JPH05298920A - 高誘電体薄膜 - Google Patents
高誘電体薄膜Info
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- JPH05298920A JPH05298920A JP4104256A JP10425692A JPH05298920A JP H05298920 A JPH05298920 A JP H05298920A JP 4104256 A JP4104256 A JP 4104256A JP 10425692 A JP10425692 A JP 10425692A JP H05298920 A JPH05298920 A JP H05298920A
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- film
- dielectric thin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 常誘電性で、リーク電流が低く、高誘電率を
有する高誘電体薄膜を提供する。 【構成】 ＳｒＴｉＯ3、Ｂｉ2０3、ＴｉＯ2の三成分系
の組成物薄膜をその組成範囲がＳｒＴｉＯ3 ：４５〜９
０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０重量％、ＴｉＯ2：３〜
４０重量％となるように基板上に成膜する。
有する高誘電体薄膜を提供する。 【構成】 ＳｒＴｉＯ3、Ｂｉ2０3、ＴｉＯ2の三成分系
の組成物薄膜をその組成範囲がＳｒＴｉＯ3 ：４５〜９
０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０重量％、ＴｉＯ2：３〜
４０重量％となるように基板上に成膜する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、常誘電性で、リーク
電流が低く、高誘電率を有する高誘電体薄膜に関するも
のである。
電流が低く、高誘電率を有する高誘電体薄膜に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エレクトロニクス分野において
は、誘電体薄膜として、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｎ4等が使用さ
れているが、高集積化が進むにつれキャパシタ面積もま
すます小さくなっており、誘電体膜の薄膜化及び３次元
構造化が行われてきた。
は、誘電体薄膜として、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｎ4等が使用さ
れているが、高集積化が進むにつれキャパシタ面積もま
すます小さくなっており、誘電体膜の薄膜化及び３次元
構造化が行われてきた。
【０００３】一方、キャパシタの立体化により半導体の
配線構造は複雑化してきており、作製工程の増大に伴っ
て歩留まりの低下だけでなく信頼性の問題も生じてい
る。構造の簡素化を行うためには平面スタック型キャパ
シタセル構造が可能となる高誘電体薄膜が必要であり、
現在、高誘電率を有するペロブスカイト型酸化物での高
誘電体薄膜の開発が盛んに進められている。中でも、代
表的な強誘電体材料でああるＰＺＴ（PbO-ZrO2-TiO2 ）
は不揮発性メモリとしても有用であり、薄膜化に関して
は数多く検討されている。作製方法としては、ゾル−ゲ
ル法（日本セラミックス協会学術論文誌,98,754-58,1990）、
スパッタ法（Jpn.J.Appl.Phys.,26,550-53,1987）や Ｃ
ＶＤ法（Jpn.J.Appl.Phys.,29,718-22,1990）などの報
告がある。他の材料系としては、ＰＬＺＴ（PbO-LaO-ZrO
2-TiO2）、ＢａＴｉＯ3やＳｒＴｉＯ3に関する論文も報
告されている。
配線構造は複雑化してきており、作製工程の増大に伴っ
て歩留まりの低下だけでなく信頼性の問題も生じてい
る。構造の簡素化を行うためには平面スタック型キャパ
シタセル構造が可能となる高誘電体薄膜が必要であり、
現在、高誘電率を有するペロブスカイト型酸化物での高
誘電体薄膜の開発が盛んに進められている。中でも、代
表的な強誘電体材料でああるＰＺＴ（PbO-ZrO2-TiO2 ）
は不揮発性メモリとしても有用であり、薄膜化に関して
は数多く検討されている。作製方法としては、ゾル−ゲ
ル法（日本セラミックス協会学術論文誌,98,754-58,1990）、
スパッタ法（Jpn.J.Appl.Phys.,26,550-53,1987）や Ｃ
ＶＤ法（Jpn.J.Appl.Phys.,29,718-22,1990）などの報
告がある。他の材料系としては、ＰＬＺＴ（PbO-LaO-ZrO
2-TiO2）、ＢａＴｉＯ3やＳｒＴｉＯ3に関する論文も報
告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＺ
Ｔ、ＰＬＺＴやＢａＴｉＯ3 などの強誘電体は誘電率は
高いが、圧電性を有するため、分極反転時の電気歪およ
び残留歪によって膜疲労が発生し長期信頼性に問題があ
る。Ｐｂを含む強誘電体では、リーク電流が大きいとい
った問題や熱処理時にＰｂＯが蒸発しやすく組成制御が
難しいといった問題もある。また、ＳｒＴｉＯ3 は常誘
電体でありリーク電流も低いが、誘電率が３００以下と
あまり高くなく、高集積化に対しては不利であるといっ
た問題がある。
Ｔ、ＰＬＺＴやＢａＴｉＯ3 などの強誘電体は誘電率は
高いが、圧電性を有するため、分極反転時の電気歪およ
び残留歪によって膜疲労が発生し長期信頼性に問題があ
る。Ｐｂを含む強誘電体では、リーク電流が大きいとい
った問題や熱処理時にＰｂＯが蒸発しやすく組成制御が
難しいといった問題もある。また、ＳｒＴｉＯ3 は常誘
電体でありリーク電流も低いが、誘電率が３００以下と
あまり高くなく、高集積化に対しては不利であるといっ
た問題がある。
【０００５】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたものであり、常誘電性で、リーク電流が低
く、高誘電率を有する高誘電体薄膜を提供することを目
的とするものである。
になされたものであり、常誘電性で、リーク電流が低
く、高誘電率を有する高誘電体薄膜を提供することを目
的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の高誘電体薄膜
は、基板上に成膜してなるＳｒＴｉＯ3 −Ｂｉ2Ｏ3−Ｔ
ｉＯ2 の三成分系の組成物薄膜で、その組成範囲をＳｒ
ＴｉＯ3 ：４５〜９０ｗｔ％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０ｗｔ
％、ＴｉＯ2 ：３〜４０ｗｔ％としたものである。
は、基板上に成膜してなるＳｒＴｉＯ3 −Ｂｉ2Ｏ3−Ｔ
ｉＯ2 の三成分系の組成物薄膜で、その組成範囲をＳｒ
ＴｉＯ3 ：４５〜９０ｗｔ％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０ｗｔ
％、ＴｉＯ2 ：３〜４０ｗｔ％としたものである。
【０００７】
【作用】ＳｒＴｉＯ3、Ｂｉ2０3、ＴｉＯ2の三成分系の
組成物薄膜を上記組成範囲で形成することにより、高誘
電率で、リーク電流の低い常誘電性の高誘電体薄膜を容
易に得ることができる。また、この薄膜を用いると高い
容量密度を有する高集積回路を信頼性高く製造すること
ができる。
組成物薄膜を上記組成範囲で形成することにより、高誘
電率で、リーク電流の低い常誘電性の高誘電体薄膜を容
易に得ることができる。また、この薄膜を用いると高い
容量密度を有する高集積回路を信頼性高く製造すること
ができる。
【０００８】
【実施例】この発明の高誘電体薄膜は、基板上に成膜し
てなるＳｒＴｉＯ3 −Ｂｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2 の三成分系の
組成物薄膜で、その組成範囲を ＳｒＴｉＯ3 ： ４５〜９０ｗｔ％ Ｂｉ2Ｏ3 ： ５〜３０ｗｔ％ ＴｉＯ2 ： ３〜４０ｗｔ％ とするものである。
てなるＳｒＴｉＯ3 −Ｂｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2 の三成分系の
組成物薄膜で、その組成範囲を ＳｒＴｉＯ3 ： ４５〜９０ｗｔ％ Ｂｉ2Ｏ3 ： ５〜３０ｗｔ％ ＴｉＯ2 ： ３〜４０ｗｔ％ とするものである。
【０００９】上記組成範囲に限定した理由は下記の通り
である。ＳｒＴｉＯ3 が９０重量％以上あるいは４５重
量％以下では誘電率が５００以下となり高集積化には好
ましくない。Ｂｉ2Ｏ3が３０重量％以上では得られる薄
膜の膜質が悪く、５重量％以下では誘電率が小さくなり
好ましくない。ＴｉＯ2 が４０重量％以上では誘電率が
小さくなり、３重量％以下では膜質が悪くなり好ましく
ない。
である。ＳｒＴｉＯ3 が９０重量％以上あるいは４５重
量％以下では誘電率が５００以下となり高集積化には好
ましくない。Ｂｉ2Ｏ3が３０重量％以上では得られる薄
膜の膜質が悪く、５重量％以下では誘電率が小さくなり
好ましくない。ＴｉＯ2 が４０重量％以上では誘電率が
小さくなり、３重量％以下では膜質が悪くなり好ましく
ない。
【００１０】次に、この高誘電体薄膜の形成方法につい
て説明する。ゾル−ゲル法を形成方法とする場合には、
出発原料としてストロンチウム、ビスマス及びチタンの
アルコキシド、有機金属塩もしくは無機塩を用い、これ
らを所定比率で溶媒に混合し、その過水分解溶液を基板
上に塗布した後、焼成して成膜する。アルコキシドを用
いるときは、β−ジケトン基を有する化合物か、エタノ
ールアミン類を添加すると、安定なゾル溶液を得ること
ができる。焼成は、６００〜８００℃で行い、この時、
酸素雰囲気で行うとペロブスカイト型構造の酸素欠陥が
減少しリーク電流低減の効果がある。また、昇温速度を
速くすると、ペロブスカイト相が生成しやすくなり、誘
電率の向上が期待できる。
て説明する。ゾル−ゲル法を形成方法とする場合には、
出発原料としてストロンチウム、ビスマス及びチタンの
アルコキシド、有機金属塩もしくは無機塩を用い、これ
らを所定比率で溶媒に混合し、その過水分解溶液を基板
上に塗布した後、焼成して成膜する。アルコキシドを用
いるときは、β−ジケトン基を有する化合物か、エタノ
ールアミン類を添加すると、安定なゾル溶液を得ること
ができる。焼成は、６００〜８００℃で行い、この時、
酸素雰囲気で行うとペロブスカイト型構造の酸素欠陥が
減少しリーク電流低減の効果がある。また、昇温速度を
速くすると、ペロブスカイト相が生成しやすくなり、誘
電率の向上が期待できる。
【００１１】ＣＶＤ法を形成方法とする場合には、出発
原料としてストロンチウム、ビスマス及びチタンのアル
コキシドや有機金属化合物を用いる。例えばＳrではＳr
（ＤＰＭ）2,ＤＰＭ：ジピバロイルメタン、Ｓr（ＨＦ
Ａ）2，ＨＦＡ：ヘキサフルオロアセチルアセトン）、
ＢiではＢi（Ｃ6Ｈ5）3、ＴiではＴi（ＯＣＨ3）4、Ｔi
（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4、Ｔi（Ｏ-ｔ-Ｃ
4Ｈ9）4 がソース原料として用いられる。各原料をそれ
ぞれ蒸気圧が得られる温度に設定、加熱して気化させ、
その原料ガスをＡｒまたはＮ2 をキャリアガスとしてＣ
ＶＤチャンバーに導入する。このとき、酸化剤としてＯ
2 またはＯ2とＯ3の混合物を用いる。各原料の酸化を十
分進めるためには、キャリアーガスの流量に対して酸化
剤の流量を１．２〜３倍程度にする必要がある。
原料としてストロンチウム、ビスマス及びチタンのアル
コキシドや有機金属化合物を用いる。例えばＳrではＳr
（ＤＰＭ）2,ＤＰＭ：ジピバロイルメタン、Ｓr（ＨＦ
Ａ）2，ＨＦＡ：ヘキサフルオロアセチルアセトン）、
ＢiではＢi（Ｃ6Ｈ5）3、ＴiではＴi（ＯＣＨ3）4、Ｔi
（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4、Ｔi（Ｏ-ｔ-Ｃ
4Ｈ9）4 がソース原料として用いられる。各原料をそれ
ぞれ蒸気圧が得られる温度に設定、加熱して気化させ、
その原料ガスをＡｒまたはＮ2 をキャリアガスとしてＣ
ＶＤチャンバーに導入する。このとき、酸化剤としてＯ
2 またはＯ2とＯ3の混合物を用いる。各原料の酸化を十
分進めるためには、キャリアーガスの流量に対して酸化
剤の流量を１．２〜３倍程度にする必要がある。
【００１２】ＣＶＤ装置としては、基板だけを加熱する
コールドウォール型の装置を用いる。ホットウオール型
の装置を用いると、炉全体が熱いため各原料ガスの分解
速度が違ってくる。成膜は、基板温度６００〜８００℃
で行う。高誘電体薄膜の組成は、原料の温度、キャリア
ガスの流量、基板温度により変化する。
コールドウォール型の装置を用いる。ホットウオール型
の装置を用いると、炉全体が熱いため各原料ガスの分解
速度が違ってくる。成膜は、基板温度６００〜８００℃
で行う。高誘電体薄膜の組成は、原料の温度、キャリア
ガスの流量、基板温度により変化する。
【００１３】スパッタリング法を形成方法とする場合に
は、ターゲットとしてＳｒＴｉＯ3−Ｂｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2
の三成分系の組成を有するセラミックス、粉末、もし
くは、チタン酸ストロンチウム、酸化ビスマス、酸化チ
タンの三種の酸化物を用いる。スパッタガスは、Ａｒ＋
Ｏ2（Ａｒ：Ｏ2＝９：１〜１：１）の混合ガスを用い
る。基板温度は４００〜６００℃でペロブスカイト構造
単一相を得ることができる。
は、ターゲットとしてＳｒＴｉＯ3−Ｂｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2
の三成分系の組成を有するセラミックス、粉末、もし
くは、チタン酸ストロンチウム、酸化ビスマス、酸化チ
タンの三種の酸化物を用いる。スパッタガスは、Ａｒ＋
Ｏ2（Ａｒ：Ｏ2＝９：１〜１：１）の混合ガスを用い
る。基板温度は４００〜６００℃でペロブスカイト構造
単一相を得ることができる。
【００１４】以下、この発明の高誘電体薄膜の実施例を
具体的に説明する。この実施例においては、どの形成方
法を用いる場合においても、基板は、シリコン上に熱酸
化膜、その上に下部電極としてＰｔ膜を形成したものを
用いた。
具体的に説明する。この実施例においては、どの形成方
法を用いる場合においても、基板は、シリコン上に熱酸
化膜、その上に下部電極としてＰｔ膜を形成したものを
用いた。
【００１５】実施例１．乾燥窒素雰囲気中で、ストロン
チウムジイソプロポキシド；Ｓr（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）2
１．６２×１０-3モル、ビスマストリイソプロポキシ
ド；Ｂi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）3 ２．５６×１０-4モル、チ
タンテトライソプロポキシド；Ｔｉ（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4
２．１２×１０-3モルを２−プロパノール １５ｍｌ
中に溶かし、還流しながら１時間攪はんした。これに、
安定化剤としてアセチルアセトン２．５０×１０-3モル
を添加し、還流中１時間攪拌する。室温まで冷却した
後、２−プロパノール５ｍｌで希釈したＨ2Ｏ ２．５０
×１０-2モルをゆっくりと滴下して、さらに５時間以上
攪はんを行い、加水分解溶液を得た。この溶液をスピン
コーターにより基板上に塗布し、室温及び１５０℃で３
０分乾燥後、酸素雰囲気中６２０℃で３０分仮焼を行っ
た。膜厚を上げるため、この操作を数回繰り返した。そ
して、最後に酸素雰囲気中７００℃で１時間焼成し、約
２７００Å厚の高誘電体薄膜（ＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ
2Ｏ3：ＴｉＯ2＝７５：１５：１０(ｗｔ％)）が得られ
た。この膜に、Ｐｔ膜の上部電極を形成し、電気特性を
測定したところ、誘電率が６８４、リーク電流が ２.４
×１０-8という値を示した。この様に、高誘電率でリー
ク電流が低く、かつ機械的歪のない常誘電性高誘電体薄
膜が得られた。その結果、平面スタック型キャパシタセ
ル構造が可能となり、高密度化が図れるだけでなく、歩
留まり及び信頼性の向上が実現できる。
チウムジイソプロポキシド；Ｓr（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）2
１．６２×１０-3モル、ビスマストリイソプロポキシ
ド；Ｂi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）3 ２．５６×１０-4モル、チ
タンテトライソプロポキシド；Ｔｉ（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4
２．１２×１０-3モルを２−プロパノール １５ｍｌ
中に溶かし、還流しながら１時間攪はんした。これに、
安定化剤としてアセチルアセトン２．５０×１０-3モル
を添加し、還流中１時間攪拌する。室温まで冷却した
後、２−プロパノール５ｍｌで希釈したＨ2Ｏ ２．５０
×１０-2モルをゆっくりと滴下して、さらに５時間以上
攪はんを行い、加水分解溶液を得た。この溶液をスピン
コーターにより基板上に塗布し、室温及び１５０℃で３
０分乾燥後、酸素雰囲気中６２０℃で３０分仮焼を行っ
た。膜厚を上げるため、この操作を数回繰り返した。そ
して、最後に酸素雰囲気中７００℃で１時間焼成し、約
２７００Å厚の高誘電体薄膜（ＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ
2Ｏ3：ＴｉＯ2＝７５：１５：１０(ｗｔ％)）が得られ
た。この膜に、Ｐｔ膜の上部電極を形成し、電気特性を
測定したところ、誘電率が６８４、リーク電流が ２.４
×１０-8という値を示した。この様に、高誘電率でリー
ク電流が低く、かつ機械的歪のない常誘電性高誘電体薄
膜が得られた。その結果、平面スタック型キャパシタセ
ル構造が可能となり、高密度化が図れるだけでなく、歩
留まり及び信頼性の向上が実現できる。
【００１６】実施例２．実施例１と同様の条件で、安定
化剤としてトリエタノールアミン４．０×１０-3モルを
用いて溶液を作製し、成膜を行った。膜厚約２９５０Å
の膜が得られ、その電気特性は、誘電率が６２４、リー
ク電流が５.４×１０-8であった。
化剤としてトリエタノールアミン４．０×１０-3モルを
用いて溶液を作製し、成膜を行った。膜厚約２９５０Å
の膜が得られ、その電気特性は、誘電率が６２４、リー
ク電流が５.４×１０-8であった。
【００１７】比較例 実施例１と同様の操作で、Ｓr（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）2 ９．
４０×１０-4モル、Ｂi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）3 ２．３０×
１０-4モル、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4 ２．８３×１０-3
モルから膜厚約２８６０Åの高誘電体薄膜（ＳｒＴｉＯ
3：Ｂｉ2Ｏ3： ＴｉＯ2＝４０：２５：３５(ｗｔ％)）が
得られた。その電気特性は、誘電率が ３５１、リーク電
流が７．２×１０-7であった。
４０×１０-4モル、Ｂi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）3 ２．３０×
１０-4モル、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4 ２．８３×１０-3
モルから膜厚約２８６０Åの高誘電体薄膜（ＳｒＴｉＯ
3：Ｂｉ2Ｏ3： ＴｉＯ2＝４０：２５：３５(ｗｔ％)）が
得られた。その電気特性は、誘電率が ３５１、リーク電
流が７．２×１０-7であった。
【００１８】実施例３．ソースガス原料、Ｓｒ（ＤＰ
Ｍ）2、Ｂi（Ｃ6Ｈ5）3、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4をそれ
ぞれ、２４０℃、１３０℃、２５℃で加熱する。キャリ
アガスとしてＡｒを用い、ＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ2Ｏ3：Ｔ
ｉＯ2＝７５：１５：１０（ｗｔ％）の組成となるよう
に、それぞれの流量を、２００sccm、１０sccm、３０sc
cmに設定し、酸化剤としてＯ2 を４００sccm流す。この
条件で、基板温度を７５０℃に設定し、６０分間成膜を
行った結果、組成がＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ2Ｏ3：ＴｉＯ2＝
７５：１５：１０(ｗｔ％)、膜厚約１５００Åの膜が得
られたであった。この膜に、上部電極としてＰｔ膜を形
成し、電気特性を測定した結果、比誘電率６５０、リー
ク電流６.５×１０-8 A/cm2 at １.６５Ｖの値が得ら
れた。
Ｍ）2、Ｂi（Ｃ6Ｈ5）3、Ｔi（Ｏ-ｉ-Ｃ3Ｈ7）4をそれ
ぞれ、２４０℃、１３０℃、２５℃で加熱する。キャリ
アガスとしてＡｒを用い、ＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ2Ｏ3：Ｔ
ｉＯ2＝７５：１５：１０（ｗｔ％）の組成となるよう
に、それぞれの流量を、２００sccm、１０sccm、３０sc
cmに設定し、酸化剤としてＯ2 を４００sccm流す。この
条件で、基板温度を７５０℃に設定し、６０分間成膜を
行った結果、組成がＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ2Ｏ3：ＴｉＯ2＝
７５：１５：１０(ｗｔ％)、膜厚約１５００Åの膜が得
られたであった。この膜に、上部電極としてＰｔ膜を形
成し、電気特性を測定した結果、比誘電率６５０、リー
ク電流６.５×１０-8 A/cm2 at １.６５Ｖの値が得ら
れた。
【００１９】実施例４．実施例３と同様の条件で、酸化
剤をＯ2＋Ｏ3混合物(Ｏ3７％）を用いて、６５０℃で１
００分成膜した。その結果１３００Åの膜が得られ、そ
の誘電率は５８０、リーク電流は８×１０-8 A/cm2 at
１.６５Ｖであった。
剤をＯ2＋Ｏ3混合物(Ｏ3７％）を用いて、６５０℃で１
００分成膜した。その結果１３００Åの膜が得られ、そ
の誘電率は５８０、リーク電流は８×１０-8 A/cm2 at
１.６５Ｖであった。
【００２０】実施例５．ＳｒＴｉＯ3：Ｂｉ2Ｏ3：Ｔｉ
Ｏ2＝７５：１５：１０（ｗｔ％）の組成からなるター
ゲットを用い高周波マグネトロンスパッタ法で成膜を行
った。Ａｒ／Ｏ2の圧力比を９／１にした混合雰囲気中
２×１０-4Ｔｏｒｒの圧力で、基板温度５００℃の条件
で成膜した。得られた膜厚は、１９００Åの膜厚が得ら
れた。この膜に上部電極としてＰｔ膜を形成し、電気特
性を測定した結果、比誘電率５２０、リーク電流６.７
×１０-8 A/cm2 at １.６５Ｖであった。
Ｏ2＝７５：１５：１０（ｗｔ％）の組成からなるター
ゲットを用い高周波マグネトロンスパッタ法で成膜を行
った。Ａｒ／Ｏ2の圧力比を９／１にした混合雰囲気中
２×１０-4Ｔｏｒｒの圧力で、基板温度５００℃の条件
で成膜した。得られた膜厚は、１９００Åの膜厚が得ら
れた。この膜に上部電極としてＰｔ膜を形成し、電気特
性を測定した結果、比誘電率５２０、リーク電流６.７
×１０-8 A/cm2 at １.６５Ｖであった。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、ＳｒＴｉＯ3、Ｂｉ2
０3、ＴｉＯ2の三成分系の組成物薄膜をその組成範囲が
ＳｒＴｉＯ3 ：４５〜９０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０
重量％、ＴｉＯ2 ：３〜４０重量％となるように基板上
に成膜することにより、高誘電率で、リーク電流が低
く、かつ機械的歪みのない常誘電性の高誘電体薄膜が得
られる効果がある。その結果、平面スタック型キャパシ
タセル構造が可能となり、高密度化を図ることができる
だけでなく、歩留の向上と高信頼性を実現することがで
きる。
０3、ＴｉＯ2の三成分系の組成物薄膜をその組成範囲が
ＳｒＴｉＯ3 ：４５〜９０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：５〜３０
重量％、ＴｉＯ2 ：３〜４０重量％となるように基板上
に成膜することにより、高誘電率で、リーク電流が低
く、かつ機械的歪みのない常誘電性の高誘電体薄膜が得
られる効果がある。その結果、平面スタック型キャパシ
タセル構造が可能となり、高密度化を図ることができる
だけでなく、歩留の向上と高信頼性を実現することがで
きる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 4/06 １０２ 8019−5Ｅ Ｈ０１Ｌ 27/04 Ｃ 8427−4Ｍ 27/108
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に成膜してなるＳｒＴｉＯ3、Ｂ
ｉ2０3、ＴｉＯ2の三成分系の組成物薄膜で、その組成
範囲がＳｒＴｉＯ3 ：４５〜９０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：５
〜３０重量％、ＴｉＯ2 ：３〜４０重量％であることを
特徴とする高誘電体薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4104256A JPH05298920A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高誘電体薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4104256A JPH05298920A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高誘電体薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05298920A true JPH05298920A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14375854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4104256A Pending JPH05298920A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高誘電体薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05298920A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597769A (en) * | 1994-04-20 | 1997-01-28 | Korea Institute Of Science And Technology | Dielectric ceramic composition for boundary layer condensers and a method for preparing the same |
| US5811153A (en) * | 1996-04-19 | 1998-09-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based dielectric thin films, and dielectric thin films and memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| US5840615A (en) * | 1993-04-16 | 1998-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming a ferroelectric material film by the sol-gel method, along with a process for a production of a capacitor and its raw material solution |
| US5972096A (en) * | 1997-01-18 | 1999-10-26 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films |
| US6197102B1 (en) | 1997-01-18 | 2001-03-06 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films, and ferroelectric thin films, ferroelectric capacitors and ferroelectric memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| JP2007161557A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Tdk Corp | 薄膜誘電体及び薄膜コンデンサ素子 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP4104256A patent/JPH05298920A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5840615A (en) * | 1993-04-16 | 1998-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming a ferroelectric material film by the sol-gel method, along with a process for a production of a capacitor and its raw material solution |
| US5597769A (en) * | 1994-04-20 | 1997-01-28 | Korea Institute Of Science And Technology | Dielectric ceramic composition for boundary layer condensers and a method for preparing the same |
| US5811153A (en) * | 1996-04-19 | 1998-09-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based dielectric thin films, and dielectric thin films and memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| US5972096A (en) * | 1997-01-18 | 1999-10-26 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films |
| US6120912A (en) * | 1997-01-18 | 2000-09-19 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films, and ferroelectric thin films, ferroelectric capacitors and ferroelectric memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| US6197102B1 (en) | 1997-01-18 | 2001-03-06 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films, and ferroelectric thin films, ferroelectric capacitors and ferroelectric memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| US6303231B1 (en) | 1997-01-18 | 2001-10-16 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films, and ferroelectric memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| US6528172B2 (en) | 1997-01-18 | 2003-03-04 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Coating solutions for use in forming bismuth-based ferroelectric thin films, and ferroelectric thin films, ferroelectric capacitors and ferroelectric memories formed with said coating solutions, as well as processes for production thereof |
| JP2007161557A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Tdk Corp | 薄膜誘電体及び薄膜コンデンサ素子 |
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