JPH11103022A - 誘電体薄膜およびその製法 - Google Patents
誘電体薄膜およびその製法Info
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Abstract
薄膜およびその製法を提供する。 【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結晶粒子3からなる膜厚0.
3〜2μmの誘電体薄膜2であって、ペロブスカイト型
結晶粒子3が、その平均粒径dが膜厚tよりも大きい偏
平粒子3からなるものである。ここで、誘電体薄膜2
は、測定周波数1kHz(室温)での比誘電率が250
0以上、絶縁破壊電圧が60V/μm以上であることが
望ましい。
Description
の製法に関し、特にDRAM、デカップリングコンデン
サに利用可能な薄層コンデンサの誘電体薄膜並びにその
製法に関するものである。
の小型化、薄膜化が要求されている。なかでも、コンデ
ンサの小型大容量化は必要不可欠となっている。
法、スパッタ法、CVD法等の成膜法を用いてTa2 O
5 やSrTiO3 、(Ba、Sr)TiO3 が主に研究
されているが、これら材料の比誘電率は小さいため、小
型大容量の薄膜コンデンサを実現するのは困難であっ
た。そこで、これら小型大容量の薄膜コンデンサを実現
する為に、大きな比誘電率および良好な温度特性を有す
るPb(Mg1/3 Nb2/ 3 )O3 (以下PMNというこ
ともある。)等に代表されるペロブスカイト型複合酸化
物の薄膜化が試みられているが、室温での比誘電率が2
000以上の薄膜材料は得られていないのが現状であ
る。
薄膜の絶縁性は比誘電率の増大とともに、小さくなる傾
向があり、高い比誘電率を示す誘電体膜の絶縁性は一般
的に小さいと考えられていた。つまり、高い比誘電率と
高い絶縁性を兼ね備えた誘電体薄膜材料は得難いもので
あった。
等の問題で、薄膜コンデンサを作製する手法としては成
膜効率が低いため実用性に乏しいという問題点があっ
た。
ね備えた誘電体薄膜およびその様な誘電体薄膜を容易に
得ることができる製法を提供することを目的とする。
金属元素としてPb、Mg、NbおよびTiを含むペロ
ブスカイト型結晶粒子からなる膜厚0.3〜2μmの誘
電体薄膜であって、前記ペロブスカイト型結晶粒子が、
その平均粒径dが膜厚tよりも大きい偏平粒子からなる
ものである。誘電体薄膜は、測定周波数1kHz(室
温)での比誘電率が2500以上、絶縁破壊電圧が60
V/μm以上であることが望ましい。
2価アルコールを用い、かつ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Mg−O−Nb結合
を有するMgNb複合アルコキシド分子を用いて、P
b、Mg、NbおよびTiを含むペロブスカイト型複合
酸化物の前駆体溶液を作製し、この前駆体溶液を基板上
に0.3〜0.75μmの厚みで塗布し、熱処理し、焼
成することにより作製される。ここで、2価アルコール
は、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、2,4−ペンタンジオールであることが望ましい。
(室温)での比誘電率が2500以上、絶縁破壊電圧が
60V/μm 以上の特性を達成できる。これは、誘電
体層を構成する結晶粒子が、平均粒径(d)と膜厚
(t)の比がd/t>1.0となるような偏平粒子形状
になるため、粒径の大きいバルク体の特徴である高い比
誘電率を発現すると同時に、薄膜面内において粒界の数
が減少するため、膜絶縁性を向上できるためである。ま
た、本発明の誘電体薄膜は、測定周波数100MHzに
おいても、比誘電率が2000以上の特性を有し、高周
波領域においても比誘電率が高いものである。
複合アルコキシド分子を合成する際、2価アルコール溶
媒中において、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
含む粘度の高い溶液を用い、粘度の高いPb(Mg1/3
Nb2/3 )O3 −PbTiO3 前駆体溶液を合成し、こ
の前駆体溶液を0.3〜0.75μmの厚みで基板上に
塗布し、熱処理した後、焼成することにより、本発明の
誘電体薄膜を容易に得ることができる。
は、結晶粒子の偏平構造による因子の他に、塗布溶液中
の前駆体分子の構造にも起因する。
2 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 −PbTiO3
前駆体が形成されるため、高い比誘電率が実現される。
子は、塗布溶液の粘度増加により成膜1回当りの膜厚が
増大した為、生成する。これは、塗布膜厚の増大のため
に、その膜中に存在する前駆体の濃度が高くなり、成膜
1回当り0.3〜0.75μmの膜厚が形成可能となる
と同時に、結晶化後の粒成長が膜面内で発生し、上記に
示した膜厚に対して粒径の大きい偏平粒子として成長す
るからである。また、偏平粒子の生成により、結晶粒界
の数が減少するため、絶縁破壊電圧60V/μmという
高い絶縁性を有する誘電体薄膜を得ることが可能とな
る。
から構成されることを特徴とする。図1は、基板1上に
誘電体薄膜2を形成した状態を示す断面図、図2はその
平面図を示しており、膜厚tの誘電体薄膜2に粒径Dの
粒子3が存在している。ここで、平均粒径(d)と膜厚
(t)の比d/tが1.0より大きい場合を偏平粒子3
として定義した。本発明の誘電体薄膜では、比誘電率お
よび絶縁抵抗向上のためには、d/tが2以上、特に4
以上の偏平粒子3からなることが望ましい。
塗布溶液としてPb、Mg、Nb、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。
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R
(OH)2 、R:炭素数3以上のアルキル基)で示され
る2価のアルコール溶媒に混合する。
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。
溶媒として用いると、溶媒の架橋効果が促進され、白濁
・ゲル化が生じてしまう。塗布溶液の安定性を重視する
ためには2価アルコール溶媒分子の分子構造が重要であ
り、分子内において、1,3および2,4位置に水酸基
を有し、合成したMgNb複合アルコキシド分子とのア
ルコール交換反応により、6員環構造をとり、安定化効
果を有するような、1,3−プロパンジオール、1,3
−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオール等の溶媒
を選択する事が望ましい。
gNb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。(2)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、アセチルアセトン等に代表される安定
化剤を添加する方法。(3)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。
他の求核性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
子を合成できるが、これらのうちでも、(1)の方法が
特に望ましい。
コキシドから選択される少なくとも1種の鉛化合物を上
記Mg−Nb複合溶液に混合し、Pb:(Mg+Nb)
=1:1のモル比からなるPMN塗布溶液とする。この
時、Pbを数%過剰にしても良い。
から100℃での加熱重合操作を行ってもよい。この加
熱重合により、数100cP以上の高い溶液粘度を有す
る塗布溶液を得る事ができる。
b)の有機酸塩、無機塩、アルコキシドから選ばれる少
なくとも1種の鉛化合物とチタン(Ti)の有機酸塩、
無機塩、アルコキシドから選ばれる少なくとも1種のチ
タン化合物と、2価アルコール溶媒とを混合し、還流操
作を行う事によって得られる。この場合、溶液粘度は5
0cP〜100cPの溶液を得ることができる。
MN前駆体溶液とPT前駆体溶液を混合する事によって
得られる。混合した後の溶液粘度はPMN溶液の粘度に
もよるが、溶液粘度70cPから約1200cPであ
る。
いて、下部電極の形成された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。
た後、300℃〜400℃の温度で熱処理を行い、膜中
に残留した有機物を燃焼させ、ゲル膜とする。100℃
以下の乾燥工程はゲル膜の段階でクラック発生を防止す
る為に必要である。
〜850℃で焼成を行い、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使用した溶液の粘度
および成膜条件にもよるが、成膜1回当り0.3〜0.
75μmである。さらに層厚みを大きくする場合は成膜
操作を繰り返す。しかし、焼成後のクラック発生を抑制
するために、焼成後膜厚が2.0μm以下であることが
必要である。また、絶縁特性を考慮すると、誘電体層内
の結晶粒子は、粒径が0.5〜2μmの偏平粒子から構
成される組織の方が望ましい。
t、Au、Cr、Ni、Cu等をアルミナ、サファイ
ア、Si等から選ばれる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す
る。この時、基板の表面粗さには特に制限はないが、電
極−基板界面での膨れによる膜のクラック発生を防止す
る為に、電極−基板間の密着性を向上させる事が重要で
ある。
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、積層コンデンサは誘電体層と電極とを交
互に積層することにより得られる。
1,3−プロパンジオール中で還流操作(124℃で6
時間)を行い、MgNb複合アルコキシド溶液(Mg=
5mmol、Nb10mmol、1,3−プロパンジオ
ール150mmol)を合成した。次に酢酸鉛3水和物
15mmolをモル比Pb:(Mg+Nb)=1:1に
なるよう混合し、60℃で25分加熱する事により溶解
させ、PMN溶液を合成した。
酸Pb(無水物)をモル比Pb:Ti=1:1になるよ
うに1,3−プロパンジオールに混合し、還流操作を行
い、PbTiO3 (PT)溶液を合成した。
液とモル比がPMN:PT=0.9:0.1になるよう
混合し、溶液粘度130cPのPMN−PT塗布溶液
(溶液A)とした。
粘度300cP(溶液B)、溶液粘度560cP(溶液
C)をそれぞれ合成した。
パッタ蒸着されたサファイア単結晶基板およびアルミナ
基板上の上記Pt電極の表面に、前記3種の塗布溶液
(溶液A、B、C)をスピンコーターで、2500rp
m.、3300rpm.、5000rpm.の成膜条件
でそれぞれ塗布し、乾燥させた後、300℃で熱処理を
行い、クラックのないゲル膜を作製した。その後、83
0℃で3分間(大気中)の焼成を行った。また、成膜1
回後、クラックが発生しなかった試料に限り、2回およ
び3回、前述の操作を繰り返し、膜厚を厚くした試料も
作製した。
ッカード社製HP4284A)を用いて、薄膜コンデン
サの静電容量を測定し、比誘電率を求めた。絶縁破壊電
圧はピコアンペアメーター(ヒュウレットパッカード社
製HP4140B)を用いて、0Vから100Vの直流
電圧を印加して、リーク電流値が1×10-3A以上とな
った時点を絶縁破壊として評価した。平均粒径(d)は
薄膜表面のSEM観察写真より、インターセプト法を用
いて算出した。また、膜厚(t)は薄膜の断面SEM観
察写真より算出した。これらの結果を表1に記載した。
波数1kHz(室温)での比誘電率が2500以上、絶
縁破壊電圧が60V/μm 以上の特性を達成できる。
また、成膜1回当り0.3〜0.75μmの膜厚で薄膜
を作製できることがわかる。
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=5mmol、Nb10mmol、2−メトキシ
エタノール150mmol)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。
b:(Mg+Nb)=1:1になるよう混合し、室温で
十分撹拌し、PMN前駆体溶液を合成した。
酸Pb(無水物)をモル比Pb:Ti=1:1になるよ
うに2−メトキシエタノールに混合し、還流操作を行
い、PbTiO3 (PT)溶液を合成した。
液とモル比がPMN:PT=0.9:0.1になるよう
混合し、溶液粘度6cPのPMNーPT塗布溶液(溶液
D)とした。また、さらに溶媒にて3倍に希釈し粘度2
cPの溶液Eを合成した。
1)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、溶液D、Eそれぞれを
用いて、スピンコーターで3300rpm.の成膜条件
で成膜し、830℃で1分間(大気中)の焼成を行い、
膜厚0.9μm、0.8μmの2種類の薄膜を得た。
れ0.09μm、0.04μmしか作製することができ
ず、誘電体層厚み約1.0μmの誘電体膜を得るには、
それぞれ10回、20回程度の成膜を必要とし、成膜効
率の低いプロセスであることがわかる。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。
した膜厚、平均粒径、平均粒径と膜厚の比、比誘電率お
よび絶縁破壊電圧を示す。本発明の実施例と比較して、
比誘電率、絶縁破壊電圧ともに劣っていることがわか
る。
均粒径(d)と膜厚(t)の比d/tが1.0より大き
い偏平粒子から構成されるPMN−PT誘電体薄膜を形
成することによって、測定周波数1kHz(室温)での
比誘電率が2500以上、絶縁破壊電圧が60V/μm
以上のペロブスカイト型複合酸化物結晶からなる誘電体
層厚み0.3〜2μmの誘電体膜が得ることができる。
これら誘電体薄膜は成膜1回当り0.3〜0.75μm
の膜厚で形成可能な成膜効率の高いプロセスを用いるこ
とにより実現できる。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い誘電率を示し、かつ絶縁特性の良
好な薄層コンデンサを実用的なプロセスで得ることがで
きる。
的に示した断面図である。
Claims (4)
- 【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結晶粒子からなる膜厚0.3
〜2μmの誘電体薄膜であって、前記ペロブスカイト型
結晶粒子が、その平均粒径dが膜厚tよりも大きい偏平
粒子からなることを特徴とする誘電体薄膜。 - 【請求項2】測定周波数1kHz(室温)での比誘電率
が2500以上、絶縁破壊電圧が60V/μm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】溶媒として2価アルコールを用い、かつ他
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Mg−O−Nb結合を有するMgNb複合アルコキ
シド分子を用いて、Pb、Mg、NbおよびTiを含む
ペロブスカイト型複合酸化物の前駆体溶液を作製し、こ
の前駆体溶液を基板上に0.3〜0.75μmの厚みで
塗布し、熱処理し、焼成することを特徴とする誘電体薄
膜の製法。 - 【請求項4】2価アルコールは、1,3−プロパンジオ
ール、1,3−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオ
ールであることを特徴とする請求項3記載の誘電体薄膜
の製法。
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Cited By (8)
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US6785121B2 (en) | 2000-05-30 | 2004-08-31 | Tdk Corporation | Multilayer ceramic capacitor and production method thereof |
US7335329B2 (en) | 2000-05-30 | 2008-02-26 | Tdk Corporation | Method of making a multilayer ceramic capacitor |
JP2010212503A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ |
JP2012009800A (ja) * | 2010-05-24 | 2012-01-12 | Mitsubishi Materials Corp | 強誘電体薄膜及び該強誘電体薄膜を用いた薄膜キャパシタ |
US20170025222A1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
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