KR20230155442A - 산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치 - Google Patents

산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230155442A
KR20230155442A KR1020237030031A KR20237030031A KR20230155442A KR 20230155442 A KR20230155442 A KR 20230155442A KR 1020237030031 A KR1020237030031 A KR 1020237030031A KR 20237030031 A KR20237030031 A KR 20237030031A KR 20230155442 A KR20230155442 A KR 20230155442A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
substrate
nozzle
oxide semiconductor
spray
Prior art date
Application number
KR1020237030031A
Other languages
English (en)
Inventor
타카히로 사카츠메
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20230155442A publication Critical patent/KR20230155442A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical 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
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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 method of coating
    • C23C16/448—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4485—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation without using carrier gas in contact with the source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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 method of coating
    • C23C16/448—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4486—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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 method of coating
    • C23C16/455—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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 method of coating
    • C23C16/46—Chemical 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 method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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 method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/0242—Crystalline insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02483—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02488—Insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02579—P-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02581—Transition metal or rare earth elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/24—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only semiconductor materials not provided for in groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 방법으로서, 상기 원료 용액을 무화하거나 또는 액적화하여 분무를 생성하는 공정과, 상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 공정과, 상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 공정을 포함하고, 상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는 것을 특징으로 하는 성막 방법이다. 이에 의해 이상한 성장을 억제하여 표면의 평활성이 양호한 막을 성막하는 성막 방법이 제공된다.

Description

산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치
본 발명은 분무(mist) 형상의 원료 용액을 이용하여 기판 상에 성막을 행하는 성막 방법에 관한 것이다.
종래, 펄스 레이저 퇴적법(Pulsed Laser Deposition : PLD), 분자선 에피택시법(Molecular Beam Epitaxy : MBE), 스퍼터링법(sputtering method) 등의 비평형 상태를 실현할 수가 있는 고진공 성막 장치가 개발되어 있고, 지금까지의 융액법 등에서는 제작이 불가능하였던 산화물 반도체의 제작이 가능하게 되어 왔다. 또, 무화(霧化)된 분무 형상의 원료를 이용하여, 기판 상에 결정 성장시키는 분무 화학 기상 성장법(Mist Chemical Vapor Deposition : Mist CVD. 이하, 「분무 CVD법」이라고도 말한다.)이 개발되어, 코런덤(corundum) 구조를 가지는 산화갈륨(α-Ga2O3)의 제작이 가능하게 되어 왔다. α-Ga2O3는, 밴드 갭(band gap)이 큰 반도체로서 고내압, 저손실 및 고내열을 실현할 수가 있는 차세대의 스위칭(switching) 소자에의 응용이 기대되어 있다.
분무 CVD법에 관해서, 특허 문헌 1에는, 관상로형(管狀爐型)의 분무 CVD 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는, 파인 채널형의 분무 CVD 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 3에는, 리니어(linear) 소스형의 분무 CVD 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 4에는, 관상로(管狀爐)의 분무 CVD 장치가 기재되어 있고, 특허 문헌 1에 기재의 분무 CVD 장치와는 분무 발생기 내에 캐리어(carrier) 가스를 도입하는 점에서 차이가 난다. 특허 문헌 5에는, 분무 발생기의 상방에 기판을 설치하고, 또한 서스셉터(susceptor)가 핫(hot) 플레이트(plate) 상에 구비되어 부착된 회전 스테이지(stage)인 분무 CVD 장치가 기재되어 있다.
일본국 특허공개 1989-257337호 공보 일본국 특허공개 2005-307238호 공보 일본국 특허공개 2012-046772호 공보 일본국 특허 제5397794호 공보 일본국 특허공개 2014-063973호 공보
분무 CVD법은, 다른 CVD(Chemical Vapor Deposition)법과는 달라 비교적 저온에서 성막을 행할 수가 있어, α-Ga2O3의 코런덤(corundum) 구조와 같은 준안정상의 결정 구조도 제작이 가능하다. 그렇지만, 본 발명자 등은 분무 CVD법을 이용하여 성막을 행하면, 막 표면에 피트(pit)가 형성되고, 막 표면의 평활성이 나쁘다고 하는 문제를 찾아냈다. 또, 피트를 많이 포함하는 막은, 피트가 킬러(killer) 결함으로 됨으로써, 반도체 장치의 절연 파괴가 일어난다고 하는 문제가 있다. 또, 연마에 의한 피트의 제거는 반도체 장치 제작의 공정수가 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 피트를 억제하고, 표면의 평활성이 양호한 막, 및 그와 같은 막을 성막하는 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서 이루어진 것으로서, 갈륨을 주성분으로 하는 산화물 반도체막으로서, 상기 산화물 반도체막이 코런덤(corundum) 구조를 가지는 것이며, 산화물 반도체막의 표면의 피트가 10000개/㎝2 이하인 산화물 반도체막을 제공한다.
이러한 산화물 반도체막은, 간편하게 또한 염가로 얻을 수가 있는 것이고, 게다가 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 매우 적합하게 이용할 수가 있게 된다.
이 때에 산화물 반도체막의 표면의 피트가 100개/㎝2 이하인 것으로 할 수가 있다.
이에 의해, 더욱 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 더욱 매우 적합하게 이용할 수가 있게 된다.
이 때에 상기 산화물 반도체막의 면적이 10㎝2 이상인 것으로 할 수가 있다.
이에 의해, 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 매우 적합하게 이용할 수가 있는 대면적 산화물 반도체막으로 된다.
이 때에 상기 산화물 반도체막의 표면의 상기 피트가 개구경 10㎚~10㎛, 깊이 10㎚~10㎛인 것으로 할 수가 있다.
이에 의해, 더욱 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 더욱 매우 적합하게 이용할 수가 있는 대면적 산화물 반도체막으로 된다.
이 때에 상기의 산화물 반도체막을 포함하는 반도체 장치로 할 수가 있다.
이에 의해, 뛰어난 특성을 가지는 반도체 장치로 된다.
또, 본 발명은 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 방법으로서, 상기 원료 용액을 무화(霧化)하거나 또는 액적화하여 분무를 생성하는 공정과, 상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 공정과, 상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 공정을 포함하고, 상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는 성막 방법을 제공한다.
이러한 성막 방법에 의하면, 표면의 피트가 억제되어 평활성이 양호한 막을 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 원료 용액이 갈륨을 포함할 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 억제되어 평활성이 양호한 갈륨 함유막을 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 원료 용액이 할로겐을 포함할 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 보다 억제되어 평활성이 보다 양호한 막을 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 열처리의 온도를 T[℃]로 했을 때, ST/Q≥40으로 할 수가 있다.
이에 의해, 더욱 표면의 피트가 억제되어 평활성이 더욱 양호한 막을 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 기판 상에의 상기 분무의 공급을 상기 기판의 연직 상방에 구비된 상기 노즐에 의해 행할 수가 있다.
이에 의해, 더욱 표면의 피트가 억제되어 평활성이 더욱 양호한 막을 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 기판을 상기 노즐의 아래에서 이동시킬 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 적고 평활성이 양호한 막을 대면적으로 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 기판의 성막되는 표면의 면적을 A[㎝2]로 했을 때, S/A≤0.3으로 할 수가 있다.
이에 의해, 더욱 표면의 피트가 적고 평활성이 양호한 막을 대면적으로 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 노즐의 개구면이 직사각형일 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 적고 평활성이 양호한 막을 대면적으로 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 노즐의 개구면의 장축(長軸) 길이를 L[㎝], 상기 기판의 성막되는 표면 내의, 노즐 장축 방향의 최대 길이를 R[㎝]로 했을 때, L/R≥1로 할 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 적고 평활성이 양호한 막을 대면적으로 간편하게 성막할 수가 있다.
이 때에 상기 기판의 면적을 10㎝2 이상으로 할 수가 있다.
이에 의해, 표면의 피트가 적고 평활성이 양호한 막을 대면적으로 성막할 수가 있다.
이상과 같이, 본 발명의 산화물 반도체막에 의하면, 피트가 적고, 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 매우 적합하게 이용할 수가 있는 산화물 반도체막으로 된다.
또, 본 발명의 성막 방법에 의하면, 분무 CVD법에 있어서, 간편한 방법에 의해 표면의 피트가 적고, 평활성이 양호한 막을 성막하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 이용되는 성막 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 이용되는 분무화부의 일례를 설명하는 도이다.
도 3은 본 발명에 이용되는 성막부의 일례를 설명하는 도이다.
도 4는 본 발명에 이용되는 노즐의 일례를 설명하는 도이다.
도 5는 복수의 노즐을 구비한 성막부의 일례를 설명하는 도이다.
도 6은 복수의 개구면을 구비한 노즐의 일례를 설명하는 도이다.
도 7은 본 발명에 이용되는 노즐의 일례를 설명하는 도이다.
도 8은 본 발명에 이용되는 노즐의 일례를 설명하는 도이다.
도 9는 본 발명에 이용되는 기판의 이동 기구의 일례를 설명하는 도이다.
도 10은 노즐의 아래를 왕복 운동하는 이동 기구의 일례를 설명하는 도이다.
도 11은 노즐의 아래를 한 방향으로 이동하는 회전 이동 기구의 일례를 설명하는 도이다.
도 12는 시험예 1의 결과를 나타내는 도이다.
도 13은 시험예 2로 제작한 반도체 장치의 구조를 설명하는 도이다.
도 14는 시험예 2의 결과를 나타내는 도이다.
도 15는 피트(pit)를 나타내는 도이다.
도 16은 본 발명의 산화물 반도체막의 일례를 나타내는 도이다.
위에서 설명한 바와 같이, 피트가 적고, 표면 평활성이 뛰어난 산화물 반도체막을 염가로 제공하는 것, 및 피트가 적고, 표면 평활성이 뛰어난 산화물 반도체막을, 간편, 염가로, 저온 프로세스로 성막하는 산화물 반도체막의 제조 방법을 제공하는 것이 요구되고 있었다.
본 발명자 등은 상기 과제에 대해 열심히 검토를 거듭한 결과, 갈륨을 주성분으로 하는 산화물 반도체막으로서, 당해 산화물 반도체막이 코런덤 구조를 가지는 것이며, 당해 산화물 반도체막의 표면의 피트가 10000개/㎝2 이하인 산화물 반도체막은, 간편하게 또한 염가로 얻을 수가 있는 것이고, 게다가 표면 평활성이 뛰어나고, 반도체 장치에 매우 적합하게 이용할 수가 있게 되는 것을 찾아내어 본 발명을 완성시켰다.
본 발명자 등은 상기 과제에 대해 열심히 검토를 거듭한 결과, 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 방법으로서, 상기 원료 용액을 무화(霧化)하거나 또는 액적화(液滴化)하여 분무(mist)를 생성하는 공정과, 상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 공정과, 상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 공정을 포함하고, 상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는 성막 방법에 따라, 피트가 적고, 평활성이 양호한 막을 성막하는 것이 가능하게 되는 것을 찾아내어 본 발명을 완성시켰다.
이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명하지만 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 설명한다.
[산화물 반도체막]
본 발명과 관련되는 산화물 반도체막은, 갈륨을 주성분으로 하고, 코런덤(corundum) 구조이며, 피트가 10000개/㎝2 이하인 점에 특징을 가지고 있다. 일반적으로 산화물 반도체막은 금속과 산소로 구성되지만, 본 발명과 관련되는 산화물 반도체막에 있어서는, 금속은 갈륨을 주성분으로 하는 것이다. 여기서 말하는 주성분이란, 금속 성분 중에서, 50~100%가 갈륨인 것을 의미한다. 또 갈륨계란, 금속 성분으로서 갈륨을 포함하고 있는 것인 것을 의미한다. 갈륨 이외의 금속 성분으로서는, 예를 들면, 철, 인듐, 알루미늄, 바나듐, 티타늄, 크롬, 로듐, 이리듐, 니켈 및 코발트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속을 포함해도 좋다.
피트는 10000개/㎝2 미만인 것이 바람직하고, 100개/㎝2 이하인 것이 보다 바람직하고, 100개/㎝2 미만인 것이 더욱 바람직하다. 피트의 하한은 특히 한정되지 않지만, 0.01개/㎝2 이상이면 좋다.
산화물 반도체막 중에는, 용도에 따라 불순물을 포함하게 할 수가 있다. 상기 불순물은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 주석, 게르마늄, 규소, 티타늄, 지르코늄, 바나듐 혹은 니오븀 등의 n형 불순물, 또는 동, 은, 주석, 이리듐, 혹은 로듐 등의 p형 불순물 등을 들 수가 있다. 불순물의 농도는, 예를 들면, 약 1.0×1016~1.0×1022/㎝3라도 좋고, 약 1.0×1017/㎝3 이하의 저농도로 해도 좋고, 약 1.0×1020/㎝3 이상의 고농도로 해도 좋다.
여기서, 본 발명에서 말하는 피트(pit)란, 도 15와 같이, 막 표면 상에 형성된 함몰을 나타내고, 광학 현미경, SEM(Scanning Electron Microscope), TEM(Transmission Electron Microscope) 등에 의해 관찰할 수가 있다. 피트의 개구경은 10㎚~10㎛ 정도이며, 깊이는 10㎚~10㎛이다.
피트가 발생하는 이유의 자세한 것은 불명하지만, 분무의 기판에 직교하는 방향의 속도 성분이 크고, 기판 도달 시점에서의 분무의 중량(수분량)이 많은 경우에, 분무가 기판 상에 충돌할 때의 힘의 축적이 커지게 되므로, 국소적으로 과잉량의 원료 성분이 공급되어 분무중의 미반응 성분이나 부반응물이 막에 잔류하는 것이 생각될 수가 있다. 이러한 잔류물이 막 표면에 존재함으로써, 막이 국소적으로 성장하기 어려워지고 있다고 생각된다. 따라서, 후술하는 조건에 의해, 분무의 기판에 직교하는 방향의 속도 성분이 작아지게 되고, 기판 도달 시점에서의 분무의 중량(수분량)이 적게 됨으로써, 피트 형성의 억제가 가능하게 된다고 생각된다.
본 발명과 관련되는 산화물 반도체막에 있어서는, 막 두께는 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 0.05~100㎛라도 좋고, 바람직하게는 0.1~50㎛이며, 보다 바람직하게는 0.5~20㎛이다.
본 발명과 관련되는 산화물 반도체막(180)은, 도 16에 나타내듯이, 기판(181) 상에 성막한다.
또, 기판(181)과 산화물 반도체막(180)의 사이에 다른 층이 개재(介在)해도 상관없다. 다른 층이란, 기판(181) 및 최표층의 산화물 반도체막(180)과 조성이 다른 층이고, 예를 들면, 결정성 산화물막, 절연막, 금속막 등 어느 것이라도 상관없다.
상기 산화물 반도체막의 면적이 10㎝2 이상인 것이 바람직하고, 원형인 경우는 직경이 2인치(50㎜) 이상인 것이 바람직하다. 면적의 상한은 특히 한정되지 않지만, 750㎝2 이하인 것이 좋고, 원형인 경우에는 직경 12인치(300㎜) 이하인 것이 좋다.
본 발명과 관련되는 산화물 반도체막은, 적당하게 구조 설계를 행함으로써, 반도체 장치에 이용할 수가 있다. 예를 들면, 쇼트키 베리어 다이오드(SBD : Schottky Barrier Diode), 금속 반도체 전계 효과 트랜지스터(MESFET : Metal Semiconductor Field Effect Transistor), 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT : High Electron Mobility Transistor), 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET : Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), 정전 유도 트랜지스터(SIT : Static Induction Transistor), 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET : Junction Field Effect Transistor), 절연 게이트형 바이폴러 트랜지스터(IGBT : Insulated Gate Bipolar mode Transistor), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 등 각각의 반도체층을 구성할 수가 있다.
[성막 장치]
도 1에 본 발명과 관련되는 성막 방법에 사용이 가능한 성막 장치(101)의 일례를 나타낸다. 성막 장치(101)는, 원료 용액을 분무화하여 분무(mist)를 발생시키는 분무화부(120)와, 분무를 반송하는 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급부(130)와, 분무를 열처리하여 기판 상에 성막을 행하는 성막부(140)와, 분무화부(120)와 성막부(140)를 접속하고, 캐리어 가스에 의해 분무가 반송되는 반송부(109)를 가진다. 또, 성막 장치(101)는, 성막 장치(101)의 전체 또는 일부를 제어하는 제어부(도시 없음)를 구비하는 것에 의해 그 동작이 제어되어도 좋다.
여기서, 본 발명에서 말하는 분무란, 기체 중에 분산한 액체의 미립자의 총칭을 가리키고, 안개, 액적 등으로 불리는 것도 포함한다.
(분무화부)
분무화부(120)에서는, 원료 용액을 분무화하여 분무를 발생시킨다. 분무화 수단은, 원료 용액을 분무화할 수가 있는 것이면 특히 한정되지 않고, 공지의 분무화 수단이라도 좋지만, 초음파 진동에 의한 분무화 수단을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 안정되게 분무화할 수가 있기 때문이다.
이러한 분무화부(120)의 일례를 도 2에 나타낸다. 예를 들면, 원료 용액(104a)이 수용되는 분무 발생원(104)과, 초음파 진동을 전달 가능한 매체, 예를 들면 물(105a)이 넣어지는 용기(105)와, 용기(105)의 저면에 장착된 초음파 진동자(106)를 포함해도 좋다. 상세하게는, 원료 용액(104a)이 수용되어 있는 용기로 이루어지는 분무 발생원(104)이, 물(105a)이 수용되어 있는 용기(105)에, 지지체(도시하지 않음)를 이용하여 수납되어 있다. 용기(105)의 저부에는, 초음파 진동자(106)가 구비되어 부착되어 있고, 초음파 진동자(106)와 발진기(116)가 접속되어 있다. 그리고, 발진기(116)를 작동시키면, 초음파 진동자(106)가 진동하고, 물(105a)을 통해 분무 발생원(104) 내에 초음파가 전파하고, 원료 용액(104a)이 분무화하도록 구성되어 있다.
(캐리어 가스 공급부)
캐리어 가스 공급부(130)는, 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스원(102a)을 가지고, 캐리어 가스원(102a)으로부터 송출되는 캐리어 가스의 유량을 조절하기 위한 유량 조절 밸브(103a)를 구비하고 있어도 좋다. 또, 필요에 따라서 희석용 캐리어 가스를 공급하는 희석용 캐리어 가스원(102b)이나, 희석용 캐리어 가스원(102b)으로부터 송출되는 희석용 캐리어 가스의 유량을 조절하기 위한 유량 조절 밸브(103b)를 구비할 수도 있다. 또, 캐리어 가스의 공급 개소도 1개소뿐만이 아니라, 2개소 이상이라도 좋다.
(성막부)
성막부(140)에서는, 분무를 가열하여 열처리시켜, 기판(110)의 표면의 일부 또는 전부에 성막을 행한다. 성막부(140)는, 성막부(140)의 일부 또는 전체가 둘러싸져 있어도 좋고, 둘러싸지지 않아도 좋다. 예를 들면, 도 1에 나타내듯이, 성막부(140)의 전체를 둘러싸고, 성막실(107)로 해도 좋다. 성막부(140)에는, 기판(110)이 설치되어 있고, 당해 기판(110)을 가열하기 위한 핫(hot) 플레이트(plate)(108)를 구비할 수가 있다. 핫 플레이트(108)는, 도 1에 나타나듯이, 성막실(107)의 내부에 설치되어 있어도 좋고, 성막실(107)의 외부에 설치되어 있어도 좋다. 또, 이동 스테이지(161a)를 구비할 수가 있다. 상세한 것에 대하여는 후술한다.
또한, 성막부(140)에는, 도 3에 나타내듯이, 당해 기판(110)에 분무를 공급하기 위한 노즐(150)이 구비되어 부착되어 있다. 노즐(150)의 일례를 도 4에 나타낸다. 노즐(150)은, 반송부(109)와 노즐(150)을 접속하는 접속부(151)와 분무를 분출하기 위한 노즐의 개구면(152)을 구비한다. 노즐(150)이 구비되어 부착되는 위치는 특히 한정되지 않는다. 도 3과 같이 기판(110)을 성막실(107)의 하면에 설치하고, 노즐(150)을 기판의 연직 상방에 구비하여 부착하는 등을 행하여, 페이스 업(face up)으로 해도 좋고, 기판(110)을 성막실(107)의 표면에 설치하고, 노즐(150)을 기판의 연직 하방에 구비하여 부착하는 등을 행하여, 페이스 다운(face down)으로 해도 좋다.
노즐의 개수 및 노즐의 개구면의 개수는, 1개 이상이면 특히 한정되지 않는다. 도 5와 같이 복수의 노즐(150a, 150b)을 구비하고 있어도 좋고, 도 6과 같이 노즐(150c)의 개구면이 다수 있어도 좋다.
또, 노즐의 개구면(152)을 포함하는 평면과 기판(110)을 포함하는 평면이 이루는 각도는, 특히 한정되지 않는다. 도 7에 나타내듯이, 특정의 방향으로 분무가 흐르기 쉽게 되도록 경사시킨 노즐의 개구면(152)을 구비한 노즐(150d)을 설치해도 좋고, 도 8과 같이 노즐의 개구면의 일부를 경사시킨 노즐(150e)이 설치되어 있어도 좋지만, 도 4와 같이 기판(110)과 노즐의 개구면이 평행하게 되도록 설치되는 것이 바람직하다. 보다 간편한 구조로, 피트(pit)가 적고, 평활성이 뛰어난 막을 성막할 수가 있기 때문이다.
또, 성막부(140)에는, 후술하는 것 같은 범위에서, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝]를 적당하게 조정할 수가 있는 것 같은 위치 조정 기구(도시하지 않음)가 구비되어 부착되어 있어도 좋다.
또, 노즐(150)을 복수의 부재에 의해 조립하는 구조로 하고, 부재의 크기(size) 조정에 의해, 노즐의 개구면의 면적을 적당하게 조정할 수가 있는 구조로 해도 좋다.
노즐의 개구면(152)의 형상은, 특히 한정되지 않는다. 다각형, 원형, 타원 등이 생각되지만, 바람직하게는 사각형이며, 보다 바람직하게는 직사각형이다.
또, 도 9에 나타내듯이, 성막부(140)에는, 노즐(150)의 하방에서, 기판(110)을 이동시키는 이동 기구(160)를 구비할 수가 있다. 기판을 이동시키는 방향은, 특히 한정되지 않는다. 이동 기구(160a, 160b)를 구비한 성막부(140)를 기판(110)의 연직 상방으로부터 본 도를 도 10 및 도 11에 나타낸다. 도 10에 나타내는 것 같은, 기판(110) 및 핫(hot) 플레이트(plate)(108)가 재치된 이동 스테이지(stage)(161a)를 구비하고, 기판(110) 및 핫 플레이트(108)가 노즐(150)의 아래를 왕복하여 이동하는 방법이나, 도 11에 나타내는 것 같은, 기판(110) 및 핫 플레이트(108)가 재치된 이동 스테이지(161b)에 의해, 기판(110) 및 핫 플레이트(108)가 노즐(150)의 아래를 회전 이동하는 방법이 있다. 또, 이 때에 기판을 자전(自轉)시키는 기구를 구비하고, 기판을 자전시켜도 좋다.
기판의 이동 기구를 설치할 때에는, 기판을 이동시키는 속도나, 이동 범위는 특히 한정되지 않지만, 1개의 기판이 노즐의 아래를 통과하는 횟수가, 1분당 0.1회 이상이 좋고, 0.5회 이상이 바람직하고, 1회 이상이 보다 바람직하다. 횟수가 0.1회 이상이면, 국소적으로 공급되는 가스가 많아지는 부분이 없어지게(즉, 국소적으로 SH/Q가 저하하지 않게) 됨으로써, 피트가 증가하지 않고, 표면의 평활성이 좋은 막으로 된다. 또, 횟수의 상한은 특히 한정되지 않지만, 횟수가 증가하면 관성력에 의해 기판의 고정이 불안정하게 되기 때문에, 120회 이하가 좋고, 60회 이하가 바람직하다.
보다 구체적으로는, 도 10과 같은 이동 기구의 경우, 기판을 이동하는 폭 D[㎜]에 대해, 기판의 이동 속도를 ｖ[㎜/분]으로 하여, ｖ/D가 0.1/분 이상이 좋고, 0.5/분 이상 120/분 이하가 바람직하고, 1~60/분이 보다 바람직하다. D는 특히 한정되지 않고, 기판의 직경 R[㎜] 이상(4인치이면 100㎜ 이상)이 좋고, 상한은 특히 한정되지 않는다. 크게 하면 1개의 노즐당 대량의 기판 상에 성막할 수가 있다. 그러나, 1개의 기판당의 성막 속도가 저하하기 때문에, 1000㎜ 이하로 하여 1개의 노즐당의 성막하는 기판의 매수를 한정하는 것이 생산성이 뛰어나 바람직하다. ｖ는 특히 한정되지 않는다. 10㎜/분 이상 30000㎜/분 이하가 좋고, 30㎜/분 이상 12000㎜/분 이하가 바람직하고, 60㎜/분 이상 6000㎜/분 이하가 보다 바람직하다. 도 11과 같은 회전형의 이동 기구의 경우, 0.1rpm 이상이 좋고, 0.5~120rpm이 바람직하고, 1~60rpm이 보다 바람직하다.
또, 성막부(140)가 둘러싸져 있는 경우에는, 기판(110)에의 분무의 공급에 영향을 미치지 않는 위치에, 배기 가스의 배기구(111)가 설치되어도 좋다. 배기구(111)는, 분무의 공급에 영향을 미치지 않으면, 1개소에 구비되어도 좋고, 2개소 이상에 구비되어도 좋다.
(반송부)
반송부(109)는, 분무화부(120)와 성막부(140)를 접속한다. 반송부(109)를 통해 분무화부(120)의 분무 발생원(104)으로부터 성막부(140)의 노즐(150)로 캐리어 가스에 의해 분무가 반송된다. 반송부(109)는, 예를 들면, 공급관(109a)으로 할 수가 있다. 공급관(109a)으로서는, 예를 들면 석영관이나 수지제의 튜브 등을 사용할 수가 있다.
[성막 방법]
다음에, 본 발명과 관련되는 성막 방법에 대해 설명한다. 본 발명은 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 방법으로서, 상기 원료 용액을 무화하거나 또는 액적화하여 분무를 생성하는 공정과, 상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 공정과, 상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 공정을 포함하고, 상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는 성막 방법이다.
(분무를 생성하는 공정)
우선, 원료 용액(104a)을 무화하거나 또는 액적화하여 분무를 생성한다. 이 공정은 상술과 같은 분무화부(120)를 이용하여 행할 수가 있다. 여기서 원료 용액(수용액)(104a)은, 분무화가 가능한 재료를 포함하고 있으면 특히 한정되지 않고, 무기 재료라도, 유기 재료라도 좋다. 원료 용액에는, 금속 또는 금속 화합물의 용액이 매우 적합하게 이용되고, 갈륨, 철, 인듐, 알루미늄, 바나듐, 티타늄, 크롬, 로듐, 니켈 및 코발트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속을 포함하는 것을 사용할 수가 있다. 이들 중에서 특히 갈륨을 포함하는 것이 바람직하고, 피트가 억제되어 평활성이 양호한 갈륨 함유막을 성막할 수가 있다.
원료 용액은, 상기 금속(화합물)의 용액을 분무화할 수가 있는 것이면 특히 한정되지 않지만, 상기 원료 용액으로서 상기 금속을 착체 또는 염의 형태로, 유기 용매 또는 물에 용해 또는 분산시킨 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 착체의 형태로서는, 예를 들면, 아세틸아세토네이트 착체, 카르보닐 착체, 암민 착체, 히드리드 착체 등을 들 수가 있다. 염의 형태로서는, 예를 들면, 염화금속염, 브롬화금속염, 요오드화금속염 등을 들 수가 있다. 또, 상기 금속을, 브롬화수소산, 염산, 요오드화수소산 등에 용해한 것도 염의 수용액으로서 이용할 수가 있다. 용질 농도는 0.01~1mol/L가 바람직하다. 이들 중에서 특히 할로겐을 포함하는 것이 바람직하고, 피트가 보다 억제되어 평활성이 보다 양호한 막을 성막할 수가 있다.
또, 상기 원료 용액에는, 할로겐화수소산이나 산화제 등의 첨가제를 혼합해도 좋다. 상기 할로겐화수소산으로서는, 예를 들면, 브롬화수소산, 염산, 요오드화수소산 등을 들 수 있지만, 그 중에서도, 브롬화수소산 또는 요오드화수소산이 바람직하다. 상기 산화제로서는, 예를 들면, 과산화수소(H2O2), 과산화나트륨(Na2O2), 과산화바륨(BaO2), 과산화벤조일(C6H5CO)2O2 등의 과산화물, 차아염소산(HClO), 과염소산, 초산, 오존수, 과초산이나 니트로벤젠 등의 유기 과산화물 등을 들 수가 있다.
또한, 상기 원료 용액에는, 불순물이 포함되어 있어도 좋다. 상기 불순물은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 주석, 게르마늄, 규소, 티타늄, 지르코늄, 바나듐 혹은 니오븀 등의 n형 불순물, 또는 동, 은, 주석, 이리듐, 혹은 로듐 등의 p형 불순물 등을 들 수가 있다. 불순물의 농도는, 예를 들면, 약 1.0×10-9~1.0mol/L여도 좋고, 약 1.0×10-7mol/L 이하의 저농도로 해도 좋고, 약 0.01mol/L 이상의 고농도로 해도 좋다.
(분무를 반송하는 공정)
다음에, 생성한 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송한다. 여기서 캐리어 가스의 종류는, 특히 한정되지 않고, 성막물에 따라 적당하게 선택이 가능하다. 예를 들면, 산소, 오존, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스, 또는 수소 가스나 포밍(forming) 가스 등의 환원 가스 등을 들 수가 있다. 또, 캐리어 가스의 종류는 1종류라도, 2종류 이상이라도 좋다. 예를 들면, 제1의 캐리어 가스와 같은 가스를 그 이외의 가스로 희석한(예를 들면, 10배로 희석한) 희석 가스 등을 제2의 캐리어 가스로서 더 이용해도 좋고, 공기를 이용할 수도 있다.
본 발명과 관련되는 캐리어 가스의 유량 Q[L/분]는 캐리어 가스의 총유량(總流量)을 나타낸다. 예를 들면, 캐리어 가스 이외에 희석용 캐리어 가스를 이용하는 경우에는, 캐리어 가스의 유량과 희석용 캐리어 가스의 유량의 총량을 Q로 한다. 또한 Q는, 20℃에 있어서의 측정치로 하고, 그 외의 온도에서 측정한 경우나 다른 종류의 유량(질량 유량 등)을 측정한 경우에는, 기체의 상태 방정식을 이용하여 20℃에 있어서의 체적 유량으로 환산할 수가 있다.
또, 캐리어 가스의 유량(복수 종류의 가스를 이용하는 경우에는 총유량)은 후술의 조건을 만족하는 한 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 직경 4인치(100㎜)의 기판 상에 성막하는 경우에는, 1~80L/분으로 하는 것이 바람직하고, 4~40L/분으로 하는 것이 보다 바람직하다.
(성막을 행하는 공정)
다음에, 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행한다. 여기서 노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분], 상기 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝]로 했을 때, SH/Q가 0.015 이상이면 좋고, 바람직하게는, 0.1 이상 20 이하이다. SH/Q가 0.015 미만이면, 피트가 많아, 표면의 평활성이 나쁜 막으로 된다. 또, 이 때에 노즐의 개구면(152)에 있어서의 기판과 직교하는 방향의 캐리어 가스의 속도는, 0.01m/s 이상 8.0m/s 미만이 좋고, 바람직하게는 0.1m/s 이상 2.5m/s 미만이다.
또, 이 때에 노즐의 개구면(152)의 면적 S는 0.1㎝2 이상 400㎝2 미만이 좋다. 노즐의 개구면(152)과 기판(110) 사이의 최단 거리 H는 0.1㎝ 이상 6.0㎝ 이하가 좋고, 보다 바람직하게는, 0.2㎝ 이상 3.0㎝ 이하이다.
노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 기판의 면적을 A[㎝2]로 했을 때, S/A≤0.3이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.004≤S/A≤0.15이다. S/A≤0.3이면, 피트가 보다 적고, 표면의 평활성이 보다 좋은 막으로 된다. 또, 이 때에 기판의 면적 A는 10㎝2 이상인 것이 바람직하고, 기판이 원형인 경우는 직경 2인치(50㎜) 이상인 것이 바람직하다. 표면의 평활성이 좋은 막을 보다 대면적으로 성막할 수가 있기 때문이다. 또, A의 상한은 특히 한정되지 않는다. 기판의 면적이 클수록 한 번의 성막으로 대면적인 막이 얻어지기 때문에 대량의 제조에 적합하다.
노즐로서 개구면이 직사각형의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 이 때에 노즐의 개구면(152)의 장축 길이를 L[㎝], 기판의 노즐 장축 방향의 최대 길이를 R[㎝]로 했을 때, L/R≥1이 좋다. L/R≥1이면 평활성이 양호한 막을 대면적 기판에 간편하게 성막할 수가 있기 때문이다. 여기서, 장축은 직사각형의 장변이다. L/R의 상한은 특히 한정되지 않지만, L/R이 클수록 기판에 공급되지 않는 분무가 증가하기 때문에, 3 이하로 하는 것이 바람직하다.
열처리는, 가열에 의해 분무가 반응하면 좋고, 반응 조건 등도 특히 한정되지 않는다. 원료나 성막물에 따라 적당하게 설정할 수가 있다. 예를 들면, 가열 온도는 120℃~600℃의 범위이며, 바람직하게는 200℃~600℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 300℃~550℃의 범위로 할 수가 있다. 가열 온도를 T[℃], 노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, ST/Q는 40 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 이상 2000 이하이다. ST/Q≥40이면, 피트가 더욱 적고, 표면의 평활성이 더욱 좋은 막으로 된다.
열처리는, 진공하, 비산소 분위기하, 환원 가스 분위기하, 공기 분위기하 및 산소 분위기하의 어느 분위기하에서 행해져도 좋고, 성막물에 따라 적당하게 설정하면 좋다. 또, 반응 압력은, 대기압하, 가압하 또는 감압하의 어느 조건하에서 행해져도 좋지만, 대기압하의 성막이면, 장치 구성을 간략화할 수가 있으므로 바람직하다.
기판(110)은, 성막 가능하고 막을 지지할 수가 있는 것이면 특히 한정되지 않는다. 상기 기판(110)의 재료도, 특히 한정되지 않고, 공지의 기판을 이용할 수가 있고, 유기 화합물이라도 좋고, 무기 화합물이라도 좋다. 예를 들면, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 불소 수지, 철이나 알루미늄, 스테인리스강, 금 등의 금속, 실리콘, 사파이어, 석영, 유리, 산화갈륨, 니오븀산리튬, 탄탈산리튬 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판의 두께는, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 10~2000㎛이며, 보다 바람직하게는 50~800㎛이다.
성막은 기판 상에 직접 행해도 좋고, 기판 상에 형성된 중간층 상에 적층시켜도 좋다. 중간층은 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 크롬, 철, 갈륨, 로듐, 인듐, 이리듐의 어느 것을 포함하는 산화물을 주성분으로 할 수가 있다. 보다 구체적으로는, Al2O3, Ti2O3, V2O3, Cr2O3, Fe2O3, Ga2O3, Rh2O3, In2O3, Ir2O3이며, 또 상기의 금속 원소로부터 선택되는 2원소를 A, B로 한 경우에(AxB1-x)2O3(0＜x＜1)로 나타내어지는 2원계의 금속 산화물이나, 혹은, 상기의 금속 원소로부터 선택되는 3원소를 A, B, C로 한 경우에(AxByC1-x-y)2O3(0＜x＜1, 0＜y＜1, 0＜x＋y＜1)로 나타내어지는 3원계의 금속 산화물로 할 수가 있다.
본 발명에 있어서는, 성막 후, 어닐(anneal) 처리를 행하여도 좋다. 어닐 처리의 온도는, 특히 한정되지 않지만, 600℃ 이하가 바람직하고, 550℃ 이하가 보다 바람직하다. 막의 결정성을 해치지 않기 때문이다. 어닐 처리의 처리 시간은, 특히 한정되지 않지만, 10초~10시간인 것이 바람직하고, 10초~1시간인 것이 보다 바람직하다.
(박리)
기판(110)을 산화물 반도체막으로부터 박리해도 좋다. 박리 수단은 특히 한정되지 않고, 공지의 수단이라도 좋다. 예를 들면, 기계적 충격을 주어 박리하는 수단, 열을 가하여 열응력을 이용하여 박리하는 수단, 초음파 등의 진동을 가하여 박리하는 수단, 에칭(etching)하여 박리하는 수단, 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off) 등을 들 수가 있다. 상기 박리에 의해, 산화물 반도체막을 자립막으로서 얻을 수가 있다.
(전극)
반도체 장치를 구성하기 위해서 필요한 전극의 형성은, 일반적인 방법을 이용할 수가 있다. 즉, 증착, 스퍼터(sputter), CVD(Chemical Vapor Deposition), 도금 등 이외, 수지 등과 함께 접착시키는 인쇄법 등의 어느 것을 이용해도 상관없다. 전극 재료로서는, Al, Ag, Ti, Pd, Au, Cu, Cr, Fe, W, Ta, Nb, Mn, Mo, Hf, Co, Zr, Sn, Pt, V, Ni, Ir, Zn, In, Nd 등의 금속 이외, 산화주석, 산화아연, 산화인듐, 산화인듐주석(ITO : Indium Tin Oxide), 산화아연인듐(IZO : Indium Zink Oxide) 등의 금속 산화물 도전막, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜(polythiophene) 또는 폴리피롤(polypyrrole) 등의 유기 도전성 화합물의 어느 것을 이용해도 상관없고, 이들의 2종 이상의 합금, 혼합물이라도 상관없다. 전극의 두께는, 1~1000㎚가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~500㎚이다.
[성막 시스템]
다음에, 본 발명과 관련되는 성막 시스템에 대해 설명한다. 본 발명은 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 시스템으로서, 상기 원료 용액을 무화하거나 또는 액적화하여 분무를 생성하는 기구와, 상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 기구와, 상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 기구를 포함하고, 상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는 성막 시스템이다.
(분무를 생성하는 기구)
우선, 원료 용액(104a)를 무화(霧化)하거나 또는 액적화(液滴化)하여 분무를 생성한다. 이 기구는 상술과 같은 분무화부(120)를 이용하여 행할 수가 있다. 여기서 원료 용액(수용액)(104a)은, 분무화가 가능한 재료를 포함하고 있으면 특히 한정되지 않고, 무기 재료라도, 유기 재료라도 좋다. 원료 용액에는, 금속 또는 금속 화합물의 용액이 매우 적합하게 이용되고, 갈륨, 철, 인듐, 알루미늄, 바나듐, 티타늄, 크롬, 로듐, 니켈 및 코발트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속을 포함하는 것을 사용할 수가 있다. 이들 중에서 특히 갈륨을 포함하는 것이 바람직하고, 피트(pit)가 억제되어 평활성이 양호한 갈륨 함유막을 성막할 수가 있다.
원료 용액은, 상기 금속(화합물)의 용액을 분무화할 수가 있는 것이면 특히 한정되지 않지만, 상기 원료 용액으로서 상기 금속을 착체 또는 염의 형태로, 유기 용매 또는 물에 용해 또는 분산시킨 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 착체의 형태로서는, 예를 들면, 아세틸아세토네이트 착체, 카르보닐 착체, 암민 착체, 히드리드 착체 등을 들 수가 있다. 염의 형태로서는, 예를 들면, 염화금속염, 브롬화금속염, 요오드화금속염 등을 들 수가 있다. 또, 상기 금속을, 브롬화수소산, 염산, 요오드화수소산 등에 용해한 것도 염의 수용액으로서 이용할 수가 있다. 용질 농도는 0.01~1mol/L가 바람직하다. 이들 중에서 특히 할로겐을 포함하는 것이 바람직하고, 피트가 보다 억제되어 평활성이 보다 양호한 막을 성막할 수가 있다.
또, 상기 원료 용액에는, 할로겐화수소산이나 산화제 등의 첨가제를 혼합해도 좋다. 상기 할로겐화수소산으로서는, 예를 들면, 브롬화수소산, 염산, 요오드화수소산 등을 들 수 있지만, 그 중에서도, 브롬화수소산 또는 요오드화수소산이 바람직하다. 상기 산화제로서는, 예를 들면, 과산화수소(H2O2), 과산화나트륨(Na2O2), 과산화바륨(BaO2), 과산화벤조일(C6H5CO)2O2 등의 과산화물, 차아염소산(HClO), 과염소산, 초산, 오존수, 과초산이나 니트로벤젠 등의 유기 과산화물 등을 들 수가 있다.
또한, 상기 원료 용액에는, 불순물이 포함되어 있어도 좋다. 상기 불순물은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 주석, 게르마늄, 규소, 티타늄, 지르코늄, 바나듐 혹은 니오븀 등의 n형 불순물, 또는 동, 은, 주석, 이리듐, 혹은 로듐 등의 p형 불순물 등을 들 수가 있다. 불순물의 농도는, 예를 들면, 약 1.0×10-9~1.0mol/L여도 좋고, 약 1.0×10-7mol/L 이하의 저농도로 해도 좋고, 약 0.01mol/L 이상의 고농도로 해도 좋다.
(분무를 반송하는 기구)
다음에, 생성한 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송한다. 이 기구는 상술과 같은 반송부(109)를 이용하여 행할 수가 있다. 여기서 캐리어 가스의 종류는, 특히 한정되지 않고, 성막물에 따라 적당하게 선택이 가능하다. 예를 들면, 산소, 오존, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스, 또는 수소 가스나 포밍(forming) 가스 등의 환원 가스 등을 들 수가 있다. 또, 캐리어 가스의 종류는 1종류라도, 2종류 이상이라도 좋다. 예를 들면, 제1의 캐리어 가스와 같은 가스를 그 이외의 가스로 희석한(예를 들면, 10배로 희석한) 희석 가스 등을 제2의 캐리어 가스로서 더 이용해도 좋고, 공기를 이용할 수도 있다.
본 발명과 관련되는 캐리어 가스의 유량 Q[L/분]는 캐리어 가스의 총유량을 나타낸다. 예를 들면, 캐리어 가스 이외에 희석용 캐리어 가스를 이용하는 경우에는, 캐리어 가스의 유량과 희석용 캐리어 가스의 유량의 총량을 Q로 한다. 또한 Q는, 20℃에 있어서의 측정치로 하고, 그 외의 온도에서 측정한 경우나 다른 종류의 유량(질량 유량 등)을 측정한 경우에는, 기체의 상태 방정식을 이용하여 20℃에 있어서의 체적 유량으로 환산할 수가 있다.
또, 캐리어 가스의 유량(복수 종류의 가스를 이용하는 경우에는 총유량)은 후술의 조건을 만족하는 한 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 직경 4인치(100㎜)의 기판 상에 성막하는 경우에는, 1~80L/분으로 하는 것이 바람직하고, 4~40L/분으로 하는 것이 보다 바람직하다.
(성막을 행하는 기구)
다음에, 성막부(140)에 대해 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행한다. 여기서 노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분], 상기 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝]로 했을 때, SH/Q가 0.015 이상이면 좋고, 바람직하게는, 0.1 이상 20 이하이다. SH/Q가 0.015 미만이면, 피트가 많아, 표면의 평활성이 나쁜 막으로 된다. 또, 이 때에 노즐의 개구면(152)에 있어서의 기판과 직교하는 방향의 캐리어 가스의 속도는, 0.01m/s 이상 8.0m/s 미만이 좋고, 바람직하게는 0.1m/s 이상 2.5m/s 미만이다.
또, 이 때에 노즐의 개구면(152)의 면적 S는 0.1㎝2 이상 400㎝2 미만이 좋다. 노즐의 개구면(152)로 기판(110)간의 최단 거리 H는 0.1㎝ 이상 6.0㎝ 이하가 좋고, 보다 바람직하게는, 0.2㎝ 이상 3.0㎝ 이하이다.
노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 기판의 면적을 A[㎝2]로 했을 때, S/A≤0.3이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.004≤S/A≤0.15이다. S/A≤0.3이면, 피트가 보다 적고, 표면의 평활성이 보다 좋은 막으로 된다. 또, 이 때에 기판의 면적 A는 10㎝2 이상인 것이 바람직하고, 기판이 원형인 경우는 직경 2인치(50㎜) 이상인 것이 바람직하다. 표면의 평활성이 좋은 막을 보다 대면적으로 성막할 수가 있기 때문이다. 또, A의 상한은 특히 한정되지 않는다. 기판의 면적이 클수록 한 번의 성막으로 대면적인 막이 얻어지기 때문에 대량의 제조에 적합하다.
노즐로서 개구면이 직사각형의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 이 때에 노즐의 개구면(152)의 장축 길이를 L[㎝], 기판의 노즐 장축 방향의 최대 길이를 R[㎝]로 했을 때, L/R≥1이 좋다. L/R≥1이면 평활성이 양호한 막을 대면적 기판에 간편하게 성막할 수가 있기 때문이다. 여기서, 장축은 직사각형의 장변이다. L/R의 상한은 특히 한정되지 않지만, L/R가 클수록 기판에 공급되지 않는 분무가 증가하기 때문에, 3 이하로 하는 것이 바람직하다.
열처리는, 가열에 의해 분무가 반응하면 좋고, 반응 조건 등도 특히 한정되지 않는다. 원료나 성막물에 따라 적당하게 설정할 수가 있다. 예를 들면, 가열 온도는 120℃~600℃의 범위이며, 바람직하게는 200℃~600℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 300℃~550℃의 범위로 할 수가 있다. 가열 온도를 T[℃], 노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, ST/Q는 40 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 이상 2000 이하이다. ST/Q≥40이면, 피트가 더욱 적고, 표면의 평활성이 더욱 좋은 막으로 된다.
열처리는, 진공하, 비산소 분위기하, 환원 가스 분위기하, 공기 분위기하 및 산소 분위기하의 어느 분위기하에서 행해져도 좋고, 성막물에 따라 적당하게 설정하면 좋다. 또, 반응 압력은, 대기압하, 가압하 또는 감압하의 어느 조건하에서 행해져도 좋지만, 대기압하의 성막이면, 장치 구성을 간략화할 수가 있으므로 바람직하다.
기판(110)은, 성막 가능하고 막을 지지할 수가 있는 것이면 특히 한정되지 않는다. 상기 기판(110)의 재료도, 특히 한정되지 않고, 공지의 기판을 이용할 수가 있고, 유기 화합물이라도 좋고, 무기 화합물이라도 좋다. 예를 들면, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 불소 수지, 철이나 알루미늄, 스테인리스강, 금 등의 금속, 실리콘, 사파이어, 석영, 유리, 산화갈륨, 니오븀산리튬, 탄탈산리튬 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판의 두께는, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 10~2000㎛이며, 보다 바람직하게는 50~800㎛이다.
성막은 기판 상에 직접 행해도 좋고, 기판 상에 형성된 중간층 상에 적층시켜도 좋다. 중간층은 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 크롬, 철, 갈륨, 로듐, 인듐, 이리듐의 어느 것을 포함하는 산화물을 주성분으로 할 수가 있다. 보다 구체적으로는, Al2O3, Ti2O3, V2O3, Cr2O3, Fe2O3, Ga2O3, Rh2O3, In2O3, Ir2O3이며, 또 상기의 금속 원소로부터 선택되는 2원소를 A, B로 한 경우에(AxB1-x)2O3(0＜x＜1)로 나타내어지는 2원계의 금속 산화물이나, 혹은, 상기의 금속 원소로부터 선택되는 3원소를 A, B, C로 한 경우에 (AxByC1-x-y)2O3(0＜x＜1, 0＜y＜1, 0＜x＋y＜1)로 나타내어지는 3원계의 금속 산화물로 할 수가 있다.
본 발명에 있어서는, 성막 후, 어닐(anneal) 처리를 행하여도 좋다. 어닐 처리의 온도는, 특히 한정되지 않지만, 600℃ 이하가 바람직하고, 550℃ 이하가 보다 바람직하다. 막의 결정성을 해치지 않기 때문이다. 어닐 처리의 처리 시간은, 특히 한정되지 않지만, 10초~10시간인 것이 바람직하고, 10초~1시간인 것이 보다 바람직하다.
(박리)
기판(110)을 산화물 반도체막으로부터 박리해도 좋다. 박리 수단은 특히 한정되지 않고, 공지의 수단이라도 좋다. 예를 들면, 기계적 충격을 주어 박리하는 수단, 열을 가하여 열응력을 이용하여 박리하는 수단, 초음파 등의 진동을 가하여 박리하는 수단, 에칭(etching)하여 박리하는 수단, 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off) 등을 들 수가 있다. 상기 박리에 의해, 산화물 반도체막을 자립막으로서 얻을 수가 있다.
(전극)
반도체 장치를 구성하기 위해서 필요한 전극의 형성은, 일반적인 방법을 이용할 수가 있다. 즉, 증착, 스퍼터(sputter), CVD, 도금 등 이외, 수지 등과 함께 접착시키는 인쇄법 등의 어느 것을 이용해도 상관없다. 전극 재료로서는, Al, Ag, Ti, Pd, Au, Cu, Cr, Fe, W, Ta, Nb, Mn, Mo, Hf, Co, Zr, Sn, Pt, V, Ni, Ir, Zn, In, Nd 등의 금속 이외, 산화주석, 산화아연, 산화인듐, 산화인듐주석(ITO), 산화아연 인듐(IZO) 등의 금속 산화물 도전막, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜(polythiophene) 또는 폴리피롤(polypyrrole)등의 유기 도전성 화합물의 어느 것을 이용해도 상관없고, 이들의 2종 이상의 합금, 혼합물이라도 상관없다. 전극의 두께는, 1~1000㎚가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~500㎚이다.
<실시예>
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 도 1에 나타내는 것 같은 성막 장치를 이용하였다.
0.05mol/L 요오드화갈륨 수용액에 염화주석을 혼합하고, 갈륨에 대한 주석의 원자비가 1 : 0.08로 되도록 수용액을 조제하고, 이것을 원료 용액(104a)으로 하였다. 위에서 설명한 바와 같이 하여 얻은 원료 용액(104a)를 분무 발생원(104) 내에 수용하였다. 이 때의 용액의 온도는 25℃였다.
다음에, 기판(110)으로서 4인치(직경 100㎜)의 c면 사파이어 기판을 성막실(107) 내에서 핫(hot) 플레이트(plate)(108)에 재치하고, 핫 플레이트(108)를 작동시켜 온도를 500℃에 승온(昇溫)하였다.
이어서, 유량 조절 밸브(103a, 103b)를 열어 캐리어 가스원(102a, 102b)으로부터 캐리어 가스로서 질소 가스를 성막실(107) 내에 공급하고, 성막실(107)의 분위기를 캐리어 가스로 충분히 치환함과 아울러, 주된 캐리어 가스의 유량을 12L/분으로 조절하고, 희석용 캐리어 가스의 유량을 12L/분으로 조절하였다.
다음에, 초음파 진동자(106)를 2.4㎒로 진동시켜, 그 진동을, 물(105a)을 통해서 원료 용액(104a)에 전파시키는 것에 의해, 원료 용액(104a)를 분무화하여 분무를 생성하였다.
이 분무를, 캐리어 가스에 의해 공급관(109a), 노즐(150)을 거쳐, 기판(110)에 공급하였다. 노즐(150)로서는, 노즐의 개구면(152)가 직사각형 형상의 노즐을 이용하여 노즐의 개구면(152)의 면적을 S[㎝2], 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분], 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝]로 했을 때, SH/Q=0.5로 되도록 조정하였다. 이 때에 S=6.0, H=2.0, Q=24이다.
그리고, 대기압하, 500℃의 조건에서, 성막실(107) 내에서 분무를 열처리 시켜, 기판(110) 상에 코런덤 구조를 가지는 산화갈륨(α-Ga2O3)의 박막을 형성하였다. 성막 시간은 30분으로 하였다.
열처리 온도 T[℃]로 했을 때, ST/Q=40, 기판의 면적을 A[㎝2]로 했을 때, S/A=0.024, 노즐의 개구면(152)의 장축 길이를 L[㎝], 기판의 노즐 장축 방향의 최대 길이 R[㎝]로 했을 때, L/R=1.2였다. 이 때에 T=500, A=78.5, L=12, R=10이다.
기판은 도 10과 같은 이동 기구에 의해, 기판 및 핫 플레이트를 15㎝/분의 속도로, 1분간에 한 번 노즐의 아래를 통과하도록 왕복 이동시켰다.
이어서, 상기와 같이 하여 얻은 n＋ 반도체막 상에, 2층째로서 염화주석을 포함하지 않는 것 이외 상기와 마찬가지의 원료 용액을 이용하고, 마찬가지의 조건에서 n- 반도체막을 적층하였다.
(실시예 2)
노즐의 개구면의 면적 S를 10.8㎝2, 캐리어 가스의 총유량을 합계 40L/분, 성막 온도 T를 550℃로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.54, ST/Q=149, S/A=0.15였다.
(실시예 3)
캐리어 가스의 총유량을 합계 20L/분, 성막 온도 T를 500℃로 변경한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=1.08, ST/Q=270, S/A=0.15였다.
(실시예 4)
성막 온도 T를 500℃로 변경한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.54, ST/Q=135, S/A=0.15였다.
(실시예 5)
원료 용액의 농도를 0.3mol/L, 노즐의 개구면의 면적 S를 1.2㎝2, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 2.5㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 14L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.21, ST/Q=42. 9, S/A=0.015였다.
(실시예 6)
원료 용액을 0.3mol/L의 브롬화갈륨 수용액으로 하고, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 1.6㎝로 변경한 것 이외는, 실시예 5와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.14, ST/Q=42.9, S/A=0.015였다.
(실시예 7)
6인치(직경 150㎜)의 사파이어 기판을 기판(110)으로서 이용한 것, 노즐의 개구면의 면적 S를 8.5㎝2, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 36L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.047, ST/Q=118, S/A=0.048, L/R=1.1이었다.
(실시예 8)
원료 용액으로서 갈륨아세틸아세토네이트 착체를 1.5체적%의 염산을 포함한 물에 용해시킨 0.05mol/L의 수용액을 이용한 것, 노즐의 개구면의 면적 S를 1.2㎝2, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 10L/분, 성막 온도 T를 450℃로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.024, ST/Q=54, S/A=0.015였다.
(실시예 9)
노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 1.2㎝로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.1, ST/Q=42.9, S/A=0.015였다.
(실시예 10)
노즐의 개구면의 면적 S를 24㎝2, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 80L/분, 성막 온도 T를 550℃로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.06, ST/Q=165, S/A=0.30이었다.
(실시예 11)
노즐의 개구면의 면적 S를 5.0㎝2, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 60L/분, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.017, ST/Q=41.7, S/A=0.064, L/R=1.0이었다.
(실시예 12)
노즐의 개구면의 형상을 직경 4인치(100㎜)의 원형으로 한 것, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝로 변경한 것, 기판을 이동시키지 않았던 것, 캐리어 가스의 유량을 합계 80L/분으로 변경하고, 가열 온도를 550℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.20, ST/Q=540, S/A=1, L/R=1이었다.
(실시예 13)
원료 용액을 0.05mol/L의 브롬화갈륨 수용액으로 하고, 브롬화 중수소산을 체적비로 10%를 첨가시킨 것, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 성막 온도 T를 470℃로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.017, ST/Q=40, S/A=0.015였다.
(실시예 14)
원료 용액을 0.05mol/L의 요오드화갈륨 수용액으로 하고, 노즐의 개구면(152) 내의 점과 기판(110)의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리 H를 0.2㎝, 캐리어 가스의 총유량을 합계 16L/분, 성막 온도 T를 450℃로 변경한 것 이외는, 실시예 6과 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.015, ST/Q=33.8, S/A=0.015였다.
(비교예 1)
캐리어 가스의 총유량을 합계 20L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 14와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.012, ST/Q=27, S/A=0.015였다.
(비교예 2)
캐리어 가스의 총유량을 합계 24L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 14와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.01, ST/Q=22.5, S/A=0.015였다.
(비교예 3)
캐리어 가스의 총유량을 합계 48L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 14와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.005, ST/Q=11.3, S/A=0.015였다.
(비교예 4)
캐리어 가스의 총유량을 합계 60L/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 14와 마찬가지로 성막을 행하였다. 이 때에 SH/Q=0.004, ST/Q=9, S/A=0.015였다.
(시험예 1)
성막 후의 막 표면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 0.01~1㎝2 내에 있는 피트의 수를 카운트(count) 하였다. 피트 개소의 카운트 수를 관찰 면적으로 나눔으로써 산출한 피트의 밀도를 표 1에 나타냈다. 또, SH/Q에 대해, 피트 밀도를 플롯(plot)한 결과를 도 12에 나타낸다.
(시험예 2)
상기와 같이 하여 얻은 반도체막을 이용하여 도 13의 같은 반도체 장치(170)를 제작하였다.
＜쇼트키(Schottky) 전극의 형성＞
n-형 반도체층(171a) 상에, Pt층, Ti층 및 Au층을 각각 전자빔 증착에 의해 적층하고, 쇼트키 전극(172)를 형성하였다.
＜오믹(ohmic) 전극의 형성＞
n＋형 반도체층(171b) 상에, Ti층 및 Au층을 각각 전자빔 증착에 의해 적층하고, 오믹 전극(173)을 형성하였다.
＜평가＞
얻어진 반도체 장치에 대해, 전류 전압 특성을 평가하였다. 역방향의 전류 전압 특성의 측정에 의해, 절연 파괴가 일어나는 전압을 조사하였다. 내압 300V 이상의 반도체 장치를 합격품으로 하고, 합격 물품 종류/반도체 장치 제작 총수 = 수율[%]로서 수율을 산출하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또, 시험예 1로 산출한 피트 밀도에 대해서, 수율을 플롯(plot)한 도를 도 14에 나타낸다.
실시예 1~14과 비교예 1~4의 비교에 의해, 노즐의 개구면의 면적 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 노즐로부터 공급되는 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015인 성막 방법에 따라 성막함으로써, 피트가 억제되어 막의 평활성이 뛰어난 막이 되는 것, 또 내압이 큰 반도체 장치를 뛰어난 수율로 제작할 수가 있는 것을 알았다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 갈륨을 주성분으로 하는 산화물 반도체막으로서,
    상기 산화물 반도체막이 코런덤 구조를 가지는 것이며,
    당해 산화물 반도체막의 표면의 피트가 10000개/㎝2 이하인 것을 특징으로 하는 산화물 반도체막.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 반도체막의 표면의 상기 피트가 100개/㎝2 이하인 것을 특징으로 하는 산화물 반도체막.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 산화물 반도체막의 면적이 10㎝2 이상인 것을 특징으로 하는 산화물 반도체막.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화물 반도체막의 표면의 상기 피트가 개구경 10㎚~10㎛, 깊이 10㎚~10㎛인 것을 특징으로 하는 산화물 반도체막.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재의 산화물 반도체막을 포함하는 것인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  6. 분무화한 원료 용액을 열처리하여 성막을 행하는 성막 방법으로서,
    상기 원료 용액을 무화하거나 또는 액적화하여 분무를 생성하는 공정과,
    상기 분무를 캐리어 가스에 의해 성막부에 반송하는 공정과,
    상기 성막부에 있어서 노즐로부터 상기 분무를 기판 상에 공급하여 상기 기판 상에서 열처리하여 성막을 행하는 공정을 포함하고,
    상기 노즐의 개구면의 면적을 S[㎝2], 상기 개구면 내의 점과 상기 기판의 표면과의 거리 중에서 최장으로 되는 거리를 H[㎝], 상기 노즐로부터 공급되는 상기 캐리어 가스의 유량을 Q[L/분]로 했을 때, SH/Q≥0.015로 하는것을 특징으로 하는 성막 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원료 용액이 갈륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 원료 용액이 할로겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열처리의 온도를 T[℃]로 했을 때, ST/Q≥40으로 하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상에의 상기 분무의 공급을 상기 기판의 연직 상방에 구비된 상기 노즐에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판을 상기 노즐의 아래에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 성막되는 표면의 면적을 A[㎝2]로 했을 때, S/A≤0.3으로 하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐의 개구면이 직사각형인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 노즐의 개구면의 장축 길이를 L[㎝], 상기 기판의 성막되는 표면 내의, 노즐 장축 방향의 최대 길이를 R[㎝]로 했을 때, L/R≥1로 하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  15. 제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 면적을 10㎝2 이상인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
KR1020237030031A 2021-03-12 2022-03-09 산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치 KR20230155442A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-039807 2021-03-12
JP2021039807 2021-03-12
PCT/JP2022/010240 WO2022191230A1 (ja) 2021-03-12 2022-03-09 酸化物半導体膜およびその成膜方法、半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230155442A true KR20230155442A (ko) 2023-11-10

Family

ID=83226793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237030031A KR20230155442A (ko) 2021-03-12 2022-03-09 산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240234138A9 (ko)
EP (1) EP4306676A1 (ko)
JP (1) JPWO2022191230A1 (ko)
KR (1) KR20230155442A (ko)
CN (2) CN217691180U (ko)
TW (2) TWM634737U (ko)
WO (1) WO2022191230A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5397794U (ko) 1977-01-12 1978-08-08
JPH01257337A (ja) 1988-04-06 1989-10-13 Fujitsu Ltd 気相エピタキシャル成長装置
JP2005307238A (ja) 2004-04-19 2005-11-04 Shizuo Fujita 成膜方法及び成膜装置
JP2012046772A (ja) 2010-08-24 2012-03-08 Sharp Corp ミストｃｖｄ装置及びミスト発生方法
JP2014063973A (ja) 2012-08-26 2014-04-10 Kumamoto Univ 酸化亜鉛結晶層の製造方法及び酸化亜鉛結晶層並びにミスト化学気相成長装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5397794B1 (ja) 2013-06-04 2014-01-22 Ｒｏｃａ株式会社 酸化物結晶薄膜の製造方法
JP7301966B2 (ja) * 2019-06-25 2023-07-03 日本碍子株式会社 半導体膜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5397794U (ko) 1977-01-12 1978-08-08
JPH01257337A (ja) 1988-04-06 1989-10-13 Fujitsu Ltd 気相エピタキシャル成長装置
JP2005307238A (ja) 2004-04-19 2005-11-04 Shizuo Fujita 成膜方法及び成膜装置
JP2012046772A (ja) 2010-08-24 2012-03-08 Sharp Corp ミストｃｖｄ装置及びミスト発生方法
JP2014063973A (ja) 2012-08-26 2014-04-10 Kumamoto Univ 酸化亜鉛結晶層の製造方法及び酸化亜鉛結晶層並びにミスト化学気相成長装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN217691180U (zh) 2022-10-28
TW202235664A (zh) 2022-09-16
JPWO2022191230A1 (ko) 2022-09-15
EP4306676A1 (en) 2024-01-17
WO2022191230A1 (ja) 2022-09-15
US20240234138A9 (en) 2024-07-11
TWM634737U (zh) 2022-12-01
CN116964243A (zh) 2023-10-27
US20240136179A1 (en) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6945121B2 (ja) 結晶性半導体膜および半導体装置
JP7391297B2 (ja) エッチング処理方法およびエッチング処理装置
US11984481B2 (en) Laminate, semiconductor device, and method for manufacturing laminate
CN217948254U (zh) 成膜系统及成膜装置
JP7105703B2 (ja) 酸化物半導体膜、積層体及び酸化物半導体膜の製造方法
KR20230155442A (ko) 산화물 반도체막 및 그 성막 방법, 반도체 장치
CN117098879A (zh) 层叠体的制造方法、层叠体的制造装置、层叠体以及半导体装置
JP7409790B2 (ja) 酸化物半導体膜及び半導体装置
KR20240101567A (ko) 성막장치 및 성막방법 그리고 산화물 반도체막 및 적층체
WO2024150674A1 (ja) 結晶性金属酸化物膜とその成膜方法及び原料溶液、積層構造体、半導体装置
KR20240074787A (ko) 성막 장치 및 제조 방법
WO2023047895A1 (ja) 成膜方法、成膜装置及び結晶性酸化物膜
WO2024122463A1 (ja) 結晶性酸化物半導体膜、積層構造体、及び半導体装置
TWI855141B (zh) 層積構造體及層積構造體之製造方法
WO2022230577A1 (ja) 積層構造体、半導体装置及び積層構造体の製造方法
JP7348777B2 (ja) 積層構造体の製造方法及び半導体装置の製造方法
KR20240140918A (ko) 결정성 산화물막, 적층 구조체, 반도체 장치, 및 결정성 산화물막의 제조 방법
JP2021038116A (ja) 積層構造体及び半導体装置並びに積層構造体の製造方法