[发明专利]金属氧化物薄膜的制造方法及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及使氧化锌等金属氧化物沉积在基板上，从而形成作为半 导体材料等有用的金属氧化物薄膜的技术。

背景技术

作为在各种基板表面形成氧化锌、氧化钛等金属氧化物薄膜的方 法，提出了脉冲激光沉积法(PLD)、激光烧蚀法、溅射法、各种CVD 法等很多方法。(例如参照专利文献1～3)

关于这些制膜方法，有预先准备靶，使激光、高速微粒等与靶表面 碰撞，使由靶表面产生的靶微粒沉积在基板表面；使有机金属化合物等 与反应性气体一起与已加热到高温的基板表面接触，利用在其表面发生 的热分解反应；或者通过使这些气体的混合气体放电而形成等离子体而 分解，使自由基再键合，沉积成薄膜。因此，对于这些方法而言，在制 造金属氧化物薄膜时需要大量的能量。

专利文献1：特开2004-244716号公报

专利文献2：特开2000-281495号公报

专利文献3：特开平6-128743号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，解决这些现有技术中的问题，提供一种 通过利用伴随催化反应的化学能，在无需电能的情况下，以低成本在基 板上高效形成以氧化锌为代表的金属氧化物薄膜的技术。

即，本发明采用如下的1～19的构成。

1、一种金属氧化物薄膜的制造方法，其特征在于，向催化反应装 置内导入H₂气体和O₂气体、或者导入H₂O₂气体，并使其与催化剂接 触而得到H₂O气体，使所述H₂O气体从催化反应装置喷出而与金属化 合物气体反应，从而使金属氧化物薄膜沉积在基板上。

2、一种金属氧化物薄膜的制造方法，其特征在于，向配置于能减 压的反应室内的催化反应装置内，导入H₂气体和O₂气体的混合气体、 或者导入H₂O₂气体，并使其与微粒状的催化剂接触而得到H₂O气体， 使所述H₂O气体从催化反应装置喷出而与有机金属化合物气体反应， 由此使金属氧化物薄膜沉积在基板上。

3、一种金属氧化物薄膜的制造方法，其特征在于，包括下述工序：

向催化反应装置内导入H₂气体和O₂气体、或者导入H₂O₂气体， 并使其与催化剂接触而生成H₂O气体的工序；

使所述生成的H₂O气体从催化反应装置喷出而与金属化合物气体 反应的工序；以及

使通过所述H₂O气体与金属化合物气体的反应而生成的金属氧化 物沉积在基板上的工序。

4、根据1～3中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，在所述催化反应装置内，通过使所述H₂气体和所述O₂气体、或 者所述H₂O₂气体与所述催化剂接触，生成利用反应热而被加热的H₂O 气体。

5、根据1～4中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，所述催化剂是在平均粒径0.05～2.0mm的微粒状载体上担载有平 均粒径1～10nm的超微粒状的催化剂成分的物质。

6、根据1～5中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，所述有机金属化合物是有机锌化合物，使氧化锌薄膜沉积在基板 上。

7、根据1～6中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，所述有机锌化合物是二烷基锌，使用在微粒状的氧化物陶瓷上担 载有铂、钌或铱的超微粒子而得到的催化剂。

8、根据1～6中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，所述有机锌化合物是二烷基锌，使用在微粒状的氧化物陶瓷上担 载有铂超微粒子而得到的催化剂。

9、根据1～8中任一项所述的金属氧化物薄膜的制造方法，其特征 在于，所述有机锌化合物是二烷基锌，使用在微粒状的氧化铝上担载有 铂超微粒子而得到的催化剂。