JP2641864B2 - 半導体コンデンサ材料の製造方法 - Google Patents
半導体コンデンサ材料の製造方法Info
- Publication number
- JP2641864B2 JP2641864B2 JP13220187A JP13220187A JP2641864B2 JP 2641864 B2 JP2641864 B2 JP 2641864B2 JP 13220187 A JP13220187 A JP 13220187A JP 13220187 A JP13220187 A JP 13220187A JP 2641864 B2 JP2641864 B2 JP 2641864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- appropriate amount
- manufacturing
- semiconductor capacitor
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高容量でその温度特性が比較的良好な粒界
層絶縁型半導体コンデンサの製造方法に関する。
層絶縁型半導体コンデンサの製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来、SrTiO3およびBaまたはCa系を含むSrTiO3を用い
た粒界層絶縁型コンデンサにおいては、高容量化及び容
量のばらつきの軽減という課題が残っている。この課題
を達成するには、焼結体粒子の径を大きくし、かつそろ
えることが重要である。
た粒界層絶縁型コンデンサにおいては、高容量化及び容
量のばらつきの軽減という課題が残っている。この課題
を達成するには、焼結体粒子の径を大きくし、かつそろ
えることが重要である。
しかし、従来は、上記コンデンサを乾式法で製造して
いたため、径が大きく、しかも単分散にそろった焼結体
粒子を得ることができなかった。
いたため、径が大きく、しかも単分散にそろった焼結体
粒子を得ることができなかった。
［本発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、径が大
きくしかも単分散にそろった焼結体粒子を簡単に得るこ
とができ、粒界層絶縁型半導体コンデンサの高容量化及
び容量ばらつきの軽減を達成することができる半導体コ
ンデンサ材料の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
きくしかも単分散にそろった焼結体粒子を簡単に得るこ
とができ、粒界層絶縁型半導体コンデンサの高容量化及
び容量ばらつきの軽減を達成することができる半導体コ
ンデンサ材料の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はSr1−ｘ−yBaxCayTiO3（但し、０≦ｘ≦1,0
≦ｙ≦１）から成る粒界層絶縁型半導体コンデンサを製
造するに際し、先ず第１工程として、Sr以外の少なくと
も１成分の適量とSr溶液の適量との混合液（例えば水溶
液又はアルコール溶液）、又はTi以外の少なくとも１成
分の適量とTi溶液の適量との混合液（例えば水溶液又は
アルコール溶液）のいずれかを作り、該混合液と沈殿形
成液とを混合して共沈体を形成し、乾燥後仮焼する。上
記共沈体について十分な化学反応を起こさせるためには
600℃以上の温度を必要とする。また、続く以下第２の
工程において、第１の工程で反応した材料と、残りの構
成成分の化合物とを混合して仮焼する場合に、この混合
物が十分な化学反応を生ずるようにするためには、第１
の工程の仮焼温度は1200℃以下にすることが必要であ
る。従って上記仮焼は600℃〜1200℃の温度範囲で行
う。
≦ｙ≦１）から成る粒界層絶縁型半導体コンデンサを製
造するに際し、先ず第１工程として、Sr以外の少なくと
も１成分の適量とSr溶液の適量との混合液（例えば水溶
液又はアルコール溶液）、又はTi以外の少なくとも１成
分の適量とTi溶液の適量との混合液（例えば水溶液又は
アルコール溶液）のいずれかを作り、該混合液と沈殿形
成液とを混合して共沈体を形成し、乾燥後仮焼する。上
記共沈体について十分な化学反応を起こさせるためには
600℃以上の温度を必要とする。また、続く以下第２の
工程において、第１の工程で反応した材料と、残りの構
成成分の化合物とを混合して仮焼する場合に、この混合
物が十分な化学反応を生ずるようにするためには、第１
の工程の仮焼温度は1200℃以下にすることが必要であ
る。従って上記仮焼は600℃〜1200℃の温度範囲で行
う。
次に第２の工程として、第１の工程で得られた仮焼物
と、目的とする組成の残りの構成成分の化合物とを混合
し、該混合物を仮焼した後成形し、または成形した後仮
焼する。通常、第１の工程で反応した材料に、さらに残
りの材料を加えて化学反応させるためには、第１の工程
の反応温度より高くする必要がある。そして、この化学
反応を促進させるためには、その温度は最低でも700℃
が必要である。なお、この第２の工程においては粒子の
成長が行なわれないよう、その温度は粒子の成長が開始
する1300℃以下とする必要がある。従って、第２の工程
における混合物の仮焼温度は、700℃〜1300℃で行う。
と、目的とする組成の残りの構成成分の化合物とを混合
し、該混合物を仮焼した後成形し、または成形した後仮
焼する。通常、第１の工程で反応した材料に、さらに残
りの材料を加えて化学反応させるためには、第１の工程
の反応温度より高くする必要がある。そして、この化学
反応を促進させるためには、その温度は最低でも700℃
が必要である。なお、この第２の工程においては粒子の
成長が行なわれないよう、その温度は粒子の成長が開始
する1300℃以下とする必要がある。従って、第２の工程
における混合物の仮焼温度は、700℃〜1300℃で行う。
次に第３工程として、第２の工程で得られた成形物を
還元雰囲気で焼成し、半導体素子を形成する。本発明の
材料について粒子の成長のためには1300℃以上の温度を
必要とする。粒子の成長速度は一般的に温度が高いほど
大きいが、温度が1600℃を超えると上記第２の工程で形
成したSrTiO3系材料は分解するので、焼成温度は1600℃
以下にしなければならない。このため、第２の工程で得
られた成形物は1300℃〜1600℃で焼成する。なお、第２
の工程で作製した材料をさらに半導体化してキャパシテ
ィーを大きくするためにはその粒子径を大きくする必要
がある。還元雰囲気で焼成することにより、粒子間にお
ける材料の移動がより容易となり、各粒子の粒子径を大
きくかつその大きさを揃えることが可能となる。
還元雰囲気で焼成し、半導体素子を形成する。本発明の
材料について粒子の成長のためには1300℃以上の温度を
必要とする。粒子の成長速度は一般的に温度が高いほど
大きいが、温度が1600℃を超えると上記第２の工程で形
成したSrTiO3系材料は分解するので、焼成温度は1600℃
以下にしなければならない。このため、第２の工程で得
られた成形物は1300℃〜1600℃で焼成する。なお、第２
の工程で作製した材料をさらに半導体化してキャパシテ
ィーを大きくするためにはその粒子径を大きくする必要
がある。還元雰囲気で焼成することにより、粒子間にお
ける材料の移動がより容易となり、各粒子の粒子径を大
きくかつその大きさを揃えることが可能となる。
第１図において、Sr溶液,Ti溶液としては、臭化スト
ロンチウム，塩化ストロンチウム，硝酸ストロンチウ
ム，硫酸ストロンチウム，ジエトキシストロンチウム，
プロポキシストロンチウム，ブトキシストロンチウム，
四臭化チタン，四塩化チタン，テトラメトキシチタン，
テトラエトキシチタン．テトラプロポキシチタン，テト
ラブトキシチタン等が用いられ得る。
ロンチウム，塩化ストロンチウム，硝酸ストロンチウ
ム，硫酸ストロンチウム，ジエトキシストロンチウム，
プロポキシストロンチウム，ブトキシストロンチウム，
四臭化チタン，四塩化チタン，テトラメトキシチタン，
テトラエトキシチタン．テトラプロポキシチタン，テト
ラブトキシチタン等が用いられ得る。
沈殿形成液作成のための試薬としては、例えばアンモ
ニヤ．炭酸アンモニウム．苛性アルカリ，しゆう酸，し
ゆう酸アンモニウムやアミン，オキシン等の有機試薬が
挙げられる。
ニヤ．炭酸アンモニウム．苛性アルカリ，しゆう酸，し
ゆう酸アンモニウムやアミン，オキシン等の有機試薬が
挙げられる。
第３の工程における化合物はサブミクロン級のものを
使用する。
使用する。
［作用効果］ しかして本発明では、分散性の良いサブミクロン級の
SrTiO3系原料粉末を作成し、この粉末を用いて単なる乾
式法によって混合して本来希望する組成物原料とするこ
とにより粒子径制御を行なうので焼結体粒子を比較的低
い温度にて焼成可能で、しかもその径を大きくかつ単分
散にそろえることができ、大容量で容量ばらつきの小さ
い粒界層絶縁型半導体コンデンサを得ることができる。
SrTiO3系原料粉末を作成し、この粉末を用いて単なる乾
式法によって混合して本来希望する組成物原料とするこ
とにより粒子径制御を行なうので焼結体粒子を比較的低
い温度にて焼成可能で、しかもその径を大きくかつ単分
散にそろえることができ、大容量で容量ばらつきの小さ
い粒界層絶縁型半導体コンデンサを得ることができる。
［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明に係る製造方法の一実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
硝酸ストロンチウム水溶液（1.5/mol溶液）300ccと
四塩化チタン水溶液（1.3/mol溶液）260ccとを混合し
た。この混合水溶液を、撹拌中の6N−アンモニア水１
中に徐々に添加してSr2+とTi4+の水酸化物共沈体を得
た。これを洗浄，乾燥した後800℃で仮焼してSrTiO3粉
末を作成した。
四塩化チタン水溶液（1.3/mol溶液）260ccとを混合し
た。この混合水溶液を、撹拌中の6N−アンモニア水１
中に徐々に添加してSr2+とTi4+の水酸化物共沈体を得
た。これを洗浄，乾燥した後800℃で仮焼してSrTiO3粉
末を作成した。
上記により得られた粉末10gに市販のBaCo3を0.687g,T
iO2を0.320g,Dy2O30.04g,SiO20.04g,Al2O30.04gとをボ
ールミルで一昼夜混合した後1000℃で１時間仮焼して、
Sr0.94Ba0.06TiO3系の粉末を得た。粒径は0.25μｍであ
る。
iO2を0.320g,Dy2O30.04g,SiO20.04g,Al2O30.04gとをボ
ールミルで一昼夜混合した後1000℃で１時間仮焼して、
Sr0.94Ba0.06TiO3系の粉末を得た。粒径は0.25μｍであ
る。
得られた粉末を0.7ton/cm2で成形し、脱脂後1350℃,1
400℃,1450℃（93N2−7H2中）で１時間焼成し半導体素
子を作成した。この後CuO,MnOを等モルづつ混合したペ
ーストを塗布し、1150℃（望ましくは800〜1300℃）に
て大気中で１時間熱処理した。これにより半導体素子に
Mn,Cu原子を粒界に拡散した。この場合、Ti,Fe,Co,Ni,C
u,B,Pb,Bi,La,Pr,Tm原子を拡散するようにしてもよい。
また、この後、銀電極を焼付けた。
400℃,1450℃（93N2−7H2中）で１時間焼成し半導体素
子を作成した。この後CuO,MnOを等モルづつ混合したペ
ーストを塗布し、1150℃（望ましくは800〜1300℃）に
て大気中で１時間熱処理した。これにより半導体素子に
Mn,Cu原子を粒界に拡散した。この場合、Ti,Fe,Co,Ni,C
u,B,Pb,Bi,La,Pr,Tm原子を拡散するようにしてもよい。
また、この後、銀電極を焼付けた。
［比較例］ 比較例として、市販のSrCO3,BaCO3,TiO2,Dy2O3,Al
2O3,SiO2を上記のものと同組成になるよう秤量し、秤量
した粉末25gをボールミル中で一昼夜混合した後、1150
℃で１時間仮焼し、２μｍの粉体を得た。これを実施例
と同様にプレスし、上記実施例と同じ条件にて試料を作
成した。
2O3,SiO2を上記のものと同組成になるよう秤量し、秤量
した粉末25gをボールミル中で一昼夜混合した後、1150
℃で１時間仮焼し、２μｍの粉体を得た。これを実施例
と同様にプレスし、上記実施例と同じ条件にて試料を作
成した。
比較結果を第１図、第２図に示す。第１図に示すよう
に、本発明における粒子径については1450℃で65μｍ程
度のものが得られ、従来の乾式法による比較例の測定結
果が示す粒子径40μｍに比べ大きく、しかもほぼ65μｍ
でそろっていた。その結果、第２図に示すように見掛け
の誘電率εｒが45000と高く、そのばらつきが±10％以
内と素子間のばらつきに関しても優れた値をもっことが
わかった。本発明の実施例の見掛けの誘電率のばらつき
は、例えば、焼成温度1450℃において、第２図から約±
７％である。一方、比較例の見掛けの誘電率のばらつき
は、同じ温度において、第２図から約±15％である。即
ち、本発明の実施例の見掛け誘電率のばらつきは比較例
のばらつきと比べほぼ1/2と小さい。一般に粒界層絶縁
型半導体コンデンサの容量は粒子径に強く依存するか
ら、見掛けの誘電率も粒子径に強く依存する。従って、
比較例と比べて本発明の実施例の方が粒子径がよりそろ
っているものと判断される。
に、本発明における粒子径については1450℃で65μｍ程
度のものが得られ、従来の乾式法による比較例の測定結
果が示す粒子径40μｍに比べ大きく、しかもほぼ65μｍ
でそろっていた。その結果、第２図に示すように見掛け
の誘電率εｒが45000と高く、そのばらつきが±10％以
内と素子間のばらつきに関しても優れた値をもっことが
わかった。本発明の実施例の見掛けの誘電率のばらつき
は、例えば、焼成温度1450℃において、第２図から約±
７％である。一方、比較例の見掛けの誘電率のばらつき
は、同じ温度において、第２図から約±15％である。即
ち、本発明の実施例の見掛け誘電率のばらつきは比較例
のばらつきと比べほぼ1/2と小さい。一般に粒界層絶縁
型半導体コンデンサの容量は粒子径に強く依存するか
ら、見掛けの誘電率も粒子径に強く依存する。従って、
比較例と比べて本発明の実施例の方が粒子径がよりそろ
っているものと判断される。
なお、第２図は周波数1kHzで測定したものであり、ま
た、各点のサンプル数（ｎ）は10である。
た、各点のサンプル数（ｎ）は10である。
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明に係る半導体コンデンサ材
料の製造方法によれば、粒子径が大きくしかも単分散に
そろった焼結体粒子を簡単に得ることができ、粒界層絶
縁型半導体コンデンサの高容量化及び容量ばらつきの軽
減を達成することができる。
料の製造方法によれば、粒子径が大きくしかも単分散に
そろった焼結体粒子を簡単に得ることができ、粒界層絶
縁型半導体コンデンサの高容量化及び容量ばらつきの軽
減を達成することができる。
第１図、第２図はそれぞれこの発明に係る粒界層絶縁型
半導体コンデンサの製造方法の一実施例の効果を説明す
るための特性図である。
半導体コンデンサの製造方法の一実施例の効果を説明す
るための特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−111412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−239504（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Sr1−ｘ−yBaxCayTiO3（但し０≦ｘ≦1,0
≦ｙ≦１）から成る粒界層絶縁型半導体コンデンサの製
造方法において、 （ａ）Sr以外の少なくとも１成分の適量とSr溶液の適量
との混合液、又はTi以外の少なくとも１成分の適量とTi
溶液の適量との混合液のいずれかを作り、該混合液と沈
殿形成液とを混合して共沈体を形成し、乾燥後600℃〜1
200℃で仮焼する第１の工程、 （ｂ）この第１の工程で得られた仮焼物と目的とする組
成の残りの構成成分の化合物とを混合し、該混合物を70
0℃〜1300℃で仮焼した後成形し、または成形した後仮
焼する第２の工程、 （ｃ）この第２の工程で得られた成形物を1300℃〜1600
℃の還元雰囲気で焼成し、半導体素子材料を形成する第
３の工程、 とよりなることを特徴とする半導体コンデンサ材料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13220187A JP2641864B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 半導体コンデンサ材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13220187A JP2641864B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 半導体コンデンサ材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296325A JPS63296325A (ja) | 1988-12-02 |
| JP2641864B2 true JP2641864B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=15075758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13220187A Expired - Lifetime JP2641864B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 半導体コンデンサ材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641864B2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP13220187A patent/JP2641864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63296325A (ja) | 1988-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4939108A (en) | Process for producing dielectric ceramic composition with high dielectric constant, low dissipation factor and flat TC characteristics | |
| US6162752A (en) | Barium titanate powder, semiconducting ceramic, and semiconducting ceramic electronic element | |
| US4882305A (en) | Dielectric ceramic composition with high dielectric constant and flat TC characteristics | |
| KR100318398B1 (ko) | 티탄산바륨계반도체세라믹 | |
| CN108558399A (zh) | 一种低温烧结高介电性能y5v型陶瓷电容器介质材料及其制备方法 | |
| JP2641864B2 (ja) | 半導体コンデンサ材料の製造方法 | |
| US6376079B1 (en) | Semiconducting ceramic and semiconducting ceramic electronic element | |
| JP2653789B2 (ja) | 誘電体共振器材料の製造方法 | |
| KR910001347B1 (ko) | 초저온에서 소결되는 세라믹 조성물 및 그 제조방법 | |
| JP2580374B2 (ja) | 複合ペロブスカイト型誘電体磁器粉末の製造方法 | |
| JP2617939B2 (ja) | 誘電体共振器材料の製造方法 | |
| JPH0571538B2 (ja) | ||
| JP3085587B2 (ja) | 圧電性磁器組成物の製造方法 | |
| JPH0521266A (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器物質の製造方法 | |
| JPS63285147A (ja) | ニオブを含むペロブスカイトセラミックスの製造方法 | |
| JPH0785459B2 (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ | |
| JP2682824B2 (ja) | 粒界層絶縁型半導体セラミックスコンデンサの製造方法 | |
| JPS63291305A (ja) | 誘電体共振器材料の製造方法 | |
| KR910001344B1 (ko) | 다층 세라믹 캐패시터 및 그 제조방법 | |
| JPH10101417A (ja) | 誘電体磁器及び誘電体磁器製造用組成物 | |
| JPS6325265A (ja) | 高密度ｂｚｎｔ系強誘電体セラミツクの製造方法 | |
| JPH03165018A (ja) | バリスタ特性を有するセラミックコンデンサの製造方法 | |
| KR880002773A (ko) | 고 유전율 세라믹 재료 및 그 제조방법 | |
| JPS6325263A (ja) | 高密度ｂｚｔ系強誘電体セラミツクの製造方法 | |
| JPH0555073A (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器物質及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |