JPS61105792A - 強誘電性高分子メモリ - Google Patents
強誘電性高分子メモリInfo
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- JPS61105792A JPS61105792A JP60220422A JP22042285A JPS61105792A JP S61105792 A JPS61105792 A JP S61105792A JP 60220422 A JP60220422 A JP 60220422A JP 22042285 A JP22042285 A JP 22042285A JP S61105792 A JPS61105792 A JP S61105792A
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- G—PHYSICS
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- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
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- H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
- H01L29/40111—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a layer which is used for its ferroelectric properties
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、高分子重合体、例えばフッ化ビニリデンおよ
びトリフルオロエチレンを主体とする共重合体の溶液を
用いて作製した強誘電性高分子メモリに関する。
びトリフルオロエチレンを主体とする共重合体の溶液を
用いて作製した強誘電性高分子メモリに関する。
(従来の技術)
従来から、大容量メモリとして、PLZ丁やBi 4T
i 3012等の無機の強誘電性物質を用いた強誘電性
メモリが知られている( Pr1nciples an
dApplications of Ferroe
lectrics and Re1ated1(a
terials、 1977.0xford Uni
versity Pressp、578〜589)。
i 3012等の無機の強誘電性物質を用いた強誘電性
メモリが知られている( Pr1nciples an
dApplications of Ferroe
lectrics and Re1ated1(a
terials、 1977.0xford Uni
versity Pressp、578〜589)。
(発明が解決しようとする問題点)
これらの既知の強誘電性メモリの態様としては種々のも
のが存在するが、無機の強誘電性物質は一般的に薄膜化
および均一化が回動であり、そのために軽量で記録密度
の高いメモリを構成しにくい欠点を有していた。
のが存在するが、無機の強誘電性物質は一般的に薄膜化
および均一化が回動であり、そのために軽量で記録密度
の高いメモリを構成しにくい欠点を有していた。
一方、強誘電性を示す高分子物質としては、PVDF
(ポリフッ化ビニリデン)が知られていたが、PVDF
は溶融結晶化するとGTG’ Hのコンフォメーション
を持つ非極性結晶となり、従来のポーリング方法で得た
膜は強誘電性を発揮することができない。従って、強誘
電性を発揮させるためにIjl、延伸手段によってTT
型の結晶(■型結晶)にし、その後ポーリングすること
が行なわれている。
(ポリフッ化ビニリデン)が知られていたが、PVDF
は溶融結晶化するとGTG’ Hのコンフォメーション
を持つ非極性結晶となり、従来のポーリング方法で得た
膜は強誘電性を発揮することができない。従って、強誘
電性を発揮させるためにIjl、延伸手段によってTT
型の結晶(■型結晶)にし、その後ポーリングすること
が行なわれている。
しかし、この手段を用いた場合、PVDFによる薄膜を
強誘電性高分子メモリあるいは焦電性メモリとして利用
するには、延伸して形成した薄膜を一旦剥離し、その複
電極付けを行なってポーリングする必要がある。したが
って、薄膜の剥離1、および剥離した薄膜への電極付け
など、強誘電性高分子メモリを作製することが困難で実
用化にあたって障害となっていた。
強誘電性高分子メモリあるいは焦電性メモリとして利用
するには、延伸して形成した薄膜を一旦剥離し、その複
電極付けを行なってポーリングする必要がある。したが
って、薄膜の剥離1、および剥離した薄膜への電極付け
など、強誘電性高分子メモリを作製することが困難で実
用化にあたって障害となっていた。
本発明者等は、延伸を必要とせず、且つその未延伸膜が
ポーリングによって強誘電性あるいは焦電性を有するよ
うな高分子の薄膜化について研究し、VDF (フッ化
ビニリゾ゛ン)と丁r FF (トリフルオロエチレン
〉の共重合体の溶液から溶媒を除去して得た成形物がポ
ーリングによって高性能の強誘電性か顕在化することを
すでに提示した。
ポーリングによって強誘電性あるいは焦電性を有するよ
うな高分子の薄膜化について研究し、VDF (フッ化
ビニリゾ゛ン)と丁r FF (トリフルオロエチレン
〉の共重合体の溶液から溶媒を除去して得た成形物がポ
ーリングによって高性能の強誘電性か顕在化することを
すでに提示した。
この提示は、この方法によって得た成形物が、極性結晶
である■型(β型)に結晶化するのてPVDFのように
■型にするための延伸が必ずしも必要でないことを児い
出してなされたもので、未延伸膜を直接ポーリングする
のみで強誘電性あるいは焦電性が付与できるので強誘電
性メモリへの加工が容易となる。
である■型(β型)に結晶化するのてPVDFのように
■型にするための延伸が必ずしも必要でないことを児い
出してなされたもので、未延伸膜を直接ポーリングする
のみで強誘電性あるいは焦電性が付与できるので強誘電
性メモリへの加工が容易となる。
本発明の目的は、本発明者等が既に知得した優れた強誘
電性を有する高分子膜、例えばVDF−TrFE共重合
体の溶液から、塗イ「によって薄型化した強誘電性高分
子膜を得、さらにその上に電極層を形成することにより
、薄型化した強誘電性高分子膜が有する軽量性およq高
感度性という長所を活かした強誘電性高分子メ宅りを提
供することにある。
電性を有する高分子膜、例えばVDF−TrFE共重合
体の溶液から、塗イ「によって薄型化した強誘電性高分
子膜を得、さらにその上に電極層を形成することにより
、薄型化した強誘電性高分子膜が有する軽量性およq高
感度性という長所を活かした強誘電性高分子メ宅りを提
供することにある。
(問題点を解決するための手段)
上記]」的を達成するだめの本発明に係る強誘電性高分
子メモリは、表面に電極層を有する絶縁性基板上に直接
塗布により形成された強誘電性高分子薄膜層、および該
高分子薄膜層の表面に形成された電極層からなることを
特徴としている。
子メモリは、表面に電極層を有する絶縁性基板上に直接
塗布により形成された強誘電性高分子薄膜層、および該
高分子薄膜層の表面に形成された電極層からなることを
特徴としている。
本発明における強誘電性高分子物質は、薄膜状に塗布す
ることが可能で、且つ、そ、の後ポーリングで強誘電性
をイ」与できるものであればよい。この条件を満たす代
表的な強誘電性高分子物質としては、前記フッ化ビニリ
デンとi〜リフルオロエチレンの共重合体の他、フッ化
ビニリデンとテlへラフルオロエヂレンの共重合体、あ
るいはシアノビニリデンとビニルアセテートの共重合体
やポリアクリロニ1〜ツルなどシアノ基を含む高分子重
合体などがあげられる。
ることが可能で、且つ、そ、の後ポーリングで強誘電性
をイ」与できるものであればよい。この条件を満たす代
表的な強誘電性高分子物質としては、前記フッ化ビニリ
デンとi〜リフルオロエチレンの共重合体の他、フッ化
ビニリデンとテlへラフルオロエヂレンの共重合体、あ
るいはシアノビニリデンとビニルアセテートの共重合体
やポリアクリロニ1〜ツルなどシアノ基を含む高分子重
合体などがあげられる。
これらの高分子重合体を薄膜イヒするには、当該高分子
重合体を例えば前記DMFのごとき溶媒を用いて液化し
、この液化した高分子重合体の溶液を予め電極が設(プ
られた絶縁性基板に塗布する。
重合体を例えば前記DMFのごとき溶媒を用いて液化し
、この液化した高分子重合体の溶液を予め電極が設(プ
られた絶縁性基板に塗布する。
塗布の具体的手段としては、スピナー法、浸漬引き上げ
法(Dipping法)、流証法あるいはバーコーター
(Bar−coater )による塗布法などがある。
法(Dipping法)、流証法あるいはバーコーター
(Bar−coater )による塗布法などがある。
強誘電性高分子メモリとして質早や熱容量を小さくする
場合には、膜厚が10μm未満、場合によっては1μm
〜1000人の薄膜が要求され、この条件を満たすには
回転する基板に高分子重合体の溶液を滴下展伸させるス
ピナー法が好ましく用いられる。なお塗布後の薄膜中の
溶媒は、減圧蒸発、あるいは加熱蒸発などにより充分除
去することが望ましい。
場合には、膜厚が10μm未満、場合によっては1μm
〜1000人の薄膜が要求され、この条件を満たすには
回転する基板に高分子重合体の溶液を滴下展伸させるス
ピナー法が好ましく用いられる。なお塗布後の薄膜中の
溶媒は、減圧蒸発、あるいは加熱蒸発などにより充分除
去することが望ましい。
また、本発明における強誘電性高分子メモリを構成する
上記絶縁性基板としては、有機・煎じのガラス、あるい
はセラミックフィルムや無機物の結晶などの仙、電極の
形成が容易なポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、
ポリエチレン、ポリカーボネートなどの高分子フィルム
など金属よりははるかに導電性の小さい月利で形成され
る。なお、透明なガラス板を基板として使用する場合は
、透明電極を併用することにより、光による読み出し書
き込みが可能となる。
上記絶縁性基板としては、有機・煎じのガラス、あるい
はセラミックフィルムや無機物の結晶などの仙、電極の
形成が容易なポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、
ポリエチレン、ポリカーボネートなどの高分子フィルム
など金属よりははるかに導電性の小さい月利で形成され
る。なお、透明なガラス板を基板として使用する場合は
、透明電極を併用することにより、光による読み出し書
き込みが可能となる。
なお、この絶縁性基板の表面に設けられる電極の形成手
段は、蒸着法、スパッタリング、電気的・化学的メッキ
、銀ペーストなどの塗イ■、プリント印刷、さらには、
N+、八〇、Or、△Uなどの金属箔を絶縁性基板に接
着あるいは融着するなど通常の方法がとられるが、強誘
電性高分子メモリの厚みを出来るだけ薄く収めたい用途
には、蒸着もしくはスパッタリングが適している。
段は、蒸着法、スパッタリング、電気的・化学的メッキ
、銀ペーストなどの塗イ■、プリント印刷、さらには、
N+、八〇、Or、△Uなどの金属箔を絶縁性基板に接
着あるいは融着するなど通常の方法がとられるが、強誘
電性高分子メモリの厚みを出来るだけ薄く収めたい用途
には、蒸着もしくはスパッタリングが適している。
また、本発明においては、絶縁性基板に一旦電極を形成
した後エツチングにより所望のパターン電極を形成して
もよいし、マスク等の方法で予め定められた電極パター
ンを形成してもよい。
した後エツチングにより所望のパターン電極を形成して
もよいし、マスク等の方法で予め定められた電極パター
ンを形成してもよい。
ボー1ソングは、上述の絶縁性基板に設【プた電イ〜(
以下、便宜上第1の電極と言う。〉と、この絶縁性基板
表面に直接塗イ5された高分子重合体の薄膜上に新たに
設けた電極(以下第2の電極と言う)間に直流電圧を印
加することによって行なう。
以下、便宜上第1の電極と言う。〉と、この絶縁性基板
表面に直接塗イ5された高分子重合体の薄膜上に新たに
設けた電極(以下第2の電極と言う)間に直流電圧を印
加することによって行なう。
ポーリング時の温度は、室温であってもよく、これより
低温おるいは高温でおってもよいが、電場強度は室温で
は300 KV/cm以上を標準とじ、より低温ではよ
り高電場、より高温ではより低電場でよい。なお、塗布
によって形成された高分子重合体の薄膜に設ける第2の
電極は、前述の絶縁性基板に設けた第1の電極と同様の
手段で形成してもよく、予め仙の基体に設けた電極を」
二記薄膜上に接着して形成してもよい。
低温おるいは高温でおってもよいが、電場強度は室温で
は300 KV/cm以上を標準とじ、より低温ではよ
り高電場、より高温ではより低電場でよい。なお、塗布
によって形成された高分子重合体の薄膜に設ける第2の
電極は、前述の絶縁性基板に設けた第1の電極と同様の
手段で形成してもよく、予め仙の基体に設けた電極を」
二記薄膜上に接着して形成してもよい。
(実施例および作用)
以下、本発明の強誘電性メモリを実施例を用いて詳しく
説明する。
説明する。
実施例1
VDF−Tr FEの組成比が、71−26モ/L。
%のP (VDF−下r FE)を溶剤DMFで溶かし
、高分子共重合体の溶液とした。この溶液をガラス板の
上面に予め蒸着により分割して形成されている第1の電
@(AQ電極)側の全面に塗布し、膜厚4500人の薄
膜を得た。なお塗イ5はスピン法によって行ない、DM
Fは加熱蒸発させたものである。この薄膜上に第2の電
極(背面電極としての/l電極〉を蒸着により上記電極
との間で71へワックス配首になるよう設け、これに第
2図に電気変位−電極(D−F)ビステリシス曲線を示
すごとく一1000〜+1000Kv/cmの電圧を室
温にて印加し、分極反転電流を検出した。この強誘電性
高分子メモリlJ、ワード・ライト(Read・Wri
te )が可能であり、薄膜化に比例して低電圧(50
00,X、の膜厚に対して25V程度)で分極反転電流
が(qられ、膜厚を5000洛、より充分小さく出来る
ので情報の高密度化が可能である。また、薄膜であるh
z +ろ多層にラミネー1〜することによっても情報の
高密度化がはかれる。なお、本実施例にお【づる薄膜の
強誘電性高分子膜は第2図のD−E曲線から分かる様に
、強誘電体に特徴的な履歴現象を示し、その角型比も大
きく、抗電場は4、50 KV/ cmであった。
、高分子共重合体の溶液とした。この溶液をガラス板の
上面に予め蒸着により分割して形成されている第1の電
@(AQ電極)側の全面に塗布し、膜厚4500人の薄
膜を得た。なお塗イ5はスピン法によって行ない、DM
Fは加熱蒸発させたものである。この薄膜上に第2の電
極(背面電極としての/l電極〉を蒸着により上記電極
との間で71へワックス配首になるよう設け、これに第
2図に電気変位−電極(D−F)ビステリシス曲線を示
すごとく一1000〜+1000Kv/cmの電圧を室
温にて印加し、分極反転電流を検出した。この強誘電性
高分子メモリlJ、ワード・ライト(Read・Wri
te )が可能であり、薄膜化に比例して低電圧(50
00,X、の膜厚に対して25V程度)で分極反転電流
が(qられ、膜厚を5000洛、より充分小さく出来る
ので情報の高密度化が可能である。また、薄膜であるh
z +ろ多層にラミネー1〜することによっても情報の
高密度化がはかれる。なお、本実施例にお【づる薄膜の
強誘電性高分子膜は第2図のD−E曲線から分かる様に
、強誘電体に特徴的な履歴現象を示し、その角型比も大
きく、抗電場は4、50 KV/ cmであった。
また、Pr (残留分極〉〜Ps (飽和分極)−
8μC/cmfであり、一方これらの値は膜厚(bul
k)について測定した値とほぼ同程度である。第3図に
抗電場(「C)と飽和分極(PS )の温度依存性を示
すが、この図から分かるように低温でも強誘電性が充分
保持されメモリとして使用可能なことが確認された。
8μC/cmfであり、一方これらの値は膜厚(bul
k)について測定した値とほぼ同程度である。第3図に
抗電場(「C)と飽和分極(PS )の温度依存性を示
すが、この図から分かるように低温でも強誘電性が充分
保持されメモリとして使用可能なことが確認された。
この高分子共重合体からなる薄膜を用いたメモリの他の
例としては焦電性光メモリがある。これはベースとなる
ガラス板上に間隔をおいて設(プられた第1の電極と、
少なくともこの電極面に塗布された上記P (VDF−
Tr FE)からなる薄膜と、この薄膜の裏面に上記第
1の電極と直行する方向に設けられた第2の電極(背面
電極)とから構成されており、したがって薄膜には両電
極が交差する部分で部分的にポーリング処理が施され、
このポーリング処理の有無によりバイナリ−な情報が記
録される。この光メモリにおいて情報の読み出しは、細
く絞ったレーザ光等を照則し、ポーリング処理された部
分、すなわち、上記両電極が交差する部分からは焦電々
流が検出され、ポーリングされていない部分からは焦電
々流が検出されていないことを利用して行なうものであ
る。
例としては焦電性光メモリがある。これはベースとなる
ガラス板上に間隔をおいて設(プられた第1の電極と、
少なくともこの電極面に塗布された上記P (VDF−
Tr FE)からなる薄膜と、この薄膜の裏面に上記第
1の電極と直行する方向に設けられた第2の電極(背面
電極)とから構成されており、したがって薄膜には両電
極が交差する部分で部分的にポーリング処理が施され、
このポーリング処理の有無によりバイナリ−な情報が記
録される。この光メモリにおいて情報の読み出しは、細
く絞ったレーザ光等を照則し、ポーリング処理された部
分、すなわち、上記両電極が交差する部分からは焦電々
流が検出され、ポーリングされていない部分からは焦電
々流が検出されていないことを利用して行なうものであ
る。
この場合P (VDF−Tr FE)の薄膜は、分割さ
れた透明電極上に塗布により形成することが可能であり
、第1図にその概略構成図を示すごとき焦電性を利用し
た高感度のメモリが容易に製作できる。
れた透明電極上に塗布により形成することが可能であり
、第1図にその概略構成図を示すごとき焦電性を利用し
た高感度のメモリが容易に製作できる。
薄膜を部分的にポーリング処理する手段としては以上に
述べた他に、薄膜上に光導電性層、および一様な透明電
極を積層し、これに一定電圧を印加しつつ所望の位置に
光線を照射してその部分の光導電性層の電気抵抗値を減
少させ、高分子薄膜をポーリングする等、従来から無機
強誘電性メモリで用いられている方法が広く採用できる
。
述べた他に、薄膜上に光導電性層、および一様な透明電
極を積層し、これに一定電圧を印加しつつ所望の位置に
光線を照射してその部分の光導電性層の電気抵抗値を減
少させ、高分子薄膜をポーリングする等、従来から無機
強誘電性メモリで用いられている方法が広く採用できる
。
以上、本発明の強誘電性メモリにおける強誘電性高分子
薄膜は、1μm以下の厚みの薄膜でさえバルク(bul
k)でみられるような強誘電性を保持−10= しているばかりでなく、むしろより顕著に強誘電性を示
す。これは高分子強誘電体の分域が5000大より充分
小さく、かつ表面の影響を受けないこと、また、バルク
ではイオンの電場中の長距離の移動によって覆われてい
た「−丁酉線の特徴か、薄膜でイオンの移動か■止され
ることにより、より顕著にあられれることを示している
。
薄膜は、1μm以下の厚みの薄膜でさえバルク(bul
k)でみられるような強誘電性を保持−10= しているばかりでなく、むしろより顕著に強誘電性を示
す。これは高分子強誘電体の分域が5000大より充分
小さく、かつ表面の影響を受けないこと、また、バルク
ではイオンの電場中の長距離の移動によって覆われてい
た「−丁酉線の特徴か、薄膜でイオンの移動か■止され
ることにより、より顕著にあられれることを示している
。
(発明の効果)
本発明に係る強誘電性高分子メモリは、強誘電性高分子
膜が塗布により形成された均一で極めて薄い膜からなり
、したがって質量が小さく記録密度の大きいメモリを構
成できる利点がある。
膜が塗布により形成された均一で極めて薄い膜からなり
、したがって質量が小さく記録密度の大きいメモリを構
成できる利点がある。
第1図は本願発明に係る光メモリの慨略構成図、第2図
は強誘電性高分子の電気変位−電場(D−F)ヒステリ
シス曲線、第3図は第2図にお【ブる強誘電性高分子の
坑電楊(EC)と、飽和分極(Ps )の温度依存性を
示す図である。 1・・・第1の電極 2・・・絶縁性基板 3・・・強誘電性高分子薄膜 4・・・第2の電極
は強誘電性高分子の電気変位−電場(D−F)ヒステリ
シス曲線、第3図は第2図にお【ブる強誘電性高分子の
坑電楊(EC)と、飽和分極(Ps )の温度依存性を
示す図である。 1・・・第1の電極 2・・・絶縁性基板 3・・・強誘電性高分子薄膜 4・・・第2の電極
Claims (1)
- 表面に電極層を有する絶縁性基板上に直接塗布により
形成された強誘電性高分子薄膜層、および該高分子薄膜
層の表面に形成された電極層とからなることを特徴とす
る強誘電性高分子メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60220422A JPS61105792A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 強誘電性高分子メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60220422A JPS61105792A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 強誘電性高分子メモリ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57068795A Division JPS58186981A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 入出力変換素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61105792A true JPS61105792A (ja) | 1986-05-23 |
Family
ID=16750858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60220422A Pending JPS61105792A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 強誘電性高分子メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61105792A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5530667A (en) * | 1991-03-01 | 1996-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ferroelectric memory device |
DE10156470A1 (de) * | 2001-11-16 | 2003-05-28 | Infineon Technologies Ag | Halbleiteranordnung mit Transistoren auf Basis organischer Halbleiter und nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicherzellen |
JP2007522590A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-09 | インテル・コーポレーション | ブロック・アドレスの可能な大容量ストレージ・システムのためのインターフェイス |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60220422A patent/JPS61105792A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5530667A (en) * | 1991-03-01 | 1996-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ferroelectric memory device |
DE10156470A1 (de) * | 2001-11-16 | 2003-05-28 | Infineon Technologies Ag | Halbleiteranordnung mit Transistoren auf Basis organischer Halbleiter und nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicherzellen |
DE10156470B4 (de) * | 2001-11-16 | 2006-06-08 | Infineon Technologies Ag | RF-ID-Etikett mit einer Halbleiteranordnung mit Transistoren auf Basis organischer Halbleiter und nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicherzellen |
JP2007522590A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-09 | インテル・コーポレーション | ブロック・アドレスの可能な大容量ストレージ・システムのためのインターフェイス |
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