KR20120059596A - 유전체 박막의 형성 방법 및 그 유전체 박막을 갖는 박막 커패시터 - Google Patents

유전체 박막의 형성 방법 및 그 유전체 박막을 갖는 박막 커패시터 Download PDF

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Abstract

이 유전체 박막의 형성 방법에서는, Ba1 - xSrxTiyO3 (0.2 ＜ x ＜ 0.6, 0.9 ＜ y ＜ 1.1) 의 유전체 박막을 졸겔법으로 형성할 때에, 도포에서 소성까지의 공정은 2 ? 9 회 실시하고, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 20 ? 80 ㎚ 로 하고, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 20 ? 200 ㎚ 미만으로 하고, 첫 회부터 2 ? 9 회까지의 각각의 소성은 대기압 분위기하, 승온 속도 1 ? 50 ℃/분으로 500 ? 800 ℃ 의 범위 내의 소정 온도까지 승온시킴으로써 실시하고, 유전체 박막의 총 두께는 100 ? 600 ㎚ 로 한다.

Description

유전체 박막의 형성 방법 및 그 유전체 박막을 갖는 박막 커패시터{METHOD FOR FORMING DIELECTRIC THIN FILM, AND THIN FILM CAPACITOR COMPRISING THE DIELECTRIC THIN FILM}
본 발명은, 박막 커패시터 등에 사용한 경우에, 높은 튜너빌리티를 발현시킬 수 있는 유전체 박막을 형성하는 방법에 관한 것이다. 또 본 발명은, 이 방법에 의해 형성된 유전체 박막을 갖는 고튜너빌리티의 박막 커패시터에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 이 박막 커패시터를 구비한 튜너블 디바이스에 관한 것이다. 본 명세서에서 「튜너블 (tunable)」이란, 인가하는 전압을 변화시키면 정전 용량이 변화할 수 있는 것을 말하고, 「튜너빌리티 (tunability)」란, 정전 용량의 가변성 또는 변화율을 말한다.
본원은, 2009년 9월 2일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2009-202474호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
고주파용 필터, 고주파용 안테나, 페이즈 시프터 등의 고주파 튜너블 디바이스에는, 가변 용량 소자 (튜너블 소자) 로서 상부 전극 및 하부 전극과 이 양 전극 사이에 형성된 유전체층으로 구성되는 박막 커패시터 등이 장착되어 있다. 박막 커패시터는, 양 전극 사이에 인가되는 전압의 변화에 의해 그 정전 용량을 변화시키는 콘덴서로서 기능한다. 이와 같은 박막 커패시터를 구성하는 유전체층에는, 높은 유전율을 갖는 티탄산스트론튬 (SrTiO3), 티탄산바륨스트론튬 (이하, 「BST」라고 한다), 티탄산바륨 (BaTiO3) 등의 페로브스카이트형 산화물을 사용하여 형성된 유전체 박막이 사용되고 있다. 유전체 박막을 형성하는 방법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 레이저 어블레이션법 등의 물리적 기상 성장법, CVD (Chemical Vapor Deposition) 법 등의 화학적 기상 성장법 외에, 졸겔법 등의 화학 용액법이 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조.).
그리고, 이와 같은 튜너블 디바이스에 사용되는 박막 커패시터를 평가하는 여러 특성 중 하나로, 인가 전압에 대한 정전 용량의 가변성 (튜너빌리티) 을 들 수 있고, 전압을 인가시켰을 때 제어할 수 있는 정전 용량의 폭이 보다 큰 것, 즉 고튜너빌리티의 것이 바람직하다. 그 이유는, 튜너빌리티가 높은 것일수록, 보다 작은 전압 변화로, 보다 넓은 공진 주파수 대역에 대응할 수 있기 때문이다. 구체적으로, 튜너빌리티는, 전압을 인가하기 전의 정전 용량을 C0V 로 하고, tV 의 전압을 인가시킨 후의 정전 용량을 CtV 로 하면, 튜너빌리티 ＝ (C0V?CtV)/C0V × 100 ％ 로 나타낸다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 5 V 의 전압을 인가하면, 인가 전압이 없을 때의 C0V 에서 C5V 까지 정전 용량이 변화하지만, 이 때, C0V 에서 C5V 까지의 폭이 크면 클수록 튜너빌리티가 높아, 고튜너빌리티의 박막 커패시터라고 할 수 있다. 이와 같은 튜너빌리티를 높이는 기술로서 고주파 대역에 있어서의 사용시에 원하는 임피던스를 유지하면서, 유전율이 높은 재료를 사용하여 고튜너빌리티를 확보할 수 있는 튜너블 커패시터가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). 이 특허문헌 2 에 개시되어 있는 튜너블 커패시터는, 제 1 유전체층과 상면 전극 사이에 있어서, 제 1 유전체층보다 낮은 유전율의 제 2 유전체층을 제 1 유전체층의 주면의 일부를 덮도록 형성함으로써, 저용량으로 높은 튜너빌리티를 확보하고 있다.
일본 공개특허공보 소60-236404호 (6 페이지의 우측 상란 10 행째 ? 좌측 하란 3 행째) 일본 공개특허공보 2008-53563호 (단락［0004］, 단락［0008］)
그러나, 현재 시장에 나도는 대부분의 박막 커패시터는, 튜너빌리티가 비교적 높은 것이어도 여전히 40 ? 50 ％ 정도로서 충분한 것이라고는 할 수 없고, 여러 방향으로부터 튜너블 특성을 개선하기 위한 여러 연구가 이루어지고 있다.
한편, 본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 박막 커패시터의 튜너블 특성에, 유전체 박막의 막단면에 보여지는 미세 조직이 크게 관계하고 있음이 판명되었다. 예를 들어, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 막의 종단면에 있어서 대입자경의 입상 결정이 응집한 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (26) 이나, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 미세한 입상 결정이 응집한 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (36) 에서는, 높은 튜너빌리티를 얻기 어려운 경향이 있다. 한편, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 막의 종단면에 있어서 주상정 (柱狀晶) 이 막두께 방향을 세로로 하여 복수 나열된 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (16) 에서는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 유전체 박막에 비해 튜너빌리티가 향상된다는 사실에 착안하여, 본 발명에 이른 것이다.
본 발명의 목적은, 박막 커패시터 등에 사용한 경우에, 높은 튜너빌리티를 발현시킬 수 있는 유전체 박막을 형성하는 방법 및 그 유전체 박막을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 고튜너빌리티의 박막 커패시터 및 그 박막 커패시터를 구비한 튜너블 디바이스를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 관점은, 유기 바륨 화합물, 유기 스트론튬 화합물 및 티탄알콕사이드를, 몰비가 Ba : Sr : Ti ＝ 1?x : x : y 가 되도록 유기 용매 중에 용해하여 이루어지는 Ba1 - xSrxTiyO3 박막 형성용 조성물을 지지체 상에 도포하고 건조시켜, 도막을 형성한 후, 도막이 형성된 지지체를 소성함으로써, 조성이 Ba1 - xSrxTiyO3의 유전체 박막을 형성하는 방법에 있어서, 도포에서 소성까지의 공정은 도포에서 소성까지의 공정을 2 ? 9 회 실시하고, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 20 ? 80 ㎚ 로 하고, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 20 ? 200 ㎚ 미만으로 하고, 첫 회부터 2 ? 9 회까지의 각각의 소성은 대기압 분위기하, 승온 속도 1 ? 50 ℃／분으로 500 ? 800 ℃ 의 범위 내의 소정 온도까지 승온시킴으로써 실시하고, 유전체 박막의 총 두께는 100 ? 600 ㎚ 로 하고, 유전체 박막의 조성을 나타내는 x 및 y 의 값은, 0.2 ＜ x ＜ 0.6, 또한 0.9 ＜ y ＜ 1.1 로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 관점은, 기판과, 기판 상에 형성된 절연체막과, 절연체막 상에 형성된 밀착층과, 밀착층 상에 형성된 하부 전극과, 하부 전극 상에 제 1 관점의 형성 방법에 의해 형성된 유전체 박막과, 유전체 박막 상에 형성된 상부 전극을 갖고, 다음 식 (1) 로 나타내는 인가 전압에 의한 정전 용량의 변화율 (T) 이 60 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 박막 커패시터이다.
T ＝ (C0V－C5V)/C0V × 100 (1)
단, 식 (1) 중, C0V 는, 인가 전압이 없을 때의 정전 용량이고, C5V 는, 인가 전압이 5 V 일 때의 정전 용량을 나타낸다.
본 발명의 제 3 관점은, 제 1 관점의 형성 방법에 의해 형성되고, 종단면에 있어서 주상정이 두께 방향을 세로로 하여 복수 나열된 미세 조직을 갖는 유전체 박막이다.
본 발명의 제 4 관점은, 제 2 관점의 박막 커패시터를 구비한 튜너블 디바이스이다.
본 발명의 제 1 관점의 형성 방법에서는, 도포에서 소성까지의 공정을 2 ? 9 회 실시하고, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 20 ? 80 ㎚ 로 하고, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 20 ? 200 ㎚ 미만으로 한다. 또, 첫 회부터 2 ? 9 회까지의 각각의 소성은 대기압 분위기하, 승온 속도 1 ? 50 ℃／분으로 500 ? 800 ℃ 의 범위 내의 소정 온도까지 승온시킴으로써 실시한다. 그리고, 최종적으로 형성되는 유전체 박막의 총 두께는 100 ? 600 ㎚ 로 하고, 조성은 Ba1 - xSrxTiyO3 (0.2 ＜ x ＜ 0.6, 또한 0.9 ＜ y ＜ 1.1) 으로 한다. 이와 같이 유전체 박막을 형성함으로써, 막의 종단면에 있어서 주상정이 막두께 방향을 세로로 하여 복수 나열된 미세 조직을 갖는 유전체 박막을 형성할 수 있다. 이로써, 이 유전체 박막을 사용하여 형성되는 박막 커패시터 등에 있어서, 매우 높은 튜너빌리티를 발현시킬 수 있다.
본 발명의 제 2 관점의 박막 커패시터는, 본 발명의 형성 방법에 의해 얻어진 유전체 박막을 갖기 때문에 인가 전압에 의한 정전 용량의 변화율이 60 ％ 이상인 매우 높은 튜너빌리티가 얻어진다.
본 발명의 제 3 관점의 유전체 박막은, 본 발명의 형성 방법에 의해 형성되기 때문에, 막의 종단면에 있어서 주상정이 막두께 방향을 세로로 하여 복수 나열된 미세 조직을 갖고, 이것을 사용하여 형성되는 박막 커패시터 등에 있어서, 매우 높은 튜너빌리티를 발현시킬 수 있다.
본 발명의 제 4 관점의 튜너블 디바이스에서는, 튜너블 소자로서 본 발명의 박막 커패시터를 구비하기 때문에 매우 높은 튜너블 특성이 얻어진다.
도 1 은 본 발명 실시형태의 박막 커패시터의 단면 구성도이다.
도 2 는 본 발명 실시형태의 형성 방법에 의해 형성된 유전체 박막의 확대 단면 사진도이다.
도 3 은 종래의 형성 방법에 의해 형성된 유전체 박막의 일례를 나타내는 확대 단면 사진도이다.
도 4 는 종래의 형성 방법에 의해 형성된 유전체 박막의 다른 예를 나타내는 확대 단면 사진도이다.
도 5 는 가변 용량 소자에 있어서의 인가 전압의 변화에 따르는 정전 용량의 변화를 나타내는 설명도이다.
다음으로 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 발명은, 박막 커패시터 등에 있어서, 유전체층으로서 사용되는 유전체 박막을, 원하는 미세 조직으로 형성함으로써 높은 튜너빌리티를 발현시킨다는 것이다. 원하는 미세 조직이란, 상기 서술한 바와 같이, 도 2 에 나타내는 하부 전극 (14) 상에 형성된 유전체 박막 (16) 의 종단면에 있어서, 막두께 방향을 세로로 하여 주상정이 복수 나열된 미세 조직이다. 이와 같은 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (16) 은, 이것을 사용하여 형성되는 박막 커패시터 등에 있어서, 도 3 에 나타내는 대입자경의 입상 결정이 응집하는 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (26) 이나, 도 4 에 나타내는 미세한 입상 결정이 응집하는 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (36) 에 비해, 높은 튜너빌리티를 발현시킬 수 있다. 그 이유는, 조직이 커지면, 비유전율이 커지는 점에서 기인하는 것으로 추찰된다.
본 발명의 미세 조직이란, 예를 들어, 각 결정립의 길이 방향이 서로 대략 평행하며, 또한 유전체 박막의 표면에 대해 수직을 이루고 있는 복수의 주상정으로부터 형성되는 조직이다.
이와 같은 미세 조직을 갖는 유전체 박막 (16) 은, 지지체 상에 박막 형성용의 조성물을 도포하고 건조시켜, 도막을 형성한 후, 도막이 형성된 지지체를 소성 하는, 이른바 졸겔법에 의해 형성할 수 있다. 구체적인 형성 방법에 대해, 이하, 박막 커패시터의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.
박막 커패시터에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 (11) 에 하부 전극 (14) 과 유전체 박막 (16) 과 상부 전극 (17) 을 이 순서로 적층하여 이루어지는 3층 적층 타입의 것과, 도시되지 않았지만, 비저항이 작은 Si 기판 등을 하부 전극으로서 사용하고 그 위에 유전체 박막과 상부 전극을 적층하여 이루어지는 2 층 적층 타입의 것이 있다. 여기서는 전자의 경우를 예로 들어 설명한다.
기판 (11) 으로는, Si 기판 등을 들 수 있고, 절연체막 (12) 에는, 예를 들어 이 Si 기판 표면에 산화성 가스 분위기하, 드라이 산화 또는 웨트 산화를 실시함으로써 형성된 열산화막 (SiO2) 등을 들 수 있다. 또, 하부 전극 (14) 에는, Pt 등의 귀금속이 사용되고, 이 하부 전극 (14) 은, 스퍼터링법, 진공 증착법 등의 기상 성장법이나, 스크린 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 절연체막 (12) 과 하부 전극 (14) 의 밀착성을 확보하기 위해서 적절히 밀착층 (13) 을 형성해도 된다. 밀착층 (13) 으로는, Ti, Ta 등의 산화 친화성이 높은 금속 박막 또는 그들의 산화물을 사용할 수 있다. 이와 같은 박막 커패시터의 예에서는, 유전체 박막 (16) 이 형성되는 지지체로서, 구체적으로, Pt/Ti/SiO2/Si, Pt/IrO/Ir/SiO2/Si, Pt/TiN/SiO2/Si, Pt/Ta/SiO2/Si, Pt/Ir/SiO2/Si 의 예로 나타내는, 밀착층 (13) 과 하부 전극 (14) 이 적층된 절연체막 (12) 을 갖는 기판 (11) 을 들 수 있다.
또, 박막 형성용 조성물로는, 유기 바륨 화합물, 유기 스트론튬 화합물 및 티탄알콕사이드를, 몰비가 Ba : Sr : Ti ＝ 1－x : x : y 가 되도록 유기 용매 중에 용해하여 이루어지는 Ba1 - xSrxTiyO3 박막 형성용 조성물을 들 수 있다. 조성물 중의 몰비는, 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 몰비에 반영되기 때문에, 후술하는 이유에서, x 값 및 y 값은 0.2 ＜ x ＜ 0.6, 또한 0.9 ＜ y ＜ 1.1 의 범위로 한다. 유기 바륨 화합물 및 유기 스트론튬 화합물은, 일반식 CnH2n ＋1COOH (단, 3 ≤ n ≤ 7) 로 나타내는 카르복실산의 금속염으로서, 다음 식 (2) 의 구조를 취할 수 있는 카르복실산염을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 식 (2) 에 있어서, R1 ? R6 은 수소, 메틸기 또는 에틸기이고, M 은 Ba 또는 Sr 이다.
[화학식 1]
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구체적으로는, 유기 바륨 화합물로는, 원료의 입수가 용이하다는 점에서, 2-에틸헥산산 Ba 또는 2-에틸부티르산 Ba 가 특히 바람직하다. 또, 유기 스트론튬 화합물로는, 원료의 입수가 용이하다는 점에서, 2-에틸헥산산 Sr 또는 2-에틸부티르산 Sr 이 특히 바람직하다. 한편, 티탄알콕사이드로는, 원료의 입수가 용이하기 때문에, 티탄이소프로폭사이드 또는 티탄부톡사이드가 특히 바람직하다.
이 박막 형성용 조성물을 지지체, 즉 이 예에 있어서의 하부 전극 (14) 상에 도포한다. 계속해서 이것을 건조시켜, 도막을 형성한 후, 도막이 형성된 지지체를 소성함으로써, 하부 전극 (14) 상에 원하는 두께의 유전체 박막 (16) 을 형성한다.
하부 전극 (14) 상에 원하는 두께의 유전체 박막 (16) 을 형성할 때에, 본 발명에서는, 이 도포에서 소성까지의 공정을 2 회 이상 실시한다. 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 20 ? 80 ㎚ 로 하고, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 20 ? 200 ㎚ 미만으로 한다. 도포에서 소성까지의 공정을 2 회 이상 실시하는 이유는, 1 회의 공정으로 원하는 막두께까지 형성하면, 소성할 때에 기판 등과의 응력차로부터 유전체 박막의 표면에 균열이 생기거나, 후술하는 이유에서, 상기 원하는 주상정의 미세 조직이 얻어지지 않기 때문이다. 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막을 80 ㎚ 이하로 하는 이유는, 박막과는 물성이 상이한 하부 전극 상에 한 번에 두꺼운 막을 형성하고자 하면, 소성할 때에, 결정 성장의 기점이 되는 핵이 전극 계면뿐만 아니라 막 내부에도 형성되고, 그 핵을 기점으로 입상의 결정이 성장하기 쉬워져, 결과적으로 원하는 주상정이 얻어지지 않기 때문이다. 한편, 80 ㎚ 이하로 형성하면, 소성시에, 결정 성장의 기점이 되는 핵이 막 내부에 형성되지 않고, 하부 전극과의 계면 부근에 우선적으로 형성되어 주상정의 미세 조직을 만들 수 있다. 이와 같이 하여 하부 전극과의 계면에 형성된 첫 회의 박막을 시드층으로 하고, 그 후의 반복하여 실시되는 도포에서 소성까지의 공정에 의해 연쇄적으로 주상정을 성장시켜, 최종적으로 원하는 주상정의 미세 조직을 얻을 수 있다. 또, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막을 20 ㎚ 이상으로 하는 이유는, 20 ㎚ 미만에서는, 소성할 때에 힐록 (hillock) 으로 불리는 1 ㎛ 이하 정도의 반구상의 부풀어오름이 하부 전극에 발생하여, 리크 전류나 절연 내압의 특성에 문제가 생기기 때문이다. 이 중, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 25 ? 60 ㎚ 로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 첫 회의 박막을 시드층으로서 형성해 두면, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는, 어느 정도 두껍게 형성해도, 원하는 주상정의 미세 조직으로 성장시킬 수 있다. 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께를 상기 범위로 한정한 것은, 하한값 미만에서는, 도포에서 소성까지의 공정 수가 지나치게 많아지기 때문에, 생산성이 나빠지기 때문이다. 또, 소성 횟수가 많아짐으로써, 하부 전극에 상기 서술한 힐록이 발생하여, 리크 전류나 절연 내압의 특성에 문제가 생기기 때문이다. 한편, 상한값을 초과하면, 막 내부에도 핵이 형성되어, 시드층을 형성해 두어도 주상정의 미세 조직이 얻어지지 않기 때문이다. 이 중, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 30 ? 150 ㎚ 로 하는 것이 바람직하다. 또, 이들의 범위 중, 2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 막두께와 동일한 두께 또는 그것보다 두껍게 하는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 서술한 이유에서, 도포에서 소성까지의 공정은 2 ? 9 회 반복하여 실시하고, 바람직하게는 3 ? 6 회 반복하여 실시한다.
박막 형성용 조성물의 도포에 대해서는, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 또는 스프레이 코팅법 등의 종래부터의 도포법을 바람직하게 사용할 수 있는데, 본 발명에서는, 복수회의 소성 후에 형성되는 박막의 각 막두께를 정확하게 조정할 필요가 있기 때문에, 스핀 코팅법을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 막두께의 조정은, 스핀 코트의 회전수나 박막 형성용 조성물의 점도를 조정함으로써 실시된다.
하부 전극 (14) 상 또는 소성 후 형성된 박막 상에 도포한 박막 형성용 조성물의 건조는 대기압 분위기하, 실온 ? 350 ℃ 의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 또, 도막의 두께는, 소성 후의 각 박막의 두께가 각각 상기 범위가 되도록 조정한다. 도포한 박막 형성용 조성물을 건조시켜, 형성된 도막의 첫 회부터 2 ? 9 회까지의 각각의 소성은 대기압 분위기하, 승온 속도 1 ? 50 ℃／분으로 500 ? 800 ℃ 의 범위 내의 소정 온도까지 승온시켜, 바람직하게는 1 ? 120 분 유지함으로써 실시한다. 승온 속도를 상기 범위로 한정한 것은, 하한값 미만에서는, 프로세스가 매우 길어지고, 한편, 상한값을 초과하면, 소성 후의 각 막두께를 상기 범위로 설정해도, 주상정의 미세 조직이 얻어지지 않기 때문이다. 또, 소정 온도, 즉 소성 온도를 상기 범위로 한정한 것은, 하한값 미만에서는 충분한 결정성이 얻어지지 않기 때문에 높은 튜너빌리티를 얻을 수 없고, 상한값을 초과하면 전극을 변질시킬 우려가 있기 때문이다. 첫 회부터 최종회까지의 각 회에 있어서의 건조 및 소성은, 각각 동일 조건으로 실시해도 되고, 상기 조건의 범위 내에서 변량해도 된다.
소성은, 대기압 분위기 하와 동등한 분위기압 하에서 실시할 수 있고, 예를 들어 질소 분위기를 대기압으로 실시해도 된다.
이와 같은 공정을 거쳐 형성되는 유전체 박막의 총 두께는 100 ? 600 ㎚ 로 한다. 총 두께를 100 ? 600 ㎚ 의 범위로 한정한 것은, 하한값 미만에서는 리크 전류나 절연 내압의 특성에 문제가 생기고, 상한값을 초과하면 튜너빌리티가 저감되는 문제가 생기기 때문이다. 이 중, 유전체 박막의 총 두께는 250 ? 450 ㎚ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, 유전체 박막의 조성, 즉 Ba1 - xSrxTiyO3 으로 나타나는 유전체 박막에 있어서의 x 및 y 의 값은 0.2 ＜ x ＜ 0.6, 또한 0.9 ＜ y ＜ 1.1 로 한다. x 가 상기 범위로부터 벗어나면, 비유전율이 작아져, 불충분해지기 때문이다. 또, y 의 값이 상기 범위로부터 벗어나면, 튜너빌리티가 저하된다. 이 중, x 및 y 의 값은 0.25 ≤ x ≤ 0.55, 또한 0.95 ≤ y ≤ 1.05 로 하는 것이 바람직하다.
상기 유전체 박막 (16) 의 형성에 이어, 유전체 박막 (16) 상에 상부 전극 (17) 을 적층하여, 박막 커패시터를 얻을 수 있다. 이 상부 전극 (17) 도, 상기 하부 전극 (14) 과 동일하게, Pt 등의 귀금속이 사용되고, 스퍼터링법, 진공 증착법 등의 기상 성장법이나, 스크린 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 박막 커패시터의 구성은, 이 예에 나타내는 구성으로 한정되는 것은 아니다.
이상, 본 발명의 유전체 박막을 갖는 박막 커패시터는, 유전체 박막이 막의 종단면에 있어서, 원하는 주상정의 미세 조직을 가짐으로써, 높은 튜너빌리티가 얻어진다. 예를 들어, 도 5 에 있어서, 인가 전압이 없을 때의 정전 용량 C0V 로부터, 5 V 의 인가 전압을 가했을 때의 정전 용량 C5V 까지의 폭, 즉 가변량을 종래보다 크게 할 수 있다. 구체적으로는, 다음 식 (1) 에 있어서, T 가 60 ％ 이상을 나타낸다.
T ＝ (C0V－C5V)/C0V × 100 (1)
이와 같이, 본 발명의 유전체 박막을 사용하여 형성되는 박막 커패시터는, 튜너블 특성을 비롯하여 여러 특성에 있어서 우수하여, 고주파용 필터, 고주파용 안테나, 페이즈 시프터 등의 고주파 튜너블 디바이스에 적용할 수 있다.
실시예
다음으로 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세하게 설명한다.
＜실시예 1＞
먼저, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 절연체막 (12) 상에 밀착층 (13) 과 Pt 하부 전극 (14) 이 적층된 기판 (11) 을 준비하였다. 또, 유기 바륨 화합물로서 2-에틸헥산산 Ba 를, 유기 스트론튬 화합물로서 2-에틸헥산산 Sr 을, 및 티탄알콕사이드로서 티탄이소프로폭사이드를 준비하고, 이들을 Ba, Sr, Ti 의 몰비가 45 : 55 : 100 이 되도록 아세트산이소아밀에 용해하여 박막 형성용 조성물을 조제하였다.
다음으로, 이 박막 형성용 조성물을, 기판 (11) 에 적층된 Pt 하부 전극 (14) 상에 스핀 코팅법에 의해 도포하고, 대기 중에서 200 ℃ 에서 건조시켜 도막을 형성한 후, 대기 중에서 승온 속도 5 ℃／분으로 700 ℃ 까지 승온시켜, 이 온도 (소성 온도) 에서 60 분간 유지함으로써, 두께 80 ㎚ 의 박막을 형성하였다. 이어서, 상기와 동일한 조건에서, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 4 회 실시함으로서, Ba, Sr, Ti 의 몰비가 45 : 55 : 100 이고, 총 두께가 320 ㎚ 인 유전체 박막 (16) 을, Pt 하부 전극 (14) 상에 형성하였다. 또한, 2 회 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는, 모두 80 ㎚ 로 하였다.
이어서, 형성한 유전체 박막 (16) 상에, 메탈 마스크를 사용하여 가로세로 약 250 × 250 ㎛ 의 Pt 상부 전극 (17) 을 스퍼터링법으로 형성하여, 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 1 로 하였다.
＜실시예 2＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 50 : 50 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 2 로 하였다.
＜실시예 3＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 70 : 30 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 3 으로 하였다.
＜실시예 4＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 75 : 25 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 4 로 하였다.
＜실시예 5＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 70 : 30 : 95 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 5 로 하였다.
＜실시예 6＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 70 : 30 : 105 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 6 으로 하였다.
＜실시예 7＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 40 ㎚, 2 회 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께를 40 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 8 회 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 7 로 하였다.
＜실시예 8＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 80 ㎚, 2 회 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께를 120 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 3 회 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 8 로 하였다.
＜실시예 9＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 80 ㎚, 2 번째의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 80 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 2 회 실시하여, 총 두께가 160 ㎚ 인 유전체 박막을 형성한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 9 로 하였다.
＜실시예 10＞
소성시의 승온 속도를 30 ℃／분으로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 10 으로 하였다.
＜실시예 11＞
소성 온도를 500 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 11 로 하였다.
＜실시예 12＞
소성 온도를 600 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 12 로 하였다.
＜실시예 13＞
소성 온도를 800 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 13 으로 하였다.
＜실시예 14＞
유기 바륨 화합물로서 2-에틸부티르산 Ba 를, 유기 스트론튬 화합물로서 2-에틸부티르산 Sr 을 사용하여 박막 형성용 조성물을 조제한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 14 로 하였다.
＜실시예 15＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 15 로 하였다.
＜실시예 16＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 16 으로 하였다.
＜실시예 17＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 17 로 하였다.
＜실시예 18＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 18 로 하였다.
＜실시예 19＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 19 로 하였다.
＜실시예 20＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 6 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 20 으로 하였다.
＜실시예 21＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 21 로 하였다.
＜실시예 22＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 8 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 22 로 하였다.
＜실시예 23＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 9 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 23 으로 하였다.
＜실시예 24＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 24 로 하였다.
＜실시예 25＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 11 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 25 로 하였다.
＜실시예 26＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 12 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 26 으로 하였다.
＜실시예 27＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 13 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 27 로 하였다.
＜실시예 28＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 14 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 실시예 28 로 하였다.
＜비교예 1＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 10 : 90 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 1 로 하였다.
＜비교예 2＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 30 : 70 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 2 로 하였다.
＜비교예 3＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 90 : 10 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 3 으로 하였다.
＜비교예 4＞
박막 형성용 조성물 중에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비, 즉 형성 후의 유전체 박막에 있어서의 Ba, Sr, Ti 의 몰비를 100 : 0 : 100 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 4 로 하였다.
＜비교예 5＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 10 ㎚, 2 회 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께를 10 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 32 회 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 5 로 하였다.
＜비교예 6＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 160 ㎚, 2 번째의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 160 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 2 회 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 6 으로 하였다.
＜비교예 7＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 320 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 합계 1 회로 실시한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 7 로 하였다.
＜비교예 8＞
도포에서 소성까지의 공정을 첫 회를 포함하여 합계 10 회 실시하고, 총 두께가 800 ㎚ 인 유전체 박막을 형성한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 8 로 하였다.
＜비교예 9＞
첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께를 80 ㎚ 로 하고, 도포에서 소성까지의 공정을 합계 1 회로 실시하여, 총 두께가 80 ㎚ 인 유전체 박막을 형성한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 9 로 하였다.
＜비교예 10＞
소성시의 승온 속도를 60 ℃／분으로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 10 으로 하였다.
＜비교예 11＞
소성시의 승온 속도를 100 ℃／분으로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 11 로 하였다.
＜비교예 12＞
소성시의 승온 속도를 600 ℃／분으로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 12 로 하였다.
＜비교예 13＞
소성 온도를 450 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 13 으로 하였다.
＜비교예 14＞
소성 온도를 900 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 14 로 하였다.
＜비교예 15＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 15 로 하였다.
＜비교예 16＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 2 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 16 으로 하였다.
＜비교예 17＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 17 로 하였다.
＜비교예 18＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 4 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 18 로 하였다.
＜비교예 19＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 5 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 19 로 하였다.
＜비교예 20＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 6 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 20 으로 하였다.
＜비교예 21＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 7 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 21 로 하였다.
＜비교예 22＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 8 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 22 로 하였다.
＜비교예 23＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 9 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 23 으로 하였다.
＜비교예 24＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 10 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 24 로 하였다.
＜비교예 25＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 11 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 25 로 하였다.
＜비교예 26＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 12 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 26 으로 하였다.
＜비교예 27＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 13 과 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 27 로 하였다.
＜비교예 28＞
소성을 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 것 이외에는, 비교예 14 와 동일하게 박막 커패시터를 얻었다. 이 박막 커패시터를 비교예 28 로 하였다.
＜비교 시험 및 평가＞
실시예 1 ? 28 및 비교예 1 ? 28 로 얻어진 박막 커패시터에 대해, 튜너빌리티를 평가하였다. 이들의 결과를 이하의 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
구체적으로는, 박막 커패시터의 Pt 하부 전극과 Pt 상부 전극 사이에, 온도 23 ℃, 주파수 1 ㎒ 에서 5 V 까지의 전압을 인가하고, 전압을 인가하지 않을 때의 정전 용량 C0V 와 5 V 의 전압을 인가했을 때의 정전 용량 C5V 로부터, 다음 식 (1) 에서 산출되는 정전 용량의 변화율 (T) 을 측정하였다. 또한, 정전 용량의 변화율 (T) 은, 임피던스 머티리얼 애널라이저 (휴렛 팩커드사 제조 형식명 : HP4291A) 를 사용하여 측정하였다.
T ＝ (C0V－C5V)/C0V × 100 (1)
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
[표 3]
Figure pct00004
[표 4]
Figure pct00005
표 1 및 표 3 에서 분명한 바와 같이, Ba, Sr, Ti 의 몰비가 규정 범위로부터 벗어나는 비교예 1 ? 4 에서는, 충분한 튜너빌리티가 얻어지지 않았다.
또, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께가 20 ㎚ 미만이고, 도포에서 소성까지의 공정을 9 회를 초과하여 실시한 비교예 5 에서는, 힐록이 생기고, 이 힐록이 원인이 되어 충분한 절연 내압이 얻어지지 않았다. 한편, 첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께가 80 ㎚ 를 초과하는 비교예 6, 1 회의 도포에서 소성까지의 공정으로 유전체 박막을 형성한 비교예 7 에서는, 원하는 주상정이 얻어지지 않아, 튜너빌리티가 낮은 결과가 되었다. 또, 유전체 박막의 총 두께가 600 ㎚ 를 초과하여 실시한 비교예 8 에 있어서도, 높은 비유전율이 얻어지지 않아, 결과적으로 충분한 튜너빌리티가 얻어지지 않았다. 총 두께가 100 ㎚ 미만이고, 1 회의 도포에서 소성까지의 공정으로 유전체 박막을 형성한 비교예 9 에서는, 충분한 절연 내압이 얻어지지 않았다.
또, 승온 속도 50 ℃/분을 초과하여 소성을 실시한 비교예 10 ? 12 에 있어서도, 원하는 주상정은 얻어지지 않아, 충분한 튜너빌리티가 얻어지지 않았다.
또한, 소성 온도 500 ℃ 미만에서 소성을 실시한 비교예 13 에서는, 충분한 결정성이 얻어지지 않기 때문에 충분한 튜너빌리티가 얻어지지 않고, 소성 온도 800 ℃ 를 초과하여 소성을 실시한 비교예 14 에서는, 높은 튜너빌리티는 얻어졌지만, Pt 하부 전극에 변질이 생기는 결과가 되었다.
한편, 모든 조건을 만족하는 실시예 1 ? 14 에서는, 모든 항목에 있어서, 우수한 결과를 나타냈다.
또, 표 2 및 표 4 에서 분명한 바와 같이, 소성 분위기를 대기압의 질소 가스 분위기하에서 실시한 실시예 15 ? 28 에 있어서도, 모든 항목에 있어서, 우수한 결과를 나타냈다.
11 : 기판
12 : 절연체막
13 : 밀착층
14 : 하부 전극
16 : 유전체 박막
17 : 상부 전극

Claims (4)

  1. 유기 바륨 화합물, 유기 스트론튬 화합물 및 티탄알콕사이드를, 몰비가 Ba : Sr : Ti ＝ 1－x : x : y 가 되도록 유기 용매 중에 용해하여 이루어지는 Ba1 - xSrxTiyO3 박막 형성용 조성물을 지지체 상에 도포하고 건조시켜, 도막을 형성한 후, 상기 도막이 형성된 지지체를 소성함으로써, 조성이 Ba1 - xSrxTiyO3 의 유전체 박막을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 도포에서 소성까지의 공정은 2 ? 9 회 실시하고,
    첫 회의 소성 후에 형성되는 박막의 두께는 20 ? 80 ㎚ 로 하고,
    2 번째 이후의 소성 후에 형성되는 각 박막의 두께는 20 ? 200 ㎚ 미만으로 하고,
    상기 첫 회부터 2 ? 9 회까지의 각각의 소성은 대기압 분위기하, 승온 속도 1 ? 50 ℃／분으로 500 ? 800 ℃ 의 범위 내의 소정 온도까지 승온시킴으로써 실시하고,
    상기 유전체 박막의 총 두께는 100 ? 600 ㎚ 로 하고,
    상기 유전체 박막의 조성을 나타내는 상기 x 및 y 의 값은 0.2 ＜ x ＜ 0.6, 또한 0.9 ＜ y ＜ 1.1 로 하는 것을 특징으로 하는 유전체 박막의 형성 방법.
  2. 기판과, 상기 기판 상에 형성된 절연체막과, 상기 절연체막 상에 형성된 밀착층과, 상기 밀착층 상에 형성된 하부 전극과, 상기 하부 전극 상에 제 1 항에 기재된 형성 방법에 의해 형성된 유전체 박막과, 상기 유전체 박막 상에 형성된 상부 전극을 갖고,
    다음 식 (1) 로 나타내는 인가 전압에 의한 정전 용량의 변화율 (T) 이 60 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 박막 커패시터.
    T ＝ (C0V－C5V)/C0V × 100 (1)
    단, 식 (1) 중, C0V 는, 인가 전압이 없을 때의 정전 용량이고, C5V 는, 인가 전압이 5 V 일 때의 정전 용량을 나타낸다.
  3. 제 1 항에 기재된 형성 방법에 의해 형성되고, 종단면에 있어서 주상정 (柱狀晶) 이 두께 방향을 세로로 하여 복수 나열된 미세 조직을 갖는, 유전체 박막.
  4. 제 2 항에 기재된 박막 커패시터를 구비한, 튜너블 디바이스.
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