JP2009062208A5 - - Google Patents
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Description
前記スパッタ法は、成膜する前記強誘電体膜の膜組成に応じた組成のターゲットと基板とを離隔配置させ、前記ターゲットの前記基板側の外周を取囲むシールド層を上下方向に間隔をおいて複数重なるように前記ターゲットと非接触状態で配置し、前記シールドの高さが前記スパッタ法による成膜時のプラズマ中のプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との差Vs−Vf(V)が35eV以下となる条件、且つ前記基板の温度が400℃以上となる条件で、前記基板上に成膜を行うものであることが好ましい。
本明細書において、「成膜温度Ts(℃)」は、成膜を行う基板の中心温度を意味するものとする。
本明細書において、「プラズマ電位Vs及びフローティング電位Vf」は、ラングミュアプローブを用い、シングルプローブ法により測定するものとする。フローティング電位Vfの測定は、プローブに成膜中の膜等が付着して誤差を含まないように、プローブの先端を基板近傍(基板から約10mm)に配し、できる限り短時間で行うものとする。◎
プラズマ電位Vsとフローティング電位Vfとの電位差Vs−Vf(V)はそのまま電子温度(eV)に変換することができる。電子温度1eV=11600K(Kは絶対温度)に相当する。
本明細書において、「成膜温度Ts(℃)」は、成膜を行う基板の中心温度を意味するものとする。
本明細書において、「プラズマ電位Vs及びフローティング電位Vf」は、ラングミュアプローブを用い、シングルプローブ法により測定するものとする。フローティング電位Vfの測定は、プローブに成膜中の膜等が付着して誤差を含まないように、プローブの先端を基板近傍(基板から約10mm)に配し、できる限り短時間で行うものとする。◎
プラズマ電位Vsとフローティング電位Vfとの電位差Vs−Vf(V)はそのまま電子温度(eV)に変換することができる。電子温度1eV=11600K(Kは絶対温度)に相当する。
焼結助剤やアクセプタイオンによって強誘電性能が低下することが知られている。本発明では焼結助剤やアクセプタイオンを必須としないので、焼結助剤やアクセプタイオンによる強誘電性能の低下が抑制され、ドナイオンの添加による強誘電性能の向上が最大限引き出される。なお、本発明では、焼結助剤やアクセプタイオンを必須としないが、特性に支障のない限り、これらを添加することは差し支えない。
Vs−Vfが基板Bに衝突するターゲットTの構成元素Tpの運動エネルギーに相関することを述べた。下記式に示すように、一般に運動エネルギーEは温度Tの関数で表されるので、基板Bに対して、Vs−Vfは温度と同様の効果を持つと考えられる。
E=1/2mv2=3/2kT
(式中、mは質量、vは速度、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。)
Vs−Vfは、温度と同様の効果以外にも、表面マイグレーションの促進効果、弱結合部分のエッチング効果などの効果を持つと考えられる。
E=1/2mv2=3/2kT
(式中、mは質量、vは速度、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。)
Vs−Vfは、温度と同様の効果以外にも、表面マイグレーションの促進効果、弱結合部分のエッチング効果などの効果を持つと考えられる。
Claims (11)
- 基板上に下記式(P)で表されるペロブスカイト型酸化物を含む強誘電体膜をスパッタ法により成膜する方法であって、
前記スパッタ法が、前記強誘電体膜組成に応じた組成のターゲットと基板とを離隔配置させ、前記ターゲットの前記基板側の外周を取囲むシールド層を上下方向に間隔をおいて複数重なるように前記ターゲットと非接触状態で配置し、前記シールドの高さが前記スパッタ法による成膜時のプラズマ中のプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との差Vs−Vf(V)が35eV以下となる条件、且つ前記基板の温度が400℃以上となる条件で、前記基板上に成膜するものであることを特徴とする強誘電体膜の成膜方法。
(Pb1−x+δMx)(ZryTi1−y)Oz・・・(P)、
(式中、MはBi及びランタニド元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素である。
0.05≦x≦0.4。
0<y≦0.7。
δ=0及びz=3が標準であるが、これらの値はペロブスカイト構造を取り得る範囲内で基準値からずれてもよい。) - 前記一般式(P)において、MがBiであることを特徴とする請求項1に記載の強誘電体膜の成膜方法。
- 前記一般式(P)において、0.05≦x≦0.25であることを特徴とする請求項1又は2に記載の強誘電体膜の成膜方法。
- 前記一般式(P)において、0<δ≦0.2であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の強誘電体膜の成膜方法。
- 前記一般式(P)において、Si,Ge,及びVを実質的に含まないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の強誘電体膜の成膜方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の強誘電体膜の成膜方法によって成膜されたことを特徴とする強誘電体膜。
- バイポーラ分極−電界曲線において、正電界側の抗電界をEc1とし、負電界側の抗電界をEc2としたとき、(Ec1+Ec2)/(Ec1−Ec2)×100(%)の値が25%以下であることを特徴とする請求項6に記載の強誘電体膜。
- 多数の柱状結晶からなる膜構造を有することを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載の強誘電体膜。
- 3.0μm以上の膜厚を有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の強誘電体膜。
- 請求項6〜9に記載の強誘電体膜と、該強誘電体膜に対して電界を印加する電極とを備えたことを特徴とする強誘電体素子。
- 請求項10に記載の強誘電体素子からなる圧電素子と、
液体が貯留される液体貯留室及び該液体貯留室から外部に前記液体が吐出される液体吐出口を有する液体貯留吐出部材とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
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