JPH09202621A - 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ - Google Patents
誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサInfo
- Publication number
- JPH09202621A JPH09202621A JP8310389A JP31038996A JPH09202621A JP H09202621 A JPH09202621 A JP H09202621A JP 8310389 A JP8310389 A JP 8310389A JP 31038996 A JP31038996 A JP 31038996A JP H09202621 A JPH09202621 A JP H09202621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- precursor solution
- dielectric constant
- room temperature
- dielectric 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２
５００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０
００以上の誘電体薄膜を提供する。 【解決手段】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴ
ｉを含むペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚
２μｍ以下の誘電体薄膜であって、測定周波数１ＫＨｚ
（室温）での比誘電率が３０００以上の誘電体薄膜であ
り、ペロブスカイト型複合酸化物結晶の組成が（１−
ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ
3 （０＜ｘ≦０．３５）で表され、測定周波数１００Ｍ
Ｈｚ（室温）での比誘電率が２５００以上である。
５００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０
００以上の誘電体薄膜を提供する。 【解決手段】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴ
ｉを含むペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚
２μｍ以下の誘電体薄膜であって、測定周波数１ＫＨｚ
（室温）での比誘電率が３０００以上の誘電体薄膜であ
り、ペロブスカイト型複合酸化物結晶の組成が（１−
ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ
3 （０＜ｘ≦０．３５）で表され、測定周波数１００Ｍ
Ｈｚ（室温）での比誘電率が２５００以上である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体薄膜およびそ
の製法並びにこの誘電体薄膜を用いた薄膜コンデンサに
関するものである。
の製法並びにこの誘電体薄膜を用いた薄膜コンデンサに
関するものである。
【０００２】
【従来技術】２種以上の金属からなる複合ペロブスカイ
ト酸化物、特にＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （以下、
ＰＭＮという）は室温で大きな比誘電率を有するため、
コンデンサ材料として有用であることが知られている。
また、ＰＭＮにＰｂＴｉＯ3（以下、ＰＴという）を固
溶させる事により、比誘電率が大きくなり、キュリー温
度が高温側にシフトする事が知られている。例えば、Ｐ
ＭＮに１０ｍｏｌ％のＰＴを固溶させる事により、比誘
電率の最大値が１６０００から２００００に向上し、キ
ュリー温度が−１５℃から＋４０℃に変化する事が報告
されている。
ト酸化物、特にＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （以下、
ＰＭＮという）は室温で大きな比誘電率を有するため、
コンデンサ材料として有用であることが知られている。
また、ＰＭＮにＰｂＴｉＯ3（以下、ＰＴという）を固
溶させる事により、比誘電率が大きくなり、キュリー温
度が高温側にシフトする事が知られている。例えば、Ｐ
ＭＮに１０ｍｏｌ％のＰＴを固溶させる事により、比誘
電率の最大値が１６０００から２００００に向上し、キ
ュリー温度が−１５℃から＋４０℃に変化する事が報告
されている。
【０００３】このようなＰＭＮまたはＰＭＮ−ＰＴ焼結
体として、従来、ＰｂＯ粉末とＭｇＣＯ3 粉末とＮｂ2
Ｏ5 粉末、またはこれらの粉末とＴｉＯ2 粉末とを一括
して混合粉砕し、焼結する固相焼結法が知られている。
しかしながら、このような一括して混合粉砕する固相焼
結によるＰＭＮ、およびＰＭＮ−ＰＴ焼結体の作製で
は、ほぼペロブスカイト単相からなる焼結体を得るのは
困難であり、低温で安定なパイロクロア相が生成し易
く、また生成したパイロクロア相は誘電率が低いため、
結果として焼結体の比誘電率が低くなり、コンデンサ材
料として不適当な場合が多い。
体として、従来、ＰｂＯ粉末とＭｇＣＯ3 粉末とＮｂ2
Ｏ5 粉末、またはこれらの粉末とＴｉＯ2 粉末とを一括
して混合粉砕し、焼結する固相焼結法が知られている。
しかしながら、このような一括して混合粉砕する固相焼
結によるＰＭＮ、およびＰＭＮ−ＰＴ焼結体の作製で
は、ほぼペロブスカイト単相からなる焼結体を得るのは
困難であり、低温で安定なパイロクロア相が生成し易
く、また生成したパイロクロア相は誘電率が低いため、
結果として焼結体の比誘電率が低くなり、コンデンサ材
料として不適当な場合が多い。
【０００４】このため、固相焼結法では、ＭｇＮｂ酸化
物（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）とＰｂ原料、およびＴｉ原料を反
応させるコランバイト法による合成が行われている。こ
の方法によれば、ほぼペロブスカイト単相の焼結体を得
ることが可能となり、比誘電率を１５０００以上とする
ことができる。しかしながら、従来、これらバルク材料
は比誘電率の周波数分散が大きく、１ＭＨｚ以上の高周
波では比誘電率が小さくなり、コンデンサとして機能し
なくなると考えられていた。
物（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）とＰｂ原料、およびＴｉ原料を反
応させるコランバイト法による合成が行われている。こ
の方法によれば、ほぼペロブスカイト単相の焼結体を得
ることが可能となり、比誘電率を１５０００以上とする
ことができる。しかしながら、従来、これらバルク材料
は比誘電率の周波数分散が大きく、１ＭＨｚ以上の高周
波では比誘電率が小さくなり、コンデンサとして機能し
なくなると考えられていた。
【０００５】一方、近年、電子機器の小型化に伴い、電
子部品の小型化，薄膜化が要求されており、ＰＭＮ等の
高誘電率材料を薄膜化し、薄膜コンデンサに応用しよう
とされているが、従来の固相焼結法では膜厚はせいぜい
１０μｍ程度であった。また薄膜においても固相焼結法
による焼結体と同様、低温で安定なパイロクロア相が生
成し易く、ほぼペロブスカイト単相からなる膜を得るの
が困難となり、コンデンサ材料として不適当な場合が多
い。特に薄膜化する場合、下部電極との格子の不整合お
よび化学結合の相違等でパイロクロア相が生成し易いと
いう問題がある言われており（例えば、特開平６−５７
４３７号公報参照）、パイロクロア相の少ないペロブス
カイト単相のＰＭＮ薄膜、およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜を得
るのが困難であった。
子部品の小型化，薄膜化が要求されており、ＰＭＮ等の
高誘電率材料を薄膜化し、薄膜コンデンサに応用しよう
とされているが、従来の固相焼結法では膜厚はせいぜい
１０μｍ程度であった。また薄膜においても固相焼結法
による焼結体と同様、低温で安定なパイロクロア相が生
成し易く、ほぼペロブスカイト単相からなる膜を得るの
が困難となり、コンデンサ材料として不適当な場合が多
い。特に薄膜化する場合、下部電極との格子の不整合お
よび化学結合の相違等でパイロクロア相が生成し易いと
いう問題がある言われており（例えば、特開平６−５７
４３７号公報参照）、パイロクロア相の少ないペロブス
カイト単相のＰＭＮ薄膜、およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜を得
るのが困難であった。
【０００６】これらのパイロクロア相生成の問題を解決
する手法として、ゾルゲル法で作製されたＰＭＮ薄膜、
およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜においては、急速昇温焼成（特
開平２−１７７５２１号公報）やシーディング法（特開
平６−５７４３７号公報）等の種々の手法が提案されて
おり、ペロブスカイト単相に近いＰＭＮ薄膜、およびＰ
ＭＮ−ＰＴ薄膜が得られている。
する手法として、ゾルゲル法で作製されたＰＭＮ薄膜、
およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜においては、急速昇温焼成（特
開平２−１７７５２１号公報）やシーディング法（特開
平６−５７４３７号公報）等の種々の手法が提案されて
おり、ペロブスカイト単相に近いＰＭＮ薄膜、およびＰ
ＭＮ−ＰＴ薄膜が得られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、急速昇
温焼成法，シーディング法によるＰＭＮ薄膜、およびＰ
ＭＮ−ＰＴ薄膜では、ほぼペロブスカイト単相からなる
膜が得られているが、未だ室温における比誘電率がせい
ぜい２０００程度と低く、ＰＭＮ系材料本来の特性が発
揮されていないのが現状であった。
温焼成法，シーディング法によるＰＭＮ薄膜、およびＰ
ＭＮ−ＰＴ薄膜では、ほぼペロブスカイト単相からなる
膜が得られているが、未だ室温における比誘電率がせい
ぜい２０００程度と低く、ＰＭＮ系材料本来の特性が発
揮されていないのが現状であった。
【０００８】また、上記したように、１ＭＨｚ以上の高
周波領域では比誘電率が小さく、高周波特性が低いと考
えられていたため、ＰＭＮ薄膜、およびＰＭＮーＰＴ薄
膜の高周波分野への応用は考えられていなかった（特開
平６−７７０８３参照）。
周波領域では比誘電率が小さく、高周波特性が低いと考
えられていたため、ＰＭＮ薄膜、およびＰＭＮーＰＴ薄
膜の高周波分野への応用は考えられていなかった（特開
平６−７７０８３参照）。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
の解決方法を鋭意検討した結果、ゾルゲル法によるＰＭ
Ｎ薄膜、およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜の合成の際、他の求核
性を有する有機金属化合物の存在下においても安定なＭ
ｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分
子、或いはＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を部分的に加
水分解したゾルをＭｇＮｂ前駆体として用いて合成した
ＰＭＮ前駆体溶液を用いることにより、ＰＭＮ薄膜の場
合には、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２
５００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０
００以上にでき、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上、ま
た１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上に
でき、さらにこれを用いて低周波および高周波において
も使用可能な薄膜コンデンサが得られることを見い出し
た。
の解決方法を鋭意検討した結果、ゾルゲル法によるＰＭ
Ｎ薄膜、およびＰＭＮ−ＰＴ薄膜の合成の際、他の求核
性を有する有機金属化合物の存在下においても安定なＭ
ｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分
子、或いはＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を部分的に加
水分解したゾルをＭｇＮｂ前駆体として用いて合成した
ＰＭＮ前駆体溶液を用いることにより、ＰＭＮ薄膜の場
合には、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２
５００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０
００以上にでき、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上、ま
た１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上に
でき、さらにこれを用いて低周波および高周波において
も使用可能な薄膜コンデンサが得られることを見い出し
た。
【００１０】即ち、本発明の誘電体薄膜は、金属元素と
してＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイト
型複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜
であって、測定周波数１ＫＨｚ（室温）での比誘電率が
３０００以上であることを特徴とする。ここで、ペロブ
スカイト型複合酸化物結晶の組成が（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 （０＜ｘ≦０．
３５）で表されるものである。また、測定周波数１００
ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上である。
してＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイト
型複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜
であって、測定周波数１ＫＨｚ（室温）での比誘電率が
３０００以上であることを特徴とする。ここで、ペロブ
スカイト型複合酸化物結晶の組成が（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 （０＜ｘ≦０．
３５）で表されるものである。また、測定周波数１００
ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上である。
【００１１】本発明の誘電体薄膜の製造方法は、赤外吸
収スペクトルにおいて６５６ｃｍ-1付近に吸収を有する
ＭｇＮｂ複合アルコキシドを用いて作製したＰｂ（Ｍｇ
1/3Nb2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶
液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｐｂ
ＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を基板に塗布し、
焼成することにより得られる。
収スペクトルにおいて６５６ｃｍ-1付近に吸収を有する
ＭｇＮｂ複合アルコキシドを用いて作製したＰｂ（Ｍｇ
1/3Nb2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶
液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｐｂ
ＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を基板に塗布し、
焼成することにより得られる。
【００１２】また、赤外吸収スペクトルにおいて６５６
ｃｍ-1付近に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシドを
部分的に加水分解し、得られたＭｇＮｂゾルを用いて合
成したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、Ｐ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液
を基板に塗布し、焼成することにより得られる。
ｃｍ-1付近に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシドを
部分的に加水分解し、得られたＭｇＮｂゾルを用いて合
成したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、Ｐ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液
を基板に塗布し、焼成することにより得られる。
【００１３】さらに、本発明の誘電体薄膜は、金属元素
としてＰｂ、ＭｇおよびＮｂを含むペロブスカイト型複
合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜であ
って、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５
００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２００
０以上であり、かつ比誘電率の温度特性が±１５％以内
（−４０℃〜８５℃）であり、直流電界５Ｖ／μｍ印加
時の比誘電率の減少率が４０％以内である。
としてＰｂ、ＭｇおよびＮｂを含むペロブスカイト型複
合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜であ
って、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５
００以上、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２００
０以上であり、かつ比誘電率の温度特性が±１５％以内
（−４０℃〜８５℃）であり、直流電界５Ｖ／μｍ印加
時の比誘電率の減少率が４０％以内である。
【００１４】本発明の薄膜コンデンサは、金属元素とし
てＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイト型
複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜で
あって、室温での比誘電率が３０００以上の誘電体薄膜
の両面に、一対の電極を対向して形成してなるものであ
る。
てＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイト型
複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜で
あって、室温での比誘電率が３０００以上の誘電体薄膜
の両面に、一対の電極を対向して形成してなるものであ
る。
【００１５】
【作用】従来より、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 の合
成において用いられるＭｇＮｂ複合アルコキシド分子
は、Ｍｇ〔Ｎｂ（ＯＲ）6 〕2 で示され、ＭｇとＮｂの
複合化はアルコキシ基の配位結合によることが知られて
いる。しかしながら、配位結合によるＭｇＮｂ複合アル
コキシド分子に酢酸鉛等の求核性有機金属化合物を混合
すると、複合化が崩れ不安定であることが報告されてい
る（日本セラミックス協会誌，１０２〔４〕Ｐ３９３〜
３９６（１９９４））。
成において用いられるＭｇＮｂ複合アルコキシド分子
は、Ｍｇ〔Ｎｂ（ＯＲ）6 〕2 で示され、ＭｇとＮｂの
複合化はアルコキシ基の配位結合によることが知られて
いる。しかしながら、配位結合によるＭｇＮｂ複合アル
コキシド分子に酢酸鉛等の求核性有機金属化合物を混合
すると、複合化が崩れ不安定であることが報告されてい
る（日本セラミックス協会誌，１０２〔４〕Ｐ３９３〜
３９６（１９９４））。
【００１６】本発明では、ＭｇＮｂ複合アルコキシド分
子を合成する際、Ｍｇ及びＮｂの金属化合物間の反応促
進、及び複合アルコキシド分子を安定化する手法を用
い、他の求核性有機金属化合物の存在下においても、安
定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキ
シドを合成させ、このＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を
含む溶液とＰｂ前駆体溶液とを混合してＰｂ（Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液を合成する点、さらにこれに
ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を混合し、Ｐｂ（Ｍｇ1/ 3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を合成する点に特
徴がある。
子を合成する際、Ｍｇ及びＮｂの金属化合物間の反応促
進、及び複合アルコキシド分子を安定化する手法を用
い、他の求核性有機金属化合物の存在下においても、安
定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキ
シドを合成させ、このＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を
含む溶液とＰｂ前駆体溶液とを混合してＰｂ（Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液を合成する点、さらにこれに
ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を混合し、Ｐｂ（Ｍｇ1/ 3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を合成する点に特
徴がある。
【００１７】この様な手法で得られたＭｇＮｂ前駆体溶
液は、赤外吸収スペクトル（以下、ＩＲスペクトル）に
おいて、６５６ｃｍ-1付近に吸収を有し、溶液の段階で
既にコランバイト（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）に近い構造を持
つ、強固なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合ア
ルコキシド分子が形成されている。このため、他の求核
性有機金属化合物（例えば酢酸鉛）に対して安定であ
り、Ｍｇ−Ｏ−Ｎｂ結合が破壊されることなく、Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体が形成される。
液は、赤外吸収スペクトル（以下、ＩＲスペクトル）に
おいて、６５６ｃｍ-1付近に吸収を有し、溶液の段階で
既にコランバイト（ＭｇＮｂ2 Ｏ6 ）に近い構造を持
つ、強固なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合ア
ルコキシド分子が形成されている。このため、他の求核
性有機金属化合物（例えば酢酸鉛）に対して安定であ
り、Ｍｇ−Ｏ−Ｎｂ結合が破壊されることなく、Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体が形成される。
【００１８】このＰＭＮ前駆体溶液、またはこれにＰｂ
ＴｉＯ3 前駆体溶液を混合したＰＭＮ−ＰＴ前駆体溶液
を塗布し、焼成することにより、本発明の誘電体薄膜が
得られる。これにより、ＰＭＮ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上、１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０００以上、比誘
電率の温度特性が±１５％以内（−４０℃〜８５℃）、
直流電界５Ｖ／μｍ印加時の比誘電率の減少率が４０％
以内となる。また、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、比誘
電率の増大、及びキュリー温度が高温側へシフトし、膜
厚が２μｍ以下で、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比
誘電率が３０００以上、測定周波数１００ＭＨｚ（室
温）での比誘電率が２５００以上となり、また温度変化
率が±１０％以内（−４０〜＋８５℃）の優れた特性を
有する。
ＴｉＯ3 前駆体溶液を混合したＰＭＮ−ＰＴ前駆体溶液
を塗布し、焼成することにより、本発明の誘電体薄膜が
得られる。これにより、ＰＭＮ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上、１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０００以上、比誘
電率の温度特性が±１５％以内（−４０℃〜８５℃）、
直流電界５Ｖ／μｍ印加時の比誘電率の減少率が４０％
以内となる。また、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、比誘
電率の増大、及びキュリー温度が高温側へシフトし、膜
厚が２μｍ以下で、測定周波数１ｋＨｚ（室温）での比
誘電率が３０００以上、測定周波数１００ＭＨｚ（室
温）での比誘電率が２５００以上となり、また温度変化
率が±１０％以内（−４０〜＋８５℃）の優れた特性を
有する。
【００１９】また、上記のＭｇＮｂ複合アルコキシド分
子を部分的に加水分解処理することにより数ｎｍオーダ
ーのＭｇＮｂゾルが形成され、この数ｎｍオーダーのＭ
ｇＮｂゾルを含むＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体
が形成される。このＰＭＮ前駆体溶液、またはこれにＰ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液を混合したＰＭＮ−ＰＴ前駆体溶
液を塗布し、焼成することにより、本発明の誘電体薄膜
が得られる。これにより、上記と同様の特性が得られ
る。
子を部分的に加水分解処理することにより数ｎｍオーダ
ーのＭｇＮｂゾルが形成され、この数ｎｍオーダーのＭ
ｇＮｂゾルを含むＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体
が形成される。このＰＭＮ前駆体溶液、またはこれにＰ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液を混合したＰＭＮ−ＰＴ前駆体溶
液を塗布し、焼成することにより、本発明の誘電体薄膜
が得られる。これにより、上記と同様の特性が得られ
る。
【００２０】本発明の誘電体薄膜では、特に、金属元素
としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイ
ト型複合酸化物結晶の組成が（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 （０＜ｘ≦０．３５）
で表されるものが望ましく、このような組成にすること
により優れた特性が得られる。
としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉを含むペロブスカイ
ト型複合酸化物結晶の組成が（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 （０＜ｘ≦０．３５）
で表されるものが望ましく、このような組成にすること
により優れた特性が得られる。
【００２１】そして、膜厚が２μｍ以下で、測定周波数
１ｋＨｚでの比誘電率が３０００以上、１００ＭＨｚで
の比誘電率が２５００以上と高く、かつ温度特性の良好
なペロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体薄膜を一
対の電極により挟持することにより、高誘電率の薄膜コ
ンデンサを得ることができる。
１ｋＨｚでの比誘電率が３０００以上、１００ＭＨｚで
の比誘電率が２５００以上と高く、かつ温度特性の良好
なペロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体薄膜を一
対の電極により挟持することにより、高誘電率の薄膜コ
ンデンサを得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体薄膜作製において
は、まず塗布溶液としてＰｂ、ＭｇおよびＮｂ、または
これらとＴｉの有機金属化合物が均一に溶解した前駆体
溶液を調製する。
は、まず塗布溶液としてＰｂ、ＭｇおよびＮｂ、または
これらとＴｉの有機金属化合物が均一に溶解した前駆体
溶液を調製する。
【００２３】まず鉛（Ｐｂ）の有機酸塩、無機塩、アル
コキシドから選択される少なくとも１種の鉛化合物をＲ
1 ＯＨ、Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ、Ｒ3 ＣＯＯＨ（Ｒ1 、Ｒ
2 、Ｒ3 ：炭素数１以上のアルキル基）で示される溶媒
に混合する。この時、鉛化合物が結晶水を含む場合に
は、作製したＰｂ前駆体溶液中に水が存在しないように
脱水処理する。
コキシドから選択される少なくとも１種の鉛化合物をＲ
1 ＯＨ、Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ、Ｒ3 ＣＯＯＨ（Ｒ1 、Ｒ
2 、Ｒ3 ：炭素数１以上のアルキル基）で示される溶媒
に混合する。この時、鉛化合物が結晶水を含む場合に
は、作製したＰｂ前駆体溶液中に水が存在しないように
脱水処理する。
【００２４】次にＭｇ、及びＮｂの有機酸塩、無機塩、
アルコキシドから選択される少なくとも１種のＭｇ化合
物、Ｎｂ化合物をＭｇ：Ｎｂ＝１：２のモル比でＲ1 Ｏ
Ｈ、Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ、Ｒ3 ＣＯＯＨ（Ｒ1 、Ｒ2 、
Ｒ3 ：炭素数１以上のアルキル基）で示される溶媒に混
合する。混合後、所定の操作を行い、ＩＲスペクトルに
おいて６５６ｃｍ-1付近に吸収を有し、他の求核性の有
機金属化合物の存在下においても安定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ
結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を合成す
る。
アルコキシドから選択される少なくとも１種のＭｇ化合
物、Ｎｂ化合物をＭｇ：Ｎｂ＝１：２のモル比でＲ1 Ｏ
Ｈ、Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ、Ｒ3 ＣＯＯＨ（Ｒ1 、Ｒ2 、
Ｒ3 ：炭素数１以上のアルキル基）で示される溶媒に混
合する。混合後、所定の操作を行い、ＩＲスペクトルに
おいて６５６ｃｍ-1付近に吸収を有し、他の求核性の有
機金属化合物の存在下においても安定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ
結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を合成す
る。
【００２５】ＩＲスペクトルにおいて６５６ｃｍ-1付近
に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を得るに
は、以下のような方法がある。（１）ＭｇおよびＮｂの
アルコキシド原料を溶媒に混合し、溶媒の沸点まで溶液
の温度を上昇させ、例えば酸等の触媒の共存下で還流操
作を行うことにより、分子内での脱エーテル反応を促進
する方法。（２）上記のようにＭｇおよびＮｂのアルコ
キシド原料を溶媒に混合し、溶媒の沸点まで溶液の温度
を上昇させ、還流操作による複合化を行った後、無水酢
酸，エタノールアミン等に代表される安定化剤を添加す
る方法。（３）Ｍｇのカルボン酸塩とＮｂのアルコキシ
ドとの還流操作により、分子内での脱エステル反応を促
進する方法。（４）Ｍｇの水酸化物とＮｂのアルコキシ
ド、あるいはＭｇのアルコキシドとＮｂの水酸化物の還
流操作により、分子内での脱アルコール反応を促進す
る。（５）鉛前駆体の求核性を小さくする為、前述の無
水酢酸，エタノールアミン等の安定化剤を添加する方
法。以上のいずれかの手法を用いる事により、他の求核
性有機金属化合物の存在下においても安定なＭｇ−Ｏ−
Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を合成
できる。これらのうちでも、安定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合
を有するという点から、（２）および（３）の方法が望
ましい。
に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を得るに
は、以下のような方法がある。（１）ＭｇおよびＮｂの
アルコキシド原料を溶媒に混合し、溶媒の沸点まで溶液
の温度を上昇させ、例えば酸等の触媒の共存下で還流操
作を行うことにより、分子内での脱エーテル反応を促進
する方法。（２）上記のようにＭｇおよびＮｂのアルコ
キシド原料を溶媒に混合し、溶媒の沸点まで溶液の温度
を上昇させ、還流操作による複合化を行った後、無水酢
酸，エタノールアミン等に代表される安定化剤を添加す
る方法。（３）Ｍｇのカルボン酸塩とＮｂのアルコキシ
ドとの還流操作により、分子内での脱エステル反応を促
進する方法。（４）Ｍｇの水酸化物とＮｂのアルコキシ
ド、あるいはＭｇのアルコキシドとＮｂの水酸化物の還
流操作により、分子内での脱アルコール反応を促進す
る。（５）鉛前駆体の求核性を小さくする為、前述の無
水酢酸，エタノールアミン等の安定化剤を添加する方
法。以上のいずれかの手法を用いる事により、他の求核
性有機金属化合物の存在下においても安定なＭｇ−Ｏ−
Ｎｂ結合を有するＭｇＮｂ複合アルコキシド分子を合成
できる。これらのうちでも、安定なＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合
を有するという点から、（２）および（３）の方法が望
ましい。
【００２６】また、合成した上記ＭｇＮｂ複合アルコキ
シド溶液に水と溶媒の混合溶液を適下し、部分加水分解
を行い、前述のＭｇＮｂ複合アルコキシドが重縮合した
ＭｇＮｂゾルを形成させる。部分加水分解とは、分子内
のアルコキシル基の一部を水酸基と置換し、置換された
分子内での脱水、あるいは脱アルコール反応により、重
縮合させる方法である。
シド溶液に水と溶媒の混合溶液を適下し、部分加水分解
を行い、前述のＭｇＮｂ複合アルコキシドが重縮合した
ＭｇＮｂゾルを形成させる。部分加水分解とは、分子内
のアルコキシル基の一部を水酸基と置換し、置換された
分子内での脱水、あるいは脱アルコール反応により、重
縮合させる方法である。
【００２７】作製したＰｂ前駆体溶液とＭｇＮｂ複合ア
ルコキシド溶液、あるいはＭｇＮｂゾルをＰｂ：（Ｍｇ
＋Ｎｂ）＝１：１のモル比で混合し、ＰＭＮ前駆体溶液
とする。
ルコキシド溶液、あるいはＭｇＮｂゾルをＰｂ：（Ｍｇ
＋Ｎｂ）＝１：１のモル比で混合し、ＰＭＮ前駆体溶液
とする。
【００２８】Ｔｉの有機酸塩、アルコキシド等から選択
される１種のＴｉ化合物と前述したＰｂ前駆体溶液とを
Ｐｂ：Ｔｉ＝１：１のモル比で混合した後、還流操作を
行いＰＴ前駆体溶液を合成する。
される１種のＴｉ化合物と前述したＰｂ前駆体溶液とを
Ｐｂ：Ｔｉ＝１：１のモル比で混合した後、還流操作を
行いＰＴ前駆体溶液を合成する。
【００２９】前述のＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体溶液
をモル比でＰＭＮ：ＰＴ＝（１−ｘ）：ｘとなる様に混
合し、（１−ｘ）ＰＭＮ−ｘＰＴ前駆体溶液とする。測
定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上
となる為にはｘの範囲は０＜ｘ≦０．３５が望ましい。
をモル比でＰＭＮ：ＰＴ＝（１−ｘ）：ｘとなる様に混
合し、（１−ｘ）ＰＭＮ−ｘＰＴ前駆体溶液とする。測
定周波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上
となる為にはｘの範囲は０＜ｘ≦０．３５が望ましい。
【００３０】作製したＰＭＮ前駆体溶液、ＰＭＮ−ＰＴ
前駆体溶液を基板上にスピンコート法，ディップコート
法，スプレー法等の手法により成膜する。
前駆体溶液を基板上にスピンコート法，ディップコート
法，スプレー法等の手法により成膜する。
【００３１】成膜後、３００℃〜４００℃の温度で１分
間熱処理を行い、膜中に残留した有機物を燃焼させ、ゲ
ル膜とする。１回の膜厚は０．１μｍ以下が望ましい。
間熱処理を行い、膜中に残留した有機物を燃焼させ、ゲ
ル膜とする。１回の膜厚は０．１μｍ以下が望ましい。
【００３２】成膜−熱処理を所定の膜厚になるまで繰り
返した後、７５０℃〜８５０℃で焼成を行い、本発明の
結晶質の誘電体薄膜が作製される。得られた誘電体薄膜
の膜厚は２μｍ以下であるが、これより厚くなると工程
数が増加し、また、コンデンサを構成した場合、容量が
小さくなるからである。誘電体薄膜の膜厚は、製造の容
易性、膜質劣化の点で１μｍ以下が望ましく、さらに膜
の絶縁性を考慮すると特に０．３μｍ〜１μｍが望まし
い。
返した後、７５０℃〜８５０℃で焼成を行い、本発明の
結晶質の誘電体薄膜が作製される。得られた誘電体薄膜
の膜厚は２μｍ以下であるが、これより厚くなると工程
数が増加し、また、コンデンサを構成した場合、容量が
小さくなるからである。誘電体薄膜の膜厚は、製造の容
易性、膜質劣化の点で１μｍ以下が望ましく、さらに膜
の絶縁性を考慮すると特に０．３μｍ〜１μｍが望まし
い。
【００３３】本発明の薄膜コンデンサは、例えば、Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ｃｒ等を基板上にスパッタ法，蒸着法，グラ
ビア印刷等の手法により成膜して下部電極を形成し、こ
の下部電極膜の表面に、上記誘電体膜を上記方法で成膜
して形成し、この後に誘電体薄膜表面に下部電極と同様
にして上部電極を成膜することにより得られる。また、
誘電体膜と電極とを交互に複数積層することにより、積
層コンデンサを作製することもできる。
ｔ，Ａｕ，Ｃｒ等を基板上にスパッタ法，蒸着法，グラ
ビア印刷等の手法により成膜して下部電極を形成し、こ
の下部電極膜の表面に、上記誘電体膜を上記方法で成膜
して形成し、この後に誘電体薄膜表面に下部電極と同様
にして上部電極を成膜することにより得られる。また、
誘電体膜と電極とを交互に複数積層することにより、積
層コンデンサを作製することもできる。
【００３４】本発明での低周波領域とは１００Ｈｚ以上
１ＭＨｚ以下の範囲であり、高周波領域とは１ＭＨｚ以
上であり、特に１ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下の範囲であ
る。
１ＭＨｚ以下の範囲であり、高周波領域とは１ＭＨｚ以
上であり、特に１ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下の範囲であ
る。
【００３５】
実施例１ ＭｇエトキシドとＮｂエトキシドを１：２のモル比で秤
量し、２−メトキシエタノ−ル中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。その後、無水酢酸を７．５０ｍｍｏｌ添加し、安定
化させた。図１にこの溶液のＩＲスペクトルを示す。６
５６ｃｍ-1付近にＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合による吸収が見ら
れた。次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍ
ｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０℃での
蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
量し、２−メトキシエタノ−ル中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。その後、無水酢酸を７．５０ｍｍｏｌ添加し、安定
化させた。図１にこの溶液のＩＲスペクトルを示す。６
５６ｃｍ-1付近にＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合による吸収が見ら
れた。次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍ
ｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０℃での
蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
【００３６】ＭｇＮｂ前駆体溶液とＰｂ前駆体溶液をモ
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （Ｐ
ＭＮ）前駆体溶液を合成した。
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （Ｐ
ＭＮ）前駆体溶液を合成した。
【００３７】イソプロポキシＴｉ（１５ｍｍｏｌ）と前
述のＰｂ前駆体溶液をモル比Ｐｂ：Ｔｉ＝１：１になる
よう混合し、還流操作（１２４℃２４時間）を行い、Ｐ
ｂＴｉＯ3 （ＰＴ）前駆体溶液を合成した。
述のＰｂ前駆体溶液をモル比Ｐｂ：Ｔｉ＝１：１になる
よう混合し、還流操作（１２４℃２４時間）を行い、Ｐ
ｂＴｉＯ3 （ＰＴ）前駆体溶液を合成した。
【００３８】合成したＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体溶
液とをモル比がＰＭＮ：ＰＴ＝０．９５：０．０５にな
るよう混合し、０．９５ＰＭＮ−０．０５ＰＴ前駆体溶
液とした。
液とをモル比がＰＭＮ：ＰＴ＝０．９５：０．０５にな
るよう混合し、０．９５ＰＭＮ−０．０５ＰＴ前駆体溶
液とした。
【００３９】この溶液の濃度を２−メトキシエタノール
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。電極となるＰｔ
（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸着されたサファイア
単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面に、前記塗布溶液を
スピンコーターで塗布し、乾燥させた後、３００℃で熱
処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布
−熱処理の操作を繰り返した後、８３０℃で１分間（大
気中）の焼成を行い、膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、
２．０μｍの３種類の０．９５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −０．０５ＰｂＴｉＯ3 薄膜を得た。得ら
れた薄膜のＸ線回折結果より、ペロブスカイト生成率を
計算するとそれぞれ約９５％であった。
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。電極となるＰｔ
（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸着されたサファイア
単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面に、前記塗布溶液を
スピンコーターで塗布し、乾燥させた後、３００℃で熱
処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布
−熱処理の操作を繰り返した後、８３０℃で１分間（大
気中）の焼成を行い、膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、
２．０μｍの３種類の０．９５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −０．０５ＰｂＴｉＯ3 薄膜を得た。得ら
れた薄膜のＸ線回折結果より、ペロブスカイト生成率を
計算するとそれぞれ約９５％であった。
【００４０】作製した全ての薄膜表面に直径０．２ｍｍ
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製
４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００
ｍＶ）の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が３０６０、誘電損失が０．０１５であっ
た。また、図２に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での
比誘電率の温度特性評価結果を示す。全ての膜におい
て、キュリー温度は−１０℃付近にシフトしていた。比
誘電率ｋの温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．
８９％から＋３．５％と±１０％以内であった。尚、Δ
ｋは−４０℃から＋８５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２
５℃）は２５℃における比誘電率である。
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製
４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００
ｍＶ）の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が３０６０、誘電損失が０．０１５であっ
た。また、図２に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での
比誘電率の温度特性評価結果を示す。全ての膜におい
て、キュリー温度は−１０℃付近にシフトしていた。比
誘電率ｋの温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．
８９％から＋３．５％と±１０％以内であった。尚、Δ
ｋは−４０℃から＋８５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２
５℃）は２５℃における比誘電率である。
【００４１】図３に比誘電率の直流電界依存性を示す。
直流電界５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
直流電界５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
【００４２】上記の薄膜コンデンサの１ＭＨｚから１．
８ＧＨｚでのインピーダンス特性を、インピーダンスア
ナライザー（ヒュウレットパッカード社製ＨＰ４２９１
Ａ）を用いて測定した。薄膜コンデンサの自己共振点が
３００ＭＨｚ以上になるよう、電極面積および電極厚み
を変更し、薄膜コンデンサの容量ＣとインダクタンスＬ
を調整した。測定周波数１００ＭＨｚでのインピーダン
スから容量を算出し、比誘電率を求めると、２９８０で
あった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を示す。ま
た、１００ＭＨｚにおける温度特性および直流電界依存
性は１ｋＨｚでの結果と同様であった。
８ＧＨｚでのインピーダンス特性を、インピーダンスア
ナライザー（ヒュウレットパッカード社製ＨＰ４２９１
Ａ）を用いて測定した。薄膜コンデンサの自己共振点が
３００ＭＨｚ以上になるよう、電極面積および電極厚み
を変更し、薄膜コンデンサの容量ＣとインダクタンスＬ
を調整した。測定周波数１００ＭＨｚでのインピーダン
スから容量を算出し、比誘電率を求めると、２９８０で
あった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を示す。ま
た、１００ＭＨｚにおける温度特性および直流電界依存
性は１ｋＨｚでの結果と同様であった。
【００４３】実施例２ ＭｇエトキシドとＮｂエトキシドを１：２のモル比で秤
量し、２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。
量し、２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。
【００４４】この溶液に全金属量（Ｍｇ＋Ｎｂ）に対
し、２倍量の水と２−メトキシエタノール、及び無水酢
酸７．５ｍｍｏｌの均一混合溶液を攪拌しながら滴下
し、部分加水分解を行い、ＭｇＮｂゾル溶液を合成し
た。この溶液のＩＲスペクトルを測定した結果、６５６
ｃｍ-1付近にＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合による吸収が見られ
た。次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍｏ
ｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０℃での蒸
留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
し、２倍量の水と２−メトキシエタノール、及び無水酢
酸７．５ｍｍｏｌの均一混合溶液を攪拌しながら滴下
し、部分加水分解を行い、ＭｇＮｂゾル溶液を合成し
た。この溶液のＩＲスペクトルを測定した結果、６５６
ｃｍ-1付近にＭｇ−Ｏ−Ｎｂ結合による吸収が見られ
た。次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍｏ
ｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０℃での蒸
留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
【００４５】そして、実施例１と同様にしてＰＭＮ前駆
体溶液を合成し、ＰＴ前駆体溶液を合成した。
体溶液を合成し、ＰＴ前駆体溶液を合成した。
【００４６】合成したＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体溶
液とをモル比がＰＭＮ：ＰＴ＝０．９：０．１になるよ
う混合し、０．９ＰＭＮ−０．１ＰＴ前駆体溶液とし
た。
液とをモル比がＰＭＮ：ＰＴ＝０．９：０．１になるよ
う混合し、０．９ＰＭＮ−０．１ＰＴ前駆体溶液とし
た。
【００４７】この前駆体溶液を実施例１と同様にして、
塗布、熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、膜厚
０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の０．９
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 薄
膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よりペロブスカ
イト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であった。
塗布、熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、膜厚
０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の０．９
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 薄
膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よりペロブスカ
イト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であった。
【００４８】作製した全ての薄膜表面に直径０．２ｍｍ
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１と同様にして１ｋＨｚ（室温）での
比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞれ比誘電率が
３１００、誘電損失が０．０２６であった。また、図２
に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での比誘電率の温度
特性評価結果を示す。全ての膜において、キュリー温度
は４０℃付近にシフトしていた。比誘電率ｋの温度変化
率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．３４％から＋２．４
４％と±１０％以内であった。
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１と同様にして１ｋＨｚ（室温）での
比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞれ比誘電率が
３１００、誘電損失が０．０２６であった。また、図２
に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での比誘電率の温度
特性評価結果を示す。全ての膜において、キュリー温度
は４０℃付近にシフトしていた。比誘電率ｋの温度変化
率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．３４％から＋２．４
４％と±１０％以内であった。
【００４９】図３に直流電界依存性を示した。直流電界
５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内であっ
た。
５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内であっ
た。
【００５０】実施例１と同様に、高周波領域でのインピ
ーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率は２
７００であった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を
示す。温度特性および直流電界依存性も１ｋＨｚでの結
果と同様であった。
ーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率は２
７００であった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を
示す。温度特性および直流電界依存性も１ｋＨｚでの結
果と同様であった。
【００５１】実施例３ 実施例２と同様にしてＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体溶
液を合成した。合成したＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体
溶液とをモル比ＰＭＮ：ＰＴ＝０．６５：０．３５にな
るよう混合し、０．６５ＰＭＮ−０．３５ＰＴ前駆体溶
液とした。
液を合成した。合成したＰＭＮ前駆体溶液とＰＴ前駆体
溶液とをモル比ＰＭＮ：ＰＴ＝０．６５：０．３５にな
るよう混合し、０．６５ＰＭＮ−０．３５ＰＴ前駆体溶
液とした。
【００５２】この前駆体溶液を実施例１，２と同様にし
て、塗布熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、膜厚
０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の０．６
５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．３５ＰｂＴｉＯ
3 薄膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よりペロブ
スカイト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であっ
た。
て、塗布熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、膜厚
０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の０．６
５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．３５ＰｂＴｉＯ
3 薄膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よりペロブ
スカイト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であっ
た。
【００５３】作製した全ての薄膜表面に直径０．２ｍｍ
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１および２と同様にして、１ｋＨｚ
（室温）での比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞ
れ比誘電率が約３０００、誘電損失が０．０３５であっ
た。全ての膜において、キュリー温度は１５０℃付近に
シフトしていた。図２に−４０℃から＋８５℃の温度範
囲での比誘電率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋ
の温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−８．６６％か
ら＋９．５％と±１０％以内であった。
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１および２と同様にして、１ｋＨｚ
（室温）での比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞ
れ比誘電率が約３０００、誘電損失が０．０３５であっ
た。全ての膜において、キュリー温度は１５０℃付近に
シフトしていた。図２に−４０℃から＋８５℃の温度範
囲での比誘電率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋ
の温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−８．６６％か
ら＋９．５％と±１０％以内であった。
【００５４】図３に直流電界依存性を示した。直流電界
５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内であっ
た。
５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内であっ
た。
【００５５】実施例１と同様に、高周波領域でのインピ
ーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率は２
６５０であった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を
示す。温度特性および直流電界依存性も１ｋＨｚでの結
果と同様であった。
ーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率は２
６５０であった。図４に比誘電率の周波数特性の結果を
示す。温度特性および直流電界依存性も１ｋＨｚでの結
果と同様であった。
【００５６】比較例 ＭｇエトキシドとＮｂエトキシドを１：２のモル比で秤
量し、２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。このＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液のＩＲスペクト
ルを測定した結果、６５６ｃｍ-1付近の吸収は見られな
かった。
量し、２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃
で２４時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液
（Ｍｇ＝４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏ
ｌ、２−メトキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成し
た。このＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液のＩＲスペクト
ルを測定した結果、６５６ｃｍ-1付近の吸収は見られな
かった。
【００５７】次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５
０ｍｍｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０
℃での蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
０ｍｍｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０
℃での蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
【００５８】ＭｇＮｂゾル溶液とＰｂ前駆体溶液とをモ
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆
体溶液を合成した。
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆
体溶液を合成した。
【００５９】実施例１、２および３と同様にしてこのＰ
ＭＮ前駆体溶液にＰＴ前駆体溶液を混合し、モル比がＰ
ＭＮ：ＰＴ＝０．９５：０．０５となるように混合し、
０．９５ＰＭＮ−０．０５ＰＴ前駆体溶液を合成した。
ＭＮ前駆体溶液にＰＴ前駆体溶液を混合し、モル比がＰ
ＭＮ：ＰＴ＝０．９５：０．０５となるように混合し、
０．９５ＰＭＮ−０．０５ＰＴ前駆体溶液を合成した。
【００６０】この前駆体溶液を実施例１、２、３と同様
にして、塗布熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、
膜厚０．５０μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の
０．９５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．０５Ｐｂ
ＴｉＯ3 薄膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よ
り、ペロブスカイト生成率を計算すると約９５％であっ
た。
にして、塗布熱処理操作を繰り返した後、焼成を行い、
膜厚０．５０μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類の
０．９５Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．０５Ｐｂ
ＴｉＯ3 薄膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果よ
り、ペロブスカイト生成率を計算すると約９５％であっ
た。
【００６１】作製した全ての薄膜表面に直径０．２ｍｍ
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１、２および３と同様にして、１ｋＨ
ｚ（室温）での比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が約１８５０、誘電損失が０．０１５であ
り、比誘電率が実施例１に比べ小さかった。キュリー点
は約−１０℃付近に存在した。また、実施例と同じ条件
で行った比誘電率の温度特性評価結果を図２に示す。比
誘電率ｋの温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−４
３．５％から＋３０．０％であった。図２に示す。従来
法では比誘電率、温度特性共に悪化した。
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、実施例１、２および３と同様にして、１ｋＨ
ｚ（室温）での比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が約１８５０、誘電損失が０．０１５であ
り、比誘電率が実施例１に比べ小さかった。キュリー点
は約−１０℃付近に存在した。また、実施例と同じ条件
で行った比誘電率の温度特性評価結果を図２に示す。比
誘電率ｋの温度変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−４
３．５％から＋３０．０％であった。図２に示す。従来
法では比誘電率、温度特性共に悪化した。
【００６２】尚、実施例１と同様に、高周波領域でのイ
ンピーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率
は１２５０であった。
ンピーダンス特性から求めた１００ＭＨｚでの比誘電率
は１２５０であった。
【００６３】実施例４ 酢酸ＭｇとＮｂエトキシドを１：２のモル比で秤量し、
２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃で２４
時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液（Ｍｇ＝
４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏｌ、２−メ
トキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成した。次に酢
酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍｏｌの２−メ
トキシエタノールを混合し、１２０℃での蒸留操作によ
り、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃で２４
時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液（Ｍｇ＝
４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏｌ、２−メ
トキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成した。次に酢
酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５０ｍｍｏｌの２−メ
トキシエタノールを混合し、１２０℃での蒸留操作によ
り、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
【００６４】ＭｇＮｂ前駆体溶液とＰｂ前駆体溶液をモ
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （Ｐ
ＭＮ）前駆体溶液を合成した。
ル比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、
室温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （Ｐ
ＭＮ）前駆体溶液を合成した。
【００６５】この溶液の濃度を２−メトキシエタノール
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。電極となるＰｔ
（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸着されたサファイア
単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面に、前記塗布溶液を
スピンコーターで塗布し、乾燥させた後、３００℃で熱
処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布
−熱処理の操作を繰り返した後、８３０℃で１分間（大
気中）の焼成を行い、膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、
２．０μｍの３種類のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 薄
膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果より、ペロブス
カイト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であった。
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。電極となるＰｔ
（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸着されたサファイア
単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面に、前記塗布溶液を
スピンコーターで塗布し、乾燥させた後、３００℃で熱
処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布
−熱処理の操作を繰り返した後、８３０℃で１分間（大
気中）の焼成を行い、膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、
２．０μｍの３種類のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 薄
膜を得た。得られた薄膜のＸ線回折結果より、ペロブス
カイト生成率を計算するとそれぞれ約９５％であった。
【００６６】作製した全ての薄膜表面に直径０．２ｍｍ
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製
４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００
ｍＶ）の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が２６２０、誘電損失が０．０３６であっ
た。また、図５に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での
比誘電率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋの温度
変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．６％から＋６．
０％と±１５％以内であった。尚、Δｋは−４０℃から
＋８５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２５℃）は２５℃に
おける比誘電率である。
の金電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサ
を作製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製
４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００
ｍＶ）の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それ
ぞれ比誘電率が２６２０、誘電損失が０．０３６であっ
た。また、図５に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での
比誘電率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋの温度
変化率（Δｋ／ｋ（２５℃））は−９．６％から＋６．
０％と±１５％以内であった。尚、Δｋは−４０℃から
＋８５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２５℃）は２５℃に
おける比誘電率である。
【００６７】図６に比誘電率の直流電界依存性を示す。
直流電界５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
直流電界５Ｖ／μｍでの比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
【００６８】上記の薄膜コンデンサの１ＭＨｚから１．
８ＧＨｚでのインピーダンス特性を、インピーダンスア
ナライザー（ヒュウレットパッカード社製ＨＰ４２９１
Ａ）を用いて測定した。薄膜コンデンサの共振周波数が
３００ＭＨｚ以上になるよう、電極面積および電極厚み
を変更し、薄膜コンデンサの容量ＣとインダクタンスＬ
を調整した。測定周波数１００ＭＨｚでのインピーダン
スから容量を算出し、比誘電率を求めると、２０４０で
あった。図７に比誘電率の周波数特性を示す。
８ＧＨｚでのインピーダンス特性を、インピーダンスア
ナライザー（ヒュウレットパッカード社製ＨＰ４２９１
Ａ）を用いて測定した。薄膜コンデンサの共振周波数が
３００ＭＨｚ以上になるよう、電極面積および電極厚み
を変更し、薄膜コンデンサの容量ＣとインダクタンスＬ
を調整した。測定周波数１００ＭＨｚでのインピーダン
スから容量を算出し、比誘電率を求めると、２０４０で
あった。図７に比誘電率の周波数特性を示す。
【００６９】また、温度特性および直流電界依存性は１
ｋＨｚでの結果と同様であった。
ｋＨｚでの結果と同様であった。
【００７０】実施例５ 酢酸ＭｇとＮｂエトキシドを１：２のモル比で秤量し、
２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃で２４
時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液（Ｍｇ＝
４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏｌ、２−メ
トキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成した。
２−メトキシエタノール中で還流操作（１２４℃で２４
時間）を行い、ＭｇＮｂ複合アルコキシド溶液（Ｍｇ＝
４．９５ｍｍｏｌ、Ｎｂ＝１０．０５ｍｍｏｌ、２−メ
トキシエタノール１５０ｍｍｏｌ）を合成した。
【００７１】この溶液に全金属量（Ｍｇ＋Ｎｂ）に対
し、２倍量の水と２−メトキシエタノール、および無水
酢酸７．５ｍｍｏｌの均一混合溶液を撹拌しながら滴下
し、部分加水分解を行い、ＭｇＮｂゾルを合成した。
し、２倍量の水と２−メトキシエタノール、および無水
酢酸７．５ｍｍｏｌの均一混合溶液を撹拌しながら滴下
し、部分加水分解を行い、ＭｇＮｂゾルを合成した。
【００７２】次に酢酸鉛（無水物）１５ｍｍｏｌと１５
０ｍｍｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０
℃での蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
０ｍｍｏｌの２−メトキシエタノールを混合し、１２０
℃での蒸留操作により、Ｐｂ前駆体溶液を合成した。
【００７３】ＭｇＮｂゾル溶液とＰｂ前駆体溶液をモル
比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、室
温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （ＰＭ
Ｎ）前駆体溶液を合成した。
比Ｐｂ：（Ｍｇ＋Ｎｂ）＝１：１になるよう混合し、室
温で十分撹拌し、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （ＰＭ
Ｎ）前駆体溶液を合成した。
【００７４】この溶液の濃度を２−メトキシエタノール
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。実施例１と同様
に、電極となるＰｔ（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸
着されたサファイア単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面
に成膜し、８３０℃で１分間（大気中）の焼成を行い、
膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類のＰ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 薄膜を得た。得られた薄膜
のＸ線回折結果より、ペロブスカイト生成率を計算する
とそれぞれ約９５％であった。
で約３倍に希釈し、塗布溶液とした。実施例１と同様
に、電極となるＰｔ（１１１）が６５０℃でスパッタ蒸
着されたサファイア単結晶基板上の上記Ｐｔ電極の表面
に成膜し、８３０℃で１分間（大気中）の焼成を行い、
膜厚０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍの３種類のＰ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 薄膜を得た。得られた薄膜
のＸ線回折結果より、ペロブスカイト生成率を計算する
とそれぞれ約９５％であった。
【００７５】実施例１と同様に、薄膜コンデンサを作製
し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製４２８
４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００ｍＶ）
の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞれ比
誘電率が２９００、誘電損失が０．０２３であった。ま
た、図５に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での比誘電
率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋの温度変化率
（Δｋ／ｋ（２５℃））は−１４．９％から＋７．５％
と±１５％以内であった。尚、Δｋは−４０℃から＋８
５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２５℃）は２５℃におけ
る比誘電率である。
し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製４２８
４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００ｍＶ）
の条件で比誘電率、誘電損失を求めた結果、それぞれ比
誘電率が２９００、誘電損失が０．０２３であった。ま
た、図５に−４０℃から＋８５℃の温度範囲での比誘電
率の温度特性評価結果を示す。比誘電率ｋの温度変化率
（Δｋ／ｋ（２５℃））は−１４．９％から＋７．５％
と±１５％以内であった。尚、Δｋは−４０℃から＋８
５℃の比誘電率の変化量、ｋ（２５℃）は２５℃におけ
る比誘電率である。
【００７６】図６に比誘電率の直流電界依存性を示す。
直流電界５Ｖ／μm での比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
直流電界５Ｖ／μm での比誘電率の減少率は４０％以内
であった。
【００７７】上記実施例４と同様にして測定周波数１０
０ＭＨｚでのインピーダンスから容量を算出し、比誘電
率を求めると、２４００であった。図７に比誘電率の周
波数特性を示す。また、温度特性および直流電界依存性
は１ｋＨｚでの結果と同様であった。
０ＭＨｚでのインピーダンスから容量を算出し、比誘電
率を求めると、２４００であった。図７に比誘電率の周
波数特性を示す。また、温度特性および直流電界依存性
は１ｋＨｚでの結果と同様であった。
【００７８】
【発明の効果】以上詳述した様に、本発明によれば、ペ
ロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下
の誘電体薄膜であって、ＰＭＮ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上、１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０００以上、比誘
電率の温度特性が±１５％以内（−４０℃〜８５℃）、
直流電界５Ｖ／μｍ印加時の比誘電率の減少率が４０％
以内、また、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、測定周波数
１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上、測定周
波数１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上
となり、また温度変化率が±１０％以内（−４０〜＋８
５℃）の薄膜が得られ、このような薄膜の両面に一対の
電極を対向形成してコンデンサを作製することにより、
測定周波数によらず、高誘電率で温度特性の良好な薄膜
コンデンサを得ることができる。
ロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ以下
の誘電体薄膜であって、ＰＭＮ薄膜の場合には、測定周
波数１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上、１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２０００以上、比誘
電率の温度特性が±１５％以内（−４０℃〜８５℃）、
直流電界５Ｖ／μｍ印加時の比誘電率の減少率が４０％
以内、また、ＰＭＮ−ＰＴ薄膜の場合には、測定周波数
１ｋＨｚ（室温）での比誘電率が３０００以上、測定周
波数１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が２５００以上
となり、また温度変化率が±１０％以内（−４０〜＋８
５℃）の薄膜が得られ、このような薄膜の両面に一対の
電極を対向形成してコンデンサを作製することにより、
測定周波数によらず、高誘電率で温度特性の良好な薄膜
コンデンサを得ることができる。
【図１】実施例１で使用したＭｇＮｂ複合アルコキシド
のＩＲスペクトルを示す図である。
のＩＲスペクトルを示す図である。
【図２】実施例で作製した（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）、および比較例で作製した（１−
ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 薄
膜（ｘ＝０．０５）の比誘電率の温度特性を示す図であ
る。
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）、および比較例で作製した（１−
ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3 薄
膜（ｘ＝０．０５）の比誘電率の温度特性を示す図であ
る。
【図３】実施例で作製した（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）の比誘電率の直流電界依存性を示す
図である。
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）の比誘電率の直流電界依存性を示す
図である。
【図４】実施例で作製した（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）の比誘電率の周波数特性を示す図で
ある。
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉＯ3薄膜（ｘ＝０．０５，
０．１，０．３５）の比誘電率の周波数特性を示す図で
ある。
【図５】実施例で作製したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 薄膜の測定周波数１ｋＨｚにおける比誘電率の温度特
性を示す図である。
3 薄膜の測定周波数１ｋＨｚにおける比誘電率の温度特
性を示す図である。
【図６】実施例で作製したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 薄膜の測定周波数１ｋＨｚにおける比誘電率の直流電
界依存性を示す図である。
3 薄膜の測定周波数１ｋＨｚにおける比誘電率の直流電
界依存性を示す図である。
【図７】実施例で作製したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 薄膜の比誘電率の周波数特性を示す図である。
3 薄膜の比誘電率の周波数特性を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 4/12 ４００ Ｈ０１Ｇ 4/06 １０２
Claims (7)
- 【請求項１】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴ
ｉを含むペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚
２μｍ以下の誘電体薄膜であって、測定周波数１ＫＨｚ
（室温）での比誘電率が３０００以上であることを特徴
とする誘電体薄膜。 - 【請求項２】ペロブスカイト型複合酸化物結晶の組成が
（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ｘＰｂＴｉ
Ｏ3 （０＜ｘ≦０．３５）で表されることを特徴とする
請求項１記載の誘電体薄膜。 - 【請求項３】測定周波数１００ＭＨｚ（室温）での比誘
電率が２５００以上であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の誘電体薄膜。 - 【請求項４】赤外吸収スペクトルにおいて６５６ｃｍ-1
付近に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシドを用いて
作製したＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、
ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶
液を基板に塗布し、焼成することを特徴とする誘電体薄
膜の製法。 - 【請求項５】赤外吸収スペクトルにおいて６５６ｃｍ-1
付近に吸収を有するＭｇＮｂ複合アルコキシドを部分的
に加水分解し、得られたＭｇＮｂゾルを用いて合成した
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液と、ＰｂＴｉ
Ｏ3 前駆体溶液とを混合して、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液を調製し、該Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 前駆体溶液
を基板に塗布し、焼成することを特徴とする誘電体薄膜
の製法。 - 【請求項６】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴ
ｉを含むペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚
２μｍ以下の誘電体薄膜であって、室温での比誘電率が
３０００以上の誘電体薄膜の両面に、一対の電極を対向
して形成してなることを特徴とする薄膜コンデンサ。 - 【請求項７】金属元素としてＰｂ、ＭｇおよびＮｂを含
むペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる膜厚２μｍ
以下の誘電体薄膜であって、測定周波数１ｋＨｚ（室
温）での比誘電率が２５００以上、１００ＭＨｚ（室
温）での比誘電率が２０００以上であり、かつ比誘電率
の温度特性が±１５％以内（−４０℃〜８５℃）であ
り、直流電界５Ｖ／μｍ印加時の比誘電率の減少率が４
０％以内であることを特徴とする誘電体薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310389A JPH09202621A (ja) | 1995-11-21 | 1996-11-21 | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-302640 | 1995-11-21 | ||
| JP30264095 | 1995-11-21 | ||
| JP8310389A JPH09202621A (ja) | 1995-11-21 | 1996-11-21 | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202621A true JPH09202621A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=26563211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8310389A Pending JPH09202621A (ja) | 1995-11-21 | 1996-11-21 | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09202621A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008047000A2 (fr) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Commissariat A L'energie Atomique | Condensateur a films minces a stabilite elevee et procede de fabrication |
| FR2907593A1 (fr) * | 2007-02-26 | 2008-04-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un condensateur a stabilite elevee. |
| JP2014036022A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nagoya Institute Of Technology | チューナブルキャパシタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06333772A (ja) * | 1993-03-25 | 1994-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH07283069A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体薄膜およびその製造方法 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP8310389A patent/JPH09202621A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06333772A (ja) * | 1993-03-25 | 1994-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH07283069A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体薄膜およびその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008047000A2 (fr) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Commissariat A L'energie Atomique | Condensateur a films minces a stabilite elevee et procede de fabrication |
| WO2008047000A3 (fr) * | 2006-10-19 | 2008-06-19 | Commissariat Energie Atomique | Condensateur a films minces a stabilite elevee et procede de fabrication |
| US8169771B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-05-01 | Commissariat A L'energie Atomique | High-stability thin-film capacitor and method for making the same |
| FR2907593A1 (fr) * | 2007-02-26 | 2008-04-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un condensateur a stabilite elevee. |
| JP2014036022A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nagoya Institute Of Technology | チューナブルキャパシタ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09202621A (ja) | 誘電体薄膜およびその製法並びに薄膜コンデンサ | |
| JP3457892B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP2001233604A (ja) | 酸化物薄膜形成用塗布液およびその製造方法ならびに酸化物薄膜の製造方法 | |
| JP3485417B2 (ja) | 誘電体薄膜の製法 | |
| JP3398297B2 (ja) | 誘電体薄膜および薄膜コンデンサ | |
| JP3652073B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP3652074B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP3512601B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP3359436B2 (ja) | ＰｂＴｉＯ３配向膜の製造方法 | |
| JP3383534B2 (ja) | 薄膜コンデンサ | |
| JP3561123B2 (ja) | 誘電体薄膜およびその製法 | |
| JP3652129B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP2676775B2 (ja) | 薄膜状誘電体及びその製造方法 | |
| JP3420518B2 (ja) | 誘電体膜 | |
| JP3446461B2 (ja) | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物、Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法及び薄膜コンデンサの製造方法 | |
| JP2001139329A (ja) | Ｐｂ系ペロブスカイト型金属酸化物薄膜の形成方法及びＰｂ系ペロブスカイト型金属酸化物薄膜 | |
| JP2000351623A (ja) | ペロブスカイト型酸化物薄膜形成用原料溶液 | |
| JP3411201B2 (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JPH10172350A (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP2001338839A (ja) | 可変容量コンデンサ | |
| JPH11273989A (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JPH1143371A (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP2000281441A (ja) | 誘電体薄膜 | |
| JPH1045469A (ja) | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ | |
| JP3314134B2 (ja) | 複合酸化物薄膜の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |