JPS61190074A - Ta↓2O↓5膜の形成方法 - Google Patents
Ta↓2O↓5膜の形成方法Info
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- JPS61190074A JPS61190074A JP2880885A JP2880885A JPS61190074A JP S61190074 A JPS61190074 A JP S61190074A JP 2880885 A JP2880885 A JP 2880885A JP 2880885 A JP2880885 A JP 2880885A JP S61190074 A JPS61190074 A JP S61190074A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は半導体装置やセンサー、先導波素子などの機能
素子、その他の素子に使用する酸化物薄膜の形成方法に
関する。
素子、その他の素子に使用する酸化物薄膜の形成方法に
関する。
〈従来技術〉
大容量メモリ用半導体集積回路などではより微細化を図
る目的で容量部にTa205やTt02等の高誘電膜の
導入が進められている。またTa2’OsやTL02膜
は、その光学的性質から光回路素子への応用も検討され
ている。またセンサー等ではSn02 、ZnOなど酸
化物薄膜が用いられている。そのような酸化物薄膜を形
成する場合、例えばTa205の薄膜を形成するのに従
来次の様な方法が用いられれていた。
る目的で容量部にTa205やTt02等の高誘電膜の
導入が進められている。またTa2’OsやTL02膜
は、その光学的性質から光回路素子への応用も検討され
ている。またセンサー等ではSn02 、ZnOなど酸
化物薄膜が用いられている。そのような酸化物薄膜を形
成する場合、例えばTa205の薄膜を形成するのに従
来次の様な方法が用いられれていた。
■スパッター法でTa膜を形成し、その後酸素雰囲気で
熱酸化する。
熱酸化する。
■スパッター法でTa膜を形成し、その後陽極酸化する
。
。
0反応性スパッター法(Arと02の混合ガス)でTa
2Os lIIを形成する。
2Os lIIを形成する。
■RFスパッター法でTa2Os膜を形成する。
■減圧CVD法でTaのアルコキサイドの酸化反応を用
いて形成する。
いて形成する。
しかし、■〜■のようなスパッター法を用いる場合、荷
電粒子による基板への損傷を伴い最終的に得られる素子
特性に劣化を生じる。
電粒子による基板への損傷を伴い最終的に得られる素子
特性に劣化を生じる。
また■の熱酸化では500°C以上の高温を要する。■
の陽極酸化では、電解溶液中で酸化を行うが、この際に
溶液中の負イオンも膜中に取込まれて不純物混入が避け
られない。また厚さ方向に均一な組成を得るのが困難で
あるという欠点がある。
の陽極酸化では、電解溶液中で酸化を行うが、この際に
溶液中の負イオンも膜中に取込まれて不純物混入が避け
られない。また厚さ方向に均一な組成を得るのが困難で
あるという欠点がある。
■の減圧CVO法では420°C以上で良好な膜を形成
できるが、低温(420°C以下)では極端な屈折率低
下(通常で2.0以上であるのが1.5以下となる。)
を招くとともに、450°C以下では成長速度が温度低
下に従って低下することが報告されており、実用的でな
い。さらに■、■の方法で要求される高温工程では基板
に対し、プロセス誘起欠陥の発生、材料間の反応、不純
物の分布の乱れ。
できるが、低温(420°C以下)では極端な屈折率低
下(通常で2.0以上であるのが1.5以下となる。)
を招くとともに、450°C以下では成長速度が温度低
下に従って低下することが報告されており、実用的でな
い。さらに■、■の方法で要求される高温工程では基板
に対し、プロセス誘起欠陥の発生、材料間の反応、不純
物の分布の乱れ。
などの望ましくない結果を与える。
〈目的〉
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、低温において十
分に速い成長速度で、かつ良好な特性を有する酸化物薄
膜の形成方法の提供を目的とする。
分に速い成長速度で、かつ良好な特性を有する酸化物薄
膜の形成方法の提供を目的とする。
く構成〉
本発明の酸化物薄膜の形成方法は、反応室に導入された
金属アルコキサイドガスを有効成分とするガスに対して
紫外光を照射して光励起反応を生ぜしめ、基板表面に金
属酸化物を生成することを特徴とする。
金属アルコキサイドガスを有効成分とするガスに対して
紫外光を照射して光励起反応を生ぜしめ、基板表面に金
属酸化物を生成することを特徴とする。
〈実施例〉
第1図は本発明の実施方法に用いる装置の構成図である
。
。
ヒータ11により恒温に保持される容器1内にメタルア
ルコキサイド(M (OR) x ) 10を封入
し、これをメタルアルコキサイドガス発生に適する温度
に保持する。そしてAr、Nなどの不活性ガスなどのキ
ャリアガス2を容器1内に送り、メタルアルコキサイド
ガスを導入管12を通して反応器4の反応室9内に導入
する。この際適当な希釈ガス3を導入管12に送り込み
、メタルアルコキサイドガスと混合して真空ポンプ8で
排気された反応室9内に供給する。前記反応器4にはヒ
ータ14が内蔵され、反応室9内におかれる基板7を膜
質や膜成長速度の制御の目的で適温に保持する。反応室
9に対して低圧水銀ランプ等のランプ5を基板7の上方
に配置し、該ランプ5から反応器4の合成石英窓6を通
して紫外光を反応室9内に照射する。この紫外光のエネ
ルギーによりメタルアルコキサイドガスが光励起反応な
いし光分解反応を起こし、金属酸化物が基板7上に生成
して1F膜を形成する。なおヒータ13は導入管12の
保温用である。
ルコキサイド(M (OR) x ) 10を封入
し、これをメタルアルコキサイドガス発生に適する温度
に保持する。そしてAr、Nなどの不活性ガスなどのキ
ャリアガス2を容器1内に送り、メタルアルコキサイド
ガスを導入管12を通して反応器4の反応室9内に導入
する。この際適当な希釈ガス3を導入管12に送り込み
、メタルアルコキサイドガスと混合して真空ポンプ8で
排気された反応室9内に供給する。前記反応器4にはヒ
ータ14が内蔵され、反応室9内におかれる基板7を膜
質や膜成長速度の制御の目的で適温に保持する。反応室
9に対して低圧水銀ランプ等のランプ5を基板7の上方
に配置し、該ランプ5から反応器4の合成石英窓6を通
して紫外光を反応室9内に照射する。この紫外光のエネ
ルギーによりメタルアルコキサイドガスが光励起反応な
いし光分解反応を起こし、金属酸化物が基板7上に生成
して1F膜を形成する。なおヒータ13は導入管12の
保温用である。
M記メタルアルコキサイド(M (OR) x )
10として、例えばTa (OCH3) 5 、 T
t (OC2)15 ) 4 。
10として、例えばTa (OCH3) 5 、 T
t (OC2)15 ) 4 。
A I (OC2H5)3.5□ (OCH3) 4等
を用いることができる。メタルアルコキサイドは一般に
揮発性で、多くの場合、室温あるいはわずかな昇温、例
えばTa (OCH3) Sの場合は100°C程度で
膜形成に必要な量のガスが発生する。またメタルアルコ
キサイドは紫外域に特有の光吸収を示し、低圧水銀ラン
プ等で容易に得られる波長域の光エネルギーによって酸
化物に分解される性質を有する。第2図、第3図、第4
図にTa (OCH3) 5 。
を用いることができる。メタルアルコキサイドは一般に
揮発性で、多くの場合、室温あるいはわずかな昇温、例
えばTa (OCH3) Sの場合は100°C程度で
膜形成に必要な量のガスが発生する。またメタルアルコ
キサイドは紫外域に特有の光吸収を示し、低圧水銀ラン
プ等で容易に得られる波長域の光エネルギーによって酸
化物に分解される性質を有する。第2図、第3図、第4
図にTa (OCH3) 5 。
T t (OC2)1 s ) a 、 S t
(OCH3) 4の吸収スペクトルを示す。前記基板7
にはStのような半導体、5j02などの絶縁体、又は
金属を用いることができ、基板の依存性はない。
(OCH3) 4の吸収スペクトルを示す。前記基板7
にはStのような半導体、5j02などの絶縁体、又は
金属を用いることができ、基板の依存性はない。
希釈ガス3はN2のような不活性ガスを用いてもよいが
、化学量論性や反応性の向上を目的として02ガスを使
用してもよい。また希釈をせずに用いることも可能であ
る。
、化学量論性や反応性の向上を目的として02ガスを使
用してもよい。また希釈をせずに用いることも可能であ
る。
本発明の方法を用い、Ta (OCRa ) S −0
2ノ混合ガスでTa2Os膜を形成した場合の生成速度
の温度依存性を第5図に、また屈折率の温度依存性を第
6図に示す。第5図、第6図から明らかなように、膜の
成長速度は光を照射せずに同条件で成長させた場合より
4倍以上速く、また200″C以下で膜形成しても2.
0以上の屈折率を維持している。
2ノ混合ガスでTa2Os膜を形成した場合の生成速度
の温度依存性を第5図に、また屈折率の温度依存性を第
6図に示す。第5図、第6図から明らかなように、膜の
成長速度は光を照射せずに同条件で成長させた場合より
4倍以上速く、また200″C以下で膜形成しても2.
0以上の屈折率を維持している。
本発明の方法を用い、↑t (OC2tl S) 4
−N2の混合ガスでTiO2膜を形成した場合の生成速
度の温度依存性を第7図に示す。第7図から明らかなよ
うに、光照射することにより成長速度が大きく増加して
いる。
−N2の混合ガスでTiO2膜を形成した場合の生成速
度の温度依存性を第7図に示す。第7図から明らかなよ
うに、光照射することにより成長速度が大きく増加して
いる。
く効果〉
本発明は以上の構成よりなり、照射損傷等を基板に与え
ることなく、低温で十分な成長速度をもって、また屈折
率の低下を招くことなく、また酸化物薄膜を順次成長さ
せるので、膜厚方向に均一な組成が得られるなど良好な
酸化物薄膜を形成することができる。
ることなく、低温で十分な成長速度をもって、また屈折
率の低下を招くことなく、また酸化物薄膜を順次成長さ
せるので、膜厚方向に均一な組成が得られるなど良好な
酸化物薄膜を形成することができる。
第1図は本発明の実施方法に用いる装置の構成図、第2
図はTa (OCR3) 5の光吸収スペクトル図、第
3図はTj(OC2H5)4の光吸収スペクトル図、第
4図はSL (OCH3)4の光吸収スペクトル図、第
5図は本発明の方法でTa205膜を形成した場合の生
成速度の温度値速性を示す図、第6図はTa2 o s
Ill’の屈折率の温度依存性を示す図、第7図は本
発明の方法でT602膜を形成した場合の生成速度の温
度値速性を示す図である。 2・・・−キャリアガス 3−希釈ガス 4−・反応器 5− ランプ 6−合成石英窓 7−基板 9・−反応室 10−・−メタルアルコキサイド 第6図 、/、 、xtl)’ (ζ−1
)手続補正書(自船 昭和60年 ?月30日 昭和60年 特許願 第28808号 2、発明の名称 酸化物薄膜の形成方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市阿倍野区長池町22番22号氏名 (
504)シャープ株式会社 代表者 佐伯 旭 住所 東京都東久留米市南沢5−6−4住所 垂井
原人 住所 東京都港区西新橋1−16−7氏名 日本#
I素株式会社 代表者 石澤 夏部 4、代理人
図はTa (OCR3) 5の光吸収スペクトル図、第
3図はTj(OC2H5)4の光吸収スペクトル図、第
4図はSL (OCH3)4の光吸収スペクトル図、第
5図は本発明の方法でTa205膜を形成した場合の生
成速度の温度値速性を示す図、第6図はTa2 o s
Ill’の屈折率の温度依存性を示す図、第7図は本
発明の方法でT602膜を形成した場合の生成速度の温
度値速性を示す図である。 2・・・−キャリアガス 3−希釈ガス 4−・反応器 5− ランプ 6−合成石英窓 7−基板 9・−反応室 10−・−メタルアルコキサイド 第6図 、/、 、xtl)’ (ζ−1
)手続補正書(自船 昭和60年 ?月30日 昭和60年 特許願 第28808号 2、発明の名称 酸化物薄膜の形成方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市阿倍野区長池町22番22号氏名 (
504)シャープ株式会社 代表者 佐伯 旭 住所 東京都東久留米市南沢5−6−4住所 垂井
原人 住所 東京都港区西新橋1−16−7氏名 日本#
I素株式会社 代表者 石澤 夏部 4、代理人
Claims (1)
- 反応室に導入された金属アルコキサイドガスを有効成分
とするガスに対して紫外光を照射して光励起反応を生ぜ
しめ、基板表面に金属酸化物を形成することを特徴とす
る酸化物薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2880885A JPS61190074A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ta↓2O↓5膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2880885A JPS61190074A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ta↓2O↓5膜の形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61190074A true JPS61190074A (ja) | 1986-08-23 |
JPH0420982B2 JPH0420982B2 (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=12258715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2880885A Granted JPS61190074A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ta↓2O↓5膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61190074A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5045348A (en) * | 1987-03-26 | 1991-09-03 | Plessey Overseas Limited | Thin film deposition process |
US5234556A (en) * | 1989-08-18 | 1993-08-10 | Hitachi, Ltd. | Polymeric metal oxide materials and their formation and use |
WO2002100954A1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-19 | Minolta Co., Ltd. | Method for manufacturing substrate with insulating layer and display having the substrate |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5174578A (en) * | 1974-12-25 | 1976-06-28 | Fujitsu Ltd | Zetsuenhimakuno keiseihoho |
JPS6176677A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Applied Material Japan Kk | 気相成長方法 |
JPS6184376A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-28 | Applied Material Japan Kk | 気相成長装置 |
JPS61103539A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Applied Material Japan Kk | 気相成長方法 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2880885A patent/JPS61190074A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5174578A (en) * | 1974-12-25 | 1976-06-28 | Fujitsu Ltd | Zetsuenhimakuno keiseihoho |
JPS6176677A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Applied Material Japan Kk | 気相成長方法 |
JPS6184376A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-28 | Applied Material Japan Kk | 気相成長装置 |
JPS61103539A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Applied Material Japan Kk | 気相成長方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5045348A (en) * | 1987-03-26 | 1991-09-03 | Plessey Overseas Limited | Thin film deposition process |
US5234556A (en) * | 1989-08-18 | 1993-08-10 | Hitachi, Ltd. | Polymeric metal oxide materials and their formation and use |
WO2002100954A1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-19 | Minolta Co., Ltd. | Method for manufacturing substrate with insulating layer and display having the substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0420982B2 (ja) | 1992-04-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
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S533 | Written request for registration of change of name |
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