(57)【要約】【課題】金属ｄｐｍ錯体をＭＯ原料ガスとして用い、目的の膜を堆積させる化学気相成長方法において、比較的低温の基板加熱温度で、結晶性が高く、不純物の少ない高品質の膜を得る。【解決手段】金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる金属ｄｐｍ錯体イオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２価から４価までの価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（１）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
Ｍ（ｄｐｍ）ｎ−１＋　　　（１）
（式（１）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表す。ｎは２〜４の整数である。）
【請求項２】
前記金属Ｍが鉛またはジルコニウムである請求項１に記載の化学気相成長方法。
【請求項３】
１価から４価までの価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（２）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
Ｍ（ｄｐｍ）ｎＨ＋　　　（２）
（式（２）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表す。ｎは１〜４の整数である。）
【請求項４】
前記金属Ｍが鉛である請求項３に記載の化学気相成長方法。
【請求項５】
アルコキシル基を有する、三価または四価の価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（３）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
Ｍ（ｄｐｍ）ｎ−２（ＯＲ）＋　　　（３）
（式（３）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表し、ＯＲはアルコキシル基を表す。ｎは３または４である。）
【請求項６】
前記金属Ｍがチタンである請求項５に記載の化学気相成長方法。
【請求項７】
前記アルコキシル基がメトキシル基またはイソプロポキシル基である請求項５または６に記載の化学気相成長方法。
【請求項８】
前記イオンビームが、全イオン中に、上記式（１）〜（３）で示されるイオン１種以上を合計で１％以上含むものである請求項１〜７のいずれかに記載の化学気相成長方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学気相成長（ＣＶＤ）法に関するものである。より詳しくは、有機金属化合物を原料に用いた有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気デバイスならびに電子デバイスに用いるための薄膜または厚膜作製プロセスの一つとして、化学気相成長（ＣＶＤ）法が知られている。中でも、最近の多様化するデバイス開発において有効な薄膜作製プロセスとして、原料ガスに有機金属（以下、ＭＯと略す。）化合物を用いたＭＯＣＶＤ法が注目されている。ＭＯＣＶＤ法は、原料であるＭＯガスを成膜室中で加熱された基板上に供給し、基板上もしくは基板近傍における熱分解反応によりＭＯ化合物を分解させることで、基板上に所望の膜を堆積させるものである。
【０００３】
ところで、近年のデバイス多様化により、プロセス条件の制限が厳しくなる傾向がある。特に、基板加熱温度が制限されることが多い。そのため、より低い基板加熱温度で、より高い結晶性、ならびに、より低い混入不純物濃度の膜を得ることができる成膜技術が望まれている。
【０００４】
低い基板加熱温度で所望の膜を得る方法としては、基板近傍にプラズマもしくは光を照射することによりＭＯの分解反応を助長し、より低い基板温度で所望の膜を得ることができるプラズマＣＶＤ法もしくは光ＣＶＤ法が広く用いられている。
【０００５】
また、ＣＶＤ法により、低い基板加熱温度で所望の膜を得る別の方法としては、原料ガスをイオン化し、収束することで原料化合物イオンビームを形成し、これを基板に照射する方法がある。
【０００６】
例えば、特許第３０１５８９２号には、メチルシランを励起して得られるシラエチレンイオン（ＳｉＨ２ＣＨ２＋）、メチルシリレンイオン（ＳｉＨＣＨ３＋）及びシリルメチレンイオン（ＳｉＨ３ＣＨ＋）から選ばれた少なくとも一種のイオンを含むイオンビームを基体に照射することを特徴とする炭化ケイ素膜の形成方法が開示されている。この炭化ケイ素膜の形成方法によれば、結晶性に優れた炭化ケイ素薄膜を比較的低い基体温度（６００〜１３００℃程度）で簡単な方法によって形成できる。
【０００７】
一方、近年のデバイス開発においては、酸化物高温超伝導体、酸化物強誘電体など、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素または希土類金属元素を構成元素として含有する物質の膜作製開発が進められている。アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素または希土類金属元素の化合物をＣＶＤ法により基板上に堆積させる場合、それらの原料ガスとして金属ベータジケトン錯体、金属アルコキシドなどのＭＯ化合物ガスが用いられる。中でも、金属ベータジケトン錯体の一つである金属ジピバロイルメタネート錯体（以下、ｄｐｍ錯体と略す。）が広く用いられている。
【０００８】
この金属ジピバロイルメタネート錯体を原料に用いたＭＯＣＶＤ法においても、基板加熱温度の低温化が試みられている。
【０００９】
例えば、特許第３１０９４８５号には、導電性材料上への有機金属材料ガスを用いたＡＢＯ３で表されるペロブスカイト型結晶構造を有する金属酸化物誘電体膜の気相成長方法であって、成膜時の有機金属材料ガス（Ｐｂ（ｄｐｍ）２など）を含む原料ガスの全圧を１×１０−２Ｔｏｒｒ以下の圧力に保ちつつ、第一の成膜条件で、金属酸化物誘電体の原料となる有機金属材料ガスのすべて、または、一部のみを用いて、前記導電性材料上にペロブスカイト型結晶構造の初期核形成を行い、第二の成膜条件で、この初期核上にさらにペロブスカイト型結晶構造の膜成長を行う金属酸化物誘電体膜の気相成長方法が開示されている。同公報には、成膜時の全圧を１×１０−２Ｔｏｒｒ以下にすることにより、低温での成膜が可能であること、さらに高度に配向した膜の成膜が可能であることが記載されており、さらには、上記圧力範囲では、４５０℃以下であっても、ほぼ１００％のＰＺＴが、ＰＺＴ（１００）の方位に配向していることが記載されている。また、同公報には、３６０℃以上でＰＺＴ膜を成膜することが好ましいことが記載されている。
【００１０】
化学気相成長方法による金属膜、金属酸化物膜、あるいは、他の金属化合物膜の形成において、形成する膜がアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素または希土類金属元素を構成元素として含有する場合、原料ガスとして、その安定性、安全性の観点から、ベータジケトン錯体の一つであるｄｐｍ錯体が広く使用されている。ｄｐｍ錯体を用いて膜形成を行う場合、膜形成温度の低温化には、もっぱら、上述のプラズマ照射による方法、光照射による方法、成膜時の圧力を制御した初期核成長による方法などが用いられてきた。
【００１１】
しかしながら、昨今の新機能デバイスあるいは高性能デバイスの開発においては、これらの方法よりもさらに低い基板温度で、結晶性が高く、不純物混入密度が低い、高品質の膜を形成することが望まれている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、金属ｄｐｍ錯体をＭＯ原料ガスとして用い、目的の膜を堆積させる化学気相成長方法において、比較的低温の基板加熱温度で、結晶性が高く、不純物の少ない高品質の膜を得ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、以下の本発明により達成できる。
【００１４】
▲１▼２価から４価までの価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（１）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
【００１５】
Ｍ（ｄｐｍ）ｎ−１＋　　　（１）
（式（１）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表す。ｎは２〜４の整数である。）
▲２▼前記金属Ｍが鉛またはジルコニウムである前記▲１▼の化学気相成長方法。
【００１６】
▲３▼１価から４価までの価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（２）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
【００１７】
Ｍ（ｄｐｍ）ｎＨ＋　　　（２）
（式（２）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表す。ｎは１〜４の整数である。）
▲４▼前記金属Ｍが鉛である前記▲３▼の化学気相成長方法。
【００１８】
▲５▼アルコキシル基を有する、三価または四価の価数を有する金属Ｍのジピバロイルメタネート錯体をイオン化して得られる、下記式（３）で示されるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に金属元素Ｍを含有する膜を形成する化学気相成長方法。
【００１９】
Ｍ（ｄｐｍ）ｎ−２（ＯＲ）＋　　　（３）
（式（３）中、Ｍは金属元素（価数：＋ｎ価）を表し、ｄｐｍはジピバロイルメタンを表し、ＯＲはアルコキシル基を表す。ｎは３または４である。）
▲６▼前記金属Ｍがチタンである前記▲５▼の化学気相成長方法。
【００２０】
▲７▼前記アルコキシル基がメトキシル基またはイソプロポキシル基である前記▲５▼または▲６▼の化学気相成長方法。
【００２１】
本発明の化学気相成長方法においては、金属ｄｐｍ錯体をイオン化して得られる、上記式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に目的の膜を堆積させる。
【００２２】
原料ガスをイオン化して得られるイオンを含むイオンビームを基板に照射し、所望の膜を形成する方法としては、前述の通り、メチルシランを原料ガスとする炭化ケイ素膜の形成方法が特許第３０１５８９２号に開示されている。しかしながら、金属ｄｐｍ錯体を原料ガスとして用いた気相成長方法においては、このような方法についてあまり検討されていなかった。その理由としては、メチルシランと比較して、金属ｄｐｍ錯体は構成元素の数が多く、多様なイオン化反応および生成イオンが想定されることなどが考えられる。例えば、下記式で示されるＺｒ（ｄｐｍ）４は、Ｚｒと多数の炭素原子、酸素原子、水素原子を含有しており、その分子量は８２２である。一方、メチルシラン（ＣＨ３ＳｉＨ３）の分子量は４６である。Ｚｒ（ｄｐｍ）４の分子量は、メチルシランの分子量の約１８倍にもなる。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
本発明では、金属ｄｐｍ錯体のイオン化により効率よく生成される、上記式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオンを含むイオンビームを基板に照射し、基板上に目的の膜を堆積させることにより、５００℃未満、さらには４００℃以下の比較的低温の基板加熱温度で、結晶性が高く、不純物の少ない高品質の膜を得ることを可能にしている。
【００２５】
また、本発明の膜形成方法（ＣＶＤ法）は、プラズマ照射による方法、光照射による方法などと比べて、低い基板加熱温度で、結晶性が高く、不純物の少ない高品質の膜を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる原料ガス（ＭＯ化合物）は、金属に１つ以上のジピバロイルメタン（ｄｐｍ）が結合している金属ｄｐｍ錯体である。この金属ｄｐｍ錯体は、例えば、Ｍｍを一価金属元素としてＭｍ（ｄｐｍ）で表されるもの、Ｄｉを二価金属元素としてＤｉ（ｄｐｍ）２で表されるもの、Ｔｒを三価金属元素としてＴｒ（ｄｐｍ）３で表されるもの、Ｔｔを四価金属元素としてＴｔ（ｄｐｍ）４で表されるもの、および、Ｔｔを四価金属元素、ＯＲをアルコキシル基としてＴｔ（ｄｐｍ）２（ＯＲ）２で表されるものなどである。
【００２７】
一価金属元素Ｍｍとしては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等が挙げられる。二価金属元素Ｄｉとしては、鉛（Ｐｂ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。三価金属元素Ｔｒとしては、ビスマス（Ｂｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）等の希土類金属等が挙げられる。四価金属元素Ｔｔとしては、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）等が挙げられる。アルコキシル基ＯＲとしては、メトキシル基、イソプロポキシル基、エトキシル基、ターシャリーブトキシル基等が挙げられる。
【００２８】
本発明において用いる金属ｄｐｍ錯体は、具体的には、Ｚｒ（ｄｐｍ）４、Ｐｂ（ｄｐｍ）２、Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＣ３Ｈ７）２、Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ＣＨ３）２、Ｌｉ（ｄｐｍ）、Ｂａ（ｄｐｍ）２、Ｙ（ｄｐｍ）３等が挙げられる。
【００２９】
本発明において、金属ｄｐｍ錯体をイオン化する方法としては特に限定されず、電子衝撃法、電子サイクロトロン共鳴法など公知の方法いずれも用いることができる。イオン化の条件についても、公知の方法に従って適宜決めることができる。また、金属ｄｐｍ錯体とＣＨ５＋イオンとを混合することによっても、金属ｄｐｍ錯体をイオン化することができる。
【００３０】
これにより、上記式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオン、つまり、下記に示す構造のＭｍ（ｄｐｍ）Ｈ＋、Ｄｉ（ｄｐｍ）＋、Ｄｉ（ｄｐｍ）２Ｈ＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）２＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）３Ｈ＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）（ＯＲ）＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）３＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）４Ｈ＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）２（ＯＲ）＋で表されるイオンのいずれか１種以上が収率よく生成する。なお、Ｍｍは一価金属元素、Ｄｉは二価金属元素、Ｔｒは三価金属元素、Ｔｔは四価金属元素、ＯＲはアルコキシル基を表す。
【００３１】
【化２】
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【００３２】
また、金属ｄｐｍ錯体をイオン化する際に、輸送ガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ等の不活性ガスを用い、不活性ガスと混合した状態で金属ｄｐｍ錯体をイオン化することもできる。
【００３３】
本発明では、上記の式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオン１種以上を含むイオンビームを基板に照射し、基板上に所望の膜を形成する。イオンビームに含まれる上記式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオンは、１種であっても、２種以上であってもよい。また、イオンビームに含まれる上記式（１）〜（３）で示される金属ｄｐｍ錯体イオンの混合比率についても特に限定されない。
【００３４】
上記のイオン１種以上をイオンビームとし、基板に照射する方法としては特に限定されず、公知の方法いずれも用いることができる。例えば、上記イオンを電場または磁場により加速してイオンビームを形成し、基板に照射すればよい。成膜条件についても特に限定されず、用いるイオンビームや目的とする膜の組成などに応じて適宜決めることができる。
【００３５】
基板加熱温度は目的とする膜の組成などに応じて適宜決めることができ、例えば、５００℃未満、さらには４００℃以下とすることができる。また、通常、基板加熱温度は３００℃以上とする。なお、従来の方法では、通常、基板加熱温度は５００℃以上であった。
【００３６】
イオンビームは、全イオン中に、上記式（１）〜（３）で示されるイオン１種以上を合計で１％以上、特に１０〜１００％含むことが、膜形成効率の点で、好ましい。なお、イオンビームに含まれる他のイオンとしては、キャリアガスのＡｒ＋、Ｈ＋、ＣＨ５＋等があるが、形成される膜にはこれらはほとんど含まれない。その理由は、それらのイオンは基板に到達するまでの間、または基板到達後に他の分子、イオンまたは基板表面に衝突した際に中性分子となるが、それらは固体中に含まれるより気体として存在するほうが安定であるため、気体として脱離し、排気されるためである。あるいは、目的の膜を形成するために、他のイオンを所望量イオンビームに含ませてもよい。
【００３７】
イオンビームを形成する際、目的の膜の形成に関与するイオンを電場、磁場または飛行時間により質量分離することが好ましい。これにより、膜形成に関与するイオンの濃度が高いイオンビームを生成することができ、効率よく目的の膜を形成することができる。
【００３８】
また、イオンビームは、電場または磁場による加速減速により、速度制御を行うことができる。この速度制御により、基板上に堆積される膜の結晶性および不純物濃度を最適化することができる。目的とする膜の組成などによって異なるが、通常、加速エネルギーは１０エレクトロンボルト〜１０キロエレクトロンボルトとすることが好ましい。
【００３９】
次に、本発明の化学気相成長方法の一実施形態について、図１を用いて説明する。
【００４０】
ＣＶＤ原料である、上記のような金属ｄｐｍ錯体３は、オーブン１内に設けられた耐熱容器２に入れられ、オーブン１にて気体を発生する温度に加熱される。このときの加熱温度は、所望の成膜速度が得られるのに必要な量の金属ｄｐｍ錯体を気化させるように適宜設定すればよい。金属ｄｐｍ錯体３の加熱温度は、金属ｄｐｍ錯体３が固体である温度、すなわち、金属ｄｐｍ錯体３の融点以下の温度であっても、その昇華蒸気圧が求める膜を堆積させるのに十分な温度であればよい。
【００４１】
耐熱容器２中で発生した金属ｄｐｍ錯体ガス４は、必要に応じてアルゴン等の不活性ガスを輸送ガスとして輸送され、フィラメント５による電子線６の照射によりイオン化される。金属ｄｐｍ錯体ガスのイオン化は、電子サイクロトロン共鳴プラズマなど、その他の一般的な方法により行うこともできる。これにより、上記に示す構造のＭｍ（ｄｐｍ）Ｈ＋、Ｄｉ（ｄｐｍ）＋、Ｄｉ（ｄｐｍ）２Ｈ＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）２＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）３Ｈ＋、Ｔｒ（ｄｐｍ）（ＯＲ）＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）３＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）４Ｈ＋、Ｔｔ（ｄｐｍ）２（ＯＲ）＋で表されるイオンのうち、少なくとも１種が収率よく生成する。これらのイオンはいずれも、価数が＋１価のものである。
【００４２】
フィラメントなど電子流照射によるイオン化の場合、エネルギーの大きな電子を照射すると、フラグメンテーションを起こし、金属を含むイオンは気体として安定でなくなり、イオンビームを形成する前に壁面付着、固化、粉体化などを起こす場合がある。そのため、１エレクトロンボルトから７０エレクトロンボルト程度の弱いエネルギーの電子線を照射することが好ましい。
【００４３】
生成した金属ｄｐｍ錯体イオンは、他の正イオンと一緒に、正の電位に保持した選択グリッド７の細孔を通り、さらに負の電位に保持した加速グリッド８により加速されて質量分離器１０に導かれる。イオンの加速は、磁場により行うこともできる。そして、質量分離器１０において、目的の膜の形成に関与するイオンを質量分離し、膜形成に関与するイオンの濃度が高いイオンビーム１２、好ましくは全イオン中にｄｐｍ錯体イオンが１％以上含まれるイオンビーム１２を生成する。
【００４４】
質量分離器１０は、磁場による荷電粒子の運動により質量分離を行うものである。通常、本発明で用いる質量分離器１０は、質量分析装置に用いられるものに比べて分解能を低くしてある。質量分離器は、磁場によるものの他に、電場によるもの、飛行時間によるものなどを用いてもよい。
【００４５】
生成したイオンビーム１２は、加速減速器１１により速度調整を行った後、シャッター１６を通って、成膜室１３内に設置された基板１４に照射される。基板１４は、ヒーター１５上に設置され、所望の温度、好ましくは５００℃未満に加熱されている。
【００４６】
加速減速器１１は、電場による加速減速により、イオンビーム１２の速度制御を行うものである。加速減速器は、電場によるものの他に、磁場によるものなどを用いてもよい。
【００４７】
成膜室１３内は、排気系１７により、所定の圧力に保たれている。成膜時の装置内の圧力は適宜決めることができるが、例えば、１０−１〜１０−４Ｐａ程度とすることができる。
【００４８】
成膜速度は適宜決めることができるが、例えば、１ｎｍ／ｍｉｎ〜１００ｎｍ／ｍｉｎ程度とすることができる。
【００４９】
また、目的の膜を形成するために、酸素ガス等のガスを成膜室１３内に導入することもできる。
【００５０】
このようにして、比較的低温度の基板加熱で、結晶性が良好で且つ不純物が少ない膜を形成することができる。
【００５１】
【実施例】
＜実施例１＞
図１に示す装置を用いて、酸化ジルコニウム膜の成膜を行った。
【００５２】
ＣＶＤ原料として、ジルコニウムのｄｐｍ錯体であるＺｒ（ｄｐｍ）４を用いた。装置内の圧力は１×１０−２Ｐａとした。
【００５３】
Ｚｒ（ｄｐｍ）４３は耐熱容器２に充填し、オーブン１にて１７０℃に加熱保温した。耐熱容器２中に発生したＺｒ（ｄｐｍ）４ガス４は、アルゴンを輸送ガスとして輸送した。アルゴンの流量は１００ｓｃｃｍとした。Ｚｒ（ｄｐｍ）４ガス４は、ガス輸送先に配置されているフィラメント５から放出される電子流６によりイオン化した。照射する電子線のエネルギーは１０エレクトロンボルトとした。
【００５４】
イオン化により生成したＺｒ（ｄｐｍ）３＋イオンは、他の正イオンと一緒に、正の電位に保持した選択グリッド７の細孔を通り、さらに負の電位に保持した加速グリッド８により加速されて、磁場により質量分離を行う質量分離器１０に導入した。質量分離器１０は、Ｚｒ（ｄｐｍ）３＋イオンの分子量である６３９を透過するよう設定し、その分解能の低さから、６３９±１２程度の範囲の分子量を有するイオンを透過することができるようにした。この質量分離によりＺｒ（ｄｐｍ）３＋イオンの濃度が高いイオンビーム１２が生成され、その濃度は常に１％以上（約１０％）であるように装置のパラメータ設定を行っておいた。
【００５５】
生成されたイオンビーム１２は、加速減速器１１により速度調整を行った後に加速エネルギー１００エレクトロンボルトで基板１４に照射した。一方で、酸素ガスを流量１００ｓｃｃｍで成膜室１３内に導入した。そして、基板加熱温度４００℃、成膜速度５ｎｍ／ｍｉｎで基板上に酸化ジルコニウム膜（膜厚１００ｎｍ）を成膜した。
【００５６】
蛍光Ｘ線分析で調べたところ、成膜した酸化ジルコニウム膜の組成はＺｒＯ２であり、不純物の含有量は１％以下であった。また、成膜した酸化ジルコニウム膜の結晶性をＸ線回折で調べたところ、結晶性が良好であることが確認された。
【００５７】
本発明の化学気相成長方法によれば、従来の基板加熱温度（５００℃）より低温の基板加熱温度で、結晶性が良好で且つ不純物が少ない酸化ジルコニウム膜を得ることができた。
【００５８】
＜実施例２＞
フィラメント５の代わりにＣＨ５＋イオンを供給する装置が配備されている以外は図１に示すものと同様の装置を用いて、チタン酸鉛膜の成膜を行った。
【００５９】
ＣＶＤ原料として、鉛のｄｐｍ錯体であるＰｂ（ｄｐｍ）２を用いた。装置内の圧力は１×１０−２Ｐａとした。
【００６０】
Ｐｂ（ｄｐｍ）２３は耐熱容器２に充填し、オーブン１にて１３０℃に加熱保温した。耐熱容器２中に発生したＰｂ（ｄｐｍ）２ガス４は、アルゴンを輸送ガスとして輸送した。アルゴンの流量は１００ｓｃｃｍとした。Ｐｂ（ｄｐｍ）２ガス４は、ガス輸送先に配置されているＣＨ５＋イオンを供給する装置から供給されるＣＨ５＋イオンと混合してイオン化した。供給するＣＨ５＋イオンの流量は１００ｓｃｃｍとした。
【００６１】
イオン化により生成したＰｂ（ｄｐｍ）２Ｈ＋イオンは、他の正イオンと一緒に、正の電位に保持した選択グリッド７の細孔を通り、さらに負の電位に保持した加速グリッド８により加速されて、磁場により質量分離を行う質量分離器１０に導入した。質量分離器１０は、Ｐｂ（ｄｐｍ）２Ｈ＋イオンの分子量である質量数５７３を透過するよう設定し、その分解能の低さから、５７３±１０程度の範囲の分子量を有するイオンを透過することができるようにした。この質量分離によりＰｂ（ｄｐｍ）２Ｈ＋イオンの濃度が高いイオンビーム１２が生成され、その濃度は常に１％以上（約１０％）であるように装置のパラメータ設定を行っておいた。
【００６２】
生成されたイオンビーム１２は、加速減速器１１により速度調整を行った後に加速エネルギー１００エレクトロンボルトで基板１４に照射した。一方で、酸素ガスを流量１００ｓｃｃｍで、チタンイソプロボキシドガスとＡｒガスの混合ガスを流量１００ｓｃｃｍで成膜室１３内に導入した。そして、基板加熱温度４００℃、成膜速度５ｎｍ／ｍｉｎで基板上にチタン酸鉛膜（膜厚１００ｎｍ）を成膜した。
【００６３】
蛍光Ｘ線分析で調べたところ、成膜したチタン酸鉛膜の組成はＴｉＯ２であり、不純物の含有量は１％以下であった。また、成膜したチタン酸鉛膜の結晶性をＸ線回折で調べたところ、結晶性が良好であることが確認された。
【００６４】
本発明の化学気相成長方法によれば、従来の基板加熱温度（５００℃）より低温の基板加熱温度で、結晶性が良好で且つ不純物が少ないチタン酸鉛膜を得ることができた。
【００６５】
＜実施例３＞
図１に示す装置を用いて、酸化チタン膜の成膜を行った。
【００６６】
ＣＶＤ原料として、チタンのｄｐｍ錯体の一種であるＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）２を用いた。（Ｏ−ｉＰｒ）は、（Ｏ−ｉＣ３Ｈ７）で表されるイソプロポキシル基である。装置内の圧力は１×１０−２Ｐａとした。
【００６７】
Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）２３は耐熱容器２に充填し、オーブン１にて１２０℃に加熱保温した。耐熱容器２中に発生したＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）２ガス４は、アルゴンを輸送ガスとして輸送した。アルゴンの流量は１００ｓｃｃｍとした。Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）２ガス４は、ガス輸送先に配置されているフィラメント５から放出される電子流６によりイオン化した。照射する電子線のエネルギーは１０エレクトロンボルトとした。
【００６８】
イオン化により生成したＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）＋イオンは、他の正イオンと一緒に、正の電位に保持した選択グリッド７の細孔を通り、さらに負の電位に保持した加速グリッド８により加速されて、磁場により質量分離を行う質量分離器１０に導入した。質量分離器１０は、Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）＋イオンの分子量である質量数４７３を透過するよう設定し、その分解能の低さから、４７３±１０程度の範囲の分子量を有するイオンを透過することができるようにした。この質量分離によりＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＰｒ）＋イオンの濃度が高いイオンビーム１２が生成され、その濃度は常に１％以上（約１０％）であるように装置のパラメータ設定を行っておいた。
【００６９】
生成されたイオンビーム１２は、加速減速器１１により速度調整を行った後に加速エネルギー１００エレクトロンボルトで基板１４に照射した。一方で、酸素ガスを流量１００ｓｃｃｍで成膜室１３内に導入した。そして、基板加熱温度４００℃、成膜速度５ｎｍ／ｍｉｎで基板上に酸化チタン膜（膜厚１００ｎｍ）を成膜した。
【００７０】
蛍光Ｘ線分析で調べたところ、成膜した酸化チタン膜の組成はＴｉＯ２であり、不純物の含有量は１％以下であった。また、成膜した酸化チタン膜の結晶性をＸ線回折で調べたところ、結晶性が良好であることが確認された。
【００７１】
本発明の化学気相成長方法によれば、従来の基板加熱温度（５００℃）より低温の基板加熱温度で、結晶性が良好で且つ不純物が少ない酸化チタン膜を得ることができた。
【００７２】
＜実施例４＞
図１に示す装置を用いて、酸化チタン膜の成膜を行った。
【００７３】
ＣＶＤ原料として、チタンのｄｐｍ錯体の一種であるＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−Ｍｅ）２を用いた。（Ｏ−Ｍｅ）は、（Ｏ−ＣＨ３）で表されるメトキシル基である。装置内の圧力は１×１０−２Ｐａとした。
【００７４】
Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−Ｍｅ）２３は耐熱容器２に充填し、オーブン１にて７５℃に加熱保温した。耐熱容器２中に発生したＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−Ｍｅ）２ガス４は、アルゴンを輸送ガスとして輸送した。アルゴンの流量は１００ｓｃｃｍとした。Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−Ｍｅ）２ガス４は、ガス輸送先に配置されているフィラメント５から放出される電子流６によりイオン化した。照射する電子線のエネルギーは１０エレクトロンボルトとした。
【００７５】
イオン化により生成したＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＭｅ）＋イオンは、他の正イオンと一緒に、正の電位に保持した選択グリッド７の細孔を通り、さらに負の電位に保持した加速グリッド８により加速されて、磁場により質量分離を行う質量分離器１０に導入した。質量分離器１０は、Ｔｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＭｅ）＋イオンの分子量である質量数４４５を透過するよう設定し、その分解能の低さから、４４５±１０程度の範囲の分子量を有するイオンを透過することができるようにした。この質量分離によりＴｉ（ｄｐｍ）２（Ｏ−ｉＭｅ）＋イオンの濃度が高いイオンビーム１２が生成され、その濃度は常に１％以上（約１０％）であるように装置のパラメータ設定を行っておいた。
【００７６】
生成されたイオンビーム１２は、加速減速器１１により速度調整を行った後に加速エネルギー１００エレクトロンボルトで基板１４に照射した。一方で、酸素ガスを流量１００ｓｃｃｍで成膜室１３内に導入した。そして、基板加熱温度４００℃、成膜速度５ｎｍ／ｍｉｎで基板上に酸化チタン膜（膜厚１００ｎｍ）を成膜した。
【００７７】
蛍光Ｘ線分析で調べたところ、成膜した酸化チタン膜の組成はＴｉＯ２であり、不純物の含有量は１％以下であった。また、成膜した酸化チタン膜の結晶性をＸ線回折で調べたところ、結晶性が良好であることが確認された。
【００７８】
本発明の化学気相成長方法によれば、従来の基板加熱温度（５００℃）より低温の基板加熱温度で、結晶性が良好で且つ不純物が少ない酸化チタン膜を得ることができた。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、金属ｄｐｍ錯体をＭＯ原料ガスとして用い、目的の膜を堆積させる化学気相成長方法において、比較的低温の基板加熱温度で、結晶性が高く、不純物の少ない高品質の膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の化学気相成長方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１　オーブン
２　耐熱容器
３　金属ｄｐｍ錯体
４　金属ｄｐｍ錯体ガス
５　フィラメント
６　電子線
７　選択グリッド
８　加速グリッド
９　正イオン
１０　質量分離器
１１　加速減速器
１２　イオンビーム
１３　成膜室
１４　基板
１５　ヒーター
１６　シャッター
１７　排気系
【図１】
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