JP5326699B2 - 誘電体素子及びその製造方法 - Google Patents
誘電体素子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5326699B2 JP5326699B2 JP2009063157A JP2009063157A JP5326699B2 JP 5326699 B2 JP5326699 B2 JP 5326699B2 JP 2009063157 A JP2009063157 A JP 2009063157A JP 2009063157 A JP2009063157 A JP 2009063157A JP 5326699 B2 JP5326699 B2 JP 5326699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- dielectric
- electrode film
- electrode
- metal
- 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.)
- Active
Links
Images
Description
(a)セラミックス誘電体材料を含む膜を物理的気相成長法によって金属膜30上に形成し、形成された膜を加熱して、セラミックス誘電体材料の結晶化を進行させる。
(b)セラミックス誘電体材料の前駆体及び溶媒を含む溶液の膜を金属箔30上に形成し、形成された膜を加熱することにより前駆体からセラミックス誘電体材料を生成させるとともにその結晶化を進行させる。
F=(Px−P0)/(1−P0)
ここで、P0は無配向なバルク状態でのピーク強度比を、Pxは実測されたXRDパターンにおけるピーク強度比を示す。例えば、P0の値はJCPDF(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)のデータを参照して得ることができる。JCPDF及び試料のX線回折測定によって得られたピーク強度Iに基づいて、(001)配向のピーク強度比P0およびPXは以下の式で表される。
P0=ΣI0(001)/ΣI0(hkl)}、I:ピーク強度)
PX=ΣIX(001)/ΣIX(hkl)}、I:ピーク強度)
表面を鏡面研磨したニッケル箔(厚さ25μm)上に、下記条件のスパッタリング法によりチタン酸バリウムストロンチウム(BST、Ba0.7Sr0.3TiO3)の薄膜を形成した。
・ニッケル箔温度:24℃
・膜厚(目標値):400nm
・入力電力:1.8W/cm2
・雰囲気:Ar+O2(33容積%)
・成膜時間:120分
得られた薄膜コンデンサから切り出した10mm角の試験片を、ガラス板に両面テープを用いて貼り付け、以下の条件でXRDを測定した。
・XRD装置:X’Pert PRO(PANalytical)
・線源:Cuα
・発散スリット:1deg.
・サンプリング幅:0.033deg.
・X線出力設定:管電流10mA、管電圧40kV、又は管電流40mA、管電圧45kV
誘電体膜の比誘電率、薄膜コンデンサのtanδ、電極膜間に+2V又は−2Vの電圧を印加したときのリーク電流を測定した。測定装置は比誘電率、薄膜コンデンサのtanδに関しては、HEWLETT PACKARD社のインピーダンスアナライザー4194Aを、リーク電流測定に関しては、東陽テクニカ社製の強誘電体特性測定評価装置(FCE)を用いた。比誘電率及びtanδはCp−Dモード(OCS:1.0V)、周波数1kHzで4点測定し、リーク電流はI−V測定モードで±6V、0.1Vステップで3点測定し、それらの平均値を求めた。
誘電体膜の単位面積当りの質量(質量膜厚)を蛍光X銭分析法により定量し、得られた質量膜厚の値を、断面SEM観察により実測した膜厚の値で割ることにより、誘電体膜の膜密度を求めた。
・比誘電率:3325
・tanδ(%):11
・リーク電流密度(A/cm2):1.4×10−9(+2V)、1.4×10−9(−2
V)
・膜密度(%):90
第1の電極膜形成までは実施例1と同様の操作で行い、ニッケル箔、誘電体膜及び第1の電極膜からなる積層体を、ガラス基板に対して第1の電極膜がガラス基板側に位置する向きで熱圧着シートを介して固定した。その状態で化学機械研磨(CMP)により1〜2μm厚となるまでニッケル箔を研磨した。次いで、以下の条件のイオンミリングによってニッケル箔を完全に除去した。
・ミリング装置:Commonwealth Scietific
・ビーム電圧:750W
・電流値:150mA
・除去速度:20nm/分
Ni箔上に、実施例1と同様の条件のスパッタリング法によりチタン酸バリウム(BT、BaTiO3)の薄膜を形成した。その他は実施例1と同様にNi箔の除去等を経て、Cu/BaTiO3/Cuの積層構成を有するコンデンサを作製した。また、銅により第1の電極膜を形成して得られたCu/BaTiO3/Niの積層構成を有する積層体を、Ni箔を除去することなくそのまま、比較のためのコンデンサとして用いた。得られたコンデンサのリーク電流密度(J)を実施例1と同様にして測定した結果を下記表1に示す。
銅箔上に、実施例1と同様の条件のスパッタリング法によりチタン酸バリウム(BT、BaTiO3)の薄膜を形成した後、下記表2に示す各種の真空度を有する減圧雰囲気中にて750℃で加熱(アニール)した誘電体膜を形成した。各条件で得られた誘電体膜、及びこれを用いたCu/BaTiO3/Cuの積層構成を有するコンデンサの電気特性(比誘電率、tanδ、リーク電流)を、上記と同様にして評価した。得られた結果を下記表2に示す。
焼成に対する銅箔の耐性を検討するため、銅箔(厚み100μm)のみを下記表3に示す各種の条件で加熱処理した。減圧雰囲気下での熱処理は、100K/分の昇温速度で行った。加熱処理による銅箔の状態変化を観察した結果を表3に示す。下記表3中、「酸化」の欄は、銅箔が酸化しなかった場合をA、酸化した場合をBと表し、「蒸発」の欄は、銅箔が蒸発しなかった場合をA、一部でも蒸発した場合をBと表し、「配向性」の欄は、銅箔の(111)配向に関する配向度Fの値を示し、「単一層」の欄は、銅箔の厚さ方向に粒界が形成されていない部位(単一層)が形成されていた場合をA、形成されていなかった場合をBと表した。なお、単一層が形成されているか否かは、断面SEMによる観察により確認した。
Claims (7)
- セラミックス誘電体材料及び/又はその前駆体を含み、ニッケルの膜である金属膜上に形成された膜を600〜900℃で加熱して、前記セラミックス誘電体材料から構成された誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の前記金属膜とは反対側の面上に、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛又はこれらを含む合金から構成された第1の電極膜を形成する工程と、
前記金属膜を除去する工程と、
前記誘電体膜の前記第1の電極膜とは反対側の面上に、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛又はこれらを含む合金から構成された第2の電極膜を形成する工程と、
をこの順に備える、誘電体素子の製造方法。 - 前記第2の電極膜を形成する工程の後、前記第1の電極膜及び前記第2の電極膜を加熱する工程を更に備える、請求項1記載の製造方法。
- 前記第2の電極膜を形成する工程の後、前記第1の電極膜及び前記第2の電極膜を、これらが(111)配向となるように加熱する工程を更に備える、請求項1記載の製造方法。
- 前記セラミックス誘電体材料がBa及びTiを含む酸化物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 化学機械研磨、イオンミリング、ウェットエッチング又はこれらの組み合わせにより前記金属膜を除去する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項3記載の方法によって得られる誘電体素子であって、
互いに対向して配置された第1の電極膜及び第2の電極膜と、それらの間に設けられた誘電体膜とを備え、
前記第1の電極膜及び前記第2の電極膜が、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛又はこれらを含む合金から構成された(111)配向を有する膜であり、
前記誘電体膜が、セラミックス誘電体材料から構成された(001)配向を有する膜である、
誘電体素子。 - 前記セラミックス誘電体材料がBa及びTiを含む酸化物である、請求項6記載の誘電体素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009063157A JP5326699B2 (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-16 | 誘電体素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008081330 | 2008-03-26 | ||
JP2008081330 | 2008-03-26 | ||
JP2009063157A JP5326699B2 (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-16 | 誘電体素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009260301A JP2009260301A (ja) | 2009-11-05 |
JP5326699B2 true JP5326699B2 (ja) | 2013-10-30 |
Family
ID=41387268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009063157A Active JP5326699B2 (ja) | 2008-03-26 | 2009-03-16 | 誘電体素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5326699B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014179357A (ja) * | 2011-07-01 | 2014-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層構造体及びその製造方法 |
JP6155420B2 (ja) * | 2014-08-08 | 2017-07-05 | 株式会社野田スクリーン | 薄膜キャパシタシートの製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3652129B2 (ja) * | 1998-07-29 | 2005-05-25 | 京セラ株式会社 | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ |
JP2002241876A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 耐熱性、耐酸化性ニッケル合金及び導電ペースト |
JP4451610B2 (ja) * | 2002-06-20 | 2010-04-14 | パナソニック株式会社 | 圧電素子、インクジェットヘッド、角速度センサ及びこれらの製造方法、並びにインクジェット式記録装置 |
US6891714B2 (en) * | 2003-02-26 | 2005-05-10 | Tdk Corporation | Multi-layered unit including electrode and dielectric layer |
US7561406B2 (en) * | 2006-03-30 | 2009-07-14 | Tdk Corporation | Nickel substrate thin film capacitor and method of manufacturing nickel substrate thin film capacitor |
JP2007329189A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Tdk Corp | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
JP5126950B2 (ja) * | 2006-06-20 | 2013-01-23 | Tdk株式会社 | 金属酸化物膜の製造方法、積層体、及び、電子デバイス |
JP4770628B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2011-09-14 | Tdk株式会社 | キャパシタの製造方法 |
-
2009
- 2009-03-16 JP JP2009063157A patent/JP5326699B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009260301A (ja) | 2009-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006523153A (ja) | 金属箔上におけるチタン酸バリウムストロンチウムを含む多層構造 | |
JP4623005B2 (ja) | 薄膜容量素子用組成物、高誘電率絶縁膜、薄膜容量素子、薄膜積層コンデンサおよび薄膜容量素子の製造方法 | |
JP6623569B2 (ja) | 薄膜誘電体及び薄膜コンデンサ素子 | |
KR100433819B1 (ko) | 초격자재료층및이를포함하는전자소자제조방법 | |
KR100938073B1 (ko) | 커패시터용 동시소성 전극을 갖는 박막 유전체 및 그의제조 방법 | |
Mascot et al. | Very high tunability of BaSnxTi1-xO3 ferroelectric thin films deposited by sol-gel | |
JPWO2004065668A1 (ja) | 薄膜容量素子用組成物、高誘電率絶縁膜、薄膜容量素子、薄膜積層コンデンサおよび薄膜容量素子の製造方法 | |
JP5326699B2 (ja) | 誘電体素子及びその製造方法 | |
JP4529902B2 (ja) | 薄膜容量素子用組成物、高誘電率絶縁膜、薄膜容量素子、薄膜積層コンデンサおよび薄膜容量素子の製造方法 | |
KR100214765B1 (ko) | 기판상에 (200)방향으로 우선 배향된 백금 박막 형성방법, 그 방법에 의하여 형성된 백금박막을 구비한 기판 및 전자소자 | |
JP4604939B2 (ja) | 誘電体薄膜、薄膜誘電体素子およびその製造方法 | |
WO2018216227A1 (ja) | 膜構造体及びその製造方法 | |
JP3257864B2 (ja) | コンデンサの製造方法 | |
TWI672283B (zh) | 氮氧化物薄膜與電容元件 | |
JP2009280416A (ja) | 誘電体薄膜の製造方法及び薄膜電子部品 | |
JP4528950B2 (ja) | 強誘電体膜構造体の製造方法 | |
JP5218113B2 (ja) | 誘電体素子の製造方法 | |
US20230027057A1 (en) | Amorphous dielectric, capacitor element, and electronic device | |
JP4911659B2 (ja) | 誘電体薄膜キャパシタの製造方法 | |
JP3681196B2 (ja) | 強誘電体薄膜の製造方法 | |
Remiens et al. | Structural and electrical properties of PbTiO3 thin films grown on silicon substrates | |
JP2023010608A (ja) | アモルファス誘電体、容量素子および電子部品 | |
JP2010077020A (ja) | 高い誘電率を有するパイロクロール構造のセラミック酸化物材料を形成するプロセスおよびマイクロエレクトロニクス用途のためのこのプロセスの実施 | |
Du et al. | Fabrication and Dielectric Properties of BaTiO3 Thin Films on Polycrystalline Ni Foils | |
JPWO2020045446A1 (ja) | 薄膜キャパシタおよび電子回路基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130409 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5326699 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |