成膜方法及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

提出在基体上形成掺杂有铋并且具有半导体或导体的特性的氧化物膜的成膜方法。该成膜方法具有下述工序：一边将上述基体加热，一边将包含上述氧化物膜的构成元素的氧化物膜材料和铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至上述基体的表面的工序。通过使用该成膜方法，能够在基体上形成掺杂有铋并且具有半导体或导体的特性的氧化物膜。体的特性的氧化物膜。体的特性的氧化物膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成膜方法及半导体装置的制造方法


[0001]本说明书中公开的技术涉及在基体上形成膜的技术。

技术介绍

[0002]在日本特开2015
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070248号公报中，公开了在基体的表面形成具有半导体或导体的特性的氧化物膜的技术。在该技术中，一边将基体加热，一边将氧化物膜材料溶解而得到的溶液的雾供给至基体的表面。根据该技术，能够在基体的表面使氧化物膜生长。

技术实现思路

[0003]专利技术所要解决的课题
[0004]通过在具有半导体或导体的特性的氧化物膜中掺杂铋，能够使氧化物膜的特性发生变化。然而，就通过对基体的表面供给雾来形成氧化物膜的技术而言，未确立在氧化物膜中掺杂铋的方法。本说明书中，提出在通过对基体的表面供给雾来形成氧化物膜时在氧化物膜中掺杂铋的技术。
[0005]用于解决课题的手段
[0006]本说明书所公开的成膜方法是在基体上形成掺杂有铋并且具有半导体或导体的特性的氧化物膜。该成膜方法具有下述工序：一边将上述基体加热，一边将含有上述氧化物膜的构成元素的氧化物膜材料和铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至上述基体的表面。上述铋化合物为选自由乙醇铋、乙酸氧化铋、乙酸铋、硝酸铋5水合物、硝酸铋、硝酸氧铋、2
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乙基己酸铋、辛酸铋、环烷酸铋、碱式没食子酸铋、碱式水杨酸铋、氯化铋、氯氧化铋、柠檬酸铋、羟基乙酸铋、高氯酸氧铋、羟基水杨酸铋、溴化铋、碘化铋、氢氧化铋、碳酸二氧化二铋、硫化铋、硫酸铋、碳酸铋及氧化铋构成的组中的物质。
[0007]通过将包含选自上述组中的铋化合物的溶液的雾供给至基体的表面，能够在基体上形成掺杂有铋的氧化物膜。
附图说明
[0008]图1是成膜装置10的构成图。
[0009]图2是表示所成膜的氧化镓膜中的铋的浓度分布的图表。
具体实施方式
[0010]关于本说明书所公开的成膜方法的附加特征，以下进行列举。需要说明的是，以下列举的各特征分别独立而有用。
[0011]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述铋化合物也可以为碱性铋化合物。例如，上述铋化合物也可以为碱性乙酸铋、碱性硫酸铋、碱性硝酸铋、或碱性碳酸铋。
[0012]碱性铋化合物由于容易溶于溶液中，因此能够提高溶液中的铋的浓度。因此，通过使用碱性铋化合物，能够使铋的含有浓度高的氧化物膜生长。
[0013]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，将上述氧化物膜材料和上述铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至上述基体的上述表面的上述工序也可以具有下述工序：由上述氧化物膜材料和上述铋化合物这两者溶解而得到的溶液生成雾的工序；以及，将上述氧化物膜材料和上述铋化合物这两者溶解而得到的上述溶液的上述雾供给至上述基体的上述表面的工序。
[0014]在本说明书所公开的另一个例子的成膜方法中，将上述氧化物膜材料和上述铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至上述基体的上述表面的上述工序也可以具有以下工序：由上述氧化物膜材料溶解而得到的溶液生成雾的工序；由上述铋化合物溶解而得到的溶液生成雾的工序；以及，将上述氧化物膜材料溶解而得到的上述溶液的上述雾和上述铋化合物溶解而得到的上述溶液的上述雾供给至上述基体的上述表面的工序。
[0015]像这样，由氧化物膜材料和铋化合物这两者溶解而得到的溶液生成雾的方法、和将氧化物膜材料溶解而得到的溶液和铋化合物溶解而得到的溶液分别雾化的方法中的任一者都能够适宜地形成氧化物膜。
[0016]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以为单晶膜。
[0017]通过形成作为单晶的氧化物膜，能够将氧化物膜适宜用于半导体元件等。
[0018]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以由氧化铟、氧化铝、氧化镓、或将它们组合而得到的氧化物构成。这种情况下，上述氧化物膜材料也可以包含铟化合物、铝化合物及镓化合物中的至少1者。
[0019]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以由氧化锌构成。这种情况下，上述氧化物膜材料也可以包含锌化合物。
[0020]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以由氧化镓、或包含氧化镓的氧化物构成。这种情况下，上述氧化物膜材料也可以为镓化合物。
[0021]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述镓化合物也可以为有机物。
[0022]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述镓化合物也可以为金属络合物。
[0023]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述镓化合物也可以为乙酰丙酮镓。
[0024]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述镓化合物也可以为卤化物。
[0025]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述镓化合物也可以为氯化镓。
[0026]氯化镓廉价，并且不易产生残留杂质。因此，作为氧化物膜材料是有用的。
[0027]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜材料和上述铋化合物溶解而得到的上述溶液的上述雾中所含的铋原子的数目也可以为上述氧化物膜材料和上述铋化合物溶解而得到的上述溶液的上述雾中所含的铟原子、铝原子及镓原子的总数的1000倍以下。
[0028]根据该构成，能够形成结晶品质高的氧化物膜。
[0029]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述基体也可以由氧化镓构成。
[0030]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述基体也可以由β
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Ga2O3构成。
[0031]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述基体也可以由α
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Ga2O3构成。
[0032]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述基体也可以由α
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Al2O3构成。
[0033]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以由β
‑
Ga2O3构成。
[0034]根据该构成，氧化物膜的特性稳定，容易控制氧化物膜的导电性。
[0035]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，上述氧化物膜也可以为半导体膜。上述成膜方法也可以具有在上述氧化物膜中掺杂受体的工序。需要说明的是，供给雾的工序与掺杂受体的工序也可以被共同化。即，在供给雾的工序中，也可以在生长的氧化物膜中掺杂受体。此外，在形成氧化物膜之后，也可以实施在氧化物膜中掺杂受体的工序。
[0036]在含有铋的氧化物半导体膜中，能够使受体活性化。因此，能够形成p型的氧化物半导体膜。
[0037]在本说明书所公开的一个例子的成膜方法中，在形成上述氧化物膜时，也可以将上述基体加热至400～1000℃。
[0038]根据该构成，能够形成结晶品质高的氧化物膜，并且能够准确地控制氧化物膜的导电性。
[0039]在上述铋化合物为氧化铋的情况下，也可以在上述溶液中添加选自由盐酸、硝酸、硫酸及乙酸构成的组中的酸。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成膜方法，其是在基体上形成掺杂有铋并且具有半导体或导体的特性的氧化物膜的成膜方法，其具有下述工序：一边将所述基体加热，一边将包含所述氧化物膜的构成元素的氧化物膜材料和铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至所述基体的表面，所述铋化合物为选自由乙醇铋、乙酸氧化铋、乙酸铋、硝酸铋5水合物、硝酸铋、硝酸氧铋、2
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乙基己酸铋、辛酸铋、环烷酸铋、碱式没食子酸铋、碱式水杨酸铋、氯化铋、氯氧化铋、柠檬酸铋、羟基乙酸铋、高氯酸氧铋、羟基水杨酸铋、溴化铋、碘化铋、氢氧化铋、碳酸二氧化二铋、硫化铋、硫酸铋、碳酸铋及氧化铋构成的组中的物质。2.根据权利要求1的成膜方法，其中，所述铋化合物为碱性铋化合物。3.根据权利要求1或2的成膜方法，其中，所述铋化合物为碱性乙酸铋、碱性硫酸铋、碱性硝酸铋、或碱性碳酸铋。4.根据权利要求1～3中任一项的成膜方法，其中，将所述氧化物膜材料和所述铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至所述基体的所述表面的所述工序具有下述工序：由所述氧化物膜材料和所述铋化合物这两者溶解而得到的溶液生成雾的工序；和将所述氧化物膜材料和所述铋化合物这两者溶解而得到的所述溶液的所述雾供给至所述基体的所述表面的工序。5.根据权利要求1～3中任一项的成膜方法，其中，将所述氧化物膜材料和所述铋化合物溶解而得到的溶液的雾供给至所述基体的所述表面的所述工序具有下述工序：由所述氧化物膜材料溶解而得到的溶液生成雾的工序；由所述铋化合物溶解而得到的溶液生成雾的工序；和将所述氧化物膜材料溶解而得到的所述溶液的所述雾和所述铋化合物溶解而得到的所述溶液的所述雾供给至所述基体的所述表面的工序。6.根据权利要求1～5中任一项的成膜方法，其中，所述氧化物膜为单晶膜。7.根据权利要求1～6中任一项的成膜方法，其中，所述氧化物膜由氧化铟、氧化铝、氧化镓、或将它们组合而得到的氧化物来构成，所述氧化物膜材料包含铟化合物、铝化合物及镓化合物中的至少1者。8.根据权利要求1～6中任一项的成膜方法，其中，所述氧化物膜由氧化锌构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：永冈达司，西中浩之，吉本昌广，田原大祐，
申请(专利权)人：国立大学法人京都工芸纤维大学，
类型：发明
国别省市：