JPH0265112A - Manufacture of semiconductor capacitor and dopant solution used therefor - Google Patents

Manufacture of semiconductor capacitor and dopant solution used therefor

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JPH0265112A
JPH0265112A JP21717488A JP21717488A JPH0265112A JP H0265112 A JPH0265112 A JP H0265112A JP 21717488 A JP21717488 A JP 21717488A JP 21717488 A JP21717488 A JP 21717488A JP H0265112 A JPH0265112 A JP H0265112A
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Japan
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semiconductor
dopant
dopant solution
capacitor
liquid
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JP21717488A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Ishii
宏 石井
Kenji Izumi
泉 賢次
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Inax Corp
Original Assignee
Inax Corp
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  • Ceramic Capacitors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain capacitor bodies having large electrostatic capacity and large insulating resistance and to make the products uniform, by jetting only a needed amount of dopant solution uniformly with an ink jet printer on a semiconductor surface in a way like dripping. CONSTITUTION:When a pressure-molded substance 1 of BaTiO3, SrTiO3 high- permittivity porcelain material is reduction-burned, it becomes to have the property of semiconductors. On the surface of a semiconductor obtained by doing like this, only a needed amount of dopant solution is uniformly jetted in a state of dripping with an ink jet printer forming an applied layer 2 of the dopant solution. The ink jet printer jets independent small drops one by one arranging, and the size of the small drops is uniform, too. Accordingly, the variance of the thickness of the layer 2 becomes small, and high-precision applying becomes possible. After that, the whole is heat-treated. Through this heat treatment, metallic components contained in the dopant solution are diffused in the grain boundary of the semiconductor particles 3, and dielectrics 4 are formed around the particles 3. And, the dielectrics 4 accumulate static electricity and form a semiconductor capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミ・Iクス材料を還元焼成して半導体を
得るようにし、この半導体に金属成分を付着添加して酸
化焼成することで、半導体の各粒子の粒界に誘電体を形
成するようにした粒界絶縁形の半導体コンデンサーの製
造方法及びこれに使用するドーパント液に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention involves reducing and firing a ceramic/Ix material to obtain a semiconductor, adding a metal component to this semiconductor, and oxidizing and firing it. The present invention relates to a method for manufacturing a grain boundary insulated semiconductor capacitor in which a dielectric is formed at the grain boundaries of each particle of a semiconductor, and a dopant liquid used therein.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来にあって、この種粒界絶縁形の半導体コンデンサー
を製造する場合は、先ずセラミック材料粉体を加圧成形
や押出成形又はドクターブレード成形等により成形体を
成形し、該成形体を還元焼成することで、セラミック材
料の半導体(コンデンサ素体)を得ている。そして、こ
の半導体の表面に、スクリーン印刷法やスポイト滴下法
或いはスプレー塗布法や液中浸漬法等により、ドーパン
ト分散液(半導体粒子の粒界に誘電体を形成するための
金属成分を含んだ固体酸化物の分散液)を付着させてい
る。その後、乾燥により水分を揮発させ、全体を酸化焼
成する。この酸化焼成により、前記半導体素体の表面に
付着したドーパント分散液の金属成分を半導体素体の粒
界に拡散させて粒界層を絶縁体化することができる。そ
のため、全体として見掛上大きな誘電率を有する半導体
コンデンサーが製造される。
Conventionally, when manufacturing this kind of grain boundary insulation type semiconductor capacitor, ceramic material powder is first formed into a molded body by pressure molding, extrusion molding, doctor blade molding, etc., and the molded body is reduced and fired. By doing this, a semiconductor (capacitor body) made of ceramic material is obtained. Then, a dopant dispersion liquid (a solid containing a metal component to form a dielectric material at the grain boundaries of semiconductor particles) is applied to the surface of this semiconductor by a screen printing method, a dropper dropping method, a spray coating method, a submerged immersion method, etc. oxide dispersion) is attached. After that, the moisture is volatilized by drying, and the whole is oxidized and fired. By this oxidation firing, the metal component of the dopant dispersion liquid adhering to the surface of the semiconductor element can be diffused into the grain boundaries of the semiconductor element, thereby making the grain boundary layer an insulator. Therefore, a semiconductor capacitor having an apparently large dielectric constant as a whole is manufactured.

(発明が解決しようとする課題) ところが、前記従来の製造方法にあっては、いずれの場
合も、セラミック材料の半導体の表面に塗布したドーパ
ント分散液の塗布量が不均一である。そのため、半導体
の内部の粒界へ拡散するドーパント量も不均一になり易
い。この付着したドーパント分散液の不均一は、各半導
体粒子の周面に形成される誘電体電気特性のバラツキと
なり、この誘電体に蓄積される静電容量のバラツキとな
る欠点があった。しかも、ドーパンNuが多くなり過ぎ
ると、粒界の絶縁層が厚くなり過ぎて、結果として全体
の誘電率が低下する欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in any of the conventional manufacturing methods described above, the amount of the dopant dispersion applied to the surface of the semiconductor of the ceramic material is non-uniform. Therefore, the amount of dopant that diffuses to the grain boundaries inside the semiconductor tends to be non-uniform. This non-uniformity of the adhered dopant dispersion liquid causes variations in the electrical properties of the dielectric formed on the circumferential surface of each semiconductor particle, which has the drawback of causing variations in the capacitance accumulated in this dielectric. Furthermore, if the amount of dopant Nu is too large, the insulating layer at the grain boundaries becomes too thick, resulting in a decrease in the overall dielectric constant.

これは、この種、粒界絶縁形半導体コンデンサーの容量
Cが、C=εX (S/T)で表されることから明らか
である。但し、εは誘電率、Sは誘電体の面積、Tは誘
電体の厚みである。また逆に、ドーパンlが少な過ぎる
と、全体の絶縁抵抗が低下し、コンデンサーとしての機
能を喪失するという欠点があった。
This is clear from the fact that the capacitance C of this type of grain boundary insulated semiconductor capacitor is expressed by C=εX (S/T). However, ε is the dielectric constant, S is the area of the dielectric, and T is the thickness of the dielectric. On the other hand, if the amount of dopant 1 is too small, the overall insulation resistance decreases, resulting in a loss of function as a capacitor.

要するに、この種半導体コンデンサーの製造では、過不
足のないドーパントを半導体素体へ添加することが極め
て重要であるが、前述した従来のスクリーン印刷法、ス
ポイト滴下法、スプレー塗布法及び液中浸漬法等ではい
ずれもドーパントの量に不均一を生じ易く、電気的特性
が犠牲になるという欠点があった。
In short, in the production of this type of semiconductor capacitor, it is extremely important to add just the right amount of dopant to the semiconductor element. All of these methods tend to have non-uniformity in the amount of dopant, which has the disadvantage of sacrificing electrical characteristics.

またスクリーン印刷法では、ドーパント分散液をペース
ト状にして塗布しているが、ペースト状にするためには
有機バインダー等の不純物が沢山必要であり、また設備
的に高価で、原理上経時変化が避は難いため、結果とし
てドーパントの塗布量調整が困難となって誘電体の厚み
がバラツキ易くなるという欠点があった。また従来のス
クリーン印刷性以外のスボイl[i下洗やスプレー塗布
法及び益虫浸漬法等に用いるドーパント分散液は、時間
が経過するとドーパントとしての金泥成分が水やアルコ
ール等の液中に沈澱し、結果としてドーパント量のバラ
ツキを惹起するという欠点があった。
In addition, in the screen printing method, the dopant dispersion is applied in the form of a paste, but making it into a paste requires a lot of impurities such as organic binders, is expensive in terms of equipment, and in principle does not change over time. This is difficult to avoid, and as a result, it becomes difficult to adjust the amount of dopant applied, resulting in a drawback that the thickness of the dielectric material tends to vary. In addition, dopant dispersions used for sub-washing, spray coating, beneficial insect immersion, etc. other than conventional screen-printing methods tend to cause the gold mud component as a dopant to precipitate in liquids such as water or alcohol over time. However, as a result, there is a drawback that the amount of dopant varies.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去した
ものであって、セラミック半導体表面へのドーパント液
の均一な塗布を行い、その後熱処理過程を経て各半導体
粒子の周面に均一な肉厚の誘電体を形成し、静電容量が
大きく、しかも製品どうしの静電容量のバラフキが少な
い半導体コンデンサーの製造方法と、有機バインダー等
の余分な成分が少なく、しかも沈澱等の現象が起こるこ
とのないドーパント液を提供せんとするものである。
The present invention improves and eliminates the above-mentioned conventional problems by uniformly applying a dopant liquid to the surface of a ceramic semiconductor, and then applying a heat treatment process to uniformly coat the circumferential surface of each semiconductor particle. A method for manufacturing a semiconductor capacitor that forms a thick dielectric material, has a large capacitance, and has little variation in capacitance between products, and has a method for producing a semiconductor capacitor that has a small amount of unnecessary components such as an organic binder and does not cause phenomena such as precipitation. The aim is to provide a dopant solution free of oxidation.

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した製
造方法は、BaTi0a、 SrTiO3系高銹電磁器
材料の成形体を還元焼成することで半導体を得、該半導
体の表面にドーパント液をインクジェットプリンタで点
滴状態にして必要量だけ均一に噴射し、前記ドーパント
液を半導体表面へ付着させ、その後全体を熱処理するこ
とにより半導体粒子の粒界ヘト−バント液を拡散させて
誘電体を形成し、これにより粒界絶縁形のコンデンサー
を得るようにしている。
Therefore, the manufacturing method adopted by the present invention in order to solve the above problem is to obtain a semiconductor by reducing and firing a molded body of BaTiOa, SrTiO3-based high rust electromagnetic material, and then applying a dopant liquid to the surface of the semiconductor. The dopant liquid is sprayed uniformly in the required amount using an inkjet printer in a drip state to adhere the dopant liquid to the semiconductor surface, and then the whole is heat-treated to diffuse the dopant liquid at the grain boundaries of the semiconductor particles to form a dielectric. In this way, a grain boundary insulated capacitor is obtained.

また本発明が採用したドーパント液は、金属のイオン化
性塩類をその可溶性媒体に熔解した液体である。
Further, the dopant liquid employed in the present invention is a liquid in which an ionizable salt of a metal is dissolved in a soluble medium.

〔作 用〕[For production]

BaT103やSrTiO3等のセラミック材料の成形
体を還元焼成することで、半導体を生成することができ
る。そして、この半導体の表面にドーパント液をインク
ジェットプリンタで点滴状にして半導体へ噴射させると
、独立した小滴が1個ずつ配列されて付着される。前記
小滴はその大きさが均一である。しかも、インクジェッ
トプリンタでは、小滴の噴射密度や噴射方向等の制御が
電気的に行え、高精度に行えるので、半導体表面に付着
されるドーパント水溶液の塗布量の均一化に優れている
A semiconductor can be produced by reducing and firing a molded body of a ceramic material such as BaT103 or SrTiO3. Then, when the dopant liquid is applied to the surface of the semiconductor in the form of droplets using an inkjet printer and is injected onto the semiconductor, individual droplets are arranged and deposited one by one. The droplets are uniform in size. In addition, inkjet printers can electrically control the ejection density and ejection direction of small droplets with high precision, and are therefore excellent in making the amount of dopant aqueous solution applied to the semiconductor surface uniform.

従って、それを熱処理することにより半導体内部へ粒界
拡散して各半導体粒子の周面に形成される誘電体層も極
めて精度良く制御することができ、結果的に静電容量が
大きく、絶縁抵抗の大きい半導体コンデンサー素体を得
ることが可能である。
Therefore, by heat-treating it, it is possible to control the dielectric layer formed on the circumferential surface of each semiconductor particle by grain boundary diffusion into the inside of the semiconductor with extremely high precision, resulting in a large capacitance and insulation resistance. It is possible to obtain a large semiconductor capacitor element body.

またこれにより、製品どうしの静電容量のバラツキも少
な(、製品の均一化が図れる。
This also reduces variations in capacitance between products (and makes products more uniform).

一方、前記ドーパント液は、金属のイオン化性塩類をそ
の可溶性媒体に熔解したものであり、イオン化されてい
るので、時間が経過しても沈澱するようなことはない。
On the other hand, the dopant solution is made by dissolving ionizable metal salts in a soluble medium, and since it is ionized, it does not precipitate over time.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の製造方法を図面に示す実施例に基づい
て説明すると次の通りである。
The manufacturing method of the present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

第1図乃至第3図は本発明の一実施例に係る製造工程を
示すものである。先ず、第1図に示すように、炭酸バリ
ウム、酸化チタン等を例えば、BaTi0a (98,
2) + 1 / 2DyzO3(0,2) +SiO
2(1,6)の割合で混合したセラミック材料を粉砕し
、金型にて所定形状の加圧成形体1を得る。加圧の方法
は、乾式プレス成形であってもよ(、湿式押出成形であ
ってもよい、またセラミック材料は、他にも種々のもの
が公知である。次に、前記加圧成形体1を1450℃程
度の温度で2時間焼成する。これにより、前記加圧成形
体1のセラミック材料は、酸素不足状態となり、半導体
の性質を有するようになる。
1 to 3 show manufacturing steps according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1, barium carbonate, titanium oxide, etc.
2) +1/2DyzO3(0,2) +SiO
The ceramic materials mixed at a ratio of 2 (1, 6) are pulverized, and a press molded body 1 of a predetermined shape is obtained using a mold. The pressurization method may be dry press molding (or wet extrusion molding may be used. Various other ceramic materials are also known. Next, the press molded body 1 is fired for 2 hours at a temperature of about 1450° C. As a result, the ceramic material of the press-molded body 1 becomes oxygen-deficient and has semiconductor properties.

このようにして半導体を得た後は、粒界絶縁形コンデン
サーを製造する場合に用いるドーパント液を、オンデマ
ンド型インクジェットプリンタのインクタンク内へ供給
する。ドーパント液は、半導体粒子の周面に誘電体を形
成するための金属のイオン化性塩類をその可溶性媒体に
熔解した液であり、その成分例は次の通りである。すな
わち、〈成分例1〉 ■(NO3) 3 Cu (NO3) z エタノール conc−HNOa く成分例2〉 BiCl3・・・・・・2.5g CuC1z −−2,5g ・6Hz O・・・・・・2.5g ・3■20 ・・・・・・2.5g ・・・・・・90m l ・・・・・・10m1 11zO−−90m1 〈成分例3〉 Bi (N0a) 3  ・5I−120・・・・・・
2.5gCu (N0a) 2  ・3 )−120−
−−2,5gエタノール     ・・・・・・90m
 111NOa         ・・・−10m1な
お、この成分例3をビーカー中で混合して室温で熔解し
、その後長期にわたり沈澱発生についての実験を行った
ところ、沈澱は生じず、安定なものであった。このドー
パント液はpH≦2であった。
After obtaining a semiconductor in this way, a dopant liquid used in manufacturing a grain boundary insulated capacitor is supplied into an ink tank of an on-demand inkjet printer. The dopant liquid is a liquid obtained by dissolving metal ionizable salts in a soluble medium to form a dielectric on the peripheral surface of semiconductor particles, and examples of its components are as follows. That is, <Component example 1> (NO3) 3 Cu (NO3) z Ethanolconc-HNOa Component example 2> BiCl3...2.5g CuC1z --2,5g ・6Hz O...・2.5g ・3■20 ・・・・・・2.5g ・・・・・・90ml ・・・・・・10ml 11zO--90ml <Component example 3> Bi (N0a) 3 ・5I-120・・・・・・
2.5gCu (N0a) 2 ・3 )-120-
--2.5g ethanol ・・・90m
111NOa...-10 ml This component example 3 was mixed in a beaker and melted at room temperature, and then an experiment was conducted over a long period to determine the occurrence of precipitation. As a result, no precipitation occurred and the mixture was stable. This dopant solution had a pH≦2.

く成分例4〉 Bi (N0a) 3  ・5H20・・・・・・6.
68gCu (N0a) z  ・31−120 ・・
・−・−3,32gクエン酸       ・・・・・
・15g11NOa         ・” −10m
1エタノール     ・・・・・・70m lなお、
この成分例4をビーカー中で混合して室温で一昼夜放置
し、然る後にアンモニア水を添加してpHを約7程度に
なるまで中和反応を行った。このときアンモニア水は2
0m1余りを要した。この成分例4の場合も、約1ケ月
を経過しても沈澱の発生は見られず、安定な溶液であっ
た。
Component example 4> Bi (N0a) 3 ・5H20...6.
68gCu (N0a)z ・31-120 ・・
・-・−3,32g citric acid ・・・・・・
・15g11NOa ・"-10m
1 ethanol...70ml
This Component Example 4 was mixed in a beaker and left at room temperature for a day and night, and then aqueous ammonia was added to carry out a neutralization reaction until the pH reached about 7. At this time, the ammonia water is 2
It took just over 0m1. In the case of Component Example 4, no precipitation was observed even after about one month, and the solution was stable.

次に、上述の成分例1乃至4等で示した金属のイオン化
性塩類をその可溶性媒体に熔解してなるドーパント液を
、ジェットノズルから点滴状態にして半導体の表面へ噴
射し、第2図に示すように、ドーパント液の塗布層2を
形成する。インクジェットプリンタは、独立した小滴を
1個ずつ配列して噴射しており、小滴の大きさも均一で
ある。従って、半導体表面へ付着されたドーパント液の
塗布層2の厚みのバラツキが少なく、高精度の均一塗布
が可能である。
Next, a dopant solution prepared by dissolving the ionizable salts of metals shown in component examples 1 to 4 above in a soluble medium is injected onto the surface of the semiconductor in a drip form from a jet nozzle, as shown in FIG. As shown, a coating layer 2 of dopant liquid is formed. Inkjet printers eject individual droplets in an array, and the droplets are uniform in size. Therefore, there is little variation in the thickness of the coating layer 2 of the dopant liquid adhered to the semiconductor surface, and uniform coating with high precision is possible.

ところで、ドーパント液の塗布量は、半導体粒子(コン
デンサ素体) 0.2gにつき、約lff1gの金属成
分(Bi203/CuO換算)を塗布するという微量な
ものである。このような微量な塗布量のものにおいて、
僅かの塗布量のバラツキでもあると、これが最終の製品
性能に大きく影響するので、極めて厳格な塗布量の制御
が必要である。参考までに説明すると、従来のドーパン
ト分散液を用いて、本発明に係るインクジェットプリン
ターによる塗布方法と、従来のスポイト滴下法とによる
塗布バラツキを実験した結果を次の第1表に示す。なお
、実験に用いた従来のドーパント分散液の成分比較例は
、次の通りである。すなわち、 〈成分比較例1 (従来の場合)〉 Bi2Q3−−1g CuO・・・・・・1g エタノール・・・・・・100a+1 この第1表からも明らかなように、従来のスポイト滴下
法、スプレー法、液中浸漬法はいずれも、塗布量のバラ
ツキが大きい。本発明に係る方法では、従来の方法で最
も優れている液中浸漬法に比べてもバラツキが約1/4
程少なく、従来量もバラツキの多いスポイト滴下法に比
較してはl/7余りもバラツキが少なく、非常に優れた
塗布方法であると言える。
Incidentally, the amount of the dopant liquid to be applied is so small that approximately 1 g of the metal component (in terms of Bi203/CuO) is applied per 0.2 g of the semiconductor particles (capacitor body). In such a small amount of application,
Even a slight variation in the amount of coating can greatly affect the performance of the final product, so extremely strict control of the amount of coating is required. For reference, Table 1 below shows the results of an experiment on coating variations using a conventional dopant dispersion using the inkjet printer coating method according to the present invention and the conventional dropper dropping method. A comparative example of the components of the conventional dopant dispersion liquid used in the experiment is as follows. That is, <Component Comparison Example 1 (Conventional case)> Bi2Q3--1g CuO...1g Ethanol...100a+1 As is clear from this Table 1, the conventional dropper dropping method, Both the spray method and the immersion method have large variations in the amount of coating applied. In the method according to the present invention, the variation is about 1/4 compared to the most excellent conventional method, the immersion method.
Compared to the conventional dropper dropping method, which has a large variation in the amount, the variation is less than 1/7, and can be said to be an extremely excellent coating method.

このようにして塗布形成された塗布層2のドーパントは
、熱処理によって半導体セラミック材料の中へ拡散し、
各半導体粒子の周面に均一に付着するようになる。然る
後は、全体を900℃の温度で2時間、大気中で焼成す
る。この熱処理により、前記成分例1乃至4等のドーパ
ント液に含まれている金属成分Bi、 Cuが半導体粒
子の粒界に拡散し、第3図に示すように、半導体粒子3
の周囲に誘電体4が形成される。この誘電体4が静電容
量を蓄積し、いわゆる粒界絶縁形の半導体コンデンサー
を形成する。
The dopant in the coating layer 2 thus formed is diffused into the semiconductor ceramic material by heat treatment.
It comes to adhere uniformly to the circumferential surface of each semiconductor particle. After that, the whole is fired in the air at a temperature of 900° C. for 2 hours. As a result of this heat treatment, the metal components Bi and Cu contained in the dopant solutions such as component examples 1 to 4 are diffused into the grain boundaries of the semiconductor particles, and as shown in FIG.
A dielectric 4 is formed around the . This dielectric 4 accumulates capacitance and forms a so-called grain boundary insulation type semiconductor capacitor.

このような半導体コンデンサーは、前述した如く、ドー
パント液が金属のイオン化性塩類をその可溶性媒体に溶
解した液体であり、沈澱等の現象が起こらないので、ド
ーパント液自体がドーパント1のバラツキを惹起すると
いうことがないこと。
As mentioned above, in such semiconductor capacitors, the dopant liquid is a liquid in which ionizable salts of metals are dissolved in its soluble medium, and phenomena such as precipitation do not occur, so the dopant liquid itself causes variations in the dopant 1. There is no such thing.

そして、ドーパント液の塗布層2の形成がインクジェッ
トプリンタにより極めて精度良く、均一に行えるという
こと、これらの二つの要素により、最終的な製品機能と
しての静電容量も大きなものが得られ、しかも製品どう
しの静電容量のバラツキの少ない均一化されたものが得
られる。
Furthermore, the formation of the coating layer 2 of the dopant liquid can be performed extremely accurately and uniformly using an inkjet printer.These two factors make it possible to obtain a large capacitance as a final product function. A uniform capacitance with little variation can be obtained.

また次の第2表は、前述したく成分例3〉のドーパン)
[を用いて、上述した本発明の要領で塗布量のみを変更
して直径8mm、厚み0.7+uの半導体コンデンサー
を実際に製造した場合と、同じくく成分例3〉のドーパ
ント液を用いてスポイト滴下法で塗布して直径8闘、厚
み0.7鶴の半導体コンデンサーを実際に製造した場合
との電気的特性を計測して比較たちのである。
In addition, the following Table 2 shows the above-mentioned ingredient example 3 (dopane).
A case where a semiconductor capacitor with a diameter of 8 mm and a thickness of 0.7+u was actually manufactured using the method of the present invention described above by changing only the coating amount, and a dropper using a dopant liquid of component example 3> The electrical characteristics were measured and compared with the case where a semiconductor capacitor with a diameter of 8 mm and a thickness of 0.7 mm was actually manufactured using the dripping method.

(以下余白、次頁へ続く) 第2表 前記第2表から明らかなことは、本発明の方法で製造し
た半導体コンデンサーと、従来のスポイト滴下法により
製造した半導体コンデンサーとでは、電気的特性におい
ても従来法に比べ遜色のないものが得られ、しかも誘電
率のバラツキ、誘電m失のバラツキ、絶縁抵抗のバラツ
キの点で本発明に係る半導体コンデンサーの方が優れて
いるということである。
(The following margins continue on the next page) Table 2 It is clear from the above Table 2 that the semiconductor capacitors manufactured by the method of the present invention and the semiconductor capacitors manufactured by the conventional dropper dropping method have different electrical characteristics. The semiconductor capacitor according to the present invention is also superior to the conventional method in terms of variations in dielectric constant, variations in dielectric m loss, and variations in insulation resistance.

また次に示す第3表は、本発明に係るドーパント液の成
分例3及び4と、従来のドーパント液である成分比較例
1とをスポイト滴下法により塗布して、上述とほぼ同要
領で直径8ml、厚み0.7鶴の半導体コンデンサーを
製造し、その電気的特性を比較したものである。
In addition, Table 3 below shows that Component Examples 3 and 4 of the dopant liquid according to the present invention and Component Comparative Example 1, which is a conventional dopant liquid, were applied by the dropper dropping method and the diameter was Semiconductor capacitors of 8 ml and 0.7 mm in thickness were manufactured and their electrical characteristics were compared.

(以下余白、次頁へ続く) 第3表 この第3表から明らかなことは、本発明に係る成分例3
及び4のドーパント液を塗布した場合にあっては、その
p■が異なっていても電気的特性に大きな差異はないと
いうことである。また従来のドーパント分散液である成
分比較例1を塗布した場合では、抵抗値が低くなり過ぎ
、半導体コンデンサーとしての機能を喪失するというこ
とである。
(The following is a blank space, continued on the next page) Table 3 What is clear from this Table 3 is the component example 3 according to the present invention.
When the dopant liquids No. 4 and 4 are applied, there is no significant difference in electrical characteristics even if the p■ is different. Moreover, when Component Comparative Example 1, which is a conventional dopant dispersion liquid, is applied, the resistance value becomes too low and the function as a semiconductor capacitor is lost.

ところで、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、例えば、コンデンサ素体を生成するためのセラ
ミック材料の種類やドーパント液の種類等は、適宜の変
更が可能である。またインジェットプリンタも各方式の
ものが適用可能である。
By the way, the present invention is not limited to the embodiments described above, and for example, the type of ceramic material and the type of dopant liquid for producing the capacitor body can be changed as appropriate. Furthermore, various types of in-jet printers are applicable.

(発明の効果) 以上説明したように本発明の製造方法にあっては、原理
上、ドーパントの添加をIm単位でコンピュータ制御で
きるため、例えばaoooo滴塗布する場合、1 /3
0000 =0.000033の割合で制御できること
になり、これまでの手法では考えられない数オーダー以
上精密な制御が可能であり、その工業的価値は絶大であ
る。またインクジェットプリンターのノズルは小型であ
り、しかも塗布の際の消費電力が小さく、設備上極めて
融通性に富み、便利である。更に、ドーパントは、必要
な量が必要量だけ液滴化して塗布されるため、目的物以
外への塗布が無く、液の回収装置、飛散防止装置等が不
要であり、従来の塗布方法に比較して極めてコスト的に
も有利である。
(Effects of the Invention) As explained above, in the manufacturing method of the present invention, in principle, the addition of dopant can be controlled by computer in units of Im, so for example, when applying aooo drops, 1/3
This means that control can be performed at a ratio of 0.0000 = 0.000033, making it possible to control more precisely by several orders of magnitude than was possible with conventional methods, and its industrial value is enormous. In addition, the nozzle of an inkjet printer is small and consumes little power during coating, making it extremely flexible and convenient in terms of equipment. Furthermore, since the required amount of dopant is applied in the form of droplets, there is no need to apply the dopant to anything other than the target object, and there is no need for liquid recovery equipment or anti-scattering equipment, making it easier to apply than conventional application methods. This is extremely advantageous in terms of cost.

一方、本発明に係るドーパント液は、金泥のイオン化性
塩類であり、半導体表面に塗布して熱処理により内部に
拡散させた場合に、従来の固体粒子を分散させた分散液
に比較してその拡散が極めて容易である。またドーパン
ト液はイオンの状態で完全に溶解しているため、従来の
分散液に見られるような沈澱による装置中での目詰り等
のトラブルがなく、しかもドーパント添加量のバラツキ
も少なく、管理上極めて有利である。更に、イオン化さ
せた溶液であり、液自体の腐蝕性が高い場合は、そのp
l+を中性に変更したりすることができ、その場合であ
っても電気的特性に影響を及ぼすことはない。
On the other hand, the dopant liquid according to the present invention is an ionizable salt of gold mud, and when applied to the surface of a semiconductor and diffused inside by heat treatment, the dopant liquid according to the present invention has a higher diffusion rate than a conventional dispersion liquid in which solid particles are dispersed. is extremely easy. In addition, since the dopant liquid is completely dissolved in the ionic state, there are no problems such as clogging in the equipment due to precipitation that occurs with conventional dispersion liquids, and there is little variation in the amount of dopant added, making it easier to manage. Extremely advantageous. Furthermore, if the solution is ionized and the solution itself is highly corrosive, its p
l+ can be changed to neutral, and even in that case, the electrical characteristics will not be affected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はいずれも本発明の実施例に係るものであり、第1
図はセラミック材料の加圧成形体を示す縦断面図、第2
図は同加圧成形体にドーパント水溶液の塗布層を形成し
た縦断面図、第3図は半導体コンデンサーの部分拡大断
面図である。 1・・・加圧成形体 2・・・ドーパント液の塗布層 3・・・半導体粒子   4・・・誘電体特許出願人 
 株式会社イナックス 代 理 人  弁理士 内田敏彦
The drawings are all related to embodiments of the present invention, and the first
The figure is a vertical cross-sectional view showing a press-molded body of ceramic material.
The figure is a longitudinal cross-sectional view of the pressure-molded body on which a coating layer of a dopant aqueous solution is formed, and FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the semiconductor capacitor. 1... Pressure-molded body 2... Dopant liquid coating layer 3... Semiconductor particles 4... Dielectric patent applicant
Toshihiko Uchida, Patent Attorney, Inax Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.BaTiO_3,SrTiO_3系高誘電磁器材料
の成形体を還元焼成することで半導体を得、該半導体の
表面にドーパント液をインクジェツトプリンタで点滴状
態にして必要量だけ均一に噴射し、前記ドーパント液を
半導体表面へ付着させ、その後全体を熱処理することに
より半導体粒子の粒界へドーパントを拡散させて誘電体
を形成し、これにより粒界絶縁形のコンデンサーを得る
ようにしたことを特徴とする半導体コンデンサーの製造
方法。
1. A semiconductor is obtained by reducing and firing a molded body of BaTiO_3, SrTiO_3-based high dielectric ceramic material, and the dopant liquid is dripped onto the surface of the semiconductor using an inkjet printer and sprayed uniformly in the required amount, and the dopant liquid is applied to the semiconductor. A semiconductor capacitor characterized in that the dopant is deposited on the surface and then heat-treated as a whole to diffuse the dopant into the grain boundaries of the semiconductor particles to form a dielectric, thereby obtaining a grain boundary insulated capacitor. Production method.
2.金属のイオン化性塩類をその可溶性媒体に溶解した
ことを特徴とする半導体コンデンサーの製造に用いるド
ーパント液。
2. A dopant liquid used in the production of a semiconductor capacitor, characterized in that an ionizable salt of a metal is dissolved in a soluble medium.
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