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METHOD OF FORMING METAL OXIDE THIN FILM

Patent code P110005624
File No. 05046P
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2005-271704
Publication number P2007-088013A
Patent number P4654439
Date of filing Sep 20, 2005
Date of publication of application Apr 5, 2007
Date of registration Jan 7, 2011
Inventor
  • (In Japanese)石田 誠
  • (In Japanese)澤田 和明
  • (In Japanese)岡田 貴行
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人豊橋技術科学大学
Title METHOD OF FORMING METAL OXIDE THIN FILM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality metal oxide thin film by protecting the surface of a semiconductor substrate by an oxide film, and forming a film by reduction of oxygen of the oxide film at the time of forming the metal oxide thin film.
SOLUTION: The semiconductor substrate 2 is dipped in a chemical solution to form the oxide film 4 on the semiconductor substrate 2. Then, the semiconductor substrate 2 is introduced into a film deposition apparatus to form a single crystal metal oxide thin film 6 on the semiconductor substrate 2. In order to form the single crystal metal oxide thin film 6, the semiconductor substrate 2 is kept in a heated state, and then metal atoms and an oxidation gas are supplied to the oxide film 4 of the semiconductor substrate 2 in the film deposition apparatus. Then, the oxide film 4 is reduced by the metal atoms, and thereby the single crystal metal oxide thin film 6 is formed on the surface of the semiconductor substrate 2.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


シリコン半導体基板上へ単結晶薄膜を形成する場合、シリコン基板の薄膜が形成される面の清浄をいかにして行うかは、非常に重要なプロセスである。この清浄面の状態が、成膜される膜の質に大きな影響を与えるからである。シリコン半導体基板上の清浄面を準備する方法として、以下の方法が知られている。



シリコン半導体基板表面を化学洗浄した後、シリコン半導体表面を希釈HF溶液で処理することで、シリコン半導体基板の表面に形成された自然酸化膜の除去およびシリコン半導体基板表面をH(水素)終端して、シリコン半導体基板の表面を安定化させる方法(非特許文献1)。



シリコン半導体基板を化学溶液に浸し、自然酸化膜が形成されたシリコン半導体基板を真空中で加熱し、自然酸化膜を脱離させてシリコン半導体基板の表面を清浄化させる方法(非特許文献2)。



シリコン半導体基板を化学溶液に浸し、自然酸化膜が形成されたシリコン半導体基板上にAl(アルミニウム)を真空蒸着した後、超高真空中で熱処理を行うことで、自然酸化膜とAlを固相反応させてバッファ層として単結晶Al2O3(アルミナ)予備層を形成する方法(特許文献1)。
【非特許文献1】
Higashiら、Applied Physics Letter、56(7)巻、1990年発行、656頁
【非特許文献2】
A. Ishizaka,Y. Shirakiら、Journal of Electro-Chemical Society、133巻、1996年発行、666頁
【特許文献1】
特開2004-51446号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、絶縁膜の形成方法に関するものであり、特に半導体基板上への絶縁膜形成方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
半導体基板の表面に酸化膜を形成する第一のステップと
酸化膜が形成された半導体基板に金属原子および酸化ガスを供給して、前記半導体基板上に金属酸化物薄膜を形成する第二のステップと、からなる金属酸化物薄膜の形成方法であって、
前記金属酸化物薄膜が、γ-Al2O3膜であり、
前記γ-Al2O3膜の形成に用いる材料が、Al蒸気および酸化ガスであることを特徴とする金属酸化物薄膜の形成方法。

【請求項2】
 
前記γ-Al2O3膜の成膜時の半導体基板の温度は、650℃から850℃であることを特徴とする請求項1に記載の金属酸化物薄膜の形成方法。

【請求項3】
 
前記γ-Al2O3膜の成膜の方法として、Al蒸気と酸化ガスを用いた混成ソースMBE法を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の金属酸化物薄膜の形成方法。

【請求項4】
 
前記酸化膜を、前記半導体基板を化学溶液に浸して形成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の金属酸化物薄膜の形成方法。

【請求項5】
 
前記化学溶液は、常温から沸騰するまでの温度範囲とすることを特徴とする請求項4に記載の金属酸化物薄膜の形成方法。

【請求項6】
 
前記第一のステップの前の段階おいて、前記半導体基板の表面を、前記半導体基板の表面が露出する領域と、前記半導体基板の表面を熱酸化膜が覆う領域とにパターニングするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の金属酸化物薄膜の形成方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005271704thum.jpg
State of application right Registered
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