JPH0338008A - 薄膜コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は薄膜コンデンサおよびその製造方法に係り、誘
電体膜の製造に際してのクラック等の発生が少なく、特
に電気的特性、例えば耐電圧特性および誘電特性に優れ
た薄膜コンデンサおよびその製造方法に関する。

発明の技術的背景 電子回路に用いられるコンデンサの１つとして薄膜コン
デンサがある。

この薄膜コンデンサでは、電気容量は誘電体膜の誘電率
に比例し、誘電体膜の厚さに反比例する。

したがって、薄膜コンデンサの電気容量を大きくするた
めには、誘電体膜に誘電率の大きな＋４料を用いるか、
あるいは誘電は体膜を薄くすればよい。

一般に誘電率の大きな＋４料は誘電率の、Ｒ度変化が大
きいことから、このような材料を誘電体膜として用いた
薄膜コンデンサでは、コンデンサ容量が温度変化によっ
て大きく変動することになる。

そこで、温度係数の小さな材料を誘電体膜として用い、
その容量を向上させるために、誘電体の膜厚を薄くする
ことが考えられる。しかしながら、このように誘電体膜
が薄いと誘電体膜中に微小クラックが発生した場合、微
小クラックの発生した箇所が絶縁破壊の原因となり、コ
ンデンサの耐電圧が小さくなるといる問題がある。

また、誘電体膜中に発生したクラックが深いと、誘電体
膜上に形成した上部電極と下部電極とがこのクラックを
通して接触し電気的にショートするため、コンデンサを
構成しない虞もある。

発明の［１的 本発明は、このような実情に鑑みて威されたものであり
、誘電体膜の製造に際してのクラック等の発生が少なく
、特に耐電圧特性に優れた薄膜コンデンサおよびその製
造方法を提供することを目的としている。

発明の概要 このような目的を達成するために、本発明に係る薄膜コ
ンデンサは、基板上に形成された下部電極もしくは電極
基板と上部電極との間に、組成、結晶構造および結晶形
態の少なくとしいずれか一つが異なる複数の金属酸化物
層か積層された誘電体膜が形成されていることを特徴と
している。

本発明に係る薄膜コンデンサでは、前記誘電体膜を構成
する金属酸化物層として種々の金属酸化物を用いること
かでき、このような金属酸化物としては、たとえばチタ
ン酸バリウムか＆ｒましく用いられる。

本発明に係る薄膜コンデンサの製造方法は、基板上に形
成された下部電極表面もしくは電極Ｍｌ＆表面に、金属
または金属化合物を含むコーティング層を形成するコー
ティング処理と、このコティング層の熱処理とを交互に
繰返して誘電体、摸を形成するに際し、コーティング層
の組成およびコーティング層の熱処理温度の少なくとも
いずれか一方を、隣接する他のコーティング層と相違な
らしめることにより、誘電体膜を複数の金属酸化物層で
構成することを特徴としている。

このような本発明に係る薄膜コンデンサおよびその製造
方法にあっては、誘電体膜が、組成および／または結晶
構造および／または結晶形態の先なる複数の金属酸化物
層から構成されていることから、誘電体膜の成膜時にお
ける誘電体膜すＪの微小クラックの発生を有効に防止す
ることができる。

したがって、誘電体膜を形成した後、上部電極を誘電体
膜上に形成したとしても、要求される耐電圧特性を確保
できる。

しかも、本発明に係る薄膜コンデンサおよびその製造刃
ｌｊ二にあっては、クラックの発生が少なく誘電体膜の
膜厚を極めて薄くできるので、コンデンサの電気容量も
向上させることが可能である。

なお、本発明において、「結晶構造が異なる」とは、た
とえば酸化チタンを例にすると、一方のルうがルチル型
ｔＭ逍で、他方の層がアナターゼ型構逍である場合等の
ように、結晶１１■造自体が相違することを言う。また
、「結晶１に態が異なる」とは、結晶（１・１造か同一
であっても、たえば一方の結晶か粒状であり、他方の結
晶が角状である等のように、結晶の形状等か相違するこ
とを意味し、必すしら、Ｘ線回折分析により＋［１違を
創′折できない場合を言つ〇 発明の詳細な説明 以下、本発明に係る薄膜コンデンサおよびその製造方法
について具体的に説明する。

本発明に係る薄膜コンデンサは、組成および結晶＋Ｎａ
の少なくともいずれか一方が光なるｊｕ数の金属酸化物
層が積層された誘電体膜を有している。

ここで、本発明に係る薄膜コンデンサを添付図面に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係る薄膜コンデンサの一例を示す断面
図である。

第１図に示すように、この薄膜コンデンサ１］〕は、基
板１１と１．！Ｉ！ｉ阪１１上に形成されたＦ都電ｔ！
１ｉ１１２と、下部電ｔｆｆｉ１２上に形成された誘雷
体膜１３と、誘電体膜１３上に形成された上部１°ｌ　
、１ｉ１４とを有する。

本発明では、基板１１は、その（イ質等を特に眼定され
るものではないがミコンデンサ全体に適度な剛性を付与
するに充分な厚さを有するとともに、誘電体膜１３を焼
成する際の温度に絶え得る耐熱性材料で構成されること
が好ましい。

このような基板１１としては、耐熱性材料で溝底される
ことが好ましく、たとえば、表面がケイ素で構成された
部材、ＳｉＯ２あるいはＡｇ２Ｏ３などで構成される。

具体的には、たとえばシリコンウェーハ等が用いられ、
シリコンウェーハとしてはノンドープ型、Ｐ型もしくは
Ｎ型等あらゆるタイプの市販品をそのまま使うことが可
能である。

なお、基板は、必ずしも平板形状に限定されず、円筒形
状もしくは円柱形状であっても良い。基板が円筒形状も
しくは円柱形状等である場合には、その上に形成される
電極および誘電体膜も、基板形状に沿った形状となる。

下部電極１２は、ｐｔ等の単一金属から成る単−層型で
あっても、複数の金属層から成る複層型であっても良い
。

複層型の下部電極は、ケイ素酸化物、Ｃ「、Ｎ　ｉｓク
ロム酸化物、ニッケル酸化物、ｐｔ等から成る層を、あ
るいはこれらの層を２層以上積層して構成することがで
き、たとえば第１図に示すような３層から成る下部電極
１２が好ましく用いられる。

この下部電極１２は、たとえば基板１１表面を酸化する
ことにより形成されるケイ素酸化物（ただし、ケイ素酸
化物中のケイ素の価数は問わない）から成るケイ素酸化
物層（以下、ｒｓｉｏ層」と称す）１５と、クロムから
成るクロム層（以下、ｒＣｒ層」と称す）１６と、白金
から成る白金層（以下、ＦＰｔ層」と称す）１７とから
溝底することができる。

このような多層構造の下部電極１２は、後に続く誘電体
膜の熱処理を行なっても電極１２の抵抗値の増大がなく
、電極１２におけるクラックや剥離等を防止することが
できる。このような下部電極における各層の厚さは、コ
ンデンサの特性、特に誘電損失の増大を有効に防止でき
る厚さに設定されることが好ましい。

このようにケイ素基板１１上に形成されるＳｉ０層１５
は、スパッタ法、蒸着法等の成膜手段以外に基板１１表
面を酸化することで形成することも可能である。

Ｃｒ層１６とｐｔ層１７とは、Ｓｉ０層１５の表面に、
スパッタ法、蒸着法、メツキ法などの成膜手段により形
成することができる。

このような下部電極１２上に形成される誘電体膜１３は
、２層の金属酸化物から成る金属酸化物層１８．１９が
積層されて成る。

金属酸化物層１８．１９は、金属酸化物の組成、結晶構
造および結晶形態の少なくともいずれか一つが相異なっ
ている。

このような金属酸化物層１８．１９各々を構成する材質
としては、種々の金属酸化物を用いることができ、たと
えばチタン、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、
ジルコニウム、スズ、希土類元素などの金属（元素）の
単一酸化物またはこれらの金属元素を２　ｆ！以上含む
酸化物が好ましく用いられる。

このような金属酸化物としては、具体的には、ＴｉＯ、
ＴｉＯなどのチタン酸化物、Ｓｒ０などのストロンチウ
ム酸化物、 Ｂ　ａ　Ｔ　ｔ　　Ｏｓ　Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ５０１ｔ−９ Ｂａ　　Ｔｊ９０．、口などのチタン酸バリウム系酸化
物、Ｚ　ｒ　０２のようなジルコニウム酸化物、Ｓ　ｎ
　０２のようなスズ酸化物、Ｃａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３なとの
チタン酸カルシウム系酸化物、 ５ｒＴｉ０３などのチタン酸ストロンチウム系酸化物、
あるいはこれらの混合物か好ましく用いられる。

なお、第１図に示される薄膜コンデンサー０は、誘電体
膜１３が、金属酸化物の組成、結晶構造、結晶形態の少
なくともいずれか一方が…３Ｃなる２層の金属酸化物層
１８．１９から構成されるが、本発明では、誘電体膜を
構成する金属酸化物層の数は複数であれば特に限定され
ない。

また、第１図では、便宜上金属酸化物層１８゜１９間に
境界が図示されているか、本発明におＣする誘電体膜と
は、金属酸化物の組成および／または結晶構造および／
または結晶形態が異なる部分が誘電体膜中に層状に存在
していれば良く、その境界を明確に示し得るものである
必要はない。

このような誘電体膜１３上に形成される上部電極１０と
しては、たとえばＡ　ｇ　ＳＣｕ　ｓ　Ａ　ｕ　５ＡＮ
ＳＰｔ、Ｐｄ等の電極が用いられ得る。

また、この上部電極１０を誘電体膜３表面に形成するた
めの手段としては、スパッタ法、蒸着法、ペースト塗布
等が用いられる。

以上説明したように、誘電体膜１３を組成、結晶構造お
よび結晶形態の少なくともいずれか一つが異なる金属酸
化物層１８．１９で構成することにより、微小クラック
の発生を有効に防止できる。

また、本発明では、第２図に示すように、導電性を有す
る電極基板２１を用い、電極基板２１上に直接誘電体膜
１３および上部電極１４を積層して薄膜コンデンサを構
成してもよい。この際、電極基板２１の裏面にはリード
線等の取り出し用の取出し電極２２か積層して設けられ
る。なお第２図中第１図と同様の部分には同様の符号を
付してその説明を省略する。

次に、第１図および第２図を参照して、本発明に係る薄
膜コンデンサの製造方法を説明する。

本発明に係る薄膜コンデンサの製造方法では、基板１１
上に形成された下部電極１２表１ＩＩｌｉ（第１図参照
）もしくは電極基板２１表面（第２図参照）に、金属ま
たは金属化合物を含むコーティング層を形成するコーテ
ィング処理と、このコーティング層の熱処理とを交互に
繰り返し施すことにより、誘電体膜を形成している。

まず、コーディング処理では、金属あるいは金属化合物
を適当な液体に懸濁あるいは溶解したコーテイング液を
塗布する等してコーティング層が形成される。

このようなコーテイング液としては、具体的には、カル
シウム化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物
およびチタニウム化合物等の金属化合物の少なくとも一
種を有機溶媒に溶解した溶酸が好ましく用いられる。

有機溶媒に可溶なカルシウム化合物としては、たとえば
酢酸カルシウムとその水和物、２−エチルへキサン酸カ
ルシウムなどのカルボン酸カルシウムとその水和物、た
とえば塩化カルシウム、フッ化カルシウムなどのハロゲ
ン化カルシウム類、たとえばカルシウムメトキシド、カ
ルシウムエトキシド、カルシウムプロポキシド、カルシ
ウムブトキシドなとのカルシウムアルコキシド類などが
例示される。

有機溶媒に可溶なストロンチウム化合物としては、たと
えば酢酸ストロンチウムとその水和物なとのカルボン酸
ストロンチウムとその水和物、たとえば塩化ストロンチ
ウム、フッ化ストロンチウムなどのハロゲン化ストロン
チウム、たとえばストロンチウムメトキシド、ストロン
チウムエトキシドなどのストロンチウムアルコキシドな
どが例示される。

有機溶媒に０１溶なバリウム化合物としては、カルボン
酸バリウム、たとえば酢酸バリウム、バリウムアルコキ
シド、たとえばジメトキシバリウム、ジェトキシバリウ
ム、ジプロポキシバリウム、ジイソプロポキシバリウム
、ジブトキシバリウム、β−ジケトン類、たとえばバリ
ウムアセチルアセトナートなどが例示される。

また、有機溶媒に可溶なチタン化合物としては、たとえ
ば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、テトライソプロポキシチタン、テ
トラブトキシチタンなどのチタンアルコキシド類、たと
えば四塩化チタン、四臭化チタンなどのハロゲン化チタ
ン類などが例示される。

このような金属化合物を溶解する有機溶媒としては、た
とえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブ
タノールなどのアルコール類、その他エチルセロソルブ
、メチルセロソルブ等が例示される。これらの溶媒は単
独で用いてもよいし、２種類以上の混合溶媒として用い
てもよい。

このようなコーティング岐を用いる等してコーティング
層を形成した後、このコーチ、ｆング層は熱処理される
。

このようなコーティング層の熱処理は、酸化雰囲気下で
行なわれることが好ましい。酸化雰囲気中とは、金属ま
たは金属化合物が熱処理によって少なくとも部分的に酸
化され得る雰囲気中のことであり、酸化雰囲気中で熱処
理する方法としては、たとえば酸素または酸素含有ガス
（たとえば空気、０２と不活性ガスの混合ガス）中で加
熱処理する方法がある。

本発明では、層を所望の厚さとするために、さらに同様
のコーティング処理および熱処理を交互に繰返すことが
好ましく、このようにして金属酸化物層１８が一層形成
される。

本発明に係る薄膜コンデンサの製造方法では、先に形成
した金属酸化物層１８を構成するコーティング層の組成
および熱処理温度の少なくともいずれか一方を相異なら
しめたコーティング層を、先に形成したコーティング層
の上に形成する。これにより、誘電体膜を、組成、結晶
構造および結晶形態の少なくともいずれか一つが異なる
金属酸化物層が隣接する多層体としている。

たとえば、先に塗布したコーテイング液とは組成の異な
るコーテイング液を、先に形成した金属酸化物層１８上
に塗布する等によりコーティング処理して、金属酸化物
層１８上に形成されるコーティング層の組成を他の層の
組成と変化させ、熱処理を行ない、このコーティング処
理と熱処理とを交互に繰返すことにより、金属酸化物層
１８上に、金属酸化物層１８とは組成の異なる金属酸化
物層１９が形成され、２層構造の誘電体膜１３を得るこ
とができる。

本発明の方法では、コーティング層の組成の変更を繰返
すことで３層以上の構造の誘電体膜を得ることも可能で
ある。

なお、誘電体膜は、たとえば、３層構造の誘電体膜を形
成するに際して、組成の異なる２種のコーティング層を
交互に用いて３層としても、３種のコーティング層を順
次用いて３層としても良い。したがって、本発明では、
誘電体膜を形成する際に用いるコーティング層の種類と
金属酸化物層の数とは必ずしも一致する必要はない。

また、金属酸化物層１８の成膜と同様にしてコーティン
グ処理をし、次いで異なる温度で熱処理を行い、このコ
ーティング処理と熱処理とを交互に繰返すと、金属酸化
物層１８上に、金属酸化物層１８と同一組成であるが、
結晶構造または結晶形態の異なる金属酸化物層１９が形
成される。

本発明の方法では、コーティング層の熱処理温度の変更
を繰返すことで２層以上の構造の誘電体膜を得ることも
可能であり、またコーティング層の組成の変更と、熱処
理温度の変更とを組合せて行なっても良い。

発明の効果 本発明に係る薄膜コンデンサによれば、誘電体膜を、組
成および結晶構造の少なくともいずれか一方が異なる複
数の金属酸化物層で構成したため、絶縁破壊の原因箇所
となる微小クラックの発生が少ない。

本発明に係る薄膜コンデンサの製造方法によれば、コー
ティング処理と、熱処理とを交互に繰返し施して誘電体
膜を形成するに際し、コーティング層の組成および熱処
理温度の少なくともいずれか一方を隣接する他のコーテ
ィング層と相異ならしめたため、誘電体膜を、組成、結
晶構造および結晶形態の少なくともいずれか一つが異な
る複数の金属酸化物層で構成でき、このことにより絶縁
性が高い薄膜コンデンサを得ることができ、しかも積層
数や熱処理温度等を変化させることにより、コンデンサ
に必要とされる電気的特性を所望の値にコントロールで
きる。

以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
が本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例１ ［基板、下部電極の形成］ 市販のシリコンウェーハ（Ｐ型、比（氏抗１０Ωｃｍ、
厚さ０．４ｍｍ）を基板として用い、この表面を酸化さ
せて、Ｓｉ０層を形成した。酸化は、赤外線イメージ炉
にて酸素を０．１層分へダ人しつつ、１．０００℃で９
０分間基板を熱処理することにより行なった。次に、こ
れをアセトン中にて超音波洗浄した。

この基板上に、通常の高周波マグネトロンスパッタ法に
て、Ｃｒ、Ｐｔの順に膜を形成した。

条件を以下に示す。

■クロム膜（Ｃｒ層） チャンバー内を１．　　ＯＸ　１０−５ｔｏｒｒ以下の
圧力に真空排気した後、アルゴンを１．０Ｘ１０−３ｔ
ｏｒｒ導入し、ターゲットとして９９．９％のクロム（
Ｃｒ）を用い、高周波出力５０Ｗでプレスパツタを１０
分間行なった後、シャッターを６０秒間開けてＳｉＯ膜
上にクロム膜を形成した。膜厚は約１２０＾であった。

■白金膜（Ｐｔ層） 次に、ターゲットには９９．９％の白金を使用し、圧力
Ｉ　Ｘ　１０−３ｔｏｒｒ、出力１００Ｗでプレスパツ
タを１０分間行なった後、シャッターを１５分間開けて
、白金膜を約１２０００＾形成した。

特に、形成したＣｒ層の酸化を防ぐために、■、■工程
は連続工程とした。この工程を経て、シリコンウェーハ
基板上にＳｉ０層、Ｃｒ層（１２０λ）、ｐｔ層（１２
０００Å〉がこの順序で形成された。

【誘電体膜の形成］ 下部電極上にゾル−ゲル法で誘電体膜を形成した。ゾル
−ゲル法で用いたコーテイング液の合成法は以下の通り
である。

（１）Ｂａ：Ｔｉ−１：５の組成コーテイング液［ａｌ
の合成法 酢酸バリウムとチタンテトライソプロポキシドとをＢａ
／Ｔｉ（原子比）が１１５になるようにそれぞれ１０．
２１７ｇ、５６．８４６ｇを秤６ｍし、これらをエタノ
ール１００ｍｊｌとエチレングリコールモノメチルエー
テル６０ｍＮの混合溶媒に加えて原料混合物とした。

次に、得られた原料混合物をオイルバスを用いてバス温
１２０℃に保って還流させることにより、不溶であった
酢酸バリウムを溶解させた。３時間還流させることによ
り充分均一化させた後、還流をやめ、室温になるまで放
置した。その後、さらに溶媒としてエタノールを６０ｍ
、ｉｐ追加し、さらに２時間室温にて撹拌を行なった。

こうして得られた溶液をポアサイズ０．１μｍのメンブ
レンフィルターで精密濾過し、コーテイング液［ａｌと
した。

（２）Ｂａ　：Ｔｉ＝１　：　２０の組成コーチイング
ミ＆［ｂｌの合成法 酢酸バリウムとチタンテトライソプロポキシドとをＢａ
／Ｔｉ（原子比）が１／２０になるようにそれぞれ２．
５５４に、５６．８４６ｇを秤量し、これらをエタノー
ル５０　ｍ　ｌとエチレングリコールモノメチルエーテ
ル１１０ｍＩＩの混合溶媒に加え原＃１混合物とした以
外は、コーティング波［ａｌ　と同様にしてコーテイン
グ液［ｂｌを調製した。

（３）Ｂａ：Ｔｉ＝１：５０の組成コーテイング液［Ｃ
］の合成法 酢酸バリウムとチタンテトライソプロポキシドとをＢａ
／Ｔｉ（原子比）が１１５０になるようにそれぞれ１．
０２２８ｇ、５６．８４６ｇを秤量し、これらをエタノ
ール５０ｍｊ７とエチレングリコールモノメチルエーテ
ル１１０ｍＮの混合溶媒に加え原料混合物とした以外は
、コーテイング液［ａｌと同様にしてコーテイング液［
ｃｌを調製した。

［誘電体膜の形成Ｊ 誘電体薄膜を以下の手順で形成した。

まず、上述のｐｔ系電極付きのシリコンウェーハにコー
テイング液［ｂｌを上述のコーティング条件にて成膜し
、１０００℃で３０分、酸素雰囲気中で熱処理を行なっ
た。この工程を繰り返し、。

計２度のコーティング、熱処理を行ない第１の金属酸化
物層を形成した。

次にコーテイング液［ａｌを用いて、さらに５回コーテ
ィング、熱処理（１０００℃）を繰り返して第２の金属
酸化物層を形成した。

さらに、コーテイング液［ｂｌを用いて、さらに２回の
コーティング、熱処理を行い第３の金属酸化物層を形成
した。ただし、この際に、熱処理は７００℃で３０分と
いう条件で行なった。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００Ａで
あった。得られた誘電体膜上に、スパッタリング法によ
りＡｕを約２０００λ付けて上部電極とし、薄膜コンデ
ンサを形成した。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１６０以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性をＬＣ
Ｒメータ（ｖ１河ヒユーレットバーカード製４２７５Ａ
）により１１！３定した。１０ＫＨｚ。

２５℃における静電容量は電極面積１２−において１０
．５ｎＦであり、誘電損失は０．４％であった。静電容
量の温度依存性は一５５〜８５℃の範囲において、試料
を恒温槽中に入れ、前記ＬＣＲメータにより測定した。

１０ＫＨｚにおいて静電容量の温度係数は＝　３５ｐｐ
ｍ＋　／’Ｃ（２０℃において）であった。１０ＫＨｚ
　、１００ＫＨｚ　。

ＩＭＨｚ、および１０ＭＨｚにおけるコンデンサの誘電
特性の測定結果を表１に示す。

なお、族１中、ＢＴ（ｘ−５，２０，５０）とあるのは
、各コーティング層の組成を示し、ＢはＢａの略であり
、ＴはＴｉの略であり、ＸはＢａに対するＴｉの原子数
比を示す。

実施例２ コーテイング液［ｃｌを用い、実施例１と同様に、Ｐｔ
系電極付きのシリコンウェーハ１にコーティングし、１
０００℃で３０分、酸素雰囲気中で熱処理を行なつい、
この工程を２度繰り返して第１の金属酸化物層を形成し
た以外は、実施例１と同様にして薄膜コンデンサを製造
した。このようにして得られた誘電体膜の膜厚は約５４
００大であった。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１００以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法で測定した。

結果を表１に示す。

実施例３ コーテイング液［ａｌを用い、コーティングおよび熱処
理（９００℃）を５回繰り返して第２の金属酸化物層を
形成した以外は実施例１と同様に薄膜コンデンサを製造
した。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００λで
あった。

こらシて得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
ｊ′ｒなったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直
流電圧を印加しても、１００以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法でａＦＩ定した。

結果を表１に示す。

実施例４ コーテイング液［ｂｌを、実施例１と同様に、Ｐ　ｔ　
系ｆｔｉ極付きのシリコンウェーハにコーティングし、
７００℃で３０分、酸素雰囲気中で熱処理を行い、この
工程を２度繰り返して第１の金属酸化物層を形成した以
外は、実施例３と同様にして薄膜コンデンサを製造した
。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００Ａで
あった。なお、この実施例の場合には、実施例１〜３と
異なり、第２の金属酸化物層の焼成温度が第１の金属酸
化物層の焼成温度よりも高い等の理由から、第１の金属
酸化物層と第２の金属酸化物層との境界は、必ずしも明
確でない。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１６０以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法で測定した。

結果を表１に示す。

実施例５ コーテイング液［ｂｌを用い、コーティングと、８００
℃の温度で３０分間の熱処理とを２回行なって第３の金
属酸化物層を形成した以外は実施例４と同様にして薄膜
コンデンサを製造した。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００大で
あった。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１ＧΩ以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法で測定した。

結果を表１に示す。

実施例６ コーテイング液［ｂｌを、実施例１と同様に、ｐｔ系電
極付きのシリコンウェーハにコーティングし、８００℃
で３０分、酸素雰囲気中で熱処理し、この工程を２度繰
り返して第１の金属酸化物層を形成した以外は実施例３
と同様にして薄膜コンデンサを製造した。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００λて
あった。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１６０以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法で測定した。

結果を表１に示す。

実施例７ 実施例１と同様のコーテイング液を用い、下記の手順で
誘電体膜の形成を行なった。

コーテイング液［ｂｌを、実施例１と同様に、ｐｔ系電
極付きのシリコンウェーハにコーティングし、９００℃
で３０分、酸素雰囲気中て熱処理を行なった。この工程
を繰り返し、Ａ１７度のコティング、熱処理を行なって
第１の金属酸化物層を形成した。

次にコーテイング液［ｂｌを用い、熱処理温度を７００
℃として、２回のコーティングと熱処理を行い第２の金
属酸化物層を形成した。

このようにして得られた誘電体膜の膜厚は５４００λで
あった。得られた誘電体膜上に、実施例と同様にして上
部電極を形成し、薄膜コンデンサを製造した。

こうして得られた１３個の薄膜コンデンサの絶縁試験を
行なったところ、良好な絶縁性を示し、１５Ｖの直流電
圧を印加しても、１ＧΩ以上の絶縁抵抗を示した。

良好な絶縁性を示した薄膜コンデンサの誘電特性を、実
施例１と同様の方法で測定した。

結果を表１に示す。

表

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係る薄膜コンデンサの
好ましい一例を示す図である。 １１・・・基板 １３・・・誘電体膜 １２・・・下部電極 １８．１９・・・金属酸化物層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された下部電極もしくは電極基板と
   上部電極との間に、組成、結晶構造および結晶形態の少
   なくともいずれか一つが異なる複数の金属酸化物層が積
   層された誘電体膜が形成されていることを特徴とする薄
   膜コンデンサ。
2. （２）前記金属酸化物層の少なくとも１層が、チタンと
   バリウムの複合酸化物から成ることを特徴とする請求項
   第１項に記載の薄膜コンデンサ。
3. （３）基板上に形成された下部電極表面もしくは電極基
   板表面に、金属または金属化合物を含むコーティング層
   を形成するコーティング処理と、このコーティング層の
   熱処理とを交互に繰返して誘電体膜を形成するに際し、
   コーティング層の組成およびコーティング層の熱処理温
   度の少なくともいずれか一方を、隣接する他のコーティ
   ング層と相異ならしめることにより、誘電体膜を複数の
   金属酸化物層で構成することを特徴とする薄膜コンデン
   サの製造方法。