1995 Fiscal Year Annual Research Report

MOCVD法による強誘電体薄膜の高速大面積成長とメモリデバイスへの実用化研究

Research Project

Project/Area Number	06555094
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	塩嵜忠京都大学, 工学研究科, 助教授 (80026153)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大西茂夫シャープ(株), 超LSI開発研究所, 研究員中谷賢一 (株)天谷製作所, 技術第1部, 主任清水勝姫路工業大学, 工学部, 助教授 (30154305)
Keywords	MOCVD法 / PZT / PLZT / 薄膜 / 面内均一性 / 均一成長 / メモリデバイス
Research Abstract	当該年度は、MOCVD法により6及び8インチシリコンウェハ-上のPb(Zr,Ti)O_3(PZT)及び(Pb,La)(Zr,Ti)O_3(PLZT)薄膜の高速均一成長を試みた。用いた原料は、Pb(C_2H_5)_4、(C_2H_5)_3PbOCH_2C(CH_3)_3、La(dpm)_3、Zr(t-OC_4H_9)_4及びTi(i-OC_3H_7)_4であり、通常のバブリング法や昇華法により原料ガス供給を行った。なお基板回転は行っていない。その結果、PZT膜厚面内均一性が±1.2%、組成の面内分布が±1.1%のものが6-8インチウエハ-上で再現性良く得られた。また6インチウェハ-上で誘電率の面内均一性が±5%のものが得られたが、残留分極及び抗電界の面内分布は各々±17%及び±22%と悪く今後の課題を残した。また成長速度は30-40Å/minと遅いが、成膜回数に対する成長速度や誘電率の再現性は各々±1.4%及び±8.7%と比較的良好な結果が得られた。PLZT膜に関しても、6インチウエファー上で膜厚均一性±1.5%のものが得られた。メモリデバイスとして重要な分極反転疲労特性に関しては、Ir及びIrO_2電極を用いることで10^<10>回まで疲労の無い特性がMOCVD法により作製されたPZT膜で初めて観察された。作製されたPZT薄膜の具体的なメモリデバイスをシリコンウエファー上に作製するには、下部電極としてのPtやIr、IrO_2等の高配向膜を大面積ウエファー上に形成する必要があるが、その形成スパッタ条件に関しても検討を加え最適条件を見いだした。成長速度をさらに上げるには、原料容器の温度や容器内圧力を制御することで実効的なガス濃度を上げる方法やより多くのキャリアガスを流す方法があるが、後者の方法ではガス流の大きな変化が生じるため、ノズル構造の再検討が必要となるものと思われる。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Tadasi Shiosaki: "characterization of PZT Films Grown by MOCVD on 6-8 Inch Si Waters" Integrated Ferroelectrics. 7. 111-121 (1995)
[Publications] Tadasi Shiosaki: "Metalorganic Chemical Vapor Deposition of Ferroelectric Pb(Zr,Ti)O_3 Thin Films" Integrated Ferroelectrics. 9. 13-20 (1995)
[Publications] Masaru Shimizu: "MOCVD of Ferroelectric Pb(Zr, Ti)O_3 and (Pb, La)(Zr, Ti)O_3 Thin Films for Memory Device Applications" Mat. Res. Soc. Symp. Proc.361. 295-305 (1995)
[Publications] Masaru Shimizu: "Properties of Ferroelectric (Pb, La)(Zr, Ti)O_3 Thin Filmes by MOCVD" Integrated Ferroelectrics. 10. 23-30 (1995)
[Publications] Masaru Shimizu: "MOCVD of Ferroelectric PLZT Thin Films and Their properties" Microelectronic Engineering. 29. 173-176 (1995)
[Publications] Tadashi Shiosaki: "Thermal Effects in Properties of Photovoltaic Currents of Pb(Zr, Ti)O_3 Thin Films" Jpn. J. Appl. Phys.34. 5258-5262 (1995)
[Publications] 塩嵜忠: "強誘電体薄膜メモリ" サイエンスフォーラム, 377 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

MOCVD法による強誘電体薄膜の高速大面積成長とメモリデバイスへの実用化研究

Principal Investigator

塩嵜 忠 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80026153)

Research Products

[Publications] Tadasi Shiosaki: "characterization of PZT Films Grown by MOCVD on 6-8 Inch Si Waters" Integrated Ferroelectrics. 7. 111-121 (1995)

[Publications] Tadasi Shiosaki: "Metalorganic Chemical Vapor Deposition of Ferroelectric Pb(Zr,Ti)O_3 Thin Films" Integrated Ferroelectrics. 9. 13-20 (1995)

[Publications] Masaru Shimizu: "MOCVD of Ferroelectric Pb(Zr, Ti)O_3 and (Pb, La)(Zr, Ti)O_3 Thin Films for Memory Device Applications" Mat. Res. Soc. Symp. Proc.361. 295-305 (1995)

[Publications] Masaru Shimizu: "Properties of Ferroelectric (Pb, La)(Zr, Ti)O_3 Thin Filmes by MOCVD" Integrated Ferroelectrics. 10. 23-30 (1995)

[Publications] Masaru Shimizu: "MOCVD of Ferroelectric PLZT Thin Films and Their properties" Microelectronic Engineering. 29. 173-176 (1995)

[Publications] Tadashi Shiosaki: "Thermal Effects in Properties of Photovoltaic Currents of Pb(Zr, Ti)O_3 Thin Films" Jpn. J. Appl. Phys.34. 5258-5262 (1995)

[Publications] 塩嵜 忠: "強誘電体薄膜メモリ" サイエンスフォーラム, 377 (1995)

塩嵜忠京都大学, 工学研究科, 助教授 (80026153)

[Publications] 塩嵜忠: "強誘電体薄膜メモリ" サイエンスフォーラム, 377 (1995)