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アルミナ膜の形成方法 コモンズ

国内特許コード P120008073
掲載日 2012年10月26日
出願番号 特願2006-013875
公開番号 特開2007-197737
登録番号 特許第4968574号
出願日 平成18年1月23日(2006.1.23)
公開日 平成19年8月9日(2007.8.9)
登録日 平成24年4月13日(2012.4.13)
発明者
  • 小出 芳弘
出願人
  • 学校法人神奈川大学
発明の名称 アルミナ膜の形成方法 コモンズ
発明の概要

【課題】金などの基材に対して容易にアルミナ膜の形成が可能であり、また、アルミナ膜の膜厚を制御することが可能なアルミナ膜の形成方法を提供する。
【解決手段】自己組織化法によって基材1の表面に対して末端にカルボキシ基を有する分子を配向させて自己組織化単分子膜2を形成する第1ステップと、自己組織化単分子膜2上にベーマイト粒子3を固定する第2ステップと、ベーマイト粒子3を固定した自己組織化単分子膜2が形成された基材1を加熱焼成してアルミナ膜4を形成させる第3ステップとを有す。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、LSIの高速化、微細化に伴いゲート絶縁膜の薄膜化が急速に進んでおり、絶縁膜として多用されている酸化シリコン(SiO:誘電率ε=3.9)を用いる場合、薄膜化を進めるとトンネル漏れ電流(貫通電流)が多大に発生するため、薄膜化を進めることが困難になってきている。このため、ゲート絶縁膜の高誘電率化(High-κ)が望まれ、アルミナ(誘電率ε=11)等をゲート絶縁膜として用いることが考えられている。



従来、アルミナ膜を形成する方法としては、基板をアルミニウムを含む有機金属ガスと酸化性原料ガスとに交互に曝して、基板上にアルミナ膜を形成する方法(特許文献1)や真空チャンバ内でアルミニウムターゲット又はアルミニウム蒸着源を用いて、基板上にアルミニウムをスパッタ又は蒸着してアルミニウム膜を形成し、このアルミニウム膜を酸化性ガスを用いて酸化する工程を繰り返してアルミナ膜を形成する方法(特許文献2)、酸素が導入される真空容器内の被処理物を加熱すると共にアルミニウムを蒸発させ、この蒸発粒子を被処理物とアルミとの間に発生させたプラズマによってイオン化して被処理物に付着させる方法(特許文献3)などが考えられている。




【特許文献1】特開平7-86269号公報

【特許文献2】特開平6-101019号公報

【特許文献3】特開平8-193262号公報

産業上の利用分野


本発明は、粒子状のベーマイトを利用してアルミナ薄膜を形成するために有用な方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
自己組織化法によって末端にカルボキシ基を有する分子を基材表面に配向させて自己組織化単分子膜を形成する第1ステップと、
前記自己組織化単分子膜上にベーマイト粒子を固定する第2ステップと、
前記ベーマイト粒子を固定した自己組織化単分子膜が形成された基材を加熱焼成する第3ステップと
を有することを特徴とするアルミナ膜の形成方法。

【請求項2】
前記自己組織化単分子膜上に固定するベーマイト粒子は、粒子径を数nm~100nmの範囲で選別したものであることを特徴とする請求項1記載のアルミナ膜の形成方法。

【請求項3】
前記カルボキシ基を末端に有する分子は、アルキル鎖の一端にカルボキシ基を有し、他端に基材の表面と反応する結合性官能基が設けられたものであり、前記アルキル鎖の炭素数を10~30に設定することを特徴とする請求項1記載のアルミナ膜の形成方法。

【請求項4】
ベーマイト粒子を固定した自己組織化単分子膜を加熱焼成する設定温度は、450℃~1250℃であることを特徴とする請求項1記載のアルミナ膜の形成方法。
産業区分
  • 表面処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006013875thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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