JPH08124797A - Dielectric thin film, its manufacture, and capacitor - Google Patents

Dielectric thin film, its manufacture, and capacitor

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JPH08124797A
JPH08124797A JP6265319A JP26531994A JPH08124797A JP H08124797 A JPH08124797 A JP H08124797A JP 6265319 A JP6265319 A JP 6265319A JP 26531994 A JP26531994 A JP 26531994A JP H08124797 A JPH08124797 A JP H08124797A
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JP
Japan
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film
thin film
group
dielectric thin
monomolecular
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Application number
JP6265319A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Takada
祐助 高田
Eriko Mizoguchi
恵理子 溝口
Kazufumi Ogawa
小川  一文
Sanemori Soga
眞守 曽我
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain a dielectric thin film which is uniform in the nanometer level and has no electric pin holes, by chemically adsorbing, in order, two kinds of silicon compounds different in the length of molecular chain, on a specified substrate surface, and chemically coupling the adsorbed molecules to the substrate surface or chemically coupling the adsorbed molecules to each other. CONSTITUTION: After the surface of a glass substrate 11 is sufficiently cleaned, Al is evaporated on the surface to be 150nm thick, and a lower electrode 12 is formed. Chlorosilane based interface activator of long molecular chain containing six carbon fluoride chains is adsorbed on the surface by a chemical adsorption method, and a chemical adsorption molecular film 13 is formed. Chlorosilane based interface activator of short molecular chain is adsorbed on the film 13, and a chemical adsorption film 14 which is coupled to a monomolecular film via chemical bond is formed. By repeating processes from the chemical adsorption process to a rinsing process, a 4-molecular built-up film composed of two kinds of chemical adsorption is formed. On the surface of the 4-molecular built-up film, Al is evaporated to be 100nm thick, and an upper electrode is formed. Thereby a dielectric thin film wherein the thickness can be controlled to be uniform in the nanometer level, and pin holes are not present can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体薄膜及びその製
造方法に関する。特にコンデンサ、表示デバイス、分子
素子などに使用される誘電体膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric thin film and its manufacturing method. In particular, the present invention relates to a dielectric film used for capacitors, display devices, molecular elements and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器などの小型化にともな
い、これに収容される各種電子部品の軽薄短小化のニー
ズが急速に高まってきている。誘電体に対しても、コン
デンサ、磁気ヘッド、表示デバイスなど多方面で薄膜化
の要求が多く、薄くて、機械的強度の強い、耐久性のあ
る、ピンホールレスな誘電体膜が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the miniaturization of electronic devices and the like, there has been a rapid increase in the needs for light, thin, short and compact electronic components housed therein. Regarding dielectrics, there are many demands for thinning in various fields such as capacitors, magnetic heads, and display devices. A thin, strong mechanical strength, durable, pinholeless dielectric film is desired. There is.

【0003】従来の薄膜誘電体の作製方法としては、蒸
着、スパッタ、CVD、スピンコート、キャスティング
などが一般的であるが、膜厚が、サブミクロンからナノ
メータレベルになるにつれ、ピンホールが多く、種々の
特性に対して悪影響を与えてしまっていた。また、ナノ
メーターレベルの膜厚コントロールが可能なものとして
はLB膜があるが、ピンホールフリーの膜を作ることは
かなり困難であった。
As a conventional method for producing a thin film dielectric, vapor deposition, sputtering, CVD, spin coating, casting, etc. are generally used. However, as the film thickness changes from submicron to nanometer level, many pinholes are formed, It had a bad influence on various characteristics. Further, there is an LB film as a film whose thickness can be controlled at the nanometer level, but it was quite difficult to form a pinhole-free film.

【0004】最近では、特出平3−143498に示す
ように、電極表面にシラン系界面活性剤を反応させ、シ
ロキサン系単分子膜を化学吸着させ、ナノメータレベル
での均一な厚さの誘電体(絶縁体)薄膜を提供する方法
が提案されている。
Recently, as shown in Japanese Patent Publication No. Hei 3-143434, a silane-based surfactant is reacted on the electrode surface to chemically adsorb a siloxane-based monomolecular film, and a dielectric having a uniform thickness at the nanometer level. Methods have been proposed for providing (insulator) thin films.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作製方
法を改善して吸着密度を上げたり、吸着させる分子の化
学構造を変えてみても、誘電体を形成する下地の影響は
無視することが出来ず、誘電体を単分子累積膜として
も、実際には、ピンホールとりわけ、電気的なピンホー
ルのない膜は得られないのが現状である。
However, even if the manufacturing method is improved to increase the adsorption density or change the chemical structure of molecules to be adsorbed, the influence of the underlying layer forming the dielectric cannot be ignored. In reality, even if the dielectric is used as a monomolecular cumulative film, it is not possible to obtain a film having no pinhole, in particular, an electric pinhole.

【0006】本発明は、前記従来技術を解決するため
に、ナノメータレベルでの均一な誘電体薄膜で、かつ、
電気的なピンホールのない膜を提供することを目的とす
る。
In order to solve the above-mentioned prior art, the present invention provides a uniform dielectric thin film at the nanometer level, and
The purpose is to provide a film without electrical pinholes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1番目の発明の薄膜誘電体は、少なくとも2種
類の薄膜からなり、それらの薄膜は化学結合を介して結
合され、かつ、その薄膜の少なくとも1種類は単分子
膜、または、単分子累積膜である構成となっている。
In order to achieve the above object, the thin film dielectric of the first invention comprises at least two kinds of thin films, and these thin films are bonded through a chemical bond, and At least one of the thin films is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film.

【0008】また、第2番目の発明の薄膜誘電体の製造
方法は、基材表面に、1種類の化合物を反応させ単分子
膜を形成する工程と、前記単分子膜上に前記化合物と異
なる他の化合物を反応させ前記単分子膜上を覆うように
薄膜を形成する工程とからなり、それら2つの工程を1
サイクルとして少なくとも1サイクル以上繰り返すこと
を特徴としている。
The method for producing a thin film dielectric of the second invention is different from the step of reacting one kind of compound on the surface of a substrate to form a monomolecular film and the compound on the monomolecular film. A step of reacting another compound to form a thin film so as to cover the monomolecular film.
It is characterized in that at least one cycle is repeated as a cycle.

【0009】また、第3番目の発明のコンデンサは、誘
電体薄膜の少なくとも片面に電極が形成されたコンデン
サであって、前記誘電体薄膜は少なくとも2種類の薄膜
からなり、前記2種類の薄膜と前記電極はそれぞれ化学
結合を介して結合され、かつ、前記薄膜の少なくとも1
種類は単分子膜、または、単分子累積膜であることを特
徴としている。
The capacitor of the third invention is a capacitor in which an electrode is formed on at least one surface of a dielectric thin film, and the dielectric thin film is composed of at least two types of thin films. Each of the electrodes is bonded via a chemical bond and at least one of the thin films is
The type is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film.

【0010】前記第1番目、第2番目、第3番目の発明
において、化学結合は、シロキサン結合が望ましい。ま
た、薄膜は、珪素化合物が反応してなる薄膜が望まし
い。また、2種類の薄膜に反応してなる化合物のうち、
一つは、反応性官能基を少なくとも1つ有する炭素数0
から7までの直鎖状分子で、Y(SiY2O)nSiY3
(ただし、n≦3、nは整数、Yはハロゲンまたはアル
コキシ基)、もう一つは、炭素数8以上の直鎖状分子
で、Xp3-pSi−R1−(CZ2n−R2−SiX q
3-q、または、R3−R1−(CZ2n−R2−SiXq
3-q(ただし、4≦n≦25;nは整数、R1,R2は−
(CH22−または、SiもしくはOを含む置換基を表
すがなくとも良い、R3は不飽和基あるいはジメチルシ
リル基、XはHまたはアルキル基などの置換基、Yはハ
ロゲンまたはアルコキシ基、ZはHまたはF、p,qは
0または1または2)が望ましい。
The above first, second and third inventions
In the above, the chemical bond is preferably a siloxane bond. Well
Also, the thin film is preferably a thin film formed by reacting a silicon compound.
Yes. Moreover, among the compounds formed by reacting with two kinds of thin films,
One is 0 carbon atoms having at least one reactive functional group.
It is a linear molecule from 7 to 7, and Y (SiY2O)nSiY3
(However, n ≦ 3, n is an integer, Y is halogen or ar
Coxy group), the other is a linear molecule with 8 or more carbon atoms
And XpY3-pSi-R1-(CZ2)n-R2-SiX qY
3-q, Or R3-R1-(CZ2)n-R2-SiXqY
3-q(However, 4 ≦ n ≦ 25; n is an integer, R1, R2Is-
(CH2)2-Or represents a substituent containing Si or O
R is good3Is an unsaturated group or dimethyl
Ryl group, X is a substituent such as H or an alkyl group, and Y is a substituent.
Rogen or alkoxy group, Z is H or F, p and q are
0 or 1 or 2) is desirable.

【0011】[0011]

【作用】化学吸着反応によって得られた炭素数が8以上
の直鎖状分子からなる単分子膜は分子が基板表面に対し
て配向することが知られている(T.Ohtake et al, Lang
muir,Vol.8,No.9,1992)。したがって、炭素数が8以上
の直鎖状分子からなる単分子膜を用いることで分子鎖長
によるナノメーターレベルでの膜厚コントロールができ
る。
【Function】 It is known that the monomolecular film composed of linear molecules with 8 or more carbon atoms obtained by chemisorption reaction has the molecules oriented to the substrate surface (T. Ohtake et al, Lang
muir, Vol.8, No.9, 1992). Therefore, by using a monomolecular film composed of a linear molecule having 8 or more carbon atoms, it is possible to control the film thickness on the nanometer level by the molecular chain length.

【0012】第1、第2番目の発明によれば、誘電体薄
膜は、長分子鎖よりなる単分子膜が、ナノメーターレベ
ルの膜厚コントロールを行い、短分子鎖の薄膜が、長分
子鎖よりなる単分子膜形成時に発生した膜欠陥、すなわ
ち、基材表面等に影響された分子レベルのピンホールを
単分子膜表面上でふさぐ網目状の分子結合構造をとるた
め、基材の影響を受けにくく、電気的にピンホールのな
いものとすることができる。また、この2つの薄膜の組
み合わせが、各単分子膜ごとに欠陥のない膜を得ること
ができるので、この誘電体薄膜を累積することにより、
所望の膜厚の誘電体薄膜を得ることができる。
According to the first and second inventions, the dielectric thin film is a monomolecular film composed of long molecular chains for controlling the film thickness at the nanometer level, and a thin film of short molecular chains is composed of long molecular chains. A film defect that occurs during the formation of a monolayer film consisting of, that is, a network-like molecular bond structure that closes the molecular level pinholes that are affected by the substrate surface etc. on the surface of the monolayer film. It is hard to receive and can be electrically pinhole free. In addition, since the combination of these two thin films makes it possible to obtain a defect-free film for each monomolecular film, by accumulating this dielectric thin film,
A dielectric thin film having a desired film thickness can be obtained.

【0013】さらに、これらの膜どうしは、化学的に結
合されているために、機械的・熱的強度の高いものとす
ることができる。
Further, since these films are chemically bonded to each other, they can have high mechanical and thermal strength.

【0014】また、第3の本発明の構成によれば、誘電
体薄膜と電極とが化学的に結合されているために、密着
強度が高く、電気特性についても高い信頼性を得るコン
デンサを提供することができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, since the dielectric thin film and the electrode are chemically bonded, a capacitor having high adhesion strength and high reliability in electrical characteristics is provided. can do.

【0015】[0015]

【実施例】従来より、薄膜形成法、とりわけ、単分子膜
形成法の有力な1つとして化学吸着剤と呼ばれる界面活
性分子を溶解した非水系有機溶媒中に基板を浸漬させ
て、非水系有機溶媒中で化学反応を起こさせて単分子膜
を形成するという化学吸着法が知られている。また、こ
のようにして得られる単分子膜を化学吸着単分子膜とい
う。
[Examples] Conventionally, as a powerful one of thin film forming methods, especially monomolecular film forming methods, a substrate is dipped in a non-aqueous organic solvent in which surface-active molecules called a chemical adsorbent are dissolved to form a non-aqueous organic solvent. A chemisorption method in which a monomolecular film is formed by causing a chemical reaction in a solvent is known. The monomolecular film thus obtained is called a chemisorption monomolecular film.

【0016】化学吸着単分子膜は基材表面と強固な化学
結合を介してつながっているため、基板表面を削り取ら
ない限り一般には剥離しない程度の付着強度を有する。
また、このような液相での吸着以外にも、気相中で化学
吸着する方法もある。
Since the chemisorption monomolecular film is connected to the surface of the base material through a strong chemical bond, the chemisorption monomolecular film generally has an adhesive strength that does not cause peeling unless the surface of the substrate is scraped off.
In addition to such liquid phase adsorption, there is also a method of chemical adsorption in the gas phase.

【0017】化学吸着材を固定させる基材としては、化
学吸着膜により被覆され得るものであれば特に限定され
ないが。この表面に水酸基、カルボキシル基、スルフォ
ン酸基スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、チオー
ル基、アミノ基から選ばれる少なくともひとつの官能基
を有するものであれば良い。
The base material on which the chemical adsorbent is fixed is not particularly limited as long as it can be coated with the chemical adsorption film. Any surface group having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a thiol group, and an amino group may be used.

【0018】本発明は、コンデンサ・表示デバイスなど
の誘電体、集積回路・分子素子などの層間絶縁膜とし
て、界面活性剤を用い、化学吸着法により基材表面にピ
ンホールフリーで優れた誘電体薄膜を形成することを特
徴としている。
The present invention uses a surface active agent as a dielectric for capacitors, display devices, etc., and as an interlayer insulating film for integrated circuits, molecular elements, etc., and uses a chemical adsorption method to produce pinhole-free excellent dielectrics on the substrate surface. It is characterized by forming a thin film.

【0019】すなわち、所定の基板表面に分子鎖長の異
なる2種類の珪素化合物を順次化学吸着させ、基材表面
と吸着分子、吸着分子どうしを化学的に結合させて、少
なくとも1種類の炭素数6以上の直鎖状分子からなる長
分子鎖の単分子膜と反応性官能基を少なくとも1つ有す
る炭素数0〜5までの短分子鎖の分子からなる薄膜の2
層構造を形成することを特徴としている。
That is, two kinds of silicon compounds having different molecular chain lengths are sequentially chemisorbed on a predetermined substrate surface, and the base material surface and the adsorbed molecules and the adsorbed molecules are chemically bonded to each other to obtain at least one kind of carbon number. 2 of a monomolecular film of a long molecular chain composed of 6 or more linear molecules and a thin film composed of a molecule of a short molecular chain of 0 to 5 carbon atoms having at least one reactive functional group.
It is characterized by forming a layered structure.

【0020】例えば、薄膜状の金属電極を用意し、ま
ず、その電極をハロシリル基、または、アルコキシル基
を分子両末端に含む長分子鎖のフッ化炭素系界面活性剤
を混ぜた非水系溶媒に接触させて電極表面の水酸基と界
面活性剤の一端のハロシリル基とを反応させて界面活性
剤を電極表面に固定させる。そして、非水系有機溶媒を
用い電極上に残った未反応の余分な界面活性剤を洗浄除
去した後、水と反応させて電極上にシラノール基を複数
個含む長分子鎖の界面活性剤よりなる単分子膜を形成す
る。次に、短分子鎖のシリコン系界面活性剤を混ぜた非
水系溶媒に接触させて電極表面上に化学吸着された長分
子鎖の吸着膜表面の水酸基と短鎖分子のシリコン系界面
活性剤の一端のハロシリル基、または、アルコキシシリ
ル基とを反応させて短分子鎖の界面活性剤を固定させ
る。そして、非水系有機溶媒を用い、電極上に残った余
分な界面活性剤を洗浄除去した後、水と反応させて電極
上にシラノール基を複数個含む界面活性剤よりなる単分
子膜を形成する。この2つの工程を少なくとも1回以上
繰り返すことによって誘電体薄膜を形成する。
For example, a thin-film metal electrode is prepared, and the electrode is first placed in a non-aqueous solvent in which a long-chain fluorocarbon surfactant containing halosilyl groups or alkoxyl groups at both ends of the molecule is mixed. Upon contact, the hydroxyl group on the electrode surface reacts with the halosilyl group at one end of the surfactant to immobilize the surfactant on the electrode surface. After removing the unreacted excess surfactant remaining on the electrode using a non-aqueous organic solvent, it is reacted with water to form a long-chain surfactant containing a plurality of silanol groups on the electrode. Form a monolayer. Next, a hydroxyl group on the surface of the adsorption film of a long molecular chain chemically adsorbed on the electrode surface by contacting with a non-aqueous solvent mixed with a silicon surfactant of a short molecular chain and a silicon surfactant of a short chain molecule The surfactant having a short molecular chain is fixed by reacting with the halosilyl group or the alkoxysilyl group at one end. Then, after using a non-aqueous organic solvent to wash and remove the excess surfactant remaining on the electrode, it is reacted with water to form a monomolecular film of the surfactant containing a plurality of silanol groups on the electrode. . The dielectric thin film is formed by repeating these two steps at least once.

【0021】なお、このとき、ハロシリル基、または、
アルコキシシリル基を分子末端に含む長分子鎖のフッ化
炭素系界面活性剤として、Xp3-pSi−R1−(C
2n−R2−SiXq3-q(ただし、4≦n≦25;
nは整数、R1、R2はアルキル基または、Siもしくは
Oを含む置換基を表すがなくとも良い、XはHまたはア
ルキル基などの置換基、Yはハロゲン、アルコキシ基、
p,qは0または1または2)を用いると好都合であ
る。
At this time, a halosilyl group, or
An alkoxysilyl group as a fluorocarbon surfactant of the long molecular chains containing a molecular end, X p Y 3-p Si -R 1 - (C
F 2) n -R 2 -SiX q Y 3-q ( However, 4 ≦ n ≦ 25;
n is an integer, R 1 and R 2 each represents an alkyl group or a substituent containing Si or O, X is not necessary, X is a substituent such as H or an alkyl group, Y is a halogen, an alkoxy group,
It is convenient to use 0 or 1 or 2) for p and q.

【0022】また、長分子鎖を持つ化学吸着単分子膜を
形成する工程においては、ハロシリル基、または、アル
コキシシリル基を一端に含み一端に反応性官能基を含む
界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記電極表
面の水酸基とフッ化炭素系界面活性剤の一端のハロシリ
ル基、または、アルコキシリシル基とを反応させて界面
活性剤を電極表面に固定させ、非水系有機溶媒を用い電
極上に残った余分な未反応の界面活性剤を洗浄除去した
後、水と反応させて電極上にシラノール基を複数個含む
界面活性剤よりなる単分子膜を形成する。その後、単分
子膜表面を化学試薬で処理したり、あるいは、反応性ガ
ス中でプラズマ処理したり、反応性ガス中でエネルギー
ビームを照射して、電極表面の反応性官能基をハロシリ
ル基に対して活性な基に変化させる、ことも可能であ
る。
In the step of forming a chemisorption monolayer having a long molecular chain, a non-aqueous system in which a surfactant having a halosilyl group or an alkoxysilyl group at one end and a reactive functional group at one end is mixed is used. By contacting with a solvent, a hydroxyl group on the electrode surface and a halosilyl group at one end of the fluorocarbon-based surfactant or an alkoxylysyl group are reacted to fix the surfactant on the electrode surface, and a non-aqueous organic solvent is used. After the excess unreacted surfactant remaining on the electrode is removed by washing, it is reacted with water to form a monomolecular film of the surfactant containing a plurality of silanol groups on the electrode. After that, the surface of the monomolecular film is treated with a chemical reagent, or plasma treatment is performed in a reactive gas, or an energy beam is irradiated in the reactive gas to change the reactive functional group on the electrode surface to the halosilyl group. It is also possible to change it to an active group.

【0023】なお、このとき、ハロシリル基、または、
アルコキシシリル基を一端に複数個含み他の一端に反応
性官能基を含む界面活性剤として、R3−R1−(C
2n−R2−SiXp3-p、R1−R2−(CF2n
3−SiXp(OA)3-p(ただし、4≦n≦25;n
は整数、R1、R2は−(CH22−またはSiもしくは
Oを含む置換基を表すがなくとも良い、R3は不飽和基
あるいはジメチルシリル基、XはHまたはアルキル基な
どの置換基、Yはハロゲン、アルコキシ基、pは0また
は1または2)を用いると好都合である。
At this time, a halosilyl group, or
As a surfactant having a plurality of alkoxysilyl groups at one end and a reactive functional group at the other end, R 3 -R 1- (C
F 2) n -R 2 -SiX p Y 3-p, R 1 -R 2 - (CF 2) n -
R 3 -SiX p (OA) 3 -p ( provided that, 4 ≦ n ≦ 25; n
Is an integer, R 1 and R 2 each represent-(CH 2 ) 2 -or a substituent containing Si or O, but R 3 is an unsaturated group or a dimethylsilyl group, and X is H or an alkyl group. Conveniently, a substituent, Y is halogen, an alkoxy group, and p is 0 or 1 or 2).

【0024】また、短分子鎖を持つシリコン系界面活性
剤としては、例えば、SiY4、SiHY3、SiH
22、Y(SiY2O)nSiY3(ただし、n≦3;n
は整数、Yはハロゲン、アルコキシ基)等があげられ
る。
Examples of the silicon-based surfactant having a short molecular chain include SiY 4 , SiHY 3 , and SiH.
2 Y 2 , Y (SiY 2 O) n SiY 3 (where n ≦ 3; n
Is an integer, Y is a halogen, an alkoxy group) and the like.

【0025】なお、化学吸着に用いられる非水系の溶媒
としては、例えば、シクロヘキサン、n−ヘキサデカ
ン、トルエン、キシレン、ジシクロヘキシル、四塩化炭
素、クロロホルム等が単独または複数種混合して用いら
れる。ハロシラン系以外のシラン系界面活性剤の場合に
は、これ以外に例えば、メチルアルコールやエチルアル
コールなども適用できる。
As the non-aqueous solvent used for chemisorption, for example, cyclohexane, n-hexadecane, toluene, xylene, dicyclohexyl, carbon tetrachloride, chloroform, etc. may be used alone or in combination of two or more. In the case of a silane-based surfactant other than a halosilane-based surfactant, methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. can be applied in addition to this.

【0026】なお、界面活性剤の反応性官能基にはハロ
シリル基とアルコキシシリル基を用いているが、反応性
を考慮すると、クロロシリル基を用いた方が好結果が得
られる。
Although the halosilyl group and the alkoxysilyl group are used as the reactive functional groups of the surfactant, the chlorosilyl group gives better results when the reactivity is taken into consideration.

【0027】次に、本発明の誘電体薄膜について具体的
に実施例を述べる。 (実施例1)図1は本発明の実施例1における誘電体薄
膜をコンデンサの絶縁膜とした場合の製造行程を示す断
面模式図である。
Next, specific examples of the dielectric thin film of the present invention will be described. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic sectional view showing a manufacturing process when a dielectric thin film in Embodiment 1 of the present invention is used as an insulating film of a capacitor.

【0028】11は、ガラス基板、12は、ガラス基板
11上に蒸着された下部電極、13は長分子鎖からなる
化学吸着単分子、14は、短分子鎖からなる化学吸着膜
である。
Reference numeral 11 is a glass substrate, 12 is a lower electrode vapor-deposited on the glass substrate 11, 13 is a chemisorption single molecule consisting of a long molecular chain, and 14 is a chemisorption film consisting of a short molecular chain.

【0029】まず、ガラス基板11表面を十分に洗浄し
た後、真空中でAlを150nmパターン蒸着し、下部
電極12とした。このガラス基板11を大気中に取り出
し、下部電極12の表面を酸化して薄い自然酸化膜を形
成した。その後、ガラス基板11を純水中に通した後、
十分乾燥させて下部電極12の表面に水酸基を形成した
(図1(a))。
First, after thoroughly cleaning the surface of the glass substrate 11, Al was pattern-deposited in a vacuum of 150 nm to form a lower electrode 12. The glass substrate 11 was taken out into the air and the surface of the lower electrode 12 was oxidized to form a thin natural oxide film. Then, after passing the glass substrate 11 into pure water,
It was dried sufficiently to form hydroxyl groups on the surface of the lower electrode 12 (FIG. 1 (a)).

【0030】次に、化学吸着法によりフッ化炭素鎖を6
個含む長分子鎖のクロロシラン系界面活性剤を吸着させ
て化学吸着単分子膜13を形成する。
Next, the fluorocarbon chain was converted into 6 by the chemisorption method.
A chlorosilane-based surfactant having a long molecular chain containing a single molecule is adsorbed to form the chemisorption monomolecular film 13.

【0031】化学吸着剤は、Cl3Si−(CH22
(CF26−(CH22−SiCl3を用い、2wt%
の濃度で溶かした80wt%ヘキサデカン、12wt%
四塩化炭素、8wt%クロロホルム溶液を調製し、前記
のガラス基板11を2時間浸漬すると、下部電極の表面
には自然酸化膜が存在し、水酸基がたくさん含まれてい
るので、クロロシリル(−SiCl)基を分子両末端に
複数個含む物質の何れか片方のSiCl基と水酸基とが
反応し脱塩酸反応が生じ電極表面全面にわたり(化1)
に示す結合が生成された。
The chemical adsorbent is Cl 3 Si-(CH 2 ) 2-.
(CF 2 ) 6- (CH 2 ) 2- SiCl 3 is used, and 2 wt%
80 wt% hexadecane dissolved at a concentration of 12 wt%
When a carbon tetrachloride, 8 wt% chloroform solution was prepared and the glass substrate 11 was immersed for 2 hours, a natural oxide film existed on the surface of the lower electrode and a large amount of hydroxyl groups were contained, so chlorosilyl (-SiCl) A SiCl group and a hydroxyl group of any one of the substances containing a plurality of groups at both ends of the molecule react with each other to cause a dehydrochlorination reaction, and the entire surface of the electrode (Chemical formula 1)
The bond shown in was generated.

【0032】[0032]

【化1】 Embedded image

【0033】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化2)で表されるシロキサン系単分子膜13が下
部電極表面と化学結合(共有結合)した状態でおよそ1
5オングストロームの膜厚で形成できた(図1
(b))。
Then, after further washing with an organic solvent to remove excess surfactant remaining on the electrode surface and washing with water, the siloxane-based monomolecular film 13 represented by the chemical formula (2) chemically reacts with the lower electrode surface. Approximately 1 when bound (covalently bound)
It was possible to form with a film thickness of 5 Å (Fig. 1
(B)).

【0034】[0034]

【化2】 Embedded image

【0035】次に、下部電極上に形成した単分子膜上
に、さらに、短分子鎖のクロロシラン系界面活性剤を吸
着させて単分子膜と化学結合を介して結合された化学吸
着膜14を形成する。
Next, a chemisorptive film 14 is formed by adsorbing a chlorosilane-based surfactant having a short molecular chain on the monomolecular film formed on the lower electrode and is bonded to the monomolecular film through a chemical bond. Form.

【0036】化学吸着剤は、SiCl4を用い、2wt
%の濃度で溶かしたクロロホルム溶液を調製し、前記の
ガラス基板11を1時間浸漬すると、下部電極上のシロ
キサン系単分子膜13表面には水酸基がたくさん形成さ
れているので、1つ以上のクロロシリル(−SiCl)
基と水酸基とが反応し脱塩酸反応が生じ電極表面全面に
わたり(化2)や(化3)に示す結合が生成された。
SiCl 4 was used as the chemical adsorbent, and 2 wt.
When a chloroform solution dissolved at a concentration of 10% is prepared and the glass substrate 11 is immersed for 1 hour, many hydroxyl groups are formed on the surface of the siloxane-based monomolecular film 13 on the lower electrode. (-SiCl)
The group reacts with the hydroxyl group to cause a dehydrochlorination reaction, and the bonds shown in (Chemical Formula 2) and (Chemical Formula 3) are formed over the entire surface of the electrode.

【0037】[0037]

【化3】 Embedded image

【0038】[0038]

【化4】 [Chemical 4]

【0039】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化5)や(化6)で表される短分子鎖からなる化
学吸着膜14が下部電極上の長分子鎖を持つ単分子膜表
面と化学結合(共有結合)した状態で形成できた(図1
(c))。
Then, after further washing with an organic solvent to remove excess surfactant remaining on the electrode surface and washing with water, chemical adsorption consisting of short molecular chains represented by (Chemical Formula 5) or (Chemical Formula 6) The film 14 could be formed in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the monomolecular film having long molecular chains on the lower electrode (Fig. 1).
(C)).

【0040】[0040]

【化5】 Embedded image

【0041】[0041]

【化6】 [Chemical 6]

【0042】このようにして、化学吸着工程から水洗工
程までをもう一度づつ繰り返して2種類の化学吸着膜か
らなる4分子累積膜を作製した。
In this way, the chemisorption process to the water washing process were repeated once again to prepare a four-molecule cumulative film consisting of two types of chemisorptive films.

【0043】得られた4分子累積膜の表面に、さらに、
Alを100nmの厚さでパターン蒸着し、上部電極と
した。この平行平板型のコンデンサの電気特性を評価し
たところ、電極面積が2mmφで静電容量は5〜8nF
であった。また、漏れ電流は、2Vの測定電圧で、1×
10-10A、絶縁破壊電圧は7Vで、電気的にもかなり
の緻密な誘電体薄膜であることがわかった。
On the surface of the obtained four-molecule cumulative film,
Al was pattern-deposited to a thickness of 100 nm to form an upper electrode. When the electrical characteristics of this parallel plate type capacitor were evaluated, the electrode area was 2 mmφ and the capacitance was 5 to 8 nF.
Met. In addition, the leakage current is 1 × at the measurement voltage of 2V.
It was 10 -10 A, the breakdown voltage was 7 V, and it was found that the dielectric thin film was electrically dense.

【0044】(実施例2)図2は本発明の実施例2にお
ける誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とした場合の製造
工程を示す断面模式図である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a schematic sectional view showing a manufacturing process when a dielectric thin film in Embodiment 2 of the present invention is used as an insulating film of a capacitor.

【0045】21は、ガラス基板、22は、ガラス基板
21上に蒸着された下部電極、23は、長分子鎖からな
る化学吸着単分子膜、24は短分子鎖からなる化学吸着
膜である。
Reference numeral 21 is a glass substrate, 22 is a lower electrode deposited on the glass substrate 21, 23 is a chemisorption monomolecular film consisting of long molecular chains, and 24 is a chemisorption film consisting of short molecular chains.

【0046】実施例1と同様に、ガラス基板21表面を
十分に洗浄した後、真空中でAlを150nmパターン
蒸着し、下部電極22とした。このガラス基板21を大
気中に取り出し、下部電極22の表面を酸化して薄い自
然酸化膜を形成する。その後、ガラス基板21を純水中
に通した後、十分乾燥させて下部電極22の表面に水酸
基を形成した(図2(a))。
As in Example 1, after the surface of the glass substrate 21 was thoroughly washed, Al was pattern-deposited in a vacuum of 150 nm to form the lower electrode 22. The glass substrate 21 is taken out into the air and the surface of the lower electrode 22 is oxidized to form a thin natural oxide film. Then, the glass substrate 21 was passed through pure water and then sufficiently dried to form hydroxyl groups on the surface of the lower electrode 22 (FIG. 2A).

【0047】次に、下部電極上に、低分子鎖のクロロシ
ラン系界面活性剤を吸着させてクロロシラン系界面活性
剤よりなる化学吸着膜24を形成する。
Next, a low molecular chain chlorosilane-based surfactant is adsorbed on the lower electrode to form a chemical adsorption film 24 of the chlorosilane-based surfactant.

【0048】化学吸着剤は、SiCl4を用い、2wt
%の濃度で溶かしたクロロホルム溶液を調製し、前記の
ガラス基板21を1時間浸漬すると、下部電極22上に
は水酸基がたくさん含まれているので、クロロシリル
(−SiCl)基と水酸基とが反応し脱塩酸反応が生じ
電極表面全面にわたり(化3)や(化4)に示す結合が
生成される。
SiCl 4 was used as the chemical adsorbent, and 2 wt.
When a chloroform solution dissolved at a concentration of 10% is prepared and the glass substrate 21 is immersed for 1 hour, a lot of hydroxyl groups are contained on the lower electrode 22, so that the chlorosilyl (-SiCl) group reacts with the hydroxyl group. The dehydrochlorination reaction occurs and the bonds shown in (Chemical Formula 3) and (Chemical Formula 4) are generated over the entire surface of the electrode.

【0049】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化5)や(化6)で表される化学吸着単分子膜2
4が下部電極上と化学結合(共有結合)した状態で形成
できた(図2(b))。
Then, the chemical adsorption monomolecular film 2 represented by (Chemical Formula 5) or (Chemical Formula 6) is obtained by further thoroughly washing with an organic solvent to remove the surplus surfactant remaining on the electrode surface and washing with water.
4 was chemically bonded (covalently bonded) to the lower electrode (FIG. 2 (b)).

【0050】次に、化学吸着膜24上に、化学吸着法に
よりフッ化炭素鎖を6個含むクロロシラン系界面活性剤
を吸着させてクロロシラン系界面活性剤よりなる化学吸
着単分子膜23を形成する。
Next, a chlorosilane-based surfactant containing 6 fluorocarbon chains is adsorbed on the chemisorption film 24 by a chemisorption method to form a chemisorption monomolecular film 23 of the chlorosilane-based surfactant. .

【0051】化学吸着剤は、Cl3Si−(CH22
(CF26−(CH22−SiCl3を用い、2wt%
の濃度で溶かした80wt%ヘキサデカン、12wt%
四塩化炭素、8wt%クロロホルム溶液を調製し、前記
のガラス基板21を2時間浸漬すると、下部電極上の化
学吸着単分子膜24表面には水酸基が多数存在するた
め、クロロシリル(−SiCl)基を分子両末端に複数
個含む物質の何れか片方のSiCl基と水酸基とが反応
し脱塩酸反応が生じ電極表面上の単分子膜表面全面にわ
たり(化1)に示す結合が生成される。
The chemical adsorbent is Cl 3 Si-(CH 2 ) 2-.
(CF 2 ) 6- (CH 2 ) 2- SiCl 3 is used, and 2 wt%
80 wt% hexadecane dissolved at a concentration of 12 wt%
When a carbon tetrachloride, 8 wt% chloroform solution is prepared and the glass substrate 21 is immersed for 2 hours, a large number of hydroxyl groups are present on the surface of the chemisorption monomolecular film 24 on the lower electrode, so that a chlorosilyl (-SiCl) group is formed. The SiCl group and the hydroxyl group of one of the substances contained at both ends of the molecule react with each other to cause a dehydrochlorination reaction, and the bond shown in Chemical formula 1 is generated over the entire surface of the monomolecular film on the electrode surface.

【0052】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化2)で表される化学吸着単分子膜23が下部電
極上の化学吸着膜24表面と化学結合(共有結合)した
状態でおよそ15オングストロームの膜厚で形成できた
(図2(c))。
Then, after further washing with an organic solvent to remove the surplus surfactant remaining on the electrode surface and washing with water, the chemisorption monomolecular film 23 represented by the chemical formula (2) is chemically formed on the lower electrode. A film having a film thickness of about 15 angstroms was formed in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the adsorption film 24 (FIG. 2 (c)).

【0053】さらに、下部電極上に形成した化学吸着単
分子膜23上に、再度、低分子鎖のクロロシラン系界面
活性剤を吸着させて化学吸着膜24を形成する。
Further, the low molecular chain chlorosilane type surfactant is again adsorbed on the chemisorption monomolecular film 23 formed on the lower electrode to form the chemisorption film 24.

【0054】化学吸着剤は、SiCl4を用い、2wt
%の濃度で溶かしたクロロホルム溶液を調製し、前記の
ガラス基板21を1時間浸漬すると、下部電極上の化学
吸着単分子膜24表面には水酸基がたくさん形成されて
いるので、1つ以上のクロロシリル(−SiCl)基と
水酸基とが反応し脱塩酸反応が生じ電極表面全面にわた
り(化3)や(化4)に示す結合が生成される。
SiCl 4 was used as the chemical adsorbent, and 2 wt.
When a chloroform solution dissolved at a concentration of 10% is prepared and the glass substrate 21 is immersed for 1 hour, a large number of hydroxyl groups are formed on the surface of the chemisorption monomolecular film 24 on the lower electrode. The (-SiCl) group and the hydroxyl group react to cause a dehydrochlorination reaction, and the bond shown in (Chemical Formula 3) or (Chemical Formula 4) is generated over the entire surface of the electrode.

【0055】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化5)や(化6)で表される化学吸着単分子膜2
4が下部電極上の長鎖分子を持つ単分子膜表面と化学結
合(共有結合)した状態で形成できた(図2(d))。
Then, the chemical adsorption monomolecular film 2 represented by (Chemical Formula 5) or (Chemical Formula 6) is obtained by further thoroughly washing with an organic solvent to remove the surplus surfactant remaining on the electrode surface and washing with water.
4 could be formed in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the monomolecular film having long chain molecules on the lower electrode (FIG. 2 (d)).

【0056】このようにして、化学吸着工程から水洗工
程までをもう一度づつ繰り返し長分子鎖、短分子鎖の2
種類の膜を累積し、5分子累積膜を作製した(図2
(e))。
In this way, the steps from the chemical adsorption step to the water washing step are repeated once again and the long molecular chain and short molecular chain
Five kinds of films were accumulated by accumulating various kinds of films (Fig. 2).
(E)).

【0057】得られた5分子累積膜の表面に、実施例1
と同様に、Alを100nmの厚さでパターン蒸着し、
上部電極とした。この平行平板型のコンデンサの電気特
性を評価したところ、電極面積が2mmφで静電容量は
3〜6nFであった。また、漏れ電流は、2Vの測定電
圧で、4×10-10A、絶縁破壊電圧は7.3Vで、電
気的にかなり高性能な誘電体薄膜で得られた。。
On the surface of the obtained 5 molecule cumulative film, Example 1 was applied.
In the same manner as above, Al is pattern-deposited with a thickness of 100 nm,
The upper electrode was used. When the electrical characteristics of this parallel plate type capacitor were evaluated, the electrode area was 2 mmφ and the electrostatic capacity was 3 to 6 nF. The leakage current was 4 × 10 −10 A at a measurement voltage of 2 V and the dielectric breakdown voltage was 7.3 V, which was obtained with a dielectric thin film having a considerably high electrical performance. .

【0058】(実施例3)図3は本発明の実施例3にお
ける誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とした場合の断面
模式図である。31は、ガラス基板、32は、ガラス基
板31上に蒸着された下部電極、36はフッ化炭素系化
学吸着単分子累積膜である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the case where the dielectric thin film in Embodiment 3 of the present invention is used as an insulating film of a capacitor. Reference numeral 31 is a glass substrate, 32 is a lower electrode deposited on the glass substrate 31, and 36 is a fluorocarbon-based chemisorption monomolecular accumulated film.

【0059】実施例2で5層単分子膜を累積した後、一
端にクロロシラン基を複数個含み他の一端が3フッ化炭
素で置換された物質、例えば、F3C−(CF27
(CH22−SiCl3を用い、2wt%程度の濃度で
溶かした80wt%ヘキサデカン(トルエン、キシレ
ン、ジシクロヘキシル等でも良い)、12wt%四塩化
炭素、8wt%クロロホルム溶液を調製し、前記累積膜
の作製された電極を2時間浸漬すると、累積膜の表面は
水酸基が多数含まれているので、一端にクロロシリル基
を複数含み他の一端が3フッ化炭素で置換された物質の
SiCl基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ、電
極全面にわたり、(化7)で示す結合が生成される。
After accumulating a 5-layer monolayer in Example 2, a substance having a plurality of chlorosilane groups at one end and carbon trifluoride at the other end, for example, F 3 C- (CF 2 ) 7
(CH 2 ) 2 -SiCl 3 was used to prepare 80 wt% hexadecane (toluene, xylene, dicyclohexyl, etc.) dissolved in a concentration of about 2 wt%, 12 wt% carbon tetrachloride, 8 wt% chloroform solution, and the cumulative film When the electrode prepared in (1) is dipped for 2 hours, the surface of the cumulative film contains a large number of hydroxyl groups. Therefore, one end contains a plurality of chlorosilyl groups and the other end is replaced with carbon trifluoride. The hydroxyl groups react to cause a dehydrochlorination reaction, and the bond shown in (Chemical Formula 7) is generated over the entire surface of the electrode.

【0060】[0060]

【化7】 [Chemical 7]

【0061】そこで、さらに、有機溶剤でよく洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去すると、表面
がフッ化炭素基で覆われた極めて密着強度の高いフッ化
炭素系化学吸着単分子累積膜36を製造できた(図
3)。
Therefore, if the surface is covered with a fluorocarbon group and the surface is covered with a fluorocarbon group, the fluorocarbon-based chemisorption single molecule having an extremely high adhesion strength is obtained by further thoroughly washing the surface of the electrode with an organic solvent. A cumulative film 36 could be produced (Fig. 3).

【0062】得られた単分子累積膜の表面に、実施例1
と同様に、Alを100nmの厚さでパターン蒸着し、
上部電極とした。この平行平板型のコンデンサの電気特
性を評価したところ、電極面積が2mmφで静電容量は
2〜4nFであった。また、漏れ電流は、2Vの測定電
圧で、6×10-11A、絶縁破壊電圧は7.6Vで、電
気的にかなり高性能な誘電体薄膜で得られた。
Example 1 was applied to the surface of the obtained monomolecular cumulative film.
In the same manner as above, Al is pattern-deposited with a thickness of 100 nm,
The upper electrode was used. When the electrical characteristics of this parallel plate type capacitor were evaluated, the electrode area was 2 mmφ and the electrostatic capacity was 2 to 4 nF. The leakage current was 6 × 10 −11 A at a measurement voltage of 2 V, and the dielectric breakdown voltage was 7.6 V, which was obtained with a dielectric thin film having a considerably high electrical performance.

【0063】なお、上記の実施例1、2、3では、Cl
3Si−(CH22−(CF26−(CH22−SiC
3やSiCl4やF3C−(CF27−(CH22−S
iCl3を用いたが、他のクロロシラン系界面活性剤と
してCl3Si−(CH22−(CF28−(CH22
−SiCl3、Cl(CH32Si−(CH22−(C
26−(CH22−SiCl3、Cl(CH32Si
−(CH22−(CF2 8−(CH22−SiCl3
Cl3Si−(CH22−(CF26−(CH22−S
i(CH32Cl、Cl3Si−(CH22−(CF2
8−(CH22−Si(CH32Cl、あるいは、Si
HCl2、Cl3SiOSiCl3、Cl(SiCl2O)
2SiCl3、あるいは、F3C−(CF29−(CH2
2−SiCl 3、F3C−(CF25−(CH22−Si
Cl3、CF3CH2O(CH215SiCl3、CF3(C
22Si(CH32(CH215SiCl3、CF
3(CF2 4(CH22Si(CH32(CH29Si
Cl3、CF3COO(CH215SiCl3等が利用でき
る。
In the above Examples 1, 2 and 3, Cl
3Si- (CH2)2− (CF2)6-(CH2)2-SiC
l3And SiClFourAnd F3C- (CF2)7-(CH2)2-S
iCl3Was used, but with other chlorosilane-based surfactants
Then Cl3Si- (CH2)2− (CF2)8-(CH2)2
-SiCl3, Cl (CH3)2Si- (CH2)2− (C
F2)6-(CH2)2-SiCl3, Cl (CH3)2Si
-(CH2)2− (CF2) 8-(CH2)2-SiCl3,
Cl3Si- (CH2)2− (CF2)6-(CH2)2-S
i (CH3)2Cl, Cl3Si- (CH2)2− (CF2)
8-(CH2)2-Si (CH3)2Cl or Si
HCl2, Cl3SiOSiCl3, Cl (SiCl2O)
2SiCl3, Or F3C- (CF2)9-(CH2)
2-SiCl 3, F3C- (CF2)Five-(CH2)2-Si
Cl3, CF3CH2O (CH2)FifteenSiCl3, CF3(C
H2)2Si (CH3)2(CH2)FifteenSiCl3, CF
3(CF2) Four(CH2)2Si (CH3)2(CH2)9Si
Cl3, CF3COO (CH2)FifteenSiCl3Etc. are available
You.

【0064】(実施例4)図4は本発明の実施例4の誘
電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とした場合の製造工程を
示す断面模式図である。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a schematic sectional view showing a manufacturing process when a dielectric thin film of Embodiment 4 of the present invention is used as an insulating film of a capacitor.

【0065】41は、ガラス基板、42は、ガラス基板
41上に蒸着された下部電極、43は、長分子鎖からな
る化学吸着単分子膜、44は、短分子鎖からなる化学吸
着膜、45は、化学吸着単分子累積膜である。
41 is a glass substrate, 42 is a lower electrode deposited on the glass substrate 41, 43 is a chemisorption monomolecular film consisting of long molecular chains, 44 is a chemisorption film consisting of short molecular chains, 45 Is a chemisorption monomolecular cumulative film.

【0066】まず、ガラス基板41表面を十分に洗浄し
た後、真空中でAlを150nmパターン蒸着し、下部
電極42とした。このガラス基板41を大気中に取り出
し、下部電極42の表面を酸化して薄い自然酸化膜を形
成する。その後、ガラス基板41を純水中に通した後、
十分乾燥させて下部電極42の表面に水酸基を形成した
(図4(a))。
First, after thoroughly cleaning the surface of the glass substrate 41, Al was pattern-deposited in a vacuum of 150 nm to form a lower electrode 42. The glass substrate 41 is taken out into the atmosphere and the surface of the lower electrode 42 is oxidized to form a thin natural oxide film. Then, after passing the glass substrate 41 in pure water,
It was dried sufficiently to form hydroxyl groups on the surface of the lower electrode 42 (FIG. 4A).

【0067】次に、化学吸着法により一端にビニル基を
含むクロロシラン系界面活性剤を吸着させてクロロシラ
ン系界面活性剤よりなる単分子または複数個の単分子膜
状の誘電体薄膜43を形成する。
Next, a chlorosilane-based surfactant containing a vinyl group is adsorbed at one end by a chemical adsorption method to form a single molecule or a plurality of monomolecular film-shaped dielectric thin films 43 made of the chlorosilane-based surfactant. .

【0068】化学吸着剤は、CH2=CH−(CF26
−(CH22−SiCl3を用い、2wt%の濃度で溶
かした80wt%ヘキサデカン、12wt%四塩化炭
素、8wt%クロロホルム溶液を調製し、前記のガラス
基板41を2時間浸漬すると、下部電極の表面には自然
酸化膜が存在し、水酸基がたくさん含まれているので、
一端にビニル基を含む物質のSiCl基と前記水酸基が
反応し脱塩酸反応が生じ電極表面全面にわたり(化8)
に示す結合が生成された(図4(b)。
The chemical adsorbent is CH 2 ═CH— (CF 2 ) 6
- (CH 2) using 2 -SiCl 3, 2 wt% of the concentration of 80 wt% hexadecane dissolved in, 12 wt% carbon tetrachloride, to prepare an 8 wt% chloroform solution and immersing the glass substrate 41 of the 2 hours, the lower electrode Since there is a natural oxide film on the surface of and it contains a lot of hydroxyl groups,
The SiCl group of a substance containing a vinyl group at one end reacts with the hydroxyl group to cause a dehydrochlorination reaction, and the entire surface of the electrode (Chemical formula 8)
The bond shown in Fig. 4 was generated (Fig. 4 (b)).

【0069】[0069]

【化8】 Embedded image

【0070】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、反応性ガ
ス雰囲気中でエネルギービーム(電子線やイオンビー
ム、ガンマ線、紫外線)を照射(電子線の場合、空気中
で約5Mradの照射)すると、(化9)、(化1
0)、(化11)で表される分子の集まった単分子膜4
3が下部電極表面と化学結合(共有結合)した状態で形
成できた(図4(c))。
Therefore, the surface of the electrode is further washed thoroughly with an organic solvent to remove the surplus surfactant, and then an energy beam (electron beam, ion beam, gamma ray, ultraviolet ray) is irradiated (electron beam) in a reactive gas atmosphere. In the case of a line, when irradiated with about 5 Mrad in air), (Chemical formula 9), (Chemical formula 1)
0), a monomolecular film 4 containing the molecules represented by (Chemical Formula 11)
3 was formed in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the lower electrode (FIG. 4 (c)).

【0071】[0071]

【化9】 [Chemical 9]

【0072】[0072]

【化10】 [Chemical 10]

【0073】[0073]

【化11】 [Chemical 11]

【0074】さらに、再度、同様の工程をくりかえし、
単分子膜43上に単分子膜43を作製し、化学吸着単分
子累積膜45とした(図4(d)。
Furthermore, the same steps are repeated again,
The monomolecular film 43 was formed on the monomolecular film 43 to form a chemisorption monomolecular cumulative film 45 (FIG. 4 (d)).

【0075】次に、下部電極上に形成した化学吸着単分
子累積膜45上にさらに、低分子鎖のクロロシラン系界
面活性剤を吸着させて化学吸着膜44を形成する。
Next, a chlorosilane-based surfactant having a low molecular chain is further adsorbed on the chemisorption single molecule accumulating film 45 formed on the lower electrode to form a chemisorption film 44.

【0076】化学吸着剤は、Cl3SiOSiCl3を用
い、2wt%の濃度で溶かしたクロロホルム溶液を調製
し、前記のガラス基板41を1時間浸漬すると、下部電
極上の化学吸着単分子累積膜45表面には水酸基、アミ
ノ基等がたくさん形成されているので、1つ以上のクロ
ロシリル(−SiCl)基と水酸基、アミノ基などとが
反応し脱塩酸反応が生じ電極表面全面にわたり(化2)
や(化3)に示す結合が生成される。
Cl 3 SiOSiCl 3 was used as a chemical adsorbent, a chloroform solution prepared by dissolving it at a concentration of 2 wt% was prepared, and the glass substrate 41 was immersed for 1 hour. Since many hydroxyl groups, amino groups, etc. are formed on the surface, one or more chlorosilyl (-SiCl) groups react with hydroxyl groups, amino groups, etc. to cause dehydrochlorination reaction, and the entire surface of the electrode (Chemical Formula 2)
And the bond shown in (Chemical Formula 3) is generated.

【0077】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、(化5)や(化6)で表される化学吸着単分子膜4
4が下部電極上の長鎖分子を持つ単分子膜表面と化学結
合(共有結合)した状態で形成できた(図4(e))。
Then, the chemical adsorption monomolecular film 4 represented by (Chemical Formula 5) or (Chemical Formula 6) is obtained by further thoroughly washing with an organic solvent to remove the surplus surfactant remaining on the electrode surface and washing with water.
4 could be formed in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the monomolecular film having long-chain molecules on the lower electrode (FIG. 4 (e)).

【0078】得られた3分子累積膜の表面に、さらに、
Alを100nmの厚さでパターン蒸着し、上部電極と
した。この平行平板型のコンデンサの電気特性を評価し
たところ、電極面積が2mmφで静電容量は5nFであ
った。また、漏れ電流は、2Vの測定電圧で、8×10
-10A、絶縁破壊電圧は6.5Vで、電気的にかなり高
性能な誘電体薄膜で得られた。
On the surface of the obtained trimolecular accumulation film, further,
Al was pattern-deposited to a thickness of 100 nm to form an upper electrode. When the electrical characteristics of this parallel plate type capacitor were evaluated, the electrode area was 2 mmφ and the electrostatic capacity was 5 nF. The leakage current is 8 × 10 at a measurement voltage of 2V.
The dielectric breakdown voltage was -10 A and the breakdown voltage was 6.5 V.

【0079】(実施例5)実施例1と同様の構造、作製
方法で、化学吸着剤をアルコキシシリル基に替えてコン
デンサの絶縁膜用誘電体薄膜を作製した。
(Example 5) With the same structure and manufacturing method as in Example 1, a chemical thin adsorbent was replaced with an alkoxysilyl group to prepare a dielectric thin film for an insulating film of a capacitor.

【0080】化学吸着剤には、(CH3O)3Si−(C
22−(CF26−(CH22−Si(OCH33
用いた。
As the chemical adsorbent, (CH 3 O) 3 Si- (C
H 2) 2 - (CF 2 ) 6 - (CH 2) was used 2 -Si (OCH 3) 3.

【0081】2wt%の濃度で溶かした99.5wt%
エタノール、0.5wt%硫酸溶液を調製し、実施例1
と同様に、ガラス基板を2時間浸漬すると、ガラス基板
上の下部電極の表面には自然酸化膜が存在し、水酸基が
たくさん含まれているので、メトキシシリル(−Si
(OCH33)基を分子両末端に複数個含む物質の何れ
か片方のSi(OCH33)基と水酸基とが反応し脱ア
ルコール反応が生じ電極表面全面にわたり(化12)に
示す結合が生成された。
99.5 wt% melted at a concentration of 2 wt%
Example 1 was prepared by preparing a 0.5 wt% sulfuric acid solution of ethanol.
Similarly, when the glass substrate is immersed for 2 hours, a natural oxide film exists on the surface of the lower electrode on the glass substrate and contains a lot of hydroxyl groups, so methoxysilyl (-Si
One of the substances containing a plurality of (OCH 3 ) 3 ) groups at both ends of the molecule reacts with the Si (OCH 3 ) 3 ) group and the hydroxyl group to cause a dealcoholization reaction, which is shown in (Chemical Formula 12) over the entire electrode surface. A bond has been generated.

【0082】[0082]

【化12】 [Chemical 12]

【0083】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗後、
85度で1時間加熱すると、(化13)で表されるシロ
キサン系単分子膜53が下部電極表面と化学結合(共有
結合)した状態でおよそ15オングストロームの膜厚で
形成できた。
Therefore, the surface active agent was thoroughly washed with an organic solvent to remove the surplus surfactant remaining on the electrode surface, and after washing with water,
When heated at 85 ° C. for 1 hour, the siloxane-based monomolecular film 53 represented by (Chemical Formula 13) could be formed with a film thickness of about 15 Å in a state of being chemically bonded (covalently bonded) to the surface of the lower electrode.

【0084】[0084]

【化13】 [Chemical 13]

【0085】次に、下部電極上に形成した単分子膜上
に、さらに、短分子鎖のアルコキシシラン系界面活性剤
を吸着させて単分子膜と化学結合を介して結合された化
学吸着膜を形成する。
Next, a short molecular chain alkoxysilane surfactant is adsorbed on the monomolecular film formed on the lower electrode to form a chemical adsorption film bonded to the monomolecular film through a chemical bond. Form.

【0086】化学吸着剤は、Si(C25O)4を用
い、2wt%の濃度で溶かした99.5wt%エタノー
ル、0.5wt%硫酸溶液を調製し、前記のガラス基板
51を1時間浸漬すると、下部電極上のシロキサン系単
分子膜53表面には水酸基がたくさん形成されているの
で、1つ以上のエトキシシリル(−Si(OC25))
基と水酸基とが反応し脱アルコール反応が生じ電極表面
全面にわたり(化14)や(化15)に示す結合が生成
された。
Si (C 2 H 5 O) 4 was used as the chemical adsorbent, and a solution of 99.5 wt% ethanol and 0.5 wt% sulfuric acid dissolved at a concentration of 2 wt% was prepared. When soaked for a long time, since many hydroxyl groups are formed on the surface of the siloxane-based monomolecular film 53 on the lower electrode, one or more ethoxysilyl (—Si (OC 2 H 5 ))
The group reacts with the hydroxyl group to cause dealcoholization reaction, and the bond shown in (Chemical formula 14) or (Chemical formula 15) is generated over the entire surface of the electrode.

【0087】[0087]

【化14】 Embedded image

【0088】[0088]

【化15】 [Chemical 15]

【0089】そこで、さらに、有機溶剤で良く洗浄し電
極表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗後8
5度1時間加熱すると、(化5)や(化6)で表される
短分子鎖からなる化学吸着膜が下部電極上の長分子鎖を
持つ単分子膜表面と化学結合(共有結合)した状態で形
成できた。
Therefore, the surface of the electrode was further washed thoroughly with an organic solvent to remove excess surfactant, and after washing with water, 8
When heated at 5 degrees for 1 hour, the chemisorption film consisting of short molecular chains represented by (Chemical formula 5) and (Chemical formula 6) chemically bonded (covalently bonds) to the surface of the monomolecular film having the long molecular chain on the lower electrode. It could be formed in the state.

【0090】このようにして、化学吸着工程から水洗・
加熱工程までをもう一度づつ繰り返して2種類の化学吸
着膜からなる4分子累積膜を作製した。
In this way, washing from the chemical adsorption step with water
The heating process was repeated once again to prepare a four-molecule cumulative film composed of two types of chemisorption films.

【0091】得られた4分子累積膜の表面に、さらに、
Alを100nmの厚さでパターン蒸着し、上部電極と
した。この平行平板型のコンデンサの電気特性を評価し
たところ、電極面積が2mmφで静電容量は4〜8nF
であった。また、漏れ電流は、2Vの測定電圧で、7×
10-9A、絶縁破壊電圧は6.4Vで、実施例1で作製
した誘電体薄膜とほぼ同様な電気的にもかなりの緻密な
誘電体薄膜であることがわかった。
On the surface of the obtained four-molecule cumulative film,
Al was pattern-deposited to a thickness of 100 nm to form an upper electrode. When the electrical characteristics of this parallel plate type capacitor were evaluated, the electrode area was 2 mmφ and the capacitance was 4 to 8 nF.
Met. Also, the leakage current is 7 × at a measurement voltage of 2V.
The dielectric breakdown voltage was 10 −9 A and the dielectric breakdown voltage was 6.4 V, and it was found that the dielectric thin film was substantially the same as the dielectric thin film prepared in Example 1 and was electrically dense.

【0092】なお、実施例では、フッ素系の長分子鎖を
持つクロロシラン系界面活性剤を使用したが、炭化水素
系の活性剤でも同じ結果が得られることは言うまでもな
い。
In the examples, a chlorosilane-based surfactant having a fluorine-based long molecular chain was used, but it goes without saying that the same result can be obtained with a hydrocarbon-based surfactant.

【0093】なお、実施例1、2、3、4ではSiCl
基を持つ界面活性剤を使ったが、他のハロゲン例えば、
SiBr基を用いても同じ結果が得られる。
In Examples 1, 2, 3, and 4, SiCl
I used a surfactant with a group, but other halogens such as
The same result is obtained with the SiBr group.

【0094】なお、短分子鎖による薄膜は化学吸着膜に
限定されず、もう一方の長分子鎖よりなる単分子膜、ま
たは、単分子累積膜と化学結合するものに限る。
The thin film formed of short molecular chains is not limited to the chemical adsorption film, but is limited to a monomolecular film composed of another long molecular chain or a film chemically bonded to the monomolecular accumulated film.

【0095】また、長分子鎖よりなる単分子膜は化学吸
着単分子膜に限定されず、他の薄膜と化学結合を介して
形成される単分子膜であれば同結果である。
The monomolecular film composed of long molecular chains is not limited to the chemisorption monomolecular film, and the same result can be obtained as long as the monomolecular film is formed by chemical bonding with another thin film.

【0096】さらに、実施例では、単分子膜に炭素数1
0を用いたが、炭素数が7以下だと分子配向しにくい為
ナノメーターレベルの膜厚コントロールができなくな
る。炭素数25を越えると材料入手も困難でかつ、作業
性が悪くなるため、好ましくは炭素数8〜24である。
また、薄膜の炭素数が7を越えると単分子膜の欠陥を補
う効果がなくなるため、好ましくは、炭素数0〜7であ
る。
Further, in the embodiment, the monomolecular film has 1 carbon atom.
Although 0 was used, if the number of carbon atoms is 7 or less, it becomes difficult to control the film thickness at the nanometer level because molecular orientation is difficult. When the carbon number exceeds 25, it is difficult to obtain the material and the workability is deteriorated. Therefore, the carbon number is preferably 8 to 24.
Further, when the carbon number of the thin film exceeds 7, the effect of compensating for the defects of the monomolecular film is lost, so that the carbon number is preferably 0 to 7.

【0097】さらに、実施例の中で電極としてAlの蒸
着電極を用いたが、表面に酸化膜が形成される金属であ
ればこれに限るものではない。
Further, although an Al vapor deposition electrode was used as an electrode in the examples, it is not limited to this as long as it is a metal on which an oxide film is formed on the surface.

【0098】また、本発明の誘電体薄膜は、実施例の中
で、コンデンサ構造としての電気的緻密さを述べたが、
単分子膜どうし、または、基板と単分子膜とが化学的に
結合されているため、機械的にも電気的にも優れた誘電
体薄膜であることは明白であり、表示デバイス、分子素
子の誘電体膜、絶縁膜に利用できるのは明白である。
Further, the dielectric thin film of the present invention has been described in the examples as the electrical density as a capacitor structure.
Since the monolayers are chemically bonded to each other, or the substrate and the monolayer are chemically bonded, it is clear that they are mechanically and electrically excellent dielectric thin films. Clearly, it can be used for dielectric films and insulating films.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上、本発明によれば、ナノメーターレ
ベルの均一な厚さを制御することができ、かつ、電気的
にもピンホールレスであり、密着強度の優れた誘電体薄
膜を用意に提供できる。
As described above, according to the present invention, a dielectric thin film capable of controlling a uniform thickness on the nanometer level, electrically pinhole-less, and excellent in adhesion strength is prepared. Can be provided to.

【0100】さらに、この誘電体薄膜を用いると、誘電
体厚みが分子オーダーで揃っているため、静電容量のば
らつきが少なく、漏れ電流も極めて少ない、さらに、耐
久性に富む高性能なコンデンサを得ることができ、工業
的価値は大なるものがある。
Furthermore, when this dielectric thin film is used, since the dielectric thickness is uniform on the molecular order, there is little variation in capacitance, leakage current is extremely small, and a highly durable capacitor with high durability is obtained. It can be obtained and has great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とし
た場合の第1の実施例における製造工程を示す基板表面
を分子レベルまで拡大した断面模式図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in which a substrate surface is enlarged to a molecular level, showing a manufacturing process in a first embodiment when a dielectric thin film of the present invention is used as a capacitor insulating film.

【図2】本発明の誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とし
た場合の第2の実施例における製造工程を示す基板表面
を分子レベルまで拡大した断面模式図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in which a substrate surface is enlarged to a molecular level, showing a manufacturing process in a second embodiment when the dielectric thin film of the present invention is used as an insulating film of a capacitor.

【図3】本発明の誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とし
た場合の第3の実施例における基板表面を分子レベルま
で拡大した断面模式図
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in which the substrate surface in the third embodiment in which the dielectric thin film of the present invention is used as an insulating film of a capacitor is enlarged to a molecular level.

【図4】本発明の誘電体薄膜をコンデンサの絶縁膜とし
た場合の第4の実施例における製造工程を示す基板表面
を分子レベルまで拡大した断面模式図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in which a substrate surface is enlarged to a molecular level, showing a manufacturing process in a fourth example when the dielectric thin film of the present invention is used as an insulating film of a capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,31,41 ガラス基板 12,22,32,42 下部電極 13,23,43 長分子鎖からなる化学吸着単分子膜 14,24,44 短分子鎖からなる化学吸着膜 36 フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜 45 化学吸着単分子累積膜 11, 21, 31, 41 Glass substrate 12, 22, 32, 42 Lower electrode 13, 23, 43 Chemisorption monomolecular film consisting of long molecular chains 14, 24, 44 Chemisorption film consisting of short molecular chains 36 Fluorocarbon -Based chemisorption monomolecular cumulative film 45 Chemisorption monomolecular cumulative film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽我 眞守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mamoru Soga 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも2種類の薄膜からなり、前記薄
膜は化学結合を介して結合され、かつ、前記薄膜の少な
くとも1種類は単分子膜、または、単分子累積膜である
誘電体薄膜。
1. A dielectric thin film comprising at least two types of thin films, wherein the thin films are bonded via a chemical bond, and at least one of the thin films is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film.
【請求項2】基材表面に、1種類の化合物を反応させ単
分子膜を形成する工程と、前記単分子膜上に前記化合物
と異なる他の化合物を反応させ前記単分子膜上を覆うよ
うに薄膜を形成する工程とからなり、それら2つの工程
を1サイクルとして少なくとも1サイクル以上繰り返す
ことを特徴とする誘電体薄膜の製造方法。
2. A step of forming a monomolecular film by reacting one kind of compound on the surface of a base material, and another compound different from the compound is reacted on the monomolecular film so as to cover the monomolecular film. And a step of forming a thin film on the substrate, and these two steps are defined as one cycle, and at least one cycle is repeated.
【請求項3】誘電体薄膜の少なくとも片面に電極が形成
されたコンデンサであって、前記誘電体薄膜は少なくと
も2種類の薄膜からなり、前記2種類の薄膜と前記電極
はそれぞれ化学結合を介して結合され、かつ、前記薄膜
の少なくとも1種類は単分子膜、または、単分子累積膜
であることを特徴とするコンデンサ。
3. A capacitor having an electrode formed on at least one surface of a dielectric thin film, wherein the dielectric thin film is composed of at least two types of thin films, and the two types of thin films and the electrodes are respectively formed through chemical bonding. A capacitor, wherein at least one of the thin films is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film that is combined.
【請求項4】少なくとも2種類の薄膜が、交互に累積さ
れている請求項1に記載の誘電体薄膜。
4. The dielectric thin film according to claim 1, wherein at least two types of thin films are alternately accumulated.
【請求項5】少なくとも2種類の薄膜が、交互に累積さ
れている請求項3記載のコンデンサ。
5. The capacitor according to claim 3, wherein at least two kinds of thin films are alternately accumulated.
【請求項6】薄膜が、珪素化合物からなる請求項1に記
載の誘電体薄膜。
6. The dielectric thin film according to claim 1, wherein the thin film is made of a silicon compound.
【請求項7】薄膜が、珪素化合物からなる請求項2に記
載の誘電体薄膜の製造方法。
7. The method for producing a dielectric thin film according to claim 2, wherein the thin film is made of a silicon compound.
【請求項8】薄膜が、珪素化合物からなる請求項3に記
載のコンデンサ。
8. The capacitor according to claim 3, wherein the thin film is made of a silicon compound.
【請求項9】化学結合が、シロキサン結合である請求項
1に記載の誘電体薄膜。
9. The dielectric thin film according to claim 1, wherein the chemical bond is a siloxane bond.
【請求項10】化学結合が、シロキサン結合である請求
項2に記載の誘電体薄膜の製造方法。
10. The method for producing a dielectric thin film according to claim 2, wherein the chemical bond is a siloxane bond.
【請求項11】化学結合が、シロキサン結合である請求
項3に記載のコンデンサ。
11. The capacitor according to claim 3, wherein the chemical bond is a siloxane bond.
【請求項12】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなる請求項1に記載の誘電体薄膜。
12. The dielectric thin film according to claim 1, wherein the monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms.
【請求項13】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなる請求項2に記載の誘電体薄膜の製造方法。
13. The method for producing a dielectric thin film according to claim 2, wherein the monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms.
【請求項14】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなる請求項3に記載のコンデンサ。
14. The capacitor according to claim 3, wherein the monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms.
【請求項15】薄膜の1つが、反応性官能基を少なくと
も1つ有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項1
に記載の誘電体薄膜。
15. One of the thin films comprises a molecule having 0 to 7 carbon atoms and having at least one reactive functional group.
The dielectric thin film according to.
【請求項16】薄膜の1つが、反応性官能基を少なくと
も1つ有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項2
に記載の誘電体薄膜製造方法。
16. One of the thin films comprises a molecule having at least one reactive functional group and having 0 to 7 carbon atoms.
The method for producing a dielectric thin film as described in.
【請求項17】薄膜の1つが、反応性官能基を少なくと
も1つ有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項3
に記載のコンデンサ。
17. One of the thin films comprises a molecule having at least one reactive functional group and having 0 to 7 carbon atoms.
Capacitor described in.
【請求項18】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなり、他の薄膜が反応性官能基を少なくとも1つ
有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項1に記載
の誘電体薄膜。
18. The monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms, and the other thin film is composed of a molecule having 0 to 7 carbon atoms having at least one reactive functional group. The dielectric thin film described.
【請求項19】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなり、他の薄膜が反応性官能基を少なくとも1つ
有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項2に記載
の誘電体薄膜の製造方法。
19. The method according to claim 2, wherein the monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms, and the other thin film is composed of a molecule having 0 to 7 carbon atoms having at least one reactive functional group. A method for producing the dielectric thin film described.
【請求項20】単分子膜が、炭素数8〜24の直鎖状分
子からなり、他の薄膜が反応性官能基を少なくとも1つ
有する炭素数0〜7までの分子からなる請求項3に記載
のコンデンサ。
20. The monomolecular film is composed of a linear molecule having 8 to 24 carbon atoms, and the other thin film is composed of a molecule having 0 to 7 carbon atoms having at least one reactive functional group. The listed capacitors.
【請求項21】2種類の薄膜が、分子中に一般式−Si
p3-p(ただし、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、pは0または1
または2)で示される官能基を少なくとも1つ有する請
求項1に記載の誘電体薄膜。
21. Two types of thin films have the general formula --Si in the molecule.
X p Y 3-p (where X is a substituent such as H or an alkyl group, Y is a halogen or alkoxy group, p is 0 or 1)
Alternatively, the dielectric thin film according to claim 1, which has at least one functional group represented by 2).
【請求項22】2種類の薄膜が、分子中に一般式−Si
p3-p(ただし、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、pは0または1
または2)で示される官能基を少なくとも1つ有する請
求項2に記載の誘電体薄膜の製造方法。
22. Two types of thin films have the general formula —Si in the molecule.
X p Y 3-p (where X is a substituent such as H or an alkyl group, Y is a halogen or alkoxy group, p is 0 or 1)
Alternatively, the method for producing a dielectric thin film according to claim 2, having at least one functional group represented by 2).
【請求項23】2種類の薄膜が、分子中に一般式−Si
p3-p(ただし、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、pは0または1
または2)で示される官能基を少なくとも1つ有する請
求項3に記載のコンデンサ。
23. Two types of thin films have the general formula --Si in the molecule.
X p Y 3-p (where X is a substituent such as H or an alkyl group, Y is a halogen or alkoxy group, p is 0 or 1)
Or the capacitor according to claim 3, which has at least one functional group represented by 2).
【請求項24】2種類の薄膜が、Y(SiY2O)nSi
3(ただし、n≦3、nは整数、Yはハロゲンまたは
アルコキシ基)とXp3-pSi−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q、または、R3−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q(ただし、8≦n≦24;nは整数、R
1,R2は−(CH22−または、SiもしくはOを含む
置換基を表すがなくとも良い、R3は不飽和基あるいは
ジメチルシリル基、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、ZはHまたは
F、p,qは0または1または2)からなる請求項1に
記載の誘電体薄膜。
24. Two types of thin films are Y (SiY 2 O) n Si
Y 3 (where n ≦ 3, n is an integer, Y is a halogen or alkoxy group) and X p Y 3-p Si-R 1- (CZ 2 ) n -R 2
-SiX q Y 3-q or,, R 3 -R 1 - ( CZ 2) n -R 2
-SiX q Y 3-q (where 8 ≦ n ≦ 24; n is an integer, R
1 , R 2 may or may not represent a substituent containing — (CH 2 ) 2 — or Si or O, R 3 is an unsaturated group or a dimethylsilyl group, X is a substituent such as H or an alkyl group, The dielectric thin film according to claim 1, wherein Y is a halogen or an alkoxy group, Z is H or F, and p and q are 0 or 1 or 2.
【請求項25】2種類の薄膜が、Y(SiY2O)nSi
3(ただし、n≦3、nは整数、Yはハロゲンまたは
アルコキシ基)とXp3-pSi−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q、または、R3−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q(ただし、8≦n≦24;nは整数、R
1,R2は−(CH22−または、SiもしくはOを含む
置換基を表すがなくとも良い、R3は不飽和基あるいは
ジメチルシリル基、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、ZはHまたは
F、p,qは0または1または2)からなる請求項2に
記載の誘電体薄膜の製造方法。
25. Two types of thin films are Y (SiY 2 O) n Si
Y 3 (where n ≦ 3, n is an integer, Y is a halogen or alkoxy group) and X p Y 3-p Si-R 1- (CZ 2 ) n -R 2
-SiX q Y 3-q or,, R 3 -R 1 - ( CZ 2) n -R 2
-SiX q Y 3-q (where 8 ≦ n ≦ 24; n is an integer, R
1 , R 2 may or may not represent a substituent containing — (CH 2 ) 2 — or Si or O, R 3 is an unsaturated group or a dimethylsilyl group, X is a substituent such as H or an alkyl group, The method for producing a dielectric thin film according to claim 2, wherein Y is a halogen or an alkoxy group, Z is H or F, and p and q are 0 or 1 or 2.
【請求項26】2種類の薄膜が、Y(SiY2O)nSi
3(ただし、n≦3、nは整数、Yはハロゲンまたは
アルコキシ基)とXp3-pSi−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q、または、R3−R1−(CZ2n−R2
−SiXq3-q(ただし、8≦n≦24;nは整数、R
1,R2は−(CH22−または、SiもしくはOを含む
置換基を表すがなくとも良い、R3は不飽和基あるいは
ジメチルシリル基、XはHまたはアルキル基などの置換
基、Yはハロゲンまたはアルコキシ基、ZはHまたは
F、p,qは0または1または2)からなる請求項3に
記載のコンデンサ。
26. Two types of thin films are Y (SiY 2 O) n Si
Y 3 (where n ≦ 3, n is an integer, Y is a halogen or alkoxy group) and X p Y 3-p Si-R 1- (CZ 2 ) n -R 2
-SiX q Y 3-q or,, R 3 -R 1 - ( CZ 2) n -R 2
-SiX q Y 3-q (where 8 ≦ n ≦ 24; n is an integer, R
1 , R 2 may or may not represent a substituent containing — (CH 2 ) 2 — or Si or O, R 3 is an unsaturated group or a dimethylsilyl group, X is a substituent such as H or an alkyl group, The capacitor according to claim 3, wherein Y is a halogen or an alkoxy group, Z is H or F, and p and q are 0 or 1 or 2).
JP6265319A 1994-10-28 1994-10-28 Dielectric thin film, its manufacture, and capacitor Pending JPH08124797A (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657849B1 (en) 2000-08-24 2003-12-02 Oak-Mitsui, Inc. Formation of an embedded capacitor plane using a thin dielectric
SG115394A1 (en) * 2000-08-24 2005-10-28 Oak Mitsui Inc Formation of a embedded capacitor plane using a thin dielectric

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