,2,2,
6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオナト(テトラ
グリム)ストロンチウム)、Ba(thd)2(テトラ
グリム)(Bis(2,2,6,6−テトラメチルヘプ
タン−3,5−ジオナト)(テトラグリム)バリウム)
及びTi(thd)2(OiPr)2(Bis(2,2,
6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオナト)−
チタンジイソプロポキシド)が、THF/iPrOH/
テトラグリム(8:2:1)から成る溶媒混合物に加え
られる。この溶液は、0.15ml/分の速度で、24
0℃の温度にされたフラッシュエバポレータ内へ入れら
れる。キャリヤガスとしては、200cm3 のアルゴン
が用いられる。こうして得られた混合ガスは、シャワー
ヘッドへと導入される。シャワーヘッドの他の接続部で
は、200cm3 のアルゴン、500cm3 のO2及び
500cm3 のN2Oが導入される。このガスには、1
0cm3 のNO2が促進剤として添加される。これらの
ガスは、シャワーヘッド内で混合され、次に反応室へと
放出される。そこでガスは、Pt/Ti/SiO2によ
ってコーティングされた6”−Si−ウェーハに当た
る。白金は、200nmの層厚みを有し、チタンは、3
0nmの層厚みを有し、SiO2は625nmの厚みで
ある。ウェーハの温度は、400℃である;反応室の総
圧は、1トルである。
【0038】これによって、良好な蒸着率かつ良好な角
部被覆を備えた鏡面BST層が得られる。 (実施例3)実施例1又は実施例2におけるような10
mlのNO2の代わりに、10mlのNOが促進剤とし
て使用される。またここでも、良好な蒸着率かつ良好な
角部被覆を備えた鏡面BST層が得られる。 (実施例4)実施例1又は実施例2におけるような10
mlのNO2の代わりに、50cm3のキャリヤガスでの
0.02mMOL/分のニトロメタンが、酸化ガス/キ
ャリヤガスと一緒に導入される。101℃の沸点(76
0トル)を有するニトロメタンは、噴水装置においてキ
ャリヤガスを通すことによって蒸発される。噴水装置
は、蒸発による冷却に対処して蒸発率を調整するために
加熱自在である。代替物質としては、ニトロエタンも使
用可能である(蒸発温度115℃/760トル)。双方
のニトロ化合物は、約250℃以上で解離し、その際に
ラジカル連鎖を開始した。
【0039】ここでも、良好な蒸着率かつ良好な角部被
覆を備えたSBT層及びBST層が得られる。 (実施例5)THFでの過酢酸の溶液が、約60℃のフ
ラッシュエバポレータ内で蒸発される。キャリヤガスと
しては、100cm3 のアルゴンが用いられる。フラッ
シュエバポレータは、蒸発ガスを酸化ガス/キャリヤガ
ス導管に供給する。したがってエバポレータの圧力は、
シャワーヘッドでの圧力と同じであり、それによって反
応室での圧力とほぼ同じである。そのほかは、実施例1
又は実施例2と同様の方法で行われる。約0.02mM
OL/分で過酢酸が蒸発される。過酢酸の代わりに、そ
のメチルエステル又はエチルエステルを使用してもよ
い。 (実施例6)実施例5と同じ方法であるが、但し、TH
Fでの過酸化ジベンゾイルが約60℃の温度で蒸発され
る点で異なっている。 (実施例7)実施例5と同じ方法であるが、但し、TH
Fでのニトロベンゼンが150℃の温度で蒸発される点
で異なっている。ニトロベンゼンの代わりにニトロソベ
ンゼンを使用してもよい。 (実施例8)実施例1もしくは実施例2の方法が繰り返
されるが、但し、促進剤としてニトロベンゼンが使用さ
れる点で異なっている。ニトロベンゼンは、前駆体溶液
に添加され、前駆体エバポレータにおいて前駆体と一緒
に蒸発される。ニトロベンゼンの代わりにニトロソベン
ゼンを使用してもよい。 (実施例9)実施例1もしくは実施例2の方法が繰り返
されるが、但し、促進剤としてH22 が使用される点
で異なっている。そのために、水での30%H22溶液
がフラッシュエバポレータ内で蒸発される。ここでも
0.02mMOL/分の供給能力が保持される。水/H
22混合ガスは、高温基板表面の前に配置された別リン
グを介して導入される。
【0040】実施例5〜実施例9から得られるSBT層
もしくはBST層は、ここでも良好な角部被覆及び良好
な蒸着率を示している。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は金属酸
化物の蒸着温度が明らかに低下されるという優れた効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CVD装置の構造を示す概略図。
【図2】(a)BSTの500℃未満での動的に制御さ
れた良好な蒸着順応性を示す概略図。(b)BSTの5
00℃以上での移送的に制御された低下した蒸着順応性
を示す概略図。
【図3】 スタックコンデンサの一例の構造を示す概略
図。
【符号の説明】
1,2,3,4,6…促進剤の添加可能箇所

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面への金属酸化物の蒸着によって、酸
    体セラミックからなる薄膜を製造する方法において、 ガス状前駆体を形成するための有機金属前駆体を蒸発さ
    せる工程と、 該前駆体の酸化を開始するための促進剤を添加する工程
    と、 金属酸化物を形成するための前駆体を酸化する工程と、 表面へ金属酸化物を蒸着する工程とからなることを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項2】 すでにラジカルである分子が促進剤とし
    て添加されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 NO、NO2及びClO2、又はこれらか
    らなる混合物が分子として使用されることを特徴とする
    請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ラジカル重合のための開始剤が促進剤と
    して添加されることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 それぞれ過酸化カルボニル、過酸及びそ
    れらのエステル、過酸化ジアルキル、過酸化ジアリル並
    びに有機アゾ化合物が開始剤として使用されることを特
    徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 300℃を超える温度でラジカルへと解
    離する分子が促進剤として添加されることを特徴とする
    請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 ニトロアルカン、芳香族ニトロ化合物、
    ニトロソアルカン及び芳香族ニトロソ化合物が分子とし
    て使用されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 物理的活性化によって生成されるラジカ
    ルが促進剤として添加されることを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ラジカルが酸素、N2O、NO又はNO2
    の紫外線光照射によって生成される酸素ラジカルである
    ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 促進剤は、前駆体に対する促進剤のモ
    ル比が1:1〜1:1000の範囲内で使用されること
    を特徴とする請求項1〜9の少なくともいずれか1項に
    記載の方法。
  11. 【請求項11】 反応種が促進剤として添加されること
    を特徴とする請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】有機エステルのカルボカチオン又はジア
    ゾ化合物のカルベンが反応種として使用されることを特
    徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 反応種は、前駆体に対する促進剤のモ
    ル比が1:5〜1:0.1の範囲内で使用されることを
    特徴とする請求項11に記載の方法。
  14. 【請求項14】 それぞれBiPh3、Bi(th
    d)3、Bi−ピバレート、トリスペントキシラートビ
    スマス、Bi−tris(ジメチルアミド)、Ta(O
    Et)5、Ta(thd)(OiPr)4、Sr(th
    d)2、Ba(thd)2、Ti(thd)2(OiP
    r)2、Ti(OiPr)4、Zr(thd)4、及びP
    b(thd)2 又はそれらの混合物が有機金属前駆体と
    して使用されることを特徴とする請求項1〜13の少な
    くともいずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前駆体の酸化の場合に、酸化剤が使用
    されることを特徴とする請求項1〜14の少なくともい
    ずれか1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 ガス又は混合ガスが酸化剤として使用
    されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 酸素ガスが使用されることを特徴とす
    る請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 CVD法に従って金属酸化物が蒸着さ
    れることを特徴とする請求項1〜17の少なくともいず
    れか1項に記載の方法。
  19. 【請求項19】 促進剤が、キャリヤガス及び活性ガス
    から成る混合ガスと一緒に反応器内へと導入されること
    を特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 促進剤が、別のガス吸入部を介して導
    入されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
  21. 【請求項21】 促進剤が、前駆体吸入システムを介し
    て導入されることを特徴とする請求項18に記載の方
    法。
JP10192370A 1997-07-14 1998-06-22 酸化セラミックから成る薄膜の製造方法 Pending JPH1171675A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19730119A DE19730119A1 (de) 1997-07-14 1997-07-14 Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmen aus oxidischer Keramik
DE19730119-3 1997-07-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1171675A true JPH1171675A (ja) 1999-03-16

Family

ID=7835654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10192370A Pending JPH1171675A (ja) 1997-07-14 1998-06-22 酸化セラミックから成る薄膜の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6037002A (ja)
EP (1) EP0892082A1 (ja)
JP (1) JPH1171675A (ja)
KR (1) KR19990013831A (ja)
DE (1) DE19730119A1 (ja)
TW (1) TW373032B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423373B1 (en) 1999-06-14 2002-07-23 Hyoun Ee Kim Surface treated aluminum nitride and fabricating method thereof
JP2004536218A (ja) * 2000-08-07 2004-12-02 アイジーシー−スーパーパワー、リミテッド ライアビリティー カンパニー 高電流被覆高温超伝導テープの製造方法
JP2013145745A (ja) * 1999-02-19 2013-07-25 Advanced Technology Materials Inc 液体前駆体溶液の混合液及び前駆体蒸気組成物

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0966553B1 (en) * 1997-12-10 2004-03-24 Infineon Technologies AG Process for low temperature cvd using bi-amides
KR20020088128A (ko) * 2001-05-17 2002-11-27 학교법인 포항공과대학교 유기금속 화학증착법에 의한 산화비스무스 박막의 제조방법
GB2414427A (en) * 2004-05-29 2005-11-30 Fairport Engineering Group Ltd Reducing contaminants in biomass material using air density separators
WO2008016836A2 (en) * 2006-07-29 2008-02-07 Lotus Applied Technology, Llc Radical-enhanced atomic layer deposition system and method
DE102006043755B4 (de) * 2006-09-13 2009-05-07 Eads Deutschland Gmbh Beschichtungssystem und Beschichtungsverfahren
KR20100016413A (ko) * 2007-04-13 2010-02-12 솔베이(소시에떼아노님) 반도체 웨이퍼 처리를 위한 산화제의 용도, 조성물의 용도 및 그 조성물
KR100829539B1 (ko) * 2007-04-13 2008-05-16 삼성전자주식회사 박막 제조 방법, 이를 이용한 게이트 구조물 및 커패시터의제조 방법
US8637123B2 (en) 2009-12-29 2014-01-28 Lotus Applied Technology, Llc Oxygen radical generation for radical-enhanced thin film deposition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01286916A (ja) * 1988-05-13 1989-11-17 Oki Electric Ind Co Ltd 超伝導体薄膜の形成方法
JPH03271372A (ja) * 1990-03-22 1991-12-03 Ebara Res Co Ltd エキシマレーザを用いた酸化物薄膜成膜法
JPH04300903A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 放射線硬化性酸化スズ前駆体組成物
WO1993013243A1 (en) * 1991-12-26 1993-07-08 Elf Atochem North America, Inc. Method and means for coating a surface with a resistant facing by chemical-vapor deposition
JPH06166597A (ja) * 1990-10-19 1994-06-14 Mitsubishi Materials Corp ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅酸化物系超電導体の化学的蒸着方法
JPH0729901A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63259070A (ja) * 1987-04-14 1988-10-26 Sharp Corp 金属酸化物薄膜作成方法
DE68909395T2 (de) * 1989-02-10 1994-02-17 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren zur Ablagerung eines dünnen Oxydfilms.
JP2650513B2 (ja) * 1991-06-24 1997-09-03 財団法人国際超電導産業技術研究センター Bi−Sr−Ca−Cu−O系超電導膜の製造方法
EP0560617A3 (en) * 1992-03-13 1993-11-24 Kawasaki Steel Co Method of manufacturing insulating film on semiconductor device and apparatus for carrying out the same
JPH0786270A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Toshiba Corp 金属酸化膜の形成方法
JPH07273216A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Toshiba Corp 金属酸化膜の形成方法
KR0139876B1 (ko) * 1993-09-14 1998-08-17 사토 후미오 금속산화막의 형성방법
US5478610A (en) * 1994-09-02 1995-12-26 Ceram Incorporated Metalorganic chemical vapor deposition of layered structure oxides
US5679815A (en) * 1994-09-16 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Tantalum and niobium reagents useful in chemical vapor deposition processes, and process for depositing coatings using the same
US5637351A (en) * 1995-05-11 1997-06-10 Air Products And Chemicals, Inc. Chemical vapor deposition (CVD) of silicon dioxide films using oxygen-silicon source reactants and a free radical promoter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01286916A (ja) * 1988-05-13 1989-11-17 Oki Electric Ind Co Ltd 超伝導体薄膜の形成方法
JPH03271372A (ja) * 1990-03-22 1991-12-03 Ebara Res Co Ltd エキシマレーザを用いた酸化物薄膜成膜法
JPH06166597A (ja) * 1990-10-19 1994-06-14 Mitsubishi Materials Corp ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅酸化物系超電導体の化学的蒸着方法
JPH04300903A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 放射線硬化性酸化スズ前駆体組成物
WO1993013243A1 (en) * 1991-12-26 1993-07-08 Elf Atochem North America, Inc. Method and means for coating a surface with a resistant facing by chemical-vapor deposition
JPH0729901A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013145745A (ja) * 1999-02-19 2013-07-25 Advanced Technology Materials Inc 液体前駆体溶液の混合液及び前駆体蒸気組成物
US6423373B1 (en) 1999-06-14 2002-07-23 Hyoun Ee Kim Surface treated aluminum nitride and fabricating method thereof
JP2004536218A (ja) * 2000-08-07 2004-12-02 アイジーシー−スーパーパワー、リミテッド ライアビリティー カンパニー 高電流被覆高温超伝導テープの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW373032B (en) 1999-11-01
EP0892082A1 (de) 1999-01-20
DE19730119A1 (de) 1999-01-21
US6037002A (en) 2000-03-14
KR19990013831A (ko) 1999-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7115166B2 (en) Systems and methods for forming strontium- and/or barium-containing layers
US8663735B2 (en) In situ generation of RuO4 for ALD of Ru and Ru related materials
US8617312B2 (en) Systems and methods for forming layers that contain niobium and/or tantalum
TWI410519B (zh) 於基材上形成含金屬層之氣相沈積方法
JP4505471B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
JP2012519777A (ja) 原子層堆積プロセス
TW201531583A (zh) 藉由原子層沉積法形成順應性的氧化、氮化、或碳化介電膜的方法
US6787186B1 (en) Method of controlled chemical vapor deposition of a metal oxide ceramic layer
KR20030071582A (ko) 반도체 장치의 제조방법
JPH0795548B2 (ja) 二酸化珪素膜の気相成長法
JPH1171675A (ja) 酸化セラミックから成る薄膜の製造方法
US8679913B2 (en) Method for Sr—Ti—O-based film formation
KR101156305B1 (ko) SrTiO3막의 성막 방법 및 기억 매체
US20070287248A1 (en) Method for manufacturing capacity element, method for manufacturing semiconductor device and semiconductor-manufacturing apparatus
CN102655085A (zh) 氮化钛膜的形成方法和氮化钛膜的形成装置
KR20030014659A (ko) 강유전성 Pb(Zr,Ti)O3 막의 형성법
JP3032416B2 (ja) Cvd薄膜形成方法
KR20080084698A (ko) 금속 산화막의 성막 원료, 성막 방법 및 성막 장치
JP4130645B2 (ja) 金属酸窒化物膜被着方法及び金属酸窒化物膜形成方法
WO2009104620A1 (ja) 成膜方法および記憶媒体
JP3093070B2 (ja) Cvd薄膜形成装置
KR20080069918A (ko) SrTiO3 막의 성막 방법
KR100414871B1 (ko) 원자층증착법에 의한 9족 금속막의 형성 방법
KR101197817B1 (ko) Sr-Ti-O계 막의 성막 방법 및 기억 매체
CN1205557A (zh) 氧化物陶瓷薄膜的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040203

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040629