JPH1045469A - 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ - Google Patents
誘電体薄膜およびセラミックコンデンサInfo
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- JPH1045469A JPH1045469A JP8316448A JP31644896A JPH1045469A JP H1045469 A JPH1045469 A JP H1045469A JP 8316448 A JP8316448 A JP 8316448A JP 31644896 A JP31644896 A JP 31644896A JP H1045469 A JPH1045469 A JP H1045469A
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- dielectric constant
- dielectric thin
- relative dielectric
- solution
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高誘電率で、温度変化率が小さく、かつＤＣバ
イアス特性が良好な誘電体薄膜およびセラミックコンデ
ンサを提供する。 【解決手段】金属元素としてＢａ，Ｔｉ，Ｂｉを含有す
るペロブスカイト型複合酸化物であって、これらの成分
をＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時のｘの範囲および平均
結晶粒径ｄが、図１における点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線
分の範囲内にある誘電体薄膜であり、このような誘電体
薄膜の両面にそれぞれ電極を形成してなるセラミックコ
ンデンサである。
イアス特性が良好な誘電体薄膜およびセラミックコンデ
ンサを提供する。 【解決手段】金属元素としてＢａ，Ｔｉ，Ｂｉを含有す
るペロブスカイト型複合酸化物であって、これらの成分
をＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時のｘの範囲および平均
結晶粒径ｄが、図１における点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線
分の範囲内にある誘電体薄膜であり、このような誘電体
薄膜の両面にそれぞれ電極を形成してなるセラミックコ
ンデンサである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体薄膜および
セラミックコンデンサに関するものであり、例えば、膜
厚が２μｍ以内の誘電体薄膜およびこの誘電体薄膜を用
いた高周波用のセラミックコンデンサに関する。
セラミックコンデンサに関するものであり、例えば、膜
厚が２μｍ以内の誘電体薄膜およびこの誘電体薄膜を用
いた高周波用のセラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、コンデンサなどに使用される誘
電体材料には、高い誘電率が要求されることは勿論のこ
と、誘電損失が小さく、温度特性が良好であり、直流電
圧に対する誘電特性の依存性が小さい等の種々の要求を
満足させる必要がある。
電体材料には、高い誘電率が要求されることは勿論のこ
と、誘電損失が小さく、温度特性が良好であり、直流電
圧に対する誘電特性の依存性が小さい等の種々の要求を
満足させる必要がある。
【０００３】従来では、誘電体材料として、チタン酸バ
リウム（ＢａＴｉＯ3 ）のようなペロブスカイト型の各
種酸化物が報告されており、また実用化されている。
リウム（ＢａＴｉＯ3 ）のようなペロブスカイト型の各
種酸化物が報告されており、また実用化されている。
【０００４】一方、近年、電子機器の小型化，高性能化
に伴い、コンデンサ等の電子部品の小型化，大容量化の
要求が高まってきている。この様な要求に応えるため
に、積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣ）においては、
誘電体層を薄層化することにより静電容量を高めると共
に、小型化を図る必要が生じている。
に伴い、コンデンサ等の電子部品の小型化，大容量化の
要求が高まってきている。この様な要求に応えるため
に、積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣ）においては、
誘電体層を薄層化することにより静電容量を高めると共
に、小型化を図る必要が生じている。
【０００５】また、近年において電子機器は動作周波数
が加速度的に増大しており、電子部品も高周波領域にお
いて優れた特性を示す事が要求されはじめている。コン
デンサでは、高周波領域において電流が流れ易くなり、
畜電器としてだけでなく抵抗体やコイルとしての性質も
現れてくる。このため高周波用コンデンサは抵抗、イン
ダクタンスが小さいことが重要になる。また、高周波領
域においては強誘電体は比誘電率が減少することが知ら
れており、コンデンサとして比誘電率の減少の小さい、
高周波領域においても高誘電率を示す材料によりコンデ
ンサを形成する必要がある。
が加速度的に増大しており、電子部品も高周波領域にお
いて優れた特性を示す事が要求されはじめている。コン
デンサでは、高周波領域において電流が流れ易くなり、
畜電器としてだけでなく抵抗体やコイルとしての性質も
現れてくる。このため高周波用コンデンサは抵抗、イン
ダクタンスが小さいことが重要になる。また、高周波領
域においては強誘電体は比誘電率が減少することが知ら
れており、コンデンサとして比誘電率の減少の小さい、
高周波領域においても高誘電率を示す材料によりコンデ
ンサを形成する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＢａＴ
ｉＯ3 系のセラミックコンデンサにおいては、誘電体層
中の結晶粒径が小さくなり、サイズ効果により比誘電率
が低下することが問題となっていた。また、誘電体層の
薄層化に伴い、誘電体１層当りにかかる電圧が大きくな
り、特に直流成分のかかった状態での静電容量の低下
（ＤＣバイアス特性の低下）が問題となっていた。
ｉＯ3 系のセラミックコンデンサにおいては、誘電体層
中の結晶粒径が小さくなり、サイズ効果により比誘電率
が低下することが問題となっていた。また、誘電体層の
薄層化に伴い、誘電体１層当りにかかる電圧が大きくな
り、特に直流成分のかかった状態での静電容量の低下
（ＤＣバイアス特性の低下）が問題となっていた。
【０００７】また、典型的なコンデンサ材料であるＢａ
ＴｉＯ3 系材料は１ＫＨｚ程度の低周波数においては大
きな比誘電率を示し、コンデンサ材料として優れた材料
であるが、周波数分散が大きいため、高周波領域におけ
る比誘電率の減少が大きいと考えられ、高周波領域では
高誘電率材料として使えないと考えられてきた（特開平
６−７７０８３号公報等参照）。
ＴｉＯ3 系材料は１ＫＨｚ程度の低周波数においては大
きな比誘電率を示し、コンデンサ材料として優れた材料
であるが、周波数分散が大きいため、高周波領域におけ
る比誘電率の減少が大きいと考えられ、高周波領域では
高誘電率材料として使えないと考えられてきた（特開平
６−７７０８３号公報等参照）。
【０００８】
【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、ＢａＴｉＯ3 に１〜６
ｍｏｌ％のＢｉ元素を添加し、ペロブスカイト結晶の平
均結晶粒径を０．１１〜０．４５μｍに制御した、即
ち、ＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時のｘおよびペロブス
カイト結晶の平均結晶粒径ｄを、図１における点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線分の範囲内とすることにより、粒径
の細かい誘電体薄膜においても、比誘電率が大きくな
り、かつＤＣバイアス特性も良好となり、さらに高周波
領域における比誘電率の減少を小さくできることを見い
出し、本発明に至った。
の解決方法を鋭意検討した結果、ＢａＴｉＯ3 に１〜６
ｍｏｌ％のＢｉ元素を添加し、ペロブスカイト結晶の平
均結晶粒径を０．１１〜０．４５μｍに制御した、即
ち、ＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時のｘおよびペロブス
カイト結晶の平均結晶粒径ｄを、図１における点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線分の範囲内とすることにより、粒径
の細かい誘電体薄膜においても、比誘電率が大きくな
り、かつＤＣバイアス特性も良好となり、さらに高周波
領域における比誘電率の減少を小さくできることを見い
出し、本発明に至った。
【０００９】また、バルクにおいて大きな比誘電率を持
つＢａＴｉＯ3 材料を０．１５〜０．２５μｍの平均結
晶粒子径をもつ微粒子薄膜にすることにより、比誘電率
を比較的大きな値に保ちながら、自発分極に起因するＤ
Ｃバイアス依存性や、高周波領域での比誘電率の減少を
小さくできることを見い出し、本発明に至った。
つＢａＴｉＯ3 材料を０．１５〜０．２５μｍの平均結
晶粒子径をもつ微粒子薄膜にすることにより、比誘電率
を比較的大きな値に保ちながら、自発分極に起因するＤ
Ｃバイアス依存性や、高周波領域での比誘電率の減少を
小さくできることを見い出し、本発明に至った。
【００１０】即ち、本発明の誘電体薄膜は、金属元素と
してＢａ，ＴｉおよびＢｉを含有するペロブスカイト型
複合酸化物からなる誘電体薄膜であって、これらの金属
元素酸化物のモル比による組成式をＢａＴｉＢｉx Ｏ3
と表した時のｘおよびペロブスカイト結晶の平均結晶粒
径ｄ（μｍ）が、図１における点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで
囲まれる範囲内のものである。測定周波数１００ＭＨｚ
（室温）での比誘電率が１０００以上である。
してＢａ，ＴｉおよびＢｉを含有するペロブスカイト型
複合酸化物からなる誘電体薄膜であって、これらの金属
元素酸化物のモル比による組成式をＢａＴｉＢｉx Ｏ3
と表した時のｘおよびペロブスカイト結晶の平均結晶粒
径ｄ（μｍ）が、図１における点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで
囲まれる範囲内のものである。測定周波数１００ＭＨｚ
（室温）での比誘電率が１０００以上である。
【００１１】また、本発明のセラミックコンデンサは、
上記した誘電体薄膜の両面にそれぞれ電極を形成してな
るものである。
上記した誘電体薄膜の両面にそれぞれ電極を形成してな
るものである。
【００１２】さらに、本発明のセラミックコンデンサ
は、膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜の両面にそれぞれ電極
を形成してなるセラミックコンデンサであって、前記誘
電体薄膜が平均結晶粒径０．１５〜０．２５μｍのチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）からなり、測定周波数１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が１０００以上のもの
である。
は、膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜の両面にそれぞれ電極
を形成してなるセラミックコンデンサであって、前記誘
電体薄膜が平均結晶粒径０．１５〜０．２５μｍのチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）からなり、測定周波数１
００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が１０００以上のもの
である。
【００１３】
【作用】薄膜中の平均結晶粒径を細かくしていった場
合、強誘電体的性質に常誘電体的性質が現れるために、
比誘電率は多少低下するが直流電圧がかかった状態の比
誘電率の低下が抑制され、ＤＣバイアス特性は良好とな
る。さらに、Ｂｉを加える事により転移点が低温にシフ
トし、常誘電体的性質がより強く現れる為に、ＤＣバイ
アス特性がさらに良好になる。
合、強誘電体的性質に常誘電体的性質が現れるために、
比誘電率は多少低下するが直流電圧がかかった状態の比
誘電率の低下が抑制され、ＤＣバイアス特性は良好とな
る。さらに、Ｂｉを加える事により転移点が低温にシフ
トし、常誘電体的性質がより強く現れる為に、ＤＣバイ
アス特性がさらに良好になる。
【００１４】強誘電性が消失し、常誘電体的性質が支配
的になるため、静電容量の温度特性及びＤＣバイアス特
性を良好とすることができるとともに、強誘電性の起源
である自発分極が消失するため１００ＭＨｚの様な高周
波領域においても自発分極に起因する誘電率の周波数分
散が小さくなり、高周波領域においても大きな比誘電率
を示す。
的になるため、静電容量の温度特性及びＤＣバイアス特
性を良好とすることができるとともに、強誘電性の起源
である自発分極が消失するため１００ＭＨｚの様な高周
波領域においても自発分極に起因する誘電率の周波数分
散が小さくなり、高周波領域においても大きな比誘電率
を示す。
【００１５】即ち、本発明のセラミックコンデンサで
は、１ｋＨｚでの比誘電率が１１００以上でかつ１００
ＭＨｚでの比誘電率が１０００以上であり、温度特性も
コンデンサのＪＩＳ規格におけるＢ特性を満足し、且つ
直流電圧印加による静電容量の減少率（ＤＣバイアス特
性）も５Ｖ／μｍの電界印加時に３０％未満と小さいた
め、低周波においてだけでなく、バイパスコンデンサや
デカップリングコンデンサのようなＩＣ等の高周波回路
用のコンデンサとして優れたセラミックコンデンサを得
ることができる。
は、１ｋＨｚでの比誘電率が１１００以上でかつ１００
ＭＨｚでの比誘電率が１０００以上であり、温度特性も
コンデンサのＪＩＳ規格におけるＢ特性を満足し、且つ
直流電圧印加による静電容量の減少率（ＤＣバイアス特
性）も５Ｖ／μｍの電界印加時に３０％未満と小さいた
め、低周波においてだけでなく、バイパスコンデンサや
デカップリングコンデンサのようなＩＣ等の高周波回路
用のコンデンサとして優れたセラミックコンデンサを得
ることができる。
【００１６】また、本発明のＢａＴｉＯ3 からなる誘電
体薄膜の場合には、ＢａＴｉＯ3 の平均結晶粒径が０．
１５〜０．２５μｍと小さいことから、強誘電性が消失
し、常誘電体的性質が現れ、温度特性及び直流バイアス
特性が良好になったと考えられる。これは、Ｘ線回折結
果より、ＢａＴｉＯ3 の結晶構造が立方晶構造であるこ
とと、電束（Ｄ）−電界（Ｅ）履歴曲線測定の結果、履
歴が観測されないことから明かである。
体薄膜の場合には、ＢａＴｉＯ3 の平均結晶粒径が０．
１５〜０．２５μｍと小さいことから、強誘電性が消失
し、常誘電体的性質が現れ、温度特性及び直流バイアス
特性が良好になったと考えられる。これは、Ｘ線回折結
果より、ＢａＴｉＯ3 の結晶構造が立方晶構造であるこ
とと、電束（Ｄ）−電界（Ｅ）履歴曲線測定の結果、履
歴が観測されないことから明かである。
【００１７】また、常誘電的性質を示す為に、高周波交
流電界に対しても比誘電率の減少が小さく、高周波領域
で比較的大きい比誘電率を示す。
流電界に対しても比誘電率の減少が小さく、高周波領域
で比較的大きい比誘電率を示す。
【００１８】また、０．１５μｍ以上の粒子径を有する
ＢａＴｉＯ3 を作製するためには、９５０℃以上の焼成
温度が必要である。多結晶Ｐｔ薄膜電極の上にＢａＴｉ
Ｏ3膜を形成する場合、９５０℃以上の焼成温度におい
てＰｔ多結晶も３次元的に粒成長する為、ＢａＴｉＯ3
と反応が容易に起こり、ＢａＴｉＯ3 の粒成長を抑制
し、０．１５μｍ以上とすることが困難となる。一方、
配向したＰｔ膜を用いると、Ｐｔ自身が温度によらず焼
成により膜面に平行方向に２次元的な粒成長をするか、
もしくは粒成長しない為、ＢａＴｉＯ3 との反応が起こ
りにくく、Ｐｔの拡散していない粒成長したＢａＴｉＯ
3 が得られる。よって、配向したＰｔ膜を電極として用
いることが望ましい。
ＢａＴｉＯ3 を作製するためには、９５０℃以上の焼成
温度が必要である。多結晶Ｐｔ薄膜電極の上にＢａＴｉ
Ｏ3膜を形成する場合、９５０℃以上の焼成温度におい
てＰｔ多結晶も３次元的に粒成長する為、ＢａＴｉＯ3
と反応が容易に起こり、ＢａＴｉＯ3 の粒成長を抑制
し、０．１５μｍ以上とすることが困難となる。一方、
配向したＰｔ膜を用いると、Ｐｔ自身が温度によらず焼
成により膜面に平行方向に２次元的な粒成長をするか、
もしくは粒成長しない為、ＢａＴｉＯ3 との反応が起こ
りにくく、Ｐｔの拡散していない粒成長したＢａＴｉＯ
3 が得られる。よって、配向したＰｔ膜を電極として用
いることが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明においては、ＢａＴｉＢｉ
x Ｏ3 と表した時のｘが０．０１〜０．０６であり、平
均結晶粒径ｄが０．１１〜０．４５を満足するものであ
る。ｘの値を０．０１〜０．０６としたのは、ｘが０．
０１よりも小さい場合にはＢａＴｉＯ3 の性質によりＤ
Ｃバイアス特性が劣化し、ｘが０．０６よりも大きい場
合には比誘電率が小さくなるからである。ＢａＴｉＢｉ
x Ｏ3 と表した時のｘは０．０１〜０．０４であること
が、室温で比誘電率が大きくなる点から望ましい。
x Ｏ3 と表した時のｘが０．０１〜０．０６であり、平
均結晶粒径ｄが０．１１〜０．４５を満足するものであ
る。ｘの値を０．０１〜０．０６としたのは、ｘが０．
０１よりも小さい場合にはＢａＴｉＯ3 の性質によりＤ
Ｃバイアス特性が劣化し、ｘが０．０６よりも大きい場
合には比誘電率が小さくなるからである。ＢａＴｉＢｉ
x Ｏ3 と表した時のｘは０．０１〜０．０４であること
が、室温で比誘電率が大きくなる点から望ましい。
【００２０】また、平均結晶粒径ｄを０．１１〜０．４
５としたのは、平均結晶粒径ｄが０．１１よりも小さい
場合には比誘電率が小さくなるからであり、ｄが０．４
５よりも大きい場合には、ＤＣバイアスに対する静電容
量の変化率が大きくなるからである。
５としたのは、平均結晶粒径ｄが０．１１よりも小さい
場合には比誘電率が小さくなるからであり、ｄが０．４
５よりも大きい場合には、ＤＣバイアスに対する静電容
量の変化率が大きくなるからである。
【００２１】そして、ＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時の
ｘの範囲および平均結晶粒径ｄは、図１における点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線分の範囲内にある必要がある。即
ち、（ｘの値、平均結晶粒径ｄ）で表される点Ａ（０．
０１、０．１１），Ｂ（０．０１、０．４５），Ｃ
（０．０６、０．３２），Ｄ（０．０６、０．２２）で
囲む線分の範囲内である必要がある。この範囲内とした
のは、上記した理由からであり、この範囲外では比誘電
率が低下し、ＤＣバイアスに対する静電容量の変化率が
大きくなるからである。
ｘの範囲および平均結晶粒径ｄは、図１における点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄで囲む線分の範囲内にある必要がある。即
ち、（ｘの値、平均結晶粒径ｄ）で表される点Ａ（０．
０１、０．１１），Ｂ（０．０１、０．４５），Ｃ
（０．０６、０．３２），Ｄ（０．０６、０．２２）で
囲む線分の範囲内である必要がある。この範囲内とした
のは、上記した理由からであり、この範囲外では比誘電
率が低下し、ＤＣバイアスに対する静電容量の変化率が
大きくなるからである。
【００２２】本発明では、特に、点Ａ（０．０１、０．
１１），Ｂ（０．０１、０．４５），Ｅ（０．０４、
０．３６），Ｆ（０．０４、０．２１）で囲む線分の範
囲内であることが望ましい。
１１），Ｂ（０．０１、０．４５），Ｅ（０．０４、
０．３６），Ｆ（０．０４、０．２１）で囲む線分の範
囲内であることが望ましい。
【００２３】本発明の誘電体薄膜は、先ず、金属元素と
してＢａ，Ｔｉ，Ｂｉを含有するペロブスカイト型複合
酸化物であって、これらの成分をＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と
表した時のｘが０．０１〜０．０６である原料溶液を作
製し、この溶液を基板上に塗布した後、乾燥し、熱処理
を繰り返して所望厚さの膜を形成し、焼成することによ
り得られる。
してＢａ，Ｔｉ，Ｂｉを含有するペロブスカイト型複合
酸化物であって、これらの成分をＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と
表した時のｘが０．０１〜０．０６である原料溶液を作
製し、この溶液を基板上に塗布した後、乾燥し、熱処理
を繰り返して所望厚さの膜を形成し、焼成することによ
り得られる。
【００２４】即ち、本発明で用いられるペロブスカイト
型酸化物はＢａＴｉＢｉx Ｏ3 で表され、図１に示すよ
うにｘの範囲が０．０１〜０．０６であり、結晶粒径の
範囲が０．１〜０．４５μｍの値を満足する誘電体薄膜
は、各成分の組成の制御、膜厚、微粒領域（０．０５〜
１μｍ）での結晶粒径の制御が比較的容易な、以下のよ
うな方法で形成することが望ましい。
型酸化物はＢａＴｉＢｉx Ｏ3 で表され、図１に示すよ
うにｘの範囲が０．０１〜０．０６であり、結晶粒径の
範囲が０．１〜０．４５μｍの値を満足する誘電体薄膜
は、各成分の組成の制御、膜厚、微粒領域（０．０５〜
１μｍ）での結晶粒径の制御が比較的容易な、以下のよ
うな方法で形成することが望ましい。
【００２５】先ず、Ｂａ，Ｔｉ，Ｂｉの各金属イオンを
含有する有機酸塩，無機塩，あるいは金属アルコキシド
のような有機金属化合物を出発原料とし、ＢａＴｉＢｉ
x Ｏ3 におけるｘの範囲が０．０１〜０．０７を満足す
る組成となるように混合し、原料溶液を調製する。
含有する有機酸塩，無機塩，あるいは金属アルコキシド
のような有機金属化合物を出発原料とし、ＢａＴｉＢｉ
x Ｏ3 におけるｘの範囲が０．０１〜０．０７を満足す
る組成となるように混合し、原料溶液を調製する。
【００２６】次に、この原料溶液を基板上に塗布する。
溶液の塗布はスピンコーティング，ディップコーティン
グなどの種々の方法により行うことができる。次に、こ
うして基板上に塗布された塗膜を有機物を燃焼させため
に大気中で２００〜６００℃で１〜２分間熱処理を行
い、この後、結晶化するために大気中で７００〜９００
℃で３０秒〜１０分間結晶化用熱処理を行う。これらの
塗布〜結晶化用熱処理の一連のプロセスを繰り返すこと
により所望の膜厚の誘電体薄膜を得、最後に０．１１〜
０．４５μｍの平均結晶粒径を得るために酸素含有雰囲
気中で１０００〜１１５０℃で１０分間〜３時間焼成を
行い、５μｍ以下、例えば、膜厚０．３〜２μｍの本発
明の誘電体薄膜を得る。
溶液の塗布はスピンコーティング，ディップコーティン
グなどの種々の方法により行うことができる。次に、こ
うして基板上に塗布された塗膜を有機物を燃焼させため
に大気中で２００〜６００℃で１〜２分間熱処理を行
い、この後、結晶化するために大気中で７００〜９００
℃で３０秒〜１０分間結晶化用熱処理を行う。これらの
塗布〜結晶化用熱処理の一連のプロセスを繰り返すこと
により所望の膜厚の誘電体薄膜を得、最後に０．１１〜
０．４５μｍの平均結晶粒径を得るために酸素含有雰囲
気中で１０００〜１１５０℃で１０分間〜３時間焼成を
行い、５μｍ以下、例えば、膜厚０．３〜２μｍの本発
明の誘電体薄膜を得る。
【００２７】尚、本発明における誘電体薄膜の結晶粒径
の制御は、焼成温度および焼成時間により制御すること
ができる。また、本発明のコンデンサは、誘電体薄膜を
一対の電極により挟持した平板コンデンサであっても良
く、また誘電体薄膜と電極とを交互に積層した積層コン
デンサであっても良い。
の制御は、焼成温度および焼成時間により制御すること
ができる。また、本発明のコンデンサは、誘電体薄膜を
一対の電極により挟持した平板コンデンサであっても良
く、また誘電体薄膜と電極とを交互に積層した積層コン
デンサであっても良い。
【００２８】本発明の誘電体薄膜では、ＢａＴｉＯ3 か
らなるペロブスカイト型結晶を主成分とするものであ
り、Ｂｉがどのように状態で存在しているか明確ではな
いが、Ｂｉはペロブスカイト型結晶のＡサイト中に固溶
していると考えている。
らなるペロブスカイト型結晶を主成分とするものであ
り、Ｂｉがどのように状態で存在しているか明確ではな
いが、Ｂｉはペロブスカイト型結晶のＡサイト中に固溶
していると考えている。
【００２９】コンデンサの電極としては、膜厚０．０５
μｍ以上のＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ薄膜であることが望まし
く、上記した理由から、配向したＰｔ膜であることが望
ましい。また、セラミックコンデンサは、アルミナ、サ
ファイア、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3 、チタン被覆シリコ
ン、もしくは銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓ
ｎ）、ステンレススティール（Ｆｅ）薄板上に形成され
ることが望ましい。
μｍ以上のＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ薄膜であることが望まし
く、上記した理由から、配向したＰｔ膜であることが望
ましい。また、セラミックコンデンサは、アルミナ、サ
ファイア、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3 、チタン被覆シリコ
ン、もしくは銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓ
ｎ）、ステンレススティール（Ｆｅ）薄板上に形成され
ることが望ましい。
【００３０】また、本発明のＢａＴｉＯ3 からなる誘電
体薄膜の場合には、ＢａＴｉＯ3 微粒子はゾルゲル法、
水熱合成法等の湿式合成法により作製するのが好まし
い。
体薄膜の場合には、ＢａＴｉＯ3 微粒子はゾルゲル法、
水熱合成法等の湿式合成法により作製するのが好まし
い。
【００３１】具体的には、先ず、Ｂａ（ＯＲ1 ）2 （Ｒ
1 ：炭素数１以上の炭化水素基）で表される、例えばバ
リウムメトキシド等のバリウムアルコキシドと、Ｒ2 Ｏ
Ｃ2Ｈ4 ＯＨ（Ｒ2 ：炭素数１以上の炭化水素基）で表
される、例えば２−メトキシエタノール等のアルコール
類とのアルコール交換反応による溶液、あるいは固体の
バリウム金属を前記Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨに溶解してＢａ
（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＲ2 ）2 で表される、例えばバリウムメ
トキシエトキシド溶液を合成する。
1 ：炭素数１以上の炭化水素基）で表される、例えばバ
リウムメトキシド等のバリウムアルコキシドと、Ｒ2 Ｏ
Ｃ2Ｈ4 ＯＨ（Ｒ2 ：炭素数１以上の炭化水素基）で表
される、例えば２−メトキシエタノール等のアルコール
類とのアルコール交換反応による溶液、あるいは固体の
バリウム金属を前記Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨに溶解してＢａ
（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＲ2 ）2 で表される、例えばバリウムメ
トキシエトキシド溶液を合成する。
【００３２】一方、Ｔｉ（ＯＲ3 ）4 （Ｒ3 ：炭素数１
以上の炭化水素基）で表される、例えばチタンブトキシ
ド等のチタンアルコキシドと、前記Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ
とのアルコール交換反応からＴｉ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＲ2 ）
4 で表される、例えばチタンメトキシエトキシド溶液を
合成する。
以上の炭化水素基）で表される、例えばチタンブトキシ
ド等のチタンアルコキシドと、前記Ｒ2 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ
とのアルコール交換反応からＴｉ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＲ2 ）
4 で表される、例えばチタンメトキシエトキシド溶液を
合成する。
【００３３】次に、等モル濃度の前記Ｂａ（ＯＣ2 Ｈ4
ＯＲ2 ）2 溶液とＴｉ（ＯＣ2 Ｈ4ＯＲ2 ）4 溶液を混
合した後、加熱撹拌あるいは還流してＢａ−Ｔｉ複合ア
ルコキシド溶液を得る。
ＯＲ2 ）2 溶液とＴｉ（ＯＣ2 Ｈ4ＯＲ2 ）4 溶液を混
合した後、加熱撹拌あるいは還流してＢａ−Ｔｉ複合ア
ルコキシド溶液を得る。
【００３４】得られた複合アルコキシド溶液を塗布溶液
とし、ディップコーティング法や、スピンコーティング
法、スプレーコーティング法等により、Ｐｔ等の電極用
金属薄膜を蒸着した基板に塗布する。
とし、ディップコーティング法や、スピンコーティング
法、スプレーコーティング法等により、Ｐｔ等の電極用
金属薄膜を蒸着した基板に塗布する。
【００３５】次に、塗布溶液中の溶媒の沸点以上、Ｂａ
ＴｉＯ3 の結晶化温度以下の温度範囲、例えば１２０℃
〜５００℃で熱処理してアルコールや残留水分の含有量
を所定量以下に乾燥除去する。Ｂａ−Ｔｉ複合アルコキ
シド溶液の塗布から乾燥までの操作を所望の膜厚が得ら
れるまで繰り返し行う。この操作の繰り返し回数は、塗
布溶液の濃度、粘度及び薄膜の厚さにより適宜決定する
ことができる。
ＴｉＯ3 の結晶化温度以下の温度範囲、例えば１２０℃
〜５００℃で熱処理してアルコールや残留水分の含有量
を所定量以下に乾燥除去する。Ｂａ−Ｔｉ複合アルコキ
シド溶液の塗布から乾燥までの操作を所望の膜厚が得ら
れるまで繰り返し行う。この操作の繰り返し回数は、塗
布溶液の濃度、粘度及び薄膜の厚さにより適宜決定する
ことができる。
【００３６】本発明によれば、所定の膜厚を形成した
後、ＢａＴｉＯ3 の結晶化温度以上の温度、例えば、酸
化性雰囲気中、７００℃以上の温度で、膜厚により約１
分から１時間程度熱処理を行う。
後、ＢａＴｉＯ3 の結晶化温度以上の温度、例えば、酸
化性雰囲気中、７００℃以上の温度で、膜厚により約１
分から１時間程度熱処理を行う。
【００３７】Ｂａ−Ｔｉ複合アルコキシド溶液の塗布か
ら熱処理までの操作を所望の膜厚が得られるまで繰り返
し行う。
ら熱処理までの操作を所望の膜厚が得られるまで繰り返
し行う。
【００３８】上記操作を所望の膜厚が得られるまで繰り
返し行った後、ＢａＴｉＯ3 の結晶化温度以上の温度、
例えば、酸化性雰囲気中、７００℃以上の温度で、膜厚
により約５分から１０時間程度焼成してＢａＴｉＯ3 薄
膜を得る。また、焼成はその都度重量変化が生じなくな
るまで行う事が望ましく、予め使用する複合アルコキシ
ドで作製した乾燥ゲルの重量変化を熱分析で測定し、結
晶化温度以上の温度で重量変化が認められなくなる時間
を決定し、その時間を焼成時間として採用すれば良い。
返し行った後、ＢａＴｉＯ3 の結晶化温度以上の温度、
例えば、酸化性雰囲気中、７００℃以上の温度で、膜厚
により約５分から１０時間程度焼成してＢａＴｉＯ3 薄
膜を得る。また、焼成はその都度重量変化が生じなくな
るまで行う事が望ましく、予め使用する複合アルコキシ
ドで作製した乾燥ゲルの重量変化を熱分析で測定し、結
晶化温度以上の温度で重量変化が認められなくなる時間
を決定し、その時間を焼成時間として採用すれば良い。
【００３９】また、溶液を塗布する際に、金属薄膜電極
と塗布溶液との付着が不十分である場合には、金属薄膜
電極と塗布溶液との濡れ性を向上すべく、複合アルコキ
シド溶液を調製する際の溶媒量を変えて、第１回目に塗
布する溶液の濃度を薄くすることにより塗布膜の均一性
を改善でき、この際に用いる複合アルコキシド溶液は溶
媒量が異なるだけで、組成等には変化が無いことから、
組成上の均一性を損なうことはない。
と塗布溶液との付着が不十分である場合には、金属薄膜
電極と塗布溶液との濡れ性を向上すべく、複合アルコキ
シド溶液を調製する際の溶媒量を変えて、第１回目に塗
布する溶液の濃度を薄くすることにより塗布膜の均一性
を改善でき、この際に用いる複合アルコキシド溶液は溶
媒量が異なるだけで、組成等には変化が無いことから、
組成上の均一性を損なうことはない。
【００４０】尚、塗布溶液は、その濃度を薄くしたもの
を塗布、乾燥する行程を多数回繰り返した方が、膜の均
一性を向上できることは言うまでもない。
を塗布、乾燥する行程を多数回繰り返した方が、膜の均
一性を向上できることは言うまでもない。
【００４１】また、得られた前記複合アルコキシド溶液
に、全金属モル数の１０〜２０倍の水を溶媒と混合した
ものを、撹拌しながら適下、混合する。１００℃〜１２
０℃に加熱し、撹拌しながら溶媒を完全に除去する。得
られたゲルを５００℃以下の温度で熱処理し、有機成分
を除去して、仮焼粉体を得る。この仮焼粉体に所定のバ
インダーを添加し、成形し焼成することによりＢａＴｉ
Ｏ3 膜体を得る。この場合でも、ＢａＴｉＯ3 の平均結
晶粒径が０．１５〜０．２５μｍであるならば、所定の
効果を得ることができる。
に、全金属モル数の１０〜２０倍の水を溶媒と混合した
ものを、撹拌しながら適下、混合する。１００℃〜１２
０℃に加熱し、撹拌しながら溶媒を完全に除去する。得
られたゲルを５００℃以下の温度で熱処理し、有機成分
を除去して、仮焼粉体を得る。この仮焼粉体に所定のバ
インダーを添加し、成形し焼成することによりＢａＴｉ
Ｏ3 膜体を得る。この場合でも、ＢａＴｉＯ3 の平均結
晶粒径が０．１５〜０．２５μｍであるならば、所定の
効果を得ることができる。
【００４２】
実施例１ 出発原料であるテトラ−イソ−プロポキシチタン、トリ
−エトキシビスマスを、溶媒である２−メトキシエタノ
ールに溶かし、それぞれチタン溶液とビスマス溶液を作
製した。また金属バリウムを、溶媒である２−メトキシ
エタノールに溶解させ、バリウム溶液を作製した。これ
らの３種の溶液を、ＢａＴｉＢｉx Ｏ3と表した時のｘ
が表１の値となるように混合し、原料溶液を調製した。
−エトキシビスマスを、溶媒である２−メトキシエタノ
ールに溶かし、それぞれチタン溶液とビスマス溶液を作
製した。また金属バリウムを、溶媒である２−メトキシ
エタノールに溶解させ、バリウム溶液を作製した。これ
らの３種の溶液を、ＢａＴｉＢｉx Ｏ3と表した時のｘ
が表１の値となるように混合し、原料溶液を調製した。
【００４３】ついで、これら各原料溶液を白金（Ｐｔ）
基板上にそれぞれスピンコートし、得られた塗膜に対し
て大気中３５０℃で１分間、有機物を燃焼するための熱
処理を行い、この後、大気中７５０℃で５分間結晶化用
熱処理を行った。このようなスピンコートによる溶液の
塗布から結晶化用熱処理までの一連のプロセスを３０回
繰り返し行い、膜厚が０．９μｍの薄膜を形成し、酸素
雰囲気中１０００〜１１５０℃で１時間焼成を行い、表
１の平均結晶粒径ｄの誘電体薄膜を得た。
基板上にそれぞれスピンコートし、得られた塗膜に対し
て大気中３５０℃で１分間、有機物を燃焼するための熱
処理を行い、この後、大気中７５０℃で５分間結晶化用
熱処理を行った。このようなスピンコートによる溶液の
塗布から結晶化用熱処理までの一連のプロセスを３０回
繰り返し行い、膜厚が０．９μｍの薄膜を形成し、酸素
雰囲気中１０００〜１１５０℃で１時間焼成を行い、表
１の平均結晶粒径ｄの誘電体薄膜を得た。
【００４４】得られた誘電体薄膜をＸ線回折測定（ＸＲ
Ｄ）により分析を行ったところ、いずれもペロブスカイ
ト型酸化物のピークが確認された。また誘電体薄膜を走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、平均結晶粒径を
測定した。
Ｄ）により分析を行ったところ、いずれもペロブスカイ
ト型酸化物のピークが確認された。また誘電体薄膜を走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、平均結晶粒径を
測定した。
【００４５】さらに、誘電特性の評価は、誘電体薄膜上
にＡｕを蒸着して上部電極とし、下部電極であるＰｔ層
と平板コンデンサを形成することにより行った。測定は
ＬＣＲメーターによって行い、測定周波数ｆ＝１ｋＨ
ｚ、印加電圧Ｖrms ＝１００ｍＶとした。
にＡｕを蒸着して上部電極とし、下部電極であるＰｔ層
と平板コンデンサを形成することにより行った。測定は
ＬＣＲメーターによって行い、測定周波数ｆ＝１ｋＨ
ｚ、印加電圧Ｖrms ＝１００ｍＶとした。
【００４６】また、インピーダンスアナライザ（ヒュウ
レットパッカード社製ＨＰ４２９１Ａ，フィクスチャー
ＨＰ１６０９２Ａ）を用いて１ＭＨｚ〜１．８ＧＨｚに
おける特性評価をおこなった。インピーダンスー周波数
特性の測定により、１００ＭＨｚ（室温）における等価
直列容量を評価し、比誘電率を求めた。
レットパッカード社製ＨＰ４２９１Ａ，フィクスチャー
ＨＰ１６０９２Ａ）を用いて１ＭＨｚ〜１．８ＧＨｚに
おける特性評価をおこなった。インピーダンスー周波数
特性の測定により、１００ＭＨｚ（室温）における等価
直列容量を評価し、比誘電率を求めた。
【００４７】室温での比誘電率（Ｋ）、誘電損失（Ｄ
Ｆ）および−２５℃から８５℃までの温度範囲での静電
容量の変化率を測定し、この温度範囲における最大、最
小値について２５℃を基準とした時の変化率を表１に示
す。尚、静電容量の変化率ＴＣＣ（％）は、Ｔ℃の静電
容量をＣT とし、２５℃の静電容量をＣ25とした時、
（ＣT −Ｃ25）×１００／Ｃ25で求めた。またＤＣバイ
アスに対する静電容量の変化を、電圧を印加しない場合
の静電容量Ｃ0 、５ＭＶ／ｍの電圧を印加したときの静
電容量Ｃ1 とした時に、（Ｃ0 −Ｃ1 ）／Ｃ0 ×１００
で求め、表１に記載した。
Ｆ）および−２５℃から８５℃までの温度範囲での静電
容量の変化率を測定し、この温度範囲における最大、最
小値について２５℃を基準とした時の変化率を表１に示
す。尚、静電容量の変化率ＴＣＣ（％）は、Ｔ℃の静電
容量をＣT とし、２５℃の静電容量をＣ25とした時、
（ＣT −Ｃ25）×１００／Ｃ25で求めた。またＤＣバイ
アスに対する静電容量の変化を、電圧を印加しない場合
の静電容量Ｃ0 、５ＭＶ／ｍの電圧を印加したときの静
電容量Ｃ1 とした時に、（Ｃ0 −Ｃ1 ）／Ｃ0 ×１００
で求め、表１に記載した。
【００４８】
【表１】
【００４９】表１から判るように、図１の点Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの線分で囲まれる本発明の誘電体薄膜は、１ｋＨ
ｚ（室温）において１１００以上の高誘電率を有し、ま
た１００ＭＨｚ（室温）においても１０００以上の高誘
電率を有し、また、ＤＣバイアスに対する容量の変化
は、５ＭＶ／ｍ印加時においても３０％未満の低下であ
るの対して、比較例ではいずれも１ｋＨｚと１００ＭＨ
ｚにおける比誘電率が１０００よりも低く、ＤＣバイア
スに対する容量の変化は３０％以上であることが判る。
Ｃ，Ｄの線分で囲まれる本発明の誘電体薄膜は、１ｋＨ
ｚ（室温）において１１００以上の高誘電率を有し、ま
た１００ＭＨｚ（室温）においても１０００以上の高誘
電率を有し、また、ＤＣバイアスに対する容量の変化
は、５ＭＶ／ｍ印加時においても３０％未満の低下であ
るの対して、比較例ではいずれも１ｋＨｚと１００ＭＨ
ｚにおける比誘電率が１０００よりも低く、ＤＣバイア
スに対する容量の変化は３０％以上であることが判る。
【００５０】さらに、粉体を原料として作製した粒径が
０．５μｍ以上の従来のＢａＴｉＯ3 系材料では、本材
料と同程度の比誘電率を持つが、ＤＣバイアスに対する
容量の変化が５ＭＶ／ｍ印加時に６５％の低下であり、
本発明では優れた誘電特性を有することが判る。
０．５μｍ以上の従来のＢａＴｉＯ3 系材料では、本材
料と同程度の比誘電率を持つが、ＤＣバイアスに対する
容量の変化が５ＭＶ／ｍ印加時に６５％の低下であり、
本発明では優れた誘電特性を有することが判る。
【００５１】実施例２ 先ず、２．４４３ｇの金属バリウム（Ｂａ）を３４．２
９７ｇの２−メトキシエタノ−ル（ＣＨ3 ＯＣ2 Ｈ4 Ｏ
Ｈ）に溶解して、０．５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）のバリウムメ
トキシエトキシド（Ｂａ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ））溶液
を調製した。一方、６．０４６ｇのテトラブトキシチタ
ン（Ｔｉ・（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）4 ）を３４．２９７ｇの２
−メトキシエタノール（ＣＨ3 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ）に溶解
して０．５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）のチタンメトキシエトキシ
ド（Ｔｉ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 ）溶液を調製した。
次に、前記２種類のアルコキシド溶液を混合し、１２４
℃で２時間還流操作を行い、塗布溶液を調製した。
９７ｇの２−メトキシエタノ−ル（ＣＨ3 ＯＣ2 Ｈ4 Ｏ
Ｈ）に溶解して、０．５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）のバリウムメ
トキシエトキシド（Ｂａ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ））溶液
を調製した。一方、６．０４６ｇのテトラブトキシチタ
ン（Ｔｉ・（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）4 ）を３４．２９７ｇの２
−メトキシエタノール（ＣＨ3 ＯＣ2 Ｈ4 ＯＨ）に溶解
して０．５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）のチタンメトキシエトキシ
ド（Ｔｉ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 ）溶液を調製した。
次に、前記２種類のアルコキシド溶液を混合し、１２４
℃で２時間還流操作を行い、塗布溶液を調製した。
【００５２】得られた塗布溶液を、サファイア単結晶上
に電極となる白金を６５０℃でスパッタ蒸着してなる基
板にスピンコーティング法により塗布した。３００℃に
保持したホットプレートで１分間、さらに７５０℃の温
度で５分間熱処理した後、室温まで冷却した。塗布・乾
燥する行程を１５回繰り返した後、管状炉で５０ｍｌ／
分の酸素を流しながら、９００，９５０，１０００，１
０５０℃及び１１００℃で各２０分〜３時間焼成し、膜
厚が０．５０μｍのＢａＴｉＯ3 試料を作製した。得ら
れた誘電体薄膜をＸ線回折測定（ＸＲＤ）により分析を
行ったところ、いずれもＢａＴｉＯ3 の結晶構造が立方
晶構造であることを確認した。
に電極となる白金を６５０℃でスパッタ蒸着してなる基
板にスピンコーティング法により塗布した。３００℃に
保持したホットプレートで１分間、さらに７５０℃の温
度で５分間熱処理した後、室温まで冷却した。塗布・乾
燥する行程を１５回繰り返した後、管状炉で５０ｍｌ／
分の酸素を流しながら、９００，９５０，１０００，１
０５０℃及び１１００℃で各２０分〜３時間焼成し、膜
厚が０．５０μｍのＢａＴｉＯ3 試料を作製した。得ら
れた誘電体薄膜をＸ線回折測定（ＸＲＤ）により分析を
行ったところ、いずれもＢａＴｉＯ3 の結晶構造が立方
晶構造であることを確認した。
【００５３】得られた試料について、表面ＳＥＭ（走査
型電子顕微鏡）観察と断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）
観察を行い、平均粒子径を求めた。また、試料表面に直
径０．２ｍｍの金（Ａｕ）の円形電極をスパッタ蒸着
し、ＬＣＲメーター（ヒュウレットパッカード社製４２
８４Ａ）を用いて、比誘電率，誘電損失，これらの直流
バイアス特性、温度変化率を測定した。
型電子顕微鏡）観察と断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）
観察を行い、平均粒子径を求めた。また、試料表面に直
径０．２ｍｍの金（Ａｕ）の円形電極をスパッタ蒸着
し、ＬＣＲメーター（ヒュウレットパッカード社製４２
８４Ａ）を用いて、比誘電率，誘電損失，これらの直流
バイアス特性、温度変化率を測定した。
【００５４】測定条件は、測定周波数ｆ＝１ｋＨｚ、印
加電圧Ｖrms ＝１００ｍＶとした。
加電圧Ｖrms ＝１００ｍＶとした。
【００５５】室温での比誘電率（Ｋ）、誘電損失（Ｄ
Ｆ）および−２５℃と８５℃の静電容量の温度変化率Ｔ
ＣＣ（％）は、−２５℃の静電容量をＣｐ-25 とし、２
５℃の静電容量をＣｐ25とした時、（Ｃｐ-25 −Ｃ
ｐ25）×１００／Ｃｐ25で求め、８５℃の静電容量の変
化率ＴＣＣ（％）は、８５℃の静電容量をＣｐ85とし、
２５℃の静電容量をＣｐ25とした時、（Ｃｐ85−Ｃ
ｐ25）×１００／Ｃｐ25で求めた。
Ｆ）および−２５℃と８５℃の静電容量の温度変化率Ｔ
ＣＣ（％）は、−２５℃の静電容量をＣｐ-25 とし、２
５℃の静電容量をＣｐ25とした時、（Ｃｐ-25 −Ｃ
ｐ25）×１００／Ｃｐ25で求め、８５℃の静電容量の変
化率ＴＣＣ（％）は、８５℃の静電容量をＣｐ85とし、
２５℃の静電容量をＣｐ25とした時、（Ｃｐ85−Ｃ
ｐ25）×１００／Ｃｐ25で求めた。
【００５６】またＤＣバイアス特性を、電圧を印加しな
い場合の静電容量Ｃ0 、５Ｖ／μｍの電圧を印加したと
きの静電容量Ｃ1 とした時に、（Ｃ0 −Ｃ1 ）／Ｃ0 ×
１００で求め、表２に記載した。
い場合の静電容量Ｃ0 、５Ｖ／μｍの電圧を印加したと
きの静電容量Ｃ1 とした時に、（Ｃ0 −Ｃ1 ）／Ｃ0 ×
１００で求め、表２に記載した。
【００５７】また、インピーダンスアナライザ（ヒュウ
レットパッカード社製ＨＰ４２９１Ａ，フィクスチャー
ＨＰ１６０９２Ａ）を用いて１ＭＨｚ〜１．８ＧＨｚに
おける特性評価をおこなった。インピーダンスー周波数
特性の測定により、１００ＭＨｚ（室温）における等価
直列容量を評価し、比誘電率を求めた。例えば、Ｎo.５
の試料では共振周波数は５８０ＭＨｚであり、１００Ｍ
Ｈｚでの比誘電率は１２７８であった。
レットパッカード社製ＨＰ４２９１Ａ，フィクスチャー
ＨＰ１６０９２Ａ）を用いて１ＭＨｚ〜１．８ＧＨｚに
おける特性評価をおこなった。インピーダンスー周波数
特性の測定により、１００ＭＨｚ（室温）における等価
直列容量を評価し、比誘電率を求めた。例えば、Ｎo.５
の試料では共振周波数は５８０ＭＨｚであり、１００Ｍ
Ｈｚでの比誘電率は１２７８であった。
【００５８】
【表２】
【００５９】この表２より、本発明のセラミックコンデ
ンサでは、試料Ｎo.３〜７から判るように、いずれも１
ＫＨｚ（室温）での比誘電率１０００以上、誘電損失ｔ
ａｎδが３．８％以下、温度変化率±８％以内、ＤＣバ
イアス１Ｖ／μｍ印加時に減少率５％以下、ＤＣバイア
ス５Ｖ／μｍ印加時に減少率３０％以下を満足している
のみならず、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率も１０
００以上である。一方、本発明の範囲外の試料では、１
ｋＨｚでの比誘電率が低かったり、ＤＣバイアス特性や
静電容量の温度変化率が悪化したり、１００ＭＨｚでの
比誘電率が１０００未満であることが判る。
ンサでは、試料Ｎo.３〜７から判るように、いずれも１
ＫＨｚ（室温）での比誘電率１０００以上、誘電損失ｔ
ａｎδが３．８％以下、温度変化率±８％以内、ＤＣバ
イアス１Ｖ／μｍ印加時に減少率５％以下、ＤＣバイア
ス５Ｖ／μｍ印加時に減少率３０％以下を満足している
のみならず、１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率も１０
００以上である。一方、本発明の範囲外の試料では、１
ｋＨｚでの比誘電率が低かったり、ＤＣバイアス特性や
静電容量の温度変化率が悪化したり、１００ＭＨｚでの
比誘電率が１０００未満であることが判る。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ペロブスカイト型結晶の平均結晶粒径が小さいため、誘
電体薄膜の薄層化を促進することができるとともに、１
ｋＨｚの様な低周波において比誘電率が比較的大きく、
静電容量の温度変化率が小さく、ＤＣバイアス特性も良
好であるだけでなく、１００ＭＨｚの様な高周波におい
ても比誘電率が大きい為、素子の小型化を図ることがで
きるとともに、ＩＣまわりのデカップリングコンデンサ
等の高周波で用いられるコンデンサとしての実用化を促
進できる。
ペロブスカイト型結晶の平均結晶粒径が小さいため、誘
電体薄膜の薄層化を促進することができるとともに、１
ｋＨｚの様な低周波において比誘電率が比較的大きく、
静電容量の温度変化率が小さく、ＤＣバイアス特性も良
好であるだけでなく、１００ＭＨｚの様な高周波におい
ても比誘電率が大きい為、素子の小型化を図ることがで
きるとともに、ＩＣまわりのデカップリングコンデンサ
等の高周波で用いられるコンデンサとしての実用化を促
進できる。
【図１】縦軸に本発明の誘電体薄膜の平均結晶粒径ｄ
を、横軸に誘電体薄膜の組成式におけるｘを記載した図
である。
を、横軸に誘電体薄膜の組成式におけるｘを記載した図
である。
Claims (4)
- 【請求項１】金属元素としてＢａ、ＴｉおよびＢｉを含
有するペロブスカイト型複合酸化物からなる誘電体薄膜
であって、これらの金属元素酸化物のモル比による組成
式をＢａＴｉＢｉx Ｏ3 と表した時のｘおよびペロブス
カイト結晶の平均結晶粒径ｄ（μｍ）が、図１における
点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで囲まれる範囲内にあることを特
徴とする誘電体薄膜。 - 【請求項２】測定周波数１００ＭＨｚ（室温）での比誘
電率が１０００以上であ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】請求項１記載の誘電体薄膜の両面にそれぞ
れ電極を形成してなることを特徴とするセラミックコン
デンサ。 - 【請求項４】膜厚２μｍ以下の誘電体薄膜の両面にそれ
ぞれ電極を形成してなるセラミックコンデンサであっ
て、前記誘電体薄膜が平均結晶粒径０．１５〜０．２５
μｍのチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）からなり、測
定周波数１００ＭＨｚ（室温）での比誘電率が１０００
以上であることを特徴とするセラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8316448A JPH1045469A (ja) | 1996-05-30 | 1996-11-27 | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13655596 | 1996-05-30 | ||
| JP8-136555 | 1996-05-30 | ||
| JP8316448A JPH1045469A (ja) | 1996-05-30 | 1996-11-27 | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045469A true JPH1045469A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=26470095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8316448A Pending JPH1045469A (ja) | 1996-05-30 | 1996-11-27 | 誘電体薄膜およびセラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1045469A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231560A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
| CN1331969C (zh) * | 2003-04-03 | 2007-08-15 | 上海东株珠光颜料有限公司 | 一种低导热金属光泽涂料及其制备方法 |
| JP2013545695A (ja) * | 2010-09-29 | 2013-12-26 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
| US11869685B2 (en) * | 2019-01-08 | 2024-01-09 | Tdk Electronics Ag | Thermistor and method for producing said thermistor |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP8316448A patent/JPH1045469A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231560A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
| CN1331969C (zh) * | 2003-04-03 | 2007-08-15 | 上海东株珠光颜料有限公司 | 一种低导热金属光泽涂料及其制备方法 |
| JP2013545695A (ja) * | 2010-09-29 | 2013-12-26 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
| US11869685B2 (en) * | 2019-01-08 | 2024-01-09 | Tdk Electronics Ag | Thermistor and method for producing said thermistor |
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