JPH08290903A - 薄膜状誘電体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】一般式（１）で示される組成を有し、膜厚０．
０２〜５μｍである薄膜状誘電体。 （Ａx Ｒ1-x ）u Ｃv Ｂw Ｏz （１） （式中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｃｄより選ばれ
た１または２以上の元素、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｙ等より選
ばれた１または２以上の元素、ＣはＢｉ、Ｓｃ、Ｓｂ、
Ｃｒ、Ｔｌより選ばれた１または２以上の元素、Ｔｉ、
Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｒより選ばれた１または２以
上の元素。ｘは０≦ｘ＜０．９９の範囲で、ｕ、ｖ、ｗ
及びｚは全体の電荷が０になるように決める。）有機溶
媒に可溶な、元素Ａの化合物、元素Ｒの化合物、元素Ｃ
の化合物及び元素Ｂの化合物を主成分として含む溶液を
用いて該誘電体を製造する。 【効果】従来に比べ比誘電率、比誘電率の温度係数、メ
モリーの保持性、スイッチング疲労特性、リーク電流特
性等の誘電特性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は比誘電率が大きく、キュ
リー温度が高く、自発分極が大きく、スイッチング疲労
の少ない薄膜状誘電体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より酸化チタン、チタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛、ＰＺＴ等はその誘電特性より磁器キャ
パシターとして利用されている。チタン酸バリウムは室
温で２０００から３０００の高い比誘電率を持つ強誘電
体として知られている。しかし、誘電率の温度係数が大
きいことや直流バイアス電圧印加時の誘電率の低下が著
しい等の欠点があり信号遅延回路等への応用は困難であ
る。一方酸化チタンは誘電率は１００程度と低いもの
の、温度特性が平坦であることや、誘電損失が小さいこ
とから、温度補償用キャパシターとして利用されてい
る。しかし、焼結温度が高い、単独での焼結が難しい、
格子中の酸素が欠損しやすい等の欠点があった。

【０００３】また近年、ＰＺＴ、及びＢｉ₄ Ｔｉ
₃ Ｏ₁₂、ＳｒＢｉ₂ Ｔａ₂ Ｏ₉ 等の強誘電体の分極を集
積回路メモリー材料に応用する研究が行われているが、
スイッチングの繰り返しによる疲労、リーク電流による
短記憶保持時間、絶縁不良による収率の低下等が問題に
なっている。

【０００４】また磁器としてキャパシター等に応用する
場合には、一般に容量を大きくするために積層型にして
用いられている。積層型キャパシターの製造方法におい
ては、固相反応や溶液反応で得られた０．５〜５μｍの
誘電体粉末をバインダー、溶剤と混合してスラリーを製
造し、そのスラリーをドクターブレード法等で薄板状に
成形し、該薄板を１０〜数十層積層し、１２００〜１３
００℃で焼成するという工程を採っている。

【０００５】容量を大きくする他の方法として誘電体層
を薄膜化する方法がある。積層型キャパシターの場合１
層が約２０〜４０μｍであるが、１μｍ程度に薄膜化で
きれば，積層せずに積層型並またはそれ以上の容量が得
られ、しかも小型化出来る。

【０００６】薄膜化の方法としてはスパッタ法、真空蒸
着法、ＣＶＤ法等の気相法や有機金属化合物の塗布、熱
分解により薄膜状誘電体を製造する方法がある。例え
ば、ナフテン酸バリウムとＴｉアルコキシドのブタノー
ル溶液をＢａ：Ｔｉ＝１：１の比に混合してガラス基板
上に塗布後、電気炉で焼成して透明なチタン酸バリウム
を得る方法がセラミック・ブリティン（Ceramic Bullet
in) Vol.55 No.12(1976)p1064-1065 に記載されてい
る。

【０００７】しかしながら、固相法や液相法により得た
誘電体の粉末を用いドクターブレード法で薄膜状誘電体
を形成する場合には，誘電体粉末が大きいために誘電体
の膜厚を２０μｍ以下にすることは困難である。

【０００８】ところでキャパシターの静電容量は周知の
ごとく Ｃ＝（ε0 εr Ｓ／ｄ）×ｎ （式中、Ｃは静電容量、Ｓは面積、ｄは電極間距離、ε
0 は真空誘電率、εr は比誘電率、ｎは積層数を示す）
の関係にあるので、一般に容量を大きくするためには積
層数を増してやればよいわけであるが、膜厚の厚い上記
方法では自ずと高容量化には限界を生ずる。加えて該方
法は粉末を得るための焼成と成形の生シートの焼成を必
要とするため製造コストが高くなるという欠点もある。

【０００９】金属化合物の塗布熱分解により誘電体を形
成する方法ではＢａＴｉＯ3 薄膜については特開昭61-3
9313号公報に誘電特性の記載があり、誘電率が５００程
度の特性が得られているが、分極特性については記述が
ない。

【００１０】また集積回路メモリーの場合、著しい高集
積化によって、現在キャパシター材料として用いられて
いるＳｉＯ₂ （ε＝４）ではもはや蓄積電荷量が充分に
とれず、メモリーの小型化ができないという問題があ
る。これを回避するためにトレンチ型キャパシターのよ
うな構造によって物理的な面積を増大させる方法も採用
されているが、工程が極めて複雑な上、当該方法によっ
ても限界があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比誘
電率が高く、キュリー温度が高く、自発分極が大きく、
スイッチング疲労の少ない薄膜状誘電体及びその製造方
法を提供することにある。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明はつぎに記す発明
からなる。 〔１〕一般式（１）で示される組成を有し、膜厚０．０
２〜５μｍであることを特徴とする薄膜状誘電体。

【化２】（Ａx Ｒ1-x ）u Ｃv Ｂw Ｏz （１） （式中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｃｄより選ばれ
た１または２以上の元素、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙより選ばれた１または２以上
の元素、ＣはＢｉ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｔｌより選ばれ
た１または２以上の元素、ＢはＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、
Ｎｂ、Ｚｒより選ばれた１または２以上の元素である。
ｘは０≦ｘ＜０．９９の範囲にあり、ｕ、ｖ、ｗ及びｚ
は全体の電荷が０になるように決められる。）

【００１３】〔２〕基板上に誘電体形成溶液を塗布して
該溶液の薄膜を形成し、ついで該薄膜を加熱処理するこ
とにより薄膜状誘電体を製造する方法において、誘電体
形成溶液として有機溶媒と該有機溶媒に可溶な、元素Ａ
の化合物、元素Ｒの化合物、元素Ｃの化合物及び元素Ｂ
の化合物を主成分として含む溶液を用いることを特徴と
する前記項〔１〕記載の薄膜状誘電体の製造方法。

【００１４】本発明の薄膜状誘電体の製造方法におい
て、誘電体薄膜を形成する製膜法としては、浸漬法、ス
プレー法、スピンナー法、刷毛塗り法、ＣＶＤ法、スパ
ッタリング法、レーザーアブレージョン法等の公知の塗
布方法を用いることができる。

【００１５】特に、有機溶媒に可溶な化合物を利用した
スプレー法、スピンナー法が、化学組成の制御のし易さ
の点で優れている。

【００１６】本発明において用いられる有機溶媒に可溶
な元素Ａの化合物としては、下記の化合物を例示するこ
とができる。元素ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｃｄよ
り選ばれるものである。

【００１７】カルシウム化合物としては、例えば、ジメ
トキシカルシウム、ジエトキシカルシウム、ジイソプロ
ポキシカルシウム、ジブトキシカルシウム、カルシウム
アセチルアセトナート、酢酸カルシウム、硝酸カルシウ
ム等が挙げられる。

【００１８】ストロンチウム化合物としては、例えば、
ジメトキシストロンチウム、ジエトキシストロンチウ
ム、ジイソプロポキシストロンチウム、ジブトキシスト
ロンチウム、ストロンチウムアセチルアセトナート、酢
酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム等が挙げられ
る。

【００１９】バリウム化合物としては、例えば、ジメト
キシバリウム、ジエトキシバリウム、ジイソプロポキシ
バリウム、ジブトキシバリウム、バリウムアセチルアセ
トナート、酢酸バリウム、硝酸バリウム等が挙げられ
る。

【００２０】鉛化合物としては、例えば、ジメトキシ
鉛、ジエトキシ鉛、ジイソプロポキシ鉛、ジブトキシ
鉛、鉛アセチルアセトナート、酢酸鉛、硝酸鉛等が挙げ
られる。

【００２１】カドミウム化合物としては、例えば、ジメ
トキシカドミウム、ジエトキシカドミウム、ジイソプロ
ポキシカドミウム、ジブトキシカドミウム、カドミウム
アセチルアセトナート、酢酸カドミウム、硝酸カドミウ
ム等が挙げられる。

【００２２】本発明において用いられる有機溶媒に可溶
な元素Ｒの化合物としては、下記の化合物を例示するこ
とができる。元素ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕ、Ｙより選ばれるものである。

【００２３】ランタン化合物としては、例えば、トリエ
トキシランタン、トリイソプロポキシランタン、トリブ
トキシランタン、ランタンアセチルアセトナート、酢酸
ランタン、硝酸ランタン等が挙げられる。

【００２４】セリウム化合物としては、例えば、トリエ
トキシセリウム、トリイソプロポキシセリウム、トリブ
トキシセリウム、セリウムアセチルアセトナート、酢酸
セリウム、硝酸セリウム等が挙げられる。

【００２５】プラセオジム化合物としては、例えば、ト
リエトキシプラセオジム、トリイソプロポキシプラセオ
ジム、トリブトキシプラセオジム、プラセオジムアセチ
ルアセトナート、酢酸プラセオジム、硝酸プラセオジム
等が挙げられる。

【００２６】ネオジム化合物としては、例えば、トリエ
トキシネオジム、トリイソプロポキシネオジム、トリブ
トキシネオジム、ネオジムアセチルアセトナート、酢酸
ネオジム、硝酸ネオジム等が挙げられる。

【００２７】プロメチウム化合物としては、例えば、ト
リエトキシプロメチウム、トリイソプロポキシプロメチ
ウム、トリブトキシプロメチウム、プロメチウムアセチ
ルアセトナート、酢酸プロメチウム、硝酸プロメチウム
等が挙げられる。

【００２８】サマリウム化合物としては、例えば、トリ
エトキシサマリウム、トリイソプロポキシサマリウム、
トリブトキシサマリウム、サマリウムアセチルアセトナ
ート、酢酸サマリウム、硝酸サマリウム等が挙げられ
る。

【００２９】ユーロピウム化合物としては、例えば、ト
リエトキシユーロピウム、トリイソプロポキシユーロピ
ウム、トリブトキシユーロピウム、ユーロピウムアセチ
ルアセトナート、酢酸ユーロピウム、硝酸ユーロピウム
等が挙げられる。

【００３０】ガドリニウム化合物としては、例えば、ト
リエトキシガドリニウム、トリイソプロポキシガドリニ
ウム、トリブトキシガドリニウム、ガドリニウムアセチ
ルアセトナート、酢酸ガドリニウム、硝酸ガドリニウム
等が挙げられる。

【００３１】テルビウム化合物としては、例えば、トリ
エトキシテルビウム、トリイソプロポキシテルビウム、
トリブトキシテルビウム、テルビウムアセチルアセトナ
ート、酢酸テルビウム、硝酸テルビウム等が挙げられ
る。

【００３２】ディスプロシウム化合物としては、例え
ば、トリエトキシディスプロシウム、トリイソプロポキ
シディスプロシウム、トリブトキシディスプロシウム、
ディスプロシウムアセチルアセトナート、酢酸ディスプ
ロシウム、硝酸ディスプロシウム等が挙げられる。

【００３３】ホルミウム化合物としては、例えば、トリ
エトキシホルミウム、トリイソプロポキシホルミウム、
トリブトキシホルミウム、ホルミウムアセチルアセトナ
ート、酢酸ホルミウム、硝酸ホルミウム等が挙げられ
る。

【００３４】ツリウム化合物としては、例えば、トリエ
トキシツリウム、トリイソプロポキシツリウム、トリブ
トキシツリウム、ツリウムアセチルアセトナート、酢酸
ツリウム、硝酸ツリウム等が挙げられる。

【００３５】イッテルビウム化合物としては、例えば、
トリエトキシイッテルビウム、トリイソプロポキシイッ
テルビウム、トリブトキシイッテルビウム、イッテルビ
ウムアセチルアセトナート、酢酸イッテルビウム、硝酸
イッテルビウム等が挙げられる。

【００３６】ルテチウム化合物としては、例えば、トリ
エトキシルテチウム、トリイソプロポキシルテチウム、
トリブトキシルテチウム、ルテチウムアセチルアセトナ
ート、酢酸ルテチウム、硝酸ルテチウム等が挙げられ
る。

【００３７】イットリウム化合物としては、例えば、ト
リエトキシイットリウム、トリイソプロポキイットリウ
ム、トリブトキシイットリウム、イットリウムアセチル
アセトナート、酢酸イットリウム、硝酸イットリウム等
が挙げられる。

【００３８】本発明において用いられる有機溶媒に可溶
な元素Ｃの化合物としては、下記の化合物を例示するこ
とができる。元素ＣはＢｉ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｔｌよ
り選ばれるものである。

【００３９】ビスマス化合物としては、例えば、トリエ
トキシビスマス、トリイソプロポキビスマス、トリブト
キシビスマス、ビスマスアセチルアセトナート、酢酸ビ
スマス、硝酸ビスマス等が挙げられる。

【００４０】スカンジウム化合物としては、例えば、ト
リエトキシスカンジウム、トリイソプロポキスカンジウ
ム、トリブトキシスカンジウム、スカンジウムアセチル
アセトナート、酢酸スカンジウム、硝酸スカンジウム等
が挙げられる。

【００４１】アンチモン化合物としては、例えば、トリ
エトキシアンチモン、トリイソプロポキアンチモン、ト
リブトキシアンチモン、アンチモンアセチルアセトナー
ト、酢酸アンチモン、硝酸アンチモン等が挙げられる。

【００４２】クロム化合物としては、例えば、トリエト
キシクロム、トリイソプロポキクロム、トリブトキシク
ロム、クロムアセチルアセトナート、酢酸クロム、硝酸
クロム等が挙げられる。

【００４３】タリウム化合物としては、例えば、トリエ
トキシタリウム、トリイソプロポキタリウム、トリブト
キシタリウム、タリウムアセチルアセトナート、酢酸タ
リウム、硝酸タリウム等が挙げられる。

【００４４】本発明において用いられる有機溶媒に可溶
な元素Ｂの化合物としては、下記の化合物を例示するこ
とができる。元素ＢはＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚ
ｒより選ばれるものである。

【００４５】チタニウム化合物としては、例えば、テト
ラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウ
ム、テトラブトキシチタニウム、四塩化チタン等が挙げ
られる。

【００４６】ジルコニウム化合物としては、例えば、テ
トラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジル
コニウム、テトラブトキシジルコニウム、四塩化ジルコ
ニウム等が挙げられる。

【００４７】ハフニウム化合物としては、例えば、テト
ラエトキシハフニウム、テトライソプロポキシハフニウ
ム、テトラブトキシハフニウム、四塩化ハフニウム等が
挙げられる。

【００４８】タンタル化合物としては、例えば、ペンタ
エトキシタンタル、ペンタイソプロポキシタンタル、ペ
ンタブトキシタンタル、五塩化タンタル等が挙げられ
る。

【００４９】ニオビウム化合物としては、例えば、ペン
タエトキシニオビウム、ペンタイソプロポキシニオビウ
ム、ペンタブトキシニオビウム、五塩化ニオビウム等が
挙げられる。

【００５０】タングステン化合物としては、例えば、ペ
ンタエトキシタングステン、五塩化タングステン、六塩
化タングステン等が挙げられる。

【００５１】本発明において用いられる有機溶媒として
は、前記の元素Ａの化合物、元素Ｒの化合物、元素Ｂの
化合物及び元素Ｃの化合物を溶解するものならばどのよ
うな溶媒を用いてもよいが、好ましくはメタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール等
のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素類、

【００５２】ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン
等の脂肪族炭化水素類、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジ
エチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、
蟻酸エチル等のカルボン酸エステル類、アセチルアセト
ン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルアセトン等のβ
ジケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド等のアミド類等が挙げられ、これら溶媒を単独、あ
るいは２種以上を併用することもできる。

【００５３】本発明の製造方法において、まず誘電体形
成溶液（塗布液）が調整される。その調製方法としては
前記の元素Ａの化合物、元素Ｂの化合物、元素Ｃの化合
物及び元素Ｒの化合物を混合、有機溶媒中に室温で混合
するか、あるいは有機溶媒中で加熱下で反応せしめる方
法が挙げられる。さらに塗布膜の膜質の向上させるため
に誘電体形成溶液の重合を行う必要がある場合もある。

【００５４】その際、混合または加熱反応中に適当な量
の水、もしくは水を適当な比率で有機溶媒に希釈した溶
液を添加してもよい。

【００５５】本発明において、一般式（１）中のｘは、
０≦ｘ＜０．９９を満たす実数であリ、好ましくは、０
≦ｘ＜０．９０、さらに好ましくは、０≦ｘ＜０．８０
である。ｘが０．９９以上であると目的の特性が発揮さ
れない。

【００５６】本発明において、一般式（１）中のｕ、
ｖ、ｗ及びｚは整数であり、全体の電荷が０になるよう
に決められる。すなわち、例えば、

【化３】（Ａx Ｒ1-x ）u Ｃv Ｂw Ｏz （１） のＡ、Ｒが２価、Ｃが３価及びＢが４価の元素の場合に
は、２ｚ＝２ｕ＋３ｖ＋４ｗ を満たすように選ばれ
る。また、Ａが２価、Ｒが３価、Ｃが３価及びＢが５価
のときには、２ｚ＝２ｘｕ＋３（１−ｘ）ｕ＋３ｖ＋５
ｗ を満たすように選ばれる。通常、１≦ｕ≦３、２≦
ｖ≦６、１≦ｗ≦８であるが、必ずしもこれには限定さ
れない。

【００５７】本発明で用いられる誘電体形成溶液中の各
種元素の化合物の濃度は該化合物の種類によっても異な
るが、酸化物換算で、好ましくは２〜８０重量％、さら
に好ましくは５〜５０重量％である。２重量％未満のよ
うにあまり希釈し過ぎると、所定の膜厚を得るのに多数
回塗布しなければならないので好ましくなく、８０重量
％を越えると作業性が低下する。通常、目的とする薄膜
状誘電体の膜厚に応じて上記の範囲から選ばれる。

【００５８】本発明で用いられる誘電体形成溶液には、
膜厚を安定化するためのカルボン酸（Ｃ₆ 〜Ｃ₂₀）、グ
リコール、アミン等を添加することができる。具体的に
は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸等
の１価カルボン酸、アジピン酸、ピメリン酸、フタル酸
セバシン酸等の２価カルボン酸、エチレングリコール、
プロピレングリコールジエチレングリコール等のグリコ
ール類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン等のアミン類等が挙げられる。

【００５９】これらの物質は、好ましくは０．１〜３．
０モル、さらに好ましくは０．１〜２．０モルの範囲で
添加することができる。０．１モル以下の添加量では膜
厚を安定化する効果に乏しく、また３．０モル以上の添
加量では焼成後に緻密で平滑な膜が得られにくく、好ま
しくない。また、絶縁抵抗改善のための還元防止剤とし
てのＭｎまたはＡｌ等の元素の化合物を添加することが
できる。

【００６０】また塗膜の厚さを均一にするために、誘電
体形成溶液に、例えば、ポリオールやエチルセルロース
等の高分子物質、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、アセチルアセトン、グリセリンのような高沸点化合
物、ノニオン系またはアニオン系の界面活性剤等を添加
することができる。

【００６１】このようにして合成された誘電体形成溶液
はついで基板上に塗布される。誘電体形成溶液の塗布に
使用する基板は、４００℃以上の温度に耐えるものなら
ば用途に応じてどのようなものでも用いることができ
る。基板としては、例えば、ガラス基板、セラミック基
板、半導体基板、金属薄膜あるいは導電性酸化物で被覆
されたガラスまたはセラミック基板や半導体基板、金属
基板等が挙げられる。

【００６２】具体的には、石英ガラス基板、アルミナ、
ジルコニア、マイカ等の基板、シリコン基板、金、白
金、パラジウム、銀、銅、クロム、チタニウム、アルミ
ニウム、タンタル、金−クロム、パラジウム−銀、白金
−タンタル、白金−チタニウム、スズまたはアンチモン
をドープした酸化インジウム等薄膜で被覆された石英ガ
ラス、アルミナ、ジルコニア、マイカ、シリコン等の基
板等が挙げられる。集積回路のメモリー材料として用い
るときは、Ｓｉ基板上に形成されたトランジスタのゲー
ト部もしくは電極上に形成されるのが好ましい。

【００６３】該誘電体形成溶液を塗布して得た膜の加熱
処理温度は溶液中の化合物の濃度、溶媒の種類、基板の
種類等により異なるが、目的とする誘電体の結晶化温度
以上の温度にする必要があり、好ましくは約４００〜１
２００℃、さらに好ましくは約５００〜１０００℃であ
る。４００℃未満では有機物が分解せず、また１２００
℃を越える場合は著しい粒成長とともに粒界に空孔が生
成し、絶縁性の良い薄膜が得られにくい。加熱処理は空
気中で行うことができるが、誘電体が還元され易い場合
は酸素雰囲気中で焼成することが好ましい。

【００６４】本発明の薄膜状誘電体の厚さは、０．０２
〜５μｍ、好ましくは０．０３〜１μｍである。０．０
２μｍ未満では耐電圧が低く、絶縁破壊が起こり易く、
また５μｍを越える場合には１層当たりの静電容量が小
さくなるため、高容量化しにくくなるので好ましくな
い。

【００６５】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。

【００６６】実施例１ チタニウムイソプロポキシド８５. ２ｇ（０．３モ
ル）、ビスマスエトキシド１０３．２ｇ（０．３モ
ル）、ランタンイソプロポキシド３１．６ｇ（０．１モ
ル）の割合で混合し、イソプロパノールートルエンの
１：１（重量比）混合溶媒中に溶解し、イソステアリン
酸をＴｉに対して０．２５モル添加して酸化物換算で１
０重量％の誘電体形成溶液を調製した。

【００６７】この液をＰｔ／Ｔａ（０．５／０．０５μ
ｍ）膜で被覆されたＳｉ基板上に、２０００回転の条件
でスピンナーにより塗布後５００℃にて３０分間、酸素
中での加熱処理を行った。この塗布及び加熱処理を６回
繰り返し、ついで、空気中で９００℃にて１時間加熱処
理して膜厚が１．０μｍの緻密で透明な薄膜状誘電体を
得た。

【００６８】この誘電体膜にＡｕ電極（２ｍｍ角）をス
パッターにより形成した後、１００ＫＨｚ、２５℃での
比誘電率と誘電損失を、横河ヒューレットパッカード社
製ＬＣＲメーター４２８４Ａにより測定した。また、超
絶縁抵抗計ＹＨＰ４３２９Ａを用いて直流１０Ｖ印加時
の絶縁抵抗を測定した。その結果、比誘電率は１５０、
自発分極が５μＣ／ｃｍ² であった。また絶縁抵抗が大
きく、リーク電流も小さく、良好な絶縁材料であった。

【００６９】実施例２ チタニウムイソプロポキシド８５．２ｇ（０．３モ
ル）、ビスマスエトキシド１７２ｇ（０．５モル）、プ
ラセオジムイソプロポキシド３１．８ｇ（０．１モ
ル）、タンタルエトキシド８１．２ｇ（０．２モル）と
ストロンチウムエトキシド１．７８ｇ（０．１モル）を
ヘキサン−メチルセロソルブ混合溶媒中に溶解して酸化
物基準で１０重量％の誘電体形成溶液を調製した。

【００７０】この誘電体形成溶液をＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ
₂ （０．５／０．０６／０．３μｍ）膜で被覆されたＳ
ｉ基板上に０．１μｍの膜厚になるようにスピンナ−の
回転数や塗布回数を調節して塗布した。ついで空気中で
９５０℃にて３０分間加熱処理して透明な薄膜状誘電体
を得た。

【００７１】この誘電体膜にＡｕ電極（２ｍｍ角）をス
パッターにより形成した後、１００ＫＨｚ、２５℃での
比誘電率と誘電損失を、横河ヒューレットパッカード社
製ＬＣＲメーター４２８４Ａにより測定した。また、超
絶縁抵抗計ＹＨＰ４３２９Ａを用いて直流１０Ｖ印加時
の絶縁抵抗を測定した。その結果、比誘電率は１７０、
自発分極が３μＣ／ｃｍ² であった。また絶縁抵抗が大
きく、リーク電流も小さく、良好な絶縁材料であった。

【００７２】

【発明の効果】本発明の薄膜状誘電体は従来の誘電体に
比べて比誘電率、比誘電率の温度係数、メモリーの保持
性、スイッチング疲労特性、リーク電流特性等の誘電特
性に優れるものでその工業的価値は大なるものがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 4/33 7924−5Ｅ Ｈ０１Ｇ 4/06 １０２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（１）で示される組成を有し、膜厚
   ０．０２〜５μｍであることを特徴とする薄膜状誘電
   体。 【化１】 （Ａx Ｒ1-x ）u Ｃv Ｂw Ｏz （１） （式中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｃｄより選ばれ
   た１または２以上の元素、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
   ｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
   ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙより選ばれた１または２以上
   の元素、ＣはＢｉ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｔｌより選ばれ
   た１または２以上の元素、ＢはＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、
   Ｎｂ、Ｚｒより選ばれた１または２以上の元素である。
   ｘは０≦ｘ＜０．９９の範囲にあり、ｕ、ｖ、ｗ及びｚ
   は全体の電荷が０になるように決められる。）
2. 【請求項２】基板上に誘電体形成溶液を塗布して該溶液
   の薄膜を形成し、ついで該薄膜を加熱処理することによ
   り薄膜状誘電体を製造する方法において、誘電体形成溶
   液として有機溶媒と該有機溶媒に可溶な、元素Ａの化合
   物、元素Ｒの化合物、元素Ｃの化合物及び元素Ｂの化合
   物を主成分として含む溶液を用いることを特徴とする請
   求項１記載の薄膜状誘電体の製造方法。