JP4361321B2 - Thin film manufacturing method by chemical vapor deposition - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化物又は複合酸化物からなる薄膜を化学気相成長法により製造する方法に関し、詳しくは、水蒸気と酸性ガスとの混合ガスを反応性ガスとして使用する化学気相成長法による酸化物又は複合酸化物からなる薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
金属化合物を前駆体として用いた酸化物又は複合酸化物からなる薄膜を製造する化学気相成長（以下、ＣＶＤと記載することもある）法は、ＬＳＩ等の電子部品や光学素子等の光通信部品の薄膜製造プロセスとして応用されている。一般的にＣＶＤ法において前駆体として用いられる金属化合物は、酸化分解温度が高いために、成膜には４００℃以上の高い温度が必要であり、成膜温度の低温化に対応できないという問題を有している。
【０００３】
上記の問題に対し、反応性ガスに水蒸気を用い、前駆体の加水分解反応を利用して低温成膜を行う方法が検討されている。例えば、下記特許文献１には、アルコキシタンタルを前駆体に用い、水蒸気を反応性ガスに用いたＣＶＤ法による酸化タンタル薄膜の製造方法が報告されており、また、下記特許文献２には、β−ジケトン錯体を前駆体に用い、水蒸気、酸素、過酸化水素、過酢酸等の酸素含有ラジカルを反応性ガスとして用いたＣＶＤ法の一種であるAtomic layer deposition（以下、ＡＬＤと記載することもある）法による薄膜の製造が報告されている。
【０００４】
しかし、前駆体にアルコキシドやβ−ジケトン錯体等の加水分解反応の遅い金属化合物を用いる場合には、上記の方法でも十分に良好な薄膜の製造が可能でない場合がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、ＡＬＤ法を含むＣＶＤ法による酸化物又は複合酸化物からなる薄膜の製造方法において、前駆体にアルコキシドやβ−ジケトン錯体等の加水分解反応の遅い金属化合物を用いる場合に良好な薄膜の製造が可能となる薄膜の製造方法を与えることにある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１６３５１９号公報（請求項４、実施例等）
【特許文献２】
特開２００１−３５５０７０号公報（請求項７、１４等）
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、検討を重ねた結果、反応性ガスとして、水と酸とをそれぞれ気化させたガスを使用することにより、上記の問題点を解決し得ることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、ハフニウム化合物を前駆体として使用し、水と酸との混合ガスを反応性ガスとして使用する化学気相成長法による酸化物又は複合酸化物からなる薄膜の製造方法に提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
まず、本発明の薄膜の製造方法において前駆体として用いられるハフニウム化合物について説明する。尚、以下、該ハフニウム化合物を金属化合物、ハフニウム原子を金属原子ともいう。
【００１２】
本発明に係る金属化合物は、上記の金属原子及び上記の金属原子と結合する配位子によって構成され、ＣＶＤ法に使用し得る揮発性を有するものであれば特に制限されることはない。上記の金属原子と結合し金属化合物を構成する配位子としては、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン化物、メタン、エタン、プロパン、２−プロパン、ブタン等のアルカン；モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン等のモノアルキルアミン；ジメチルアミン、ジエチルアミン、エチルメチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ第三ブチルアミン等のジアルキルアミン；トリメチルシリルアミン、トリエチルシリルアミン等のシリルアミン；メタンイミン、エタンイミン、プロパンイミン、２−プロパンイミン、ブタンイミン、２−ブタンイミン、イソブタンイミン、第三ブタンイミン、ペンタンイミン、第三ペンタンイミン等のアルカンイミン；シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、エチルシクロペンタジエン、プロピルシクロペンタジエン、イソプロピルシクロペンタジエン、ブチルシクロペンタジエン、第三ブチルシクロペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン等のシクロペンタジエン類；モノアルコール、ジオール等のアルコール；β−ジケトン；アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ブチル、アセト酢酸−２メトキシエチル等のβ−ケトエステル等が挙げられ、これらのうちの１種類が上記の金属原子に結合していてもよく、２種類以上が結合していてもよい。
【００１３】
本発明の薄膜の製造方法が特に有効であるのは、前駆体として、金属原子に少なくとも１個のアルコール又はβ−ジケトンが配位子として結合した金属化合物を使用する場合であり、通常は、配位し得る最大数が配位した金属化合物が使用される。
【００１４】
上記のアルコール及び／又はβ−ジケトンを配位子とした金属化合物の代表例としては、アルコールを配位子としたものとして下記一般式（Ｉ）又は（II）で表される金属化合物が挙げられ、アルコール及びβ−ジケトンを配位子としたものとして下記一般式（III）又は（IV）で表される金属化合物が挙げられ、β−ジケトンを配位子としたものとして下記一般式（Ｖ）で表される金属化合物が挙げられる。尚、下記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）におけるＭがハフニウム原子であるものが、本発明に係るハフニウム化合物の例である。
【００１５】
【化１】

【００１６】
【化２】

【００１７】
【化３】

【００１８】
上記の一般式（I）〜（III）において、Ｒ¹で表される分岐していてもよく酸素原子で中断されてもよくハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、１−エチルペンチル、シクロヘキシル、１−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、２−エチルヘキシル、トリフルオロメチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロヘキシル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−（２−メトキシエトキシ）エチル、１−メトキシ−１，１−ジメチルメチル、２−メトキシ−１，１−ジメチルエチル、２−エトキシ−１，１−ジメチルエチル、２−プロポキシ−１，１−ジメチルエチル、２−イソプロポキシ−１，１−ジメチルエチル、２−ブトキシ−１，１−ジメチルエチル、２−第二ブトキシ−１，１−ジメチルエチル、２−メトキシ−１，１−ジエチルエチル、２−エトキシ−１，１−ジエチルエチル、２−プロポキシ−１，１−ジエチルエチル、２−イソプロポキシ−１，１−ジエチルエチル、２−ブトキシ−１，１−ジエチルエチル、２−メトキシ−１−エチル−１−メチルエチル、２−プロポキシ−１−エチル−１−メチルエチル、２−（２−メトキシエトキシ）−１，１−ジメチルエチル、２−プロポキシ−１，１−ジエチルエチル、３−メトキシ−１，１−ジメチルプロピル等が挙げられる。
【００１９】
また、上記一般式（III）〜（V）において、Ｒ²及びＲ³で表される分岐していてもよく酸素原子で中断されてもよくハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１〜１２のアルキル基としては、上記Ｒ¹と同様の基が挙げられる。
【００２０】
また、上記一般式（IV）において、Ｒで表される炭素数２〜１８のアルカンジイル基は、グリコールにより与えられる基であり、該グリコールとしては、例えば、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，４−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−ブタンジオール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ペンタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１−メチル−２，４−ペンタンジオール等が挙げられる。
【００２１】
上記の一般式（Ｉ）で表される金属化合物の具体例としては、以下に示す化合物Ｎｏ．１〜２４が挙げられる。以下に示す化合物のうち、化合物Ｎｏ．７、８、９、１７及び１８が本発明に係るハフニウム化合物である。
【００２２】
【化４】

【００２３】
上記の一般式（II）で表される金属化合物の具体例としては、以下に示す化合物Ｎｏ．２５〜６３が挙げられる。以下に示す化合物のうち、化合物Ｎｏ．２８〜４１が本発明に係るハフニウム化合物である。
【００２４】
【化５】

【００２５】
【化６】

【００２６】
上記の一般式（III）で表される金属化合物の具体例としては、以下に示す化合物Ｎｏ．６４〜９３が挙げられる。以下に示す化合物のうち、化合物Ｎｏ．８０、８１が本発明に係るハフニウム化合物である。
【００２７】
【化７】

【００２８】
【化８】

【００２９】
上記の一般式（IV）で表される金属化合物の具体例としては、以下に示す化合物Ｎｏ．９４〜９８（参考化合物）が挙げられる。
【００３０】
【化９】

【００３１】
上記の一般式（Ｖ）で表される金属化合物の具体例としては、以下に示す化合物Ｎｏ．９９〜１１４が挙げられる。以下に示す化合物のうち、化合物Ｎｏ．１０３、１０４が本発明に係るハフニウム化合物である。
【００３２】
【化１０】

【００３３】
本発明の薄膜の製造方法においては、上記の金属化合物をＣＶＤ用原料として用いるが、上記の金属化合物は単独で用いてもよく、二種類以上の混合物で用いてもよく、また、有機溶媒と混合した溶液として用いてもよい。
【００３４】
ＣＶＤ用原料に使用される上記の有機溶媒は、主にＣＶＤ用原料に流動性を与えるために一種類で又は二種類以上混合して使用される。上記の有機溶剤の使用量は、必要な流動性及び良好な操作性を与える範囲から選択され、通常、上記の金属化合物１質量部に対して、１〜１００質量部である。
【００３５】
本発明に係る有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル等の酢酸エステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテルアルコール類；フラン、ピラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル類；アセトン、エチルメチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、ジメチシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類；アセトニトリル、１−シアノプロパン、１−シアノブタン、１−シアノヘキサン、シアノシクロヘキサン、シアノベンゼン、１，３−ジシアノプロパン、１，４−ジシアノブタン、１，６−ジシアノヘキサン、１，４−ジシアノシクロヘキサン、１，４−ジシアノベンゼン等のシアノ基を有する炭化水素類；ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ,Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ,Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、１，１，４，７，７−ペンタメチルジエチレントリアミン、１，１，４，７，１０，１０−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン等の脂肪族ポリアミン類、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ルチジン、ピラジン、ピリミジン、ピロリドン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルフォリン等の窒素含有環状化合物類等が挙げられ、溶質である金属化合物の溶解性、使用温度と沸点及び引火点との関係等によって適宜選択される。
【００３６】
上記の有機溶媒の中で好ましいものは、後述する反応性ガスとして用いられる水及び／又は酸との親和性の大きいもの、特に親水性のものである。このような有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、フラン、ピラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、エチルメチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、１−シアノプロパンが挙げられる。
【００３７】
次に、本発明の薄膜の製造方法において用いられる反応性ガスについて説明する。
【００３８】
本発明の薄膜の製造方法においては、反応性ガスとして水と酸とをそれぞれ気化させたガスを使用し、これらのガスは、反応堆積部に、水と酸との混合ガスとして導入される。水と酸との混合ガスを用いる方法が、供給系も少なくて済み、薄膜製造における操作性も容易になるので好ましい。
水を気化させたガスと酸を気化させたガスとの使用比率（モル基準、前者：後者）は、１：０．００５〜１から選択されるのが好ましい。水と酸との混合ガスを用いる場合は、例えば、酸の種類等にもよるが、酸濃度０．１〜５０質量％程度の水溶液をガス発生源として用いることにより、上記比率で水と酸との混合ガスを供給できる。
【００３９】
本発明に係る反応性ガスに使用される酸としては、ＣＶＤ法における気化供給に適する範囲の揮発性を有する酸であればよく、水と混合したときに水素イオン（オキソニウムイオン）のみを放出するもの、ブレンステッド酸、ルイス酸といずれの定義に当てはまるものでもよいが、水と混合したときに水素イオン（オキソニウムイオン）のみを放出するものが特に有効であり好ましい。
【００４０】
上記の好ましい酸としては、塩酸、臭素酸、硝酸、過塩素酸オキソニウム、メタンスルホン酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
【００４１】
また、本発明の薄膜の製造方法には、反応性ガスとして、上述した水と酸とをそれぞれ気化させたガスに加え、通常用いられる反応性ガスである酸素、一重項酸素、オゾン、二酸化炭素、二酸化窒素、一酸化窒素、過酸化水素等を更に用いてもよい。
【００４２】
次に、本発明の薄膜の製造方法における化学気相成長（ＣＶＤ）法について説明する。
【００４３】
ＣＶＤ法とは、気化させた前駆体である金属化合物と、反応性ガスとを基板上に導入し、前駆体である金属化合物を基板上で分解及び／又は反応させて薄膜を基板上に成長、堆積させる方法を指す。本発明の薄膜の製造方法は、ＣＶＤ用原料の輸送供給方法、堆積方法、製造条件、製造装置等については、特に制限を受けるものではなく、周知一般の条件、方法等を用いることができる。
【００４４】
上記の輸送供給方法としては、ＣＶＤ用原料を原料容器中で加熱及び／又は減圧することにより気化させ、必要に応じて用いられるアルゴン、窒素、ヘリウム等のキャリアガスと共に堆積反応部へと導入する気体輸送法、ＣＶＤ用原料を液体又は溶液の状態で気化室まで輸送し、気化室で加熱及び／又は減圧することにより気化させて、堆積反応部へと導入する液体輸送法がある。
【００４５】
また、上記の堆積方法としては、原料ガス又は原料ガスと反応性ガスとを熱のみにより反応させセラミックスを堆積させる熱ＣＶＤ、熱及びプラズマを使用するプラズマＣＶＤ、熱及び光を使用する光ＣＶＤ、熱、光及びプラズマを使用する光プラズマＣＶＤ、ＣＶＤの堆積反応を素過程に分け、分子レベルで段階的に堆積を行うＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）が挙げられる。
【００４６】
ＡＬＤは、ＣＶＤ用原料及び反応性ガスの堆積部への供給を交互に行い、これを１サイクルとして薄膜の分子層を段階的に堆積させていく方法である。また、各サイクルにおいて、原料ガス又は反応性ガスを供給した後に、不活性ガスによるパージ及び／又は減圧による排気を行い、未反応の原料ガス及び／又は反応性ガスを除去する工程を任意に導入してもよい。ＡＬＤは、他のＣＶＤ法と比較して膜厚が薄く均一で良好な薄膜を得られるという特徴がある。また、その成膜メカニズムから薄膜堆積温度を低く抑えることが可能であり、基体の耐熱性、基体への元素拡散性等に左右されず広い応用が可能である。また、ＡＬＤは、熱、光、プラズマと併用することも可能である。
【００４７】
また、上記の製造条件としては、反応温度（基板温度）、反応圧力、堆積速度等が挙げられる。反応温度については、前駆体である金属化合物が充分に反応する温度である２００℃以上が好ましく、２５０〜６００℃がより好ましい。また、反応圧力は、熱ＣＶＤ又は光ＣＶＤの場合、大気圧〜１０Ｐａが好ましく、プラズマを使用する場合は、１０〜２０００Ｐａが好ましい。また、堆積速度は、ＡＬＤ以外のＣＶＤ法では、原料の供給条件（気化温度、気化圧力）、反応温度、反応圧力によりコントロールすることが出来る。堆積速度は、大きいと得られる薄膜の特性が悪化する場合があり、小さいと生産性に問題を生じる場合があるので、０．１〜１０００ｎｍ／分が好ましく、１〜５００ｎｍ／分がより好ましい。また、ＡＬＤの場合は、所望の膜厚が得られるようにサイクルの回数でコントロールされる。
【００４８】
また、本発明の薄膜の製造方法においては、薄膜層堆積の後に、例えば、より良好な電気特性を得るためにアニール処理を行ってもよく、段差埋め込みが必要な場合には、リフロー工程を設けてもよい。この場合の温度は、通常５００〜１０００℃であり、５５０〜８００℃が好ましい。
【００４９】
本発明の薄膜の製造方法を用いて製造される薄膜を形成する酸化物又は複合酸化物としては、例えば、酸化ハフニウム、ハフニウム−アルミニウム複合酸化物、珪素−ハフニウム複合酸化物等が挙げられる。
【００５０】
上記の薄膜の用途としては、半導体素子の絶縁膜、強誘電体膜、高誘電体膜、導電膜、バリア膜；光通信素子の光導波路、光変調膜、光スイッチ膜、光増幅膜器；レーザ発信器；光ファイバ等が挙げられる。
【００５１】
【実施例】
以下、評価例、実施例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によって何ら制限を受けるものではない。尚、下記実施例１〜３のうち、実施例１が本発明の実施例であり、実施例２及び３は参考例である。
【００５２】
［評価例１］
図１に示す試験装置を用いて、化合物Ｎｏ．１７；２．０ｇとジエチレングリコールジメチルエーテル；２．０ｇとからなる溶液に、系内の温度を３０℃に保ちながら、表１に記載のガス発生源から発生するガスをバブラーで導入した。化合物Ｎｏ．１７の経時変化（残存率；質量％）をガスクロマトグラフィー（カラム：ＯＶ−１７、１ｍ；昇温１０℃／分；導入部２５０℃、検出部３００℃）で測定した。なお、系内に導入されるガスの供給量は、キャリアーであるアルゴンガスにより調節を行い３．５ｍｇ／分にコントロールした。測定結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
［評価例２］
図１に示す試験装置を用いて、化合物Ｎｏ．１７；１．１１ｇと化合物Ｎｏ．２０；０．６３ｇとジエチレングリコールジメチルエーテル；１．９５ｇとからなる溶液に、表２に記載のガス発生源から発生するガスをバブラーで導入した。化合物Ｎｏ．１７及び化合物Ｎｏ．２０の経時変化をガスクロマトグラフィー（カラム：ＯＶ−１７、１ｍ；昇温１０℃／分；導入部２５０℃、検出部３００℃）で測定した。なお、系内に導入されるガスの供給量は、キャリアーであるアルゴンガスにより調節を行い２１．２ｍｇ／分にコントロールした。測定結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】

【００５６】
表１及び表２から明らかなように、アルコールを配位子とする加水分解反応の遅い金属化合物を、水と酸とをそれぞれ気化させたガスと接触させると、水を気化させたガスのみと接触させた場合に比べ、加水分解反応の進行を早めることができ、且つ、複数種の金属化合物を用いた場合には、それぞれの金属化合物の加水分解反応を、同程度の速度で進行させることができる。
【００５７】
［実施例１］
ジエチレングリコールジメチルエーテルを金属ナトリウム線で乾燥した後、アルゴン気流下で、前留分１０質量％及び釜残分１０質量％をカットし、蒸留精製を行い水分量１ｐｐｍ未満の溶媒を得た。この溶媒５００ｍｌに、化合物Ｎｏ．１７を０．０２０ｍｏｌ及び化合物Ｎｏ．２０を０．０１０ｍｏｌアルゴン気流下で配合してＣＶＤ用原料を得た。このＣＶＤ用原料を用いて図２に示すＣＶＤ装置により、以下の条件及び工程で薄膜を製造した。得られた薄膜の膜厚及び膜組成を、蛍光Ｘ線で測定した。測定結果を以下に示す。
【００５８】
（条件）
気化室温度；１７０℃、反応温度（基板温度）；４００℃、反応性ガス；酢酸と水蒸気との混合ガス（２０質量％酢酸水溶液の蒸気）
（工程）
下記▲１▼〜▲４▼からなる一連の工程を１サイクルとして、１００サイクル繰り返し、最後に６００℃で３分間アニール処理を行った。
▲１▼気化させたＣＶＤ用原料の蒸気を導入し、系圧力１００Ｐａで１秒間堆積させる。
▲２▼１０秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
▲３▼反応性ガスを導入し、系圧力１２０Ｐａで１秒間反応させる。
▲４▼１０秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
（結果）
膜厚：２８ｎｍ、組成：Ｈｆ／Ａｌ（モル）＝２．００／１．０４
【００５９】
［実施例２］
テトラヒドロピランを金属ナトリウム線で乾燥した後、アルゴン気流下で、前留分１０質量％及び釜残分１０質量％をカットし、蒸留精製を行い水分量１ｐｐｍ未満の溶媒を得た。この溶媒５００ｍｌに、化合物Ｎｏ．１０９を０．０２０ｍｏｌアルゴン気流下で配合してＣＶＤ用原料を得た。このＣＶＤ用原料を用いて図２に示すＣＶＤ装置により、以下の条件及び工程で薄膜を製造した。得られた薄膜の膜厚を、上記実施例１と同様にして測定した。測定結果を以下に示す。
【００６０】
（条件）
気化室温度；１９０℃、反応温度（基板温度）；４００℃、反応性ガス；塩酸と水蒸気との混合ガス（１５質量％塩酸水溶液の蒸気）
（工程）
下記▲１▼〜▲４▼からなる一連の工程を１サイクルとして、１００サイクル繰り返し、最後に６００℃で３分間アニール処理を行った。
▲１▼気化させたＣＶＤ用原料の蒸気を導入し、系圧力１００Ｐａで１秒間堆積させる。
▲２▼２秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
▲３▼反応性ガスを導入し、系圧力１００Ｐａで１秒間反応させる。
▲４▼２秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
（結果）
膜厚：１５ｎｍ
【００６１】
［実施例３］
化合物Ｎｏ．１１を用いて図２に示すＣＶＤ装置により、以下の条件及び工程で薄膜を製造した。得られた薄膜の膜厚を、上記実施例１と同様にして測定した。測定結果を以下に示す。
【００６２】
（条件）
気化室温度；１５０℃、反応温度（基板温度）；３５０℃、反応性ガス；塩酸と水蒸気との混合ガス（１５質量％塩酸水溶液の蒸気）
（工程）
下記▲１▼〜▲４▼からなる一連の工程を１サイクルとして、１００サイクル繰り返し、最後に５００℃で３分間アニール処理を行った。
▲１▼気化させたＣＶＤ用原料の蒸気を導入し、系圧力１２０Ｐａで１秒間堆積させる。
▲２▼２秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
▲３▼反応性ガスを導入し、系圧力１００Ｐａで１秒間反応させる。
▲４▼２秒間のアルゴンパージにより、未反応原料を除去する。
（結果）
膜厚：４１ｎｍ
【００６３】
上記実施例１〜３において、反応性ガスとして水と酸とをそれぞれ気化させたガスを用いると、前駆体として加水分解反応の遅い金属化合物を用いた場合でも、反応性ガスとして水蒸気のみを用いた従来の製造方法とは異なり、均一で良好な薄膜を、良好な組成制御性で製造可能であることが確認された。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＡＬＤ法を含むＣＶＤ法において、前駆体にアルコキシドやβ−ジケトン錯体等の加水分解反応の遅い金属化合物を用いる場合に適した酸化物薄膜の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、評価例に用いた試験装置を示す概要図である。
【図２】図２は、本発明の薄膜の製造方法に用いられるＣＶＤ装置の一例を示す概要図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a thin film made of an oxide or a complex oxide by chemical vapor deposition, and more specifically, oxidation by chemical vapor deposition using a mixed gas of water vapor and acidic gas as a reactive gas. The present invention relates to a method for producing a thin film made of a material or a complex oxide.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Chemical vapor deposition (hereinafter sometimes referred to as CVD) for producing a thin film made of an oxide or composite oxide using a metal compound as a precursor is used for optical communication such as LSI and other electronic components and optical elements. It is applied as a thin film manufacturing process for parts. In general, a metal compound used as a precursor in the CVD method has a high oxidative decomposition temperature, and therefore, a high temperature of 400 ° C. or higher is necessary for film formation, and it cannot cope with lowering the film formation temperature. Have.
[0003]
In order to solve the above problems, a method of performing low-temperature film formation using water vapor as a reactive gas and utilizing a hydrolysis reaction of a precursor has been studied. For example, Patent Document 1 below reports a method for producing a tantalum oxide thin film by a CVD method using alkoxy tantalum as a precursor and water vapor as a reactive gas. -Atomic layer deposition (hereinafter referred to as ALD) which is a kind of CVD method using diketone complex as a precursor and oxygen-containing radicals such as water vapor, oxygen, hydrogen peroxide and peracetic acid as reactive gas The production of thin films by the method is reported.
[0004]
However, when a metal compound having a slow hydrolysis reaction, such as an alkoxide or β-diketone complex, is used as the precursor, it may not be possible to produce a sufficiently good thin film even by the above method.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to use a metal compound having a slow hydrolysis reaction such as an alkoxide or a β-diketone complex as a precursor in a method for producing a thin film made of an oxide or composite oxide by a CVD method including an ALD method. Another object of the present invention is to provide a method for producing a thin film that can produce a good thin film.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-163519 (Claim 4, Examples, etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-2001-355070 (Claims 7, 14, etc.)
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a gas obtained by vaporizing water and an acid as the reactive gas.
[0008]
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and an oxide or composite oxide by chemical vapor deposition using a hafnium compound as a precursor and a mixed gas of water and acid as a reactive gas. It provides for the manufacturing method of the thin film which consists of.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0010]
First, the hafnium compound used as a precursor in the thin film manufacturing method of the present invention will be described. Hereinafter, the hafnium compound is also referred to as a metal compound, and the hafnium atom is also referred to as a metal atom.
[0012]
The metal compound according to the present invention is not particularly limited as long as it is composed of the above metal atom and a ligand bonded to the above metal atom and has volatility that can be used in the CVD method. Examples of the ligand that forms a metal compound by binding to the above metal atom include halides such as chlorine, bromine, and iodine, alkanes such as methane, ethane, propane, 2-propane, and butane; monomethylamine, monoethylamine, mono Monoalkylamines such as butylamine; Dialkylamines such as dimethylamine, diethylamine, ethylmethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, and ditertbutylamine; Silylamines such as trimethylsilylamine and triethylsilylamine; Methanimine, Ethanimine, Propane Alkaneimines such as imine, 2-propaneimine, butaneimine, 2-butaneimine, isobutaneimine, tertiary butaneimine, pentaneimine, tertiarypentaneimine; cyclopentadiene, methylcyclopenta Cyclopentadiens such as ene, ethylcyclopentadiene, propylcyclopentadiene, isopropylcyclopentadiene, butylcyclopentadiene, tert-butylcyclopentadiene, dimethylcyclopentadiene, pentamethylcyclopentadiene; alcohols such as monoalcohols and diols; β-diketones; Examples include β-ketoesters such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, butyl acetoacetate, and 2-methoxyethyl acetoacetate, one of which may be bonded to the above metal atom, and two or more May be combined.
[0013]
The method for producing a thin film of the present invention is particularly effective when a metal compound in which at least one alcohol or β-diketone is bonded to a metal atom as a ligand is used as a precursor. A metal compound in which the maximum number capable of coordination is coordinated is used.
[0014]
As a typical example of the metal compound having the above alcohol and / or β-diketone as a ligand, a metal compound represented by the following general formula (I) or (II) as an alcohol is used as a ligand. Examples of compounds having alcohol and β-diketone as a ligand include metal compounds represented by the following general formula (III) or (IV). Examples of compounds having β-diketone as a ligand include the following general formula ( The metal compound represented by V) is mentioned . In the following general formulas (I) to (V), M is a hafnium atom, which is an example of the hafnium compound according to the present invention.
[0015]
[Chemical 1]

[0016]
[Chemical formula 2]

[0017]
[Chemical 3]

[0018]
In the above general formulas (I) to (III), the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be branched, may be interrupted by an oxygen atom, or may be substituted by a halogen atom represented by R ¹ Is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, tert-amyl, hexyl, 1-ethylpentyl, cyclohexyl, 1-methylcyclohexyl, heptyl, isoheptyl, tertiary Heptyl, n-octyl, isooctyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl, trifluoromethyl, perfluoropropyl, perfluorohexyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, 2- (2-methoxyethoxy) ) Ethyl, 1-methoxy-1,1-dimethylmethyl, 2-methoxy-1,1- Methylethyl, 2-ethoxy-1,1-dimethylethyl, 2-propoxy-1,1-dimethylethyl, 2-isopropoxy-1,1-dimethylethyl, 2-butoxy-1,1-dimethylethyl, 2- Sec-butoxy-1,1-dimethylethyl, 2-methoxy-1,1-diethylethyl, 2-ethoxy-1,1-diethylethyl, 2-propoxy-1,1-diethylethyl, 2-isopropoxy-1 , 1-diethylethyl, 2-butoxy-1,1-diethylethyl, 2-methoxy-1-ethyl-1-methylethyl, 2-propoxy-1-ethyl-1-methylethyl, 2- (2-methoxyethoxy) ) -1,1-dimethylethyl, 2-propoxy-1,1-diethylethyl, 3-methoxy-1,1-dimethylpropyl and the like.
[0019]
In the above general formulas (III) to (V), they may be branched, represented by R ² and R ³ , interrupted with an oxygen atom, or substituted with a halogen atom. Examples of the alkyl group include the same groups as those described above for R ¹ .
[0020]
In the general formula (IV), the alkanediyl group having 2 to 18 carbon atoms represented by R is a group given by glycol. Examples of the glycol include 1,2-ethanediol, 1, 2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2,4-hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propane Diol, 2,2-diethyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1- And methyl-2,4-pentanediol.
[0021]
Specific examples of metal compounds represented by the above general formula Symbol (I), compounds shown below No. 1-24 are mentioned. Among the compounds shown below, Compound No. 7, 8, 9, 17, and 18 are hafnium compounds according to the present invention.
[0022]
[Formula 4]

[0023]
Specific examples of metal compounds represented by the above general formula Symbol (II), compounds shown below No. 25-63. Among the compounds shown below, Compound No. 28 to 41 are hafnium compounds according to the present invention.
[0024]
[Chemical formula 5]

[0025]
[Chemical 6]

[0026]
Specific examples of metal compounds represented by the above general formula Symbol (III), compounds shown below No. 64-93 are mentioned. Among the compounds shown below, Compound No. 80 and 81 are hafnium compounds according to the present invention.
[0027]
[Chemical 7]

[0028]
[Chemical 8]

[0029]
Specific examples of metal compounds represented by the above general formula SL (IV), the compound shown below No. 94-98 (reference compound) .
[0030]
[Chemical 9]

[0031]
Specific examples of metal compounds represented by the above general formula SL (V), the compound shown below No. 99-114 is mentioned. Among the compounds shown below, Compound No. 103 and 104 are hafnium compounds according to the present invention.
[0032]
Embedded image

[0033]
In the method for producing a thin film of the present invention, the above metal compound is used as a raw material for CVD. However, the above metal compound may be used alone, or may be used in a mixture of two or more kinds, and an organic solvent and It may be used as a mixed solution.
[0034]
The above organic solvents used for the CVD raw material are used singly or in combination of two or more in order to impart flowability to the CVD raw material. The usage-amount of said organic solvent is selected from the range which provides required fluidity | liquidity and favorable operativity, and is 1-100 mass parts normally with respect to 1 mass part of said metal compounds.
[0035]
Examples of the organic solvent according to the present invention include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol and n-butanol; acetates such as ethyl acetate, butyl acetate and methoxyethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ether alcohols such as ethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether; ethers such as furan, pyran, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and dibutyl ether; acetone, ethyl methyl ketone, methyl butyl ketone , Methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, Ketones such as clohexanone and methylcyclohexanone; hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, butylcyclohexane, dimethylcyclohexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene; acetonitrile, 1-cyanopropane, 1- Cyanobutane, 1-cyanohexane, cyanocyclohexane, cyanobenzene, 1,3-dicyanopropane, 1,4-dicyanobutane, 1,6-dicyanohexane, 1,4-dicyanocyclohexane, 1,4-dicyanobenzene, etc. Group-containing hydrocarbons; diethylamine, triethylamine, dibutylamine, tributylamine, ethylenediamine, N, N′-tetramethylethylenediamine, N, N′-tetramethylpropylenediamine Fats such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, 1,1,4,7,7-pentamethyldiethylenetriamine, 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine Of pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, lutidine, pyrazine, pyrimidine, pyrrolidone, imidazolidine, pyrazolidine, piperidine, piperazine, morpholine, etc. It is appropriately selected depending on the relationship between the properties, the use temperature, the boiling point and the flash point.
[0036]
Among the above organic solvents, preferred are those having a high affinity with water and / or acid used as a reactive gas described later, particularly hydrophilic ones. Examples of such organic solvents include methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, furan, pyran, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and ethylene glycol dimethyl ether. , Diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, acetone, ethyl methyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetonitrile, and 1-cyanopropane.
[0037]
Next, the reactive gas used in the manufacturing method of the thin film of this invention is demonstrated.
[0038]
In the production process of a thin film of the present invention, using respectively to vaporize water and acid as the reactive gas a gas, these gases, the reaction deposition unit, Ru is introduced as a mixed gas of water and acid. A method using a mixed gas of water and an acid is preferable because a supply system is small and operability in manufacturing a thin film becomes easy.
The use ratio (molar basis, the former: the latter) of the gas vaporized water and the gas vaporized acid is preferably selected from 1: 0.005 to 1. When using a mixed gas of water and acid, for example, depending on the type of acid, etc., an aqueous solution having an acid concentration of about 0.1 to 50% by mass is used as a gas generation source. And a mixed gas can be supplied.
[0039]
The acid used for the reactive gas according to the present invention may be any acid having a volatility in a range suitable for vaporization supply in the CVD method, and releases only hydrogen ions (oxonium ions) when mixed with water. However, one that releases only hydrogen ions (oxonium ions) when mixed with water is particularly effective and preferable.
[0040]
Examples of the preferable acid include hydrochloric acid, bromic acid, nitric acid, oxonium perchlorate, methanesulfonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, and methacrylic acid.
[0041]
In addition, in the method for producing a thin film of the present invention, as a reactive gas, in addition to the gas obtained by vaporizing water and acid described above, oxygen, singlet oxygen, ozone, carbon dioxide, which are commonly used reactive gases, are used. Nitrogen dioxide, nitric oxide, hydrogen peroxide and the like may be further used.
[0042]
Next, the chemical vapor deposition (CVD) method in the thin film manufacturing method of the present invention will be described.
[0043]
The CVD method introduces a vaporized precursor metal compound and a reactive gas onto a substrate and decomposes and / or reacts the precursor metal compound on the substrate to grow a thin film on the substrate. Refers to the method of deposition. In the method for producing a thin film of the present invention, there are no particular restrictions on the transport and supply method, deposition method, production conditions, production apparatus and the like of CVD raw materials, and well-known general conditions and methods can be used.
[0044]
As the transport and supply method described above, the CVD raw material is vaporized by heating and / or depressurizing in the raw material container, and introduced into the deposition reaction section together with a carrier gas such as argon, nitrogen, and helium used as necessary. There is a gas transport method or a liquid transport method in which a CVD raw material is transported to a vaporization chamber in a liquid or solution state, vaporized by heating and / or decompressing in the vaporization chamber, and introduced into a deposition reaction part.
[0045]
In addition, as the above deposition method, thermal CVD in which raw material gas or raw material gas and reactive gas are reacted only by heat to deposit ceramics, plasma CVD using heat and plasma, photo CVD using heat and light, Examples include optical plasma CVD using heat, light and plasma, and ALD (Atomic Layer Deposition) in which the deposition reaction of CVD is divided into elementary processes and deposition is performed stepwise at the molecular level.
[0046]
ALD is a method of alternately depositing a CVD raw material and a reactive gas to a deposition portion, and depositing a molecular layer of a thin film stepwise by using this as one cycle. In addition, in each cycle, after supplying the source gas or the reactive gas, a process of removing the unreacted source gas and / or reactive gas by purging with an inert gas and / or exhausting with reduced pressure is optionally introduced. May be. ALD is characterized in that a thin film having a small thickness and uniform and good quality can be obtained as compared with other CVD methods. In addition, the thin film deposition temperature can be kept low because of the film formation mechanism, and wide application is possible regardless of the heat resistance of the substrate, the element diffusibility to the substrate, and the like. ALD can also be used in combination with heat, light, and plasma.
[0047]
Moreover, as said manufacturing conditions, reaction temperature (substrate temperature), reaction pressure, a deposition rate, etc. are mentioned. About reaction temperature, 200 degreeC or more which is the temperature which the metal compound which is a precursor fully reacts is preferable, and 250-600 degreeC is more preferable. Further, the reaction pressure is preferably atmospheric pressure to 10 Pa in the case of thermal CVD or photo CVD, and is preferably 10 to 2000 Pa in the case of using plasma. The deposition rate can be controlled by the raw material supply conditions (vaporization temperature, vaporization pressure), reaction temperature, and reaction pressure in CVD methods other than ALD. When the deposition rate is large, the properties of the obtained thin film may be deteriorated. When the deposition rate is small, the productivity may be problematic. Therefore, the deposition rate is preferably 0.1 to 1000 nm / min, and more preferably 1 to 500 nm / min. In the case of ALD, the number of cycles is controlled so as to obtain a desired film thickness.
[0048]
In the method for producing a thin film of the present invention, after the thin film layer is deposited, for example, an annealing treatment may be performed to obtain better electrical characteristics. May be. The temperature in this case is usually 500 to 1000 ° C, preferably 550 to 800 ° C.
[0049]
The oxide or composite oxide to form a thin film produced using the method of manufacturing a thin film of the present invention, for example, acid hafnium, ha Funiumu - aluminum complex oxide, silicofluoride-containing - hafnium composite oxide or the like can be mentioned It is done.
[0050]
Applications of the above thin film include semiconductor device insulating film, ferroelectric film, high dielectric film, conductive film, barrier film; optical communication device optical waveguide, light modulation film, optical switch film, optical amplification film device; Laser transmitter; optical fiber and the like.
[0051]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with evaluation examples and examples. However, the present invention is not limited by the following examples. Of the following Examples 1 to 3, Example 1 is an example of the present invention, and Examples 2 and 3 are reference examples.
[0052]
[Evaluation Example 1]
Using the test apparatus shown in FIG. 17; 2.0 g and diethylene glycol dimethyl ether; 2.0 g, a gas generated from the gas generation source shown in Table 1 was introduced with a bubbler while maintaining the temperature in the system at 30 ° C. Compound No. 17 was measured by gas chromatography (column: OV-17, 1 m; temperature increase: 10 ° C./min; introduction part: 250 ° C., detection part: 300 ° C.). The supply amount of gas introduced into the system was adjusted to 3.5 mg / min by adjusting with argon gas as a carrier. The measurement results are shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]

[0054]
[Evaluation Example 2]
Using the test apparatus shown in FIG. 17; 1.11 g and compound no. 20: Gas generated from the gas generation source shown in Table 2 was introduced into a solution consisting of 0.63 g and diethylene glycol dimethyl ether; 1.95 g by a bubbler. Compound No. 17 and compound no. The change with time of 20 was measured by gas chromatography (column: OV-17, 1 m; temperature increase 10 ° C./min; introduction part 250 ° C., detection part 300 ° C.). The supply amount of gas introduced into the system was adjusted to 21.2 mg / min by adjusting with argon gas as a carrier. The measurement results are shown in Table 2.
[0055]
[Table 2]

[0056]
As is apparent from Tables 1 and 2, when a metal compound having a slow hydrolysis reaction with an alcohol as a ligand is brought into contact with a gas obtained by vaporizing water and an acid, only the gas obtained by vaporizing water is used. Compared to the case of contacting, the progress of the hydrolysis reaction can be accelerated, and when multiple types of metal compounds are used, the hydrolysis reaction of each metal compound should proceed at the same rate. Can do.
[0057]
[Example 1]
After diethylene glycol dimethyl ether was dried with a metal sodium wire, 10% by mass of the previous fraction and 10% by mass of the kettle residue were cut under an argon stream, and purified by distillation to obtain a solvent having a water content of less than 1 ppm. To 500 ml of this solvent, compound No. 17 in 0.020 mol and compound no. 20 was compounded under a 0.010 mol argon stream to obtain a raw material for CVD. Using this CVD raw material, a thin film was produced under the following conditions and steps using the CVD apparatus shown in FIG. The film thickness and film composition of the obtained thin film were measured with fluorescent X-rays. The measurement results are shown below.
[0058]
(conditions)
Evaporation chamber temperature: 170 ° C., reaction temperature (substrate temperature); 400 ° C., reactive gas; mixed gas of acetic acid and water vapor (vapor of 20% by mass acetic acid aqueous solution)
(Process)
A series of steps consisting of the following (1) to (4) was set as one cycle, and 100 cycles were repeated. Finally, annealing treatment was performed at 600 ° C. for 3 minutes.
(1) Vapor of vaporized CVD raw material is introduced and deposited at a system pressure of 100 Pa for 1 second.
(2) Unreacted raw materials are removed by argon purge for 10 seconds.
(3) A reactive gas is introduced and reacted at a system pressure of 120 Pa for 1 second.
(4) Unreacted raw materials are removed by argon purge for 10 seconds.
(result)
Film thickness: 28 nm, composition: Hf / Al (mol) = 2.00 / 1.04
[0059]
[Example 2]
After tetrahydropyran was dried with a metal sodium wire, 10% by mass of the pre-distilled fraction and 10% by mass of the kettle residue were cut under an argon stream, and purified by distillation to obtain a solvent having a water content of less than 1 ppm. To 500 ml of this solvent, compound No. 109 was blended under a 0.020 mol argon stream to obtain a raw material for CVD. Using this CVD raw material, a thin film was produced under the following conditions and steps using the CVD apparatus shown in FIG. The thickness of the obtained thin film was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown below.
[0060]
(conditions)
Vaporization chamber temperature: 190 ° C., reaction temperature (substrate temperature); 400 ° C., reactive gas; mixed gas of hydrochloric acid and water vapor (vapor of 15 mass% hydrochloric acid aqueous solution)
(Process)
A series of steps consisting of the following (1) to (4) was set as one cycle, and 100 cycles were repeated. Finally, annealing treatment was performed at 600 ° C. for 3 minutes.
(1) Vapor of vaporized CVD raw material is introduced and deposited at a system pressure of 100 Pa for 1 second.
(2) Unreacted raw materials are removed by argon purge for 2 seconds.
(3) A reactive gas is introduced and reacted at a system pressure of 100 Pa for 1 second.
(4) The unreacted raw material is removed by argon purge for 2 seconds.
(result)
Film thickness: 15nm
[0061]
[Example 3]
Compound No. A thin film was manufactured by the CVD apparatus shown in FIG. The thickness of the obtained thin film was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown below.
[0062]
(conditions)
Vaporizing chamber temperature: 150 ° C., reaction temperature (substrate temperature); 350 ° C., reactive gas; mixed gas of hydrochloric acid and water vapor (vapor of 15 mass% hydrochloric acid aqueous solution)
(Process)
A series of steps consisting of the following (1) to (4) was set as one cycle, and 100 cycles were repeated. Finally, annealing treatment was performed at 500 ° C. for 3 minutes.
(1) Vaporized vapor of CVD raw material is introduced and deposited at a system pressure of 120 Pa for 1 second.
(2) Unreacted raw materials are removed by argon purge for 2 seconds.
(3) A reactive gas is introduced and reacted at a system pressure of 100 Pa for 1 second.
(4) The unreacted raw material is removed by argon purge for 2 seconds.
(result)
Film thickness: 41nm
[0063]
In Examples 1 to 3, when a gas obtained by vaporizing water and an acid is used as a reactive gas, even when a metal compound having a slow hydrolysis reaction is used as a precursor, only water vapor is used as the reactive gas. Unlike conventional manufacturing methods, it was confirmed that uniform and good thin films can be manufactured with good composition controllability.
[0064]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the CVD method including ALD method, the manufacturing method of an oxide thin film suitable when using a metal compound with a slow hydrolysis reaction, such as an alkoxide and (beta) -diketone complex, as a precursor can be provided. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a test apparatus used in an evaluation example.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a CVD apparatus used in the method for producing a thin film of the present invention.

Claims (2)

ハフニウム化合物を前駆体として使用し、水と酸との混合ガスを反応性ガスとして使用する化学気相成長法による酸化物又は複合酸化物からなる薄膜の製造方法。 A method for producing a thin film comprising an oxide or a composite oxide by chemical vapor deposition using a hafnium compound as a precursor and a mixed gas of water and acid as a reactive gas. 上記ハフニウム化合物が、アルコール及び／又はβ−ジケトンを配位子としたハフニウム化合物である請求項１記載の薄膜の製造方法。The hafnium compound, method of manufacturing a thin film according to claim 1, wherein the alcohol and / or β- diketone hafnium compound as a ligand.

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