JP3471655B2 - 高誘電体薄膜コンデンサの製造方法 - Google Patents
高誘電体薄膜コンデンサの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高誘電体薄膜コン
デンサの製造方法に関し、特にチップコンデンサと称す
る小型かつ軽量なコンデンサを用いた携帯電話や携帯情
報端末等の電子機器に応用できるものである。
デンサの製造方法に関し、特にチップコンデンサと称す
る小型かつ軽量なコンデンサを用いた携帯電話や携帯情
報端末等の電子機器に応用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話等の電子機器の小型化、
薄型化が要求されている。電子機器はＩＣやコンデンサ
などの電子部品が実装された回路基板等から構成され、
使用される電子部品、回路基板にも薄型化が要求されて
いる。小型かつ薄型なコンデンサを実現するために、ガ
ラスやセラミック、金属箔、あるいは有機高分子フィル
ムなどの小型、軽量、低コストな基体の上に、電極薄膜
と高誘電体薄膜との積層構造からなる小型、軽量コンデ
ンサが提供されている。
薄型化が要求されている。電子機器はＩＣやコンデンサ
などの電子部品が実装された回路基板等から構成され、
使用される電子部品、回路基板にも薄型化が要求されて
いる。小型かつ薄型なコンデンサを実現するために、ガ
ラスやセラミック、金属箔、あるいは有機高分子フィル
ムなどの小型、軽量、低コストな基体の上に、電極薄膜
と高誘電体薄膜との積層構造からなる小型、軽量コンデ
ンサが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記、電極薄膜上に高
誘電体薄膜を形成する際、高誘電体薄膜は成膜条件によ
りランダムな方位に配向し、基体の影響を受けない場
合、主に（１１０）面、（１１１）面、（２００）面に
優先的に配向する。しかし、（１１１）面以外に配向し
た高誘電体薄膜は（１１１）面に配向した高誘電体薄膜
よりも誘電分極が小さくなる結果、誘電率が低くなって
しまう。さらに、（１１１）面以外に配向すると表面の
凹凸が大きくなると共に、結晶粒界も粗な膜が形成され
てしまう。このような表面の凹凸や粗な結晶粒界は電極
薄膜との接触状態を劣悪なものとし、結晶粒界や電極と
の界面でのキャリアの再結合が支配的となる結果、リー
ク電流が増大してしまい、絶縁耐圧の低いコンデンサと
なってしまう。本発明は、ペロブスカイト構造を有する
高誘電体薄膜が（１１１）面に優先配向することにより
大きな誘電率を有し、しかもフラットな表面形態とな
り、結晶粒界が緻密な高誘電体薄膜を提供することによ
り、誘電率が大きく、しかも絶縁耐圧に優れた高品質か
つ高信頼性を有する高誘電体薄膜コンデンサを提供する
ことを目的とする。
誘電体薄膜を形成する際、高誘電体薄膜は成膜条件によ
りランダムな方位に配向し、基体の影響を受けない場
合、主に（１１０）面、（１１１）面、（２００）面に
優先的に配向する。しかし、（１１１）面以外に配向し
た高誘電体薄膜は（１１１）面に配向した高誘電体薄膜
よりも誘電分極が小さくなる結果、誘電率が低くなって
しまう。さらに、（１１１）面以外に配向すると表面の
凹凸が大きくなると共に、結晶粒界も粗な膜が形成され
てしまう。このような表面の凹凸や粗な結晶粒界は電極
薄膜との接触状態を劣悪なものとし、結晶粒界や電極と
の界面でのキャリアの再結合が支配的となる結果、リー
ク電流が増大してしまい、絶縁耐圧の低いコンデンサと
なってしまう。本発明は、ペロブスカイト構造を有する
高誘電体薄膜が（１１１）面に優先配向することにより
大きな誘電率を有し、しかもフラットな表面形態とな
り、結晶粒界が緻密な高誘電体薄膜を提供することによ
り、誘電率が大きく、しかも絶縁耐圧に優れた高品質か
つ高信頼性を有する高誘電体薄膜コンデンサを提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、配向性が（１１１）面に優先配向するペ
ロブスカイト構造を有する高誘電体薄膜の上下面に、配
向性が（１１１）面に優先配向する面心立方晶構造を有
するＰｔ電極薄膜からなる上部電極及び下部電極を形成
し、かつ前記下部電極は無定形構造あるいは結晶構造を
もつ基体上に形成されている高誘電体薄膜コンデンサの
製造方法であって、基体上にＤＣマグネトロンスパッタ
法、またはＥＢ蒸着法を用いてＰｔ電極薄膜を形成する
工程と、前記Ｐｔ電極薄膜上にＲＦマグネトロンスパッ
タ法、またはＥＣＲマグネトロンスパッタ法を用いて高
誘電体薄膜を形成する工程と、前記高誘電体薄膜上にＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法、またはＥＢ蒸着法を用いて
Ｐｔ電極薄膜を形成する工程とを有する高誘電体薄膜コ
ンデンサの製造方法である。これにより高誘電体薄膜の
誘電分極が大きくなる結果、誘電率が大きくなる。さら
に、フラットな表面形態となり、結晶粒界が緻密な高誘
電体薄膜を提供することが可能となり、リーク電流の小
さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能
である。
め、本発明は、配向性が（１１１）面に優先配向するペ
ロブスカイト構造を有する高誘電体薄膜の上下面に、配
向性が（１１１）面に優先配向する面心立方晶構造を有
するＰｔ電極薄膜からなる上部電極及び下部電極を形成
し、かつ前記下部電極は無定形構造あるいは結晶構造を
もつ基体上に形成されている高誘電体薄膜コンデンサの
製造方法であって、基体上にＤＣマグネトロンスパッタ
法、またはＥＢ蒸着法を用いてＰｔ電極薄膜を形成する
工程と、前記Ｐｔ電極薄膜上にＲＦマグネトロンスパッ
タ法、またはＥＣＲマグネトロンスパッタ法を用いて高
誘電体薄膜を形成する工程と、前記高誘電体薄膜上にＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法、またはＥＢ蒸着法を用いて
Ｐｔ電極薄膜を形成する工程とを有する高誘電体薄膜コ
ンデンサの製造方法である。これにより高誘電体薄膜の
誘電分極が大きくなる結果、誘電率が大きくなる。さら
に、フラットな表面形態となり、結晶粒界が緻密な高誘
電体薄膜を提供することが可能となり、リーク電流の小
さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能
である。
【０００５】また、高誘電体薄膜の下部電極が面心立方
晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先
配向しているので、下部電極上に形成した高誘電体薄膜
の格子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。
晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先
配向しているので、下部電極上に形成した高誘電体薄膜
の格子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。
【０００６】その結果、誘電率が大きく、リーク電流の
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
【０００７】また前記コンデンサにおいては、高誘電体
薄膜の上部電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配
向性が（１１１）面に優先配向しているので、上部電極
下に形成した高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接
合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極
薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電率が大き
く、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを
提供することが可能である。またコンデンサにおいて
は、基体が無定形構造あるいは結晶構造をもち、高誘電
体薄膜及び電極薄膜の配向性に影響を及ぼさないことを
特徴とする。これにより、基体上に形成した電極薄膜が
面心立方晶の細密充填面である（１１１）面が基体と平
行に配向することになり、上下電極と高誘電体薄膜の格
子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密度の
低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能となる。そ
の結果、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧
に優れたコンデンサを提供することが可能である。
薄膜の上部電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配
向性が（１１１）面に優先配向しているので、上部電極
下に形成した高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接
合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極
薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電率が大き
く、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを
提供することが可能である。またコンデンサにおいて
は、基体が無定形構造あるいは結晶構造をもち、高誘電
体薄膜及び電極薄膜の配向性に影響を及ぼさないことを
特徴とする。これにより、基体上に形成した電極薄膜が
面心立方晶の細密充填面である（１１１）面が基体と平
行に配向することになり、上下電極と高誘電体薄膜の格
子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密度の
低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能となる。そ
の結果、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧
に優れたコンデンサを提供することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態では、配向性が
（１１１）面に優先配向するペロブスカイト構造を有す
る高誘電体薄膜の上下面に、配向性が（１１１）面に優
先配向する面心立方晶構造を有するＰｔ電極薄膜からな
る上部電極及び下部電極を形成し、かつ前記下部電極は
無定形構造あるいは結晶構造をもつ基体上に形成されて
いる高誘電体薄膜コンデンサの製造方法であって、基体
上にＤＣマグネトロンスパッタ法、またはＥＢ蒸着法を
用いてＰｔ電極薄膜を形成する工程と、前記Ｐｔ電極薄
膜上にＲＦマグネトロンスパッタ法、またはＥＣＲマグ
ネトロンスパッタ法を用いて高誘電体薄膜を形成する工
程と、前記高誘電体薄膜上にＤＣマグネトロンスパッタ
法、またはＥＢ蒸着法を用いてＰｔ電極薄膜を形成する
工程とを有する高誘電体薄膜コンデンサの製造方法であ
り、これにより高誘電体薄膜の誘電分極が大きくなる結
果、誘電率が大きくなる。さらに、フラットな表面形態
となり、結晶粒界が緻密な高誘電体薄膜を提供すること
が可能となり、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコ
ンデンサを提供することが可能である。
（１１１）面に優先配向するペロブスカイト構造を有す
る高誘電体薄膜の上下面に、配向性が（１１１）面に優
先配向する面心立方晶構造を有するＰｔ電極薄膜からな
る上部電極及び下部電極を形成し、かつ前記下部電極は
無定形構造あるいは結晶構造をもつ基体上に形成されて
いる高誘電体薄膜コンデンサの製造方法であって、基体
上にＤＣマグネトロンスパッタ法、またはＥＢ蒸着法を
用いてＰｔ電極薄膜を形成する工程と、前記Ｐｔ電極薄
膜上にＲＦマグネトロンスパッタ法、またはＥＣＲマグ
ネトロンスパッタ法を用いて高誘電体薄膜を形成する工
程と、前記高誘電体薄膜上にＤＣマグネトロンスパッタ
法、またはＥＢ蒸着法を用いてＰｔ電極薄膜を形成する
工程とを有する高誘電体薄膜コンデンサの製造方法であ
り、これにより高誘電体薄膜の誘電分極が大きくなる結
果、誘電率が大きくなる。さらに、フラットな表面形態
となり、結晶粒界が緻密な高誘電体薄膜を提供すること
が可能となり、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコ
ンデンサを提供することが可能である。
【０００９】また、高誘電体薄膜の下部電極が面心立方
晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先
配向しているので、下部電極上に形成した高誘電体薄膜
の格子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。
晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先
配向しているので、下部電極上に形成した高誘電体薄膜
の格子整合が可能となり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。
【００１０】その結果、誘電率が大きく、リーク電流の
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
【００１１】また前記コンデンサにおいては、高誘電体
薄膜の上部電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配
向性が（１１１）面に優先配向しているので、上部電極
下に形成した高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接
合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極
薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電率が大き
く、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを
提供することが可能である。
薄膜の上部電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配
向性が（１１１）面に優先配向しているので、上部電極
下に形成した高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接
合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極
薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電率が大き
く、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを
提供することが可能である。
【００１２】また前記コンデンサにおいては、高誘電体
薄膜と電極薄膜の格子の不整合が５％を上限とすること
を特徴とする。これにより、上下電極と高誘電体薄膜の
格子不整合が小さくなり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。その結果、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶
縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能であ
る。
薄膜と電極薄膜の格子の不整合が５％を上限とすること
を特徴とする。これにより、上下電極と高誘電体薄膜の
格子不整合が小さくなり、接合界面における欠陥準位密
度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可能とな
る。その結果、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶
縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能であ
る。
【００１３】また前記コンデンサにおいては、高誘電体
薄膜の格子定数が電極薄膜の格子定数よりも大きいこと
を特徴とする。これにより高誘電体薄膜には圧縮の面内
応力が加わることになり、さらに大きな誘電分極を生じ
ることにより誘電率が大きく 、しかもリーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
薄膜の格子定数が電極薄膜の格子定数よりも大きいこと
を特徴とする。これにより高誘電体薄膜には圧縮の面内
応力が加わることになり、さらに大きな誘電分極を生じ
ることにより誘電率が大きく 、しかもリーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
【００１４】また前記コンデンサにおいては、基体が無
定形構造あるいは結晶構造をもち、高誘電体薄膜及び電
極薄膜の配向性に影響を及ぼさないことを特徴とする。
これにより、基体上に形成した電極薄膜が面心立方晶の
細密充填面である（１１１）面が基体と平行に配向する
ことになり、上下電極と高誘電体薄膜の格子整合が可能
となり、接合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体
薄膜と電極薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電
率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコン
デンサを提供することが可能である。
定形構造あるいは結晶構造をもち、高誘電体薄膜及び電
極薄膜の配向性に影響を及ぼさないことを特徴とする。
これにより、基体上に形成した電極薄膜が面心立方晶の
細密充填面である（１１１）面が基体と平行に配向する
ことになり、上下電極と高誘電体薄膜の格子整合が可能
となり、接合界面における欠陥準位密度の低い高誘電体
薄膜と電極薄膜との接合が可能となる。その結果、誘電
率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコン
デンサを提供することが可能である。
【００１５】また前記コンデンサにおいては、基体がガ
ラス、セラミック、金属箔、有機高分子体、半導体基体
からなる群より選択される少なくとも１つの物質である
ことが好ましい。これにより基体上に形成する電極薄膜
は（１１１）面に優先配向することになり、誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
ラス、セラミック、金属箔、有機高分子体、半導体基体
からなる群より選択される少なくとも１つの物質である
ことが好ましい。これにより基体上に形成する電極薄膜
は（１１１）面に優先配向することになり、誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
【００１６】また前記コンデンサにおいては、高誘電体
薄膜がＳｒＴｉＯ 3 、ＢａＴｉＯ 3 及びＰｂＴｉＯ 3 から
なる群より選択される少なくとも１つの物質であること
が好ましい。これにより誘電率が大きく、しかもリーク
電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供するこ
とが可能である。
薄膜がＳｒＴｉＯ 3 、ＢａＴｉＯ 3 及びＰｂＴｉＯ 3 から
なる群より選択される少なくとも１つの物質であること
が好ましい。これにより誘電率が大きく、しかもリーク
電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供するこ
とが可能である。
【００１７】また前記コンデンサにおいては、電極薄膜
がＰｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及
びＩｒからなる群より選択される少なくとも１つの物質
であることが好ましい。これにより高誘電体薄膜との格
子不整合が小さくなる結果、誘電率が大きく、リーク電
流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供すること
が可能である。
がＰｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及
びＩｒからなる群より選択される少なくとも１つの物質
であることが好ましい。これにより高誘電体薄膜との格
子不整合が小さくなる結果、誘電率が大きく、リーク電
流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供すること
が可能である。
【００１８】次に、本発明の実施形態である高誘電体薄
膜コンデンサの製造方法は、ペロブ スカイト構造を有す
る高誘電体薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向した
高誘電体薄膜を形成するための高誘電体薄膜コンデンサ
の製造方法である。前記方法においては、高誘電体薄膜
の形成法としてＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマ
グネトロンスパッタ法からなる群より選択される手段を
用いることが好ましい。これにより高い比誘電率を示す
高誘電体薄膜の形成が可能となり誘電率が大きく、しか
もリーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提
供することが可能である。
膜コンデンサの製造方法は、ペロブ スカイト構造を有す
る高誘電体薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向した
高誘電体薄膜を形成するための高誘電体薄膜コンデンサ
の製造方法である。前記方法においては、高誘電体薄膜
の形成法としてＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマ
グネトロンスパッタ法からなる群より選択される手段を
用いることが好ましい。これにより高い比誘電率を示す
高誘電体薄膜の形成が可能となり誘電率が大きく、しか
もリーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提
供することが可能である。
【００１９】また前記方法においては、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法での成膜
圧力が３×１０ -3 Ｔｏｒｒを上限とすることが好まし
い。これにより、（１１１）面に優先配向した高誘電体
薄膜を形成することが可能となり、誘電率が大きく、リ
ーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供す
ることが可能である。
ンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法での成膜
圧力が３×１０ -3 Ｔｏｒｒを上限とすることが好まし
い。これにより、（１１１）面に優先配向した高誘電体
薄膜を形成することが可能となり、誘電率が大きく、リ
ーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供す
ることが可能である。
【００２０】また前記方法においては、高誘電体薄膜の
形成温度が３００℃を上限とすることが好ましい。これ
により酸化が起こりやすいＡｌやＣｕ、Ｎｉを電極材料
として適用するが可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
形成温度が３００℃を上限とすることが好ましい。これ
により酸化が起こりやすいＡｌやＣｕ、Ｎｉを電極材料
として適用するが可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
【００２１】また前記方法においては、高誘電体薄膜の
堆積速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。
これにより高誘電体薄膜形成の時間が短縮される結果、
製造のスループット向上が可能となり、低コストかつ誘
電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコ
ンデンサを提供することが可能である。
堆積速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。
これにより高誘電体薄膜形成の時間が短縮される結果、
製造のスループット向上が可能となり、低コストかつ誘
電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコ
ンデンサを提供することが可能である。
【００２２】また前記方法においては、電極薄膜の堆積
速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。これ
により電極薄膜形成の時間が短縮される結果、製造のス
ループット向上が可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。これ
により電極薄膜形成の時間が短縮される結果、製造のス
ループット向上が可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
【００２３】次に、本発明の実施形態の高誘電体薄膜コ
ンデンサの製造方法は、高誘電体薄膜の下部および上部
電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１
１１）面に優先配向した電極薄膜を形成するための高誘
電体薄膜コンデンサの製造方法である。
ンデンサの製造方法は、高誘電体薄膜の下部および上部
電極が面心立方晶構造をもち、電極薄膜の配向性が（１
１１）面に優先配向した電極薄膜を形成するための高誘
電体薄膜コンデンサの製造方法である。
【００２４】前記方法においては、電極薄膜の形成法と
してＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンス
パッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸着法
及びＣＶＤ法からなる群より選択される手段を用いるこ
とが好ましい。これにより、容易に電極薄膜の配向性が
（１１１）面に優先配向した電極薄膜を形成することが
可能となり、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁
耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能である。
してＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンス
パッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸着法
及びＣＶＤ法からなる群より選択される手段を用いるこ
とが好ましい。これにより、容易に電極薄膜の配向性が
（１１１）面に優先配向した電極薄膜を形成することが
可能となり、誘電率が大きく、リーク電流の小さな絶縁
耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能である。
【００２５】また前記方法においては、電極薄膜の堆積
速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。これ
により電極薄膜形成の時間が短縮される結果、製造のス
ループット向上が可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
速度が毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。これ
により電極薄膜形成の時間が短縮される結果、製造のス
ループット向上が可能となり、低コストかつ誘電率が大
きく、リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサ
を提供することが可能である。
【００２６】本発明により製造される高誘電体薄膜コン
デンサとは、ペロブスカイト構造を有する高誘電体薄膜
が（１１１）面に優先配向することにより誘電分極が大
きく、さらにフラットな表面形態となり、結晶粒界が緻
密な高誘電体薄膜となり、誘電率が大きく、絶縁耐圧に
優れた高品質かつ高信頼性を有する高誘電体薄膜コンデ
ンサである。すなわち、本高誘電体薄膜コンデンサを用
いることによりチップコンデンサとして小型かつ軽量な
電子機器に搭載することが可能となり、平滑用、同調用
やデカップリング用などのフレキシブルな低容量から高
容量までのチップコンデンサとして使用することができ
る。
デンサとは、ペロブスカイト構造を有する高誘電体薄膜
が（１１１）面に優先配向することにより誘電分極が大
きく、さらにフラットな表面形態となり、結晶粒界が緻
密な高誘電体薄膜となり、誘電率が大きく、絶縁耐圧に
優れた高品質かつ高信頼性を有する高誘電体薄膜コンデ
ンサである。すなわち、本高誘電体薄膜コンデンサを用
いることによりチップコンデンサとして小型かつ軽量な
電子機器に搭載することが可能となり、平滑用、同調用
やデカップリング用などのフレキシブルな低容量から高
容量までのチップコンデンサとして使用することができ
る。
【００２７】以下、本発明を実施例を用いて図面を参照
してさらに詳しく説明する。
してさらに詳しく説明する。
【００２８】（実施の形態１）
第１の実施の形態における高誘電体薄膜コンデンサの構
成を図１に示す。図１において、１は基体、２は電極薄
膜、３は高誘電体薄膜である。基体として硼珪酸ガラス
を用い、電極薄膜にはＰｔ、高誘電体薄膜にＳｒＴｉＯ
3を用いた。
成を図１に示す。図１において、１は基体、２は電極薄
膜、３は高誘電体薄膜である。基体として硼珪酸ガラス
を用い、電極薄膜にはＰｔ、高誘電体薄膜にＳｒＴｉＯ
3を用いた。
【００２９】ガラス基体上にＤＣマグネトロンスパッタ
法を用いて電極のＰｔ薄膜を形成後、ＲＦマグネトロン
スパッタ法によりＳｒＴｉＯ3薄膜を形成した。引き続
き電極のＰｔ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法により
形成し、高誘電体薄膜コンデンサとした。上記試料にお
いてコンデンサ特性を確認することができた。
法を用いて電極のＰｔ薄膜を形成後、ＲＦマグネトロン
スパッタ法によりＳｒＴｉＯ3薄膜を形成した。引き続
き電極のＰｔ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法により
形成し、高誘電体薄膜コンデンサとした。上記試料にお
いてコンデンサ特性を確認することができた。
【００３０】高誘電体薄膜としては、高い比誘電率が得
られるようなＳｒＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、およびそれらの固溶体からなる群より選択される
少なくとも１つの物質であることが好ましい。
られるようなＳｒＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、およびそれらの固溶体からなる群より選択される
少なくとも１つの物質であることが好ましい。
【００３１】高誘電体薄膜の形成法としては、ＲＦマグ
ネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法を
用いることが好ましい。
ネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法を
用いることが好ましい。
【００３２】高誘電体薄膜の堆積速度としては、毎分１
０ｎｍを下限とすることが好ましい。
０ｎｍを下限とすることが好ましい。
【００３３】電極薄膜としては、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＩｒからなる群より選
択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。
ｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＩｒからなる群より選
択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。
【００３４】また、高誘電体薄膜の形成温度が３００℃
以下であることが好ましい。
以下であることが好ましい。
【００３５】電極薄膜の形成法としては、ＤＣマグネト
ロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲ
マグネトロンスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法を用い
ることが好ましい。
ロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲ
マグネトロンスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法を用い
ることが好ましい。
【００３６】電極薄膜の堆積速度としては、毎分１０ｎ
ｍを下限とすることが好ましい。
ｍを下限とすることが好ましい。
【００３７】
【実施例】以下本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【００３８】（実施例１）
第１の実施例として、図１の高誘電体薄膜コンデンサに
おいて、厚さ０．５ｍｍのガラス基体上に、ＤＣマグネ
トロンスパッタ法を用いてＰｔ下部電極を形成した。電
極薄膜のスパッタ条件は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャ
ンバー内においてＡｒ雰囲気中、ＤＣ電力２００Ｗ、成
膜圧力８×１０-3Ｔｏｒｒ、基体温度２５℃の条件で行
った。膜厚は約１０００Å、蒸着レートは約１００Å／
ｍｉｎであった。なお、電極形状はメタルマスクを用い
て５ｍｍ角の大きさに形成されている。下部電極形成
後、ＳｒＴｉＯ3の高誘電体薄膜の形成を行った。Ｓｒ
ＴｉＯ3薄膜のスパッタ条件は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真
空チャンバー内においてＡｒ／Ｏ2＝２／１の混合雰囲
気中において、ＲＦ電力８００Ｗ、基体温度３００℃の
条件で行った。成膜圧力は２×１０-3Ｔｏｒｒと８×１
０-3Ｔｏｒｒの２条件で形成した。ＳｒＴｉＯ3薄膜の
膜厚は約３０００Å、膜堆積速度はともに約３００Å／
ｍｉｎあった。Ｐｔ下部電極上のＳｒＴｉＯ3薄膜の表
面積は４×４ｍｍであった。ＳｒＴｉＯ3薄膜形成後、
上部電極として再びＰｔ電極の形成を行った。上部電極
の形成条件は、下部電極と同一条件である。電極間に挟
まれたＳｒＴｉＯ3薄膜の表面積は３×３ｍｍであっ
た。
おいて、厚さ０．５ｍｍのガラス基体上に、ＤＣマグネ
トロンスパッタ法を用いてＰｔ下部電極を形成した。電
極薄膜のスパッタ条件は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャ
ンバー内においてＡｒ雰囲気中、ＤＣ電力２００Ｗ、成
膜圧力８×１０-3Ｔｏｒｒ、基体温度２５℃の条件で行
った。膜厚は約１０００Å、蒸着レートは約１００Å／
ｍｉｎであった。なお、電極形状はメタルマスクを用い
て５ｍｍ角の大きさに形成されている。下部電極形成
後、ＳｒＴｉＯ3の高誘電体薄膜の形成を行った。Ｓｒ
ＴｉＯ3薄膜のスパッタ条件は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真
空チャンバー内においてＡｒ／Ｏ2＝２／１の混合雰囲
気中において、ＲＦ電力８００Ｗ、基体温度３００℃の
条件で行った。成膜圧力は２×１０-3Ｔｏｒｒと８×１
０-3Ｔｏｒｒの２条件で形成した。ＳｒＴｉＯ3薄膜の
膜厚は約３０００Å、膜堆積速度はともに約３００Å／
ｍｉｎあった。Ｐｔ下部電極上のＳｒＴｉＯ3薄膜の表
面積は４×４ｍｍであった。ＳｒＴｉＯ3薄膜形成後、
上部電極として再びＰｔ電極の形成を行った。上部電極
の形成条件は、下部電極と同一条件である。電極間に挟
まれたＳｒＴｉＯ3薄膜の表面積は３×３ｍｍであっ
た。
【００３９】上記、２種類のＰｔ／ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ
構造積層膜のＸ線回折（ＸＲＤ）を用いて分析した結晶
の配向性を図２に示す。Ｘ線回折パターンから、成膜圧
力を２×１０-3Ｔｏｒｒとして形成したＳｒＴｉＯ3薄
膜は（１１１）面に優先配向し、８×１０-3Ｔｏｒｒで
形成したピークがＳｒＴｉＯ3薄膜は（１１０）面に優
先配向していることがわかる。
構造積層膜のＸ線回折（ＸＲＤ）を用いて分析した結晶
の配向性を図２に示す。Ｘ線回折パターンから、成膜圧
力を２×１０-3Ｔｏｒｒとして形成したＳｒＴｉＯ3薄
膜は（１１１）面に優先配向し、８×１０-3Ｔｏｒｒで
形成したピークがＳｒＴｉＯ3薄膜は（１１０）面に優
先配向していることがわかる。
【００４０】上記、２種類のＰｔ／ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ
構造積層膜のＳｒＴｉＯ3薄膜表面の走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を用いて分析した表面形態を図３に示す。Ｘ
ＲＤの結果と合わせると、（１１１）面に優先配向した
ＳｒＴｉＯ3薄膜は表面の凹凸が小さく、結晶粒界も緻
密であることが分かる。これに対し（１１０）面に優先
配向したＳｒＴｉＯ3薄膜は表面の凹凸が大きく、結晶
粒界も粗であることがわかる。
構造積層膜のＳｒＴｉＯ3薄膜表面の走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を用いて分析した表面形態を図３に示す。Ｘ
ＲＤの結果と合わせると、（１１１）面に優先配向した
ＳｒＴｉＯ3薄膜は表面の凹凸が小さく、結晶粒界も緻
密であることが分かる。これに対し（１１０）面に優先
配向したＳｒＴｉＯ3薄膜は表面の凹凸が大きく、結晶
粒界も粗であることがわかる。
【００４１】上記、２種類の高誘電体薄膜コンデンサを
用いてコンデンサ特性を評価した結果を表１に示す。な
お、測定周波数は１ｋＨｚである。またリーク電流測定
時の電圧は下部電極に＋５Ｖを印加している。
用いてコンデンサ特性を評価した結果を表１に示す。な
お、測定周波数は１ｋＨｚである。またリーク電流測定
時の電圧は下部電極に＋５Ｖを印加している。
【表１】
（表１）からわかるように、２×１０-3Ｔｏｒｒで成膜
したＳｒＴｉＯ3薄膜は誘電率が８０で、２．６×１０
-7ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であったのに対し、８×１０
-3Ｔｏｒｒで成膜したＳｒＴｉＯ3薄膜は誘電率が６０
で、５．３×１０-5ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であった。
したＳｒＴｉＯ3薄膜は誘電率が８０で、２．６×１０
-7ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であったのに対し、８×１０
-3Ｔｏｒｒで成膜したＳｒＴｉＯ3薄膜は誘電率が６０
で、５．３×１０-5ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であった。
【００４２】これらの誘電率の違いは、ＳｒＴｉＯ3が
（１１１）面に優先配向したことにより誘電分極が大き
くなったことを反映して誘電率が大きくなったものであ
る。また、電流密度の違いは、ＳｒＴｉＯ3薄膜の配向
性の違いを反映した結果であり、（１１０）面に配向し
たＳｒＴｉＯ3薄膜はＳＥＭで観察された表面の凹凸お
よび粗な結晶粒界によりＰｔとの接合状態が悪くなり、
ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ接合界面での欠陥準位が増大したこ
とによりリーク電流が大きくなったものである。ｔａｎ
δについても同様の現象が確認されている。また、誘電
率に関しては、成膜圧力が高真空になるほど高くなる結
果を示した。これは高真空成膜により高誘電体薄膜が
（１１１）面により優先的に配向して誘電分極が大きく
なり、それに伴い誘電率が向上した結果である。なお、
成膜圧力としては（１１１）面への優先配向性を示す６
×１０-3Ｔｏｒｒよりも低い圧力で成膜することが好ま
しい。
（１１１）面に優先配向したことにより誘電分極が大き
くなったことを反映して誘電率が大きくなったものであ
る。また、電流密度の違いは、ＳｒＴｉＯ3薄膜の配向
性の違いを反映した結果であり、（１１０）面に配向し
たＳｒＴｉＯ3薄膜はＳＥＭで観察された表面の凹凸お
よび粗な結晶粒界によりＰｔとの接合状態が悪くなり、
ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ接合界面での欠陥準位が増大したこ
とによりリーク電流が大きくなったものである。ｔａｎ
δについても同様の現象が確認されている。また、誘電
率に関しては、成膜圧力が高真空になるほど高くなる結
果を示した。これは高真空成膜により高誘電体薄膜が
（１１１）面により優先的に配向して誘電分極が大きく
なり、それに伴い誘電率が向上した結果である。なお、
成膜圧力としては（１１１）面への優先配向性を示す６
×１０-3Ｔｏｒｒよりも低い圧力で成膜することが好ま
しい。
【００４３】従って、ペロブスカイト構造高誘電体薄膜
が（１１１）に優先配向することにより誘電率が大き
く、しかも表面の凹凸が小さく結晶粒界も緻密となり、
電極薄膜との接合も良好となる結果、リーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
が（１１１）に優先配向することにより誘電率が大き
く、しかも表面の凹凸が小さく結晶粒界も緻密となり、
電極薄膜との接合も良好となる結果、リーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
【００４４】（実施例２）
第２の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、電極材料に
体心立方晶の結晶構造を有するＣｒを用いて同様の実験
を行った。それ以外は実施例１とすべて同一条件であ
る。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、電極材料に
体心立方晶の結晶構造を有するＣｒを用いて同様の実験
を行った。それ以外は実施例１とすべて同一条件であ
る。
【００４５】上記、２種類のＰｔ／ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ
構造積層膜およびＣｒ／ＳｒＴｉＯ3／Ｃｒ構造積層膜
のＸ線回折（ＸＲＤ）を用いて分析した結晶の配向性を
図４に示す。Ｘ線回折パターンから、Ｐｔは面心立方晶
構造を有することから、細密充填面である（１１１）面
に優先配向している。一方、Ｃｒは体心立方晶構造を有
することから、細密充填面である（１１０）面に優先配
向していることがわかる。
構造積層膜およびＣｒ／ＳｒＴｉＯ3／Ｃｒ構造積層膜
のＸ線回折（ＸＲＤ）を用いて分析した結晶の配向性を
図４に示す。Ｘ線回折パターンから、Ｐｔは面心立方晶
構造を有することから、細密充填面である（１１１）面
に優先配向している。一方、Ｃｒは体心立方晶構造を有
することから、細密充填面である（１１０）面に優先配
向していることがわかる。
【００４６】表２にそれぞれの高誘電体薄膜コンデンサ
の特性を示す。
の特性を示す。
【表２】
実験の結果、ＳｒＴｉＯ3薄膜は共に（１１１）面に優
先配向していたため、誘電率に大きな違いはなかった。
しかし、面心立方晶の結晶構造を有するＰｔ電極では
２．６×１０-7ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であったのに対
し、体心立方晶の結晶構造を有するＣｒ電極では８．２
×１０-5ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であった。ＳｒＴｉＯ3
薄膜は（１１１）面に優先配向しているため凹凸が小さ
く、結晶粒界も密であるのに、これらの電流密度に違い
が生じたのは、電極材料の結晶構造および配向性の違い
を反映した結果である。図５にＳｒＴｉＯ3およびＰ
ｔ、Ｃｒの結晶構造を示す。ＳｒＴｉＯ3はＳｒの立方
晶結晶格子中の面心位置にＯ、体心位置にＴｉが占有し
ている。ＳｒＴｉＯ3薄膜が（１１１）面に配向する
と、Ｓｒで囲まれた（１１１）面が基体に平行になるよ
うに配向する。これに対して電極材料においては、Ｐｔ
は面心立方晶の結晶構造をもち、細密充填面である（１
１１）面が基体と平行になるように配向する。一方、Ｃ
ｒは体心立方晶の結晶構造をもち、細密充填面である
（１１０）面が基体と平行になるように配向する。
先配向していたため、誘電率に大きな違いはなかった。
しかし、面心立方晶の結晶構造を有するＰｔ電極では
２．６×１０-7ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であったのに対
し、体心立方晶の結晶構造を有するＣｒ電極では８．２
×１０-5ｍＡ／ｃｍ2の電流密度であった。ＳｒＴｉＯ3
薄膜は（１１１）面に優先配向しているため凹凸が小さ
く、結晶粒界も密であるのに、これらの電流密度に違い
が生じたのは、電極材料の結晶構造および配向性の違い
を反映した結果である。図５にＳｒＴｉＯ3およびＰ
ｔ、Ｃｒの結晶構造を示す。ＳｒＴｉＯ3はＳｒの立方
晶結晶格子中の面心位置にＯ、体心位置にＴｉが占有し
ている。ＳｒＴｉＯ3薄膜が（１１１）面に配向する
と、Ｓｒで囲まれた（１１１）面が基体に平行になるよ
うに配向する。これに対して電極材料においては、Ｐｔ
は面心立方晶の結晶構造をもち、細密充填面である（１
１１）面が基体と平行になるように配向する。一方、Ｃ
ｒは体心立方晶の結晶構造をもち、細密充填面である
（１１０）面が基体と平行になるように配向する。
【００４７】さらに、それぞれの格子定数はＳｒＴｉＯ
3はａ＝３．９１Å、Ｐｔは３．９２４Å、Ｃｒは２．
８８５Åである。従って、Ｐｔ（１１１）面上にＳｒＴ
ｉＯ3（１１１）面が成長すると格子不整合は０．４％
となり、小さな格子不整合で成長する。一方、Ｃｒ（１
１０）面上にＳｒＴｉＯ3（１１１）面が成長すると格
子不整合は９．６となり、大きな格子不整合で成長する
ことになる。その結果、格子不整合の小さなＰｔ／Ｓｒ
ＴｉＯ3接合では界面状態が良好となり、欠陥準位が低
減する結果、リーク電流が小さくなる。一方、格子不整
合の大きなＣｒ／ＳｒＴｉＯ3接合では界面状態が劣悪
となり、欠陥準位が増大する結果、リーク電流が大きく
なる。
3はａ＝３．９１Å、Ｐｔは３．９２４Å、Ｃｒは２．
８８５Åである。従って、Ｐｔ（１１１）面上にＳｒＴ
ｉＯ3（１１１）面が成長すると格子不整合は０．４％
となり、小さな格子不整合で成長する。一方、Ｃｒ（１
１０）面上にＳｒＴｉＯ3（１１１）面が成長すると格
子不整合は９．６となり、大きな格子不整合で成長する
ことになる。その結果、格子不整合の小さなＰｔ／Ｓｒ
ＴｉＯ3接合では界面状態が良好となり、欠陥準位が低
減する結果、リーク電流が小さくなる。一方、格子不整
合の大きなＣｒ／ＳｒＴｉＯ3接合では界面状態が劣悪
となり、欠陥準位が増大する結果、リーク電流が大きく
なる。
【００４８】なお、Ｃｒ電極上にＳｒＴｉＯ3薄膜を８
×１０-3Ｔｏｒｒの成膜圧力で形成することによりＳｒ
ＴｉＯ3（１１０）面優先配向／Ｃｒ（１１０）面配向
の積層膜を形成したが、この場合は格子不整合は２６．
２％となり、さらに界面状態が劣悪になり欠陥準位が増
大する結果、電流密度は５．４×１０-3ｍＡ／ｃｍ2と
大きなリーク電流となった。さらに、実施例１で確認さ
れた（１１０）面に配向したＳｒＴｉＯ3薄膜の大きな
凹凸と粗な結晶粒界も大きなリーク電流に影響してい
る。
×１０-3Ｔｏｒｒの成膜圧力で形成することによりＳｒ
ＴｉＯ3（１１０）面優先配向／Ｃｒ（１１０）面配向
の積層膜を形成したが、この場合は格子不整合は２６．
２％となり、さらに界面状態が劣悪になり欠陥準位が増
大する結果、電流密度は５．４×１０-3ｍＡ／ｃｍ2と
大きなリーク電流となった。さらに、実施例１で確認さ
れた（１１０）面に配向したＳｒＴｉＯ3薄膜の大きな
凹凸と粗な結晶粒界も大きなリーク電流に影響してい
る。
【００４９】さらに、ｔａｎδについても電流密度同様
の傾向が確認されている。
の傾向が確認されている。
【００５０】従って、（１１１）面に優先配向した高誘
電体薄膜の下部及び上部の電極薄膜が面心立方晶構造を
もち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向して
いることにより、下部電極と上部電極間に形成した高誘
電体薄膜の格子整合が可能となり、接合界面における欠
陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可
能となる。その結果、誘電率が大きく、しかもリーク電
流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供すること
が可能である。
電体薄膜の下部及び上部の電極薄膜が面心立方晶構造を
もち、電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向して
いることにより、下部電極と上部電極間に形成した高誘
電体薄膜の格子整合が可能となり、接合界面における欠
陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合が可
能となる。その結果、誘電率が大きく、しかもリーク電
流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供すること
が可能である。
【００５１】なお、高誘電体薄膜と電極薄膜の格子の不
整合は５％を上限とすることが望ましい。格子不整合が
５％を越えるとリーク電流が大きくなり、絶縁耐圧特性
が劣化する。
整合は５％を上限とすることが望ましい。格子不整合が
５％を越えるとリーク電流が大きくなり、絶縁耐圧特性
が劣化する。
【００５２】（実施例３）
第３の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、電極材料に
格子不整合の小さなＰｔとそれよりもやや格子不整合の
大きいＡｌＮｉ合金電極を用いて同様の実験を行った。
それ以外は実施例１とすべて同一条件である。なお、Ａ
ｌＮｉ合金はＡｌ：Ｎｉ＝５５：４５で、ＸＲＤによる
精密格子定数測定の結果、格子定数はａ＝３．８５Åで
あった。なお、ＸＲＤ分析によりＳｒＴｉＯ3薄膜は
（１１１）面に配向していることを確認している。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、電極材料に
格子不整合の小さなＰｔとそれよりもやや格子不整合の
大きいＡｌＮｉ合金電極を用いて同様の実験を行った。
それ以外は実施例１とすべて同一条件である。なお、Ａ
ｌＮｉ合金はＡｌ：Ｎｉ＝５５：４５で、ＸＲＤによる
精密格子定数測定の結果、格子定数はａ＝３．８５Åで
あった。なお、ＸＲＤ分析によりＳｒＴｉＯ3薄膜は
（１１１）面に配向していることを確認している。
【００５３】表３にそれぞれの高誘電体薄膜コンデンサ
の特性を示す。
の特性を示す。
【表３】
実験の結果、Ｐｔ、ＡｌＮｉの両電極においてｔａｎ
δ、電流密度共に大きな変化はなく、誘電率は向上する
結果が得られた。これはＳｒＴｉＯ3薄膜よりも電極材
料のＡｌＮｉの格子定数が小さくなったことによりＳｒ
ＴｉＯ3薄膜に面内圧縮応力が掛かったことにより誘電
分極が大きくなった結果を反映している。実験結果は、
（１１１）面に配向したＳｒＴｉＯ3薄膜においても面
内圧縮応力が加わると誘電率が向上することを示してい
る。
δ、電流密度共に大きな変化はなく、誘電率は向上する
結果が得られた。これはＳｒＴｉＯ3薄膜よりも電極材
料のＡｌＮｉの格子定数が小さくなったことによりＳｒ
ＴｉＯ3薄膜に面内圧縮応力が掛かったことにより誘電
分極が大きくなった結果を反映している。実験結果は、
（１１１）面に配向したＳｒＴｉＯ3薄膜においても面
内圧縮応力が加わると誘電率が向上することを示してい
る。
【００５４】従って、高誘電体薄膜の格子定数が電極薄
膜の格子定数よりも大きいことにより高誘電体薄膜には
圧縮の面内応力が加わることになり、大きな誘電分極を
生じることにより誘電率が大きく、しかもリーク電流の
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
膜の格子定数よりも大きいことにより高誘電体薄膜には
圧縮の面内応力が加わることになり、大きな誘電分極を
生じることにより誘電率が大きく、しかもリーク電流の
小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可
能である。
【００５５】なお、高誘電体薄膜と電極薄膜の格子の不
整合は５％を上限とすることが望ましい。格子不整合が
５％を越えるとリーク電流が大きくなり、絶縁耐圧特性
が劣化する。
整合は５％を上限とすることが望ましい。格子不整合が
５％を越えるとリーク電流が大きくなり、絶縁耐圧特性
が劣化する。
【００５６】（実施例４）
第４の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、実施例１で
使用したガラス基体の代わりに厚さ１００μｍのステン
レス箔を用いて用いて同様の実験を行った。それ以外は
実施例１とすべて同一条件である。なお、ステンレス箔
は導電性があることから上下電極間でショートするた
め、ＳＵＳ表面にＴｉ（ＯＣ2Ｈ5）4の加水分解反応に
よるゾル-ゲル法を用いてＴｉＯ2を形成した。ＴｉＯ2
の厚みは約５００Åである。なお、ＸＲＤを用いて分析
した結果、両積層膜ともに同様の回折パターンを示し
た。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、実施例１で
使用したガラス基体の代わりに厚さ１００μｍのステン
レス箔を用いて用いて同様の実験を行った。それ以外は
実施例１とすべて同一条件である。なお、ステンレス箔
は導電性があることから上下電極間でショートするた
め、ＳＵＳ表面にＴｉ（ＯＣ2Ｈ5）4の加水分解反応に
よるゾル-ゲル法を用いてＴｉＯ2を形成した。ＴｉＯ2
の厚みは約５００Åである。なお、ＸＲＤを用いて分析
した結果、両積層膜ともに同様の回折パターンを示し
た。
【００５７】表４にそれぞれの高誘電体薄膜コンデンサ
の特性を示す。
の特性を示す。
【表４】
実験の結果、ガラス、ステンレス箔の両基体において誘
電率、ｔａｎδ、電流密度共に大きな変化はなく、同等
の特性が得られた。なお、基体材料としてガラス以外に
セラミック、金属箔、有機高分子体、シリコン（１０
０）基体、ＧａＡｓ（１００）基体を用いても同様の傾
向を得ることができた。
電率、ｔａｎδ、電流密度共に大きな変化はなく、同等
の特性が得られた。なお、基体材料としてガラス以外に
セラミック、金属箔、有機高分子体、シリコン（１０
０）基体、ＧａＡｓ（１００）基体を用いても同様の傾
向を得ることができた。
【００５８】従って、基体が無定形構造あるいは結晶構
造をもち、高誘電体薄膜及び電極薄膜の配向性に影響を
及ぼさないことにより、基体上に形成した電極薄膜が面
心立方晶の細密充填面である（１１１）面が基体と平行
に配向することになり、さらにその上に形成した高誘電
体薄膜が（１１１）面に配向することにより上下電極と
高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接合界面におけ
る欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合
が可能となる。その結果、誘電率が大きく、しかもリー
ク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供する
ことが可能である。
造をもち、高誘電体薄膜及び電極薄膜の配向性に影響を
及ぼさないことにより、基体上に形成した電極薄膜が面
心立方晶の細密充填面である（１１１）面が基体と平行
に配向することになり、さらにその上に形成した高誘電
体薄膜が（１１１）面に配向することにより上下電極と
高誘電体薄膜の格子整合が可能となり、接合界面におけ
る欠陥準位密度の低い高誘電体薄膜と電極薄膜との接合
が可能となる。その結果、誘電率が大きく、しかもリー
ク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供する
ことが可能である。
【００５９】（実施例５）
第５の実施例として、実施例１で使用したＳｒＴｉＯ3
の高誘電体薄膜の代わりにＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、
および固溶体の（Ｂａ0.2Ｓｒ0.8）ＴｉＯ3と（Ｐｂ0.1
Ｓｒ0.9）ＴｉＯ3、比較例としてＢｉＴｉＯ3を用いて
実施例１同様の実験を行った。ＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、（Ｂａ0.2Ｓｒ0.8）ＴｉＯ3、（Ｐｂ0.1Ｓｒ0.9）
ＴｉＯ3、ＢｉＴｉＯ3の形成条件は実施例１と同様であ
る。
の高誘電体薄膜の代わりにＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、
および固溶体の（Ｂａ0.2Ｓｒ0.8）ＴｉＯ3と（Ｐｂ0.1
Ｓｒ0.9）ＴｉＯ3、比較例としてＢｉＴｉＯ3を用いて
実施例１同様の実験を行った。ＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、（Ｂａ0.2Ｓｒ0.8）ＴｉＯ3、（Ｐｂ0.1Ｓｒ0.9）
ＴｉＯ3、ＢｉＴｉＯ3の形成条件は実施例１と同様であ
る。
【００６０】ＸＲＤを用いて分析した結果、それぞれの
高誘電体薄膜は２×１０-3Ｔｏｒｒの成膜圧力で形成し
たところ、すべて（１１１）面に優先配向していた。
高誘電体薄膜は２×１０-3Ｔｏｒｒの成膜圧力で形成し
たところ、すべて（１１１）面に優先配向していた。
【００６１】表５にそれぞれの誘電体薄膜を用いて作製
したフレキシブル薄膜コンデンサの誘電率を示す。
したフレキシブル薄膜コンデンサの誘電率を示す。
【表５】
実験の結果、ＢｉＴｉＯ3を除いたすべての誘電体薄膜
において高い誘電率と低いｔａｎδ、電流密度を得るこ
とができた。また、それぞれの高誘電体材料において成
膜圧力を８×１０-3Ｔｏｒｒとして（１１０）面に優先
配向した高誘電体薄膜を形成してＰｔ電極のコンデンサ
を作製したが、すべてのコンデンサは高誘電体薄膜が
（１１１）面に配向した方が大きな誘電率を示した。
において高い誘電率と低いｔａｎδ、電流密度を得るこ
とができた。また、それぞれの高誘電体材料において成
膜圧力を８×１０-3Ｔｏｒｒとして（１１０）面に優先
配向した高誘電体薄膜を形成してＰｔ電極のコンデンサ
を作製したが、すべてのコンデンサは高誘電体薄膜が
（１１１）面に配向した方が大きな誘電率を示した。
【００６２】従って、高誘電体薄膜がＳｒＴｉＯ3、Ｂ
ａＴｉＯ3及びＰｂＴｉＯ3からなる群より選択される少
なくとも１つの物質であり、（１１１）面に優先配向す
ることにより誘電率が大きく、しかもリーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
ａＴｉＯ3及びＰｂＴｉＯ3からなる群より選択される少
なくとも１つの物質であり、（１１１）面に優先配向す
ることにより誘電率が大きく、しかもリーク電流の小さ
な絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能で
ある。
【００６３】（実施例６）
第６の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、実施例１で
使用したＰｔの代わりに、Ａｌを用いて同様の実験を行
った。それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、実施例１で
使用したＰｔの代わりに、Ａｌを用いて同様の実験を行
った。それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
【００６４】表６にそれぞれの高誘電体薄膜コンデンサ
の特性を示す。
の特性を示す。
【表６】
実験の結果、Ａｌを用いてもＰｔとほぼ同等の特性を得
ることができた。なお、電極材料としてはＰｔ以外にＡ
ｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＩｒおよ
びこれらの合金を用いても同様の傾向を得ることができ
た。これらの電極材料を使用することにより、高誘電体
薄膜との格子不整合が小さくなる結果、リーク電流の小
さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能
である。
ることができた。なお、電極材料としてはＰｔ以外にＡ
ｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＩｒおよ
びこれらの合金を用いても同様の傾向を得ることができ
た。これらの電極材料を使用することにより、高誘電体
薄膜との格子不整合が小さくなる結果、リーク電流の小
さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能
である。
【００６５】（実施例７）
第７の実施例として、ＳｒＴｉＯ3薄膜の形成方法とし
てＥＣＲマグネトロンスパッタ法を用いた。ＥＣＲスパ
ッタの条件として、１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャンバ
ー内においてＡｒ／Ｏ2＝２／１の混合雰囲気中におい
て、ＲＦ電力６００Ｗ、マイクロ波電力４００Ｗ、基体
温度３００℃の条件で行った。成膜圧力は２×１０-3Ｔ
ｏｒｒで形成した。ＳｒＴｉＯ3薄膜の膜厚は約３００
０Å、膜堆積速度は約３００Å／ｍｉｎあった。それ以
外は実施例１とすべて同一条件である。
てＥＣＲマグネトロンスパッタ法を用いた。ＥＣＲスパ
ッタの条件として、１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャンバ
ー内においてＡｒ／Ｏ2＝２／１の混合雰囲気中におい
て、ＲＦ電力６００Ｗ、マイクロ波電力４００Ｗ、基体
温度３００℃の条件で行った。成膜圧力は２×１０-3Ｔ
ｏｒｒで形成した。ＳｒＴｉＯ3薄膜の膜厚は約３００
０Å、膜堆積速度は約３００Å／ｍｉｎあった。それ以
外は実施例１とすべて同一条件である。
【００６６】実験の結果、コンデンサ特性として実施例
１とほぼ同様の傾向を得ることができた。
１とほぼ同様の傾向を得ることができた。
【００６７】従って、高誘電体薄膜の形成法としてＲＦ
マグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ
法からなる群より選択される手段を用いることにより高
い誘電率を示し、しかもリーク電流の小さな絶縁耐圧に
優れたコンデンサを提供することが可能である。
マグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ
法からなる群より選択される手段を用いることにより高
い誘電率を示し、しかもリーク電流の小さな絶縁耐圧に
優れたコンデンサを提供することが可能である。
【００６８】（実施例８）
第８の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、高誘電体薄
膜の形成温度として３００℃と４００℃の２条件で実験
を行った。なお、電極材料にはＡｌを使用し、それ以外
は実施例１とすべて同一条件である。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、高誘電体薄
膜の形成温度として３００℃と４００℃の２条件で実験
を行った。なお、電極材料にはＡｌを使用し、それ以外
は実施例１とすべて同一条件である。
【００６９】表７にそれぞれの高誘電体薄膜コンデンサ
の特性を示す。
の特性を示す。
【表７】
基体温度が４００℃になるとすべてのコンデンサ特性が
劣化している。基体温度が高くなると電極材料のＡｌの
表面が酸化されることにより低誘電率層のＡｌ酸化膜が
形成され、誘電率が低下し、ｔａｎδも大きくなってい
る。また、Ａｌの酸化膜とＳｒＴｉＯ3薄膜との界面接
合特性が劣悪となることによりリーク電流も増加してい
る。
劣化している。基体温度が高くなると電極材料のＡｌの
表面が酸化されることにより低誘電率層のＡｌ酸化膜が
形成され、誘電率が低下し、ｔａｎδも大きくなってい
る。また、Ａｌの酸化膜とＳｒＴｉＯ3薄膜との界面接
合特性が劣悪となることによりリーク電流も増加してい
る。
【００７０】従って、高誘電体薄膜の形成温度が３００
℃を上限とすることにより酸化が起こりやすいＡｌやＣ
ｕ、Ｎｉを電極材料として適用するが可能となり、低コ
ストかつリーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデン
サを提供することが可能である。
℃を上限とすることにより酸化が起こりやすいＡｌやＣ
ｕ、Ｎｉを電極材料として適用するが可能となり、低コ
ストかつリーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデン
サを提供することが可能である。
【００７１】（実施例９）
第９の実施例として、実施例１で使用した（１１１）面
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、ＲＦ電力を
増加させた時の高誘電体薄膜の堆積速度の検討を行っ
た。それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、ＲＦ電力を
増加させた時の高誘電体薄膜の堆積速度の検討を行っ
た。それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
【００７２】実験の結果、ＲＦ電力の増加に伴い堆積速
度が直線的に増加した。堆積速度の増大に伴うＳｒＴｉ
Ｏ3薄膜の配向性の変化は確認されなかった。また、コ
ンデンサの誘電率は、ＲＦ電力を増加させて堆積速度を
上げても極度に劣化することはなかった。また、リーク
電流も極度に増大することはなかった。蒸着速度の向上
はスループットの向上につながり、高誘電体薄膜コンデ
ンサの低価格化を実現できる。特性が劣化しなければよ
り速い堆積速度が好ましく、本実施例では誘電率の極度
の低下やリーク電流の増大は見られなかった。
度が直線的に増加した。堆積速度の増大に伴うＳｒＴｉ
Ｏ3薄膜の配向性の変化は確認されなかった。また、コ
ンデンサの誘電率は、ＲＦ電力を増加させて堆積速度を
上げても極度に劣化することはなかった。また、リーク
電流も極度に増大することはなかった。蒸着速度の向上
はスループットの向上につながり、高誘電体薄膜コンデ
ンサの低価格化を実現できる。特性が劣化しなければよ
り速い堆積速度が好ましく、本実施例では誘電率の極度
の低下やリーク電流の増大は見られなかった。
【００７３】従って、実質的な高誘電体薄膜の形成速度
として１０ｎｍを下限とすることにより高誘電体薄膜形
成の時間が短縮される結果、製造のスループット向上が
可能となり、低コストかつ誘電率が大きく、リーク電流
の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが
可能である。
として１０ｎｍを下限とすることにより高誘電体薄膜形
成の時間が短縮される結果、製造のスループット向上が
可能となり、低コストかつ誘電率が大きく、リーク電流
の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが
可能である。
【００７４】（実施例１０）
第１０の実施例として、実施例２で使用したＰｔ電極の
形成方法としてＥＢ蒸着を用いて同様の実験を行った。
ＥＢ蒸着は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャンバー内にお
いて基体温度２５℃の条件で行った。金属電極の形成以
外は実施例２とすべて同一条件である。
形成方法としてＥＢ蒸着を用いて同様の実験を行った。
ＥＢ蒸着は１０-6Ｔｏｒｒ台の高真空チャンバー内にお
いて基体温度２５℃の条件で行った。金属電極の形成以
外は実施例２とすべて同一条件である。
【００７５】ＸＲＤによる分析結果、Ｐｔは（１１１）
面に優先配向していることが確認された。また、コンデ
ンサ特性も実施例２のＰｔ電極を用いたコンデンサと同
等の特性が得られた。なお、金属電極の形成法としてＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッ
タ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法を用いてもほぼ同様の効果
を得ることができるが、真空装置の自動化、連続化の観
点からＤＣマグネトロンスパッタ法、あるいはＲＦマグ
ネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。
面に優先配向していることが確認された。また、コンデ
ンサ特性も実施例２のＰｔ電極を用いたコンデンサと同
等の特性が得られた。なお、金属電極の形成法としてＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッ
タ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法を用いてもほぼ同様の効果
を得ることができるが、真空装置の自動化、連続化の観
点からＤＣマグネトロンスパッタ法、あるいはＲＦマグ
ネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。
【００７６】従って、電極薄膜の形成法としてＤＣマグ
ネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、Ｅ
ＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸着法及びＣＶＤ法
からなる群より選択される手段を用いることにより、容
易に電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向した電
極薄膜を形成することが可能となり、誘電率が大きく、
リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供
することが可能である。
ネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、Ｅ
ＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸着法及びＣＶＤ法
からなる群より選択される手段を用いることにより、容
易に電極薄膜の配向性が（１１１）面に優先配向した電
極薄膜を形成することが可能となり、誘電率が大きく、
リーク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供
することが可能である。
【００７７】（実施例１１）
第１１の実施例として、実施例１で使用した（１１１）
面に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、ＤＣ電力
を増加させた時の電極薄膜の堆積速度の検討を行った。
それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
面に優先配向したＳｒＴｉＯ3薄膜を用いて、ＤＣ電力
を増加させた時の電極薄膜の堆積速度の検討を行った。
それ以外は実施例１とすべて同一条件である。
【００７８】実験の結果、ＤＣ電力の増加に伴い堆積速
度が直線的に増加した。堆積速度の増大に伴うＰｔ薄膜
の配向性の変化は確認されなかった。また、コンデンサ
の誘電率は、ＤＣ電力を増加させて堆積速度を上げても
極度に劣化することはなかった。リーク電流も極度に増
大することはなかった。堆積速度の向上はスループット
の向上につながり、高誘電体薄膜コンデンサの低価格化
を実現できる。特性が劣化しなければより速い堆積速度
が好ましく、本実施例では誘電率の極度の低下やリーク
電流の増大は見られなかった。
度が直線的に増加した。堆積速度の増大に伴うＰｔ薄膜
の配向性の変化は確認されなかった。また、コンデンサ
の誘電率は、ＤＣ電力を増加させて堆積速度を上げても
極度に劣化することはなかった。リーク電流も極度に増
大することはなかった。堆積速度の向上はスループット
の向上につながり、高誘電体薄膜コンデンサの低価格化
を実現できる。特性が劣化しなければより速い堆積速度
が好ましく、本実施例では誘電率の極度の低下やリーク
電流の増大は見られなかった。
【００７９】従って、実質的な電極薄膜の形成速度とし
て１０ｎｍを下限とすることにより電極薄膜形成の時間
が短縮される結果、製造のスループット向上が可能とな
り、低コストかつ誘電率が大きく、リーク電流の小さな
絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能であ
る。
て１０ｎｍを下限とすることにより電極薄膜形成の時間
が短縮される結果、製造のスループット向上が可能とな
り、低コストかつ誘電率が大きく、リーク電流の小さな
絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供することが可能であ
る。
【００８０】
【発明の効果】前記した本発明方法によれば、ペロブス
カイト構造を有する高誘電体薄膜の配向性が（１１１）
面に優先配向していることにより誘電率が大きく、リー
ク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供する
ことができる。
カイト構造を有する高誘電体薄膜の配向性が（１１１）
面に優先配向していることにより誘電率が大きく、リー
ク電流の小さな絶縁耐圧に優れたコンデンサを提供する
ことができる。
【００８１】また、本発明の製造方法は、前記高誘電体
薄膜コンデンサを効率よく合理的に製造することができ
る。
薄膜コンデンサを効率よく合理的に製造することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態１及び実施例１〜１１の高
誘電体薄膜コンデンサを示す断面図
誘電体薄膜コンデンサを示す断面図
【図２】本発明の実施例１のＰｔ／ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ
構造積層膜のＸ線回折パターンを示す図
構造積層膜のＸ線回折パターンを示す図
【図３】本発明の実施例１のＳｒＴｉＯ3薄膜の表面形
態を示す図
態を示す図
【図４】本発明の実施例２のＰｔ／ＳｒＴｉＯ3／Ｐｔ
構造積層膜およびＣｒ／ＳｒＴｉＯ3／Ｃｒ構造積層膜
のＸ線回折パターンを示す図
構造積層膜およびＣｒ／ＳｒＴｉＯ3／Ｃｒ構造積層膜
のＸ線回折パターンを示す図
【図５】本発明の実施例２のＳｒＴｉＯ3およびＰｔ、
Ｃｒの結晶構造を示す図
Ｃｒの結晶構造を示す図
１ 基体
２ 電極薄膜
３ 高誘電体薄膜
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 27/04
(72)発明者 北川 雅俊
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 上野山 雄
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−283369（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−183165（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−316098（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−172996（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 配向性が（１１１）面に優先配向するペ
ロブスカイト構造を有する高誘電体薄膜の上下面に、配
向性が（１１１）面に優先配向する面心立方晶構造を有
するＰｔ電極薄膜からなる上部電極及び下部電極を形成
し、かつ前記下部電極は無定形構造あるいは結晶構造を
もつ基体上に形成されている高誘電体薄膜コンデンサの
製造方法であって、 基体上にＤＣマグネトロンスパッタ法、またはＥＢ蒸着
法を用いてＰｔ電極薄膜を形成する工程と、前記Ｐｔ電
極薄膜上にＲＦマグネトロンスパッタ法、またはＥＣＲ
マグネトロンスパッタ法を用いて高誘電体薄膜を形成す
る工程と、前記高誘電体薄膜上にＤＣマグネトロンスパ
ッタ法、またはＥＢ蒸着法を用いてＰｔ電極薄膜を形成
する工程とを有する高誘電体薄膜コンデンサの製造方
法。 - 【請求項２】 高誘電体薄膜がＳｒＴｉＯ 3 、ＢａＴｉ
Ｏ 3 及びＰｂＴｉＯ 3 からなる群より選択される少なくと
も１つの物質である請求項１に記載の高誘電体薄膜コン
デンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10933299A JP3471655B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 高誘電体薄膜コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10933299A JP3471655B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 高誘電体薄膜コンデンサの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002328060A Division JP2003218227A (ja) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | 高誘電体薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299248A JP2000299248A (ja) | 2000-10-24 |
| JP3471655B2 true JP3471655B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=14507551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10933299A Expired - Fee Related JP3471655B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 高誘電体薄膜コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471655B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010157748A (ja) * | 2004-04-15 | 2010-07-15 | Seiko Epson Corp | 金属膜およびその製造方法、誘電体キャパシタおよびその製造方法ならびに半導体装置 |
| JP5573261B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2014-08-20 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ、その製造方法及び内部応力評価方法 |
| JP7147219B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2022-10-05 | Tdk株式会社 | 誘電体膜および誘電体素子 |
| US11462339B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-10-04 | Tdk Corporation | Dielectric film, dielectric element, and electronic circuit board |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP10933299A patent/JP3471655B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000299248A (ja) | 2000-10-24 |
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