JPH059738A - 強誘電性セラミツクス薄膜の製造方法 - Google Patents
強誘電性セラミツクス薄膜の製造方法Info
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- JPH059738A JPH059738A JP3156866A JP15686691A JPH059738A JP H059738 A JPH059738 A JP H059738A JP 3156866 A JP3156866 A JP 3156866A JP 15686691 A JP15686691 A JP 15686691A JP H059738 A JPH059738 A JP H059738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全でかつ毒性の低いＰｂソース原料を用い
て、工業上実用的なＣＶＤ法により、強誘電性セラミッ
クスの薄膜を製造することができる方法を提供する。 【構成】 ＰｂＴｉＯ3 、ＰＺＴおよびＰＬＺＴ等の鉛
を含む強誘電性セラミックスの薄膜を化学気相成長法に
より基板上に形成する方法であって、Ｐｂのソース原料
として、Ｐｂのβ−ジケトン錯体を用いる。一例とし
て、Ｐｂのソース原料としてジピバロイルメタナト鉛、
Ｚｒのソース原料として四第３ブトキシジルコニウム、
およびＴｉのソース原料としてテトライソプロポキシチ
タンを用いることができる。なお、図１はこの発明の方
法を実施するためのＣＶＤ装置を示している。
て、工業上実用的なＣＶＤ法により、強誘電性セラミッ
クスの薄膜を製造することができる方法を提供する。 【構成】 ＰｂＴｉＯ3 、ＰＺＴおよびＰＬＺＴ等の鉛
を含む強誘電性セラミックスの薄膜を化学気相成長法に
より基板上に形成する方法であって、Ｐｂのソース原料
として、Ｐｂのβ−ジケトン錯体を用いる。一例とし
て、Ｐｂのソース原料としてジピバロイルメタナト鉛、
Ｚｒのソース原料として四第３ブトキシジルコニウム、
およびＴｉのソース原料としてテトライソプロポキシチ
タンを用いることができる。なお、図１はこの発明の方
法を実施するためのＣＶＤ装置を示している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉛を含む誘電体の薄
膜を形成する方法に関し、特に、チタン酸鉛（ＰｂＴｉ
Ｏ3 ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）およびチタン
酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）のような強誘電性
セラミックスの薄膜を形成する方法に関する。
膜を形成する方法に関し、特に、チタン酸鉛（ＰｂＴｉ
Ｏ3 ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）およびチタン
酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）のような強誘電性
セラミックスの薄膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰｂＴｉＯ3 、ＰＺＴおよびＰＬＺＴの
ような強誘電性セラミックスは、圧電素子、焦電素子お
よび電気光学素子等に利用される。これらの用途は、振
動子、フィルタおよび赤外線センサ等、多岐にわたって
いる。また最近、強誘電性セラミックスは、ＤＲＡＭま
たは不揮発性ＲＡＭのキャパシタを形成するための誘電
材料として注目されてきている。
ような強誘電性セラミックスは、圧電素子、焦電素子お
よび電気光学素子等に利用される。これらの用途は、振
動子、フィルタおよび赤外線センサ等、多岐にわたって
いる。また最近、強誘電性セラミックスは、ＤＲＡＭま
たは不揮発性ＲＡＭのキャパシタを形成するための誘電
材料として注目されてきている。
【０００３】強誘電性セラミックスの電子デバイスへの
応用に当たって、その薄膜を形成する技術が必要不可欠
である。従来、これらの薄膜を形成するために、スパッ
タ法が用いられてきた。しかしながら、この方法は、低
い堆積速度、表面欠陥の生成、および膜における化学量
論的な制御の困難性というような欠点を有している。
応用に当たって、その薄膜を形成する技術が必要不可欠
である。従来、これらの薄膜を形成するために、スパッ
タ法が用いられてきた。しかしながら、この方法は、低
い堆積速度、表面欠陥の生成、および膜における化学量
論的な制御の困難性というような欠点を有している。
【０００４】一方、特開昭５９−４２３９２には、液相
において鉛を含む強誘電性セラミックスの前駆体を形成
する方法が開示されている。この方法では、Ｐｂのソー
ス原料として一般式Ｐｂ（ＯＣＯＲ）2 で示される化合
物が用いられ、ジルコニウムおよびチタンのソース原料
として、ジルコニウムアルコキシドおよびチタンアルコ
キシドがそれぞれ用いられる。これらのソース原料が加
熱とともに混合されると、セラミックスの前駆体が生成
される。前駆体の有機溶媒溶液を基板に塗布した後、加
熱処理することによってセラミックスの薄膜を形成する
ことができる。また、特開平２−６３３５には、ＰＺＴ
の薄膜をゾル−ゲル法を用いて形成する方法が開示され
ている。この方法において、鉛アルコキシドまたは酢酸
鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、
エタノールアミンならびにアルコールから本質的になる
混合物が基板上に塗布され、かつゲル化のために乾燥さ
れる。ゲル化された混合物を焼成することによって、基
板上にＰＺＴの薄膜が形成される。これらの方法は、操
作が簡単な上に、膜の化学量論的制御を可能にする。加
えて、基板に塗布する混合物の濃度および／または混合
物の塗布回数を変えることによって、膜厚を変更するこ
とができる。しかしながら、これらの方法で、比較的薄
い膜（たとえば２０００Å以下の厚み）を形成すること
は困難である。さらに、これらの方法は必ずしも良好な
段差被覆を与えることができず、かつ、しばしば堆積層
に粗い表面をもたらす。
において鉛を含む強誘電性セラミックスの前駆体を形成
する方法が開示されている。この方法では、Ｐｂのソー
ス原料として一般式Ｐｂ（ＯＣＯＲ）2 で示される化合
物が用いられ、ジルコニウムおよびチタンのソース原料
として、ジルコニウムアルコキシドおよびチタンアルコ
キシドがそれぞれ用いられる。これらのソース原料が加
熱とともに混合されると、セラミックスの前駆体が生成
される。前駆体の有機溶媒溶液を基板に塗布した後、加
熱処理することによってセラミックスの薄膜を形成する
ことができる。また、特開平２−６３３５には、ＰＺＴ
の薄膜をゾル−ゲル法を用いて形成する方法が開示され
ている。この方法において、鉛アルコキシドまたは酢酸
鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、
エタノールアミンならびにアルコールから本質的になる
混合物が基板上に塗布され、かつゲル化のために乾燥さ
れる。ゲル化された混合物を焼成することによって、基
板上にＰＺＴの薄膜が形成される。これらの方法は、操
作が簡単な上に、膜の化学量論的制御を可能にする。加
えて、基板に塗布する混合物の濃度および／または混合
物の塗布回数を変えることによって、膜厚を変更するこ
とができる。しかしながら、これらの方法で、比較的薄
い膜（たとえば２０００Å以下の厚み）を形成すること
は困難である。さらに、これらの方法は必ずしも良好な
段差被覆を与えることができず、かつ、しばしば堆積層
に粗い表面をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＣＶＤ法は、上述した
ような欠点を解消するために有望である。たとえば、ソ
ース原料として塩化鉛（ＰｂＣｌ2 ）および塩化チタン
（ＴｉＣｌ4 ）を用いるＣＶＤ法により、白金基板上に
ＰｂＴｉＯ3 薄膜が形成された（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔ．，１９８２ ｐ
ｐ．Ｌ６５５−Ｌ６５６）。図３は、この報告に示され
ているＣＶＤ装置の模式図である。ＰｂＣｌ2 が満たさ
れた石英ボート３１は、炉３２内でガス導入口３７の近
くに載置され、かつ数枚の白金基板３３を保持する他の
石英ボート３５は、石英ボート３１の後方に置かれる。
炉３２内には、ＴｉＣｌ4 が満たされたバブラー３４か
らキャリアＡｒガスとともにＴｉＣｌ4 が供給され、さ
らには酸素ガスが沸騰される水バブラー３６を通じて供
給される。ＴｉＣｌ4 およびＰｂＣｌ2 が酸化された結
果、基板３３上にＰｂＴｉＯ3 膜が堆積される。この方
法は、従来のスパッタ法に比べてより高い堆積速度で、
より平滑な表面を有する膜を形成することができる。し
かしながら、この方法は、５０１℃の高い融点を有する
ＰｂＣｌ2 の気化が困難である上、ＰｂＣｌ2 およびＣ
ｌにより膜が汚染されるという問題を有する。
ような欠点を解消するために有望である。たとえば、ソ
ース原料として塩化鉛（ＰｂＣｌ2 ）および塩化チタン
（ＴｉＣｌ4 ）を用いるＣＶＤ法により、白金基板上に
ＰｂＴｉＯ3 薄膜が形成された（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔ．，１９８２ ｐ
ｐ．Ｌ６５５−Ｌ６５６）。図３は、この報告に示され
ているＣＶＤ装置の模式図である。ＰｂＣｌ2 が満たさ
れた石英ボート３１は、炉３２内でガス導入口３７の近
くに載置され、かつ数枚の白金基板３３を保持する他の
石英ボート３５は、石英ボート３１の後方に置かれる。
炉３２内には、ＴｉＣｌ4 が満たされたバブラー３４か
らキャリアＡｒガスとともにＴｉＣｌ4 が供給され、さ
らには酸素ガスが沸騰される水バブラー３６を通じて供
給される。ＴｉＣｌ4 およびＰｂＣｌ2 が酸化された結
果、基板３３上にＰｂＴｉＯ3 膜が堆積される。この方
法は、従来のスパッタ法に比べてより高い堆積速度で、
より平滑な表面を有する膜を形成することができる。し
かしながら、この方法は、５０１℃の高い融点を有する
ＰｂＣｌ2 の気化が困難である上、ＰｂＣｌ2 およびＣ
ｌにより膜が汚染されるという問題を有する。
【０００６】これに対し、ソース原料として有機金属化
合物を用いたＰｂＴｉＯ3 薄膜の合成が報告された（日
本セラミックス協会学術論文誌９６［６］６８７−９３
（１９８８））。この方法において、Ｐｂのソース原料
にはテトラエチル鉛（以下ＰｂＥｔと略記）が用いら
れ、かつＴｉのソース原料にはイソプロポキシチタン
（以下ｉ−ＰＯＴと略記）が用いられた。図４は、報告
されたＣＶＤ装置の模式図である。バブラー４１および
４２にそれぞれ収容されたｉ−ＰＯＴおよびＰｂＥｔ
は、リボンヒータ４３ａで加熱された配管４３ｂを通じ
て、Ｎ2 キャリアガスによって反応室４７に導かれた。
反応室４７はロータリーポンプ４６によって排気するこ
とができた。原料混合ガスは、ノズル４８から、ヒータ
４５によって加熱された基板４４上に吹付けられた。基
板の温度５００℃〜６００℃において、ＰｂＴｉＯ3 膜
が得られた。また、上記方法と同様に有機金属化学気相
成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いるＰＺＴ薄膜の形成が報
告された（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ．２９，Ｎ
ｏ．４，Ａｐｒｉｌ，１９９０，ｐｐ．７１８−７２
２）。この報告では、上述したＰｂおよびＴｉのソース
原料の他に、ジルコニウムのソース原料として、ジルコ
ニウムテトライソプロポキシド（以下ＰＯＺと略記）ま
たは、ジルコニウムテトラジピバロイルメタン（以下Ｚ
ｒ（ＤＰＭ）4 と略記）が用いられた。ソース原料系と
して、ＰｂＥｔ−ＰＯＺ−ＰＯＴおよびＰｂＥｔ−Ｚｒ
（ＤＰＭ）4 −ＰＯＴの２つの系が試験された。それぞ
れの系において、３つのソース原料は、４０〜１００ｍ
ｌ／ｍｉｎの速度のキャリアガスによって運ばれかつ混
合された。原料混合ガスが５００℃ないし６５０℃に加
熱された基板上に運ばれた結果、ＰＺＴ薄膜が１００な
いし１０００Å／ｍｉｎの堆積速度で生成された。これ
らのＭＯＣＶＤ法は、相対的に薄く、平滑な表面を有す
る膜を、より高い堆積速度で形成することができ、か
つ、膜の化学量論的組成を制御することができる。しか
しながら、これらの方法においてＰｂのソース原料とし
て用いられるＰｂＥｔは、強い毒性を有する。したがっ
て、これらの方法は、特に人体への安全性の見地から工
業上実用的でない。また、ＰＯＺまたＺｒ（ＤＰＭ）4
を昇華させるために１６５〜１７５℃の温度が必要であ
るため、ＣＶＤ装置において原料ソース供給系の構造が
複雑になった。原料ソースを昇華させるための温度は常
温に近ければ近いほどよい。
合物を用いたＰｂＴｉＯ3 薄膜の合成が報告された（日
本セラミックス協会学術論文誌９６［６］６８７−９３
（１９８８））。この方法において、Ｐｂのソース原料
にはテトラエチル鉛（以下ＰｂＥｔと略記）が用いら
れ、かつＴｉのソース原料にはイソプロポキシチタン
（以下ｉ−ＰＯＴと略記）が用いられた。図４は、報告
されたＣＶＤ装置の模式図である。バブラー４１および
４２にそれぞれ収容されたｉ−ＰＯＴおよびＰｂＥｔ
は、リボンヒータ４３ａで加熱された配管４３ｂを通じ
て、Ｎ2 キャリアガスによって反応室４７に導かれた。
反応室４７はロータリーポンプ４６によって排気するこ
とができた。原料混合ガスは、ノズル４８から、ヒータ
４５によって加熱された基板４４上に吹付けられた。基
板の温度５００℃〜６００℃において、ＰｂＴｉＯ3 膜
が得られた。また、上記方法と同様に有機金属化学気相
成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いるＰＺＴ薄膜の形成が報
告された（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ．２９，Ｎ
ｏ．４，Ａｐｒｉｌ，１９９０，ｐｐ．７１８−７２
２）。この報告では、上述したＰｂおよびＴｉのソース
原料の他に、ジルコニウムのソース原料として、ジルコ
ニウムテトライソプロポキシド（以下ＰＯＺと略記）ま
たは、ジルコニウムテトラジピバロイルメタン（以下Ｚ
ｒ（ＤＰＭ）4 と略記）が用いられた。ソース原料系と
して、ＰｂＥｔ−ＰＯＺ−ＰＯＴおよびＰｂＥｔ−Ｚｒ
（ＤＰＭ）4 −ＰＯＴの２つの系が試験された。それぞ
れの系において、３つのソース原料は、４０〜１００ｍ
ｌ／ｍｉｎの速度のキャリアガスによって運ばれかつ混
合された。原料混合ガスが５００℃ないし６５０℃に加
熱された基板上に運ばれた結果、ＰＺＴ薄膜が１００な
いし１０００Å／ｍｉｎの堆積速度で生成された。これ
らのＭＯＣＶＤ法は、相対的に薄く、平滑な表面を有す
る膜を、より高い堆積速度で形成することができ、か
つ、膜の化学量論的組成を制御することができる。しか
しながら、これらの方法においてＰｂのソース原料とし
て用いられるＰｂＥｔは、強い毒性を有する。したがっ
て、これらの方法は、特に人体への安全性の見地から工
業上実用的でない。また、ＰＯＺまたＺｒ（ＤＰＭ）4
を昇華させるために１６５〜１７５℃の温度が必要であ
るため、ＣＶＤ装置において原料ソース供給系の構造が
複雑になった。原料ソースを昇華させるための温度は常
温に近ければ近いほどよい。
【０００７】一方、特公平３−１９２９９には、プラズ
マ気相法による誘電体膜の形成方法が開示されている。
この方法は、常圧で行なわれるＣＶＤ法に比べてより低
い温度で膜の堆積を達成することができる一方、プラズ
マによる素子の損傷および製造装置の複雑さというよう
な欠点を有する。また、この公報には、Ｐｂのソース原
料として、ＰｂまたはＰｂＯ、Ｔｉのソース原料として
ＴｉＣｌ4 を用いたＰｂＴｉＯ3 薄膜の堆積が具体例と
して示されている。しかしながら、この具体例は上に述
べたようにＣｌ汚染の問題を有する。さらに、この公報
には誘電体セラミックスを形成するためのソース原料と
して、他の適切な具体例が示されていない。
マ気相法による誘電体膜の形成方法が開示されている。
この方法は、常圧で行なわれるＣＶＤ法に比べてより低
い温度で膜の堆積を達成することができる一方、プラズ
マによる素子の損傷および製造装置の複雑さというよう
な欠点を有する。また、この公報には、Ｐｂのソース原
料として、ＰｂまたはＰｂＯ、Ｔｉのソース原料として
ＴｉＣｌ4 を用いたＰｂＴｉＯ3 薄膜の堆積が具体例と
して示されている。しかしながら、この具体例は上に述
べたようにＣｌ汚染の問題を有する。さらに、この公報
には誘電体セラミックスを形成するためのソース原料と
して、他の適切な具体例が示されていない。
【０００８】この発明の目的は、安全でかつ毒性の低い
Ｐｂソース原料を使用した工業上実用的なＣＶＤ法によ
り、強誘電性セラミックスの薄膜を製造することができ
る方法を提供することにある。
Ｐｂソース原料を使用した工業上実用的なＣＶＤ法によ
り、強誘電性セラミックスの薄膜を製造することができ
る方法を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、より常温に近い温
度で気化するソース原料が使用されたＣＶＤ法により、
強誘電性セラミックスの薄膜を調製することができる方
法を提供することにある。
度で気化するソース原料が使用されたＣＶＤ法により、
強誘電性セラミックスの薄膜を調製することができる方
法を提供することにある。
【００１０】この発明の他の目的は、良好な段差被覆を
与えることができる強誘電性セラミックスの製造方法を
提供することにある。
与えることができる強誘電性セラミックスの製造方法を
提供することにある。
【００１１】この発明の他の目的は、相対的に薄く、平
滑に表面を有する薄膜を比較的高い堆積速度で形成する
ことができ、かつ膜中のＣｌの汚染なしに、膜の化学量
論的組成を制御できる方法を提供することにある。
滑に表面を有する薄膜を比較的高い堆積速度で形成する
ことができ、かつ膜中のＣｌの汚染なしに、膜の化学量
論的組成を制御できる方法を提供することにある。
【００１２】この発明の他の目的は、比較的簡単な構造
のＣＶＤ装置によって強誘電性セラミックスの薄膜を形
成することができる方法を提供することにある。
のＣＶＤ装置によって強誘電性セラミックスの薄膜を形
成することができる方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らの研究の結
果、Ｐｂソース原料としてＰｂのβ−ジケトン錯体を用
いるＣＶＤ法により、望ましい強誘電性セラミックスの
薄膜がより安全に製造できることが見出された。すなわ
ち、この発明に従う強誘電性セラミックス薄膜の製造方
法は、組成式： Ｐｂx ・Ｌａ1-x ・Ｚｒy ・Ｔｉ1-y・Ｏ3 （式中、０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１） で示される強誘電性セラミックスの薄膜をＣＶＤ法によ
り基板上に形成する方法であって、Ｐｂのソース原料と
して、Ｐｂのβ−ジケトン錯体を用いることを特徴す
る。
果、Ｐｂソース原料としてＰｂのβ−ジケトン錯体を用
いるＣＶＤ法により、望ましい強誘電性セラミックスの
薄膜がより安全に製造できることが見出された。すなわ
ち、この発明に従う強誘電性セラミックス薄膜の製造方
法は、組成式： Ｐｂx ・Ｌａ1-x ・Ｚｒy ・Ｔｉ1-y・Ｏ3 （式中、０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１） で示される強誘電性セラミックスの薄膜をＣＶＤ法によ
り基板上に形成する方法であって、Ｐｂのソース原料と
して、Ｐｂのβ−ジケトン錯体を用いることを特徴す
る。
【００１４】Ｐｂのβ−ジケトン錯体は、構造式：
【００１５】
【化１】
【００１６】で示すことができる化合物を含み得る。Ｐ
ｂのβ−ジケトン錯体の好ましい例として、アセチルア
セトナト鉛（上式中Ｒ1 ＝ＣＨ3、Ｒ2 ＝ＣＨ3 ）、ジ
ピバロイルメタナト鉛（上式中Ｒ1 ＝Ｃ（ＣＨ3 ）3 、
Ｒ2 ＝Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）、ヘプタフルオロブタノイルピ
バロイルメタナト鉛（上式中Ｒ1 ＝Ｃ3 Ｆ7 、Ｒ2 ＝Ｃ
（ＣＨ3 ）3 ）およびヘキサフルオロアセチルアセトナ
ト鉛等を挙げることができる。また、Ｐｂのβ−ジケト
ン錯体の特に好ましい例として、ジピバロイルメタナト
鉛を挙げることができる。
ｂのβ−ジケトン錯体の好ましい例として、アセチルア
セトナト鉛（上式中Ｒ1 ＝ＣＨ3、Ｒ2 ＝ＣＨ3 ）、ジ
ピバロイルメタナト鉛（上式中Ｒ1 ＝Ｃ（ＣＨ3 ）3 、
Ｒ2 ＝Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）、ヘプタフルオロブタノイルピ
バロイルメタナト鉛（上式中Ｒ1 ＝Ｃ3 Ｆ7 、Ｒ2 ＝Ｃ
（ＣＨ3 ）3 ）およびヘキサフルオロアセチルアセトナ
ト鉛等を挙げることができる。また、Ｐｂのβ−ジケト
ン錯体の特に好ましい例として、ジピバロイルメタナト
鉛を挙げることができる。
【００１７】加えて、Ｚｒソース原料として、２５℃、
１ａｔｍで液体のジルコニウムアルコキシド（Ｚｒ（Ｏ
Ｒ）4 ）を用いることができる。ジルコニウムアルコキ
シドは、たとえば、ジルコニウムメトキシド、ジルコニ
ウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシドおよびジル
コニウムブトキシドからなる群から選択することができ
る。ジルコニウムアルコキシドの特に好ましい例とし
て、四第３ブトキシジルコニウムを挙げることができ
る。
１ａｔｍで液体のジルコニウムアルコキシド（Ｚｒ（Ｏ
Ｒ）4 ）を用いることができる。ジルコニウムアルコキ
シドは、たとえば、ジルコニウムメトキシド、ジルコニ
ウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシドおよびジル
コニウムブトキシドからなる群から選択することができ
る。ジルコニウムアルコキシドの特に好ましい例とし
て、四第３ブトキシジルコニウムを挙げることができ
る。
【００１８】さらに、Ｔｉソース原料として、２５℃、
１ａｔｍで液体のチタンアルコキシド（Ｔｉ（ＯＲ）′
4 ）を用いることができる。チタンアルコキシドは、た
とえば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタン
プロポキシドおよびチタンブキシドからなる群から選択
することができる。特に好ましいチタンアルコキシドと
して、テトライソプロポキシチタンを挙げることができ
る。
１ａｔｍで液体のチタンアルコキシド（Ｔｉ（ＯＲ）′
4 ）を用いることができる。チタンアルコキシドは、た
とえば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタン
プロポキシドおよびチタンブキシドからなる群から選択
することができる。特に好ましいチタンアルコキシドと
して、テトライソプロポキシチタンを挙げることができ
る。
【００１９】加えて、ソース原料の酸化剤として酸素お
よびオゾンの少なくともいずれかを用いることができ
る。
よびオゾンの少なくともいずれかを用いることができ
る。
【００２０】この発明に従う強誘電性セラミックス薄膜
の製造方法は、Ｐｂのソース原料ならびにＬａ、Ｚｒお
よびＴｉからなる群から選択された少なくとも１つのソ
ース原料をそれぞれ気化する工程と、気化されたソース
原料を混合する工程と、原料混合ガスを加熱された基板
上に吹付ける工程とを備えることができる。さらに、原
料混合ガスは、酸素およびオゾンの少なくともいずれか
と混合され基板上に吹付けることができる。
の製造方法は、Ｐｂのソース原料ならびにＬａ、Ｚｒお
よびＴｉからなる群から選択された少なくとも１つのソ
ース原料をそれぞれ気化する工程と、気化されたソース
原料を混合する工程と、原料混合ガスを加熱された基板
上に吹付ける工程とを備えることができる。さらに、原
料混合ガスは、酸素およびオゾンの少なくともいずれか
と混合され基板上に吹付けることができる。
【００２１】
【作用】ソース原料として用いられるＰｂのβ−ジケト
ン錯体は、毒性が低いため、その取扱いに伴なう危険性
は低い。Ｐｂのβ−ジケトン錯体は、従来のソース原料
と比べて相対的に低い融点を有する（たとえば、ジピバ
ロイルメタナト鉛の場合、１３１℃）ため、その気化を
相対的に低温で容易に行なうことができる。ＣＶＤ法に
おいて、気化されたＰｂのβ−ジケトン錯体は、ほとん
ど分解されることなく、基板上に到達させることができ
る。このような点から、Ｐｂのβ−ジケトン錯体は工業
上実用的である。また、１ａｔｍ、２５℃で液体のジル
コニウムアルコキシドおよびチタンアルコキシドは、安
全であり、かつ常温により近い温度で気化させることが
できる。これらも工業上実用的である。
ン錯体は、毒性が低いため、その取扱いに伴なう危険性
は低い。Ｐｂのβ−ジケトン錯体は、従来のソース原料
と比べて相対的に低い融点を有する（たとえば、ジピバ
ロイルメタナト鉛の場合、１３１℃）ため、その気化を
相対的に低温で容易に行なうことができる。ＣＶＤ法に
おいて、気化されたＰｂのβ−ジケトン錯体は、ほとん
ど分解されることなく、基板上に到達させることができ
る。このような点から、Ｐｂのβ−ジケトン錯体は工業
上実用的である。また、１ａｔｍ、２５℃で液体のジル
コニウムアルコキシドおよびチタンアルコキシドは、安
全であり、かつ常温により近い温度で気化させることが
できる。これらも工業上実用的である。
【００２２】この発明に従うこれらのソース原料を用い
ることによって比較的低温で高い蒸気圧の原料ガスを基
板に供給することができる。原料ガスの分解は抑制され
る。このため、ＣＶＤ法により、再現性よく、高い堆積
速度で薄膜を形成することができる。また、低温（特に
室温近く）での蒸気圧制御は容易であるため、ＣＶＤ装
置の構造（特に原料供給系）が簡単になる。上記ソース
原料を用いるＣＶＤ法は、相対的に薄く、平滑な表面を
有する膜をより高い堆積速度で形成することができ、か
つ膜の化学量論的組成を制御することができる。そし
て、良好な段差被覆が得られる。
ることによって比較的低温で高い蒸気圧の原料ガスを基
板に供給することができる。原料ガスの分解は抑制され
る。このため、ＣＶＤ法により、再現性よく、高い堆積
速度で薄膜を形成することができる。また、低温（特に
室温近く）での蒸気圧制御は容易であるため、ＣＶＤ装
置の構造（特に原料供給系）が簡単になる。上記ソース
原料を用いるＣＶＤ法は、相対的に薄く、平滑な表面を
有する膜をより高い堆積速度で形成することができ、か
つ膜の化学量論的組成を制御することができる。そし
て、良好な段差被覆が得られる。
【００２３】加えて、酸化剤としてオゾンを用いれば、
その強い酸化力のため、化学反応に必要な温度を下げる
ことができる。したがって、オゾンを用いない場合より
も、より低い温度で基板を保持することができる。この
ことは、使用できる基板材料の範囲を拡大させる。
その強い酸化力のため、化学反応に必要な温度を下げる
ことができる。したがって、オゾンを用いない場合より
も、より低い温度で基板を保持することができる。この
ことは、使用できる基板材料の範囲を拡大させる。
【００２４】
【実施例】この発明に従う第１の実施例について以下に
説明する。図１は、この実施例に用いられるＣＶＤ装置
を模式的に示す。ＣＶＤを行なうための反応室６内で、
基板４がサセプタ２０に取付けられる。反応室６には、
基板を加熱するための赤外線ヒータ５が設けられる。反
応室６は、ロータリーポンプ７ａおよびメカニカルブー
スタポンプ７ｂを備える真空ポンプにより排気すること
ができる。また、反応室６は、バルブ１０ｊおよびガス
流量制御装置１１ｃを有する配管系を介して酸素または
オゾンの供給装置と接続される。さらに反応室６は、配
管系を介してソース原料を収容するためのタンク１、２
および３と接続される。Ｐｂソース原料を収容するため
のタンク１には、バルブ１０ｃおよびガス流量制御装置
１１ａを有する配管系を介してＮ2 供給装置８ａが接続
される。タンク１は、バルブ１０ａを有する配管系を介
して反応室６のノズル１８に接続される。Ｎ2 を供給す
る配管系とＰｂソース原料を供給する配管系の間には、
バルブ１０ｂを有するバイパスが設けられる。同様に、
Ｚｒソース原料を収容するためのタンク２は、バルブ１
０ｆおよびガス流量制御装置１１ｂを介してＮ2 供給装
置８ｂに接続され、かつバルブ１０ｄを介してノズル１
８に接続される。バルブ１０ｅを有するバイパスも上述
と同様に設けられる。さらに、Ｔｉソース原料を収容す
るためのタンク３は、バルブ１０ｉおよびガス流量制御
装置１１ｄを介してＮ2 供給装置８ｃに接続され、か
つ、バルブ１０ｇを介してノズル１８に接続される。バ
ルブ１０ｈを有するバイパスも上述と同様に設けられ
る。タンク１、２および３からそれぞれ延びる配管系は
ノズル１８に到るまでに合流している。、また、原料を
供給するための配管系は、リボンヒータ１９によって加
熱することができる。
説明する。図１は、この実施例に用いられるＣＶＤ装置
を模式的に示す。ＣＶＤを行なうための反応室６内で、
基板４がサセプタ２０に取付けられる。反応室６には、
基板を加熱するための赤外線ヒータ５が設けられる。反
応室６は、ロータリーポンプ７ａおよびメカニカルブー
スタポンプ７ｂを備える真空ポンプにより排気すること
ができる。また、反応室６は、バルブ１０ｊおよびガス
流量制御装置１１ｃを有する配管系を介して酸素または
オゾンの供給装置と接続される。さらに反応室６は、配
管系を介してソース原料を収容するためのタンク１、２
および３と接続される。Ｐｂソース原料を収容するため
のタンク１には、バルブ１０ｃおよびガス流量制御装置
１１ａを有する配管系を介してＮ2 供給装置８ａが接続
される。タンク１は、バルブ１０ａを有する配管系を介
して反応室６のノズル１８に接続される。Ｎ2 を供給す
る配管系とＰｂソース原料を供給する配管系の間には、
バルブ１０ｂを有するバイパスが設けられる。同様に、
Ｚｒソース原料を収容するためのタンク２は、バルブ１
０ｆおよびガス流量制御装置１１ｂを介してＮ2 供給装
置８ｂに接続され、かつバルブ１０ｄを介してノズル１
８に接続される。バルブ１０ｅを有するバイパスも上述
と同様に設けられる。さらに、Ｔｉソース原料を収容す
るためのタンク３は、バルブ１０ｉおよびガス流量制御
装置１１ｄを介してＮ2 供給装置８ｃに接続され、か
つ、バルブ１０ｇを介してノズル１８に接続される。バ
ルブ１０ｈを有するバイパスも上述と同様に設けられ
る。タンク１、２および３からそれぞれ延びる配管系は
ノズル１８に到るまでに合流している。、また、原料を
供給するための配管系は、リボンヒータ１９によって加
熱することができる。
【００２５】上記ＣＶＤ装置を用いてＰＺＴ薄膜を以下
のようにして形成する。反応室６内には、白金製の基板
４が配置される。タンク１内には、純度９９．５％以上
のジピバロイルメタナト鉛が収容され、１２０℃〜１５
０℃の温度に保持される。また、タンク２内には、純度
９９．９９％の四第３ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
−ｔ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ）が収容され、かつ３０℃〜５０℃
の温度に保持される。タンク３内には、純度９９．９９
９％のテトライソプロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ
3 Ｈ7 ）4 ）が収容され、３０℃〜５０℃の温度に保持
される。なお、これらのソース原料は市販品として入手
することができる。反応室６内の圧力は、真空ポンプ７
ａにより１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで下げられる。基板４
は、赤外線ヒータ５によって６００〜７００℃の温度に
まで加熱される。バルブ１０ｃ、１０ｆおよび１０ｉを
開いて、タンク１、２および３にＮ2 供給装置８ａ〜ｃ
（Ｎ2 ボンベ）から、それぞれＮ2 ガスを導入する。こ
のとき、バルブ１０ａ、１０ｄおよび１０ｇを開くこと
により、各タンク内の原料ソースは気化され、かつＮ2
キャリアガスで反応室６に運ばれる。同時に、酸素ガス
（半導体グレードのもの）または、オゾンガス（オゾン
濃度５０〜９５ｇ／Ｎｍ3 ）が、バルブ１０ｊを介して
反応室６に供給される。キャリアＮ2 ガスの流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ａ、１１ｂおよび１１ｄによって、５
０〜１５０ｓｃｃｍ、典型的には１００ｓｃｃｍに調節
される。酸素ガスおよびオゾンを含む気体の流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ｃによって、５００〜１０００ｓｃｃ
ｍ、典型的には６００〜８００ｓｃｃｍに調節される。
また、リボンヒータ１９により原料供給系は、５０〜２
００℃に保持される。３つのソース原料ガスは、反応室
６に到るまでに混合される。混合物はノズル１８を介し
て６００℃〜７００℃に加熱された基板４に吹付けられ
る。原料混合ガスは、反応室６内で酸素またはオゾンと
混合され、かつ酸化される。その結果、５０〜２００Å
／ｍｉｎの堆積速度でＰＺＴ薄膜が基板上に形成され
る。なお、堆積中の反応室６の真空度は０．５〜３Ｔｏ
ｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒである。膜厚は堆積時
間を変えることによって調整することができる。
のようにして形成する。反応室６内には、白金製の基板
４が配置される。タンク１内には、純度９９．５％以上
のジピバロイルメタナト鉛が収容され、１２０℃〜１５
０℃の温度に保持される。また、タンク２内には、純度
９９．９９％の四第３ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
−ｔ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ）が収容され、かつ３０℃〜５０℃
の温度に保持される。タンク３内には、純度９９．９９
９％のテトライソプロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ
3 Ｈ7 ）4 ）が収容され、３０℃〜５０℃の温度に保持
される。なお、これらのソース原料は市販品として入手
することができる。反応室６内の圧力は、真空ポンプ７
ａにより１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで下げられる。基板４
は、赤外線ヒータ５によって６００〜７００℃の温度に
まで加熱される。バルブ１０ｃ、１０ｆおよび１０ｉを
開いて、タンク１、２および３にＮ2 供給装置８ａ〜ｃ
（Ｎ2 ボンベ）から、それぞれＮ2 ガスを導入する。こ
のとき、バルブ１０ａ、１０ｄおよび１０ｇを開くこと
により、各タンク内の原料ソースは気化され、かつＮ2
キャリアガスで反応室６に運ばれる。同時に、酸素ガス
（半導体グレードのもの）または、オゾンガス（オゾン
濃度５０〜９５ｇ／Ｎｍ3 ）が、バルブ１０ｊを介して
反応室６に供給される。キャリアＮ2 ガスの流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ａ、１１ｂおよび１１ｄによって、５
０〜１５０ｓｃｃｍ、典型的には１００ｓｃｃｍに調節
される。酸素ガスおよびオゾンを含む気体の流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ｃによって、５００〜１０００ｓｃｃ
ｍ、典型的には６００〜８００ｓｃｃｍに調節される。
また、リボンヒータ１９により原料供給系は、５０〜２
００℃に保持される。３つのソース原料ガスは、反応室
６に到るまでに混合される。混合物はノズル１８を介し
て６００℃〜７００℃に加熱された基板４に吹付けられ
る。原料混合ガスは、反応室６内で酸素またはオゾンと
混合され、かつ酸化される。その結果、５０〜２００Å
／ｍｉｎの堆積速度でＰＺＴ薄膜が基板上に形成され
る。なお、堆積中の反応室６の真空度は０．５〜３Ｔｏ
ｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒである。膜厚は堆積時
間を変えることによって調整することができる。
【００２６】以下に第２の実施例について説明する。図
２に示すＣＶＤ装置には、第１の実施例のＣＶＤ装置に
Ｌａの供給系がさらに付加えられている。Ｌａソース原
料を供給するためのタンク１４は、バルブ１０ｋを有す
る配管系を介して反応室６のノズル１８に接続され、か
つバルブ１０ｍおよびガス流量制御装置１１ｅを有する
配管系を介してＮ2 供給装置８ｄと接続される。他の原
料供給系と同様に、バルブ１０ｌを有するバイパスが設
けられている。図２に示す装置の他の部分は、図１に示
す装置と同じである。タンク１４には、トリジピバロイ
ルメタナトランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3 ）が収容され、
１７５℃〜１８０℃の温度に保持される。その他のタン
クには第１の実施例と同じ原料が収容され、同じ温度で
保持される。第１の実施例と同様にして、流量５０〜１
５０ｓｃｃｍ、典型的には１００ｓｃｃｍのキャリアＮ
2 ガスがＰｂ、Ｚｒ、ＴｉおよびＬａのソース原料にそ
れぞれ吹込まれる。またリボンヒータ１９により原料供
給系は５０〜２００℃に保持される。ソース原料は気化
されかつ反応室６に到るまでに混合される。第１の実施
例と同様に、混合原料ガスがＯ2 ガスまたはオゾンと混
合されて６００℃〜７００℃に加熱された基板に吹付け
られる。その結果、５０〜２００Å／ｍｉｎの堆積速度
でＰＬＺＴの薄膜が基板上に形成される。堆積中の真空
度は０．５〜３Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒで
ある。膜厚は堆積時間を変えることによって調整するこ
とができる。
２に示すＣＶＤ装置には、第１の実施例のＣＶＤ装置に
Ｌａの供給系がさらに付加えられている。Ｌａソース原
料を供給するためのタンク１４は、バルブ１０ｋを有す
る配管系を介して反応室６のノズル１８に接続され、か
つバルブ１０ｍおよびガス流量制御装置１１ｅを有する
配管系を介してＮ2 供給装置８ｄと接続される。他の原
料供給系と同様に、バルブ１０ｌを有するバイパスが設
けられている。図２に示す装置の他の部分は、図１に示
す装置と同じである。タンク１４には、トリジピバロイ
ルメタナトランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3 ）が収容され、
１７５℃〜１８０℃の温度に保持される。その他のタン
クには第１の実施例と同じ原料が収容され、同じ温度で
保持される。第１の実施例と同様にして、流量５０〜１
５０ｓｃｃｍ、典型的には１００ｓｃｃｍのキャリアＮ
2 ガスがＰｂ、Ｚｒ、ＴｉおよびＬａのソース原料にそ
れぞれ吹込まれる。またリボンヒータ１９により原料供
給系は５０〜２００℃に保持される。ソース原料は気化
されかつ反応室６に到るまでに混合される。第１の実施
例と同様に、混合原料ガスがＯ2 ガスまたはオゾンと混
合されて６００℃〜７００℃に加熱された基板に吹付け
られる。その結果、５０〜２００Å／ｍｉｎの堆積速度
でＰＬＺＴの薄膜が基板上に形成される。堆積中の真空
度は０．５〜３Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒで
ある。膜厚は堆積時間を変えることによって調整するこ
とができる。
【００２７】以上ＰＺＴおよびＰＬＺＴの形成について
説明したが、Ｐｂのβ−ジケトン錯体（たとえば、ジピ
バロイルメタナト鉛）およびチタンアルコキシド（たと
えば、テトライソプロポキシチタン）で、上述と同様に
してＰｂＴｉＯ3 薄膜を容易に形成することができる。
また、基板として白金以外に、Ｓｉ、Ｍｇｏおよび窒化
チタン等を使用することができる。
説明したが、Ｐｂのβ−ジケトン錯体（たとえば、ジピ
バロイルメタナト鉛）およびチタンアルコキシド（たと
えば、テトライソプロポキシチタン）で、上述と同様に
してＰｂＴｉＯ3 薄膜を容易に形成することができる。
また、基板として白金以外に、Ｓｉ、Ｍｇｏおよび窒化
チタン等を使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】この発明は、ＣＶＤ法において、Ｐｂソ
ース原料として安全で毒性の低いＰｂのβ−ジケトン錯
体を用いる。したがって、この発明によれば、安全でか
つ工業上実用的なＣＶＤ法により、強誘電性セラミック
ス薄膜を形成することができる。さらに、この発明はＺ
ｒおよびＴｉのソース原料として常温に近い温度で気化
するアルコキシドを採用する。この発明によれば、比較
的低い温度で高い蒸気圧の原料ガスを分解させることな
く基板に供給することができる。このため、ＣＶＤ法に
より、再現性よく、高い堆積速度で薄膜を形成すること
ができる。また、特に室温近くでのソース原料の蒸気圧
制御は容易であるため、ＣＶＤ装置の構造（特に原料供
給系）が簡単になる。この発明に従うＣＶＤ法は、相対
的に薄く、平滑な表面を有する膜をより高い堆積速度で
形成することができ、かつ膜の化学量論的組成を制御す
ることができる。得られる段差被覆も良好である。。加
えて、酸化剤としてオゾンを用いれば、その強い酸化力
のため、化学反応に必要な温度を下げることができる。
したがって、オゾンを用いない場合よりも、より低い温
度で基板を保持することができる。このことは、使用で
きる基板材料の範囲を拡大させる。
ース原料として安全で毒性の低いＰｂのβ−ジケトン錯
体を用いる。したがって、この発明によれば、安全でか
つ工業上実用的なＣＶＤ法により、強誘電性セラミック
ス薄膜を形成することができる。さらに、この発明はＺ
ｒおよびＴｉのソース原料として常温に近い温度で気化
するアルコキシドを採用する。この発明によれば、比較
的低い温度で高い蒸気圧の原料ガスを分解させることな
く基板に供給することができる。このため、ＣＶＤ法に
より、再現性よく、高い堆積速度で薄膜を形成すること
ができる。また、特に室温近くでのソース原料の蒸気圧
制御は容易であるため、ＣＶＤ装置の構造（特に原料供
給系）が簡単になる。この発明に従うＣＶＤ法は、相対
的に薄く、平滑な表面を有する膜をより高い堆積速度で
形成することができ、かつ膜の化学量論的組成を制御す
ることができる。得られる段差被覆も良好である。。加
えて、酸化剤としてオゾンを用いれば、その強い酸化力
のため、化学反応に必要な温度を下げることができる。
したがって、オゾンを用いない場合よりも、より低い温
度で基板を保持することができる。このことは、使用で
きる基板材料の範囲を拡大させる。
【図１】第１の実施例に用いられるＣＶＤ装置を示す模
式図である。
式図である。
【図２】第２の実施例に用いられるＣＶＤ装置を示す模
式図である。
式図である。
【図３】従来のＣＶＤ法に用いられる装置の模式図であ
る。
る。
【図４】他の従来例に用いられるＣＶＤ装置の模式図で
ある。
ある。
１、２、３、１４ タンク ４ 基板 ５ 赤外線ヒータ ６ 反応室 ７ａ 真空ポンプ ８ａ〜ｄ Ｎ2 供給装置 １０ａ〜ｍ バルブ １１ａ〜ｅ ガス流量制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】上記ＣＶＤ装置を用いてＰＺＴ薄膜を以下
のようにして形成する。反応室６内には、白金製の基板
４が配置される。タンク１内には、純度９９．５％以上
のジピバロイルメタナト鉛が収容され、１２０℃〜１５
０℃の温度に保持される。また、タンク２内には、純度
９９．９９％の四第３ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
−ｔ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ）が収容され、かつ３０℃〜５０℃
の温度に保持される。タンク３内には、純度９９．９９
９％のテトライソプロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ
3 Ｈ7 ）4 ）が収容され、３０℃〜５０℃の温度に保持
される。なお、これらのソース原料は市販品として入手
することができる。反応室６内の圧力は、真空ポンプ７
ａにより１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで下げられる。基板４
は、赤外線ヒータ５によって６００〜７００℃の温度に
まで加熱される。バルブ１０ｃ、１０ｆおよび１０ｉを
開いて、タンク１、２および３にＮ2 供給装置８ａ〜ｃ
（Ｎ2 ボンベ）から、それぞれＮ2 ガスを導入する。こ
のとき、バルブ１０ａ、１０ｄおよび１０ｇを開くこと
により、各タンク内の原料ソースは気化され、かつＮ2
キャリアガスで反応室６に運ばれる。同時に、酸素ガス
（半導体グレードのもの）または、オゾンガス（オゾン
濃度５０〜９５ｇ／Ｎｍ3 ）が、バルブ１０ｊを介して
反応室６に供給される。キャリアＮ2 ガスの流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ａ、１１ｂおよび１１ｄによって、０
〜２００ｓｃｃｍ、典型的には１００〜２００ｓｃｃｍ
に調節される。酸素ガスおよびオゾンを含む気体の流量
は、マスフローコントローラまたはフローメータを備え
るガス流量制御装置１１ｃによって、５００〜１０００
ｓｃｃｍ、典型的には６００〜８００ｓｃｃｍに調節さ
れる。また、リボンヒータ１９により原料供給系は、５
０〜２００℃に保持される。３つのソース原料ガスは、
反応室６に到るまでに混合される。混合物はノズル１８
を介して６００℃〜７００℃に加熱された基板４に吹付
けられる。原料混合ガスは、反応室６内で酸素またはオ
ゾンと混合され、かつ酸化される。その結果、５０〜２
００Å／ｍｉｎの堆積速度でＰＺＴ薄膜が基板上に形成
される。なお、堆積中の反応室６の真空度は０．５〜３
Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒである。膜厚は堆
積時間を変えることによって調整することができる。
のようにして形成する。反応室６内には、白金製の基板
４が配置される。タンク１内には、純度９９．５％以上
のジピバロイルメタナト鉛が収容され、１２０℃〜１５
０℃の温度に保持される。また、タンク２内には、純度
９９．９９％の四第３ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
−ｔ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ）が収容され、かつ３０℃〜５０℃
の温度に保持される。タンク３内には、純度９９．９９
９％のテトライソプロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ
3 Ｈ7 ）4 ）が収容され、３０℃〜５０℃の温度に保持
される。なお、これらのソース原料は市販品として入手
することができる。反応室６内の圧力は、真空ポンプ７
ａにより１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで下げられる。基板４
は、赤外線ヒータ５によって６００〜７００℃の温度に
まで加熱される。バルブ１０ｃ、１０ｆおよび１０ｉを
開いて、タンク１、２および３にＮ2 供給装置８ａ〜ｃ
（Ｎ2 ボンベ）から、それぞれＮ2 ガスを導入する。こ
のとき、バルブ１０ａ、１０ｄおよび１０ｇを開くこと
により、各タンク内の原料ソースは気化され、かつＮ2
キャリアガスで反応室６に運ばれる。同時に、酸素ガス
（半導体グレードのもの）または、オゾンガス（オゾン
濃度５０〜９５ｇ／Ｎｍ3 ）が、バルブ１０ｊを介して
反応室６に供給される。キャリアＮ2 ガスの流量は、マ
スフローコントローラまたはフローメータを備えるガス
流量制御装置１１ａ、１１ｂおよび１１ｄによって、０
〜２００ｓｃｃｍ、典型的には１００〜２００ｓｃｃｍ
に調節される。酸素ガスおよびオゾンを含む気体の流量
は、マスフローコントローラまたはフローメータを備え
るガス流量制御装置１１ｃによって、５００〜１０００
ｓｃｃｍ、典型的には６００〜８００ｓｃｃｍに調節さ
れる。また、リボンヒータ１９により原料供給系は、５
０〜２００℃に保持される。３つのソース原料ガスは、
反応室６に到るまでに混合される。混合物はノズル１８
を介して６００℃〜７００℃に加熱された基板４に吹付
けられる。原料混合ガスは、反応室６内で酸素またはオ
ゾンと混合され、かつ酸化される。その結果、５０〜２
００Å／ｍｉｎの堆積速度でＰＺＴ薄膜が基板上に形成
される。なお、堆積中の反応室６の真空度は０．５〜３
Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏｒｒである。膜厚は堆
積時間を変えることによって調整することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】以下に第２の実施例について説明する。図
２に示すＣＶＤ装置には、第１の実施例のＣＶＤ装置に
Ｌａの供給系がさらに付加えられている。Ｌａソース原
料を供給するためのタンク１４は、バルブ１０ｋを有す
る配管系を介して反応室６のノズル１８に接続され、か
つバルブ１０ｍおよびガス流量制御装置１１ｅを有する
配管系を介してＮ2 供給装置８ｄと接続される。他の原
料供給系と同様に、バルブ１０ｌを有するバイパスが設
けられている。図２に示す装置の他の部分は、図１に示
す装置と同じである。タンク１４には、トリジピバロイ
ルメタナトランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3 ）が収容され、
１７５℃〜１８０℃の温度に保持される。その他のタン
クには第１の実施例と同じ原料が収容され、同じ温度で
保持される。第１の実施例と同様にして、流量０〜２０
０ｓｃｃｍ、典型的には１００〜２００ｓｃｃｍのキャ
リアＮ2 ガスがＰｂ、Ｚｒ、ＴｉおよびＬａのソース原
料にそれぞれ吹込まれる。またリボンヒータ１９により
原料供給系は５０〜２００℃に保持される。ソース原料
は気化されかつ反応室６に到るまでに混合される。第１
の実施例と同様に、混合原料ガスがＯ2 ガスまたはオゾ
ンと混合されて６００℃〜７００℃に加熱された基板に
吹付けられる。その結果、５０〜２００Å／ｍｉｎの堆
積速度でＰＬＺＴの薄膜が基板上に形成される。堆積中
の真空度は０．５〜３Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏ
ｒｒである。膜厚は堆積時間を変えることによって調整
することができる。
２に示すＣＶＤ装置には、第１の実施例のＣＶＤ装置に
Ｌａの供給系がさらに付加えられている。Ｌａソース原
料を供給するためのタンク１４は、バルブ１０ｋを有す
る配管系を介して反応室６のノズル１８に接続され、か
つバルブ１０ｍおよびガス流量制御装置１１ｅを有する
配管系を介してＮ2 供給装置８ｄと接続される。他の原
料供給系と同様に、バルブ１０ｌを有するバイパスが設
けられている。図２に示す装置の他の部分は、図１に示
す装置と同じである。タンク１４には、トリジピバロイ
ルメタナトランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3 ）が収容され、
１７５℃〜１８０℃の温度に保持される。その他のタン
クには第１の実施例と同じ原料が収容され、同じ温度で
保持される。第１の実施例と同様にして、流量０〜２０
０ｓｃｃｍ、典型的には１００〜２００ｓｃｃｍのキャ
リアＮ2 ガスがＰｂ、Ｚｒ、ＴｉおよびＬａのソース原
料にそれぞれ吹込まれる。またリボンヒータ１９により
原料供給系は５０〜２００℃に保持される。ソース原料
は気化されかつ反応室６に到るまでに混合される。第１
の実施例と同様に、混合原料ガスがＯ2 ガスまたはオゾ
ンと混合されて６００℃〜７００℃に加熱された基板に
吹付けられる。その結果、５０〜２００Å／ｍｉｎの堆
積速度でＰＬＺＴの薄膜が基板上に形成される。堆積中
の真空度は０．５〜３Ｔｏｒｒ、典型的には１〜２Ｔｏ
ｒｒである。膜厚は堆積時間を変えることによって調整
することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】以上ＰＺＴおよびＰＬＺＴの形成について
説明したが、Ｐｂのβ−ジケトン錯体（たとえば、ジピ
バロイルメタナト鉛）およびチタンアルコキシド（たと
えば、テトライソプロポキシチタン）で、上述と同様に
してＰｂＴｉＯ3 薄膜を容易に形成することができる。
また、基板として白金以外に、Ｓｉ、ＭｇＯおよび窒化
チタン等を使用することができる。
説明したが、Ｐｂのβ−ジケトン錯体（たとえば、ジピ
バロイルメタナト鉛）およびチタンアルコキシド（たと
えば、テトライソプロポキシチタン）で、上述と同様に
してＰｂＴｉＯ3 薄膜を容易に形成することができる。
また、基板として白金以外に、Ｓｉ、ＭｇＯおよび窒化
チタン等を使用することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 組成式： Ｐｂx ・Ｌａ1-x ・Ｚｒy ・Ｔｉ1-y・Ｏ3 （式中、０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１） で示される強誘電性セラミックスの薄膜を化学気相成長
法により基板上に形成する方法であって、Ｐｂのソース
原料として、Ｐｂのβ−ジケトン錯体を用いることを特
徴する、強誘電性セラミックス薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156866A JPH059738A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 強誘電性セラミツクス薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156866A JPH059738A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 強誘電性セラミツクス薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059738A true JPH059738A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15637104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156866A Pending JPH059738A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 強誘電性セラミツクス薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059738A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5572052A (en) * | 1992-07-24 | 1996-11-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic device using zirconate titanate and barium titanate ferroelectrics in insulating layer |
| DE19549129C2 (de) * | 1995-03-06 | 2001-10-31 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Ausbildung einer (100)-orientierten PLT Dünnschicht |
| US6841489B2 (en) | 2002-03-05 | 2005-01-11 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing a semiconductor device and method of forming a film |
| JP2009073858A (ja) * | 1997-05-14 | 2009-04-09 | Qinetiq Ltd | 化学気相成長前駆物質 |
| KR20190072786A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 한국세라믹기술원 | 세라믹 박막의 제조방법 및 그 제조장치 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3156866A patent/JPH059738A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5572052A (en) * | 1992-07-24 | 1996-11-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic device using zirconate titanate and barium titanate ferroelectrics in insulating layer |
| DE19549129C2 (de) * | 1995-03-06 | 2001-10-31 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Ausbildung einer (100)-orientierten PLT Dünnschicht |
| JP2009073858A (ja) * | 1997-05-14 | 2009-04-09 | Qinetiq Ltd | 化学気相成長前駆物質 |
| US6841489B2 (en) | 2002-03-05 | 2005-01-11 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing a semiconductor device and method of forming a film |
| KR20190072786A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 한국세라믹기술원 | 세라믹 박막의 제조방법 및 그 제조장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971202 |