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JP3409290B2 - Gate oxide film forming material - Google Patents
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JP3409290B2 - Gate oxide film forming material - Google Patents

Gate oxide film forming material

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JP3409290B2
JP3409290B2 JP2000282198A JP2000282198A JP3409290B2 JP 3409290 B2 JP3409290 B2 JP 3409290B2 JP 2000282198 A JP2000282198 A JP 2000282198A JP 2000282198 A JP2000282198 A JP 2000282198A JP 3409290 B2 JP3409290 B2 JP 3409290B2
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oxide film
gate oxide
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compound
sih
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英明 町田
麻子 星野
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はゲート酸化膜形成材
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gate oxide film forming material.
Regarding fees .

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】近年、ULSIの進展
に伴い、トランジスタのソース−ドレイン間距離は一層
短くなって来ている。同時に、ゲート酸化膜の厚さも薄
膜化の一途を辿っている。因みに、その膜厚は10nm
以下になることが予想されている。
In recent years, with the progress of ULSI, the distance between the source and drain of a transistor has become shorter. At the same time, the thickness of the gate oxide film is becoming thinner. By the way, the film thickness is 10 nm
It is expected to be below.

【0003】ところで、現在、ゲート酸化膜はSiO
で出来ているが、このSiO製ゲート酸化膜の厚さが
3nm以下の厚さに至ると、ソースとドレイン間に溜め
られた電荷はゲート酸化膜を通り抜けてしまうようにな
る。
By the way, at present, the gate oxide film is SiO 2
However, when the thickness of the SiO 2 gate oxide film reaches 3 nm or less, the charges accumulated between the source and the drain pass through the gate oxide film.

【0004】このような問題を解決する為に金属酸化膜
が提案され始めた。
In order to solve such a problem, a metal oxide film has been proposed.

【0005】しかし、単に、金属酸化膜であれば良いと
言うものではない。
However, it is not simply a metal oxide film.

【0006】例えば、下層のシリコンを酸化しないこと
が必要である。
For example, it is necessary not to oxidize the underlying silicon.

【0007】そして、ハフニウムは、シリコンとの界面
に珪酸ハフニウム(HfSiO)を形成することか
ら、シリコンを酸化しないと言うことが報告されてい
る。
It has been reported that since hafnium forms hafnium silicate (HfSiO 4 ) at the interface with silicon, it does not oxidize silicon.

【0008】従って、ハフニウム酸化膜はゲート酸化膜
として好都合なことが判る。
Therefore, it can be seen that the hafnium oxide film is convenient as the gate oxide film.

【0009】ところで、ハフニウム酸化膜の形成方法は
スパッタによっていた。
The hafnium oxide film is formed by sputtering.

【0010】しかし、スパッタ法は、一般的に、成膜に
時間が掛かり過ぎる。
However, the sputtering method generally takes too much time for film formation.

【0011】又、段差被膜性に劣る。例えば、表面が平
坦ではなく、凹凸があるような基板に膜を形成しようと
した場合、凹部の底の面には膜が形成されないようなこ
とがある。膜が形成されても、その膜は均一なものでな
く、斑状のものであったりする。
Further, the step coverage is poor. For example, when an attempt is made to form a film on a substrate whose surface is not flat but has irregularities, the film may not be formed on the bottom surface of the recess. Even if a film is formed, the film is not uniform and may be patchy.

【0012】従って、本発明が解決しようとする課題は
ゲート酸化膜を提供することである。
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is
It is to provide a gate oxide film .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の課題は、Si層上
に設けられるハフニウム系酸化膜からなるゲート酸化膜
の形成材料であって、(RN)Hf〔但し、R
,Rはアルキル基、及びシリコン系化合物の基の群
の中から選ばれるものであり、RとRとは互いに異
なっていても同じであってもよい。〕で表される化合物
からなることを特徴とするゲート酸化膜形成材料によっ
て解決される。
[Means for Solving the Problems] The above-mentioned problems are caused on the Si layer.
A material for forming a gate oxide film made of a hafnium-based oxide film, which is (R 1 R 2 N) 4 Hf [however, R
1 and R 2 are selected from the group of alkyl groups and groups of silicon compounds, and R 1 and R 2 may be different from each other or the same. ] A gate oxide film forming material characterized by comprising a compound represented by

【0014】特に、(RN)Hf〔但し、
,Rがメチル基及びエチル基の群の中から選ばれ
るいずれかである。〕で表される化合物からなることを
特徴とするゲート酸化膜形成材料によって解決される。
In particular, (R 1 R 2 N) 4 Hf [however,
R 1 and R 2 are any one selected from the group consisting of a methyl group and an ethyl group. ] A gate oxide film forming material characterized by comprising a compound represented by

【0015】中でも、(MeN)Hf,(Et
N)Hf及び/又は(Et(Me)N)Hfで表
される化合物からなることを特徴とするゲート酸化膜形
成材料によって解決される。
Among them, (Me 2 N) 4 Hf, (Et
2 N) 4 Hf and / or (Et (Me) N) 4 gate oxide film type, characterized in that a compound represented by Hf
Solved by synthetic materials .

【0016】上記化合物を用いることによって優れたゲ
ート酸化膜を効率良く形成できる。
By using the above compound, excellent properties can be obtained.
The over gate oxide film can be formed efficiently.

【0017】しかし、(RN)Hfのみではな
く、(RN)HfとSi化合物とを併用しても
膜が形成できる。すなわち、(RN)HfとS
i化合物とを併用することによって、シリコンとハフニ
ウムとを主成分として含むゲート酸化膜を形成できる。
However, not only (R 1 R 2 N) 4 Hf, but also (R 1 R 2 N) 4 Hf and a Si compound can be used to form a film. That is, (R 1 R 2 N) 4 Hf and S
By using the i compound together, a gate oxide film containing silicon and hafnium as main components can be formed.

【0018】従って、前記の課題は、(RN)
Hf〔但し、R,Rはアルキル基、及びシリコン系
化合物の基の群の中から選ばれるものであり、RとR
とは互いに異なっていても同じであってもよい。〕で
表される化合物と、Si化合物とを含むことを特徴とす
ゲート酸化膜形成材料によって解決される。
Therefore, the above-mentioned problems are (R 1 R 2 N) 4
Hf [wherein R 1 and R 2 are selected from the group consisting of an alkyl group and a group of a silicon compound, and R 1 and R 2
2 may be different from each other or may be the same. ] A gate oxide film forming material characterized by containing a compound represented by the above formula and a Si compound.

【0019】特に、(RN)Hf〔但し、
,Rがメチル基及びエチル基の群の中から選ばれ
るいずれかである。〕で表される化合物と、Si化合物
とを含むことを特徴とするゲート酸化膜形成材料によっ
て解決される。
In particular, (R 1 R 2 N) 4 Hf [however,
R 1 and R 2 are any one selected from the group consisting of a methyl group and an ethyl group. ] A gate oxide film forming material characterized by containing a compound represented by the above and a Si compound.

【0020】中でも、(MeN)Hf,(Et
N)Hf及び/又は(Et(Me)N)Hfで表
される化合物と、Si化合物とを含むことを特徴とする
ゲート酸化膜形成材料によって解決される。
Among them, (Me 2 N) 4 Hf, (Et
2 N) 4 Hf and / or a compound represented by (Et (Me) N) 4 Hf and a Si compound.
It is solved by the gate oxide film forming material .

【0021】上記Si化合物としては、好ましくは(R
N)SiH4−n〔但し、R,Rはアルキ
ル基、及びシリコン系化合物の基の群の中から選ばれる
ものであり、RとRとは互いに異なっていても同じ
であってもよい。nは1〜4の整数。〕で表される化合
物である。中でも、(EtN)Si,(EtN)
SiH,(EtN)SiH,(MeN)
i,(MeN)SiH,(MeN)SiH
〔但し、Meはメチル基、Etはエチル基。〕の群の
中から選ばれるいずれかである。
The above Si compound is preferably (R
1 R 2 N) n SiH 4-n [wherein R 1 and R 2 are selected from the group consisting of an alkyl group and a group of a silicon-based compound, and R 1 and R 2 are different from each other. May be the same. n is an integer of 1 to 4. ] It is a compound represented by these. Among them, (Et 2 N) 4 Si, (Et 2 N)
3 SiH, (Et 2 N) 2 SiH 2 , (Me 2 N) 4 S
i, (Me 2 N) 3 SiH, (Me 2 N) 2 SiH
2 [However, Me is a methyl group, Et is an ethyl group. ] Any one selected from the group.

【0022】本発明において、(RN)Hfで
表される化合物とSi化合物とが共に用いられる場合、
Si化合物と(RN)Hfとの割合(重量比)
は、好ましくは、前者:後者=1:100〜1000:
1である。更に好ましくは、1:50〜100:1であ
る。
In the present invention, when the compound represented by (R 1 R 2 N) 4 Hf and the Si compound are used together,
Ratio of Si compound and (R 1 R 2 N) 4 Hf (weight ratio)
Is preferably: former: latter = 1: 100 to 1000:
It is 1. More preferably, it is 1:50 to 100: 1.

【0023】上記のゲート酸化膜形成材料は、溶媒を更
に含む形態のものが好ましい。すなわち、上記のは溶媒
中に溶解してなる形態のものが好ましい。
The above-mentioned gate oxide film forming material preferably has a form further containing a solvent. That is, the above-mentioned one is preferably dissolved in a solvent.

【0024】このような溶媒は、上記ハフニウム系酸化
膜形成材料が溶解されるものであれば良い。中でも好ま
しいものとしては、溶媒が炭素数5〜40の炭化水素系
化合物及び炭素数2〜40のアミン系化合物の群の中か
ら選ばれる化合物である。
Any solvent may be used as long as it can dissolve the hafnium-based oxide film forming material. Among them, a compound whose solvent is preferably selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明になるゲート酸化膜形成材
料は、Si層上に設けられるハフニウム系酸化膜からな
るゲート酸化膜の形成材料であって、(RN)
Hf〔但し、R,Rはアルキル基(特に、炭素数1
〜12のアルキル基)、及びシリコン系化合物の基の群
の中から選ばれるものであり、RとRとは互いに異
なっていても同じであってもよい。〕で表される化合物
からなる。特に、(RN)Hf〔但し、R
がメチル基及びエチル基の群の中から選ばれるいず
れかである。〕で表される化合物からなる。中でも、
(MeN)Hf,(EtN)Hf及び/又は
(Et(Me)N)Hf(Meはメチル基、Etはエ
チル基)で表される化合物からなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A gate oxide film forming material according to the present invention is a material for forming a gate oxide film made of a hafnium-based oxide film provided on a Si layer , which is (R 1 R 2 N) 4
Hf [however, R 1 and R 2 are alkyl groups (especially, carbon number 1
~ 12 alkyl groups) and a group of silicon-based compounds, and R 1 and R 2 may be different or the same. ] It consists of the compound represented by these. In particular, (R 1 R 2 N) 4 Hf [provided that R 1 ,
R 2 is any one selected from the group of methyl group and ethyl group. ] It consists of the compound represented by these. Above all,
It is composed of a compound represented by (Me 2 N) 4 Hf, (Et 2 N) 4 Hf and / or (Et (Me) N) 4 Hf (Me is a methyl group and Et is an ethyl group).

【0026】又、(RN)Hfのみではなく、
(RN)Hf〔上記に同じ。〕で表される化合
物と、Si化合物とを含むものである。特に、(R
N)Hf〔但し、R,Rがメチル基及びエチル
基の群の中から選ばれるいずれかである。〕で表される
化合物と、Si化合物とを含むものである。中でも、
(MeN)Hf,(EtN)Hf及び/又は
(Et(Me)N)Hfで表される化合物と、Si化
合物とを含むものである。このSi化合物としては、好
ましくは(RN)SiH4−n〔但し、R
はアルキル基、及びシリコン系化合物の基の群の中
から選ばれるものであり、RとRとは互いに異なっ
ていても同じであってもよい。nは1〜4の整数。〕で
表される化合物である。中でも、(EtN)Si,
(EtN)SiH,(EtN) SiH,(M
N)Si,(MeN)SiH,(MeN)
SiH〔但し、Meはメチル基、Etはエチル
基。〕の群の中から選ばれるいずれかである。(R
N)Hfで表される化合物とSi化合物とが共に用
いられる場合、Si化合物と(RN)Hfとの
割合(重量比)は、好ましくは、前者:後者=1:10
0〜1000:1である。更に好ましくは、1:50〜
100:1である。
In addition, (R1RTwoN)FourNot just Hf,
(R1RTwoN)FourHf [Same as above. ] Compound represented by
And a Si compound. In particular, (R1R
TwoN)FourHf [however, R1, RTwoIs methyl and ethyl
It is one selected from the group of groups. ]
It includes a compound and a Si compound. Above all,
(MeTwoN)FourHf, (EtTwoN)FourHf and / or
(Et (Me) N)FourCompound represented by Hf and Si conversion
It includes a compound. As this Si compound,
More preferably (R1RTwoN)nSiH4-n[However, R1
RTwoIs a group of alkyl groups and groups of silicon compounds
R is selected from1And RTwoDifferent from
Or they may be the same. n is an integer of 1 to 4. 〕so
It is the compound represented. Above all, (EtTwoN)FourSi,
(EtTwoN)ThreeSiH, (EtTwoN) TwoSiHTwo, (M
eTwoN)FourSi, (MeTwoN)ThreeSiH, (MeTwoN)
TwoSiHTwo[However, Me is a methyl group, Et is ethyl
Basis. ] Any one selected from the group. (R1R
TwoN)FourUses both Hf and Si compounds
In case of adding Si compound and (R1RTwoN)FourWith Hf
The ratio (weight ratio) is preferably the former: the latter = 1: 10.
It is 0 to 1000: 1. More preferably, from 1:50
It is 100: 1.

【0027】本発明になるゲート酸化膜形成材料は、必
要に応じて、溶媒を更に含む。すなわち、上記のゲート
酸化膜形成材料は溶媒中に溶解してなる形態のものが好
ましい。このような溶媒は、上記材料が溶解されるもの
であれば良い。中でも好ましいものとしては、溶媒が炭
素数5〜40の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40の
アミン系化合物の群の中から選ばれる化合物である。具
体的に挙げると、炭化水素系の溶媒としては、例えばノ
ルマルデカン、ノルマルヘプタン、テトラデカン、キシ
レン、トルエンが挙げられる。アミン系の溶媒として
は、例えばトリエチルアミン、ビス(トリメチルシリ
ル)アミン、ジエチルアミン、ピリジンが挙げられる。
溶媒の量は、上記ハフニウム系酸化膜形成材料100重
量部に対して溶媒が1〜10000重量部、特に100
〜2000重量部であるのが好ましい。
The material for forming a gate oxide film according to the present invention further contains a solvent, if necessary. Ie the above gate
The oxide film forming material is preferably in the form of being dissolved in a solvent. Such a solvent may be one that can dissolve the above materials. Among them, a compound whose solvent is preferably selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms. Specifically, examples of the hydrocarbon solvent include normal decane, normal heptane, tetradecane, xylene, and toluene. Examples of the amine-based solvent include triethylamine, bis (trimethylsilyl) amine, diethylamine and pyridine.
The amount of the solvent is 1 to 10000 parts by weight, particularly 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the hafnium-based oxide film forming material.
It is preferably ˜2000 parts by weight.

【0028】本発明の材料によって形成される膜は酸化
膜タイプのものである。又、本発明の材料は、化学気相
成長方法によりゲート酸化膜を形成する為のものであ
る。
The film formed from the material of the present invention is of the oxide film type. The material of the present invention is for forming a gate oxide film by a chemical vapor deposition method.

【0029】以下、具体的な実施例を挙げて説明する。A specific example will be described below.

【0030】[0030]

【実施例1】図1は、本発明になる化学気相成長方法が
実施される装置の概略図である。
EXAMPLE 1 FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for carrying out the chemical vapor deposition method according to the present invention.

【0031】尚、図1中、1a,1bは容器、3は加熱
器、4は分解反応炉、5はSi基板、6はガス流量制御
器である。
In FIG. 1, 1a and 1b are vessels, 3 is a heater, 4 is a decomposition reaction furnace, 5 is a Si substrate, and 6 is a gas flow controller.

【0032】そして、図1の装置を用いてSi基板5上
にHf酸化膜を作製した。
Then, an Hf oxide film was formed on the Si substrate 5 using the apparatus shown in FIG.

【0033】すなわち、容器1a内に(EtN)
fを入れて100℃に加熱すると共に、窒素ガス(キャ
リアーガス)を30ml/分の割合で供給した。そし
て、気化された(EtN)Hfはキャリアーガスと
共に配管を経て分解反応炉4に導かれた。又、同時に、
反応ガスとして酸素が導入された。尚、この時、系内は
真空に排気されている。又、Si基板5は500℃に加
熱されている。
That is, in the container 1a, (Et 2 N) 4 H
While f was charged and heated to 100 ° C., nitrogen gas (carrier gas) was supplied at a rate of 30 ml / min. Then, the vaporized (Et 2 N) 4 Hf was introduced into the decomposition reaction furnace 4 through a pipe together with the carrier gas. At the same time,
Oxygen was introduced as the reaction gas. At this time, the system is evacuated to a vacuum. The Si substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0034】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0035】この膜を元素分析により調べた処、Hfを
主成分とするものであることが判った。又、X線回折に
よればHfの酸化膜であることが判った。
When the film was examined by elemental analysis, it was found that Hf was the main component. Further, it was found by X-ray diffraction that it was an Hf oxide film.

【0036】[0036]

【実施例2】実施例1において、(EtN)Hfの
代わりに(MeN)Hfを用いた以外は同様に行
い、Si基板5上にHfの酸化膜を形成した。
Example 2 An Hf oxide film was formed on the Si substrate 5 in the same manner as in Example 1, except that (Me 2 N) 4 Hf was used instead of (Et 2 N) 4 Hf.

【0037】[0037]

【実施例3】実施例1において、(EtN)Hfの
代わりに(Et(Me)N)Hfを用いた以外は同様
に行い、Si基板5上にHfの酸化膜を形成した。
Example 3 An Hf oxide film was formed on the Si substrate 5 in the same manner as in Example 1, except that (Et (Me) N) 4 Hf was used instead of (Et 2 N) 4 Hf. .

【0038】[0038]

【実施例4】図1の装置を用いてSi基板5上にHf系
酸化膜を作製した。
Example 4 An Hf-based oxide film was formed on a Si substrate 5 using the apparatus shown in FIG.

【0039】すなわち、容器1a内に(EtN)
fを入れて100℃に加熱すると共に、窒素ガス(キャ
リアーガス)を30ml/分の割合で供給した。
That is, in the container 1a, (Et 2 N) 4 H
While f was charged and heated to 100 ° C., nitrogen gas (carrier gas) was supplied at a rate of 30 ml / min.

【0040】又、容器1b内に(EtN)SiHを
入れて80℃に加熱すると共に、窒素ガス(キャリアー
ガス)を30ml/分の割合で供給した。
Further, (Et 2 N) 3 SiH was placed in the container 1b and heated to 80 ° C., and nitrogen gas (carrier gas) was supplied at a rate of 30 ml / min.

【0041】気化された(EtN)Hfと(Et
N)SiHとはキャリアーガスと共に配管を経て分解
反応炉4に導かれた。又、同時に、反応ガスとして酸素
が導入された。尚、この時、系内は真空に排気されてい
る。又、Si基板5は500℃に加熱されている。
The vaporized (Et 2 N) 4 Hf and (Et 2
N) 3 SiH was introduced into the decomposition reaction furnace 4 through a pipe together with a carrier gas. At the same time, oxygen was introduced as a reaction gas. At this time, the system is evacuated to a vacuum. The Si substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0042】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0043】この膜を元素分析により調べた結果、Hf
とSiとを主成分とするものであることが判った。又、
X線回折によれば酸化膜であることが判った。
As a result of examining this film by elemental analysis, Hf
It was found that the main components were Si and Si. or,
X-ray diffraction revealed that it was an oxide film.

【0044】[0044]

【実施例5】図2の装置を用いてSi基板5上にHf系
酸化膜を作製した。
Example 5 An Hf-based oxide film was formed on a Si substrate 5 using the apparatus shown in FIG.

【0045】すなわち、(EtN)Hfと(Et
N)SiHとの等量混合物を容器1a内に入れ、液体
流量制御器7を通して気化器2に送った。尚、この気化
器2では150℃にして気化させている。
That is, (Et 2 N) 4 Hf and (Et 2
An equal amount of N) 3 SiH mixture was placed in the container 1 a and sent to the vaporizer 2 through the liquid flow controller 7. The vaporizer 2 is vaporized at 150 ° C.

【0046】気化された(EtN)Hfと(Et
N)SiHとはキャリアーガスと共に配管を経て分解
反応炉4に導かれた。又、同時に、反応ガスとして酸素
が導入された。尚、この時、系内は真空に排気されてい
る。又、Si基板5は500℃に加熱されている。
Vaporized (Et 2 N) 4 Hf and (Et 2 N
N) 3 SiH was introduced into the decomposition reaction furnace 4 through a pipe together with a carrier gas. At the same time, oxygen was introduced as a reaction gas. At this time, the system is evacuated to a vacuum. The Si substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0047】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0048】この膜を元素分析により調べた処、Hfと
Siとを主成分とするものであることが判った。又、X
線回折によれば酸化膜であることが判った。
When this film was examined by elemental analysis, it was found that it was composed mainly of Hf and Si. Also, X
It was found by line diffraction that it was an oxide film.

【0049】[0049]

【実施例6〜10】実施例5において、(EtN)
SiHの代わりに、(EtN)Si,(EtN)
SiH,(MeN)Si,(MeN)Si
H,(Me N)SiHを用いた以外は同様に行
い、Si基板5上にHfとSiとの酸化膜を形成した。
Embodiments 6 to 10 In Embodiment 5, (EtTwoN)Three
Instead of SiH, (EtTwoN)FourSi, (EtTwoN)
TwoSiHTwo, (MeTwoN)FourSi, (MeTwoN)ThreeSi
H, (Me TwoN)TwoSiHTwoThe same line except using
An oxide film of Hf and Si was formed on the Si substrate 5.

【0050】[0050]

【実施例11】図2の装置を用いてSi基板5上にHf
酸化膜を作製した。
[Embodiment 11] Hf is formed on a Si substrate 5 by using the apparatus shown in FIG.
An oxide film was produced.

【0051】すなわち、(MeN)Hfとノルマル
デカンとの混合物(前者:後者=1:5)を容器1a内
に入れ、液体流量制御器7を通して気化器2に送った。
尚、この気化器2では150℃にして気化させている。
That is, a mixture of (Me 2 N) 4 Hf and normal decane (former: latter = 1: 5) was placed in the container 1a and sent to the vaporizer 2 through the liquid flow controller 7.
The vaporizer 2 is vaporized at 150 ° C.

【0052】気化された(MeN)Hfとノルマル
デカンとはキャリアーガスと共に配管を経て分解反応炉
4に導かれた。又、同時に、反応ガスとして酸素が導入
された。尚、Si基板5は500℃に加熱されている。
The vaporized (Me 2 N) 4 Hf and normal decane were introduced into the decomposition reaction furnace 4 through a pipe together with a carrier gas. At the same time, oxygen was introduced as a reaction gas. The Si substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0053】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0054】この膜を元素分析により調べた処、Hfを
主成分とするものであることが判った。又、X線回折に
よれば酸化膜であることが判った。
When this film was examined by elemental analysis, it was found that Hf was the main component. Also, it was found by X-ray diffraction that it was an oxide film.

【0055】[0055]

【実施例12】図2の装置を用いてSi基板5上にHf
系酸化膜を作製した。
[Embodiment 12] Hf is formed on a Si substrate 5 by using the apparatus shown in FIG.
A system oxide film was prepared.

【0056】すなわち、(MeN)Hfとノルマル
デカンとの混合物(前者:後者=1:5)を容器1a内
に入れ、液体流量制御器7を通して気化器2に送った。
尚、この気化器2では150℃にして気化させている。
That is, a mixture of (Me 2 N) 4 Hf and normal decane (former: latter = 1: 5) was placed in the container 1a and sent to the vaporizer 2 through the liquid flow controller 7.
The vaporizer 2 is vaporized at 150 ° C.

【0057】又、(MeN)SiHとノルマルヘプ
タンとの混合物(前者:後者=1:5)を容器1b内に
入れ、液体流量制御器7を通して気化器2に送った。
尚、この気化器2では130℃にして気化させている。
A mixture of (Me 2 N) 3 SiH and normal heptane (former: latter = 1: 5) was placed in the container 1b and sent to the vaporizer 2 through the liquid flow controller 7.
The vaporizer 2 is vaporized at 130 ° C.

【0058】気化された(MeN)Hf及びノルマ
ルデカン、(MeN)SiH及びノルマルヘプタン
は、キャリアーガスと共に配管を経て分解反応炉4に導
かれた。又、同時に、反応ガスとして酸素が導入され
た。尚、Si基板5は500℃に加熱されている。
The vaporized (Me 2 N) 4 Hf and normal decane, (Me 2 N) 3 SiH and normal heptane were introduced into the decomposition reactor 4 through a pipe together with a carrier gas. At the same time, oxygen was introduced as a reaction gas. The Si substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0059】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0060】この膜を元素分析により調べた処、Hfと
Siを主成分とするものであることが判った。又、X線
回折によれば酸化膜であることが判った。
When this film was examined by elemental analysis, it was found that it had Hf and Si as main components. Also, it was found by X-ray diffraction that it was an oxide film.

【0061】[0061]

【実施例13】図2の装置を用いてSi基板5上にHf
酸化膜を作製した。
[Embodiment 13] Hf is formed on the Si substrate 5 by using the apparatus of FIG.
An oxide film was produced.

【0062】すなわち、(MeN)Hfと5%のジ
エチルアミンを含むノルマルデカンとの混合物(前者:
後者=1:6)を容器1a内に入れ、液体流量制御器7
を通して気化器2に送った。尚、この気化器2では15
0℃にして気化させている。
That is, a mixture of (Me 2 N) 4 Hf and normal decane containing 5% of diethylamine (the former:
The latter = 1: 6) is put in the container 1a, and the liquid flow rate controller 7
To vaporizer 2. In addition, in this vaporizer 2, 15
It is vaporized at 0 ° C.

【0063】気化された(MeN)Hf等はキャリ
アーガスと共に配管を経て分解反応炉4に導かれた。
又、同時に、反応ガスとして酸素が導入された。尚、S
i基板5は500℃に加熱されている。
The vaporized (Me 2 N) 4 Hf and the like were introduced into the decomposition reaction furnace 4 through a pipe together with the carrier gas.
At the same time, oxygen was introduced as a reaction gas. Incidentally, S
The i substrate 5 is heated to 500 ° C.

【0064】その結果、Si基板5上に膜が設けられ
た。
As a result, a film was provided on the Si substrate 5.

【0065】この膜を元素分析により調べた処、Hfを
主成分とするものであることが判った。又、X線回折に
よれば酸化膜であることが判った。
When this film was examined by elemental analysis, it was found that Hf was the main component. Also, it was found by X-ray diffraction that it was an oxide film.

【0066】[0066]

【発明の効果】例えば、下層のシリコンを酸化させるこ
とが無いゲート酸化膜を効率良く、かつ、きれいに出来
る。
[Effects of the Invention] For example, it is possible to oxidize lower silicon
Efficient and clean gate oxide film
It

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】CVD装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a CVD apparatus.

【図2】CVD装置の概略図FIG. 2 is a schematic diagram of a CVD apparatus.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/316 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C23C 16/00-16/56 H01L 21/316

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Si層上に設けられるハフニウム系酸化
膜からなるゲート酸化膜の形成材料であって、 (RN)Hf〔但し、R,Rはアルキル
基、及びシリコン系化合物の基の群の中から選ばれるも
のであり、RとRとは互いに異なっていても同じで
あってもよい。〕で表される化合物からなることを特徴
とするゲート酸化膜形成材料。
1. A material for forming a gate oxide film comprising a hafnium-based oxide film provided on a Si layer , wherein (R 1 R 2 N) 4 Hf [wherein R 1 and R 2 are alkyl groups and silicon It is selected from the group of groups of the system compounds, and R 1 and R 2 may be different from each other or the same. ] A gate oxide film-forming material comprising a compound represented by
【請求項2】 R,Rがメチル基及びエチル基の群
の中から選ばれるいずれかであることを特徴とする請求
項1のゲート酸化膜形成材料。
2. The material for forming a gate oxide film according to claim 1 , wherein R 1 and R 2 are any one selected from the group consisting of a methyl group and an ethyl group.
【請求項3】 Si化合物を更に含むことを特徴とする
請求項1又は請求項2のゲート酸化膜形成材料。
3. The gate oxide film forming material according to claim 1, further comprising a Si compound.
【請求項4】 Si化合物と(RN)Hfとの
割合(重量比)が、前者:後者=1:100〜100
0:1であることを特徴とする請求項3のゲート酸化膜
形成材料。
4. The ratio (weight ratio) of the Si compound and (R 1 R 2 N) 4 Hf is such that the former: the latter = 1: 100 to 100.
The gate oxide film forming material according to claim 3, wherein the material is 0: 1.
【請求項5】 Si化合物が(RN)SiH
4−n〔但し、R,Rはアルキル基、及びシリコン
系化合物の基の群の中から選ばれるものであり、R
とは互いに異なっていても同じであってもよい。n
は1〜4の整数。〕で表される化合物からなることを特
徴とする請求項3又は請求項4のゲート酸化膜形成材
料。
5. The Si compound is (R 1 R 2 N) n SiH.
4-n [wherein R 1 and R 2 are selected from the group consisting of an alkyl group and a group of a silicon-based compound, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other. . n
Is an integer from 1 to 4. ] The gate oxide film forming material of Claim 3 or Claim 4 which consists of a compound represented by these.
【請求項6】 Si化合物が(EtN)Si,(E
N)SiH,(EtN)SiH,(Me
N)Si,(MeN)SiH,(MeN)
iH〔但し、Meはメチル基、Etはエチル基。〕の
群の中から選ばれるいずれかであることを特徴とする請
求項3〜請求項5いずれかのゲート酸化膜形成材料。
6. The Si compound is (Et 2 N) 4 Si, (E
t 2 N) 3 SiH, (Et 2 N) 2 SiH 2 , (Me 2
N) 4 Si, (Me 2 N) 3 SiH, (Me 2 N) 2 S
iH 2 [However, Me is a methyl group, Et is an ethyl group. ] The gate oxide film forming material according to any one of claims 3 to 5, which is any one selected from the group.
【請求項7】 溶媒中に溶解してなることを特徴とする
請求項1〜請求項6いずれかのゲート酸化膜形成材料。
7. The material for forming a gate oxide film according to claim 1, wherein the material is dissolved in a solvent.
【請求項8】 溶媒が炭素数5〜40の炭化水素系化合
物及び炭素数2〜40のアミン系化合物の群の中から選
ばれる一つ又は二つ以上の化合物であることを特徴とす
る請求項7のゲート酸化膜形成材料。
8. The solvent is one or more compounds selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms. Item 7. A gate oxide film forming material according to item 7.
【請求項9】 化学気相成長方法によりハフニウム系酸
化膜からなるゲート酸化膜を形成する為のものであるこ
とを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかのゲート酸
化膜形成材料。
9. The material for forming a gate oxide film according to claim 1, which is for forming a gate oxide film made of a hafnium-based oxide film by a chemical vapor deposition method.
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