JPH06333772A - 薄膜コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
薄膜コンデンサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH06333772A JPH06333772A JP6050393A JP5039394A JPH06333772A JP H06333772 A JPH06333772 A JP H06333772A JP 6050393 A JP6050393 A JP 6050393A JP 5039394 A JP5039394 A JP 5039394A JP H06333772 A JPH06333772 A JP H06333772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film
- oriented
- layer
- oxide thin
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】誘電体薄膜層が (100)面に配向したペロブスカ
イト型誘電体薄膜層４であり、それより下のいずれかの
部分に (100)に配向されたNaCl型酸化物薄膜層３または
(100) に配向されたスピネル型酸化物薄膜層を形成する
ことにより、成膜初期から高い配向性を示す薄膜コンデ
ンサを安価に得ることができ、小型化・大容量化を可能
とする薄膜コンデンサを提供する。 【構成】Ｓｉ基板１上に金属電極としての白金膜２を設
け、その上に(100) 面に配向したNaCl型酸化物薄膜とし
てのNiO 膜３を設け、その上に (100)面に配向したペロ
ブスカイト型誘電体薄膜としてのBa0.7Sr0.3TiO3膜４を
設け、さらに金属電極としての白金膜５を設ける。下地
膜であるNaCl型酸化物薄膜やスピネル型酸化物薄膜の成
膜方法としてプラズマCVD を用いることにより、下地基
板の種類にかかわらず (100)配向膜が得られ、低コスト
化ができる。
イト型誘電体薄膜層４であり、それより下のいずれかの
部分に (100)に配向されたNaCl型酸化物薄膜層３または
(100) に配向されたスピネル型酸化物薄膜層を形成する
ことにより、成膜初期から高い配向性を示す薄膜コンデ
ンサを安価に得ることができ、小型化・大容量化を可能
とする薄膜コンデンサを提供する。 【構成】Ｓｉ基板１上に金属電極としての白金膜２を設
け、その上に(100) 面に配向したNaCl型酸化物薄膜とし
てのNiO 膜３を設け、その上に (100)面に配向したペロ
ブスカイト型誘電体薄膜としてのBa0.7Sr0.3TiO3膜４を
設け、さらに金属電極としての白金膜５を設ける。下地
膜であるNaCl型酸化物薄膜やスピネル型酸化物薄膜の成
膜方法としてプラズマCVD を用いることにより、下地基
板の種類にかかわらず (100)配向膜が得られ、低コスト
化ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペロブスカイト型結晶
層を有する小形化薄膜コンデンサおよびその製造方法に
関する。
層を有する小形化薄膜コンデンサおよびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ペロブスカイト型結晶構造を有するチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）系セラミックスは、高い
抵抗率と優れた誘電特性を有するため、コンデンサ材料
を中心として幅広く利用されている。一方、チタン酸ス
トロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）は、約１１０Ｋ以上の温
度においては立方晶であり、常誘電体である。チタン酸
ストロンチウムをベースにしたセラミックスは、チタン
酸バリウム系に比べて誘電率は低いが、温度特性が良く
誘電損失も少ないといった特長を有する。また、バリウ
ムや鉛などの添加剤を加えてキュリー点をシフトさせる
ことにより、常温において常誘電性で高誘電率のセラミ
ックスが得られ、高周波・高電圧用コンデンサとして幅
広く利用されている。また、代表的な緩和型強誘電体の
一つであるＰｂ（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 とチタン酸
鉛の複合材料であるＰｂ｛（Ｍｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy ｝Ｏ3 の複合ペロブスカイト構造化合物は、チタ
ン酸バリウム系誘電体に比べて、大きな比誘電率と良好
な直流バイアス特性を有するため、小型大容量積層コン
デンサ等に応用されている。
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）系セラミックスは、高い
抵抗率と優れた誘電特性を有するため、コンデンサ材料
を中心として幅広く利用されている。一方、チタン酸ス
トロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）は、約１１０Ｋ以上の温
度においては立方晶であり、常誘電体である。チタン酸
ストロンチウムをベースにしたセラミックスは、チタン
酸バリウム系に比べて誘電率は低いが、温度特性が良く
誘電損失も少ないといった特長を有する。また、バリウ
ムや鉛などの添加剤を加えてキュリー点をシフトさせる
ことにより、常温において常誘電性で高誘電率のセラミ
ックスが得られ、高周波・高電圧用コンデンサとして幅
広く利用されている。また、代表的な緩和型強誘電体の
一つであるＰｂ（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 とチタン酸
鉛の複合材料であるＰｂ｛（Ｍｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy ｝Ｏ3 の複合ペロブスカイト構造化合物は、チタ
ン酸バリウム系誘電体に比べて、大きな比誘電率と良好
な直流バイアス特性を有するため、小型大容量積層コン
デンサ等に応用されている。
【０００３】近年、電子部品の小型軽量化や半導体デバ
イスの高集積化の動きが強まる中で、チタン酸バリウム
系誘電体材料、チタン酸ストロンチウム系誘電体材料、
Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 系誘電
体材料などといった誘電率の大きなペロブスカイト型結
晶構造の酸化物材料を薄膜化することにより小型大容量
のコンデンサを作製することが可能となることから、様
々な方法により薄膜化の研究が盛んに行われている。
イスの高集積化の動きが強まる中で、チタン酸バリウム
系誘電体材料、チタン酸ストロンチウム系誘電体材料、
Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 系誘電
体材料などといった誘電率の大きなペロブスカイト型結
晶構造の酸化物材料を薄膜化することにより小型大容量
のコンデンサを作製することが可能となることから、様
々な方法により薄膜化の研究が盛んに行われている。
【０００４】上記誘電体薄膜の成膜方法としては、従来
よりスパッタ法が用いられてきた（例えば、K.Iijima e
t al.,J.Appl.phys.,vol.60,No.1,pp361-367(1986)）。
しかし、成膜速度が遅い（＜１０nm/min）、ＭｇＯなど
の高価な単結晶基板を必要とする、組成制御が困難であ
るなどの問題がある。最近盛んに研究されているゾル・
ゲル法は、組成制御が容易であり、多成分系薄膜の成膜
方法としては適しているが、膜質や段差被覆性などに問
題があり、工業生産技術としては不適である。ＣＶＤ法
は、組成制御が容易である、大面積基板上に成膜でき
る、段差被覆性がよいなどの利点をもっており、ペロブ
スカイト型誘電体薄膜の成膜方法としては優れた方法で
ある（例えば、M.Okada et al.,Jpn.J.Appl.phys.,vol.
28,No.6,pp1030-1034(1989) ）。また、スパッタ法に比
べると一桁近い高速成膜が可能である。しかし、ＣＶＤ
法による上記誘電体薄膜の成膜速度は約３μｍ／ｈ程度
であり、例えば厚み２μｍの誘電体層［例えば、ＢａＴ
ｉＯ3 ］の成膜に約４０分も必要である（例えば、B.S.
Kwak et al.,J.Appl.phys.,vol.69,No.2,pp767-772(199
1)）。従って安価な薄膜コンデンサを作製するために
は、さらに高速成膜する必要がある。また、スパッタ法
やＣＶＤ法などいずれの成膜方法においても、電極とし
ての金属基板や金属薄膜上に直接誘電体薄膜を形成する
場合、膜成長初期に結晶性の優れない層（初期層）が存
在する。コンデンサの誘電体層を薄膜化すなわち薄くす
ることにより容量を大きくする際に、初期層の存在によ
り電気特性が低下する。
よりスパッタ法が用いられてきた（例えば、K.Iijima e
t al.,J.Appl.phys.,vol.60,No.1,pp361-367(1986)）。
しかし、成膜速度が遅い（＜１０nm/min）、ＭｇＯなど
の高価な単結晶基板を必要とする、組成制御が困難であ
るなどの問題がある。最近盛んに研究されているゾル・
ゲル法は、組成制御が容易であり、多成分系薄膜の成膜
方法としては適しているが、膜質や段差被覆性などに問
題があり、工業生産技術としては不適である。ＣＶＤ法
は、組成制御が容易である、大面積基板上に成膜でき
る、段差被覆性がよいなどの利点をもっており、ペロブ
スカイト型誘電体薄膜の成膜方法としては優れた方法で
ある（例えば、M.Okada et al.,Jpn.J.Appl.phys.,vol.
28,No.6,pp1030-1034(1989) ）。また、スパッタ法に比
べると一桁近い高速成膜が可能である。しかし、ＣＶＤ
法による上記誘電体薄膜の成膜速度は約３μｍ／ｈ程度
であり、例えば厚み２μｍの誘電体層［例えば、ＢａＴ
ｉＯ3 ］の成膜に約４０分も必要である（例えば、B.S.
Kwak et al.,J.Appl.phys.,vol.69,No.2,pp767-772(199
1)）。従って安価な薄膜コンデンサを作製するために
は、さらに高速成膜する必要がある。また、スパッタ法
やＣＶＤ法などいずれの成膜方法においても、電極とし
ての金属基板や金属薄膜上に直接誘電体薄膜を形成する
場合、膜成長初期に結晶性の優れない層（初期層）が存
在する。コンデンサの誘電体層を薄膜化すなわち薄くす
ることにより容量を大きくする際に、初期層の存在によ
り電気特性が低下する。
【０００５】一方、プラズマＣＶＤ法はプラズマの活性
さとＣＶＤ反応を利用した成膜方法であり、活性なプラ
ズマによる出発原料の分解・励起を行うことで、上記Ｃ
ＶＤ法と比較して、低温での成膜や高速成膜を可能とす
る（例えば、 E.Fujii et al.,Jpn.J.Appl.phys.,vol.3
2,No.10B,pp1527-1529(1993)，および、A.Tomozawa et
al.,Journal of Magnetic Society of Japan,vol.17,N
o.2,pp319-322(1993)）。
さとＣＶＤ反応を利用した成膜方法であり、活性なプラ
ズマによる出発原料の分解・励起を行うことで、上記Ｃ
ＶＤ法と比較して、低温での成膜や高速成膜を可能とす
る（例えば、 E.Fujii et al.,Jpn.J.Appl.phys.,vol.3
2,No.10B,pp1527-1529(1993)，および、A.Tomozawa et
al.,Journal of Magnetic Society of Japan,vol.17,N
o.2,pp319-322(1993)）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のプ
ラズマＣＶＤ法は上記誘電体薄膜を成膜した場合におい
ても、スパッタ法やＣＶＤ法の場合と同様に、膜成長初
期に結晶性の優れない初期層が存在する。このため、前
記ペロブスカイト型結晶構造の酸化物薄膜は、（１０
０）面に切り出したＮａＣｌや（００１）面に切り出し
たＬａＡｌＯ3 等の単結晶基板上にエピタキシャル成長
させることが必要になり、高価なものになるという問題
があった。
ラズマＣＶＤ法は上記誘電体薄膜を成膜した場合におい
ても、スパッタ法やＣＶＤ法の場合と同様に、膜成長初
期に結晶性の優れない初期層が存在する。このため、前
記ペロブスカイト型結晶構造の酸化物薄膜は、（１０
０）面に切り出したＮａＣｌや（００１）面に切り出し
たＬａＡｌＯ3 等の単結晶基板上にエピタキシャル成長
させることが必要になり、高価なものになるという問題
があった。
【０００７】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、成膜初期から高い結晶性と配向性を示す薄膜コンデ
ンサを安価に得ること、及び小型化・大容量化を可能と
する薄膜コンデンサ及びその製造方法を提供することを
目的とする。
め、成膜初期から高い結晶性と配向性を示す薄膜コンデ
ンサを安価に得ること、及び小型化・大容量化を可能と
する薄膜コンデンサ及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の薄膜コンデンサは、電極としての金属基板ま
たは非電極基板上に直接または間接的に下部電極が形成
され、その上に直接または間接的に誘電体薄膜層が形成
され、その上に直接または間接的に上部電極が形成され
ている薄膜コンデンサであって、前記誘電体薄膜層が、
（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層
であり、かつ前記誘電体薄膜層より下のいずれかの部分
に、（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及
び（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄膜層から
選ばれる少なくとも一つの層を有することを特徴とす
る。
に本発明の薄膜コンデンサは、電極としての金属基板ま
たは非電極基板上に直接または間接的に下部電極が形成
され、その上に直接または間接的に誘電体薄膜層が形成
され、その上に直接または間接的に上部電極が形成され
ている薄膜コンデンサであって、前記誘電体薄膜層が、
（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層
であり、かつ前記誘電体薄膜層より下のいずれかの部分
に、（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及
び（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄膜層から
選ばれる少なくとも一つの層を有することを特徴とす
る。
【０００９】前記構成においては、下部電極とペロブス
カイト型誘電体薄膜層との間に、（１００）に配向され
たＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向された
スピネル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの
層を有することが好ましい。
カイト型誘電体薄膜層との間に、（１００）に配向され
たＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向された
スピネル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの
層を有することが好ましい。
【００１０】また前記構成においては、ペロブスカイト
型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx）ＴｉＯ3 （０≦ｘ
≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔ
ｉy｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが好ましい。
型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx）ＴｉＯ3 （０≦ｘ
≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔ
ｉy｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが好ましい。
【００１１】また前記構成においては、ＮａＣｌ型酸化
物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物薄膜
及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一つで
あることが好ましい。
物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物薄膜
及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一つで
あることが好ましい。
【００１２】また前記構成においては、スピネル型酸化
物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ばれる
少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜である
ことが好ましい。
物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ばれる
少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜である
ことが好ましい。
【００１３】また前記構成においては、非電極基板上に
直接下部電極が形成され、その上に（１００）に配向さ
れたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、その上に（１０
０）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成
され、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
直接下部電極が形成され、その上に（１００）に配向さ
れたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、その上に（１０
０）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成
され、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
【００１４】また前記構成においては、非電極基板上に
直接下部電極が形成され、その上に（１００）に配向さ
れたスピネル型配向物薄膜層が形成され、その上に（１
００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、
その上に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電
体薄膜層が形成され、その上に上部電極が形成されてい
ることが好ましい。
直接下部電極が形成され、その上に（１００）に配向さ
れたスピネル型配向物薄膜層が形成され、その上に（１
００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、
その上に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電
体薄膜層が形成され、その上に上部電極が形成されてい
ることが好ましい。
【００１５】また前記構成においては、非電極基板上に
（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成さ
れ、その上に下部電極が形成され、その上に（１００）
面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成さ
れ、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成さ
れ、その上に下部電極が形成され、その上に（１００）
面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成さ
れ、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
【００１６】また前記構成においては、非電極基板上に
（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄膜が形成さ
れ、その上に下部電極が形成され、その上に（１００）
面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成さ
れ、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄膜が形成さ
れ、その上に下部電極が形成され、その上に（１００）
面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成さ
れ、その上に上部電極が形成されていることが好まし
い。
【００１７】次に本発明の薄膜コンデンサの製造方法
は、電極としての金属基板または非電極基板上に直接ま
たは間接的に下部電極が形成され、その上に直接または
間接的に誘電体薄膜層が形成され、その上に直接または
間接的に上部電極が形成されており、前記両電極がスパ
ッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法及びプラズマＣＶ
Ｄ法から選ばれる少なくとも一つの方法を用いて形成さ
れている薄膜コンデンサの製造方法であって、前記下部
電極の下面または上面にプラズマＣＶＤ法を用いて（１
００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１０
０）に配向されたスピネル型配向物薄膜層から選ばれる
少なくとも一つの層を形成し、前記上部電極より下層に
プラズマＣＶＤ法を用いて（１００）面に配向したペロ
ブスカイト型誘電体薄膜層を形成することを特徴とす
る。
は、電極としての金属基板または非電極基板上に直接ま
たは間接的に下部電極が形成され、その上に直接または
間接的に誘電体薄膜層が形成され、その上に直接または
間接的に上部電極が形成されており、前記両電極がスパ
ッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法及びプラズマＣＶ
Ｄ法から選ばれる少なくとも一つの方法を用いて形成さ
れている薄膜コンデンサの製造方法であって、前記下部
電極の下面または上面にプラズマＣＶＤ法を用いて（１
００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１０
０）に配向されたスピネル型配向物薄膜層から選ばれる
少なくとも一つの層を形成し、前記上部電極より下層に
プラズマＣＶＤ法を用いて（１００）面に配向したペロ
ブスカイト型誘電体薄膜層を形成することを特徴とす
る。
【００１８】前記構成においては、下部電極の上に、プ
ラズマＣＶＤ法を用いて（１００）に配向されたＮａＣ
ｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネル
型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を形成
し、その上にペロブスカイト型誘電体薄膜層を形成する
ことが好ましい。
ラズマＣＶＤ法を用いて（１００）に配向されたＮａＣ
ｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネル
型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を形成
し、その上にペロブスカイト型誘電体薄膜層を形成する
ことが好ましい。
【００１９】また前記構成においては、ペロブスカイト
型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx）ＴｉＯ3 （０≦ｘ
≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔ
ｉy｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが好ましい。
型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx）ＴｉＯ3 （０≦ｘ
≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔ
ｉy｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが好ましい。
【００２０】また前記構成においては、ＮａＣｌ型酸化
物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物薄膜
及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一つで
あることが好ましい。
物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物薄膜
及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一つで
あることが好ましい。
【００２１】また前記構成においては、スピネル型酸化
物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ばれる
少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜である
ことが好ましい。
物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ばれる
少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜である
ことが好ましい。
【００２２】
【作用】前記した本発明の構成によれば、電極としての
金属基板または非電極基板上に直接または間接的に下部
電極が形成され、その上に直接または間接的に誘電体薄
膜層が形成され、その上に直接または間接的に上部電極
が形成されている薄膜コンデンサであって、前記誘電体
薄膜層が、（１００）面に配向したペロブスカイト型誘
電体薄膜層であり、かつ前記誘電体薄膜層より下のいず
れかの部分に、（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化
物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネル型酸化物
薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を有することに
より、成膜初期から高い結晶性と配向性を示す薄膜コン
デンサを安価に得ることができ、小型化・大容量化を可
能とする薄膜コンデンサを実現できる。すなわち、誘電
体薄膜層の膜形成初期に存在していた初期層による特性
の低下を少なくするかなくすことが可能となる。これ
は、（１００）に優先配向したＮａＣｌ型酸化物下地膜
またはスピネル型酸化物下地膜またはこれらの酸化物薄
膜上に形成した（１００）に配向した白金下地膜の結晶
配列の影響を受け、膜形成初期から結晶性の良好な誘電
体薄膜が形成可能となることによる。また、下地膜であ
るＮａＣｌ型酸化物薄膜やスピネル型酸化物薄膜の成膜
方法としてプラズマＣＶＤを用いることにより、下地基
板の種類にかかわらず（１００）配向膜が得られる。す
なわち、高価な単結晶基板を用いる必要がなくなる。さ
らに、誘電体薄膜の成膜方法としてプラズマＣＶＤを用
いることにより、高速で広い面積の成膜が可能となるこ
とから、スパッタ法やＣＶＤ法など従来の成膜方法を用
いた場合と比較して製造にかかる時間を大幅に短縮で
き、低コスト化が可能となる。
金属基板または非電極基板上に直接または間接的に下部
電極が形成され、その上に直接または間接的に誘電体薄
膜層が形成され、その上に直接または間接的に上部電極
が形成されている薄膜コンデンサであって、前記誘電体
薄膜層が、（１００）面に配向したペロブスカイト型誘
電体薄膜層であり、かつ前記誘電体薄膜層より下のいず
れかの部分に、（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化
物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネル型酸化物
薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を有することに
より、成膜初期から高い結晶性と配向性を示す薄膜コン
デンサを安価に得ることができ、小型化・大容量化を可
能とする薄膜コンデンサを実現できる。すなわち、誘電
体薄膜層の膜形成初期に存在していた初期層による特性
の低下を少なくするかなくすことが可能となる。これ
は、（１００）に優先配向したＮａＣｌ型酸化物下地膜
またはスピネル型酸化物下地膜またはこれらの酸化物薄
膜上に形成した（１００）に配向した白金下地膜の結晶
配列の影響を受け、膜形成初期から結晶性の良好な誘電
体薄膜が形成可能となることによる。また、下地膜であ
るＮａＣｌ型酸化物薄膜やスピネル型酸化物薄膜の成膜
方法としてプラズマＣＶＤを用いることにより、下地基
板の種類にかかわらず（１００）配向膜が得られる。す
なわち、高価な単結晶基板を用いる必要がなくなる。さ
らに、誘電体薄膜の成膜方法としてプラズマＣＶＤを用
いることにより、高速で広い面積の成膜が可能となるこ
とから、スパッタ法やＣＶＤ法など従来の成膜方法を用
いた場合と比較して製造にかかる時間を大幅に短縮で
き、低コスト化が可能となる。
【００２３】前記において、ペロブスカイト型誘電体薄
膜層は、０．１〜３μｍの厚さが好ましく、ＮａＣｌ型
酸化物薄膜層及びスピネル型酸化物薄膜層は、２０ｎｍ
〜３μｍの厚さが好ましい。
膜層は、０．１〜３μｍの厚さが好ましく、ＮａＣｌ型
酸化物薄膜層及びスピネル型酸化物薄膜層は、２０ｎｍ
〜３μｍの厚さが好ましい。
【００２４】前記において好ましい一例として、下部電
極とペロブスカイト型誘電体薄膜層との間に、（１０
０）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１０
０）に配向されたスピネル型酸化物薄膜層から選ばれる
少なくとも一つの層を存在させることができる。
極とペロブスカイト型誘電体薄膜層との間に、（１０
０）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１０
０）に配向されたスピネル型酸化物薄膜層から選ばれる
少なくとも一つの層を存在させることができる。
【００２５】また前記において好ましい一例として、ペ
ロブスカイト型誘電体薄膜として、（Ｂａ1-x Ｓｒx ）
ＴｉＯ3 （０≦ｘ≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，
Ｎｂ 2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）を使用
できる。
ロブスカイト型誘電体薄膜として、（Ｂａ1-x Ｓｒx ）
ＴｉＯ3 （０≦ｘ≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，
Ｎｂ 2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）を使用
できる。
【００２６】また前記において好ましい一例として、Ｎ
ａＣｌ型酸化物薄膜として、マグネシウム酸化物薄膜、
コバルト酸化物薄膜及びニッケル酸化物薄膜から選ばれ
る少なくとも一つを使用できる。
ａＣｌ型酸化物薄膜として、マグネシウム酸化物薄膜、
コバルト酸化物薄膜及びニッケル酸化物薄膜から選ばれ
る少なくとも一つを使用できる。
【００２７】また前記において好ましい一例として、ス
ピネル型酸化物薄膜として、鉄、コバルト及びアルミニ
ウムから選ばれる少なくとも一つの成分を主成分とする
酸化物薄膜を使用できる。
ピネル型酸化物薄膜として、鉄、コバルト及びアルミニ
ウムから選ばれる少なくとも一つの成分を主成分とする
酸化物薄膜を使用できる。
【００２８】また前記において好ましい一例として、非
電極基板上に直接下部電極が形成され、その上に（１０
０）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、そ
の上に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体
薄膜層が形成され、その上に上部電極が形成されている
構造を採用できる。
電極基板上に直接下部電極が形成され、その上に（１０
０）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、そ
の上に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体
薄膜層が形成され、その上に上部電極が形成されている
構造を採用できる。
【００２９】また前記において好ましい一例として、非
電極基板上に直接下部電極が形成され、その上に（１０
０）に配向されたスピネル型配向物薄膜層が形成され、
その上に（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜
が形成され、その上に（１００）面に配向したペロブス
カイト型誘電体薄膜層が形成され、その上に上部電極が
形成されている構造を採用できる。
電極基板上に直接下部電極が形成され、その上に（１０
０）に配向されたスピネル型配向物薄膜層が形成され、
その上に（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜
が形成され、その上に（１００）面に配向したペロブス
カイト型誘電体薄膜層が形成され、その上に上部電極が
形成されている構造を採用できる。
【００３０】また前記において好ましい一例として、非
電極基板上に（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物
薄膜が形成され、その上に下部電極が形成され、その上
に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜
層が形成され、その上に上部電極が形成されている構造
を採用できる。
電極基板上に（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物
薄膜が形成され、その上に下部電極が形成され、その上
に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜
層が形成され、その上に上部電極が形成されている構造
を採用できる。
【００３１】また前記において好ましい一例として、非
電極基板上に（１００）に配向されたスピネル型酸化物
薄膜が形成され、その上に下部電極が形成され、その上
に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜
層が形成され、その上に上部電極が形成されている構造
を採用できる。
電極基板上に（１００）に配向されたスピネル型酸化物
薄膜が形成され、その上に下部電極が形成され、その上
に（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜
層が形成され、その上に上部電極が形成されている構造
を採用できる。
【００３２】次に本発明の薄膜コンデンサの製造方法の
構成によれば、前記薄膜コンデンサを効率良く合理的に
製造できる。前記において一例として、下部電極の上
に、プラズマＣＶＤ法を用いて（１００）に配向された
ＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたス
ピネル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層
を形成し、その上にペロブスカイト型誘電体薄膜層を形
成できる。
構成によれば、前記薄膜コンデンサを効率良く合理的に
製造できる。前記において一例として、下部電極の上
に、プラズマＣＶＤ法を用いて（１００）に配向された
ＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたス
ピネル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層
を形成し、その上にペロブスカイト型誘電体薄膜層を形
成できる。
【００３３】また前記において一例として、ペロブスカ
イト型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ3 （０
≦ｘ≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）
1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが、成
膜初期からの高い配向性を得るために好ましい。
イト型誘電体薄膜が、（Ｂａ1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ3 （０
≦ｘ≦１．０）またはＰｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）
1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦１．０）であることが、成
膜初期からの高い配向性を得るために好ましい。
【００３４】また前記において一例として、ＮａＣｌ型
酸化物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物
薄膜及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一
つであると、成膜初期からの高い配向性を得るために好
ましい。
酸化物薄膜がマグネシウム酸化物薄膜、コバルト酸化物
薄膜及びニッケル酸化物薄膜から選ばれる少なくとも一
つであると、成膜初期からの高い配向性を得るために好
ましい。
【００３５】また前記において一例として、スピネル型
酸化物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ば
れる少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜で
あると、成膜初期からの高い配向性を得るために好まし
い。
酸化物薄膜が、鉄、コバルト及びアルミニウムから選ば
れる少なくとも一つの成分を主成分とする酸化物薄膜で
あると、成膜初期からの高い配向性を得るために好まし
い。
【００３６】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。 （実施例１）図１において、Ｓｉ基板１上に、金属電極
としての白金膜２を設け、この白金膜２上に、（１０
０）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜としてのＮｉＯ
膜３を設け、このＮｉＯ膜３上に（１００）面に配向し
たペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.7 Ｓｒ
0.3 ＴｉＯ3 膜４を設け、さらに金属電極としての白金
膜５を設けている。
説明する。 （実施例１）図１において、Ｓｉ基板１上に、金属電極
としての白金膜２を設け、この白金膜２上に、（１０
０）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜としてのＮｉＯ
膜３を設け、このＮｉＯ膜３上に（１００）面に配向し
たペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.7 Ｓｒ
0.3 ＴｉＯ3 膜４を設け、さらに金属電極としての白金
膜５を設けている。
【００３７】図２において、反応チャンバー６内には、
基板回転機構１２のついた基板加熱ヒータ内臓の電極７
と、高周波電源(13.56MHz)９が接続された電極８が対向
して設けられ、電極７は設置されその下方には金属電極
として白金膜２を形成したＳｉウエハー１などの下地基
板１０が設置されている。また、反応チャンバー６の側
面には反応チャンバー６を低圧に保つための排気系１１
が設けられている。
基板回転機構１２のついた基板加熱ヒータ内臓の電極７
と、高周波電源(13.56MHz)９が接続された電極８が対向
して設けられ、電極７は設置されその下方には金属電極
として白金膜２を形成したＳｉウエハー１などの下地基
板１０が設置されている。また、反応チャンバー６の側
面には反応チャンバー６を低圧に保つための排気系１１
が設けられている。
【００３８】一方、原料の入った気化器１３，１４，１
５，１６，１７，１８は、バルブ１９，２０，２１，２
２，２３，２４を介してキャリアガスのアルゴンボンベ
３１に接続されており、バルブ２５、２６、２７、２
８、２９、３０の開閉により原料ガスとキャリアガスの
反応チャンバー６内への導入が制御される。また、酸素
ボンベは３２は、下地基板１０（白金膜を形成したＳｉ
基板）と電極８の間に開口するパイプに接続されてい
る。
５，１６，１７，１８は、バルブ１９，２０，２１，２
２，２３，２４を介してキャリアガスのアルゴンボンベ
３１に接続されており、バルブ２５、２６、２７、２
８、２９、３０の開閉により原料ガスとキャリアガスの
反応チャンバー６内への導入が制御される。また、酸素
ボンベは３２は、下地基板１０（白金膜を形成したＳｉ
基板）と電極８の間に開口するパイプに接続されてい
る。
【００３９】ここで、実施例１における薄膜コンデンサ
の製造方法について説明する。まず、Ｓｉ基板上にｒｆ
マグネトロンスパッタ装置によりＰｔ膜を１００ｎｍ形
成する。スパッタ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基板
温度６００℃、ガス圧１．４Ｐａ、スパッタ時間１４分
である。次に、このＰｔ膜を形成したＳｉ基板（Ｐｔ膜
／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の基
板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加熱
した後、ＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘
電体薄膜を作製する。以下に、プラズマＣＶＤによるＮ
ａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄膜の
作製について詳細に説明する。出発原料として、β−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、バリウム
ジピバロイルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11
Ｈ19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔ
ｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。図２のプラズマＣＶＤ
装置における気化器１７に脱水処理を行ったニッケルア
セチルアセトナート、気化器１３にバリウムジピバロイ
ルメタン、気化器１４にストロンチウムジピバロイルメ
タン、気化器１５にテトライソプロポキシチタンを入
れ、それぞれ１６０℃、２３５℃、２４０℃、４０℃に
加熱し保持しておく。バルブ２３、２９を開きアルゴン
キャリア（流量２０SCCM）とともにニッケルアセチルア
セトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素（流量１０SC
CM）を排気系１１により減圧された反応チャンバー６内
に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ／cm2 ）さ
せ、１分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、６００℃に
加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上にＮｉＯ膜
を２０ｎｍ成膜し、バルブ２３，２９を閉じた。
の製造方法について説明する。まず、Ｓｉ基板上にｒｆ
マグネトロンスパッタ装置によりＰｔ膜を１００ｎｍ形
成する。スパッタ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基板
温度６００℃、ガス圧１．４Ｐａ、スパッタ時間１４分
である。次に、このＰｔ膜を形成したＳｉ基板（Ｐｔ膜
／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の基
板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加熱
した後、ＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘
電体薄膜を作製する。以下に、プラズマＣＶＤによるＮ
ａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄膜の
作製について詳細に説明する。出発原料として、β−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、バリウム
ジピバロイルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11
Ｈ19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔ
ｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。図２のプラズマＣＶＤ
装置における気化器１７に脱水処理を行ったニッケルア
セチルアセトナート、気化器１３にバリウムジピバロイ
ルメタン、気化器１４にストロンチウムジピバロイルメ
タン、気化器１５にテトライソプロポキシチタンを入
れ、それぞれ１６０℃、２３５℃、２４０℃、４０℃に
加熱し保持しておく。バルブ２３、２９を開きアルゴン
キャリア（流量２０SCCM）とともにニッケルアセチルア
セトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素（流量１０SC
CM）を排気系１１により減圧された反応チャンバー６内
に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ／cm2 ）さ
せ、１分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、６００℃に
加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上にＮｉＯ膜
を２０ｎｍ成膜し、バルブ２３，２９を閉じた。
【００４０】さらに引き続き真空を保ったままバルブ１
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、２
５、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびテトライソプ
ロポキシチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０
SCCM）とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ
中（電力１．４Ｗ／cm2）で１６分間減圧下（７Ｐａ）
で反応を行い、ＮｉＯ膜上にＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜
を２μｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を
作製した。そして、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯを
形成した下地基板を真空チャンバーから取り出し、スパ
ッタ法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、
薄膜コンデンサ（試料番号１−ａ）を作製した。スパッ
タ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基板温度６００℃、
ガス圧１．５Ｐａ、スパッタ時間１５分である。
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、２
５、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびテトライソプ
ロポキシチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０
SCCM）とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ
中（電力１．４Ｗ／cm2）で１６分間減圧下（７Ｐａ）
で反応を行い、ＮｉＯ膜上にＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜
を２μｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を
作製した。そして、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯを
形成した下地基板を真空チャンバーから取り出し、スパ
ッタ法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、
薄膜コンデンサ（試料番号１−ａ）を作製した。スパッ
タ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基板温度６００℃、
ガス圧１．５Ｐａ、スパッタ時間１５分である。
【００４１】また比較のために、スパッタ法によりＳｉ
基板上に形成した白金膜上にＮｉＯ膜を作製せずに直接
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法
で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成した薄膜コン
デンサ（試料番号１−ｂ）を作製した。
基板上に形成した白金膜上にＮｉＯ膜を作製せずに直接
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法
で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成した薄膜コン
デンサ（試料番号１−ｂ）を作製した。
【００４２】電子線マイクロアナライザーにより膜組成
を解析したところ、薄膜コンデンサ（１−ａ）および
（１−ｂ）いずれも誘電体層はＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 であった。
を解析したところ、薄膜コンデンサ（１−ａ）および
（１−ｂ）いずれも誘電体層はＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 であった。
【００４３】ＬＣＲメータにより測定した薄膜コンデン
サ（１−ａ）および（１−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（１−ａ）がそれぞれ４２００、１．４％であり、薄膜
コンデンサ（１−ｂ）は、それぞれ２８００、１．８％
であった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（１−ａ）、（１
−ｂ）ともに１０9 Ω・ｃｍ以上であった。直流破壊電
圧は、薄膜コンデンサ（１−ａ）が１．８ＭＶ／ｃｍ、
薄膜コンデンサ（１−ｂ）が１．４ＭＶ／ｃｍであっ
た。
サ（１−ａ）および（１−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（１−ａ）がそれぞれ４２００、１．４％であり、薄膜
コンデンサ（１−ｂ）は、それぞれ２８００、１．８％
であった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（１−ａ）、（１
−ｂ）ともに１０9 Ω・ｃｍ以上であった。直流破壊電
圧は、薄膜コンデンサ（１−ａ）が１．８ＭＶ／ｃｍ、
薄膜コンデンサ（１−ｂ）が１．４ＭＶ／ｃｍであっ
た。
【００４４】つぎに、Ｓｉ基板上に形成した白金膜上に
本成膜方法における上記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｂａ
0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／
ＮｉＯ膜を成膜し、反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）
およびＸ線回折により結晶構造及び結晶配向性の解析を
行った。その結果ＮｉＯ膜は（１００）面に配向してい
た。そして、下地膜としてＮｉＯの（１００）配向膜を
用いることにより、Ｂａ 0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ
膜におけるＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は、直接基板上
に形成した場合と比較して、強い（１００）配向性を示
すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
本成膜方法における上記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｂａ
0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／
ＮｉＯ膜を成膜し、反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）
およびＸ線回折により結晶構造及び結晶配向性の解析を
行った。その結果ＮｉＯ膜は（１００）面に配向してい
た。そして、下地膜としてＮｉＯの（１００）配向膜を
用いることにより、Ｂａ 0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ
膜におけるＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は、直接基板上
に形成した場合と比較して、強い（１００）配向性を示
すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
【００４５】高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて、Ｂ
ａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜の破断面と表面を観
察した。その結果、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は非常
に緻密で粒径は約０．２０μｍであった。
ａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜の破断面と表面を観
察した。その結果、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は非常
に緻密で粒径は約０．２０μｍであった。
【００４６】ＮａＣｌ型酸化物膜として、上記Ｎｉ酸化
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層と
して上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直接
電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より良
好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。代表的な結
果を表１に示す。
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層と
して上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直接
電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より良
好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。代表的な結
果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】なお出発原料として、ＮａＣｌ型酸化物膜
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
【００４９】また、金属電極として、Ｐｔ以外の金属材
料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
【００５０】（実施例２）図３において、Ｓｉ基板３５
上に、金属電極としての白金膜３６を設け、この白金膜
３６上に、（１００）面に配向したスピネル型酸化物薄
膜としてのＮｉ0. 5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜３７を設け、このＮ
ｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜３７上に（１００）面に配向した
ペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.8 Ｓｒ0.2
ＴｉＯ3 膜３８を設け、さらに金属電極としての白金膜
３９を設けている。
上に、金属電極としての白金膜３６を設け、この白金膜
３６上に、（１００）面に配向したスピネル型酸化物薄
膜としてのＮｉ0. 5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜３７を設け、このＮ
ｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜３７上に（１００）面に配向した
ペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.8 Ｓｒ0.2
ＴｉＯ3 膜３８を設け、さらに金属電極としての白金膜
３９を設けている。
【００５１】ここで、実施例２における薄膜コンデンサ
の製造方法について説明する。まず、Ｓｉ基板上に、ｒ
ｆマグネトロンスパッタ装置によりＰｔ膜を１００ｎｍ
形成する。スパッタ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基
板温度６００℃、ガス圧１．４Ｐａ、スパッタ時間１４
分である。次に、このＰｔ膜を形成したＳｉ基板（Ｐｔ
膜／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の
基板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加
熱した後、スピネル型酸化物薄膜およびペロブスカイト
型誘電体薄膜を作製する。ここで、プラズマＣＶＤによ
るＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄
膜の作製について詳細に説明する。出発原料にはβ−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、鉄アセチ
ルアセトナート｛Ｆｅ(acac)3 ｝、バリウムジピバロイ
ルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11Ｈ
19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔ
ｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。
の製造方法について説明する。まず、Ｓｉ基板上に、ｒ
ｆマグネトロンスパッタ装置によりＰｔ膜を１００ｎｍ
形成する。スパッタ条件は、プラズマパワー５０Ｗ、基
板温度６００℃、ガス圧１．４Ｐａ、スパッタ時間１４
分である。次に、このＰｔ膜を形成したＳｉ基板（Ｐｔ
膜／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の
基板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加
熱した後、スピネル型酸化物薄膜およびペロブスカイト
型誘電体薄膜を作製する。ここで、プラズマＣＶＤによ
るＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄
膜の作製について詳細に説明する。出発原料にはβ−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、鉄アセチ
ルアセトナート｛Ｆｅ(acac)3 ｝、バリウムジピバロイ
ルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11Ｈ
19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔ
ｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。
【００５２】図２のプラズマＣＶＤ装置における気化器
１７に脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナー
ト、気化器１８に鉄アセチルアセトナート、気化器１３
にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にストロン
チウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライソプ
ロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、１３０℃、
２３５℃、２３５℃、４０℃に加熱し保持しておく。バ
ルブ２３、２４、２９、３０を開きアルゴンキャリア
（気化器１７、１８にそれぞれ流量２０SCCM、３０SCC
M）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と鉄
アセチルアセトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素
（流量１５SCCM）を排気系１１により減圧された反応チ
ャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ
／cm2 ）させ、２分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、
５５０℃に加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上
にＮｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を５０ｎｍ成膜し、バルブ２
３，２４、２９、３０を閉じた。
１７に脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナー
ト、気化器１８に鉄アセチルアセトナート、気化器１３
にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にストロン
チウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライソプ
ロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、１３０℃、
２３５℃、２３５℃、４０℃に加熱し保持しておく。バ
ルブ２３、２４、２９、３０を開きアルゴンキャリア
（気化器１７、１８にそれぞれ流量２０SCCM、３０SCC
M）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と鉄
アセチルアセトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素
（流量１５SCCM）を排気系１１により減圧された反応チ
ャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ
／cm2 ）させ、２分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、
５５０℃に加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上
にＮｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を５０ｎｍ成膜し、バルブ２
３，２４、２９、３０を閉じた。
【００５３】さらに引き続き真空を保ったままバルブ１
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、３
０、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびテトライソプ
ロポキシチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０
SCCM）とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ
中（電力１．４Ｗ／cm2）で１５分間減圧下（７Ｐａ）
で反応を行い、Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜上にＢａ1- X Ｓｒ
X ＴｉＯ3 膜を１．６μｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX Ｔｉ
Ｏ3 ／ＮｉX Ｆｅ 3-X Ｏ4 膜を作製した。そして、Ｂａ
1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉX Ｆｅ3-x Ｏ4を形成した下
地基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ法によ
り対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜コンデ
ンサ（試料番号２−ａ）を作製した。スパッタ条件は、
プラズマパワー６０Ｗ、基板温度５５０℃、ガス圧２Ｐ
ａ、成膜時間１５分である。
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、３
０、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびテトライソプ
ロポキシチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０
SCCM）とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ
中（電力１．４Ｗ／cm2）で１５分間減圧下（７Ｐａ）
で反応を行い、Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜上にＢａ1- X Ｓｒ
X ＴｉＯ3 膜を１．６μｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX Ｔｉ
Ｏ3 ／ＮｉX Ｆｅ 3-X Ｏ4 膜を作製した。そして、Ｂａ
1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉX Ｆｅ3-x Ｏ4を形成した下
地基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ法によ
り対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜コンデ
ンサ（試料番号２−ａ）を作製した。スパッタ条件は、
プラズマパワー６０Ｗ、基板温度５５０℃、ガス圧２Ｐ
ａ、成膜時間１５分である。
【００５４】また比較のために、スパッタ法によりＳｉ
基板上に形成した白金膜上にＮｉXＦｅ3-x Ｏ4 膜を作
製せずに直接Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズ
マＣＶＤ法で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成し
た薄膜コンデンサ（試料番号２−ｂ）を作製した。
基板上に形成した白金膜上にＮｉXＦｅ3-x Ｏ4 膜を作
製せずに直接Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズ
マＣＶＤ法で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成し
た薄膜コンデンサ（試料番号２−ｂ）を作製した。
【００５５】電子線マイクロアナライザーにより膜組成
を解析したところ、薄膜コンデンサ（２−ａ）の下地層
はＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 で、薄膜コンデンサ（２−ａ）
および（２−ｂ）の誘電体層はいずれもＢａ0.8 Ｓｒ
0.2 ＴｉＯ3 であった。
を解析したところ、薄膜コンデンサ（２−ａ）の下地層
はＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 で、薄膜コンデンサ（２−ａ）
および（２−ｂ）の誘電体層はいずれもＢａ0.8 Ｓｒ
0.2 ＴｉＯ3 であった。
【００５６】ＬＣＲメータにより測定した薄膜コンデン
サ（２−ａ）および（２−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（２−ａ）がそれぞれ３１００、２．０％であり、薄膜
コンデンサ（２−ｂ）はそれぞれ２８００、２．９％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（２−ａ）、（２−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（２−ａ）が１．７ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（２−ｂ）が１．２ＭＶ／ｃｍであった。
サ（２−ａ）および（２−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（２−ａ）がそれぞれ３１００、２．０％であり、薄膜
コンデンサ（２−ｂ）はそれぞれ２８００、２．９％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（２−ａ）、（２−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（２−ａ）が１．７ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（２−ｂ）が１．２ＭＶ／ｃｍであった。
【００５７】つぎに、Ｓｉ基板上に形成した白金膜上に
本成膜方法における上記成膜条件で、Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5
Ｏ4 膜、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.8 Ｓｒ
0.2 ＴｉＯ3 ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜を成膜し、反射
高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結
晶構造及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎｉ0.
5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜は（１００）面に配向していた。そし
て、下地膜としてＮｉ0. 5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 の（１００）配
向膜を用いることにより、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 ／
ＮｉＯ膜におけるＢａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 層は、直接
基板上に形成した場合と比較して、強い（１００）配向
性を示すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
本成膜方法における上記成膜条件で、Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5
Ｏ4 膜、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.8 Ｓｒ
0.2 ＴｉＯ3 ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜を成膜し、反射
高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結
晶構造及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎｉ0.
5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜は（１００）面に配向していた。そし
て、下地膜としてＮｉ0. 5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 の（１００）配
向膜を用いることにより、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 ／
ＮｉＯ膜におけるＢａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 層は、直接
基板上に形成した場合と比較して、強い（１００）配向
性を示すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
【００５８】高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて、Ｂ
ａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 ／Ｎｉ0.5Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜の破
断面と表面を観察した。その結果、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｔ
ｉＯ 3 層は非常に緻密で粒径は約０．２２μｍであっ
た。
ａ0.8 Ｓｒ0.2 ＴｉＯ3 ／Ｎｉ0.5Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜の破
断面と表面を観察した。その結果、Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｔ
ｉＯ 3 層は非常に緻密で粒径は約０．２２μｍであっ
た。
【００５９】スピネル型酸化物膜として、上記以外の組
成の膜を用いた場合や、誘電体薄膜として組成の異なる
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍ
ｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合にお
いても同様に、下地層として上記スピネル型酸化物膜を
用いることにより、直接電極上に誘電体薄膜を作製した
場合と比較して、より良好な特性を示す薄膜コンデンサ
が得られた。代表的な結果を表２に示す。
成の膜を用いた場合や、誘電体薄膜として組成の異なる
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍ
ｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合にお
いても同様に、下地層として上記スピネル型酸化物膜を
用いることにより、直接電極上に誘電体薄膜を作製した
場合と比較して、より良好な特性を示す薄膜コンデンサ
が得られた。代表的な結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】なお出発原料として、スピネル型酸化物膜
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
【００６２】さらに、金属電極として、Ｐｔ以外の金属
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
【００６３】（実施例３）図４において、Ｓｉ基板４１
上に、（１００）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜と
してのＮｉＯ膜４２を設け、このＮｉＯ膜４２上に金属
電極としての白金膜４３を設け、この白金４３上に、
（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜と
してのＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 膜４４を設け、さらに
金属電極としての白金膜４５を設けている。ここで実施
例３における薄膜コンデンサの製造方法について説明す
る。図２のプラズマＣＶＤ装置における気化器１７に脱
水処理を行ったニッケルアセチルアセトナート、気化器
１３にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にスト
ロンチウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライ
ソプロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、２３５
℃、２４０℃、４０℃に加熱し保持しておく。バルブ２
３、２９を開きアルゴンキャリア（流量２０SCCM）とと
もにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と反応ガスと
しての酸素（流量１０SCCM）を排気系１１により減圧さ
れた反応チャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電
力１．４Ｗ／cm 2 ）させ、３分間減圧下（５Ｐａ）で反
応を行い、６００℃に加熱した下地基板（１２０回転／
分）１０上にＮｉＯ膜を６０ｎｍ成膜し、バルブ２３，
２９を閉じた。ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板を室温まで冷却した
後取り出し、ｒｆマグネトロンスパッタ装置により白金
薄膜をＮｉＯ膜上に形成した。スパッタ条件は、プラズ
マ４０Ｗ、ガス圧１．０Ｐａ、基板温度６００℃、成膜
時間２０分である。なお、Ｐｔ膜の膜厚は８０ｎｍであ
る。
上に、（１００）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜と
してのＮｉＯ膜４２を設け、このＮｉＯ膜４２上に金属
電極としての白金膜４３を設け、この白金４３上に、
（１００）面に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜と
してのＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 膜４４を設け、さらに
金属電極としての白金膜４５を設けている。ここで実施
例３における薄膜コンデンサの製造方法について説明す
る。図２のプラズマＣＶＤ装置における気化器１７に脱
水処理を行ったニッケルアセチルアセトナート、気化器
１３にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にスト
ロンチウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライ
ソプロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、２３５
℃、２４０℃、４０℃に加熱し保持しておく。バルブ２
３、２９を開きアルゴンキャリア（流量２０SCCM）とと
もにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と反応ガスと
しての酸素（流量１０SCCM）を排気系１１により減圧さ
れた反応チャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電
力１．４Ｗ／cm 2 ）させ、３分間減圧下（５Ｐａ）で反
応を行い、６００℃に加熱した下地基板（１２０回転／
分）１０上にＮｉＯ膜を６０ｎｍ成膜し、バルブ２３，
２９を閉じた。ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板を室温まで冷却した
後取り出し、ｒｆマグネトロンスパッタ装置により白金
薄膜をＮｉＯ膜上に形成した。スパッタ条件は、プラズ
マ４０Ｗ、ガス圧１．０Ｐａ、基板温度６００℃、成膜
時間２０分である。なお、Ｐｔ膜の膜厚は８０ｎｍであ
る。
【００６４】そして、Ｐｔ膜／ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板を室
温まで冷却した後取り出しプラズマＣＶＤ装置の電極７
上に取り付け、排気系１１により反応チャンバー内を減
圧するとともに、Ｐｔ膜／ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板を６００
℃に加熱する。Ｐｔ膜／ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板が６００℃
まで加熱された後、バルブ１９，２０，２１，２５，２
６，２７を開き、キャリアガス（気化器１３、１４、１
５にそれぞれ流量２５、３０３０、５SCCM）により、バ
リウムジピバロイルメタン、ストロンチウムジピバロイ
ルメタン｝およびテトライソプロポキシチタンの蒸気を
反応ガスである酸素（流量１０SCCM）とともに反応チャ
ンバー６内に導入し、プラズマ中（電力１．４Ｗ／c
m2 ）で１５分間減圧下（７Ｐａ）で反応を行い、Ｐｔ
膜上にＢａ1- x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を２．２μｍ成膜し、
Ｂａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を作製した。
そして、Ｂａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を形
成したＳｉ基板を真空チャンバーから取り出し、スパッ
タ法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄
膜コンデンサ（試料番号３−ａ）を作製した。スパッタ
条件は、プラズマ５０Ｗ、ガス圧１．４Ｐａ、基板温度
６００℃、成膜時間１５分である。
温まで冷却した後取り出しプラズマＣＶＤ装置の電極７
上に取り付け、排気系１１により反応チャンバー内を減
圧するとともに、Ｐｔ膜／ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板を６００
℃に加熱する。Ｐｔ膜／ＮｉＯ膜／Ｓｉ基板が６００℃
まで加熱された後、バルブ１９，２０，２１，２５，２
６，２７を開き、キャリアガス（気化器１３、１４、１
５にそれぞれ流量２５、３０３０、５SCCM）により、バ
リウムジピバロイルメタン、ストロンチウムジピバロイ
ルメタン｝およびテトライソプロポキシチタンの蒸気を
反応ガスである酸素（流量１０SCCM）とともに反応チャ
ンバー６内に導入し、プラズマ中（電力１．４Ｗ／c
m2 ）で１５分間減圧下（７Ｐａ）で反応を行い、Ｐｔ
膜上にＢａ1- x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を２．２μｍ成膜し、
Ｂａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を作製した。
そして、Ｂａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を形
成したＳｉ基板を真空チャンバーから取り出し、スパッ
タ法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄
膜コンデンサ（試料番号３−ａ）を作製した。スパッタ
条件は、プラズマ５０Ｗ、ガス圧１．４Ｐａ、基板温度
６００℃、成膜時間１５分である。
【００６５】また比較のために、スパッタリング法によ
りＳｉ基板上にＮｉＯ膜を作製せずに直接Ｐｔ膜を形成
し、さらにＰｔ膜上にＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を同様
にプラズマＣＶＤ法で、対向電極（白金）をスパッタ法
で形成した薄膜コンデンサ（試料番号３−ｂ）を作製し
た。
りＳｉ基板上にＮｉＯ膜を作製せずに直接Ｐｔ膜を形成
し、さらにＰｔ膜上にＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を同様
にプラズマＣＶＤ法で、対向電極（白金）をスパッタ法
で形成した薄膜コンデンサ（試料番号３−ｂ）を作製し
た。
【００６６】電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）
により分析した薄膜コンデンサ（３−ａ）および（３−
ｂ）の誘電体層の組成はＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 であ
った。
により分析した薄膜コンデンサ（３−ａ）および（３−
ｂ）の誘電体層の組成はＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 であ
った。
【００６７】ＬＣＲメータにより測定した薄膜コンデン
サ（３−ａ）および（３−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（３−ａ）がそれぞれ４０００、１．７％であり、薄膜
コンデンサ（３−ｂ）はそれぞれ２１００、１．８％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（３−ａ）、（３−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（３−ａ）が１．８ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（３−ｂ）が１．５ＭＶ／ｃｍであった。
サ（３−ａ）および（３−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（３−ａ）がそれぞれ４０００、１．７％であり、薄膜
コンデンサ（３−ｂ）はそれぞれ２１００、１．８％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（３−ａ）、（３−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（３−ａ）が１．８ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（３−ｂ）が１．５ＭＶ／ｃｍであった。
【００６８】つぎに、Ｓｉ基板上に、本成膜方法におけ
る上記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｐｔ膜、Ｐｔ／ＮｉＯ
膜、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 Ｔ
ｉＯ3／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を成膜し、反射高速電子線回折
（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結晶構造及び結晶
配向性の解析を行った。その結果ＮｉＯ膜は（１００）
面に配向していた。Ｐｔ膜は無配向であった。そして、
下地膜としてＮｉＯの（１００）配向膜を用いることに
より、Ｐｔ／ＮｉＯ膜におけるＰｔ層は（１００）に配
向していた。また、下地膜としてＰｔの（１００）配向
膜を用いることにより、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 ／Ｐ
ｔ／ＮｉＯ膜におけるＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 層は、
直接基板上に形成した場合と比較して、強い（１００）
配向性を示すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
る上記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｐｔ膜、Ｐｔ／ＮｉＯ
膜、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 Ｔ
ｉＯ3／Ｐｔ／ＮｉＯ膜を成膜し、反射高速電子線回折
（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結晶構造及び結晶
配向性の解析を行った。その結果ＮｉＯ膜は（１００）
面に配向していた。Ｐｔ膜は無配向であった。そして、
下地膜としてＮｉＯの（１００）配向膜を用いることに
より、Ｐｔ／ＮｉＯ膜におけるＰｔ層は（１００）に配
向していた。また、下地膜としてＰｔの（１００）配向
膜を用いることにより、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 ／Ｐ
ｔ／ＮｉＯ膜におけるＢａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 層は、
直接基板上に形成した場合と比較して、強い（１００）
配向性を示すとともに、結晶性も大幅に向上していた。
【００６９】高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて、Ｂ
ａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜の破断面と表
面を観察した。その結果、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 層
は非常に緻密で粒径は約０．２μｍであった。
ａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／ＮｉＯ膜の破断面と表
面を観察した。その結果、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 層
は非常に緻密で粒径は約０．２μｍであった。
【００７０】ＮａＣｌ型酸化物膜として、上記Ｎｉ酸化
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy ｝Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層
として上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直
接電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より
良好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。代表的な
結果を表３に示す。
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy ｝Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層
として上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直
接電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より
良好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。代表的な
結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】なお出発原料として、ＮａＣｌ型酸化物膜
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 お
よびＭｇ（ａｃａｃ） 2 、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
【００７３】さらに、金属電極として、Ｐｔ以外の金属
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
【００７４】（実施例４）図５において、Ｓｉ基板５１
上に、（１００）面に配向したスピネル型酸化物薄膜と
してのＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜５２を設け、このＮｉ
0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜５２上に金属電極としての白金膜５
３を設け、この白金膜５３上に、（１００）面に配向し
たペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.6 Ｓｒ
0.4 ＴｉＯ3 膜５４を設け、さらに金属電極としての白
金膜５５を設けている。
上に、（１００）面に配向したスピネル型酸化物薄膜と
してのＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜５２を設け、このＮｉ
0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜５２上に金属電極としての白金膜５
３を設け、この白金膜５３上に、（１００）面に配向し
たペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.6 Ｓｒ
0.4 ＴｉＯ3 膜５４を設け、さらに金属電極としての白
金膜５５を設けている。
【００７５】ここで、実施例４における薄膜コンデンサ
の製造方法について説明する。出発原料にはβ−ジケト
ン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎｉ(a
cac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、鉄アセチルア
セトナート｛Ｆｅ(acac)3 ｝、バリウムジピバロイルメ
タン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ｝、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ（ＤＰＭ）2 ｝
およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔｉ（Ｃ3 Ｈ
7 Ｏ）4 ｝を用いた。
の製造方法について説明する。出発原料にはβ−ジケト
ン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎｉ(a
cac) 2 ・Ｈ2 ０、acac= Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、鉄アセチルア
セトナート｛Ｆｅ(acac)3 ｝、バリウムジピバロイルメ
タン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ= Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ｝、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ（ＤＰＭ）2 ｝
およびテトライソプロポキシチタン｛Ｔｉ（Ｃ3 Ｈ
7 Ｏ）4 ｝を用いた。
【００７６】図２のプラズマＣＶＤ装置における気化器
１７に脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナー
ト、気化器１８に鉄アセチルアセトナート、気化器１３
にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にストロン
チウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライソプ
ロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、１３０℃、
２３５℃、２３５℃、４０℃に加熱し保持しておく。バ
ルブ２３、２４、２９、３０を開きアルゴンキャリア
（気化器１７、１８にそれぞれ流量２０SCCM、３０SCC
M）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と鉄
アセチルアセトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素
（流量１５SCCM）を排気系１１により減圧された反応チ
ャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ
／cm2 ）させ、４分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、
５５０℃に加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上
にＮｉx Ｆｅ1-x Ｏ4 膜を９０ｎｍ成膜し、バルブ２
３，２４、２９、３０を閉じた。
１７に脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナー
ト、気化器１８に鉄アセチルアセトナート、気化器１３
にバリウムジピバロイルメタン、気化器１４にストロン
チウムジピバロイルメタン、気化器１５にテトライソプ
ロポキシチタンを入れ、それぞれ１６０℃、１３０℃、
２３５℃、２３５℃、４０℃に加熱し保持しておく。バ
ルブ２３、２４、２９、３０を開きアルゴンキャリア
（気化器１７、１８にそれぞれ流量２０SCCM、３０SCC
M）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸気と鉄
アセチルアセトナートの蒸気と反応ガスとしての酸素
（流量１５SCCM）を排気系１１により減圧された反応チ
ャンバー６内に導入し、プラズマを発生（電力１．４Ｗ
／cm2 ）させ、４分間減圧下（５Ｐａ）で反応を行い、
５５０℃に加熱した下地基板（１２０回転／分）１０上
にＮｉx Ｆｅ1-x Ｏ4 膜を９０ｎｍ成膜し、バルブ２
３，２４、２９、３０を閉じた。
【００７７】Ｎｉx Ｆｅ1-x Ｏ4 膜を形成したＳｉ基板
を室温まで冷却した後取り出し、ｒｆマグネトロンスパ
ッタ装置により白金薄膜をＮｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜上に形
成した。スパッタ条件は、プラズマ４０Ｗ、ガス圧１．
０Ｐａ、基板温度６００℃、成膜時間２５分である。な
お、Ｐｔ膜の膜厚は１００ｎｍである。
を室温まで冷却した後取り出し、ｒｆマグネトロンスパ
ッタ装置により白金薄膜をＮｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜上に形
成した。スパッタ条件は、プラズマ４０Ｗ、ガス圧１．
０Ｐａ、基板温度６００℃、成膜時間２５分である。な
お、Ｐｔ膜の膜厚は１００ｎｍである。
【００７８】そして、Ｐｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を形
成したＳｉ基板を室温まで冷却した後取り出しプラズマ
ＣＶＤ装置の電極７上に取り付け、排気系１１により反
応チャンバー内を減圧するとともに、６００℃に加熱す
る。Ｐｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ 4 膜を形成したＳｉ基板が
６００℃まで加熱された後、バルブ１９，２０，２１，
２５，２６，２７を開き、キャリアガス（気化器１３、
１４、１５にそれぞれ流量２５、３０、５SCCM）によ
り、バリウムジピバロイルメタン、ストロンチウムジピ
バロイルメタン｝およびテトライソプロポキシチタンの
蒸気を反応ガスである酸素（流量１０SCCM）とともに反
応チャンバー６内に導入し、プラズマ中（電力１．４Ｗ
／cm2 ）で１５分間減圧下（７Ｐａ）で反応を行い、Ｐ
ｔ／ＮｉxＦｅ1-x Ｏ4 膜上にＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3
膜を約１．９μｍ成膜し、Ｂａ1-xＳｒx ＴｉＯ3 ／Ｐ
ｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を作製した。そして、Ｂａ
1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 を形成
したＳｉ基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ
法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜
コンデンサ（試料番号４−ａ）を作製した。スパッタ条
件は、プラズマ５０Ｗ、ガス圧１．４Ｐａ、基板温度６
００℃、成膜時間１５分である。
成したＳｉ基板を室温まで冷却した後取り出しプラズマ
ＣＶＤ装置の電極７上に取り付け、排気系１１により反
応チャンバー内を減圧するとともに、６００℃に加熱す
る。Ｐｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ 4 膜を形成したＳｉ基板が
６００℃まで加熱された後、バルブ１９，２０，２１，
２５，２６，２７を開き、キャリアガス（気化器１３、
１４、１５にそれぞれ流量２５、３０、５SCCM）によ
り、バリウムジピバロイルメタン、ストロンチウムジピ
バロイルメタン｝およびテトライソプロポキシチタンの
蒸気を反応ガスである酸素（流量１０SCCM）とともに反
応チャンバー６内に導入し、プラズマ中（電力１．４Ｗ
／cm2 ）で１５分間減圧下（７Ｐａ）で反応を行い、Ｐ
ｔ／ＮｉxＦｅ1-x Ｏ4 膜上にＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3
膜を約１．９μｍ成膜し、Ｂａ1-xＳｒx ＴｉＯ3 ／Ｐ
ｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を作製した。そして、Ｂａ
1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／Ｎｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 を形成
したＳｉ基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ
法により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜
コンデンサ（試料番号４−ａ）を作製した。スパッタ条
件は、プラズマ５０Ｗ、ガス圧１．４Ｐａ、基板温度６
００℃、成膜時間１５分である。
【００７９】また比較のために、Ｓｉ基板上にＰｔ／Ｎ
ｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を作製せずに直接Ｂａ1-x Ｓｒx Ｔ
ｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法で、対向電極（白
金）をスパッタ法で形成した薄膜コンデンサ（試料番号
４−ｂ）を作製した。
ｉx Ｆｅ3-x Ｏ4 膜を作製せずに直接Ｂａ1-x Ｓｒx Ｔ
ｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法で、対向電極（白
金）をスパッタ法で形成した薄膜コンデンサ（試料番号
４−ｂ）を作製した。
【００８０】電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）
により分析した薄膜コンデンサ（４−ａ）および（４−
ｂ）の誘電体層の組成はいずれもＢａ0.6 Ｓｒ0.4 Ｔｉ
Ｏ3であった。また、薄膜コンデンサ（４−ａ）のスピ
ネル型酸化物薄膜の組成はＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 であっ
た。
により分析した薄膜コンデンサ（４−ａ）および（４−
ｂ）の誘電体層の組成はいずれもＢａ0.6 Ｓｒ0.4 Ｔｉ
Ｏ3であった。また、薄膜コンデンサ（４−ａ）のスピ
ネル型酸化物薄膜の組成はＮｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 であっ
た。
【００８１】ＬＣＲメータにより測定した薄膜コンデン
サ（４−ａ）および（４−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（４−ａ）がそれぞれ４１００、１．８％であり、薄膜
コンデンサ（４−ｂ）はそれぞれ２１００、１．８％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（４−ａ）、（４−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（２−ａ）が１．７ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（２−ｂ）が１．２ＭＶ／ｃｍであった。
サ（４−ａ）および（４−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（４−ａ）がそれぞれ４１００、１．８％であり、薄膜
コンデンサ（４−ｂ）はそれぞれ２１００、１．８％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（４−ａ）、（４−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（２−ａ）が１．７ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（２−ｂ）が１．２ＭＶ／ｃｍであった。
【００８２】つぎに、Ｓｉ基板上に本成膜方法における
上記成膜条件で、Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5Ｏ4 膜、Ｐｔ膜、Ｂ
ａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3
／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜を成膜し、反射高速電
子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結晶構造
及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎｉ0.5 Ｆｅ
2.5 Ｏ4 膜は（１００）面に配向していた。またＰｔ膜
は無配向であった。そして、下地膜としてＰｔの（１０
０）配向膜を用いることにより、Ｂａ0.6 Ｓｒ 0.4 Ｔｉ
Ｏ3 ／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜におけるＢａ0.6
Ｓｒ0.4 ＴｉＯ 3 層は、直接基板上に形成した場合と比
較して、強い（１００）配向性を示すとともに、結晶性
も大幅に向上していた。
上記成膜条件で、Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5Ｏ4 膜、Ｐｔ膜、Ｂ
ａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3 膜、Ｂａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3
／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜を成膜し、反射高速電
子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折により結晶構造
及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎｉ0.5 Ｆｅ
2.5 Ｏ4 膜は（１００）面に配向していた。またＰｔ膜
は無配向であった。そして、下地膜としてＰｔの（１０
０）配向膜を用いることにより、Ｂａ0.6 Ｓｒ 0.4 Ｔｉ
Ｏ3 ／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4 膜におけるＢａ0.6
Ｓｒ0.4 ＴｉＯ 3 層は、直接基板上に形成した場合と比
較して、強い（１００）配向性を示すとともに、結晶性
も大幅に向上していた。
【００８３】高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて、Ｂ
ａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4
膜の破断面と表面を観察した。その結果、Ｂａ0.6 Ｓｒ
0.4ＴｉＯ3 層は非常に緻密で粒径は約０．２２μｍで
あった。
ａ0.6 Ｓｒ0.4 ＴｉＯ3 ／Ｐｔ／Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ4
膜の破断面と表面を観察した。その結果、Ｂａ0.6 Ｓｒ
0.4ＴｉＯ3 層は非常に緻密で粒径は約０．２２μｍで
あった。
【００８４】スピネル型酸化物膜として、上記以外の組
成の膜を用いた場合や、誘電体薄膜として組成の異なる
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍ
ｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 膜を用いた場合に
おいても同様に、下地層として上記スピネル型酸化物膜
を用いることにより、直接電極上に誘電体薄膜を作製し
た場合と比較して、より良好な特性を示す薄膜コンデン
サが得られた。代表的な結果を表４に示す。
成の膜を用いた場合や、誘電体薄膜として組成の異なる
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍ
ｇ1/ 3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 膜を用いた場合に
おいても同様に、下地層として上記スピネル型酸化物膜
を用いることにより、直接電極上に誘電体薄膜を作製し
た場合と比較して、より良好な特性を示す薄膜コンデン
サが得られた。代表的な結果を表４に示す。
【００８５】
【表４】
【００８６】なお出発原料として、スピネル型酸化物膜
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 及
びＭｇ（ａｃａｃ）2、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）
5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
の作製にはβ−ジケトン系金属錯体を用いた。ペロブス
カイト型誘電体薄膜の作製には、バリウム源にＢａ（Ｄ
ＰＭ）2 、ストロンチウム源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタ
ン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・
（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源にＰｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ
（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 及
びＭｇ（ａｃａｃ）2、ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）
5 およびＮｂ（ＤＰＭ）2 ・Ｃｌ3 を用いた。
【００８７】さらに、金属電極として、Ｐｔ以外の金属
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジウム合
金、銅などを用いた場合や、それらの成膜方法としてス
パッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の
何れを用いた場合においても同等の特性を示す薄膜コン
デンサが得られることを確認した。
【００８８】（実施例５）図６において、金属電極とし
ての白金基板６１を設け、この白金基板６１上に、（１
００）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜としてのＮｉ
Ｏ膜６２を設け、このＮｉＯ膜６２上に（１００）面に
配向したペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.7
Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 膜６３を設け、さらに金属電極として
の白金膜６４を設けている。
ての白金基板６１を設け、この白金基板６１上に、（１
００）面に配向したＮａＣｌ型酸化物薄膜としてのＮｉ
Ｏ膜６２を設け、このＮｉＯ膜６２上に（１００）面に
配向したペロブスカイト型誘電体薄膜としてのＢａ0.7
Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 膜６３を設け、さらに金属電極として
の白金膜６４を設けている。
【００８９】ここで、実施例６における薄膜コンデンサ
の製造方法について説明する。まず、白金基板（Ｐｔ膜
／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の基
板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加熱
した後、ＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘
電体薄膜を作製する。以下に、プラズマＣＶＤによるＮ
ａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄膜の
作製について詳細に説明する。出発原料として、β−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac)2 ・Ｈ2 ０、acac＝Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、バリウム
ジピバロイルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ＝Ｃ11
Ｈ19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびイソプロポキシチタン｛Ｔｉ（Ｃ
3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。図２のプラズマＣＶＤ装置に
おける気化器１７に脱水処理を行ったニッケルアセチル
アセトナート、気化器１３にバリウムジピバロイルメタ
ン、気化器１４にストロンチウムジピバロイルメタン、
気化器１５にイソプロポキシチタンを入れ、それぞれ１
６０℃、２３５℃、２４０℃、４０℃に加熱し保持して
おく。バルブ２３、２９を開きアルゴンキャリア（流量
２０SCCM）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸
気と反応ガスとしての酸素（流量１０SCCM）を排気系１
１により減圧された反応チャンバー６内に導入し、プラ
ズマを発生（電力１．４Ｗ／cm2 ）させ、１分間減圧下
（５Ｐａ）で反応を行い、６００℃に加熱した下地基板
（１２０回転／分）１０上にＮｉＯ膜を２０ｎｍ成膜
し、バルブ２３，２９を閉じた。
の製造方法について説明する。まず、白金基板（Ｐｔ膜
／Ｓｉ基板）を、図２に示したプラズマＣＶＤ装置の基
板加熱ヒータ内臓の電極７に取り付け、６００℃に加熱
した後、ＮａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘
電体薄膜を作製する。以下に、プラズマＣＶＤによるＮ
ａＣｌ酸化物薄膜およびペロブスカイト型誘電体薄膜の
作製について詳細に説明する。出発原料として、β−ジ
ケトン系金属錯体のニッケルアセチルアセトナート｛Ｎ
ｉ(acac)2 ・Ｈ2 ０、acac＝Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ｝、バリウム
ジピバロイルメタン｛Ｂａ（ＤＰＭ）2 、ＤＰＭ＝Ｃ11
Ｈ19Ｏ2 ｝、ストロンチウムジピバロイルメタン｛Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 ｝およびイソプロポキシチタン｛Ｔｉ（Ｃ
3 Ｈ7 Ｏ）4 ｝を用いた。図２のプラズマＣＶＤ装置に
おける気化器１７に脱水処理を行ったニッケルアセチル
アセトナート、気化器１３にバリウムジピバロイルメタ
ン、気化器１４にストロンチウムジピバロイルメタン、
気化器１５にイソプロポキシチタンを入れ、それぞれ１
６０℃、２３５℃、２４０℃、４０℃に加熱し保持して
おく。バルブ２３、２９を開きアルゴンキャリア（流量
２０SCCM）とともにニッケルアセチルアセトナートの蒸
気と反応ガスとしての酸素（流量１０SCCM）を排気系１
１により減圧された反応チャンバー６内に導入し、プラ
ズマを発生（電力１．４Ｗ／cm2 ）させ、１分間減圧下
（５Ｐａ）で反応を行い、６００℃に加熱した下地基板
（１２０回転／分）１０上にＮｉＯ膜を２０ｎｍ成膜
し、バルブ２３，２９を閉じた。
【００９０】さらに引き続き真空を破らずにバルブ１
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、２
５、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびイソプロポキ
シチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０SCCM）
とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ中（電
力１．４Ｗ／cm2 ）で１６分間減圧下（７Ｐａ）で反応
を行い、ＮｉＯ膜上にＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を２μ
ｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を作製し
た。そして、Ｂａ1- X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯを形成し
た下地基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ法
により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜コ
ンデンサ（試料番号６−ａ）を作製した。スパッタ条件
は、プラズマパワー５０Ｗ、基板温度６００℃、ガス圧
１．５Ｐａ、スパッタ時間１５分である。
９，２０，２１，２５，２６，２７を開き、キャリアガ
ス（気化器１３、１４、１５にそれぞれ流量２５、２
５、５SCCM）により、バリウムジピバロイルメタン、ス
トロンチウムジピバロイルメタン｝およびイソプロポキ
シチタンの蒸気を反応ガスである酸素（流量１０SCCM）
とともに反応チャンバー６内に導入し、プラズマ中（電
力１．４Ｗ／cm2 ）で１６分間減圧下（７Ｐａ）で反応
を行い、ＮｉＯ膜上にＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を２μ
ｍ成膜し、Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を作製し
た。そして、Ｂａ1- X ＳｒX ＴｉＯ3 ／ＮｉＯを形成し
た下地基板を真空チャンバーから取り出し、スパッタ法
により対向電極（白金膜）を１００ｎｍ形成し、薄膜コ
ンデンサ（試料番号６−ａ）を作製した。スパッタ条件
は、プラズマパワー５０Ｗ、基板温度６００℃、ガス圧
１．５Ｐａ、スパッタ時間１５分である。
【００９１】また比較のために、スパッタ法によりＳｉ
基板上に形成した白金膜上にＮｉＯ膜を作製せずに直接
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法
で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成した薄膜コン
デンサ（試料番号６−ｂ）を作製した。
基板上に形成した白金膜上にＮｉＯ膜を作製せずに直接
Ｂａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3 膜を同様にプラズマＣＶＤ法
で、対向電極（白金）をスパッタ法で形成した薄膜コン
デンサ（試料番号６−ｂ）を作製した。
【００９２】電子線マイクロアナライザーにより膜組成
を解析したところ、薄膜コンデンサ（６−ａ）および
（６−ｂ）いずれも誘電体層はＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 であった。。
を解析したところ、薄膜コンデンサ（６−ａ）および
（６−ｂ）いずれも誘電体層はＢａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 であった。。
【００９３】ＬＣＲメータにより測定した薄膜コンデン
サ（６−ａ）および（６−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（６−ａ）がそれぞれ４３００、１．５％であり、薄膜
コンデンサ（６−ｂ）はそれぞれ２７００、１．９％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（６−ａ）、（６−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（６−ａ）が１．９ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（６−ｂ）が１．６ＭＶ／ｃｍであった。
サ（６−ａ）および（６−ｂ）の室温における比誘電
率、誘電損失（１ｋＨｚ、１Ｖ）は、薄膜コンデンサ
（６−ａ）がそれぞれ４３００、１．５％であり、薄膜
コンデンサ（６−ｂ）はそれぞれ２７００、１．９％で
あった。絶縁抵抗は薄膜コンデンサ（６−ａ）、（６−
ｂ）ともに１０9 Ω・cm以上であった。直流破壊電圧
は、薄膜コンデンサ（６−ａ）が１．９ＭＶ／ｃｍ、薄
膜コンデンサ（６−ｂ）が１．６ＭＶ／ｃｍであった。
【００９４】次に、白金基板上に本成膜方法における上
記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｂａ0.7Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 膜、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を成膜し、
反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折によ
り結晶構造及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎ
ｉＯ膜は（１００）面に配向していた。そして、下地膜
としてＮｉＯの（１００）配向膜を用いることにより、
Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3／ＮｉＯ膜におけるＢａ0.7
Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は、直接基板上に形成した場合と比
較して、強い（１００）配向性を示すとともに、結晶性
も大幅に向上していた。
記成膜条件で、ＮｉＯ膜、Ｂａ0.7Ｓｒ0.3 ＴｉＯ
3 膜、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜を成膜し、
反射高速電子線回折（ＲＨＥＥＤ）およびＸ線回折によ
り結晶構造及び結晶配向性の解析を行った。その結果Ｎ
ｉＯ膜は（１００）面に配向していた。そして、下地膜
としてＮｉＯの（１００）配向膜を用いることにより、
Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3／ＮｉＯ膜におけるＢａ0.7
Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は、直接基板上に形成した場合と比
較して、強い（１００）配向性を示すとともに、結晶性
も大幅に向上していた。
【００９５】高分解能の走査型電子顕微鏡を用いて、Ｂ
ａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜の破断面と表面を観
察した。その結果、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は非常
に緻密で粒径は約０．２０μｍであった。
ａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 ／ＮｉＯ膜の破断面と表面を観
察した。その結果、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 層は非常
に緻密で粒径は約０．２０μｍであった。
【００９６】ＮａＣｌ型酸化物膜として、上記Ｎｉ酸化
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層と
して上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直接
電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より良
好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。また、Ｎａ
Ｃｌ型酸化物膜の代わりに、スピネル型酸化物薄膜を用
いた場合においても同様に良好な特性を示す薄膜コンデ
ンサが得られた。代表的な結果を表５に示す。
物以外にＣｏ酸化物膜やＭｇ酸化物膜を用いた場合や、
誘電体薄膜として組成の異なるＢａ1-X ＳｒX ＴｉＯ3
膜を用いた場合や、Ｐｂ｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y
Ｔｉy Ｏ3 膜を用いた場合においても同様に、下地層と
して上記ＮａＣｌ型酸化物膜を用いることにより、直接
電極上に誘電体薄膜を作製した場合と比較して、より良
好な特性を示す薄膜コンデンサが得られた。また、Ｎａ
Ｃｌ型酸化物膜の代わりに、スピネル型酸化物薄膜を用
いた場合においても同様に良好な特性を示す薄膜コンデ
ンサが得られた。代表的な結果を表５に示す。
【００９７】
【表５】
【００９８】なお出発原料として、ＮａＣｌ型酸化物膜
およびスピネル型酸化物薄膜の作製にはβ−ジケトン系
金属錯体を用いた。ペロブスカイト型誘電体薄膜の作製
には、バリウム源にＢａ（ＤＰＭ）2 、ストロンチウム
源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）
4 およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源に
Ｐｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシ
ウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 およびＭｇ（ａｃａｃ）2 、
ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）
2 ・Ｃｌ3 を用いた。
およびスピネル型酸化物薄膜の作製にはβ−ジケトン系
金属錯体を用いた。ペロブスカイト型誘電体薄膜の作製
には、バリウム源にＢａ（ＤＰＭ）2 、ストロンチウム
源にＳｒ（ＤＰＭ）2 、チタン源にＴｉ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）
4 およびＴｉ（ＤＰＭ）2 ・（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）2 、鉛源に
Ｐｂ（ＤＰＭ）2 およびＰｂ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、マグネシ
ウム源にＭｇ（ＤＰＭ）2 およびＭｇ（ａｃａｃ）2 、
ニオブ源にＮｂ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）5 およびＮｂ（ＤＰＭ）
2 ・Ｃｌ3 を用いた。
【００９９】また、金属電極基板として、Ｐｔ以外の金
属電極材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジ
ウム合金、銅などを用いた場合においても同等の特性を
示す薄膜コンデンサが得られることを確認した。
属電極材料、例えばニッケル、パラジウム、銀／パラジ
ウム合金、銅などを用いた場合においても同等の特性を
示す薄膜コンデンサが得られることを確認した。
【０１００】薄膜コンデンサの外観図の一例を図７に示
す。上記方法で作製した後、基板を３．３ｍｍ×１．６
ｍｍに切断する。そして、金属リード線７５をそれぞれ
の電極上に半田付けし、エポキシ系樹脂７６で全体をモ
ールドしている。このコンデンサの容量は１００ｐＦで
あった。また図７において、７１は金属電極基板（白金
基板）、７２はＮａＣｌ型酸化物膜またはスピネル型酸
化物薄膜、７３はペロブスカイト型誘電体薄膜、７４は
金属電極（白金膜）である。
す。上記方法で作製した後、基板を３．３ｍｍ×１．６
ｍｍに切断する。そして、金属リード線７５をそれぞれ
の電極上に半田付けし、エポキシ系樹脂７６で全体をモ
ールドしている。このコンデンサの容量は１００ｐＦで
あった。また図７において、７１は金属電極基板（白金
基板）、７２はＮａＣｌ型酸化物膜またはスピネル型酸
化物薄膜、７３はペロブスカイト型誘電体薄膜、７４は
金属電極（白金膜）である。
【０１０１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、電
極としての金属基板または非電極基板上に直接または間
接的に下部電極が形成され、その上に直接または間接的
に誘電体薄膜層が形成され、その上に直接または間接的
に上部電極が形成されている薄膜コンデンサであって、
前記誘電体薄膜層が、（１００）面に配向したペロブス
カイト型誘電体薄膜層であり、かつ前記誘電体薄膜層よ
り下のいずれかの部分に、（１００）に配向されたＮａ
Ｃｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネ
ル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を有
することにより、成膜初期から高い結晶性と配向性を示
す薄膜コンデンサを安価に得ることができ、小型化・大
容量化を可能とする薄膜コンデンサを実現できる。
極としての金属基板または非電極基板上に直接または間
接的に下部電極が形成され、その上に直接または間接的
に誘電体薄膜層が形成され、その上に直接または間接的
に上部電極が形成されている薄膜コンデンサであって、
前記誘電体薄膜層が、（１００）面に配向したペロブス
カイト型誘電体薄膜層であり、かつ前記誘電体薄膜層よ
り下のいずれかの部分に、（１００）に配向されたＮａ
Ｃｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に配向されたスピネ
ル型酸化物薄膜層から選ばれる少なくとも一つの層を有
することにより、成膜初期から高い結晶性と配向性を示
す薄膜コンデンサを安価に得ることができ、小型化・大
容量化を可能とする薄膜コンデンサを実現できる。
【０１０２】次に本発明の薄膜コンデンサの製造方法の
構成によれば、前記薄膜コンデンサを効率良く合理的に
製造できる。
構成によれば、前記薄膜コンデンサを効率良く合理的に
製造できる。
【図１】本発明の実施例１の薄膜コンデンサを示す断面
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明の一実施例の薄膜コンデンサの下地層と
誘電体層を成膜するために使用するプラズマＣＶＤ装置
を示す概略図である。
誘電体層を成膜するために使用するプラズマＣＶＤ装置
を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例２の薄膜コンデンサを示す断面
概略図である。
概略図である。
【図４】本発明の実施例３の薄膜コンデンサを示す断面
概略図である。
概略図である。
【図５】本発明の実施例４の薄膜コンデンサを示す断面
概略図である。
概略図である。
【図６】本発明の実施例５の薄膜コンデンサを示す断面
概略図である。
概略図である。
【図７】本発明の実施例５の薄膜コンデンサを示す部分
切り欠き断面概略図である。
切り欠き断面概略図である。
１ Ｓｉ基板 ２ 金属電極（白金膜） ３ ＮａＣｌ型酸化物薄膜（ＮｉＯ膜） ４ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 Ｔ
ｉＯ3 膜） ５ 金属電極（白金膜） ６ 反応チャンバー ７ 基板加熱ヒータ内臓の電極 ８ 電極 ９ 高周波電源 １０ 下地基板 １１ 排気系 １２ 基板回転機構 １３〜１８ 気化器 １９〜３０ バルブ ３１ キャリアガスのアルゴンボンベ ３２ 酸素ボンベ ３５ Ｓｉ基板 ３６ 金属電極（白金膜） ３７ スピネル型酸化物薄膜（Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ
4 膜） ３８ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2
ＴｉＯ3 膜） ３９ 金属電極（白金膜） ４１ Ｓｉ基板 ４２ ＮａＣｌ型酸化物薄膜（ＮｉＯ膜） ４３ 金属電極（白金膜） ４４ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5
ＴｉＯ3 膜） ４５ 金属電極（白金膜） ５１ Ｓｉ基板 ５２ スピネル型酸化物薄膜（Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ
4 膜） ５３ 金属電極（白金膜） ５４ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.6 Ｓｒ0.4
ＴｉＯ3 膜 ５５ 金属電極（白金膜） ６１ 金属電極（白金基板） ６２ ＮａＣｌ型酸化物薄膜（ＮｉＯ膜） ６３ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3
ＴｉＯ3 膜） ６４ 金属電極（白金膜） ７１ 金属電極基板（白金基板） ７２ ＮａＣｌ型酸化物膜またはスピネル型酸化物薄膜 ７３ ペロブスカイト型誘電体薄膜 ７４ 金属電極（白金膜） ７５ 金属リード線 ７６ エポキシ系樹脂（モールド樹脂）
ｉＯ3 膜） ５ 金属電極（白金膜） ６ 反応チャンバー ７ 基板加熱ヒータ内臓の電極 ８ 電極 ９ 高周波電源 １０ 下地基板 １１ 排気系 １２ 基板回転機構 １３〜１８ 気化器 １９〜３０ バルブ ３１ キャリアガスのアルゴンボンベ ３２ 酸素ボンベ ３５ Ｓｉ基板 ３６ 金属電極（白金膜） ３７ スピネル型酸化物薄膜（Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ
4 膜） ３８ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.8 Ｓｒ0.2
ＴｉＯ3 膜） ３９ 金属電極（白金膜） ４１ Ｓｉ基板 ４２ ＮａＣｌ型酸化物薄膜（ＮｉＯ膜） ４３ 金属電極（白金膜） ４４ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5
ＴｉＯ3 膜） ４５ 金属電極（白金膜） ５１ Ｓｉ基板 ５２ スピネル型酸化物薄膜（Ｎｉ0.5 Ｆｅ2.5 Ｏ
4 膜） ５３ 金属電極（白金膜） ５４ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.6 Ｓｒ0.4
ＴｉＯ3 膜 ５５ 金属電極（白金膜） ６１ 金属電極（白金基板） ６２ ＮａＣｌ型酸化物薄膜（ＮｉＯ膜） ６３ ペロブスカイト型誘電体薄膜（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3
ＴｉＯ3 膜） ６４ 金属電極（白金膜） ７１ 金属電極基板（白金基板） ７２ ＮａＣｌ型酸化物膜またはスピネル型酸化物薄膜 ７３ ペロブスカイト型誘電体薄膜 ７４ 金属電極（白金膜） ７５ 金属リード線 ７６ エポキシ系樹脂（モールド樹脂）
フロントページの続き (72)発明者 高山 良一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 電極としての金属基板または非電極基板
上に直接または間接的に下部電極が形成され、その上に
直接または間接的に誘電体薄膜層が形成され、その上に
直接または間接的に上部電極が形成されている薄膜コン
デンサであって、前記誘電体薄膜層が、（１００）面に
配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層であり、かつ前
記誘電体薄膜層より下のいずれかの部分に、（１００）
に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層及び（１００）に
配向されたスピネル型酸化物薄膜層から選ばれる少なく
とも一つの層を有することを特徴とする薄膜コンデン
サ。 - 【請求項２】 下部電極とペロブスカイト型誘電体薄膜
層との間に、（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物
薄膜層及び（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄
膜層から選ばれる少なくとも一つの層を有する請求項１
に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項３】 ペロブスカイト型誘電体薄膜が、（Ｂａ
1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ3（０≦ｘ≦１．０）またはＰｂ
｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦
１．０）である請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項４】 ＮａＣｌ型酸化物薄膜がマグネシウム酸
化物薄膜、コバルト酸化物薄膜及びニッケル酸化物薄膜
から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載の薄
膜コンデンサ。 - 【請求項５】 スピネル型酸化物薄膜が、鉄、コバルト
及びアルミニウムから選ばれる少なくとも一つの成分を
主成分とする酸化物薄膜である請求項１に記載の薄膜コ
ンデンサ。 - 【請求項６】 非電極基板上に直接下部電極が形成さ
れ、その上に（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物
薄膜が形成され、その上に（１００）面に配向したペロ
ブスカイト型誘電体薄膜層が形成され、その上に上部電
極が形成されている請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項７】 非電極基板上に直接下部電極が形成さ
れ、その上に（１００）に配向されたスピネル型配向物
薄膜層が形成され、その上に（１００）に配向されたＮ
ａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、その上に（１００）面
に配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層が形成され、
その上に上部電極が形成されている請求項１に記載の薄
膜コンデンサ。 - 【請求項８】 非電極基板上に（１００）に配向された
ＮａＣｌ型酸化物薄膜が形成され、その上に下部電極が
形成され、その上に（１００）面に配向したペロブスカ
イト型誘電体薄膜層が形成され、その上に上部電極が形
成されている請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項９】 非電極基板上に（１００）に配向された
スピネル型酸化物薄膜が形成され、その上に下部電極が
形成され、その上に（１００）面に配向したペロブスカ
イト型誘電体薄膜層が形成され、その上に上部電極が形
成されている請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項１０】 電極としての金属基板または非電極基
板上に直接または間接的に下部電極が形成され、その上
に直接または間接的に誘電体薄膜層が形成され、その上
に直接または間接的に上部電極が形成されており、前記
両電極がスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法及び
プラズマＣＶＤ法から選ばれる少なくとも一つの方法を
用いて形成されている薄膜コンデンサの製造方法であっ
て、前記下部電極の下面または上面にプラズマＣＶＤ法
を用いて（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜
層及び（１００）に配向されたスピネル型配向物薄膜層
から選ばれる少なくとも一つの層を形成し、前記上部電
極より下層にプラズマＣＶＤ法を用いて（１００）面に
配向したペロブスカイト型誘電体薄膜層を形成すること
を特徴とする薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１１】 下部電極の上に、プラズマＣＶＤ法を
用いて（１００）に配向されたＮａＣｌ型酸化物薄膜層
及び（１００）に配向されたスピネル型酸化物薄膜層か
ら選ばれる少なくとも一つの層を形成し、その上にペロ
ブスカイト型誘電体薄膜層を形成する請求項１０に記載
の薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１２】 ペロブスカイト型誘電体薄膜が、（Ｂ
ａ1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ 3 （０≦ｘ≦１．０）またはＰｂ
｛（Ｍｇ1/3 ，Ｎｂ2/3 ）1-y Ｔｉy ｝Ｏ3 （０≦ｙ≦
１．０）である請求項１０に記載の薄膜コンデンサの製
造方法。 - 【請求項１３】 ＮａＣｌ型酸化物薄膜がマグネシウム
酸化物薄膜、コバルト酸化物薄膜及びニッケル酸化物薄
膜から選ばれる少なくとも一つである請求項１０に記載
の薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１４】 スピネル型酸化物薄膜が、鉄、コバル
ト及びアルミニウムから選ばれる少なくとも一つの成分
を主成分とする酸化物薄膜である請求項１０に記載の薄
膜コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05039394A JP3209633B2 (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-22 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6631793 | 1993-03-25 | ||
| JP5-66317 | 1993-03-25 | ||
| JP05039394A JP3209633B2 (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-22 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333772A true JPH06333772A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3209633B2 JP3209633B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=26390863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05039394A Expired - Fee Related JP3209633B2 (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-22 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209633B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08321585A (ja) * | 1995-03-04 | 1996-12-03 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体の誘電体薄膜と半導体キャパシタ、及びこれらの製造方法 |
| JPH09125233A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-13 | Toda Kogyo Corp | ＮｉＯ配向膜の製造法 |
| JPH09134613A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-05-20 | Kyocera Corp | 誘電体薄膜および薄膜コンデンサ並びに誘電体薄膜の製法 |
| JPH09202621A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-08-05 | Kyocera Corp | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ |
| JP2000226215A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 熱電変換素子用酸化物部材 |
| WO2001009930A3 (en) * | 1999-07-28 | 2001-07-05 | Symetrix Corp | Thin film capacitors on silicon germanium substrate and process for making the same |
| US6639262B2 (en) | 1993-12-10 | 2003-10-28 | Symetrix Corporation | Metal oxide integrated circuit on silicon germanium substrate |
| US6852593B2 (en) | 1999-08-25 | 2005-02-08 | Micron Technology, Inc. | Haze-free BST films |
| JP2006108652A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-04-20 | Denso Corp | 積層型圧電素子及びとその製造方法 |
| JP2007042989A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Ibiden Co Ltd | 薄膜エンベディッドキャパシタンス、その製造方法、及びプリント配線板 |
| WO2019054474A1 (ja) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体 |
| JP2019512164A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-05-09 | テヒニッシェ・ウニヴェルジテート・ダルムシュタット | 微小電子電極アセンブリ |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP05039394A patent/JP3209633B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864146B2 (en) | 1993-12-10 | 2005-03-08 | Symetrix Corporation | Metal oxide integrated circuit on silicon germanium substrate |
| US6639262B2 (en) | 1993-12-10 | 2003-10-28 | Symetrix Corporation | Metal oxide integrated circuit on silicon germanium substrate |
| JPH08321585A (ja) * | 1995-03-04 | 1996-12-03 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体の誘電体薄膜と半導体キャパシタ、及びこれらの製造方法 |
| JPH09134613A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-05-20 | Kyocera Corp | 誘電体薄膜および薄膜コンデンサ並びに誘電体薄膜の製法 |
| JPH09125233A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-13 | Toda Kogyo Corp | ＮｉＯ配向膜の製造法 |
| JPH09202621A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-08-05 | Kyocera Corp | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ |
| JP2000226215A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 熱電変換素子用酸化物部材 |
| WO2001009930A3 (en) * | 1999-07-28 | 2001-07-05 | Symetrix Corp | Thin film capacitors on silicon germanium substrate and process for making the same |
| US6404003B1 (en) | 1999-07-28 | 2002-06-11 | Symetrix Corporation | Thin film capacitors on silicon germanium substrate |
| US6852593B2 (en) | 1999-08-25 | 2005-02-08 | Micron Technology, Inc. | Haze-free BST films |
| US6855971B2 (en) * | 1999-08-25 | 2005-02-15 | Micron Technology, Inc. | Haze-free BST films |
| US6939723B2 (en) | 1999-08-25 | 2005-09-06 | Micron Technology, Inc. | Method of forming haze-free BST films |
| JP2006108652A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-04-20 | Denso Corp | 積層型圧電素子及びとその製造方法 |
| JP2007042989A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Ibiden Co Ltd | 薄膜エンベディッドキャパシタンス、その製造方法、及びプリント配線板 |
| JP4708905B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2011-06-22 | イビデン株式会社 | 薄膜エンベディッドキャパシタンス、その製造方法、及びプリント配線板 |
| JP2019512164A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-05-09 | テヒニッシェ・ウニヴェルジテート・ダルムシュタット | 微小電子電極アセンブリ |
| WO2019054474A1 (ja) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体 |
| JPWO2019054474A1 (ja) * | 2017-09-15 | 2020-11-26 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | チタン酸アルカリ土類金属結晶積層体 |
| US11591238B2 (en) | 2017-09-15 | 2023-02-28 | Japan Science And Technology Agency | Alkaline earth metal titanate crystal laminate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3209633B2 (ja) | 2001-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5663089A (en) | Method for producing a laminated thin film capacitor | |
| JPWO2002102712A1 (ja) | セラミックス及びその製造方法、ならびに誘電体キャパシタ、半導体装置及び素子 | |
| JP2013543205A (ja) | アニオン制御された誘電特性を有するペロブスカイト材料、薄膜コンデンサ装置、及びそれらの製造方法 | |
| US6162293A (en) | Method for manufacturing ferroelectric thin film, substrate covered with ferroelectric thin film, and capacitor | |
| JPH10326755A (ja) | 酸素を使用して優先配向された白金薄膜を形成する方法と、その形成方法により製造された素子 | |
| JP3209633B2 (ja) | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 | |
| EP0617439B1 (en) | Thin film capacitor and method of manufacturing the same | |
| Sakabe et al. | Multilayer ceramic capacitors with thin (Ba, Sr) TiO 3 layers by MOCVD | |
| KR0147245B1 (ko) | 강유전체박막 및 그 제조방법 | |
| Ichinose et al. | Synthesis of PbTiO 3 film on LaNiO 3-coated substrate by the spray-ICP technique | |
| US5866238A (en) | Ferroelectric thin film device and its process | |
| JP3328055B2 (ja) | 積層薄膜コンデンサの製造方法 | |
| KR101013762B1 (ko) | 전계 가변형 ＢＳＴ-Ｐｂ계 파이로클로어 복합 유전체박막과 제조방법 | |
| JP3500787B2 (ja) | ビスマス化合物の製造方法とビスマス化合物の誘電体物質 | |
| JPH07106198A (ja) | 積層薄膜コンデンサの製造方法 | |
| JPH05145123A (ja) | 強誘電体薄膜構成体およびその製造方法 | |
| JPH11297966A (ja) | 強誘電体薄膜素子及びその製造方法 | |
| JPH10195656A (ja) | 酸化物薄膜の製造方法およびそれに用いる製造装置 | |
| WO2020246363A1 (ja) | 誘電体膜およびそれを用いたキャパシタならびに誘電体膜の製造方法 | |
| JP2000188377A (ja) | 強誘電体薄膜素子およびその製造方法 | |
| JPH09326331A (ja) | （Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３薄膜の製造方法およびそれを用いた薄膜コンデンサ | |
| JP2622362B2 (ja) | 強誘電体薄膜及びその製造方法 | |
| JP2003318369A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR100219834B1 (ko) | 우선 배향성 강유전 박막의 제조방법 | |
| JP3167099B2 (ja) | 誘電体薄膜素子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070713 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080713 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |