JPH11200032A5 - - Google Patents

Description

次に残留Ｈ_２Ｏ分圧がＡｌ_２Ｏ_３膜の絶縁特性に及ぼす影響を調べるため、真空室１をベーキング排気・プラズマクリーニング後、大気でリークし真空室１内を大気に曝し水分を吸着させ、そのあとベーキングなしで５種類の所定の真空度すなわち１×１０^−６Pa、５×１０^−６Pa、１×１０^−５Pa、５×１０^−５Pa、１×１０^−４Paまで排気し、直ちに図２に示す手順で約１００Åの厚さのＡｌ_２Ｏ_３膜を作製した。このとき残留Ｈ_２Ｏ分圧を調整するため、必要に応じ微量のＨ_２Ｏを微小リークバルブより真空室１に導入してＡｌ_２Ｏ_３膜を作製した。残留Ｈ_２Ｏ分圧としてはＡｒガス放電中の四重極質量分析計で測定した値を用いた。このようにして得られた膜のＶ−I特性を図３に先の結果と合わせて示した。同図の曲線Ｂは到達真空度が１×１０^−６PaのときのＶ−I特性、曲線Ｃは５×１０^−６Pa、曲線Ｄは１×１０^−５Pa、曲線Ｅは５×１０^−５Pa、曲線Ｆは１×１０^−４Paのときのものである。尚、同図にカッコ書きした数値は、それぞれの到達圧力におけるＡｒガス放電中の残留Ｈ_２Ｏ分圧である。これによれば、残留Ｈ_２Ｏ分圧が１×１０^−６Pa以上になると絶縁膜のリーク電流が大きくなり、絶縁特性の劣化が目立つようになることが分かる（曲線Ｅ、曲線Ｆ参照）。この残留Ｈ_２Ｏ分圧の１×１０^−６Paは、前述した高真空中ではＡｌの大きな結晶粒が得られない理由と一致している。この点から、Ａｌ_２Ｏ_３膜の絶縁特性の劣化は、プラズマ酸化するＡｌ膜の結晶粒径が小さいためプラズマ酸化した後のＡｌ_２Ｏ_３膜の結晶粒径も小さくなり、多数存在する結晶粒径を経由してのリーク電流が増加したものと考えられる。