(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学気相成長法で用いられる原料溶液であって、
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、およびＴｉ（ＯＰｒi）4と、
ブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノールおよびテトラグリムと
を含み、ブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノールおよびテトラグリムのモル比が、６〜１０：１〜４：１である、原料溶液。
【請求項２】
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、およびＴｉ（ＯＰｒi）4のモル比が、１．２：０．５：０．５である、請求項１に記載の原料溶液。
【請求項３】
化学気相成長法で用いられる原料溶液であって、
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）２、Ｚｒ（ＯＰｒｉ）４Ｈ（ＯＰｒｉ）、およびＴｉ（ＯＰｒｉ）４と、
ブチルエーテル、およびテトラグリムと
を含み、ブチルエーテルおよびテトラグリムのモル比が、８：１である、原料溶液。
【請求項４】
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）２、Ｚｒ（ＯＰｒｉ）４Ｈ（ＯＰｒｉ）、およびＴｉ（ＯＰｒｉ）４のモル比が、１〜１．２：０．３〜０．７：０．２〜０．７である、請求項３に記載の原料溶液。
【請求項５】
化学気相成長法で用いられる原料溶液であって、
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2およびＧｅ（ＯＥt）4と、
ブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムと
を含み、ブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムのモル比が、６〜９：１〜３：１である、原料溶液。
【請求項６】
Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2およびＧｅ（ＯＥt）4のモル比が、４〜６：２〜４である、請求項５に記載の原料溶液。
【請求項７】
化学気相成長法で用いられる原料溶液であって、
Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｂａ（ＴＭＨＤ）2、およびＴｉ（ＯＰｒi）4と、
テトラヒドロフラン、２−エチル−１−ヘキサノール、およびテトラグリムと
を含み、テトラヒドロフラン、２−エチル−１−ヘキサノール、およびテトラグリムのモル比が、６〜９：１〜３：１である、原料溶液。
【請求項８】
化学気相成長法で用いられる原料溶液であって、
Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｂｉ（Ｃ6Ｈ5）3、およびＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5と、
ｉ）テトラヒドロフラン、ｉｉ）トルエン、キシレン、ブチルアセテート、またはｉｓｏ−プロパノール、およびｉｉｉ）テトラグリムである、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の混合物と
を含み、テトラヒドロフラン、ｉｉ）トルエン、キシレン、ブチルアセテート、またはｉｓｏ−プロパノール、およびｉｉｉ）テトラグリムのモル比が、６〜１０：１〜４：１〜２である、原料溶液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メモリデバイスのプロセスおよび製造に関し、より詳細には、液体輸送金属・有機化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法において強誘電体および誘電体溶液を用いて、ＰｂＺｒxＴｉ1-xＯ3（ＰＺＴ）、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9（ＳＢＴ）、Ｂａ1-xＳｒxＴｉＯ3（ＢＳＴ）、およびＰｂ5Ｇｅ3Ｏ11（ＰＧＯ）等の強誘電体薄膜および誘電体薄膜を堆積する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体輸送ＭＯＣＶＤプロセスは、強誘電体薄膜および誘電体薄膜の堆積に用いられてきた。固体原料の方法と比較して、ＭＯＣＶＤに液体原料を用いることの利点は周知であり、そのような利点は溶液中で原子レベルでの均質性を達成することを含む。単一原料の方法を用いた場合でも、この均一性により複雑な組成を有する堆積された膜の化学量論を正確に制御する。液体原料の化学反応物は、従来より蒸留および結晶化によって精製され得るため、高純度の膜は、液体輸送ＭＯＣＶＤプロセスによって製造され得る。液体原料輸送の他の利点は、原料容器から気化器へと液体原料材料を移送するのが容易であり、液体流量計を用いて反応チャンバへと正確に注入することができるという点である。液体原料材料は、蒸発面積を増すために微粒化され得、それにより蒸発量が増し、液体原料材料を完全に蒸発することが容易になる。しかしながら、液体輸送ＭＯＣＶＤ法は、比較的新規な商業技術であるため、取り扱われるべき多くの問題が未だに存在している。これらの問題には、液体輸送ＭＯＣＶＤ法によって堆積された強誘電体薄膜および誘電体薄膜の表面ラフネス、表面モルフォロジー、特性に関する問題が挙げられる。液体輸送ＭＯＣＶＤプロセスでは、前駆体を溶解し、原料容器から気化器へと前駆体を移送し、前駆体の微粒化を促進するために溶媒を用い、その結果前駆体が完全に蒸発する。
【０００３】
溶媒をＭＯＣＶＤ反応器に導入し、前駆体と合わせて反応させ、膜を堆積するので、溶媒は、表面ラフネス、モルフォロジー、および他の特性等の膜質に大きな影響を与える。強誘電体薄膜および誘電体薄膜の堆積にＭＯＣＶＤ法を用いる場合、溶媒の選択が重要である。溶媒の選択が重要であるにもかかわらず、多くの知られている研究は前駆体の選択に関し、少数の研究のみがＭＯＣＶＤプロセスの溶媒の選択に関する。
【０００４】
ＭＯＣＶＤ法によってＰＺＴ強誘電体金属酸化物薄膜を作製する試みが、Ｇ．−Ｒ．Ｂａｉ、Ａ．Ｗａｎｇ、Ｉ．−Ｆ．Ｔｓｕ、Ｃ．Ｍ．Ｆｏｓｔｅｒ、およびＯ．ＡｕｃｉｅｌｌｏのＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、Ｖｏｌ．２１、２９１（１９９８）；Ｍ．Ｓｈｉｍｉｚｕ、Ｈ．ＦｕｊｉｓａｗａおよびＴ．ＳｈｉｏｓａｋｉのＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、Ｖｏｌ．１４、６９（１９９７）；およびＫｉｒｌｉｎらの１９９５年９月２６日に付与された米国特許第５，４５３，４９４号の「Ｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘ  ｓｏｕｒｃｅ  ｒｅａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ＭＯＣＶＤ」に記載される。
【０００５】
Ｇａｒｄｉｎｅｒらの１９９８年１０月１３日に付与された米国特許第５，８２０，６６４号の「Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ  ｌｉｇａｎｄｅｘｃｈａｎｇｅ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｍｅｔａｌ−ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｓａｍｅ」には、用いられる必要のある種々の前駆体に関するこの分野における問題について記載される。
【０００６】
現在、認められた鉛前駆体としてＰｂ（ＴＭＨＤ）2があるが、Ｉ．−Ｓ．Ｃｈｅｎ、Ｊ．Ｆ．Ｒｏｅｄｅｒ、Ｔ．Ｅ．ＧｌａｓｓｍａｎおよびＴ．Ｈ．ＢａｕｍのＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．、１１  Ｎｏ．２、２０９（１９９９）に記載されるように、その低い揮発性および不十分な安定性によりＭＯＣＶＤで適用するのを困難にする。液体輸送システムの導入により、前駆体の輸送が大きく改善されたが、Ｊ．Ｆ．Ｒｏｅｄｅｒ、Ｂ．Ａ．Ｖａａｒｔｓｔｒａ、Ｐ．Ｃ．ＶａｎＢｕｓｋｉｒｋおよびＨ．Ｒ．ＢｅｒａｔａｎのＭａｔｅｒ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．４１５、１２３（１９９６）に記載されるように、未だに多くの問題が残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
主な問題は、前駆体の安定性および揮発性、ＰＺＴ前駆体溶液中での溶液反応、前駆体の溶解性、加熱輸送ラインでの前駆体の分解傾向、前駆体溶液の純度、輸送ラインおよび気化器の閉塞である。これらの問題を解決するためには、異なる前駆体を用いる必要がある。既存の前駆体溶液は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）およびテトラグリムおよびｉｓｏ−プロパノールの組み合わせであり、この前駆体溶液中に固体強誘電体前駆体が溶解する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による化学気相成長法で用いられる原料溶液は、化学気相成長前駆体と、テトラグリム、トリグリム、トリエチレンテトラアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、および２，２’−ビピリジンを含むタイプＡの溶媒、テトラヒドロフラン、ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ブチルエーテル、およびペンチルエーテルを含むタイプＢの溶媒、およびｉｓｏ−プロパノール、２−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−ペンタノール、トルエン、キシレン、およびブチルアセテートを含むタイプＣの溶媒を基本的に含む溶媒群、ならびに溶媒タイプＡ、ＢおよびＣの混合物から選択された該化学気相成長前駆体を輸送するための溶媒とを含み、それにより上記目的が達成される。
【０００９】
前記溶媒が、約６〜１０：１〜４：１、好ましくは約８：２：１のモル比のテトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１０】
前記溶媒が、約６〜１０：１〜４：１、好ましくは約８：２：１のモル比のブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１１】
前記溶媒が、約３〜５：３〜５：１〜４：１、好ましくは約４：４：２：１のモル比のブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１２】
前記溶媒が、約６〜１０：１〜３、好ましくは８：１のモル比のブチルエーテルおよびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１３】
前記化学気相成長前駆体が、基本的にＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、Ｔｉ（ＯＰｒi）4、Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｂｉ（Ｃ6Ｈ5）3、Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5、Ｂａ（ＴＭＨＤ）2、およびＧｅ（ＯＥt）4からなる化学気相成長前駆体の群から選択されてもよい。
【００１４】
前記化学気相成長前駆体は、強誘電体化学気相成長前駆体であり、モル比約１．２：０．５：０．５でＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、およびＴｉ（ＯＰｒi）4を組み合わせ、前記溶媒において約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有してもよい。
【００１５】
前記化学気相成長前駆体は、強誘電体化学気相成長前駆体であり、モル比約５：３でＰｂ（ＴＭＨＤ）2およびＧｅ（ＯＥt）4を組み合わせ、前記溶媒において約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有してもよい。
【００１６】
本発明による化学気相成長法において用いられる原料溶液は、基本的にＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、Ｔｉ（ＯＰｒi）4、Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｂｉ（Ｃ6Ｈ5）3、Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5、Ｂａ（ＴＭＨＤ）2、およびＧｅ（ＯＥt）4からなる化学気相成長前駆体と、テトラグリム、トリグリム、トリエチレンテトラアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、および２，２’−ビピリジンを含むタイプＡの溶媒、テトラヒドロフラン、ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ブチルエーテル、およびペンチルエーテルを含むタイプＢの溶媒、およびｉｓｏ−プロパノール、２−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−ペンタノール、トルエン、キシレン、およびブチルアセテートを含むタイプＣの溶媒を基本的に含む溶媒群、ならびに溶媒Ａ、ＢおよびＣの混合物から選択された該化学気相成長前駆体のための溶媒であって、該化学気相成長前駆体が該溶媒において約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有する、溶媒とを含み、それにより上記目的が達成される。
【００１７】
前記溶媒が、約６〜１０：１〜４：１、好ましくは約８：２：１のモル比のテトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１８】
前記溶媒が、約６〜１０：１〜４：１、好ましくは約８：２：１のモル比のブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００１９】
前記溶媒が、約３〜５：３〜５：１〜４：１、好ましくは約４：４：２：１のモル比のブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００２０】
前記原料溶液が強誘電体原料溶液であり、前記溶媒が、約６〜１０：１〜３、好ましくは約８：１のモル比のブチルエーテルおよびテトラグリムの混合物であってもよい。
【００２１】
前記化学気相成長前駆体は、強誘電体化学気相成長前駆体であり、モル比約１．２：０．５：０．５でＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、およびＴｉ（ＯＰｒi）4を組み合わせ、前記溶媒において約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有してもよい。
【００２２】
前記化学気相成長前駆体は、強誘電体化学気相成長前駆体であり、モル比約５：３でＰｂ（ＴＭＨＤ）2およびＧｅ（ＯＥt）4を組み合わせ、前記溶媒において約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有してもよい。
【００２３】
本発明による化学気相成長法で用いられる強誘電体および誘電体原料溶液は、基本的にＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、Ｔｉ（ＯＰｒi）4、Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｂｉ（Ｃ6Ｈ5）3、Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5、Ｂａ（ＴＭＨＤ）2、およびＧｅ（ＯＥt）4からなる強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体と、テトラグリム、トリグリム、トリエチレンテトラアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、および２，２’−ビピリジンを含むタイプＡの溶媒、テトラヒドロフラン、ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ブチルエーテル、およびペンチルエーテルを含むタイプＢの溶媒、およびｉｓｏ−プロパノール、２−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−ペンタノール、トルエン、キシレン、およびブチルアセテートを含むタイプＣの溶媒を基本的に含む混合溶媒群から選択され、約１：６〜１０：１〜４のモル比、好ましくは１：８：２のモル比の溶媒タイプＡ、Ｂ、およびＣの混合物、および約１〜３：６〜１０のモル比、好ましくは約１：８のモル比の溶媒タイプＡおよびＢを含む混合物からなる混合物群から選択される該強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体を輸送するための混合溶媒であって、該強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体が該溶媒中に約０．１Ｍ／Ｌの濃度を有する、混合溶媒とを含み、これにより上記目的が達成される。
【００２４】
化学気相成長プロセスで用いられる強誘電体原料溶液および誘電体原料溶液は、強誘電体化学気相成長前駆体および誘電体化学気相成長前駆体と、テトラグリム、トリグリム、トリエチレンテトラアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、および２，２’−ビピリジンを含むタイプＡの溶媒；テトラヒドロフラン、ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ブチルエーテル、およびペンチルエーテルを含むタイプＢの溶媒；ｉｓｏ−プロパノール、２−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−ペンタノール、トルエン、キシレン、およびブチルアセテートを含むタイプＣの溶媒を基本的に含む溶媒群；ならびに溶媒タイプＡ、Ｂ、およびＣの混合物から選択された強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体を輸送するための溶媒を含む。
【００２５】
本発明の目的は、混合溶媒を用いて強誘電体薄膜および誘電体薄膜を堆積するための最適な液体輸送ＭＯＣＶＤプロセスを開発することである。
【００２６】
本発明の別の目的は、混合溶媒を用いて堆積された膜の表面ラフネス、表面モルフォロジー、および強誘電体／誘電体特性を改善することである。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、長期間保存する場合に、安定な（すなわち沈殿しない）前駆体溶液を提供することである。
【００２８】
本発明の別の目的は、前駆体溶液中に溶解した金属β−ジケトン固体前駆体を有する溶液を提供することであり、ここで金属濃度は長期保存の間ほぼ一定である。
【００２９】
本発明のさらに別の目的は、良好な強誘電特性および誘電特性をそれぞれ有する堆積された金属酸化物強誘電体薄膜および誘電体薄膜を生成する前駆体溶液を提供することである。
【００３０】
本発明のこの要旨および目的は、本発明の本質の迅速な理解を可能にするために提供される。図面とともに以下の本発明の好適な実施形態の詳細な説明を参照することにより、本発明のより完全な理解が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明は、混合溶媒を用いた酸化物等の強誘電体薄膜および誘電体薄膜の表面ラフネス、表面モルフォロジー、および特性を平滑にする方法を提供する。液体輸送有機・金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）システムにおいて、溶媒は、前駆体を溶解し、原料容器から気化器へ前駆体を移送し、前駆体の微粒化を支援し、それら前駆体を完全に蒸発させるために用いられる。溶媒はまた、ＭＯＣＶＤ反応器に導入され、前駆体反応物を結合させて膜を堆積する。
【００３２】
一般に、溶媒は、以下の特性を有するべきである：高い溶解能；前駆体と溶媒とを混合した場合にそれらの間で相互作用がない（すなわち、長期間にわたる安定性）；溶媒は、希釈効果を提供する以外には反応に関与すべきでない；溶媒は、前駆体の蒸発温度に近い適切な沸点を有するべきである；溶媒は低い粘性を有するべきである；そして溶媒は安価であるべきである。
【００３３】
典型的な薄膜の堆積に用いられ得る溶媒を表１に示す。前駆体を表２に示す。
【００３４】
【表１】
0004007573.tif 000002
【００３５】
【表２】
0004007573.tif 000003
金属・有機前駆体の液体溶媒は、各タイプＡ、タイプＢ、およびタイプＣのそれぞれから選択される３つの異なる有機溶媒タイプの組み合わせを用いて得られ得る。表１および２から、多くの溶媒が、その溶媒に溶解される前駆体の気化温度よりも低い沸点を有するということが分かり得る。従って、適切な沸点を得るためには、種々の溶媒の混合物を用いる必要がある。本発明は、混合溶媒の使用について説明する。種々の溶媒の例示的な組成を以下に示す。
溶媒Ｉ：テトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノールおよびテトラグリムのモル比は、約６〜１０：１〜４：１であり、好ましくは約８：２：１である。
溶媒ＩＩ：ブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノールおよびテトラグリムのモル比は、約６〜１０：１〜４：１であり、好ましくは、約８：２：１である。
溶媒ＩＩＩ：ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムのモル比は、約３〜５：３〜５：１〜４：１であり、好ましくは約４：４：２：１である。
溶媒ＩＶ：ブチルエーテルおよびテトラグリムのモル比は、８：１である。
【００３６】
一般の溶媒の組成は、約６〜１０：１〜４：１（好ましくは約８：２：１）のモル比のタイプＢ、タイプＣおよびタイプＡの溶媒の混合物であるか、または約６〜１０：１〜３（好ましくは約８：１）のモル比のタイプＢおよびタイプＡの溶媒の混合物である。
【００３７】
ＰＺＴ薄膜の成長に液体輸送システムを有するＥｍｃｏｒｅ酸化物ＭＯＣＶＤ反応器を用いる。強誘電体薄膜および誘電体薄膜の前駆体を表２に示す。約１．２：０．５：０．５のモル比のＰｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）4、およびＴｉ（ＯＰｒi）4（ここでＴＭＨＤは２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオネートであり、ＯＰｒiはｉｓｏ−初級酸化物である）が、混合溶媒Ｉ〜ＩＩＩに溶解される。前駆体溶液は、０．１Ｍ／Ｌ濃度のＰＺＴを有する。約２００℃〜２５０℃の温度で、０．１〜０．５ｍｌ／分のレートのポンプで溶液を気化器に注入し、前駆体ガスを形成する。前駆体ガスは、２００℃〜２５０℃に予熱されたアルゴンフローを用いてＭＯＣＶＤ反応器へと導入される。堆積温度および堆積圧力はそれぞれ５００℃〜６５０℃および１０Ｔｏｒｒである。シュラウドフロー（１０００〜２５００ｓｃｃｍの酸素を含む４０００ｓｃｃｍのＡｒ）を反応器に供給する。堆積後、ＰＺＴ薄膜を酸素雰囲気中で室温まで冷却する。ＰＺＴ薄膜の強誘電特性を改善するために、堆積後のＰＺＴ薄膜を、上部電極を堆積した前後に酸素雰囲気中で、６００℃〜７００℃でアニールしてもよい。
【００３８】
図１は、混合溶媒Ｉ〜ＩＩＩを用いた種々の堆積温度のＰＺＴ薄膜の表面ラフネスを示し、この図をまとめて参照符号１０で表す。溶媒Ｉを用いた場合のトレース１２より、低い堆積温度では表面ラフネスが小さいことが分かるが、堆積温度が増大するに従って表面ラフネスも増大した。溶媒ＩＩのトレース１４は、ＰＺＴ層を生成した場合であり、この場合表面ラフネスは低い体積温度では大きいが、堆積温度が増大するにつれて平滑になった。溶媒ＩＩＩのトレース１６は、溶媒Ｉおよび溶媒ＩＩの混合溶媒である。図１に示すように、表面ラフネスは、溶媒ＩＩＩを用い、溶媒Ｉ：溶媒ＩＩの比を調整することによって制御され得る。従って、異なる温度で堆積された強誘電体薄膜および誘電体薄膜の表面ラフネスは、種々の溶媒の選択および混合によって改善され得る。
【００３９】
図２は、混合溶媒を用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のＸ線パターンを示し、ここでトレース１８は溶媒Ｉを用いて得られ、トレース２０は溶媒ＩＩを用いて得られ、トレース２２は溶媒ＩＩＩを用いて得られる。ＰＺＴ薄膜の好適な配向は、溶媒の種々の混合物を用いて調整され得る。Ｘ線パターンより、トレース２２が１００配向のより大きな２θ値を有することから、溶媒ＩＩＩを用いた場合にＰＺＴ薄膜が（１００）配向する傾向が最も強いことが分かる。
【００４０】
図３は、混合溶媒Ｉ〜ＩＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜の微細構造を示す。表面モルフォロジーもまた、本発明の種々の混合溶媒を用いて変化し得る。溶媒ＩおよびＩＩＩを用いて堆積されたＰＺＴ薄膜ではより小さな結晶粒であることが分かる。より大きな平坦な形状の結晶粒である緻密なＰＺＴ薄膜は、溶媒ＩＩを用いて得られ、この膜は続いて優れた強誘電特性を示した。
【００４１】
図４〜６は、種々の溶媒によって堆積されたＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す。本明細書中で確認した全ての溶媒から作製されたＰＺＴ薄膜は、極めて良好な強誘電特性を有する。図４は、溶媒Ｉを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す。図５は、溶媒ＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す。図６は、溶媒ＩＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す。
【００４２】
図４ａは、上部電極堆積（ＴＥ）前後にアニーリングを行った、溶媒Ｉを用いて堆積されたＰＺＴ膜の５Ｖにおけるヒステリシスループを２４として示す。得られた分極（２Ｐｒ）は４３．３μＣ／ｃｍ2であり、抗電界（２Ｅｃ）は１０７ｋＶ／ｃｍである。図４ｂは、ＴＥ前後にアニーリングを行ったＰＺＴ層の種々の印加電圧におけるヒステリシスループを示し、ここでトレース２６は１Ｖのループであり、トレース２８は２Ｖのループであり、トレース３０は３Ｖのループであり、トレース３２は４Ｖのループであり、そしてトレース３４は５Ｖのループである。
【００４３】
図５ａは、ＴＥ前後にアニーリングを行った、溶媒ＩＩを用いて堆積されたＰＺＴ膜のヒステリシスループを３６で示す。２Ｐｒは３９．８μＣ／ｃｍ2であり、２Ｅｃは７３．２ｋＶ／ｃｍである。図５ｂは、ＴＥ前後にアニーリングを行ったＰＺＴ層の種々の印加電圧におけるヒステリシスループを示し、ここでトレース３８は１Ｖのループであり、トレース４０は２Ｖのループであり、トレース４２は３Ｖのループであり、トレース４４は４Ｖのループであり、そしてトレース４６は５Ｖのループである。
【００４４】
図６ａは、ＴＥ前後にアニーリングを行った、溶媒ＩＩＩを用いて堆積されたＰＺＴ膜のヒステリシスループを４８で示す。２Ｐｒは４２．１μＣ／ｃｍ2であり、２Ｅｃは１０５ｋＶ／ｃｍである。図６ｂは、ＴＥ前後にアニーリングを行ったＰＺＴ層の種々の印加電圧におけるヒステリシスループを示し、ここでトレース５０は１Ｖのループであり、トレース５２は２Ｖのループであり、トレース５４は３Ｖのループであり、トレース５６は４Ｖのループであり、そしてトレース５８は５Ｖのループである。
【００４５】
溶媒ＩおよびＩＩＩと比較して、溶媒ＩＩを用いて堆積されたＰＺＴ薄膜において最良の強誘電特性が見られた。３９．８μＣ／ｃｍ2の２Ｐｒ値および７３．２ｋＶ／ｃｍの２Ｅｃ値を有するヒステリシスループは、角型かつ対称性があり、２Ｖの印加電圧以降でほぼ飽和している。
【００４６】
図７は、溶媒Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜の２Ｐｒ値（トレース６０）および２Ｅｃ値（トレース６２）を示す。溶媒ＩＩから作製されたＰＺＴ薄膜は、最も小さな抗電界７３ｋＶ／ｃｍを有し、また図８に示すように最も小さなリーク電流を有する。この図８は、溶媒Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩを用いて作製されたＰＺＴ薄膜のリーク電流６４を示す。
【００４７】
上述した溶媒および前駆体の組み合わせによって良好な強誘電特性を有するＰＺＴ膜が提供されるが、商業上実行可能であるためには、前駆体／溶媒の組み合わせたものが、ＭＯＣＶＤプロセスで使用する前に、製造、混合、移送、および保存が容易となるように適切な貯蔵寿命を有する必要がある。上述したように、本発明の目的は、安定な金属β−ジケトン前駆体を提供することである。この目的のためにブチルエーテルを用いることができる。用いられる固体前駆体は、Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2、Ｚｒ（ＯＰｒi）4Ｈ（ＯＰｒi）、Ｚｒ（ＴＭＨＤ）2、Ｔｉ（ＯＰｒi）4、またはＴｉ（ＯＰｒi）2（ＴＭＨＤ）2であり、ここでＯｐｒiは、ｉｓｏ−プロポキシド（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）およびＧｅ（ＯＥt）4であり、ＯＥtはエトキシド（ＯＣ2Ｈ5）である。これら固体前駆体は、ＭＯＣＶＤを用いたＰＺＴおよびＰＧＯの強誘電体薄膜および誘電体薄膜のための強誘電体前駆体の調整に用いられる。固体前駆体は、ブチルエーテルおよびテトラグリム有機溶液の混合物（溶媒ＩＶ）中に化学量論的に混合され溶解される。この前駆体溶液は、強誘電体薄膜および誘電体薄膜を堆積するためのＭＯＣＶＤ原料として用いられ得る。
【００４８】
前駆体溶液は、不活性雰囲気下において室温で長期間安定である。このことは、固体化合物が長期間この有機溶媒に溶解している場合でさえ、この固体化合物の揮発性が低下しないということを意味する。本発明の前駆体溶液は、ＰＺＴ薄膜を堆積する場合に、長期間気化器を閉塞することなく、図９に示すような良好な強誘電特性を有するＰＺＴ薄膜を提供した。
【００４９】
【実施例】
（実施例１）
実施例１では、固体前駆体Ｐｂ（ＴＭＨＤ）2［３．１３ｇ］、Ｚｒ（ＯＰｒi）4Ｈ（ＯＰｒi）［０．８８ｇ］、およびＴｉ（ＯＰｒi）4［０．６５ｇ］をモル比１〜１．２：０．３〜０．７：０．２〜０．７（好ましくは、モル比１．１：０．５：０．５）で用い、モル比８：１のブチルエーテル［３６．３６ｇ］およびテトラグリム［２．４２ｇ］の混合物に溶解させた。溶液を調整する前に、すべての固体前駆体を昇華した。Ａｌｄｒｉｃｈから入手したブチルエーテルおよびテトラグリムを用いた。すべての固体前駆体を溶解させた後に透明な溶液が得られる。前駆体溶液を密閉したガラスビンで１ヶ月以上保持した。次いで、有機溶媒であるブチルエーテルおよびテトラグリムを１００℃の動的真空によって除去した。乾燥固体混合物前駆体を昇華させるために約１７０℃まで加熱した。乾燥固体混合物前駆体の９５％以上が揮発性であると分かった。この結果は、固体混合物前駆体が有機溶液混合物中で１ヶ月以上安定であるということを示す。
【００５０】
（実施例２）
ＭＯＣＶＤにより実施例１に記載される前駆体溶液を用いてＰＺＴ薄膜を形成した。ＰＺＴ前駆体溶液を０．１ｍｌ／分〜０．５ｍｌ／分の流量で気化器に輸送し、気化器の温度は２００℃〜２５０℃の間に設定した。反応器の圧力は約５Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの間であり、堆積温度は５５０℃〜７００℃の間であった。高品質のＰＺＴ薄膜が得られた。図９は、５Ｖの印加電圧下で測定されたＰＺＴ薄膜のヒステリシスループ６６を示し、５３．８μＣ／ｃｍ2の２Ｐｒおよび８７ｋＶ／ｃｍの２Ｅｃを達成した。
【００５１】
（実施例３−Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜）
酸化物ＭＯＣＶＤ反応器を用いてｃ軸配向したＰｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜を成長させた。モル比４〜６：２〜４（好ましくは約５：３）でＰｂ（ＴＭＨＤ）2およびＧｅ（ＯＥt）4を、モル比約６〜９：１〜３：１（好ましくは約８：２：１）のブチルエーテル、ｉｓｏ−プロパノール、およびテトラグリムの混合溶媒（溶媒ＩＩ）に溶解した。前駆体溶液は、０．１Ｍ／Ｌ濃度のＰＧＯを有した。０．１ｍｌ／分〜０．２ｍｌ／分のレートのポンプで１４０℃〜１８０℃の気化器へ溶液を注入し、前駆体ガスを形成した。成長ラインは１６５℃〜２４５℃であった。堆積温度および堆積圧力は、それぞれ３００℃〜６００℃および５Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒであった。シュラウドフロー（２０％〜５０％の酸素分圧の１０００ｓｃｃｍ〜６０００ｓｃｃｍのＡｒ）を反応器に導入した。Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ、Ｐｔ−Ｉｒ合金／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ、およびＩｒ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉの基板を用い、種々の堆積時間でＰＧＯ薄膜を成長させた。ＰＧＯ膜の堆積後、ＰＧＯ薄膜の強誘電特性および誘電特性を改善するために高速熱アニーリング（ＲＴＡ）処理を用いた。
【００５２】
実験結果は、ｃ軸のＰＧＯ薄膜が優れた強誘電特性を有したことを示す。図１０は、４００℃〜５５０℃のＩｒ基板上に堆積されたＰｂ5Ｇｅ3Ｏ11膜のＸ線パターンを示す。ｃ軸配向したＰＧＯ相の核生成は、４００℃以下の堆積温度で始まった。基板温度が増大するつれて、結晶粒が成長し、ｃ軸配向したＰＧＯ膜が生じた。約５００℃の基板温度において、ＰＧＯ薄膜から極めて鋭いピーク（００１）、（００２）、（００３）、（００４）、（００５）、および（００６）が観察された。このことは、好適なｃ軸配向を有する良好に結晶化したＰｂ5Ｇｅ3Ｏ11膜が形成したことを示した。５００℃以上の温度では小さな第２相Ｐｂ3ＧｅＯ5層が形成された。この第２相Ｐｂ3ＧｅＯ5層は、基板温度が増加するに従い増大した。ｃ軸のピーク強度は、このＰｂ3ＧｅＯ5相が増加するにつれて減少した。図１１に示す組成分析から、ＭＯＣＶＤ中の基板温度が増加するにつれて、Ｐｂ成分が増加し、Ｇｅ成分が減少した。
【００５３】
約５００℃の基板温度で化学量論的Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜が得られた。このことは、図１２に示されるＸ線分析の結果と一致する。ＰＧＯ薄膜は、第２相のＰｂ3ＧｅＯ5をわずかに含むが、大部分がｃ軸配向したＰｂ5Ｇｅ3Ｏ11を有する。図１３は、複数回のＭＯＣＶＤおよびアニーリングプロセスを用いたｃ軸配向したＰＧＯ薄膜の微細構造を示す。ＰＧＯ膜の平均粒径は、約０．８ｍｍである。ｃ軸配向したＰＧＯ薄膜がｃ軸方向に沿ってレイヤーバイレイヤー成長した層状構造が確認された。ＰＧＯ薄膜の厚さは、約３００ｎｍであると測定された。
【００５４】
ＭＯＣＶＤおよびアニーリングプロセスによって作製されたＰＧＯ薄膜は、極めて良好な強誘電特性および電気特性を示した。図１４は、このようなＰＧＯ薄膜の５Ｖの印加電圧におけるヒステリシスループを示し、このヒステリシスループは、角型かつ対称性があり、十分に飽和している。２Ｐｒは３．９８μＣ／ｃｍ2であり、２Ｅｃは１２８ＫＶ／ｃｍである。図１５は、１Ｖ（トレース６８）、２Ｖ（トレース７０）、３Ｖ（トレース７２）、４Ｖ（トレース７４）、および５Ｖ（トレース７６）におけるＰＧＯ薄膜のヒステリシスループを示す。ＰＧＯ薄膜のヒステリシスループは、３Ｖ以上でほぼ飽和した。
【００５５】
低いリーク電流密度は、メモリデバイス応用の重要な考慮すべき要件である。図１６は、３００ｎｍ厚のＭＯＣＶＤ  ＰＧＯ膜のＩ−Ｖ曲線を示す。優れたＩ−Ｖ特性が観察された。Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜のリーク電流密度は、印加電圧が増大するにつれて増加し、１００ＫＶ／ｃｍで約５．０７×１０-7Ａ／ｃｍ2である。
【００５６】
誘電率は、メモリデバイス（特に１−トランジスタメモリ応用）の別の重要な問題である。Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜の誘電率は、多くの強誘電体材料と同じ挙動を示す。つまり、誘電率は印加電圧に従って変化する。図１７に示すように、Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11薄膜の最大誘電率は、約３６である。
【００５７】
（実施例４−Ｂａ1-xＳｒxＴｉＯ3薄膜）
ＭＯＣＶＤによってＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ基板上にＢＳＴ膜を作製した。典型的なプロセス条件を表２に示す。開始物質として、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオネート）ストロンチウム水和物［Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2］、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオネート）バリウム水和物［Ｂａ（ＴＭＨＤ）2］、およびチタンｉｓｏ−プロポキシド［Ｔｉ（ＯＰｒi）4］（ＴＩＰ）を用いた。液体輸送システムの場合、Ｂａ（ＴＭＨＤ）2、Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2、およびＴＩＰを、モル比６〜９：１〜３：１でテトラヒドロフラン、２−エチル−１−ヘキサノール、およびテトラグリムの溶液（溶媒Ｉの１つの種類）に溶解させ、０．１Ｍ〜０．３Ｍ濃度の原料溶液を形成した。原料溶液を０．２ｍｌ／分〜０．６ｍｌ／分のレートで２２０℃〜２５０℃の加熱した気化器に注入した。
【００５８】
混合前駆体蒸気を２２０℃〜２５０℃に予熱した窒素を用いて反応器に導入した。堆積後、ＢＳＴ膜を酸素雰囲気中で室温まで冷却した。平滑かつ鏡面性のＢＳＴ膜が得られた。ＢＳＴ薄膜の組成をエネルギー分散Ｘ線分析（ＥＤＸ）およびラザフォード後方散乱（ＲＢＳ）を用いて分析した。ＢＳＴの厚さおよび厚さの均一性をＵＶ／ＶＩＳ分光計によって測定した。膜の相をＸ線回折法（ＸＲＤ）を用いて同定した。
【００５９】
Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ基板上のＢＳＴ膜の表面モルフォロジーおよび表面ラフネスを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定した。Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ基板上のＢＳＴ膜の光学特性を、ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ分光光度計および可変角度分光エリプソメトリーの両方によって測定した。強誘電特性を標準ＲＴ６６Ａテスタを用いて測定した。シャドーマスクを用いて上部電極にプラチナをスパッタリングした。上部電極の面積は、２．１×１０-4ｃｍ2であった。リーク電流をＫｅｉｔｈｌｅｙ６１７プログラマブル電位計を用いて測定した。各段階において、上部電極が高電位（上部−ハイ）、次いで電界を反転（上部−ロー）させるようにして電界を印加し、一度電流を測定した。ＨＰ４１９２Ａ  ＬＦインピーダンスアナライザを用いて、誘電率を周波数の関数およびバイアス電圧の関数として測定した。
【００６０】
５００℃〜７５０℃の範囲の温度で膜を堆積した。堆積後の膜は、鏡面性、クラックフリー、均一、かつ基板への密着性も良好であった。これらの膜は、光学顕微鏡および原子間力顕微鏡の両方より観察されたように極めて平滑な表面を示した。実験結果は、ＢＳＴ結晶相の形成が、６００℃〜６５０℃で開始し、７００℃の温度で完了したということを示す。７００℃でＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ基板上に堆積された堆積後のＢＳＴ膜のＸＲＤパターンを測定した。（１００）面、（２００）面、（１１０）面、（２１０）面、（２１１）面に相当する主要なＸＲＤピークが観察され、単一のＢＳＴ相が形成されていることを示す。膜の微細構造から、高密度かつ均質であることが分かった。ＡＦＭ試験の結果、膜の表面モルフォロジーは均一に分布し、細かい粒であり、クラックフリーであることを示した。７００℃で堆積した膜の平均粒径は、約１００ｎｍであった。可変角度分光エリプソメトリーによって測定された膜の屈折率は、６４０ｎｍの波長で約２．２であった。この値は、バルクＢＳＴサンプルと極めて近い値であり、高密度な膜が形成されたことを示す。
【００６１】
高密度ＤＲＡＭ応用では、誘電率は重要なパラメータである。誘電率の周波数依存性は、周波数の増加に従って単調減少を示す。２００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚまで、誘電率値の傾向は、約６００で安定である。低いリーク電流密度は、メモリデバイス応用の別の重要な考慮すべき要件である。優れたＩ−Ｖ特性が観察された。１００ｋＶ／ｃｍにおけるリーク電流密度は、約２．０×１０-7Ａ／ｃｍ2であった。同じ印加電界の条件下で、ランダム多結晶ＢＳＴ薄膜から得られたリーク電流は、ヘテロエピタキシャルＢＳＴ薄膜から得られたリーク電流と同じである。
【００６２】
（実施例５−ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9（ＳＢＴ）薄膜）
ＳＢＴ膜をＭＯＣＶＤによってＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ基板上に作製した。その膜は、所望の温度で直接堆積されたか、または核生成のために低温で堆積され、その後結晶化のために高温でポストアニールされた。ＳＢＴ薄膜の場合、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−へプタンジオネート）ストロンチウム水和物［Ｓｒ（ＴＭＨＤ）2］、トリフェニルビスマス［Ｂｉ（Ｃ6Ｈ5）3］、タンタルエトキシド［Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5］を開始物質として、溶媒としてテトラヒドロフラン（６〜１０）、トルエン、キシレン、ブチルアセテート、またはｉｓｏ−プロパノール（１〜４）、およびテトラグリム（１〜２）のモル比の混合物とともに用いた。０．１〜０．５Ｍ／Ｌ濃度のＳＢＴを有する原料溶液を形成するために、有機前駆体を溶媒に混合し、溶解した。原料溶液を液体ポンプで０．１ｍｌ／分〜０．５ｍｌ／分のレートで、約２２０〜２５０℃の温度に加熱した気化チャンバに注入し、前駆体ガスを形成した。混合前駆体ガスは、２２０〜２５０℃に予熱した窒素フローを用いて、５５０〜６５０℃の温度の反応器チャンバへ導入された。酸素を反応器チャンバに別に供給した。前駆体ガスは、堆積開始前に、約３分間バイパスラインを通った。堆積後、ＳＢＴ膜を酸素雰囲気中で室温まで冷却した。ＳＢＴ膜の厚さは、約１００ｎｍ〜２００ｎｍであった。シャドーマスクを用いて上部電極にプラチナをスパッタリングした。上部電極の面積は、２．１×１０-4ｃｍ2であった。５００℃近傍の堆積温度でＳＢＴの核生成が開始し、７００℃以上の温度では粒成長が支配的であることが分かった。堆積温度の増加に伴い、ＳＢＴ薄膜の粒径は、１００ｎｍ〜２００ｎｍへ増大した。高品質のＳＢＴ薄膜が得られた。
【００６３】
約１００ｎｍの粒径を有するＳＢＴ薄膜は以下の特性を示す。約１６ｎｍ〜１９０ｎｍの厚さ、５Ｖにおいて約７．８ｍＣ／ｃｍ2〜１１．４ｍＣ／ｃｍ2の２Ｐｒ、約５０ｋＶ／ｃｍ〜６５ｋＶ／ｃｍのＥｃ、１５０ｋＶ／ｃｍにおいて約８．０×１０-9Ａ／ｃｍ2〜９．５×１０-9Ａ／ｃｍ2のリーク電流、約１００〜２００の誘電率、および５Ｖにおいて１０9サイクル後の約０．９４〜０．９８の疲労率。
【００６４】
化学気相成長法で用いられる強誘電体および誘電体原料溶液は、強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体、およびテトラグリム、トリグリム、トリエチレンテトラアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、および２，２’−ビピリジンを含むタイプＡの溶媒、テトラヒドロフラン、ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエチルエーテル、ブチルエーテル、およびペンチルエーテルを含むタイプＢの溶媒、およびｉｓｏ−プロパノール、２−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−ペンタノール、トルエン、キシレン、およびブチルアセテートを含むタイプＣの溶媒を基本的に含む溶媒群および溶媒タイプＡ、ＢおよびＣの混合物から選択された強誘電体／誘電体化学気相成長前駆体を輸送するための溶媒を含む。
【００６５】
従って、混合溶媒を用いたＭＯＣＶＤ強誘電体薄膜および誘電体薄膜を堆積する方法を開示してきた。上掲の特許請求の範囲に規定されるように本発明の範囲内において、それらのさらなる変形および改変がなされ得ることが理解される。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、前駆体の安定性および揮発性、ＰＺＴ前駆体溶液中での溶液反応、前駆体の溶解性、加熱輸送ラインでの前駆体の分解傾向、前駆体溶液の純度、輸送ラインおよび気化器の閉塞をなくすことが可能となる。本発明は、異なる前駆体を用いるものであり、既存の前駆体溶液は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）およびテトラグリムおよびｉｓｏ−プロパノールの組み合わせであり、この前駆体溶液中に固体強誘電体前駆体が溶解する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、混合溶媒を用いたＰＺＴ薄膜の表面ラフネスを示す図である。
【図２】図２は、混合溶媒を用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のＸ線パターンを示す図である。
【図３】図３は、混合溶媒を用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜の微細構造を示す図である。
【図４ａ】図４ａは、溶媒Ｉを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、溶媒Ｉを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図５ａ】図５ａは、溶媒ＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図５ｂ】図５ｂは、溶媒ＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図６ａ】図６ａは、溶媒ＩＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、溶媒ＩＩＩを用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜のヒステリシスループを示す図である。
【図７】図７は、混合溶媒を用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴ薄膜の得られた分極値と抗電界値を示す図である。
【図８】図８は、混合溶媒を用いたＰｔ／Ｉｒ電極上のＰＺＴのリーク電流を示す。
【図９】図９は、溶媒ＩＶを用いて形成されたＰＺＴ薄膜の５Ｖ印加電圧下で測定されたヒステリシスループを示す。
【図１０】図１０は、本発明の方法により得られたＰＧＯ薄膜のＸ線パターンを示す。
【図１１】図１１は、ＰＧＯ薄膜の組成を示す。
【図１２】図１２は、複数回のＭＯＣＶＤおよびアニーリングによって作製されたＰＧＯ薄膜のＸ線パターンを示す。
【図１３】図１３は、複数回のＭＯＣＶＤおよびアニーリングを用いて作製されたｃ軸配向したＰＧＯ薄膜の微細構造を示す。
【図１４】図１４は、５ＶのＰＧＯ薄膜のヒステリシスループを示す。
【図１５】図１５は、種々の電圧のＰＧＯ薄膜のヒステリシスループを示す。
【図１６】図１６は、ＰＧＯ薄膜のリーク電流を示す。
【図１７】図１７は、ＰＧＯ薄膜の誘電率を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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