[go: up one dir, main page]

JP2000336481A - Method of forming metal compound thin film - Google Patents

Method of forming metal compound thin film

Info

Publication number
JP2000336481A
JP2000336481A JP11149747A JP14974799A JP2000336481A JP 2000336481 A JP2000336481 A JP 2000336481A JP 11149747 A JP11149747 A JP 11149747A JP 14974799 A JP14974799 A JP 14974799A JP 2000336481 A JP2000336481 A JP 2000336481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thd
thin film
metal compound
trimer
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11149747A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kiyotoshi
正弘 清利
Tomonori Aoyama
知憲 青山
Soichi Yamazaki
壮一 山崎
Kazuhiro Eguchi
和弘 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11149747A priority Critical patent/JP2000336481A/en
Publication of JP2000336481A publication Critical patent/JP2000336481A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属化合物薄膜の原料となるSr(THD)
2 を効率的に供給することができ、しかも高品質の金属
化合物薄膜を形成することを可能にする。 【解決手段】 少なくともストロンチウムを構成元素の
一つとして含む金属化合物薄膜を化学的気相成長法で形
成する方法であり、かつストロンチウムの原料としてS
r(THD)2 を用いる金属化合物薄膜の形成方法であ
って、金属化合物薄膜の成膜に際して、Sr(THD)
2 の固体原料を昇華させることによって成膜雰囲気にS
r(THD)2 を供給し、かつ、固体原料中に含まれる
Sr(THD)2 の三量体以下の多量体の固体原料中に
含まれるSr(THD)2 全体に対する単量体換算の比
率を80%以上にする。
(57) [Summary] Sr (THD) used as a raw material for a metal compound thin film
2 can be supplied efficiently, and a high-quality metal compound thin film can be formed. SOLUTION: This is a method for forming a metal compound thin film containing at least strontium as one of the constituent elements by a chemical vapor deposition method.
A method for forming a metal compound thin film using r (THD) 2 , wherein the metal compound thin film is formed using Sr (THD)
The sublimation of the solid raw material of No. 2 makes the film formation atmosphere S
supplying r (THD) 2, and the ratio of monomer converted for Sr (THD) 2 whole contained in a solid material in Sr (THD) 2 trimers following multimers contained in the solid material To 80% or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属化合物薄膜の
形成方法、特にストロンチウムを含む金属化合物薄膜を
CVD法で形成する方法に関する。
The present invention relates to a method for forming a metal compound thin film, and more particularly to a method for forming a metal compound thin film containing strontium by a CVD method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子デバイスのサイズが小さくなってい
くことに伴い、電子デバイスの機能を単に回路構成のみ
で達成するばかりではなく、機能性薄膜を用いて材料自
体の特性を利用することが有利になりつつある。
2. Description of the Related Art As the size of an electronic device becomes smaller, it is advantageous not only to achieve the function of the electronic device only by a circuit configuration but also to utilize the characteristics of the material itself by using a functional thin film. It is becoming.

【0003】例えば、トランジスタの組み合わせで情報
の記憶動作を行うSRAMやEEPROM、或いはトラ
ンジスタとキャパシタの組み合わせで情報の記憶動作を
行うDRAMなどの集積回路を、従来のMOSトランジ
スタとMOSキャパシタで実現することは、これらの素
子のセル面積の縮小に伴って非常に困難なものになって
きている。
For example, an integrated circuit such as an SRAM or an EEPROM that stores information by a combination of transistors or a DRAM that stores information by a combination of a transistor and a capacitor is realized by a conventional MOS transistor and a MOS capacitor. Has become very difficult as the cell area of these devices has been reduced.

【0004】特に、キャパシタ素子は、集積回路の最小
加工寸法が小さくなってもS/N比を低下させないため
には、一定のキャパシタ容量を確保し続けていく必要が
ある。そのため、キャパシタ素子のキャパシタ誘電体膜
として、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜/シリコン酸
化膜積層膜(NO膜)よりも高い誘電率を発現する材料
として、Bax Sr1-x TiO3 (BST)やSrBi
2 Ta2 9 (SBT)などの機能性材料薄膜の採用が
検討されるようになってきている。また、金属酸化物で
あるが高い導電性を有する材料として、SrRuO
3 (SRO)などの機能性材料薄膜の採用も検討される
ようになってきている。このような機能性材料薄膜の採
用により、FRAM(Ferroelectric R
andomAccess read write Me
mory)等の新しい動作原理のデバイスも提案される
ようになってきている。
In particular, it is necessary for the capacitor element to keep a constant capacitor capacity so that the S / N ratio does not decrease even if the minimum processing size of the integrated circuit is reduced. Therefore, as a capacitor dielectric film of the capacitor element, a material exhibiting a higher dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film / silicon oxide film laminate film (NO film), Ba x Sr 1-x TiO 3 (BST) And SrBi
The use of a thin film of a functional material such as 2 Ta 2 O 9 (SBT) has been studied. In addition, as a material having high conductivity, which is a metal oxide, SrRuO
The use of functional material thin films such as 3 (SRO) has also been considered. By adopting such a functional material thin film, FRAM (Ferroelectric R)
andomAccess read write Me
devices with a new principle of operation, such as memory.

【0005】上述したBSTやSBTなどは、室温で数
百以上の誘電率を発現するために、集積度が向上するに
したがって十分なキャパシタ面積を確保することが困難
になってきているDRAMのキャパシタ誘電体膜として
も有望である。また、上述したSROは、BSTやSB
Tと同じペロブスカイト結晶構造を有し、結晶欠陥等の
少ない良好な電極/誘電体界面を形成できるという点
で、BSTやSBTの電極として適している。
The above-mentioned BST, SBT, etc. exhibit a dielectric constant of several hundred or more at room temperature, so that it is difficult to secure a sufficient capacitor area as the degree of integration increases. Promising as a dielectric film. Also, the above-mentioned SRO is a BST or SB
Since it has the same perovskite crystal structure as T and can form a good electrode / dielectric interface with few crystal defects and the like, it is suitable as an electrode for BST or SBT.

【0006】BSTやSROを用いて集積度の高い半導
体集積回路のキャパシタ素子を形成する場合、誘電体
(高誘電体、強誘電体)及び電極の成膜技術として、化
学的気相成長法(CVD法)が適している。すなわち、
CVD法は、組成の精密制御性、プロセスの再現性、優
れた段差被覆性が得られるので、電子デバイスの信頼性
が大幅に向上するなどの利点がある。
[0006] When a capacitor element of a highly integrated semiconductor integrated circuit is formed by using BST or SRO, a chemical vapor deposition method (a chemical vapor deposition method) is used as a dielectric (high dielectric, ferroelectric) and electrode film forming technique. CVD method) is suitable. That is,
The CVD method has the advantages that the precision of composition can be controlled, the reproducibility of the process, and the excellent step coverage can be obtained, so that the reliability of the electronic device is greatly improved.

【0007】上述したような多元系の金属酸化物薄膜を
成膜するためには、組成制御が容易な供給律速条件での
成膜が一般的であるが、供給律速条件のCVDでは段差
被覆性が低下するため、BSTを反応律速条件のCVD
で成膜することが提案されている(特願平7−0510
4)。
[0007] In order to form a multi-component metal oxide thin film as described above, film formation is generally performed under a supply rate-controlling condition in which composition control is easy. Of BST, the reaction rate is limited by CVD.
(Japanese Patent Application No. Hei 7-0510)
4).

【0008】しかし、金属化合物のCVDを行なううえ
で、Sr等のアルカリ土類金属には蒸気圧の高い化合物
がないという問題がある。すなわち、従来より用いられ
てきたTHD錯体(THD=C11192 )は、室温状
態では固体であり、気化し始めさせるには200℃以上
の高温が必要である。また、THD錯体は高温状態で長
時間保持すると分解してしまうという問題もある。した
がって、原料供給の制御が非常に困難であるという問題
があった。
However, when performing CVD of a metal compound, there is a problem that alkaline earth metals such as Sr do not have a compound having a high vapor pressure. That is, the conventionally used THD complex (THD = C 11 H 19 O 2 ) is a solid at room temperature, and requires a high temperature of 200 ° C. or higher to start vaporizing. Further, there is also a problem that the THD complex is decomposed when kept at a high temperature for a long time. Therefore, there is a problem that it is very difficult to control the supply of the raw material.

【0009】このような原料としての熱的不安定性を回
避する手段として、Sr(THD) 2 のように室温で固
体である原料を有機溶媒に溶かし、室温において溶液の
状態で保管、秤量、輸送を行い、成膜措置直前に気化器
と呼ばれる高温部で一気に昇温して気化させるという方
法が提案されている。
The thermal instability as such a raw material is
Sr (THD) TwoSolid at room temperature
The raw material is dissolved in an organic solvent and the solution
It is stored, weighed and transported in the state, and the vaporizer
Those who raise the temperature and vaporize at a stretch in a high temperature part called
A law has been proposed.

【0010】しかしながら、Sr(THD)2 の場合、
特に高濃度の溶液(0.2モル/リットル以上の濃度の
溶液)を用いる場合には、完全な気化が困難なために、
気化器中に残さが発生する。そのため、気化器の頻繁な
メンテナンスが余儀なくされる、或いは供給制御性の低
下を招くといった問題があった。
However, in the case of Sr (THD) 2 ,
In particular, when a highly concentrated solution (a solution having a concentration of 0.2 mol / liter or more) is used, it is difficult to completely vaporize the solution.
Residues form in the vaporizer. For this reason, there has been a problem that frequent maintenance of the vaporizer is inevitable or supply controllability is deteriorated.

【0011】また、THD錯体を用いた場合、金属原子
1個あたり22個の炭素原子が基板に供給されるため
に、膜中に炭素が不純物としてとりこまれやすいという
問題があった。
When a THD complex is used, since 22 carbon atoms are supplied to the substrate for each metal atom, there is a problem that carbon is easily incorporated into the film as an impurity.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、B
ST、SBT、SROなどの金属化合物薄膜は、集積回
路に用いる機能性材料薄膜として有望である。これらを
CVD法で成膜しようとした場合、Srには蒸気圧の高
い化合物がないため、Srの原料としてSr(THD)
2 を気化させる方法が提案されている。
As described above, B
Metal compound thin films such as ST, SBT, and SRO are promising as functional material thin films used for integrated circuits. When these are to be formed by the CVD method, since Sr does not have a compound having a high vapor pressure, Sr (THD) is used as a raw material of Sr.
A method for evaporating 2 has been proposed.

【0013】しかしながら、Sr(THD)2 は完全な
気化が困難であり、気化器中に残さが発生するため、気
化器のメンテナンスが煩雑になる、原料の供給制御性が
低下するという問題があった。また、Sr(THD)2
は、Sr原子1個に対して22個の炭素原子を有してい
るために、成膜された金属化合物薄膜中に炭素が不純物
として取り込まれやすいという問題があった。
However, it is difficult to completely vaporize Sr (THD) 2 , and residues are generated in the vaporizer, so that maintenance of the vaporizer becomes complicated and controllability of the supply of raw materials is reduced. Was. In addition, Sr (THD) 2
Has 22 carbon atoms with respect to one Sr atom, and therefore has a problem that carbon is easily taken in as an impurity in the formed metal compound thin film.

【0014】本発明は上記従来の課題に対してなされた
ものであり、ストロンチウムを含む金属化合物薄膜をC
VD法で形成する場合に、原料となるSr(THD)2
を効率的に供給することができ、しかも金属化合物薄膜
中へ取り込まれる炭素の量を低減して高品質の金属化合
物薄膜を形成することが可能な方法を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems.
When forming by the VD method, Sr (THD) 2 as a raw material
It is an object of the present invention to provide a method capable of efficiently supplying, and also capable of forming a high-quality metal compound thin film by reducing the amount of carbon taken into the metal compound thin film.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともス
トロンチウムを構成元素の一つとして含む金属化合物薄
膜を化学的気相成長法で形成する方法であり、かつスト
ロンチウムの原料としてSr(THD)2 を用いる金属
化合物薄膜の形成方法であって、金属化合物薄膜の成膜
に際して、Sr(THD)2 の固体原料を昇華させるこ
とによって成膜雰囲気にSr(THD)2 を供給し、か
つ、前記固体原料中に含まれるSr(THD)2 の三量
体以下の多量体の前記固体原料中に含まれるSr(TH
D)2 全体に対する単量体換算の比率が80%以上であ
ることを特徴とする。
The present invention is a method for forming a metal compound thin film containing at least strontium as one of the constituent elements by a chemical vapor deposition method, and uses Sr (THD) 2 as a raw material of strontium. A method of forming a metal compound thin film, comprising: supplying Sr (THD) 2 to a film formation atmosphere by sublimating a solid material of Sr (THD) 2 when forming the metal compound thin film; Sr (THD) 2 contained in the above-mentioned solid raw material as a multimer of trimer or less of Sr (THD) 2 contained in the raw material
D) The ratio in terms of monomer to the whole 2 is 80% or more.

【0016】また、本発明は、少なくともストロンチウ
ムを構成元素の一つとして含む金属化合物薄膜を化学的
気相成長法で形成する方法であり、かつストロンチウム
の原料としてSr(THD)2 を用いる金属化合物薄膜
の形成方法であって、金属化合物薄膜の成膜に際して、
Sr(THD)2 を有機溶媒に溶解させた溶液を気化さ
せることによって成膜雰囲気にSr(THD)2 を供給
し、かつ、前記溶液中に含まれるSr(THD)2 の三
量体以下の多量体の前記溶液中に含まれるSr(TH
D)2 全体に対する単量体換算の比率が80%以上であ
ることを特徴とする。
Further, the present invention is a method for forming a metal compound thin film containing at least strontium as one of the constituent elements by a chemical vapor deposition method, and using Sr (THD) 2 as a raw material of strontium. A method of forming a thin film, wherein, when forming a metal compound thin film,
By vaporizing a solution in which Sr (THD) 2 is dissolved in an organic solvent, Sr (THD) 2 is supplied to the film-forming atmosphere, and a Sr (THD) 2 trimer or less contained in the solution is used. Sr (TH contained in the solution of the multimer
D) The ratio in terms of monomer to the whole 2 is 80% or more.

【0017】なお、前記Sr(THD)2 は、Sr(C
11192 2 を意味するものである。また、ここでい
う単量体換算の比率とは、Sr(THD)2 の多量体を
Sr(THD)2 の単量体に換算したときの比率であ
り、三量体以下の多量体に含まれるSrの総数と四量体
以上の多量体に含まれるSrの総数の総和に対する三量
体以下の多量体に含まれるSrの総数の比と等価であ
る。
Note that the Sr (THD) 2 is a Sr (CHD)
11 H 19 O 2 ) 2 . The term "monomer conversion ratio" as used herein means a ratio when a Sr (THD) 2 multimer is converted to a Sr (THD) 2 monomer, and is included in a multimer of trimer or less. This is equivalent to the ratio of the total number of Sr contained in the multimers smaller than the trimer to the sum of the total number of Sr contained in the multimers larger than the tetramer.

【0018】本願発明者らが検討した結果、先に示した
従来技術での問題は、Sr(THD)2 の各多量体の混
合比率が適切に管理されていないために生じるものであ
ることが判明した。上述した固体原料中或いは溶液中に
含まれるSr(THD)2 の三量体以下の多量体(二量
体及び三量体)の比率を80%以上(三量体以下の多量
体の比率が100%、すなわち三量体以下の多量体のみ
の場合も含む)にすることにより、以下に述べるよう
に、従来技術の問題を効果的に防止できることが判明し
た。
As a result of investigations by the inventors of the present invention, it has been found that the above-mentioned problem in the prior art arises because the mixing ratio of each Sr (THD) 2 multimer is not properly controlled. found. The ratio of the Sr (THD) 2 trimer or less multimer (dimer and trimer) contained in the solid raw material or the solution is 80% or more (the ratio of the trimer or less multimer is 100%, that is, including only the multimer of trimer or less), it was found that the problems of the prior art can be effectively prevented as described below.

【0019】まず、三量体以下の多量体の比率を80%
以上とすることにより、金属化合物薄膜中に炭素が不純
物として取り込まれることを抑制することができる。特
に、金属化合物薄膜を非晶質状態で成膜した後に熱処理
によって結晶化を行う場合、結晶化時の熱処理によって
非晶質の金属化合物薄膜中に含まれる不純物炭素の多く
が膜外に放出され、膜収縮が起きる。膜収縮量は炭素不
純物量が多いほど大きくなり、結晶化の際に膜割れが生
じて、リーク電流の増大や膜剥がれが生じ易くなる。し
たがって、三量体以下の多量体の比率を80%以上とす
ることにより、膜中の不純物炭素量を大幅に低減するこ
とができるため、このような問題を防止することが可能
となる。
First, the ratio of the multimer equal to or less than the trimer is reduced to 80%.
With the above, carbon can be prevented from being taken into the metal compound thin film as an impurity. In particular, when crystallization is performed by heat treatment after forming a metal compound thin film in an amorphous state, much of the impurity carbon contained in the amorphous metal compound thin film is released outside the film by the heat treatment during crystallization. , Membrane shrinkage occurs. The amount of film shrinkage increases as the amount of carbon impurities increases, causing film cracking during crystallization, increasing the leakage current and peeling the film. Therefore, by setting the proportion of the multimer equal to or less than trimer to 80% or more, the amount of impurity carbon in the film can be significantly reduced, so that such a problem can be prevented.

【0020】また、Sr(THD)2 の三量体以下の多
量体は四量体以上の多量体に比べて高い蒸気圧を有する
ので(250℃において、三量体では0.3Torr、
四量体では0.1Torr弱)、三量体以下の多量体の
比率を多くすることにより、三量体以下の多量体の比率
が少ない場合に比べて、より低温の昇華温度或いは気化
温度で多量の原料を成膜装置に供給することが可能とな
る。
Further, since a multimer of Sr (THD) 2 or less than a trimer has a higher vapor pressure than a multimer of more than a tetramer (at 250 ° C., 0.3 Torr for a trimer,
By increasing the proportion of multimers less than trimers, the ratio of multimers less than trimers is lower than that in the case where the proportion of multimers less than trimers is small. A large amount of raw material can be supplied to the film forming apparatus.

【0021】また、Sr(THD)2 の三量体以下の多
量体は四量体以上の多量体に比べて低い温度で融解する
ので(二量体の融点は130℃、三量体の融点は210
℃、四量体の融点は260℃であり、これらを混合した
ときの融点は混合比によって異なるが、三量体以下の多
量体の比率が80%以上の場合には220℃以下とな
る)、昇華時に粉体が巻き上げられて発塵の要因となる
ことを防止することができ、安定な気化特性を得ること
が可能となる。
In addition, since the Sr (THD) 2 multimer of less than trimer melts at a lower temperature than the multimer of more than tetramer (the melting point of the dimer is 130 ° C. and the melting point of the trimer is 130 ° C.) Is 210
C. and the melting point of the tetramer is 260 ° C., and when these are mixed, the melting point differs depending on the mixing ratio. In addition, it is possible to prevent the powder from being wound up during sublimation and to be a factor of dust generation, and it is possible to obtain stable vaporization characteristics.

【0022】また、Sr(THD)2 の三量体以下の多
量体は四量体以上の多量体に比べて低い温度で融解する
ので、溶液中のSr(THD)2 を気化器によって気化
する際に、気化部の熱媒体中で一旦液化させることがで
きる。したがって、Sr(THD)2 を熱媒体に一様に
浸透及び拡散させることができるため、高い供給速度で
Sr(THD)2 を成膜装置に供給することができる。
Further, since the Sr (THD) 2 multimer of less than trimer is melted at a lower temperature than the multimer of tetramer or more, Sr (THD) 2 in the solution is vaporized by the vaporizer. At this time, it can be once liquefied in the heat medium of the vaporization section. Therefore, Sr (THD) 2 can be uniformly permeated and diffused into the heat medium, so that Sr (THD) 2 can be supplied to the film forming apparatus at a high supply rate.

【0023】また、Sr(THD)2 の四量体以上の多
量体を20%以上含む場合には、加熱時に液化した場合
でも粘性が高く、気化器の熱媒体の閉塞を引き起こし易
くなる。そのため、溶液供給量に対する気化量が不安定
になり易く、原料供給の制御性が悪くなり、気化器の頻
繁なメンテナンスが必要となる。Sr(THD)2 の三
量体以下の多量体の比率を80%以上とすることで、こ
のような問題を防止することが可能となる。
In addition, when 20% or more of the Sr (THD) 2 tetramer or higher multimer is contained, even when liquefied at the time of heating, the viscosity is high and the heat medium of the vaporizer is easily blocked. Therefore, the vaporization amount with respect to the solution supply amount is likely to become unstable, the controllability of the raw material supply is deteriorated, and frequent maintenance of the vaporizer is required. Such a problem can be prevented by setting the ratio of the Sr (THD) 2 trimer or less multimer to 80% or more.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】(実施形態1)まず、本発明の第1の実施
形態について、図1を参照して説明する。
(Embodiment 1) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0026】本実施形態では、本発明の効果を確認する
ために、図1に示す装置を用いたBSTの成膜につい
て、以下の対照実験を行なった。
In the present embodiment, in order to confirm the effect of the present invention, the following control experiment was performed on the BST film formation using the apparatus shown in FIG.

【0027】図1に示したBST成膜用のCVD装置
は、昇華法を用いた原料供給装置110、ホットウォー
ルバッチ式の反応容器120及び排気系130から構成
されている。
The BST film-forming CVD apparatus shown in FIG. 1 comprises a raw material supply apparatus 110 using a sublimation method, a hot wall batch type reaction vessel 120, and an exhaust system 130.

【0028】原料供給装置110は、独立に温度制御さ
れた原料オーブン111a(Ba用のオーブン)、11
1b(Sr用のオーブン)及び111c(Ti用のオー
ブン)を有している。各オーブン111a、111b及
び111c内には、Ba(THD)2 、Sr(THD)
2 、Ti(THD)2 (i−OC3 7 2 をペレット
状に成形した固体原料が入った原料容器112a、11
2b及び112cがそれぞれ取り付けられている。原料
をペレット状に成形することで、原料の交換を容易にす
ることができ、三量体と四量体の混合比の異なる複数の
Sr(THD) 2 原料の比較が容易に行なえるように工
夫されている。
The raw material supply device 110 is independently temperature controlled.
Raw material oven 111a (Ba oven), 11
1b (oven for Sr) and 111c (oven for Ti)
Bun). Each oven 111a, 111b and
Ba (THD)Two, Sr (THD)
Two, Ti (THD)Two(I-OCThreeH7)TwoThe pellet
Raw material containers 112a and 11 each containing a solid raw material formed into a shape.
2b and 112c are attached respectively. material
The pellets are formed into pellets, making it easy to exchange raw materials.
Can have different mixing ratios of trimer and tetramer.
Sr (THD) TwoProcesses should be made so that comparison of raw materials can be performed easily.
My husband has been.

【0029】Ba、Sr、Tiの各原料オーブン111
a、111b及び111cの温度はそれぞれ230℃、
220℃、160℃であり、キャリアガスとしてArを
それぞれ独立に気体流量制御装置113a、113b及
び113cで流量制御して、各原料容器に供給した。各
原料容器112a、112b及び112c内の圧力は、
原料容器出口のニードルバルブ114a、114b及び
114cを利用して、それぞれ100Torr、100
Torr及び60Torrに制御した。
Ba, Sr, Ti raw material oven 111
The temperatures of a, 111b and 111c are 230 ° C., respectively.
The temperature was 220 ° C. and 160 ° C., and the flow rate of Ar as a carrier gas was controlled independently by the gas flow controllers 113a, 113b and 113c, and supplied to each raw material container. The pressure in each of the raw material containers 112a, 112b and 112c is
Using the needle valves 114a, 114b and 114c at the raw material container outlet, respectively, 100 Torr, 100
Controlled at Torr and 60 Torr.

【0030】Sr(THD)2 の固体原料としては、S
r(THD)2 三量体のSr(THD)2 全体(三量体
+四量体)に対する単量体換算の比率(三量体/(三量
体+四量体):以下、三量体比と称する)が、それぞれ
100%、90%、80%、65%及び50%のペレッ
トを用意した。
The solid raw material of Sr (THD) 2 includes S
Ratio of r (THD) 2 trimer to Sr (THD) 2 total monomer (trimer + tetramer) in terms of monomer (trimer / (trimer + tetramer): hereinafter, trimer 100%, 90%, 80%, 65% and 50% of pellets, respectively.

【0031】Ba、Sr、Tiの各原料をバルブ115
a、115b及び115cを介して反応容器120内に
供給し、また、O2 を気体流量制御装置116で、Ar
を気体流量制御装置117でそれぞれ流量制御して、反
応容器120内に供給するようにした。
Each material of Ba, Sr and Ti is supplied to a valve 115.
a, 115b and 115c, and the O 2 is supplied to the reaction vessel 120 by the gas flow control device 116.
Is controlled by the gas flow controller 117 to supply the gas into the reaction vessel 120.

【0032】BST膜は、ホットウォールバッチ式の反
応容器120の内部に保持された試料(半導体基板等)
121上に成膜した。成膜に際しては、ヒータ122に
よって試料121を一定温度に加熱するとともに、排気
ポンプ131により自動圧力制御装置132を介して排
気を行うことで反応管内の圧力を調整した。
The BST film is a sample (semiconductor substrate, etc.) held in a hot wall batch type reaction vessel 120.
121 was formed. During film formation, the pressure in the reaction tube was adjusted by heating the sample 121 to a constant temperature by the heater 122 and evacuating the sample 121 by the exhaust pump 131 via the automatic pressure control device 132.

【0033】上述した装置を用い、BSTの成膜を以下
の条件で行なった。
Using the above-described apparatus, a BST film was formed under the following conditions.

【0034】成膜温度を400℃、反応管圧力を100
Pa、全ガス流量を2slmとし、Ba用の容器112
a及びTi用の容器112cに流すキャリアガス流量
を、それぞれ300sccm及び80sccmとした。
The film forming temperature is 400 ° C. and the reaction tube pressure is 100
Pa, the total gas flow rate was 2 slm, and the container 112 for Ba was
The flow rates of the carrier gas flowing into the container 112c for a and Ti were 300 sccm and 80 sccm, respectively.

【0035】Sr用の容器112bに流すキャリアガス
の流量は、三量体比の異なる原料では実験結果として蒸
気圧が異なっていたので、三量体比の異なる原料間で同
じBST膜の膜厚及び膜組成が得られるように、250
sccmから420sccmの範囲で設定した。
The flow rate of the carrier gas flowing into the Sr container 112b is different from that of the raw material having a different trimer ratio because the vapor pressure is different as a result of the experiment. And 250 to obtain the film composition.
It was set in the range from sccm to 420 sccm.

【0036】図2は、求められたキャリアガス流量と三
量体比との関係を示したものである。三量体比が小さく
なると、キャリアガス流量を増やさないと、同じBST
膜の膜厚及び膜組成が得られないことがわかる。
FIG. 2 shows the relationship between the obtained carrier gas flow rate and the trimer ratio. If the trimer ratio decreases, the same BST will be required unless the carrier gas flow rate is increased.
It can be seen that the film thickness and film composition cannot be obtained.

【0037】一般に原料容器圧P、キャリアガス流量
F、原料蒸気圧p及び原料供給量fの間には、 f∝Fp/(P−p)≒Fp/P という関係がある。上述の実験結果より、原料容器圧P
一定の条件下でfを一定にするためには、ペレット毎に
Fを変えなければならないことがわかった。すなわち、
三量体比の異なるペレットでは原料蒸気圧pが異なるた
めである。傾向としては、三量体比を高めるほど、より
高い蒸気圧が得られることがわかる。蒸気圧が高いこと
は、実用上極めて重要である。
Generally, there is a relation f∝Fp / (P-p) ≒ Fp / P among the raw material container pressure P, the carrier gas flow rate F, the raw material vapor pressure p and the raw material supply amount f. From the above experimental results, the raw material container pressure P
It has been found that in order to keep f constant under certain conditions, F must be changed for each pellet. That is,
This is because the raw material vapor pressure p is different between pellets having different trimer ratios. The trend shows that a higher vapor pressure can be obtained as the trimer ratio is increased. High vapor pressure is extremely important in practical use.

【0038】上述したような条件で、Ba0.5 Sr0.5
Ti1.043 膜を、成膜速度0.3nm/minで成膜
することができた。
Under the conditions described above, Ba 0.5 Sr 0.5
A Ti 1.04 O 3 film could be formed at a film formation rate of 0.3 nm / min.

【0039】図3は、以上の手法で成膜されたBST膜
中の炭素濃度を、オージェ電子分光及びSIMS分析で
評価した結果を示したものである。図3より、BST膜
中炭素濃度と三量体比との間には相関があり、固体原料
中の三量体比が80%以上では炭素不純物濃度が0.0
1(atomic%)程度と低いのに対して、三量体比
が低下していくにしたがって炭素不純物濃度が急激に増
大していくことがわかる。したがって、BST膜中の炭
素不純物を抑制するためには、Sr(THD) 2 の三量
体比を80%以上に高めることが重要であることがわか
る。
FIG. 3 shows a BST film formed by the above method.
Carbon concentration in the sample by Auger electron spectroscopy and SIMS analysis
It shows the result of the evaluation. From FIG. 3, the BST film
There is a correlation between medium carbon concentration and trimer ratio,
When the trimer ratio in the medium is 80% or more, the carbon impurity concentration is 0.0
As low as 1 (atomic%), the trimer ratio
Carbon impurity concentration increases sharply as
You can see that it gets bigger. Therefore, the carbon in the BST film
In order to suppress elemental impurities, Sr (THD) TwoThree quantities of
It is important to increase body ratio to 80% or more
You.

【0040】なお、現状ではSr(THD)2 の二量体
を安定して得ることは難しいが、炭素不純物濃度を低下
させる等の所望の効果を得るためには、二量体の比率を
高めるようにしてもよい。一般的に言えば、固体原料中
に含まれるSr(THD)2の三量体以下の多量体(S
r(THD)2 の二量体と三量体)の、固体原料中に含
まれるSr(THD)2 全体に対する単量体換算の比率
((三量体以下の多量体)/(三量体以下の多量体+四
量体以上の多量体):言い換えると、固体原料中の三量
体以下の多量体に含まれるSrの総数と固体原料中の四
量体以上の多量体に含まれるSrの総数の総和に対する
固体原料中の三量体以下の多量体に含まれるSrの総数
の比)を80%以上にすればよい。
At present, it is difficult to obtain a dimer of Sr (THD) 2 stably, but in order to obtain a desired effect such as lowering the concentration of carbon impurities, the ratio of the dimer must be increased. You may do so. Generally speaking, an Sr (THD) 2 trimer or less multimer (S) contained in the solid raw material
Ratio of monomer (r (THD) 2 dimer and trimer) to the total amount of Sr (THD) 2 contained in the solid material ((multimer less than trimer) / (trimer) In other words, the total number of Sr contained in the trimer or less multimer in the solid raw material and the Sr contained in the tetramer or more multimer in the solid raw material (The ratio of the total number of Sr contained in the multimers equal to or smaller than the trimer in the solid raw material to the total number of Sr) may be 80% or more.

【0041】(実施形態2)次に、本発明の第2の実施
形態について、図4を参照して説明する。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0042】本実施形態では、本発明の効果を確認する
ために、図4に示す装置を用いたBSTの成膜につい
て、以下の対照実験を行なった。
In the present embodiment, in order to confirm the effects of the present invention, the following control experiment was performed on the BST film formation using the apparatus shown in FIG.

【0043】図4に示したBST成膜用のCVD装置
は、液相供給法を用いた原料供給装置210、ホットウ
ォールバッチ式の反応容器220、排気系230から構
成されている。
The BST film-forming CVD apparatus shown in FIG. 4 includes a raw material supply apparatus 210 using a liquid phase supply method, a hot wall batch type reaction vessel 220, and an exhaust system 230.

【0044】原料供給装置210は、独立に設けられた
Ba、Ti、Srそれぞれの液体原料供給系を有してい
る。各原料供給系は、原料容器211a、211b、2
11c及び211d、液体流量制御装置212a、21
2b及び212c、気化器213a、213b及び21
3c等で構成されている。
The raw material supply device 210 has independently provided liquid raw material supply systems for Ba, Ti, and Sr. Each raw material supply system includes raw material containers 211a, 211b, 2
11c and 211d, liquid flow control devices 212a and 21
2b and 212c, vaporizers 213a, 213b and 21
3c and the like.

【0045】特に、Sr原料供給系については、Sr
(THD)2 の三量体の溶液とSr(THD)2 の四量
体の溶液とを任意の比率で混合して送出することができ
るように、Sr(THD)2 の三量体の容器211c及
び四量体の容器211dから、ミキシングマニホールド
214を通して、任意の比率で混合溶液を液体流量制御
装置212cに送出できるように工夫されている。これ
により、混合溶液に含まれるSr(THD)2 三量体の
混合溶液に含まれるSr(THD)2 全体(三量体+四
量体)に対する単量体換算の比率(三量体/(三量体+
四量体):三量体比)を調整することができる。
In particular, regarding the Sr raw material supply system, Sr
(THD) and a second trimer solution and Sr (THD) 2 tetramer solution so that it can be delivered by mixing in any ratio, containers Sr (THD) 2 trimer The mixing solution is devised so that the mixed solution can be sent to the liquid flow control device 212c from the 211c and the tetramer container 211d through the mixing manifold 214 at an arbitrary ratio. As a result, the monomer-converted ratio of the Sr (THD) 2 trimer contained in the mixed solution to the entire Sr (THD) 2 contained in the mixed solution (trimer + tetramer) (trimer / ( Trimer +
Tetramer): trimer ratio) can be adjusted.

【0046】原料溶液としては、有機溶媒としてTHF
(C4 8 O)を用い、これにBa(THD)2 、Sr
(THD)2 、Ti(THD)2 (i−OC3 7 2
をそれぞれ0.3モル/リットルの割合で溶解させたも
のを用いた。Ba、Sr、Tiの各気化器213a、2
13b及び213cには、気体流量制御装置215a、
215b及び215cを介してArが供給されており、
また各気化器213a、213b及び213cの温度
は、それぞれ250℃、250℃、180℃とした。
As a raw material solution, THF was used as an organic solvent.
(C 4 H 8 O), to which Ba (THD) 2 , Sr
(THD) 2 , Ti (THD) 2 (i-OC 3 H 7 ) 2
Were dissolved at a rate of 0.3 mol / liter. Ba, Sr, Ti vaporizers 213a, 213
13b and 213c, a gas flow control device 215a,
Ar is supplied via 215b and 215c,
The temperatures of the vaporizers 213a, 213b, and 213c were 250 ° C., 250 ° C., and 180 ° C., respectively.

【0047】なお、有機溶媒には、上述したTHF以外
にも、メチルTHF(C5 10O)、n−ブチル酢酸、
ピリジン、ベンゼン等を用いることも可能である。
The organic solvent includes, in addition to the above-mentioned THF, methyl THF (C 5 H 10 O), n-butyl acetic acid,
It is also possible to use pyridine, benzene and the like.

【0048】気化器213a、213b及び213cで
気化されたBa、Ti、Srの各原料をバルブ216
a、216b及び216cを介して反応容器220内に
供給し、また、O2 を気体流量制御装置217で、Ar
を気体流量制御装置218でそれぞれ流量制御して、反
応容器220内に供給するようにした。
The raw materials of Ba, Ti and Sr vaporized by the vaporizers 213a, 213b and 213c are supplied to a valve 216.
a, fed to the reaction vessel 220 through the 216b and 216c, also the O 2 in the gas flow control device 217, Ar
Is controlled by the gas flow controller 218 to supply it into the reaction vessel 220.

【0049】BST膜は、ホットウォールバッチ式の反
応容器220の内部に保持された試料(半導体基板等)
221上に成膜した。成膜に際しては、ヒータ222に
よって試料221を一定温度に加熱するとともに、排気
ポンプ231により自動圧力制御装置232を介して排
気を行うことで反応管内の圧力を調整した。
The BST film is a sample (semiconductor substrate, etc.) held inside a hot wall batch type reaction vessel 220.
221 was formed. At the time of film formation, the pressure in the reaction tube was adjusted by heating the sample 221 to a constant temperature by the heater 222 and evacuating by the exhaust pump 231 via the automatic pressure control device 232.

【0050】上述した装置を用い、BSTの成膜を以下
の条件で行なった。成膜温度を400℃、反応管圧力を
100Pa、全ガス流量を2slmとし、Ba、Sr、
Tiの各原料の供給速度をそれぞれ0.25sccm、
0.35sccm、0.55sccmとした。
Using the above-described apparatus, a BST film was formed under the following conditions. The film forming temperature was 400 ° C., the reaction tube pressure was 100 Pa, the total gas flow rate was 2 slm, and Ba, Sr,
The supply rate of each Ti material is 0.25 sccm,
0.35 sccm and 0.55 sccm were set.

【0051】上述したような条件で、Ba0.5 Sr0.5
Ti1.043 膜を、成膜速度0.5nm/minで成膜
することができた。
Under the conditions described above, Ba 0.5 Sr 0.5
A Ti 1.04 O 3 film could be formed at a film formation rate of 0.5 nm / min.

【0052】図5は、以上の手法で成膜されたBST膜
中の炭素濃度を、オージェ電子分光及びSIMS分析で
評価した結果を示したものである。図5より、BST膜
中炭素濃度と液体原料中の三量体比との間には、実施形
態1の場合と同様の相関があり、三量体比が80%以上
では炭素不純物濃度が0.01(atomic%)程度
と低いのに対して、三量体比が低下していくにしたがっ
て炭素不純物濃度が急激に増大していくことがわかる
(図中、黒丸で示した)。
FIG. 5 shows the result of evaluating the carbon concentration in the BST film formed by the above-described method by Auger electron spectroscopy and SIMS analysis. From FIG. 5, there is the same correlation between the carbon concentration in the BST film and the trimer ratio in the liquid source as in the case of Embodiment 1. When the trimer ratio is 80% or more, the carbon impurity concentration becomes 0. It can be seen that the carbon impurity concentration sharply increases as the trimer ratio decreases, whereas it is as low as about 0.011 (atomic%) (indicated by black circles in the figure).

【0053】なお、最初から三量体と四量体とを混合し
たSr(THD)2 をTHFに溶解した原料を用いて実
験を行った結果も図5に示した(図中、白丸で示し
た)。図から明らかなように、両者の実験結果に差がな
いことがわかる。したがって、本実験結果に基づいて、
原料溶液中の適切な三量体比を推定しても問題がないこ
とがわかる。
FIG. 5 also shows the results of an experiment conducted using a raw material in which Sr (THD) 2 in which a trimer and a tetramer were mixed was dissolved in THF from the beginning (shown by white circles in the figure). T). As is clear from the figure, there is no difference between the two experimental results. Therefore, based on the results of this experiment,
It can be seen that there is no problem even if an appropriate trimer ratio in the raw material solution is estimated.

【0054】なお、三量体比30%以下では急激にSr
原料供給系の気化器213cが閉塞してしまい、実験を
行なうことが困難であった。この気化器を分解してみた
ところ、茶褐色のタール状の残さが多量に付着している
ことがわかった。この残さを分析すると、主にSr、C
及びOより成る物質であり、Sr(THD)2 四量体の
分解物と推測された。
When the trimer ratio is 30% or less, the Sr sharply increases.
The vaporizer 213c of the raw material supply system was clogged, and it was difficult to perform an experiment. When the vaporizer was disassembled, it was found that a large amount of brownish tar-like residue had adhered. When this residue is analyzed, mainly Sr, C
And O, which was presumed to be a decomposition product of Sr (THD) 2 tetramer.

【0055】以上のようにして得られたBST膜はすべ
て非晶質であったが、650℃の窒素雰囲気中で熱処理
を行なうことにより結晶化が可能であった。その時の膜
厚の収縮量と三量体比との関係を図6に示す。なお、図
6に示したように、非晶質のBSTを結晶化させる場
合、結晶構造の変化に伴う本質的な膜厚収縮が約15%
存在する。
The BST films obtained as described above were all amorphous, but could be crystallized by heat treatment in a nitrogen atmosphere at 650 ° C. FIG. 6 shows the relationship between the amount of contraction of the film thickness and the trimer ratio at that time. As shown in FIG. 6, when the amorphous BST is crystallized, the essential thickness shrinkage due to the change in the crystal structure is about 15%.
Exists.

【0056】図6からわかるように、三量体比が80%
以上の膜では膜厚の収縮量は20%弱であるが、三量体
比を減らしていくにしたがって膜厚の収縮量は急激に増
加し、収縮量は40%以上に達することがわかる。膜厚
収縮量が40%程度の試料(三量体比50%)について
SEM観察を行ったところ、BST膜表面にクラックが
生じていることが判明した。このクラックは、結晶化に
よる大幅な膜収縮に起因するものと考えられる。
As can be seen from FIG. 6, the trimer ratio is 80%
In the above films, the shrinkage of the film thickness is slightly less than 20%, but as the trimer ratio is reduced, the shrinkage of the film thickness sharply increases, and the shrinkage reaches 40% or more. SEM observation of a sample having a film thickness shrinkage of about 40% (trimer ratio 50%) revealed that cracks had occurred on the BST film surface. This crack is considered to be caused by a large film shrinkage due to crystallization.

【0057】図7は、三量体のみの溶液を原料に用いた
場合と、三量体をそれぞれ80%、70%、50%含む
溶液を原料に用いた場合について、得られたBST膜の
電気特性を示したものである。
FIG. 7 shows the BST films obtained when a solution containing only trimers was used as a raw material and when a solution containing trimers of 80%, 70% and 50% was used as raw materials. It shows the electrical characteristics.

【0058】電気特性評価に用いた試料は、上述したB
ST膜を下部電極と上部電極とで挟んだ構造である。下
部電極には、膜厚400nmの熱酸化膜上にスパッタ法
で形成した膜厚100nmのPtを用いた。BST膜に
は、非晶質のBSTを膜厚30nmで成膜した後、65
0℃の窒素雰囲気中で30分の熱処理を行って結晶化さ
せたものを用いた。上部電極には、酸素10%を含むア
ルゴン雰囲気中のスパッタによって形成した膜厚50n
mのPtを用いた。上部電極の加工はシャドウマスクに
よって行なった。
The sample used for the evaluation of the electric characteristics is the above-mentioned B
In this structure, the ST film is sandwiched between a lower electrode and an upper electrode. As the lower electrode, a 100-nm-thick Pt film formed by a sputtering method on a 400-nm-thick thermal oxide film was used. After forming an amorphous BST to a thickness of 30 nm on the BST film,
A material that was crystallized by performing a heat treatment for 30 minutes in a nitrogen atmosphere at 0 ° C. was used. The upper electrode has a thickness of 50 n formed by sputtering in an argon atmosphere containing 10% oxygen.
m Pt was used. The processing of the upper electrode was performed using a shadow mask.

【0059】+1V及び−1Vの電圧を試料に印加して
リーク電流密度を測定したところ、三量体のみの試料及
び三量体を80%含む試料ではリーク電流密度が低いの
に対し、三量体比が70%以下の試料ではリーク電流密
度が大幅に増大していることがわかった。三量体比が8
0%と70%のBST膜についてTEM評価を行なった
結果、80%の膜では欠陥が見られなかったのに対し
て、70%の膜では膜中に数nm径程度の空隙が観察さ
れた。この空隙は、炭素脱離による大きな膜収縮に伴っ
て生じたものと考えられる。
When the leak current density was measured by applying voltages of +1 V and -1 V to the sample, the leak current density was low in the sample containing only trimer and in the sample containing 80% trimer, It was found that the leak current density was significantly increased in the sample having a body ratio of 70% or less. Trimer ratio of 8
TEM evaluation was performed on the 0% and 70% BST films. As a result, no defect was observed in the 80% film, whereas a void having a diameter of about several nm was observed in the 70% film. . It is considered that this void was generated due to a large film shrinkage due to carbon desorption.

【0060】上述した図5〜図7の結果から、BST膜
中の炭素不純物を抑制するためには、Sr(THD)2
の三量体比を80%以上に高めることが重要であること
がわかる。
From the results of FIGS. 5 to 7 described above, in order to suppress carbon impurities in the BST film, it is necessary to use Sr (THD) 2
It is understood that it is important to increase the trimer ratio to 80% or more.

【0061】なお、現状ではSr(THD)2 の二量体
を安定して得ることは難しいが、炭素不純物濃度を低下
させる等の所望の効果を得るためには、二量体の比率を
高めるようにしてもよい。一般的に言えば、溶液中に含
まれるSr(THD)2 の三量体以下の多量体(Sr
(THD)2 の二量体と三量体)の、溶液中に含まれる
Sr(THD)2 全体に対する単量体換算の比率((三
量体以下の多量体)/(三量体以下の多量体+四量体以
上の多量体):言い換えると、溶液中の三量体以下の多
量体に含まれるSrの総数と溶液中の四量体以上の多量
体に含まれるSrの総数の総和に対する溶液中の三量体
以下の多量体に含まれるSrの総数の比)を80%以上
にすればよい。
At present, it is difficult to obtain a dimer of Sr (THD) 2 stably, but in order to obtain a desired effect such as lowering the concentration of carbon impurities, the ratio of the dimer should be increased. You may do so. Generally speaking, a multimer (Sr (THD) 2 or less) of Sr (THD) 2 contained in the solution
Ratio of (THD) 2 dimer and trimer) to the total amount of Sr (THD) 2 contained in the solution in terms of monomer ((multimer less than trimer) / (multimer less than trimer) Multimer + multimer of tetramer or more): In other words, the sum of the total number of Sr contained in the multimer of less than trimer in the solution and the total number of Sr contained in the multimer of more than tetramer in the solution (The ratio of the total number of Sr contained in the multimer of the trimer or less in the solution to the total number of Sr) may be 80% or more.

【0062】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣
旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施するこ
とが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、Sr(THD)2 の三
量体以下の多量体の比率を80%以上とすることによ
り、金属化合物薄膜中に取り込まれる不純物炭素の量が
低減されて高品質の金属化合物薄膜を形成することが可
能になるとともに、成膜雰囲気中へ効率的にSr(TH
D)2 を供給することが可能となる。さらに、Sr(T
HD)2 を溶解させた溶液を気化させる方法を用いる場
合には、気化器のメンテナンスが容易になる。
According to the present invention, by setting the ratio of the Sr (THD) 2 trimer or lower multimer to 80% or more, the amount of impurity carbon taken into the metal compound thin film can be reduced. A high-quality metal compound thin film can be formed, and Sr (TH
D) 2 can be supplied. Further, Sr (T
HD) 2 , the method of vaporizing the solution in which the solution is dissolved facilitates the maintenance of the vaporizer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る成膜装置の構成
例を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態における三量体比とS
r(THD)2 のキャリアガス流量の関係を示した図。
FIG. 2 shows the trimer ratio and S in the first embodiment of the present invention.
The figure which showed the relationship of the carrier gas flow rate of r (THD) 2 .

【図3】本発明の第1の実施形態における三量体比とB
ST膜中炭素濃度の関係を示した図。
FIG. 3 shows the trimer ratio and B in the first embodiment of the present invention.
The figure which showed the relationship of the carbon concentration in ST film.

【図4】本発明の第2の実施形態に係る成膜装置の構成
例を示した図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態における三量体比とB
ST膜中炭素濃度の関係を示した図。
FIG. 5 shows the trimer ratio and B in the second embodiment of the present invention.
The figure which showed the relationship of the carbon concentration in ST film.

【図6】本発明の第2の実施形態における三量体比とB
ST膜の結晶化時の膜厚収縮率の関係を示した図。
FIG. 6 shows the trimer ratio and B in the second embodiment of the present invention.
The figure which showed the relationship of the film thickness shrinkage rate at the time of crystallization of an ST film.

【図7】本発明の第2の実施形態において、三量体比を
変化させたときのBST膜の電気特性を示した図。
FIG. 7 is a view showing electric characteristics of a BST film when a trimer ratio is changed in a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110…原料供給装置 111a、111b、111c…原料オーブン 112a、112b、112c…原料容器 113a、113b、113c、116、117…気体
流量制御装置 114a、114b、114c…ニードルバルブ 115a、115b、115c…バルブ 120、220…ホットウォールバッチ式の反応容器 121、221…試料 122、222…ヒータ 130、230…排気系 131、231…排気ポンプ 132、231…自動圧力制御装置 210…原料供給装置 211a、211b、211c、211d…原料容器 212a、212b、212c…液体流量制御装置 213a、213b、213c…気化器 214…ミキシングマニホールド 215a、215b、215c、217、218…気体
流量制御装置 216a、216b、216c…バルブ
110: raw material supply device 111a, 111b, 111c: raw material oven 112a, 112b, 112c: raw material container 113a, 113b, 113c, 116, 117: gas flow control device 114a, 114b, 114c: needle valve 115a, 115b, 115c: valve 120, 220: hot wall batch type reaction vessel 121, 221 ... sample 122, 222 ... heater 130, 230 ... exhaust system 131, 231 ... exhaust pump 132, 231 ... automatic pressure control device 210 ... raw material supply device 211a, 211b, 211c, 211d: raw material containers 212a, 212b, 212c: liquid flow control device 213a, 213b, 213c: vaporizer 214: mixing manifold 215a, 215b, 215c, 217, 218: gas flow control device 16a, 216b, 216c ... valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/8242 (72)発明者 山崎 壮一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 江口 和弘 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 4K030 AA11 BA01 BA18 BA42 BA54 BB01 FA10 HA15 JA05 LA02 5F045 AA06 AB31 AB40 AD08 AE19 AF10 BB13 CB05 DP19 EE02 HA11 5F058 BA04 BA11 BC01 BC03 BF01 BF02 BF04 BF21 BF22 BF27 BF29 BH01 BH04 BJ04 5F083 AD11 FR01 GA27 GA30 JA14 JA17 JA31 JA38 JA45 PR21 PR33 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/8242 (72) Inventor Soichi Yamazaki 8 Shinsugitacho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Yokohama Business Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kazuhiro Eguchi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 4K030 AA11 BA01 BA18 BA42 BA54 BB01 FA10 HA15 JA05 LA02 5F045 AA06 AB31 AB40 AD08 AE19 AF10 BB13 CB05 DP19 EE02 HA11 5F058 BA04 BA11 BC01 BC03 BF01 BF02 BF04 BF21 BF22 BF27 BF29 BH01 BH04 BJ04 5F083 AD11 FR01 GA27 GA30 JA14 JA17 JA31 JA38 JA45 PR21 PR33

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともストロンチウムを構成元素の一
つとして含む金属化合物薄膜を化学的気相成長法で形成
する方法であり、かつストロンチウムの原料としてSr
(THD)2 を用いる金属化合物薄膜の形成方法であっ
て、 金属化合物薄膜の成膜に際して、Sr(THD)2 の固
体原料を昇華させることによって成膜雰囲気にSr(T
HD)2 を供給し、かつ、前記固体原料中に含まれるS
r(THD)2 の三量体以下の多量体の前記固体原料中
に含まれるSr(THD)2 全体に対する単量体換算の
比率が80%以上であることを特徴とする金属化合物薄
膜の形成方法。
1. A method of forming a metal compound thin film containing at least strontium as one of the constituent elements by a chemical vapor deposition method, and using Sr as a raw material of strontium.
A method of forming a metal compound thin film using (THD) 2 , wherein a Sr (THD) 2 is formed into a film forming atmosphere by sublimating a solid material of Sr (THD) 2 when forming the metal compound thin film.
HD) 2 and S contained in the solid raw material.
forming a thin film of a metal compound, wherein a ratio of a monomer of r (THD) 2 or less to a total of Sr (THD) 2 contained in the solid material is 80% or more in terms of monomer. Method.
【請求項2】少なくともストロンチウムを構成元素の一
つとして含む金属化合物薄膜を化学的気相成長法で形成
する方法であり、かつストロンチウムの原料としてSr
(THD)2 を用いる金属化合物薄膜の形成方法であっ
て、 金属化合物薄膜の成膜に際して、Sr(THD)2 を有
機溶媒に溶解させた溶液を気化させることによって成膜
雰囲気にSr(THD)2 を供給し、かつ、前記溶液中
に含まれるSr(THD)2 の三量体以下の多量体の前
記溶液中に含まれるSr(THD)2 全体に対する単量
体換算の比率が80%以上であることを特徴とする金属
化合物薄膜の形成方法。
2. A method for forming a metal compound thin film containing at least strontium as one of the constituent elements by a chemical vapor deposition method, and using Sr as a raw material of strontium.
A method for forming a metal compound thin film using (THD) 2 , wherein a solution in which Sr (THD) 2 is dissolved in an organic solvent is vaporized to form Sr (THD) 2 supplies, and the Sr contained in the solution (THD) Sr contained in the solution of 2 trimers following multimers (THD) 2 ratio of the monomer conversion for the entire 80% or more A method for forming a metal compound thin film, characterized in that:
JP11149747A 1999-05-28 1999-05-28 Method of forming metal compound thin film Pending JP2000336481A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11149747A JP2000336481A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Method of forming metal compound thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11149747A JP2000336481A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Method of forming metal compound thin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000336481A true JP2000336481A (en) 2000-12-05

Family

ID=15481895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11149747A Pending JP2000336481A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Method of forming metal compound thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000336481A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058129A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-25 Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko Ferroelectric thin film, metal thin film or oxide thin film, and method and apparatus for preparation thereof, and electric or electronic device using said thin film

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058129A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-25 Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko Ferroelectric thin film, metal thin film or oxide thin film, and method and apparatus for preparation thereof, and electric or electronic device using said thin film
JP2008211206A (en) * 2001-01-18 2008-09-11 Watanabe Shoko:Kk Ferroelectric thin film / metal thin film or oxide thin film, manufacturing method / manufacturing apparatus thereof, and electronic / electric device using the thin film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6787181B2 (en) Chemical vapor deposition method of making layered superlattice materials using trimethylbismuth
JP5719849B2 (en) Thin film manufacturing method
WO2011070945A1 (en) Thin film manufacturing apparatus, thin film manufacturing method, and method for manufacturing semiconductor device
US20090061648A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus
JP3547471B2 (en) Vapor phase growth method of dielectric film
JPH0927602A (en) Capacitor and method for manufacturing high-capacity capacitor
JP5678252B2 (en) Method for forming Sr-Ti-O-based film
KR100392047B1 (en) Method of forming thin film
JPWO2000036640A1 (en) Thin film formation method
JP4024624B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2000104172A (en) Film forming method, film forming apparatus and solid raw material
KR100945096B1 (en) Method of manufacturing the capacitive element
JP4628954B2 (en) Oxide thin film manufacturing method
JP2000336481A (en) Method of forming metal compound thin film
JP2005256107A (en) Raw material vaporizer for metalorganic chemical vapor deposition equipment
JPH09241849A (en) Oxide thin film manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
JPH10195659A (en) Thin film manufacturing method and manufacturing apparatus
JP3886921B2 (en) Chemical vapor deposition method
JP2000058524A (en) Vapor phase growth device for metal oxide dielectric material
JP4212013B2 (en) Dielectric film fabrication method
JPH06145992A (en) Equipment for manufacturing dielectrics for semiconductor devices
JP2001254176A (en) Method and system for metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and annealing of germanium lead oxide (PGO) thin films
JP2002367987A (en) Method and apparatus for forming ferroelectric thin film
JP3892845B2 (en) Processing method
JPH0959089A (en) Chemical vapor deposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070529

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071002