(57)【要約】【課題】絶縁物を成膜するときに絶縁物の成膜レートを向上させること。【解決手段】チャンバ内に第１の原料を供給する第１工程（期間Ｔ１）、第１の原料の供給を停止した後、前記第１の原料が前記チャンバ内の雰囲気中に残存している期間（期間Ｔ２）に、前記チャンバ内に第２の原料を供給する第２工程（期間Ｔ３）を含み、前記第１の原料と前記第２の原料との供給を繰り返すことにより、基板上に前記第１の原料に含まれる元素と前記第２の原料に含まれる元素の両方を含む絶縁物を成長する気相成長方法。。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に第１の原料を供給する第１工程、
第１の原料の供給を停止した後、前記第１の原料が前記チャンバ内の雰囲気中に残存している期間に、前記チャンバ内に第２の原料を供給する第２工程を含み、
前記第１の原料と前記第２の原料との供給を繰り返すことにより、基板上に前記第１の原料に含まれる元素と前記第２の原料に含まれる元素の両方を含む絶縁物を成長することを特徴とする気相成長方法。
【請求項２】
前記第２工程において、前記第１の原料の供給を停止した後、前記第２の原料を供給するまでの間に、前記第１の原料および前記第２の原料の両方の供給を停止する期間が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の気相成長方法。
【請求項３】
前記第２工程において、前記第１の原料および前記第２の原料の両方の供給を停止する期間は２秒以下であることを特徴とする請求項２記載の気相成長方法。
【請求項４】
前記第２工程の後、前記第２の原料の供給を停止した後、前記第２の原料が前記チャンバ内の雰囲気中に残存している期間に、前記チャンバ内に前記第１の原料を供給することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の気相成長方法。
【請求項５】
前記第１の原料は、有機金属材料および酸化性材料のいずれか一方であり、前記第２の原料は、前記有機金属材料および酸化性材料の他方であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の気相成長方法。
【請求項６】
前記有機金属材料はトリメチルアルミニウムであり、前記酸化性材料は、Ｈ２Ｏ、Ｏ２またはＯ３であることを特徴とする請求項５記載の気相成長方法。
【請求項７】
前記絶縁物は、単一の組成を有する層であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の気相成長方法。
【請求項８】
前記第２工程において前記第２の原料の供給を開始するときの前記チャンバ内の圧力は０．３Ｔｏｒｒ以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の気相成長方法。
【請求項９】
前記絶縁物の成膜レートは、１．２ｎｍ／サイクル以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の気相成長方法。
【請求項１０】
前記第２工程の後、前記第２の原料の供給を停止し、かつ前記第２の原料が前記チャンバ内から排気された後、前記チャンバ内に前記第１の原料を供給することを特徴とする請求項１記載の気相成長方法。
【請求項１１】
前記絶縁物は、酸化アルミニウムからなり、前記絶縁物の屈折率が１．５５以上かつ１．６３以下であることを特徴とする請求項１記載の気相成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長方法に関し、第１の原料と第２の原料とを供給することにより絶縁物を成長する気相成長方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相成長方法として、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法が知られている。特許文献１には、ＡＬＤ法を用い、ＴＭＡ（Tri Methyl
Aluminium）およびＨ２Ｏを材料として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜を成膜することが記載されている。ＡＬＤ法は、原料ガスを交互に供給することで絶縁物を１原子層ずつ成膜させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＬＤ法を用いることで、化学量子論的な組成に近く、高品質な絶縁物が形成できる。しかしながら、ＡＬＤ装置を用いた成膜方法は、原子層を１層づつ成膜するため成膜レートが遅い。本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、絶縁物を成膜するときに絶縁物の成膜レートを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、チャンバ内に第１の原料を供給する第１工程、前記第１の原料の供給を停止した後、前記第１の原料が前記チャンバ内の雰囲気中に残存している期間に、前記チャンバ内に前記第２の原料を供給する第２工程を含み、前記第１の原料と前記第２の原料との供給を繰り返すことにより、基板上に前記第１の原料に含まれる元素と前記第２の原料に含まれる元素の両方を含む絶縁物を成長することを特徴とする気相成長方法である。
【０００６】
上記構成において、前記第２工程において、前記第１の原料の供給を停止した後、前記第２の原料を供給するまでの間に、前記第１の原料および前記第２の原料の両方の供給を停止する期間が設けられてなる構成とすることができる。
【０００７】
上記構成において、前記第２の工程において、前記第１の原料および前記第２の原料の両方の供給を停止する期間は２秒以下である構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第２工程の後、前記第２の原料の供給を停止した後、前記第２の原料が前記チャンバ内の雰囲気中に残存している期間に、前記チャンバ内に前記第１の原料を供給する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１の原料は、有機金属材料および酸化性材料のいずれか一方であり、前記第２の原料は、前記有機金属材料および酸化性材料の他方である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記有機金属材料はトリメチルアルミニウムであり、前記酸化性材料は、Ｈ２Ｏ、Ｏ２またはＯ３である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記絶縁物は、単一の組成を有する層である構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第２工程において前記第２の原料の供給を開始するときの前記チャンバ内の圧力は０．３Ｔｏｒｒ以上である構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記絶縁物の成膜レートは、１．２ｎｍ／サイクル以上である構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記第２工程の後、前記第２の原料の供給を停止し、かつ前記第２の原料が前記チャンバ内から排気された後、前記チャンバ内に前記第１の原料を供給する構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記絶縁物は、酸化アルミニウムからなり、前記絶縁物の屈折率が１．５５以上かつ１．６３以下である構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、絶縁物を成膜するときに絶縁物の成膜レートを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ＡＬＤ装置を示す模式図である。
【図２】図２は、材料の供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例１および実施例１を示す断面図である。
【図４】図４は、比較例１における時間に対するメインチャンバ内の圧力を示す図である。
【図５】図５は、実施例１における時間に対するメインチャンバ内の圧力を示す図である。
【図６】図６は、期間Ｔ２に対する成膜レートを示す図である。
【図７】図７は、期間Ｔ２に対する絶縁膜の屈折率を示す図である。
【図８】図８は、水素、炭素および弗素濃度を示す図である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例１における材料の供給および排気の別のタイミングの例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、ＡＬＤ法について説明する。図１は、ＡＬＤ装置を示す模式図である。図１に示すように、ＡＬＤ装置は、主にメインチャンバ２０、プラズマ源２２、導入口２４、ターボポンプ２６および材料導入管３２を有している。メインチャンバ２０内に加熱装置２８およびステージ３０が配置される。ステージ３０は、基板１０を支持する。加熱装置２８は、基板１０を所望の温度まで加熱する。メインチャンバ２０内はターボポンプ２６により排気される。ターボポンプ２６は、さらに矢印５４のように真空排気されている。メインチャンバ２０内の圧力（真空度）は真空計４４により計測される。
【００１９】
導入口２４は、ロードロック室に接続されている。導入口２４を介して基板１０を導入する。材料導入管３２は、酸化性材料および有機金属材料等の材料５０をメインチャンバ２０内に導入する。材料導入管３２には、酸化性材料用バルブおよび有機金属材料用バルブが設けられている。酸化性材料用バルブおよび有機金属材料用バルブの開閉により、それぞれ酸化性材料および有機金属材料のメインチャンバ２０内への供給および停止を行なうことができる。プラズマ源２２は、メインチャンバ２０内にプラズマを生成する。なお、プラズマ源２２は設けられていなくてもよい。
【００２０】
図２は、材料の供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。図２に示すように、期間Ｔ１においては、酸化性材料用バルブを開け、有機金属材料用バルブを閉じる。これにより、メインチャンバ２０内に酸化性材料が供給される。期間Ｔ２においては、酸化性材料用バルブおよび有機金属材料用バルブを閉じる。これにより、メインチャンバ２０内への酸化性材料および有機金属材料の供給が停止され、酸化性材料が排気される。期間Ｔ３においては、有機金属材料用バルブを開け、酸化性材料用バルブを閉じる。これにより、メインチャンバ２０内に有機金属材料が供給される。期間Ｔ４においては、有機金属材料を閉じる。これにより、メインチャンバ２０内への酸化性材料および有機金属材料の供給が停止され、有機金属材料が排気される。期間Ｔ１からＴ４の期間Ｔ５が１サイクルである。
【００２１】
ＡＬＤ法を用い絶縁物を形成する場合、例えばここでは半導体デバイスに用いられる絶縁膜を形成する場合、一般的には、期間Ｔ３は、基板１０表面に有機金属材料が分解した金属原子が一層付着する程度の期間とする。期間Ｔ４は、メインチャンバ２０内の有機金属材料が十分排気される期間とする。期間Ｔ１は、基板１０表面の１原子金属層の表面が酸化する程度の期間とする。期間Ｔ２は、メインチャンバ２０内の酸化性材料が十分排気される期間とする。このように、有機金属材料の供給、有機金属材料の排気、酸化性材料の供給および酸化性材料の排気を順に繰り返すことにより、基板１０上に絶縁膜を成膜することができる。ＡＬＤ法を用いることにより、ＣＶＤ（Chemical
Vapor Deposition）法を用いての成膜が難しい酸化アルミニウム等の絶縁膜を成膜することができる。これにより、高品質の絶縁膜を得ることができる。また、絶縁物（絶縁膜を含む）は、ＡＬＤ成膜後では、アモルファス（非晶質）膜が形成される。
【００２２】
しかしながら、期間Ｔ２およびＴ４において、酸化性材料および有機金属材料が十分排気する時間を要する。よって、絶縁膜の成膜レートが遅い。以下、絶縁膜の成膜レートを早くする実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
比較例１および実施例１として、基板上に膜厚が４０ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜を形成した。図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例１および実施例１を示す断面図である。図３（ａ）を参照し、上面に半導体層１２が形成された基板１０を準備する。図３（ｂ）を参照し、半導体層１２上に絶縁膜１４を成膜する。
【００２４】
以下に、比較例１、実施例１および実施例１の変形例の成膜条件を示す。
酸化性材料：Ｏ３ガス
有機金属材料：ＴＭＡ
絶縁膜１４：４０ｎｍ厚の酸化アルミニウム膜
期間Ｔ１：６０ｍ秒
期間Ｔ２：１０秒（比較例１）、１秒（実施例１）、２秒（変形例）
期間Ｔ３：６０ｍ秒
期間Ｔ４：２５秒（比較例１）、１０秒（実施例１）
基板温度：２００℃
プラズマ源：用いない
【００２５】
図４は、比較例１における時間に対するメインチャンバ内の圧力を示す図である。図４を参照し、時間ｔ１は、期間Ｔ１の開始時間であり、酸化性材料用バルブが開き、Ｏ３ガスがメインチャンバ２０に導入される時間を示す。時間ｔ２は、期間Ｔ３の開始時間であり、有機金属材料用バルブが開き、ＴＭＡがメインチャンバ２０に導入される時間を示す。この例では、バックグランドの圧力は０．１Ｔｏｒｒ程度である。時間ｔ１において、圧力が約５Ｔｏｒｒとなる。その後、２秒程度で圧力がバックグランドに戻る。時間ｔ２において、圧力が約０．５Ｔｏｒｒとなる。その後、２秒程度で圧力がバックグランドに戻る。
【００２６】
図５は、実施例１における時間に対するメインチャンバ内の圧力を示す図である。図５を参照し、時間ｔ１において、酸化性材料用バルブが開かれると、圧力が約４Ｔｏｒｒとなる。その後、圧力がバックグランドになる前に時間ｔ２となり、有機金属材料用バルブを開く。その後、２秒程度で圧力がバックグランドに戻る。このように、実施例１においては、Ｏ３ガスの排気途中においてＴＭＡを供給する。
【００２７】
比較例１、実施例１および変形例の成膜レート、成膜した酸化アルミニウム膜の屈折率を測定した。比較例１および実施例１により成膜した酸化アルミニウム膜内の水素、炭素および弗素濃度を、２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Secondary
Ion Mass Spectrometry）法を用い測定した。なお、比較例１と実施例１および変形例とでは、期間Ｔ４が異なるが、図４および図５のように、比較例１および実施例１のいずれにおいても期間Ｔ４においてＴＭＡは十分に排気できている。よって、比較例１と実施例１および変形例との比較は可能である。
【００２８】
図６は、期間Ｔ２に対する成膜レートを示す図である。図６に示すように、比較例１の成膜レートは、約０．７５ｎｍ／サイクルである。変形例の成膜レートは約０．８ｎｍ／サイクルである。実施例１の成膜レートは、約１．３ｎｍ／サイクルである。期間Ｔ２を２秒以下とすることにより、成膜レートが向上する。
【００２９】
図７は、期間Ｔ２に対する絶縁膜の屈折率を示す図である。図７に示すように、比較例１においては、絶縁膜１４の屈折率は約１．６５である。これは、ほぼ化学量論的な酸化アルミニウムの屈折率である。変形例においては、絶縁膜１４の屈折率は約１．６３である。実施例１においては、絶縁膜１４の屈折率は約１．６１である。このように、実施例１では比較例１に比べ、絶縁膜１４の屈折率が多少低下するものの大きくは低下しない。これは、実施例１および変形例の絶縁膜１４の組成がほぼ化学量論的であり、膜質が比較例１に比べほとんど低下していないことを示している。
【００３０】
図８は、水素、炭素および弗素濃度を示す図である。図８に示すように、比較例１においては、酸化アルミニウム膜内の水素、炭素および弗素濃度は、それぞれ約１×１０２１ｃｍ−３、約２×１０２０ｃｍ−３および約４×１０１９ｃｍ−３である。実施例１においては、酸化アルミニウム膜内の水素、炭素および弗素濃度は、それぞれ約８×１０２１ｃｍ−３、約６×１０２１ｃｍ−３および約３×１０１９ｃｍ−３である。このように、実施例１では、比較例１に比べ弗素濃度はほとんど変化しない。実施例１の水素濃度および炭素濃度は、比較例１に比べ多少上昇するものの大きくは上昇しない。弗素濃度はほとんど変化しない。これは、実施例１の絶縁膜１４中の不純物濃度は比較例１に比べほとんど変わらないことを示している。
【００３１】
以上より、実施例１および変形例においては、絶縁膜１４の膜質の低下を抑制しつつ、絶縁膜１４の成膜レートを速くすることができる。この理由は以下のように推測される。基板１０上にＴＭＡが供給されると、基板１０の表面にＡｌが一層形成される。その後、基板１０表面にＯ３ガスが供給される。これにより、Ａｌが酸化され、酸化アルミニウムが１層形成される。Ｏ３ガスの排気途中において、基板１０表面にＴＭＡが供給されると、酸化アルミニウム膜上にＡｌが一層形成されるのに加え、基板１０上において、Ｏ３ガスとＴＭＡとが混合する。これにより、基板１０上において酸化アルミニウムが形成され、基板１０表面に酸化アルミニウムが積層する。このように、１サイクルにおいて、１原子層の酸化アルミニウムが成膜されるのに加え、メインチャンバ２０内においてＯ３ガスとＴＭＡとが反応することにより酸化アルミニウムが成膜される。これにより、膜質の低下を抑制しつつ、成膜レートを速くすることができると推測される。このとき、実施例１の絶縁膜１４の膜質が若干低下し、絶縁膜１４の組成が化学量論的な組成から若干ずれるため、屈折率が若干低下する。また、絶縁膜１４内に水素および炭素が若干多く導入される。
【００３２】
以上のような推測によれば、実施例１およびその変形例は、Ｏ３ガスおよびＴＭＡ以外の原料にも適用できる。酸化性材料としては、Ｏ２ガスまたはＨ２Ｏを用いることができる。有機金属材料としてはＴＥＡ（Tri
Eethyl Aluminium）を用いることができる。Ｏ２ガスを用いる場合は反応性を高めるためプラズマ源２２を用いることが好ましい。
【００３３】
また、絶縁膜１４とし、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）に適用することができる。
【００３４】
酸化シリコンを成膜するときの酸化性材料としてはＯ２ガス（プラズマ）、有機金属材料としては３ＤＭＡＳ(ＳｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）］３)またはＳｉＣｌ４を用いることができる。酸化ハフニウムを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、Ｏ３またはＯ２ガス（プラズマ）、有機金属材料としてはＴＤＭＡＨ（Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）］）４またはＴＥＭＡＨ（Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ３］）４）を用いることができる。酸化ジルコニウムを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、有機金属材料としてはＴＥＭＡＺ（Ｚｒ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ３］４）またはＺｒＣｌ４を用いることができる。酸化ガリウムを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２ＯまたはＯ３、有機金属材料としてはＧａ(ａｃａｃ)３を用いることができる。酸化マグネシウムを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、Ｏ３またはＨ２Ｏ２、有機金属材料としてはＭｇＣｐ２またはＭｇ（ｔｈｄ）２を用いることができる。酸化チタンを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、有機金属材料としてはＴＤＭＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）］）を用いることができる。酸化タンタルを成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、有機金属材料としてはＰＥＴ（Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５）またはＴａＣｌ５を用いることができる。酸化亜鉛を成膜するときの酸化性材料としてはＨ２Ｏ、有機金属材料としてはＤＥＺ（Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２）、ＤＭＺ（ＺｎＭｅ２）またはＺｎＣｌ２を用いることができる。
【００３５】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例１における材料の供給および排気の別のタイミングの例を示すタイミングチャートである。図９（ａ）に示すように、酸化性材料を排気する期間Ｔ２を酸化性材料が十分に排気できる期間とし、有機金属材料を排気する期間Ｔ４を有機金属材料の排気途中において酸化性材料が供給されるような期間としてもよい。図９（ｂ）に示すように、酸化性材料を排気する期間Ｔ２を酸化性材料の排気途中において有機金属材料が供給されるような期間とし、かつ有機金属材料を排気する期間Ｔ４を有機金属材料の排気途中において酸化性材料が供給されるような期間としてもよい。
【００３６】
実施例１によれば、チャンバ２０内に第１の原料（例えば有機金属材料および酸化性材料のいずれか一方）を供給する（図２の期間Ｔ１）。第１の原料の供給を停止した後、第１の原料がチャンバ２０内の雰囲気中に残存している期間に、チャンバ２０に第２の原料（例えば有機金属材料および酸化性材料の他方）を供給する（図２の期間Ｔ３）。このように、第１の原料と第２の原料との供給を繰り返すことにより、基板１０上に第１の原料に含まれる元素と第２の原料に含まれる元素の両方を含む絶縁物を成長する。これにより、第１の原料がメインチャンバ２０内に残存している間に第２の原料がメインチャンバ２０内に供給される。よって、第１の原料と第２の原料とがメインチャンバ２０内で反応し反応性生物が基板１０上に堆積する。これにより、絶縁物の成膜レートを速くすることができる。また、比較例１と同様に１原子層ごとの成膜も行なわれる。よって、絶縁物の膜質の低下を抑制できる。絶縁物として、単一の組成を有する層が成膜できる。
【００３７】
また、チャンバ２０内に第１の原料を供給するときに、第１の原料の供給を停止した後、第２の原料を供給するまでの間に、第１の原料および第２の原料の両方の供給を停止する期間（図２の期間Ｔ２）が設けられている。
【００３８】
さらに、図６に示したように、チャンバ２０内に第１の原料を供給するときに、第１の原料および第２の原料の両方の供給を停止する期間Ｔ２は２秒以下であることが好ましい。
【００３９】
さらに、図９（ｂ）のように、チャンバ２０に第２の原料を供給（図９（ｂ）の期間Ｔ３）した後、第２の原料がチャンバ２０内の雰囲気中に残存している期間（図９（ｂ）の期間Ｔ４）に、チャンバ２０内に第１の原料を供給（図９（ｂ）の期間Ｔ１）してもよい。
【００４０】
さらに、チャンバ２０内に第２の原料を供給（図２の期間Ｔ３）した後、第２の原料の供給を停止（図２の期間Ｔ４）し、かつ第２の原料が前記チャンバ２０内から排気された後、第１の原料を供給（図２の期間Ｔ１）してもよい。
【００４１】
また、絶縁膜１４として酸化アルミニウム膜を成膜することにより、屈折率が１．５５以上かつ１．６３以下である酸化アルミニウム膜を形成することができる。このように、組成が化学両論的な組成より若干ずれた絶縁膜１４を意図的に成膜することができる。
【００４２】
図２および図９（ａ）のように、有機金属材料および酸化性材料の少なくとも一方の排気途中において、有機金属材料および酸化性材料の他方を供給してもよい。図９（ｂ）のように、有機金属材料の排気途中において、酸化性材料を供給し、酸化性材料の排気途中において、有機金属材料を供給してもよい。
【００４３】
有機金属材料および酸化性材料の他方を供給するタイミングは、バックグランドまで排気する前である。例えば、図５に示すように、有機金属材料および酸化性材料の他方の供給を開始するときの基板１０上の圧力は０．３Ｔｏｒｒ以上であることが好ましい。すなわち、第２の原料の供給を開始するときのチャンバ２０内の圧力は０．３Ｔｏｒｒ以上である。これにより、有機金属材料と酸化性材料とがメインチャンバ２０内で反応し、成膜レートを向上できる。この圧力は、有機金属材料と酸化性材料とが反応する程度の圧力であり、０．５Ｔｏｒｒ以上が好ましく、１．０Ｔｏｒｒ以上がより好ましい。また、この圧力は、バックグランドの圧力の３倍以上が好ましく、１０倍以上がより好ましい。
【００４４】
図４より、メインチャンバ２０内の圧力がバックグランドとなるのは、約２秒である。よって、有機金属材料および酸化性材料のいずれか一方の排気時間は２秒以下であることが好ましい。より好ましくは１．５秒以下である。
【００４５】
図６のように、絶縁膜１４の成膜レートは、１．２ｎｍ／サイクル以上であることが好ましく、より好ましくは１．３ｎｍ／サイクル以上である。
【００４６】
また、有機金属材料としてＴＭＡを用い、酸化性材料としてＯ３を用いて成膜した酸化アルミニウム膜内の炭素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上となり、水素濃度は５×１０２０ｃｍ−３以上となる。有機金属材料としてＴＭＡを用い、酸化性材料としてＨ２Ｏを用いて成膜した酸化アルミニウム膜内の炭素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上となり、水素濃度は５×１０１９ｃｍ−３以上となる。有機金属材料としてＴＭＡを用い、酸化性材料としてＯ２プラズマを用いて成膜した酸化アルミニウム膜内の炭素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上となり、水素濃度は５×１０２０ｃｍ−３以上となる。
【００４７】
絶縁膜１４を成膜するときの基板１０温度は、２００℃以上かつ４００℃以下が好ましい。また、プラズマ源２２を用いてもよいし用いなくともよい。絶縁膜１４または絶縁物形成後、熱処理を実施してもよい。熱処理は、例えば、処理温度が４００℃〜９００℃、熱処理時間が１分〜６０分の範囲で実行される。
【００４８】
基板１０は、絶縁基板または半導体基板でもよい。例えばシリコン基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板等を用いることができる。半導体層１２は、例えばシリコン層、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層である。半導体層１２を設けず、基板１０上に直接絶縁膜１４を成膜することもできる。
【００４９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  基板
１２  半導体層
１４  絶縁膜
２０  メインチャンバ
２２  プラズマ源
２６  ターボポンプ
３０  ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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