KR19990062476A - 고유전율 박막 형성용 화학 기상 증착 용액 원료의 모니터 방법및 그 장치 - Google Patents

고유전율 박막 형성용 화학 기상 증착 용액 원료의 모니터 방법및 그 장치 Download PDF

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다카아키 가와하라
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미키오 야마무카
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다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
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Abstract

본 발명은 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 확인하는 것이 가능한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법을 제공하는 것을 주요한 목적으로 한다.
화학 기상 퇴적의 원료로써 이용하는, 디피발로일메탄(dipivaloylmethane)계 유기 금속 화합물을 유기 용제로 용해하여 이루어지는 CVD 용액 원료를 준비한다. 상기 CVD 용액 원료의 분광 분석을 실행한다.

Description

고유전율 박막 형성용 화학 기상 증착 용액 원료의 모니터 방법 및 그 장치
본 발명은 일반적으로 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 관한 것으로, 보다 특정적으로는, CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 확인하기 위한, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 확인할 수 있도록 개량된 CVD 용액 원료의 모니터 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 메모리나 장치의 집적화가 급속히 진행되고 있고, 예를 들면, 다이나믹 랜덤 액세스 메모리(DRAM)에서는, 3년 사이에 비트수가 4배라고 하는 급격한 속도로 집적화를 진행하고 있다. 이 장치의 고집적화는 저소비 전력화, 저비용화 등을 목적으로 한다. 그러나, 아무리 집적도가 향상하더라도, DRAM의 구성 요소인 캐패시터는, 일정한 용량을 갖지 않으면 안된다. 이 때문에, 캐패시터 재료의 막두께를 얇게 할 필요가 있고, 지금까지 사용되고 있던 SiO2로서는 박막화에 한계가 발생하였다. 그래서, 재료를 변경하여 유전율을 높일 수 있으면, 박막화와 마찬가지로, 보다 많은 용량을 확보할 수 있으므로, 고유전율 재료를 메모리 장치용으로서 이용하는 연구가 활발히 행해지고 있다.
고유전율 재료를 이용하는 한에 있어서는, 가능한 한 박막이고, 또한 누설 전류를 최소로 할 필요가 있다. 일반적으로, 막두께가 SiO2환산 막두께로 0.5 nm 이하, 및 1 V 인가시의 누설 전류 밀도로서 2×10-7A/cm2이하가 바람직하다고 되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 단차(段差)가 있는 DRAM의 캐패시터 전극상에 박막을 형성하는 경우에도, 종래의 방법은 문제가 있었다.
도 5를 참조하면, DRAM은 반도체 기판(1)을 구비한다. 반도체 기판(1)의 위에 층간 절연막(2)이 마련되어 있다. 층간 절연막(2)상에 저장 노드(3)가 마련되어 있다. 층간 절연막(2)중에, 저장 노드(3)와 반도체 기판(1)을 접속하기 위한 콘택트 홀(4)이 마련되어 있다. 저장 노드(3)와 반도체 기판(1)은 콘택트 홀(4)내에 매립된 도전재에 의해 접속되어 있다. 저장 노드(3)를 덮도록, 층간 절연막(2)상에 캐패시터 절연막(5)이 마련되어 있다. 캐패시터 절연막(5)을 개재시켜, 저장 노드(3)를 셀 플레이트(6)가 피복하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 단차가 있는 DRAM의 캐패시터용 전극상에 박막으로서 형성하기 위해서는, 복잡한 형상의 물체로의 커버리지(coverage)가 양호한, CVD 법에 의한 성막법이 가장 유리하다라고 고려되고 있다. 그러나, 이 방법에 있어서는, CVD용 원료로서 안정적이면서 양호한 기화 특성을 갖는 것이 존재하지 않는 것이, 큰 문제로 되어 있었다. 이것은 주로 CVD용 원료로서 많이 사용되고 있는 β-디케톤계(β-diketon type)의 디피발로일메탄(DPM)화합물에 있어서, 가열에 의한 기화 특성이 양호하지 않은 것에 의한 것이다.
이러한 상황하에 있어서, 본 발명자들은 종래의 고체 원료를 테트라하이드로후란(tetrahydrofuran ; THF)이라고 하는 유기 용제로 용해해, 용액화함으로써, 기화성을 비약적으로 향상시킨 CVD 원료를 제안했다. 그러나, 이 원료로부터, SiO2막을 제작하기 위한 종래의 액체 원료용 CVD 장치로, 유전체막의 제작을 실행하더라도, 반드시 양호한 결과가 얻어지지는 않기 때문에, 액체 원료를 충분히 기화시켜, 반응실에 안정하게 공급할 수 있는, 액체 원료용 CVD 장치를 제안했다(일본국 특허 공개 평성 제6-310444호공보). 또한, Ti 원료로서 일반적으로 잘 사용되고 있는 TTIP(Ti(O-i-Pr)4)로부터 DPM계의 TiO(DPM)2로 변경함으로써, 커버리지가 비약적으로 향상하는 것을 발견하였다. 또한, 비교적 비결정인 막을 형성하기 쉬운 성막 초기에 있어서, 어닐링(annealing)에 의해 초기막을 결정화시킨 후, 2층째의 막을 퇴적한다고 하는 2단계 성막이, 단층막에 비해 양호한 표면 모폴로지(morphology), 전기 특성을 얻는 데 유효한 것을 발견했다(일본국 특허 공개 평성 제7-268634호공보).
또한, 액체 원료용 CVD 장치에, 성막시의 모양을 광학적으로 그 자체(in-situ)에서 모니터할 수 있도록, FT-IR 등을 장착하는 것을 제안했다. 또한, 이 용액 기화 CVD 법에 의한 BST 막(Ba, Sr, Ti를 포함하는 막)의 형성에 알맞은 하부 전극 구조도 발견했다(일본국 특허 공개 평성 제8-176826, 8-186103호공보).
그러나, 이 용액 기화 CVD 장치를 이용하여 유전체막의 제작을 실행하더라도, 반드시 안정적이면서 양호한 막질(膜質)(전기 특성을 포함함)을 얻을 수 있는 것은 아니라는 것을 알았다.
도 6은 예를 들면 일본국 특허 공개 평성 제9-219497호공보에 개시되어 있는 용액 기화 CVD 장치의 개략도이다.
도 6을 참조하면, 용액 기화 CVD 장치는 반응실(22)을 구비한다. 반응실(22)에는 기판(24)이 수용되어 있다. 기판(24)은 기판용 가열 히터(23)에 의해 가열된다. 반응실(22)에는 반응 가스 공급관(20)이 접속되어 있다. 반응실(22)에는 가열 장치(21)가 부착되어 있다. 반응실(22)과 기화실(12)은 수송관(17)에 의해 접속되어 있다. 수송관(17)에는 수송관(17)을 가열하기 위한 가열 히터(18)가 마련되어 있다.
기화실(12)에는 원료 가스 공급 구멍(19)이 마련되어 있다. 기화실(12)에는 기화실을 가열하는 가열 히터(16)가 마련되어 있다. 해당 용액 기화 CVD 장치는 액체 원료 용기(13)를 구비한다. 액체 원료 용기(13)에는 가압관(25)이 마련되어 있다. 액체 원료 용기(13)에는 액체 원료 공급기(14)가 마련되어 있다. 용액 기화 CVD 장치는 용매 용기(28)를 구비한다.
용매 용기(28)에는 가압관(25)이 마련되어 있다. 용매 용기(28)에는, 용매 공급기(29)가 더 마련되어 있다. 용액 기화 CVD 장치는 캐리어 가스 도입관(26)을 구비하고, 캐리어 가스 도입관(26)에는 캐리어 가스량 조정기(27)가 마련되어 있다. 기화실(12)에는, 액체 원료와 용매와 캐리어 가스가 미립화용 노즐(15)을 통해 도입된다.
도 6에 도시하는 용액 기화 CVD 장치의 동작에 대하여 설명한다. 캐리어 가스의 유량이 캐리어 가스량 조정기(27)에 의해 조정되면서 캐리어 가스가 흐른다. 그곳으로, 액체 원료 용기(13)내의 용액 원료가 가압관(25)에 의해 가압되어, 액체 원료 공급기(14)에 의해 제어되고, 미립화용 노즐(15)을 통해 기화실(12)내에 분무된다. 기화실(12)내에서 기화된 원료 가스는 원료 가스 공급 구멍(19)으로부터 가열 히터(18)에 의해 가열되어, 원료 가스 수송관(17)을 통해 반응실(22)로 공급된다. 반응실(22)에서 원료 가스는 산화제(O2)와 반응해, 기판(24)상에 고유전체막(예를 들면, BST 막)을 형성한다. 또, 도 6중에는 도시되어 있지 않지만, 액체 원료 공급 시스템(13, 14)으로서, Ba, Sr, Ti의 각각 3 계통이 마련되어, 이들 액체 원료가 1개의 기화실(12)내로 공급된다. 반응실(22)내는 O2분위기로 되어 있다. 반응실(22)내의 압력은 1∼15 Torr로 되어 있다. 반응실(22)은 저온일수록 커버리지가 양호하기 때문에, 비교적 저온의 히터 설정 온도인 400∼600℃로 되어 있다. 원료 유량 및 성막 시간은 성막 속도 30 Å/min 정도로, 막두께 300 Å, BST 막의 조성비 (Ba+Sr)/Ti=1.0이 되도록 조절되어 있다. 하부 전극 백금(Pt)이나 루데늄(Ru)상에 형성된 BST 막은, 그 위에 직경 1mm의 상부 전극 백금이나 루데늄을 스퍼터(sputter)에 의해 더 형성하고, 전기 특성, 즉, 누설 전류나 산화막 환산 막두께가 측정된다.
종래의 고유전율 박막의 형성은 이상과 같이 실행되고 있다.
그러나, DPM계 유기 금속 화합물을 유기 용제로 용해한 액체 원료를 이용하여, CVD 법으로 BST 막을 성막한 경우, CVD 용액 원료 탱크의 교환시에 급격히 BST의 막질이 변화한다고 하는 문제점이 있었다. 혹은, 동일한 CVD 용액 원료를 사용하고 있는 경우에 있어서도, 용액 원료의 열화에 의해 BST 막질이 변화한다고 하는 문제가 있었다. 이들은 안정적이면서 양호한 막질(전기 특성을 포함함)을 얻을 수 없는 원인중의 하나로 되어 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 용이하게 확인할 수 있도록 개량된 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 그와 같은 모니터 방법을 실현할 수 있는, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 실시예 1에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법을 도시하는 도면,
도 2는 1×10-4몰/L의 TiO(DPM)2/THF 용액의 경과 시간에 따른 변화를 나타내는 UV-VIS 흡수 스펙트럼도,
도 3은 실시예 2에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 장치의 개념도,
도 4는 비휘발성 메모리의 단면도,
도 5는 DRAM의 단면도,
도 6은 종래의 고유전율 박막 형성용 CVD 장치의 개념도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : UV-VIS 광원 2 : 검지기
3 : 레퍼런스용 액체 셀 4 : 샘플용 액체 셀
제 1 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 있어서는, 우선, 화학 기상 퇴적의 원료로서 이용하는, 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물을 유기 용제에 용해하여 이루어지는 CVD 용액 원료의 분광 분석을 실행한다.
본 발명에 따르면, 화학 기상 퇴적의 원료로서 이용하는 CVD 용액 원료의 분광 분석을 실행하기 때문에, CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등이 확인된다.
제 2 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 상기 CVD 용액 원료를 이용해 화학 기상 퇴적을 실행하고 있을 때에, 그 자체에서 상기 CVD 용액 원료의 분광 분석을 실행하기 때문에, 탱크 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있다.
제 3 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물에 포함되는 금속은, Ba, Sr, Ti, Ta, Pb, Zr 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 따라서, Ba, Sr, Ti, Ta, Pb, Zr 및 Bi가 포함되는 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물을 포함하는 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등이 확인된다.
제 4 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 상기 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물에 포함되는 금속은, Ba, Sr 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 따라서, 얻어지는 BST 막의 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 확인할 수 있다.
제 5 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 상기 유기 용제는 테트라하이드로후란(THF)을 포함한다. 따라서, THF에 용해하여 이루어지는 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있다.
제 6 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 유기 용제로서, 초산부틸이 이용된다. 따라서, 초산부틸에 용해한 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있다.
제 7 국면에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에 따르면, 유기 용제로서, 알콜류가 이용된다. 따라서, 알콜류에 용해한 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있다.
제 8 국면에 관한 CVD 용액 원료의 모니터 장치는, 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물을 유기 용매에 녹여 이루어지는 액체 원료를 저장하는 용기에 부착되어 있는 것이다. 상기 용기에, 해당 용기내로부터 취출된 액체 원료를 주입하는 석영 셀이 부착되어 있다. 해당 모니터 장치는 상기 석영 셀내에 주입된 액체 원료를 분광 분석하는 장치를 구비한다.
본 발명에 따르면, 석영 셀내에 주입된 액체 원료를 분광 분석하는 장치를 구비하기 때문에, 액체 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있다.
제 9 국면에 관한 CVD 용액 원료의 모니터 장치에 있어서는, 상기 분광 분석을 실행하는 장치는 상기 석영 셀의 양측에 배치된 광원과 검지기를 구비한다.
본 발명에 따르면, 석영 셀의 양측에 광원과 검지기가 배치되어 있기 때문에, 석영 셀에 UV-VIS광을 투과시킴으로써, 상기 용기내의 액체 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 그 자체에서 관찰할 수 있다.
발명의 실시예
본 발명에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법에서는, 지금까지 내부를 관찰할 수 없었던, SUS제 CVD 용액 원료 탱크내의 사용중인 CVD 용액 원료에, 자외·가시(UV-VIS)광을 투과시킨다. 그 흡수 스펙트럼을 관찰함으로써, CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인하는 것이 가능해진다. 따라서, BST 막질이 열화된 경우, 그 원인의 특정이 용이해진다. 또한, CVD 용액 원료의 열화가 확인되자마자 곧바로, CVD 용액 원료를 교환함으로써, BST 막질의 변화를 최저한으로 억제하는 것이 가능하다. 그 결과, 안정된 BST 막의 성막이 가능해진다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.
이하, 구체적인 실시예를 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 실시예 1에 관한, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법을 나타내는 개념도이다. 참조용 액체 셀(3)의 양측에 UV-VIS 광원(1)과 검지기(2)가 마련되어 있다. 샘플용 액체 셀(4)의 양측에 UV-VIS 광원(1)과 검지기(2)가 마련되어 있다. 샘플용 액체 셀(4)에 CVD 용액 원료 탱크내에 봉입된 사용중인 용액을 주입한다. 또, 이 CVD 용액 원료 탱크는 고유전율 박막 형성용 CVD 장치에 설치되어 있는 것이다.
참조용 액체 셀(3)에는 용매인 THF를 주입한다. THF 대신에 초산부틸, 알콜류를 이용하는 것도 가능하다. UV-VIS 광원(1)과 검지기(2)를 작동시킴으로써, 자외·가시(UV-VIS) 흡광 분석을 실행한다.
도 2는 1×10-4몰/L의 TiO(DPM)2/THF 용액을, 190∼400 nm의 범위에서 측정한 결과를 나타내는 스펙트럼도이다. 332 nm의 흡수피크는 미(未)분해 Ti-DPM에 기인하는 피크이다. 시간이 경과함에 따라, 미분해 Ti-DPM의 흡수 피크가 감쇄하고 있는 것을 알았다. 이것은, 대기중의 수분이 Ti-DPM 결합을 변질시키고 있기 때문이라고 생각된다. 이와 같이, CVD 용액 원료의 농도의 변화, 열화 등의 정도를 UV-VIS 스펙트럼의 형상으로부터 판별할 수 있는 것을 알았다. 따라서, BST 막질이 열화하더라도, 그 원인을 특정할 수 있게 되었다.
(실시예 2)
도 3은 실시예 2에 관한 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 장치의 개념도이다. CVD 용액 원료 탱크(13)는 도 6에 도시하는 종래의 CVD 용액 원료 탱크(13)에 상당하는 것이다. CVD 용액 원료 탱크(13)에, 모니터용 용접 배관(10)을 거쳐, 모니터용 석영 셀(11)이 마련되어 있다. 석영 셀(11)의 양측에, UV-VIS 광원(1)과 검지기(2)가 배치되어 있다.
석영 셀(11)에, UV-VIS 광원(1)으로부터 UV-VIS 광(5)을 입사시켜, CVD 용액 원료의 흡수분광을 실행한다. 이에 따라, 사용중인 CVD 용액 원료가 그 자체(in-situ) 관찰이 가능해진다. 이에 따라, 탱크내 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 재빠르게 확인할 수 있어, 확인하자 마자 곧바로, CVD 용액 원료를 신규(新規)의 것으로 교환함으로써, 고유전율 박막의 막질의 변화를 최저한으로 억제하여, 상기 안정된 고유전율 박막의 성막이 가능해졌다.
또, 상기의 실시예에서는, DRAM의 캐패시터 절연막에 이용하는 CVD 용액 원료에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 4를 참조하면, 비휘발성 메모리의 절연막에도, 본 발명을 적용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 반도체 기판(30)상에, 플로팅 게이트(31)가 마련되어 있다. 플로팅 게이트(31)상에 절연막(32)을 개재시켜 제어 게이트(33)가 마련되어 있다. 본 발명은 절연막(32)을 형성하기 위한 CVD 용액 원료의 모니터 방법으로서도 이용할 수 있다.
본 발명은 CVD 용액 원료의 농도의 이상, 열화의 유무 등을 용이하게 확인할 수 있도록 개량된 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 그와 같은 모니터 방법을 실현할 수 있는, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 장치를 제공한다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (3)

  1. 화학 기상 퇴적의 원료로서 이용하는 디피발로일메탄(dipivaloylmethane)계 유기 금속 화합물을 유기 용제에 용해하여 이루어지는 CVD 용액 원료의 분광 분석을 실행하는 공정을 포함한, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CVD 용액 원료를 이용하여 상기 화학 기상 퇴적을 실행하고 있을 때에, 그 자체에서 상기 CVD 용액 원료의 상기 분광 분석을 실행하는, 고유전율 박막 형성용 CVD 용액 원료의 모니터 방법.
  3. 디피발로일메탄계 유기 금속 화합물을 유기 용매에 녹여 이루어지는 액체 원료를 저장하는 용기(13)에 부착되는, CVD 용액 원료의 모니터 장치에 있어서,
    상기 용기(13)에 부착되고, 상기 용기로부터 취출된 상기 액체 원료를 주입하는 석영 셀(11)과,
    상기 석영 셀(11)내에 주입된 상기 액체 원료를 분광 분석하는 수단(1, 2)을를 포함한 CVD 용액 원료의 모니터 장치.
KR1019980031995A 1997-12-05 1998-08-06 고유전율 박막 형성용 화학 기상 증착 용액 원료의 모니터 방법및 그 장치 KR19990062476A (ko)

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US6319764B1 (en) * 1999-08-25 2001-11-20 Micron Technology, Inc. Method of forming haze-free BST films
BR112015031114B1 (pt) * 2013-06-11 2020-10-13 University Of Houston aparelho e método para deposição de um revestimento

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670172A (en) * 1970-04-20 1972-06-13 Advanced Research Instr System Charged particle generating and utilizing
DE4304679C2 (de) * 1992-02-17 1996-03-21 Mitsubishi Electric Corp Verfahren zur Herstellung einer dünnen dielektrischen Schicht eines Oxid-Systems unter Verwendung des CVD-Verfahrens
JP3118493B2 (ja) * 1993-04-27 2000-12-18 菱電セミコンダクタシステムエンジニアリング株式会社 液体原料用ｃｖｄ装置
JP3390517B2 (ja) * 1994-03-28 2003-03-24 三菱電機株式会社 液体原料用ｃｖｄ装置
JP3335492B2 (ja) * 1994-12-28 2002-10-15 三菱電機株式会社 薄膜の堆積装置
US5776254A (en) * 1994-12-28 1998-07-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus for forming thin film by chemical vapor deposition
JPH08176826A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Mitsubishi Electric Corp Ｃｖｄ法による薄膜の堆積装置及び堆積方法並びに該堆積装置又は該堆積方法で用いられるｃｖｄ原料及び液体原料容器
JP3612839B2 (ja) * 1996-02-13 2005-01-19 三菱電機株式会社 高誘電率薄膜構造、高誘電率薄膜形成方法および高誘電率薄膜形成装置

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