JPH065947A - 強誘電体薄膜の製造方法 - Google Patents
強誘電体薄膜の製造方法Info
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- JPH065947A JPH065947A JP16253492A JP16253492A JPH065947A JP H065947 A JPH065947 A JP H065947A JP 16253492 A JP16253492 A JP 16253492A JP 16253492 A JP16253492 A JP 16253492A JP H065947 A JPH065947 A JP H065947A
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Landscapes
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- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 理想ゾル溶液を白金膜の優れた配向性を受継
いだ状態で焼結させることのできる強誘電体薄膜の製造
方法を提供する。 【構成】 白金膜７の上面に設けられるＰＺＴ薄膜９の
ゾル・ゲル法を用いた製造方法において、理想ゾル溶液
Ｑ及びゾル溶液Ｔの組成を調整するとともに、白金膜７
上にゾル溶液Ｔを焼結させることにより白金膜７の配向
性を受継いだＰＺＴ成膜9dを形成する。このＰＺＴ成膜
9dの格子間距離は焼結状態の理想ゾル溶液Ｑが有する格
子間距離に近似にするから、ＰＺＴ成膜9dの優れた配向
性（白金膜７の配向性）を受継いだ状態で理想ゾル溶液
Ｑを焼結させることができる。
いだ状態で焼結させることのできる強誘電体薄膜の製造
方法を提供する。 【構成】 白金膜７の上面に設けられるＰＺＴ薄膜９の
ゾル・ゲル法を用いた製造方法において、理想ゾル溶液
Ｑ及びゾル溶液Ｔの組成を調整するとともに、白金膜７
上にゾル溶液Ｔを焼結させることにより白金膜７の配向
性を受継いだＰＺＴ成膜9dを形成する。このＰＺＴ成膜
9dの格子間距離は焼結状態の理想ゾル溶液Ｑが有する格
子間距離に近似にするから、ＰＺＴ成膜9dの優れた配向
性（白金膜７の配向性）を受継いだ状態で理想ゾル溶液
Ｑを焼結させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゾル・ゲル法を用いた
強誘電体薄膜の製造方法に関し、特に理想ゾル溶液の焼
結に関する。
強誘電体薄膜の製造方法に関し、特に理想ゾル溶液の焼
結に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、残留分極性及び分極反転性を有す
る強誘電体薄膜を用いた半導体装置、主にメモリセルや
コンデンサーが多数報告されている。
る強誘電体薄膜を用いた半導体装置、主にメモリセルや
コンデンサーが多数報告されている。
【０００３】強誘電体薄膜の製造方法として、メモリセ
ルのゲート上に形成される強誘電体薄膜の製造方法につ
いて、メモリセル２の製造工程に即して以下に説明す
る。図３Ａ、Ｂ及び図４Ａ、Ｂにメモリセル２の製造工
程を断面構成図で示す。
ルのゲート上に形成される強誘電体薄膜の製造方法につ
いて、メモリセル２の製造工程に即して以下に説明す
る。図３Ａ、Ｂ及び図４Ａ、Ｂにメモリセル２の製造工
程を断面構成図で示す。
【０００４】図３Ａに示すように、Ｐ形シリコン基板１
７に、熱酸化によりシリコン酸化薄膜１９を形成した後
に、その上面にＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）
法により＜１１１＞配向の白金膜２１を堆積させる。
７に、熱酸化によりシリコン酸化薄膜１９を形成した後
に、その上面にＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）
法により＜１１１＞配向の白金膜２１を堆積させる。
【０００５】なお、白金結晶は優先配向性を有する。優
先配向性というのは、下地の結晶性にかかわらず配向性
を有した結晶が成長する性質をいう。従って、白金膜２
１も配向性に優れた結晶構造を有する。
先配向性というのは、下地の結晶性にかかわらず配向性
を有した結晶が成長する性質をいう。従って、白金膜２
１も配向性に優れた結晶構造を有する。
【０００６】次に、図３Ｂに示すように、白金膜２１上
面にゾル・ゲル法により強誘電体薄膜であるＰＺＴ薄膜
２３を形成する。なお、この白金膜２１は、上述のよう
に優先配向性を有するので配向性に優れた結晶構造を有
する。従って、白金膜２１は配向性に優れた下地として
働き、その上面に配向性に優れたＰＺＴ結晶を成長させ
ることができる。
面にゾル・ゲル法により強誘電体薄膜であるＰＺＴ薄膜
２３を形成する。なお、この白金膜２１は、上述のよう
に優先配向性を有するので配向性に優れた結晶構造を有
する。従って、白金膜２１は配向性に優れた下地として
働き、その上面に配向性に優れたＰＺＴ結晶を成長させ
ることができる。
【０００７】ここで、ゾル・ゲル法について簡単に説明
する。一般に、成膜技術としては真空蒸着法やスパッタ
リング法が一般的によく知られているが、これらの方法
では強誘電体や圧電体のような複雑な系において組成制
御が難しいといわれている。そのような背景から、近年
化学的手法であるゾル・ゲル法が新しい成膜技術として
応用されるようになってきた。
する。一般に、成膜技術としては真空蒸着法やスパッタ
リング法が一般的によく知られているが、これらの方法
では強誘電体や圧電体のような複雑な系において組成制
御が難しいといわれている。そのような背景から、近年
化学的手法であるゾル・ゲル法が新しい成膜技術として
応用されるようになってきた。
【０００８】ゾル・ゲル法による薄膜形成では、ゾル溶
液の塗布・乾燥・焼成という一連の工程を行うことによ
り成膜することができる。また、この一連の工程を繰り
返すことにより希望膜厚の薄膜を得るようにしている。
液の塗布・乾燥・焼成という一連の工程を行うことによ
り成膜することができる。また、この一連の工程を繰り
返すことにより希望膜厚の薄膜を得るようにしている。
【０００９】次に、ゾル・ゲル法を用いたＰＺＴ薄膜の
製造方法について詳しく述べる。まず、ゾル溶液を以下
の様に調整する。Ｐb(ＣＨ3ＣＯ2)・３Ｈ2Ｏ（酢酸鉛三
水和物）を１対５のモル比でメトキシエタノールに７０
℃で溶解した後、１２０℃になるまで加熱し、脱水を行
う。この溶液を９０℃まで冷却した後、ＰbＴiＯ3：Ｐb
ＴiＯ3＝４７：５３のモル比になるように所定量のチタ
ンイソプロポキシドとジルコニウムプロポキシドをかく
はんしながら加える。この溶液を１２５℃まで加熱し続
けて反応副生物を除去する。さらに、この溶液にＰＺＴ
濃度が0.5mol/ｌになるようにメトキシエタノールを加
え、その後ＰＺＴゾル溶液に対して２倍モルの蒸留水を
添加し、部分加水分解を行った液を塗布液とする。
製造方法について詳しく述べる。まず、ゾル溶液を以下
の様に調整する。Ｐb(ＣＨ3ＣＯ2)・３Ｈ2Ｏ（酢酸鉛三
水和物）を１対５のモル比でメトキシエタノールに７０
℃で溶解した後、１２０℃になるまで加熱し、脱水を行
う。この溶液を９０℃まで冷却した後、ＰbＴiＯ3：Ｐb
ＴiＯ3＝４７：５３のモル比になるように所定量のチタ
ンイソプロポキシドとジルコニウムプロポキシドをかく
はんしながら加える。この溶液を１２５℃まで加熱し続
けて反応副生物を除去する。さらに、この溶液にＰＺＴ
濃度が0.5mol/ｌになるようにメトキシエタノールを加
え、その後ＰＺＴゾル溶液に対して２倍モルの蒸留水を
添加し、部分加水分解を行った液を塗布液とする。
【００１０】次に、スピンコート法により5000rpm・20s
ecの条件下で調整済のゾル溶液を塗布し、ホットプレー
ト上で２００〜３００℃で乾燥した後、６５０℃で焼成
する。この一連の焼成工程を複数回繰り返すことによっ
て希望の膜厚とする。このようにして、ペロブスカイト
型結晶のＰＺＴ薄膜２３を形成することができる。
ecの条件下で調整済のゾル溶液を塗布し、ホットプレー
ト上で２００〜３００℃で乾燥した後、６５０℃で焼成
する。この一連の焼成工程を複数回繰り返すことによっ
て希望の膜厚とする。このようにして、ペロブスカイト
型結晶のＰＺＴ薄膜２３を形成することができる。
【００１１】なお、図４のＡに示すように、さらにＰＺ
Ｔ薄膜２３上面にスパッタリング法により白金膜２５を
堆積させた後、レジストパタンをマスクにしてエッチン
グすることによりシリコン酸化薄膜１９、白金膜２１、
ＰＺＴ薄膜２３、白金膜２５を成形する。次に、図４の
Ｂに示すように、成形された白金膜２５をマスクにし
て、ヒ素またはリンをイオン注入および熱拡散させて、
ｎ+形ドレイン層２７およびｎ+形ソース層２９を形成す
る。
Ｔ薄膜２３上面にスパッタリング法により白金膜２５を
堆積させた後、レジストパタンをマスクにしてエッチン
グすることによりシリコン酸化薄膜１９、白金膜２１、
ＰＺＴ薄膜２３、白金膜２５を成形する。次に、図４の
Ｂに示すように、成形された白金膜２５をマスクにし
て、ヒ素またはリンをイオン注入および熱拡散させて、
ｎ+形ドレイン層２７およびｎ+形ソース層２９を形成す
る。
【００１２】なお、以上のようにして形成されたメモリ
セル２では、シリコン基板１７と制御電極である白金膜
２５間に電界ＶＰを印加することにより、ＰＺＴ薄膜２
３は電界ＶＰ方向に分極し、電界ＶＰを取り除いても分
極は残留する。一方、電界ＶＰとは反対方向の電界ＶＱ
をシリコン基板１７・制御電極２５間に印加することに
より、ＰＺＴ薄膜２３の分極は、電界ＶＱ方向に反転
し、電界ＶＱを取り除いても分極は残留する。従って、
メモリセル２は、強誘電体薄膜の上記のような残留分極
及び分極反転の性質を利用することにより、情報を記憶
することが出来る。
セル２では、シリコン基板１７と制御電極である白金膜
２５間に電界ＶＰを印加することにより、ＰＺＴ薄膜２
３は電界ＶＰ方向に分極し、電界ＶＰを取り除いても分
極は残留する。一方、電界ＶＰとは反対方向の電界ＶＱ
をシリコン基板１７・制御電極２５間に印加することに
より、ＰＺＴ薄膜２３の分極は、電界ＶＱ方向に反転
し、電界ＶＱを取り除いても分極は残留する。従って、
メモリセル２は、強誘電体薄膜の上記のような残留分極
及び分極反転の性質を利用することにより、情報を記憶
することが出来る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】最近、ゾル溶液を焼結
することにより得られるＰＺＴのペロブスカイト型結晶
において、最も強誘電性に富んだ成膜を得ることのでき
る理想ゾル溶液の組成が報告されている。
することにより得られるＰＺＴのペロブスカイト型結晶
において、最も強誘電性に富んだ成膜を得ることのでき
る理想ゾル溶液の組成が報告されている。
【００１４】従って、よりよい強誘電性を示すＰＺＴ薄
膜を得る為に、この理想ゾル溶液を上記の様に白金膜２
１の優れた配向性を受継がせた状態で焼結させることが
考えられる。しかしながら、従来の方法により白金膜２
１上面にＰＺＴ薄膜を形成した場合には次の様な問題点
があった。
膜を得る為に、この理想ゾル溶液を上記の様に白金膜２
１の優れた配向性を受継がせた状態で焼結させることが
考えられる。しかしながら、従来の方法により白金膜２
１上面にＰＺＴ薄膜を形成した場合には次の様な問題点
があった。
【００１５】理想ゾル溶液を焼成し結晶化させる際に、
その結晶に白金膜２１の配向性を受継ぐことができなか
った。というのは、理想ゾル溶液が焼結した時の結晶の
格子間距離と＜１１１＞配向の白金膜２１の格子間距離
には隔たりがあり、両格子間距離の関係が配向性の受継
ぎに適さなかったからである。つまり、よりよい強誘電
性を示すＰＺＴ薄膜を形成することはできなかった。
その結晶に白金膜２１の配向性を受継ぐことができなか
った。というのは、理想ゾル溶液が焼結した時の結晶の
格子間距離と＜１１１＞配向の白金膜２１の格子間距離
には隔たりがあり、両格子間距離の関係が配向性の受継
ぎに適さなかったからである。つまり、よりよい強誘電
性を示すＰＺＴ薄膜を形成することはできなかった。
【００１６】よって、本発明は、上記の問題点を解決
し、理想ゾル溶液を白金膜の優れた配向性を受継いだ状
態で焼結させることのできる強誘電体薄膜の製造方法を
提供することである。
し、理想ゾル溶液を白金膜の優れた配向性を受継いだ状
態で焼結させることのできる強誘電体薄膜の製造方法を
提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る強誘電体
薄膜の製造方法においては、＜１１１＞配向の白金膜上
面にゾル・ゲル法を用いて強誘電体薄膜を形成する方法
であって、強誘電体薄膜を複数の強誘電体成膜に分けて
形成するとともに、最上層の強誘電体成膜と白金膜との
間に少なくとも一層の中間層を設け、前記白金膜から上
の層へすすむに従い、下地の結晶配向性を受継ぐことの
できる範囲で格子間距離を順次変えて、焼成により優れ
た強誘電性を示す組成を有する理想ゾル溶液を用いて最
上層の強誘電体成膜を形成することを特徴としている。
薄膜の製造方法においては、＜１１１＞配向の白金膜上
面にゾル・ゲル法を用いて強誘電体薄膜を形成する方法
であって、強誘電体薄膜を複数の強誘電体成膜に分けて
形成するとともに、最上層の強誘電体成膜と白金膜との
間に少なくとも一層の中間層を設け、前記白金膜から上
の層へすすむに従い、下地の結晶配向性を受継ぐことの
できる範囲で格子間距離を順次変えて、焼成により優れ
た強誘電性を示す組成を有する理想ゾル溶液を用いて最
上層の強誘電体成膜を形成することを特徴としている。
【００１８】
【作用】請求項１に係る強誘電体薄膜の製造方法におい
ては、＜１１１＞配向の白金膜上面にゾル・ゲル法を用
いて強誘電体薄膜を形成する方法であって、強誘電体薄
膜を複数の強誘電体成膜に分けて形成するとともに、最
上層の強誘電体成膜と白金膜との間に少なくとも一層の
中間層を設け、前記白金膜から上の層へすすむに従い、
下地の結晶配向性を受継ぐことのできる範囲で格子間距
離を順次変えて、焼成により優れた強誘電性を示す組成
を有する理想ゾル溶液を用いて最上層の強誘電体成膜を
形成することを特徴としている。
ては、＜１１１＞配向の白金膜上面にゾル・ゲル法を用
いて強誘電体薄膜を形成する方法であって、強誘電体薄
膜を複数の強誘電体成膜に分けて形成するとともに、最
上層の強誘電体成膜と白金膜との間に少なくとも一層の
中間層を設け、前記白金膜から上の層へすすむに従い、
下地の結晶配向性を受継ぐことのできる範囲で格子間距
離を順次変えて、焼成により優れた強誘電性を示す組成
を有する理想ゾル溶液を用いて最上層の強誘電体成膜を
形成することを特徴としている。
【００１９】従って、前記白金膜の配向性を受継いだ状
態で前期理想ゾル溶液を焼結させることができる。
態で前期理想ゾル溶液を焼結させることができる。
【００２０】
【実施例】本発明に係る強誘電体薄膜の製造方法の一実
施例として、メモリセルのゲート上に形成される強誘電
体薄膜の製造方法について、メモリセル１の製造工程に
即して以下に説明する。図１Ａ、Ｂ及び図２Ａ、Ｂにメ
モリセルの製造工程を断面構成図で示す。
施例として、メモリセルのゲート上に形成される強誘電
体薄膜の製造方法について、メモリセル１の製造工程に
即して以下に説明する。図１Ａ、Ｂ及び図２Ａ、Ｂにメ
モリセルの製造工程を断面構成図で示す。
【００２１】図１Ａに示すように、まずシリコンウエー
ハ３が準備される。次に、熱酸化によりシリコン酸化薄
膜５を形成した後に、その上面にＣＶＤ法により＜１１
１＞配向の白金膜７を堆積させる。
ハ３が準備される。次に、熱酸化によりシリコン酸化薄
膜５を形成した後に、その上面にＣＶＤ法により＜１１
１＞配向の白金膜７を堆積させる。
【００２２】次に、図１Ｂに示すように、ゾル・ゲル法
により強誘電体薄膜であるＰＺＴ薄膜９が白金膜７上面
に形成される。このゾル・ゲル法によるＰＺＴ薄膜の形
成は以下の様に行う。
により強誘電体薄膜であるＰＺＴ薄膜９が白金膜７上面
に形成される。このゾル・ゲル法によるＰＺＴ薄膜の形
成は以下の様に行う。
【００２３】まず、４種類のゾル溶液Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔを
用意する。ゾル溶液Ｑは、理想ゾル溶液であり、Pb：Z
r：Ti＝1.05：0.52：0.48のモル比になるように調整す
る。また、ゾル溶液Ｒは、Pb：Zr：Ti＝1.05：０：１の
モル比になるように調整する。また、ゾル溶液Ｓは、P
b：Zr：Ti＝1.05：0.2：0.8のモル比になるように調整
する。また、ゾル溶液Ｔは、Pb：Zr：Ti＝1.05：0.4：
0.6のモル比になるように調整する。
用意する。ゾル溶液Ｑは、理想ゾル溶液であり、Pb：Z
r：Ti＝1.05：0.52：0.48のモル比になるように調整す
る。また、ゾル溶液Ｒは、Pb：Zr：Ti＝1.05：０：１の
モル比になるように調整する。また、ゾル溶液Ｓは、P
b：Zr：Ti＝1.05：0.2：0.8のモル比になるように調整
する。また、ゾル溶液Ｔは、Pb：Zr：Ti＝1.05：0.4：
0.6のモル比になるように調整する。
【００２４】次に、調整済のゾル溶液Ｒを白金膜７の上
面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗布し１
００℃で１５分間乾燥させた後、ＲＴＡ（Rapid Therma
l Anneeling）装置を使用し、酸素雰囲気中７００℃、
２０秒の条件で焼結させ中間層であるＰＺＴ成膜９ａ
（膜厚５０ｎｍ程度）を形成する。この際、ゾル溶液Ｒ
は、焼結時の格子間距離Ｄrが白金膜２１の格子間距離
Ｄ21に近似（Ｄr＞Ｄ21）するようにその組成が調整さ
れている。従って、白金膜７の優れた配向性をＰＺＴ成
膜９ａに受継がすことができる。また、この成膜工程を
もう一度繰り返し中間層であるＰＺＴ成膜９ｂ（膜厚５
０ｎｍ程度）を形成する。この際、ＰＺＴ薄膜９ｂにも
同様に白金膜７の優れた配向性を受継がすことができ
る。
面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗布し１
００℃で１５分間乾燥させた後、ＲＴＡ（Rapid Therma
l Anneeling）装置を使用し、酸素雰囲気中７００℃、
２０秒の条件で焼結させ中間層であるＰＺＴ成膜９ａ
（膜厚５０ｎｍ程度）を形成する。この際、ゾル溶液Ｒ
は、焼結時の格子間距離Ｄrが白金膜２１の格子間距離
Ｄ21に近似（Ｄr＞Ｄ21）するようにその組成が調整さ
れている。従って、白金膜７の優れた配向性をＰＺＴ成
膜９ａに受継がすことができる。また、この成膜工程を
もう一度繰り返し中間層であるＰＺＴ成膜９ｂ（膜厚５
０ｎｍ程度）を形成する。この際、ＰＺＴ薄膜９ｂにも
同様に白金膜７の優れた配向性を受継がすことができ
る。
【００２５】次に、調整済のゾル溶液ＳをＰＺＴ成膜９
ｂの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗
布し１００℃で１５間分乾させた後、ＲＴＡ装置を使用
し酸素雰囲気中７００℃、２０秒の条件で焼結させ中間
層であるＰＺＴ成膜９ｃ（膜厚５０ｎｍ程度）を形成す
る。この際、ゾル溶液Ｓは、焼結時の格子間距離Ｄsが
ＰＺＴ成膜９ｂの格子間距離Ｄrに近似（Ｄs＞Ｄr）す
るようにその組成が調整されている。従って、ＰＺＴ成
膜９ｂの優れた配向性をＰＺＴ成膜９ｃに受継がすこと
ができる。
ｂの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗
布し１００℃で１５間分乾させた後、ＲＴＡ装置を使用
し酸素雰囲気中７００℃、２０秒の条件で焼結させ中間
層であるＰＺＴ成膜９ｃ（膜厚５０ｎｍ程度）を形成す
る。この際、ゾル溶液Ｓは、焼結時の格子間距離Ｄsが
ＰＺＴ成膜９ｂの格子間距離Ｄrに近似（Ｄs＞Ｄr）す
るようにその組成が調整されている。従って、ＰＺＴ成
膜９ｂの優れた配向性をＰＺＴ成膜９ｃに受継がすこと
ができる。
【００２６】次に、調整済のゾル溶液ＴをＰＺＴ成膜９
ｃの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗
布し１００℃で１５間分乾させた後、ＲＴＡ装置を使用
し酸素雰囲気中７００℃、２０秒の条件で焼結させ中間
層であるＰＺＴ成膜９ｄ（膜厚５０ｎｍ程度）を形成す
る。この際、ゾル溶液Ｔは、焼結時の格子間距離Ｄtが
ＰＺＴ成膜９ｃの格子間距離Ｄsに近似（Ｄt＞Ｄs）す
るようにその組成が調整されている。従って、ＰＺＴ成
膜９ｃの優れた配向性をＰＺＴ成膜９ｄに受継がすこと
ができる。以上のことは、中間層であるＰＺＴ成膜９ｄ
が白金膜７の配向性を受継いだことを意味している。
ｃの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下で塗
布し１００℃で１５間分乾させた後、ＲＴＡ装置を使用
し酸素雰囲気中７００℃、２０秒の条件で焼結させ中間
層であるＰＺＴ成膜９ｄ（膜厚５０ｎｍ程度）を形成す
る。この際、ゾル溶液Ｔは、焼結時の格子間距離Ｄtが
ＰＺＴ成膜９ｃの格子間距離Ｄsに近似（Ｄt＞Ｄs）す
るようにその組成が調整されている。従って、ＰＺＴ成
膜９ｃの優れた配向性をＰＺＴ成膜９ｄに受継がすこと
ができる。以上のことは、中間層であるＰＺＴ成膜９ｄ
が白金膜７の配向性を受継いだことを意味している。
【００２７】次に、調整済の理想ゾル溶液ＱをＰＺＴ成
膜９ｄの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下
で塗布し１００℃で１５分間乾燥した後、ＲＴＡ装置を
使用し、酸素雰囲気中７５０℃、２０秒の条件で焼結さ
せＰＺＴ成膜９ｅ（５０ｎｍ程度）を形成する。この
際、ＰＺＴ成膜９ｄの格子間距離が焼結状態の理想ゾル
溶液Ｑが有する格子間距離Ｄqに近似（Ｄq＞Ｄt）にす
るようにゾル溶液Ｒの組成が調整されている。従って、
ＰＺＴ成膜９ｄの優れた配向性を受継いだ状態で理想ゾ
ル溶液Ｑを焼結させることができる。さらに、この成膜
工程を繰り返すことによりＰＺＴ成膜９ｆを形成する。
この際、ＰＺＴ成膜９ｆにも同様にＰＺＴ成膜９ｅの優
れた配向性を受継がすことができる。なお、この実施例
では、ＰＺＴ成膜９ｅ及び９ｆを最上層とし理想ゾル溶
液を用いて成膜している。
膜９ｄの上面にスピンコート法により3000rpmの条件下
で塗布し１００℃で１５分間乾燥した後、ＲＴＡ装置を
使用し、酸素雰囲気中７５０℃、２０秒の条件で焼結さ
せＰＺＴ成膜９ｅ（５０ｎｍ程度）を形成する。この
際、ＰＺＴ成膜９ｄの格子間距離が焼結状態の理想ゾル
溶液Ｑが有する格子間距離Ｄqに近似（Ｄq＞Ｄt）にす
るようにゾル溶液Ｒの組成が調整されている。従って、
ＰＺＴ成膜９ｄの優れた配向性を受継いだ状態で理想ゾ
ル溶液Ｑを焼結させることができる。さらに、この成膜
工程を繰り返すことによりＰＺＴ成膜９ｆを形成する。
この際、ＰＺＴ成膜９ｆにも同様にＰＺＴ成膜９ｅの優
れた配向性を受継がすことができる。なお、この実施例
では、ＰＺＴ成膜９ｅ及び９ｆを最上層とし理想ゾル溶
液を用いて成膜している。
【００２８】上記の様に、白金膜７の配向性を順々にＰ
ＺＴ成膜９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに受継がし、ＰＺＴ成
膜９ｄ上面で理想ゾル溶液Ｑを焼結させることによっ
て、白金膜７の配向性を受継いだ状態で理想ゾル溶液Ｑ
が焼成したＰＺＴ成膜９ｅ及び９ｆを形成することがで
きる。
ＺＴ成膜９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに受継がし、ＰＺＴ成
膜９ｄ上面で理想ゾル溶液Ｑを焼結させることによっ
て、白金膜７の配向性を受継いだ状態で理想ゾル溶液Ｑ
が焼成したＰＺＴ成膜９ｅ及び９ｆを形成することがで
きる。
【００２９】なお、次に、図２Ａに示すように上部電極
１１をリフトオフ法により形成した後、レジストパタン
をマスクにしてエッチングすることによりシリコン酸化
薄膜５、白金膜７、ＰＺＴ薄膜９、上部電極１１を成形
する。次に、図２のＢに示すように成形された上部電極
１１ををマスクにして、ヒ素またはリンをイオン注入お
よび熱拡散させて、ｎ+形ドレイン層１３およびｎ+形ソ
ース層１５を形成する。
１１をリフトオフ法により形成した後、レジストパタン
をマスクにしてエッチングすることによりシリコン酸化
薄膜５、白金膜７、ＰＺＴ薄膜９、上部電極１１を成形
する。次に、図２のＢに示すように成形された上部電極
１１ををマスクにして、ヒ素またはリンをイオン注入お
よび熱拡散させて、ｎ+形ドレイン層１３およびｎ+形ソ
ース層１５を形成する。
【００３０】上記のように形成された強誘電体メモリセ
ル１のＰＺＴ薄膜は、膜の配向性も良好で、分極反転の
繰り返しにともなう残留分極性の低下が少なかった。
ル１のＰＺＴ薄膜は、膜の配向性も良好で、分極反転の
繰り返しにともなう残留分極性の低下が少なかった。
【００３１】
【発明の効果】請求項１に係る強誘電体薄膜の製造方法
においては、＜１１１＞配向の白金膜上面にゾル・ゲル
法を用いて強誘電体薄膜を形成する方法であって、強誘
電体薄膜を複数の強誘電体成膜に分けて形成するととも
に、最上層の強誘電体成膜と白金膜との間に少なくとも
一層の中間層を設け、前記白金膜から上の層へすすむに
従い、下地の結晶配向性を受継ぐことのできる範囲で格
子間距離を順次変えて、焼成により優れた強誘電性を示
す組成を有する理想ゾル溶液を用いて最上層の強誘電体
成膜を形成することを特徴としている。
においては、＜１１１＞配向の白金膜上面にゾル・ゲル
法を用いて強誘電体薄膜を形成する方法であって、強誘
電体薄膜を複数の強誘電体成膜に分けて形成するととも
に、最上層の強誘電体成膜と白金膜との間に少なくとも
一層の中間層を設け、前記白金膜から上の層へすすむに
従い、下地の結晶配向性を受継ぐことのできる範囲で格
子間距離を順次変えて、焼成により優れた強誘電性を示
す組成を有する理想ゾル溶液を用いて最上層の強誘電体
成膜を形成することを特徴としている。
【００３２】従って、よりよい強誘電性を示す強誘電体
薄膜を形成することができる。
薄膜を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例による結晶性薄膜の製造方法
を示す為の製造工程図である。
を示す為の製造工程図である。
【図２】本発明の一実施例による結晶性薄膜の製造方法
を示す為の製造工程図である。
を示す為の製造工程図である。
【図３】従来の結晶性薄膜を示す為の製造工程図であ
る。
る。
【図４】従来の結晶性薄膜を示す為の製造工程図であ
る。
る。
７・・・白金膜 ９・・・ＰＺＴ薄膜 ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ・・・ＰＺＴ成膜（中間層） ９ｅ，９ｆ・・・ＰＺＴ成膜（最上層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/108
Claims (1)
- 【請求項１】＜１１１＞配向の白金膜上面にゾル・ゲル
法を用いて強誘電体薄膜を形成する方法であって、 強誘電体薄膜を複数の強誘電体成膜に分けて形成すると
ともに、 最上層の強誘電体成膜と白金膜との間に少なくとも一層
の中間層を設け、 前記白金膜から上の層へすすむに従い、下地の結晶配向
性を受継ぐことのできる範囲で格子間距離を順次変え
て、 焼成により優れた強誘電性を示す組成を有する理想ゾル
溶液を用いて最上層の強誘電体成膜を形成する、 ことを特徴とする強誘電体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16253492A JPH065947A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16253492A JPH065947A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065947A true JPH065947A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15756444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16253492A Pending JPH065947A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065947A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002524850A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-08-06 | インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト | 超小型電子構造体、その製造方法およびメモリセルにおけるその使用 |
| JP2006199507A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | （１１１）配向ｐｚｔ系誘電体膜形成用基板、この基板を用いて形成されてなる（１１１）配向ｐｚｔ系誘電体膜 |
| CN100444975C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-12-24 | 淮北煤炭师范学院 | 双钙钛矿结构锶（钡、钙）铁钼氧薄膜材料的制备方法 |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP16253492A patent/JPH065947A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002524850A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-08-06 | インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト | 超小型電子構造体、その製造方法およびメモリセルにおけるその使用 |
| CN100444975C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-12-24 | 淮北煤炭师范学院 | 双钙钛矿结构锶（钡、钙）铁钼氧薄膜材料的制备方法 |
| JP2006199507A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | （１１１）配向ｐｚｔ系誘電体膜形成用基板、この基板を用いて形成されてなる（１１１）配向ｐｚｔ系誘電体膜 |
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