JPH01186503A - 絶縁超薄膜 - Google Patents
絶縁超薄膜Info
- Publication number
- JPH01186503A JPH01186503A JP557288A JP557288A JPH01186503A JP H01186503 A JPH01186503 A JP H01186503A JP 557288 A JP557288 A JP 557288A JP 557288 A JP557288 A JP 557288A JP H01186503 A JPH01186503 A JP H01186503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating
- conductor
- membrane
- ultra
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
本発明はエレクトロニクス・デバイスなどに用いられる
絶縁超薄膜であって、導電体上に形成された金属酸化物
膜およびラングミュア・プロジェット膜（以下、ＬＢ膜
という）からなる絶縁超薄膜に関する。
絶縁超薄膜であって、導電体上に形成された金属酸化物
膜およびラングミュア・プロジェット膜（以下、ＬＢ膜
という）からなる絶縁超薄膜に関する。
［従来の技術］
１９８０年代、炭素数１６〜２２＜らいの脂肪酸が水面
上に単分子膜をつくり、それを基体上に累積しうろこと
がラングミュアとプロジェットによってすでに見出され
ていたが、応用についての検討が行なわれはじめたのは
最近のことである。
上に単分子膜をつくり、それを基体上に累積しうろこと
がラングミュアとプロジェットによってすでに見出され
ていたが、応用についての検討が行なわれはじめたのは
最近のことである。
これまでの研究の概要については、固体物理、ｕ０２）
、４５（１９８０）、シン豐ソリッド・フィルムズ（Ｔ
ｈｉｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ）、８８ ｋ ｌ
（１９８２）、同Ｕ漱１．２．３ （１９８３）、イン
ソルブル・モルイヤーズ拳アット・リキッド−ガス・イ
ンターフエーシズ（Ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ Ｍｏｎｏｌａ
ｙｅｒｓ ａｔ Ｌｌｑｕｌｄ−Ｇａｓ Ｉｎｔｅｒｆ
ａｃｅｓ） （Ｇ、Ｌ、Ｇａ１ｎｓ著、Ｉｎｔｅｒｓｃ
ｌｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ発行、Ｎｅｗ Ｙ
ｏｒｋ。
、４５（１９８０）、シン豐ソリッド・フィルムズ（Ｔ
ｈｉｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ）、８８ ｋ ｌ
（１９８２）、同Ｕ漱１．２．３ （１９８３）、イン
ソルブル・モルイヤーズ拳アット・リキッド−ガス・イ
ンターフエーシズ（Ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ Ｍｏｎｏｌａ
ｙｅｒｓ ａｔ Ｌｌｑｕｌｄ−Ｇａｓ Ｉｎｔｅｒｆ
ａｃｅｓ） （Ｇ、Ｌ、Ｇａ１ｎｓ著、Ｉｎｔｅｒｓｃ
ｌｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ発行、Ｎｅｗ Ｙ
ｏｒｋ。
１９１ＳＢ）などにまとめられている。
従来、長鎖脂肪酸の金属塩が代表的ＬＢ膜として検討さ
れ、その絶縁性に興味がもたれ、旧Ｓ。
れ、その絶縁性に興味がもたれ、旧Ｓ。
旧Ｘ構造のデバイス中の絶縁膜としての研究開発がおこ
なわれている。
なわれている。
［発明が解決しようとする課題］
従来のＬＢ膜は、金属アルミニウム蒸着面上では良好な
絶縁性のＬＢ膜が形成されているが、表面に実質的に絶
縁性の酸化物が存在しない導電体（たとえばＡｕ製導電
体、Ｃｒ製導電体、透明導電体など）の面上では、良好
な絶縁性のＬＢ膜かえられにくいという問題があり、多
方面への応用が制限されている。
絶縁性のＬＢ膜が形成されているが、表面に実質的に絶
縁性の酸化物が存在しない導電体（たとえばＡｕ製導電
体、Ｃｒ製導電体、透明導電体など）の面上では、良好
な絶縁性のＬＢ膜かえられにくいという問題があり、多
方面への応用が制限されている。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記問題を解決し、表面に実質的に絶縁性の酸
化物が存在しない導電体の面上にも良好な絶縁特性を示
す絶縁超薄膜を形成することを目的としてなされたもの
であり、表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導
電体上に形成された絶縁超薄膜であって、導電体表面の
少なくとも一部を覆うように設けられた厚さ１０〜５０
０人の金属酸化物膜およびラングミュア・プロジェット
膜がこの順序で積層されてなる絶縁超薄膜に関する。
化物が存在しない導電体の面上にも良好な絶縁特性を示
す絶縁超薄膜を形成することを目的としてなされたもの
であり、表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導
電体上に形成された絶縁超薄膜であって、導電体表面の
少なくとも一部を覆うように設けられた厚さ１０〜５０
０人の金属酸化物膜およびラングミュア・プロジェット
膜がこの順序で積層されてなる絶縁超薄膜に関する。
［実施例］
本発明の絶縁超薄膜は、表面に実質的に絶縁性の酸化物
が存在しない導電体（以下、特定の導電体ともいう）上
に形成されている。
が存在しない導電体（以下、特定の導電体ともいう）上
に形成されている。
前記表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しないとは、
表面上に抵抗率１０８Ω・ａｍ以上の絶縁性をもつ酸化
物の膜が存在しないことを意味する概念であり、このよ
うな特徴を有する材料の具体例としては、たとえばＡｕ
ｓ Ａｇｓ Ｃｒなどの金属、５ｎ０２、ＩＴＯなどの
透明導電体として使用されている材料などがあげられる
。
表面上に抵抗率１０８Ω・ａｍ以上の絶縁性をもつ酸化
物の膜が存在しないことを意味する概念であり、このよ
うな特徴を有する材料の具体例としては、たとえばＡｕ
ｓ Ａｇｓ Ｃｒなどの金属、５ｎ０２、ＩＴＯなどの
透明導電体として使用されている材料などがあげられる
。
前記特定の導電体の形状、厚さ、用途などにはとくに限
定はなく、いかなる形状膜厚さ、用途などであってもよ
いが、該導電体を構成する材料は一般に高価であるため
、他の基体上に膜状物、ばあいによってはパターン化し
た膜状物として形成され、電極などとして使用されてい
ることが多い。
定はなく、いかなる形状膜厚さ、用途などであってもよ
いが、該導電体を構成する材料は一般に高価であるため
、他の基体上に膜状物、ばあいによってはパターン化し
た膜状物として形成され、電極などとして使用されてい
ることが多い。
本発明の絶縁超薄膜は、前記特定の導電体上に形成され
た厚さ１０〜５００人の金属酸化物膜およびＬＢ膜から
なり、前記金属酸化物膜およびＬＢ膜がこの順に積層さ
れた膜である。前記金属酸化物膜を設けることにより、
詳細な理由は不明であるが、特定の導電体上に直接ＬＢ
膜を形成したばあいに生ずる良好な絶縁性の膜が形成さ
れにくいという問題が解消される。
た厚さ１０〜５００人の金属酸化物膜およびＬＢ膜から
なり、前記金属酸化物膜およびＬＢ膜がこの順に積層さ
れた膜である。前記金属酸化物膜を設けることにより、
詳細な理由は不明であるが、特定の導電体上に直接ＬＢ
膜を形成したばあいに生ずる良好な絶縁性の膜が形成さ
れにくいという問題が解消される。
該金属酸化物膜は、抵抗率が１０１ＯΩ・ｃｕｔ以上、
好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上であり膜厚が前述のご
と＜１０〜５００人、好ましくは２０〜２００人の絶縁
性の金属酸化物膜であるかぎり膜を構成する酸化物の種
類、構造、金属原子と酸素原子の比率などにはとくに限
定はなく、非晶質のものでも、結晶質のものでも、結晶
質のものを含む非晶質のものでもよく、また水和した状
態になっているものでもよい。
好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上であり膜厚が前述のご
と＜１０〜５００人、好ましくは２０〜２００人の絶縁
性の金属酸化物膜であるかぎり膜を構成する酸化物の種
類、構造、金属原子と酸素原子の比率などにはとくに限
定はなく、非晶質のものでも、結晶質のものでも、結晶
質のものを含む非晶質のものでもよく、また水和した状
態になっているものでもよい。
前記膜厚が１０人未満になると、そのうえに形成される
ＬＢ膜の絶縁性が充分改善されず好ましくない。またＬ
Ｂ膜の絶縁性を改善するためには５００Å以下で充分で
あり、５００Ａをこえるばあいには、１０００Å以下、
好ましくは数十〜数百人で使用しうるというＬＢ膜の特
徴が失われてしまうので望ましくない。
ＬＢ膜の絶縁性が充分改善されず好ましくない。またＬ
Ｂ膜の絶縁性を改善するためには５００Å以下で充分で
あり、５００Ａをこえるばあいには、１０００Å以下、
好ましくは数十〜数百人で使用しうるというＬＢ膜の特
徴が失われてしまうので望ましくない。
さらに、該金属酸化物膜は特定の導電体の面全体に形成
されていてもよいが、必ずしも面全体に形成されている
必要はなく、特定の導電体上に形成されたＬＢ膜の絶縁
性が所望の値になるかぎり特定の導電体の面の少なくと
も一部、たとえば島状に点在するように特定の導電体の
面の５０％以上、好ましくは７０％以上を覆うように形
成されていればよい。
されていてもよいが、必ずしも面全体に形成されている
必要はなく、特定の導電体上に形成されたＬＢ膜の絶縁
性が所望の値になるかぎり特定の導電体の面の少なくと
も一部、たとえば島状に点在するように特定の導電体の
面の５０％以上、好ましくは７０％以上を覆うように形
成されていればよい。
前記金属酸化物の具体例としては、たとえば酸化ケイ素
、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどがあげられるが
、これらに限定されるものではない。これらのうちでは
ＬＢ膜の製膜性、ＬＢ膜との接着性および絶縁性などの
点から酸化ケイ素、酸化アルミニウムが好ましい。
、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどがあげられるが
、これらに限定されるものではない。これらのうちでは
ＬＢ膜の製膜性、ＬＢ膜との接着性および絶縁性などの
点から酸化ケイ素、酸化アルミニウムが好ましい。
前記金属酸化物の製造方法としては、たとえば、蒸着法
、スパッター法、分子線エピタキシ法、有機金属気相成
長法、原子層エピタキシ法、塗布法などが採用されうる
。酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の絶縁性の良い薄膜
が容易にえられるという点でスパッタ法が好ましいが、
安価に厚さ１０〜５００Ａの金属酸化物膜を形成しうる
という点では塗布法が好ましい。
、スパッター法、分子線エピタキシ法、有機金属気相成
長法、原子層エピタキシ法、塗布法などが採用されうる
。酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の絶縁性の良い薄膜
が容易にえられるという点でスパッタ法が好ましいが、
安価に厚さ１０〜５００Ａの金属酸化物膜を形成しうる
という点では塗布法が好ましい。
たとえば塗布法により前記金属酸化物膜として酸化アル
ミニウム膜を形成するばあい、米国特許節４．０４０，
０８３号明細書に開示されているようなアルミニウム金
属錯体を用いる方法も採用できる。このばあい、用いる
アルミニウム金属錯体の種類、塗布時の回転のスピード
、アルミニウム金属錯体溶液の濃度などをかえることに
よって、厚さをコントロールすることができる。
ミニウム膜を形成するばあい、米国特許節４．０４０，
０８３号明細書に開示されているようなアルミニウム金
属錯体を用いる方法も採用できる。このばあい、用いる
アルミニウム金属錯体の種類、塗布時の回転のスピード
、アルミニウム金属錯体溶液の濃度などをかえることに
よって、厚さをコントロールすることができる。
前記アルミニウム金属錯体の具体例としては、たとえば
アルミニウム モノエチルアセトアセテート ジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテ
ート）、アルミニウム トリス（アセチルアセトネート
）、アルミニウム トリス（マロン酸エチレート）アル
ミニウム ジエチルアセトアセテート モノイソプロピ
レートなどがあげられる。
アルミニウム モノエチルアセトアセテート ジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテ
ート）、アルミニウム トリス（アセチルアセトネート
）、アルミニウム トリス（マロン酸エチレート）アル
ミニウム ジエチルアセトアセテート モノイソプロピ
レートなどがあげられる。
金属酸化物膜の形成に先立って前記導電体表面に当分野
で通常行なわれている長鎖脂肪酸あるいはその金属塩を
ラングミュア・プロジェット法（以下、ＬＢ法という）
で表面処理するなどの表面処理や、シランカップリング
剤（たとえばＡ−１１００、Ａ−１８７（いずれもユニ
オン会カーバイド社製））などによる処理などを行なっ
てもよい。これらの処理を行なうことにより、ＬＢ膜の
累積性が向上し、すぐれた絶縁特性かえられるという効
果かえられる。金属酸化物が水酸基をもつ酸化ケイ素や
酸化アルミニウムのばあいには、シランカップリング剤
による処理がＬＢ膜の累積性の向上の点からとくに有効
である。
で通常行なわれている長鎖脂肪酸あるいはその金属塩を
ラングミュア・プロジェット法（以下、ＬＢ法という）
で表面処理するなどの表面処理や、シランカップリング
剤（たとえばＡ−１１００、Ａ−１８７（いずれもユニ
オン会カーバイド社製））などによる処理などを行なっ
てもよい。これらの処理を行なうことにより、ＬＢ膜の
累積性が向上し、すぐれた絶縁特性かえられるという効
果かえられる。金属酸化物が水酸基をもつ酸化ケイ素や
酸化アルミニウムのばあいには、シランカップリング剤
による処理がＬＢ膜の累積性の向上の点からとくに有効
である。
つぎに、本発明におけるＬＢ膜について説明する。
垂直浸漬法、水平付着法、回転円筒法などのＬＢ法によ
って基板上に形成された膜がＬＢ膜と呼ばれている。
って基板上に形成された膜がＬＢ膜と呼ばれている。
本発明の絶縁超薄膜に用いるＬＢ膜は、絶縁性たとえば
１０１２Ω・ｃｍ程度以上、好ましくは１０′４Ω−ｃ
ｆｌｌ程度以上の絶縁性ををする膜であるかぎりとくに
限定はないが、”ＬＢ膜を使用する目的の１つである、
たとえば１０００Å以下、好ましくは数十〜数百式とい
う膜厚で必要性能を出すという観点から、前記厚さの膜
であることが好ましい。また、ＬＢ法で累積可能なよう
に修飾される高分子化合物（以下、高分子化合物（Ａ）
という）をＬＢ法により累積せしめた膜であることが耐
熱性や機械的強度などの点から好ましく、さらに累積せ
しめた高分子化合物が５員環構造や６員環構造となる前
駆体構造を有する高分子化合物（以下、高分子化合物（
Ｂ）という）を用い、ＬＢ膜として累積したのち環構造
を形成させた膜であることが、高い耐熱性、機械的強度
を実現できるなどの点から好ましい。
１０１２Ω・ｃｍ程度以上、好ましくは１０′４Ω−ｃ
ｆｌｌ程度以上の絶縁性ををする膜であるかぎりとくに
限定はないが、”ＬＢ膜を使用する目的の１つである、
たとえば１０００Å以下、好ましくは数十〜数百式とい
う膜厚で必要性能を出すという観点から、前記厚さの膜
であることが好ましい。また、ＬＢ法で累積可能なよう
に修飾される高分子化合物（以下、高分子化合物（Ａ）
という）をＬＢ法により累積せしめた膜であることが耐
熱性や機械的強度などの点から好ましく、さらに累積せ
しめた高分子化合物が５員環構造や６員環構造となる前
駆体構造を有する高分子化合物（以下、高分子化合物（
Ｂ）という）を用い、ＬＢ膜として累積したのち環構造
を形成させた膜であることが、高い耐熱性、機械的強度
を実現できるなどの点から好ましい。
前記高分子化合物（Ａ）の具体例としては、たとえば、
特願昭６１−２７５５３３号明細書および特願昭６１−
１４５７１４号明細書に記載されている両性高分子化合
物などがあげられる。
特願昭６１−２７５５３３号明細書および特願昭６１−
１４５７１４号明細書に記載されている両性高分子化合
物などがあげられる。
該高分子化合物（Ａ）の累積数としては、３〜２００程
度が好ましい。
度が好ましい。
また前記高分子化合物（Ｂ）の具体例としては、たとえ
ば、特願昭６１−２７５５３３号明細書および特願昭６
１−１４５７１４号明細書に記載されている両性高分子
化合物の中から選ばれたベテロ原子を含む５員環または
６員環を生成する前駆体構造を備えている両性高分子化
合物などがあげられる。
ば、特願昭６１−２７５５３３号明細書および特願昭６
１−１４５７１４号明細書に記載されている両性高分子
化合物の中から選ばれたベテロ原子を含む５員環または
６員環を生成する前駆体構造を備えている両性高分子化
合物などがあげられる。
該高分子化合物（Ｂ）の累積数も、前記高分子化合物（
Ａ）のばあいと同様、３〜２００程度が好ましく、累積
後、たとえば加熱キュアや化学キュアにより環化させる
ことによって５員環構造や６員環構造を有するＬＢ膜と
なる。
Ａ）のばあいと同様、３〜２００程度が好ましく、累積
後、たとえば加熱キュアや化学キュアにより環化させる
ことによって５員環構造や６員環構造を有するＬＢ膜と
なる。
前記説明は高分子化合物を用いたＬＢ膜についての説明
であるが、これらに限定されるものではなく、分子が適
当な親水性と疎水性をもったいわゆる両親媒性化合物で
あればＬＢ膜を形成することができ、そのようなＬＢ膜
の具体例としては、長鎖アルキル基、好ましくは炭素数
１６〜２２のアルキル基を有するアルコール、アミン、
アミド、カルボン酸や、その金属塩およびこれらの誘導
体、現在、開発がさかんに行なわれている耐熱性のＬＢ
膜材料、たとえば、ポリシッフ塩基、ポリベンズイミダ
ゾールやポリフマレートなどからのＬＢ膜であってもよ
いことは当然のことである。
であるが、これらに限定されるものではなく、分子が適
当な親水性と疎水性をもったいわゆる両親媒性化合物で
あればＬＢ膜を形成することができ、そのようなＬＢ膜
の具体例としては、長鎖アルキル基、好ましくは炭素数
１６〜２２のアルキル基を有するアルコール、アミン、
アミド、カルボン酸や、その金属塩およびこれらの誘導
体、現在、開発がさかんに行なわれている耐熱性のＬＢ
膜材料、たとえば、ポリシッフ塩基、ポリベンズイミダ
ゾールやポリフマレートなどからのＬＢ膜であってもよ
いことは当然のことである。
本発明の絶縁超薄膜は、表面に実質的に絶縁性の酸化物
が存在しない導電体上に形成され、前記金属酸化物とＬ
Ｂ膜とからなる構造を有し、１０１２Ω・Ｃｌｌ１以上
、好ましくは１０′４Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率、１
ｘ １０’ Ｖ／ｃｍ以上、好ましくは５ｘ １Ｇ’
Ｖ／ｅ１１以上の絶縁破壊強度を有する。
が存在しない導電体上に形成され、前記金属酸化物とＬ
Ｂ膜とからなる構造を有し、１０１２Ω・Ｃｌｌ１以上
、好ましくは１０′４Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率、１
ｘ １０’ Ｖ／ｃｍ以上、好ましくは５ｘ １Ｇ’
Ｖ／ｅ１１以上の絶縁破壊強度を有する。
かかる構造を有°する本発明の絶縁超薄膜とすることに
よって表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導電
体上にも良好な絶縁性を有する絶縁超薄膜を形成するこ
とができる。
よって表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導電
体上にも良好な絶縁性を有する絶縁超薄膜を形成するこ
とができる。
本発明の絶縁超薄膜が形成される特定の導電体は基板上
に設けられていてもよく、基板上に設けられていなくて
もよく、とくに限定はないが、通常、本発明の絶縁超薄
膜が使用される用途に応じてガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的な無機材料、金属やＳｉｓ ＧａＡｓ
、 ＺｎＳのような■族、■−ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族など
の半導体、ｐｂｒｔｏ、、ＢａＴ１０３、ＬｉＮｂＯ２
、ＬｉＴａ０ｉのような強誘電体、磁性体薄膜を含む材
料などを基板としてその上に形成される。
に設けられていてもよく、基板上に設けられていなくて
もよく、とくに限定はないが、通常、本発明の絶縁超薄
膜が使用される用途に応じてガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的な無機材料、金属やＳｉｓ ＧａＡｓ
、 ＺｎＳのような■族、■−ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族など
の半導体、ｐｂｒｔｏ、、ＢａＴ１０３、ＬｉＮｂＯ２
、ＬｉＴａ０ｉのような強誘電体、磁性体薄膜を含む材
料などを基板としてその上に形成される。
つぎに本発明の絶縁超薄膜の用途について説明する。
本発明の絶縁超薄膜は、耐熱性、耐薬品性、機械的特性
がすぐれ、非常に薄い膜であるという特徴をいかして、
たとえばエレクトロニクス分野などに用いることができ
る。
がすぐれ、非常に薄い膜であるという特徴をいかして、
たとえばエレクトロニクス分野などに用いることができ
る。
本発明の絶縁超薄膜を含んだ電気・電子デバイスの代表
例としては特定の導電体／絶縁超薄膜／特定の導電体（
以下、旧Ｘという）構造のデバイスがあげられる。
例としては特定の導電体／絶縁超薄膜／特定の導電体（
以下、旧Ｘという）構造のデバイスがあげられる。
第１図〜第３図は）１１Ｍ構造のデバイスの模式図であ
る。絶縁基板（３）あるいは半導体基板（４）を用い、
その上に特定の導電体（２）、絶縁超薄膜（１）、特定
の導電体（２）の順に積層されている。
る。絶縁基板（３）あるいは半導体基板（４）を用い、
その上に特定の導電体（２）、絶縁超薄膜（１）、特定
の導電体（２）の順に積層されている。
第１図はキャパシターの構造を示す説明図であり、キャ
パシタンスの湿度による変化を追跡すれば湿度センサー
となる。またこの構造にすることによって旧Ｍ構造のト
ランジスターを作製することもできる。
パシタンスの湿度による変化を追跡すれば湿度センサー
となる。またこの構造にすることによって旧Ｍ構造のト
ランジスターを作製することもできる。
第２図のような構造にすれば、熱電子トランジスターを
作製することができる。
作製することができる。
第３図のように、半導体あるいは半導体デバイス上にキ
ャパシターを作ることによって、ＶＬＳＩのメモリセル
のキャパシターとして使用することができる。
ャパシターを作ることによって、ＶＬＳＩのメモリセル
のキャパシターとして使用することができる。
第３図の構成にすることにより熱電子を半導体中に注入
するようなタイプのデバイスも作製しうる。さらに特定
の導電体としてＮｂのような超電導体を用いることによ
り、ジョセフソン・ジャンクション（Ｊ」）デバイスを
作製することも可能である。
するようなタイプのデバイスも作製しうる。さらに特定
の導電体としてＮｂのような超電導体を用いることによ
り、ジョセフソン・ジャンクション（Ｊ」）デバイスを
作製することも可能である。
本発明の絶縁超薄膜を含んだ電気・電子デバイスの他の
例としては、絶縁超薄膜／特定の導電体（以下、１Ｍと
いう）構造のデバイスがあげられ、第４図に該ＩＮ構造
デバイスが模式的に表わされている。この１Ｍ構造デバ
イスはもっとも単純な構造を有しており、特定の導電体
（２）の上に絶縁膜として本発明の絶縁超薄膜（１）を
形成することによりえられる。なお、（３）は絶縁基板
である。
例としては、絶縁超薄膜／特定の導電体（以下、１Ｍと
いう）構造のデバイスがあげられ、第４図に該ＩＮ構造
デバイスが模式的に表わされている。この１Ｍ構造デバ
イスはもっとも単純な構造を有しており、特定の導電体
（２）の上に絶縁膜として本発明の絶縁超薄膜（１）を
形成することによりえられる。なお、（３）は絶縁基板
である。
別の応用例として、第５図に示すように絶縁基板（３）
上に設けられた独立した２つの特定の導電体電極（２ａ
）上に本発明の絶縁超薄膜（１）を形成することにより
、湿度、ガスなどのセンサーとして用いることもできる
。
上に設けられた独立した２つの特定の導電体電極（２ａ
）上に本発明の絶縁超薄膜（１）を形成することにより
、湿度、ガスなどのセンサーとして用いることもできる
。
さらに、第６図に示されるデバイスにおいては、半導体
薄膜（５）と金属電極（２ｂ）とが、特定の導電体電極
（２ａ）が設けられた絶縁基板（３）上の絶縁超薄膜（
１）の上に形成されている。このように本発明の絶縁超
薄膜上に半導体薄膜が形成されるばあいには、形成時の
熱が絶縁超薄膜の耐熱性をこえると望ましくないが、本
発明の絶縁超薄膜はＬＢ膜の材質を選択すれば４００℃
の耐熱性を有するので形成温度が４００℃以下、好まし
くハ２００〜３００℃程度であるアモルファスシリコン
やＺｎＳ：Ｍｎ、 Ｚｎ５ｅ： Ｍｎ％ＺｎＳ：ＴｂＦ
３などは充分堆積させることができるし、その他の半導
体に関しても低温形成技術が進んでいるので、今後、多
くの半導体が使えるようになるものと期待される。
薄膜（５）と金属電極（２ｂ）とが、特定の導電体電極
（２ａ）が設けられた絶縁基板（３）上の絶縁超薄膜（
１）の上に形成されている。このように本発明の絶縁超
薄膜上に半導体薄膜が形成されるばあいには、形成時の
熱が絶縁超薄膜の耐熱性をこえると望ましくないが、本
発明の絶縁超薄膜はＬＢ膜の材質を選択すれば４００℃
の耐熱性を有するので形成温度が４００℃以下、好まし
くハ２００〜３００℃程度であるアモルファスシリコン
やＺｎＳ：Ｍｎ、 Ｚｎ５ｅ： Ｍｎ％ＺｎＳ：ＴｂＦ
３などは充分堆積させることができるし、その他の半導
体に関しても低温形成技術が進んでいるので、今後、多
くの半導体が使えるようになるものと期待される。
前記半導体薄膜の形成に用いられる方法としては、分子
線エピタキシ法（ＭＢＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯ
ＣＶＤ） 、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）、蒸着法、
スパッタ法、スプレーパイロリシス法、塗布法など、通
常半導体薄膜を作製するのに用いられる方法をあげるこ
とができ、特別な限定はない。
線エピタキシ法（ＭＢＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯ
ＣＶＤ） 、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）、蒸着法、
スパッタ法、スプレーパイロリシス法、塗布法など、通
常半導体薄膜を作製するのに用いられる方法をあげるこ
とができ、特別な限定はない。
以下、本発明の絶縁超薄膜を実施例にもとづきさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例１および比較例１
基板であるＮＡ−４０ガラス（保谷ガラス■製）上に特
定の導電体膜として形成したＩＴＯを３ ｍｍのストラ
イブになるようにエツチングしたのち、アルゴンガス圧
力３ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒ％酸素ガス圧力１×ｌＯ→
ｔｏｒｒ、パ→−１３０Ｖの条件で酸化ケイ素ターゲッ
トを使用してスパッター法により厚さ約１００人の酸化
ケイ素膜を形成した。この上に、ＬＢ膜としてステアリ
ン酸カドミウム塩を表面圧２５ｄｙｎ／ａｍ、累積速度
３０ｍ＋ｓ ／ ｗｉｎ ｓ水温２０”Ｃ１Ｉ）Ｈ６，
２の条件下、垂直浸漬法で１１層累積した。累積比は１
で、良好なＹ型膜がえられた。
定の導電体膜として形成したＩＴＯを３ ｍｍのストラ
イブになるようにエツチングしたのち、アルゴンガス圧
力３ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒ％酸素ガス圧力１×ｌＯ→
ｔｏｒｒ、パ→−１３０Ｖの条件で酸化ケイ素ターゲッ
トを使用してスパッター法により厚さ約１００人の酸化
ケイ素膜を形成した。この上に、ＬＢ膜としてステアリ
ン酸カドミウム塩を表面圧２５ｄｙｎ／ａｍ、累積速度
３０ｍ＋ｓ ／ ｗｉｎ ｓ水温２０”Ｃ１Ｉ）Ｈ６，
２の条件下、垂直浸漬法で１１層累積した。累積比は１
で、良好なＹ型膜がえられた。
電気特性を測定するため上部電極としてアルミニウムを
ＩＴＯストライブと直交するように１龍巾で蒸着してサ
ンプルとした。
ＩＴＯストライブと直交するように１龍巾で蒸着してサ
ンプルとした。
絶縁超薄膜の厚さ３５０人を用いて算出した体積抵抗率
および絶縁破壊強度はそれぞれ５×１０１４Ω・国およ
びＩ Ｘ １０’ Ｖ／ｃｍ以上であった。
および絶縁破壊強度はそれぞれ５×１０１４Ω・国およ
びＩ Ｘ １０’ Ｖ／ｃｍ以上であった。
酸化ケイ素膜を形成しなかつた以外は実施例１と同様に
して作製した超薄膜の体積抵抗率および絶縁破壊強度は
、それぞれｌＸｌ０”Ω・（２）およびＩ Ｘ ｆＯ’
Ｖ／ａｍ以上であった。
して作製した超薄膜の体積抵抗率および絶縁破壊強度は
、それぞれｌＸｌ０”Ω・（２）およびＩ Ｘ ｆＯ’
Ｖ／ａｍ以上であった。
これらの測定結果かられかるように、酸化ケイ素膜を形
成することにより体積抵抗率が２桁改善された。
成することにより体積抵抗率が２桁改善された。
実施例２および比較例２
ＮＡ−４０ガラス上に形成したＩＴＯを３ ｍｍのスト
ライブになるようにエツチングしたのち、金属酸化物を
形成するためにアルミニウム モノエチルアセトアセテ
ート ジイソプロピレートの２νｔ％溶液を回転数５０
０Ｏｒｐｍでスピンコードし、３５０℃で１５分間熱処
理した。えられた酸化アルミニウム膜の厚さは約５０人
であった。
ライブになるようにエツチングしたのち、金属酸化物を
形成するためにアルミニウム モノエチルアセトアセテ
ート ジイソプロピレートの２νｔ％溶液を回転数５０
０Ｏｒｐｍでスピンコードし、３５０℃で１５分間熱処
理した。えられた酸化アルミニウム膜の厚さは約５０人
であった。
一方、ピロメリット酸ジ無水物２．１８ｇ （０，０１
モル）とステアリルアルコール５．４０ｇ （０，０２
モル）とをフラスコ中、乾燥チッ素気流下、約１００℃
で３時間反応させた。
モル）とステアリルアルコール５．４０ｇ （０，０２
モル）とをフラスコ中、乾燥チッ素気流下、約１００℃
で３時間反応させた。
えられた反応物をヘキサメチルホスファミド４０ｃｃに
溶解し、０〜５℃に冷却してチオニルクロライド２．３
８ｇを約５℃で滴下し、滴下倹約５℃で１時間保持し、
反応を終了させた。
溶解し、０〜５℃に冷却してチオニルクロライド２．３
８ｇを約５℃で滴下し、滴下倹約５℃で１時間保持し、
反応を終了させた。
そののちジメチルアセトアミド５０ｃｃに溶解させたジ
アミノジフェニルエーテル２ ｇ （０，０１モル）を
０〜５℃で滴下し、滴下倹約１時間反応させたのち、反
応液を蒸溜水６００ｃｃ中に注いで反応生成物を析出さ
せた。析出物を濾過し、約４０℃で減圧乾燥して約９ｇ
の淡黄色粉末をえた。
アミノジフェニルエーテル２ ｇ （０，０１モル）を
０〜５℃で滴下し、滴下倹約１時間反応させたのち、反
応液を蒸溜水６００ｃｃ中に注いで反応生成物を析出さ
せた。析出物を濾過し、約４０℃で減圧乾燥して約９ｇ
の淡黄色粉末をえた。
えられた粉末についてＩＲスペクトル分析法、熱分析法
（ＴＧＡ−ＤＴＡ）、ＧＰＣ法による分子量測定を行な
った結果、分子量約５万の目的のジステアリルポリアミ
ド酸エステルかえられていることがわかった。
（ＴＧＡ−ＤＴＡ）、ＧＰＣ法による分子量測定を行な
った結果、分子量約５万の目的のジステアリルポリアミ
ド酸エステルかえられていることがわかった。
えられた粉末とステアリルアルコールとを、モル比で１
／１となるように、蒸溜したクロロホルム／ジメチルア
セトアミド−８／２（容量比）の混合溶媒中に溶解して
２５ｍ１の溶液にしたＬＢ膜用展開液を調製した。
／１となるように、蒸溜したクロロホルム／ジメチルア
セトアミド−８／２（容量比）の混合溶媒中に溶解して
２５ｍ１の溶液にしたＬＢ膜用展開液を調製した。
えられた展開液を用いて２０℃の再蒸溜水上に単分子膜
を形成させ、表面圧を約２５ｄｙｎ／ｃｍに保って累積
速度ＩＤ順／ｍｉｎの垂直浸漬法で前述の酸化アルミニ
ウム薄膜が形成されたＩＴＯ−ガラス基板上に２１層累
積させた。累積比は１で、良好なＹ型膜がえられた。そ
ののち、累積膜を４００℃で１時間加熱し、イミド化反
応を進行させた。
を形成させ、表面圧を約２５ｄｙｎ／ｃｍに保って累積
速度ＩＤ順／ｍｉｎの垂直浸漬法で前述の酸化アルミニ
ウム薄膜が形成されたＩＴＯ−ガラス基板上に２１層累
積させた。累積比は１で、良好なＹ型膜がえられた。そ
ののち、累積膜を４００℃で１時間加熱し、イミド化反
応を進行させた。
電気特性を測定するため、上部電極としてアルミニウム
を［ＴＯストライブと直交するように１ ｍｍ巾で蒸着
し、サンプルとした。
を［ＴＯストライブと直交するように１ ｍｍ巾で蒸着
し、サンプルとした。
絶縁超薄膜の厚さ１５０人を用いて算出した体積抵抗率
および絶縁破壊強度はそれぞれ２×１０１５Ω・Ｃｌ１
１〜４×１０１５Ω６０１１１および５Ｘ１０８Ｖ／Ｃ
ｌ１１以上であった。
および絶縁破壊強度はそれぞれ２×１０１５Ω・Ｃｌ１
１〜４×１０１５Ω６０１１１および５Ｘ１０８Ｖ／Ｃ
ｌ１１以上であった。
酸化アルミニウムを形成しなかった以外は実施例２と同
様にして作製した超薄膜の体積抵抗率および絶縁破壊強
度はそれぞれ２Ｘ１０１３Ω・■およびＩ Ｘ １０’
ｌ／７ｃｍ以上であり、酸化アルミニウム薄膜を形成
することによって体積抵抗率が２桁改善されていた。
様にして作製した超薄膜の体積抵抗率および絶縁破壊強
度はそれぞれ２Ｘ１０１３Ω・■およびＩ Ｘ １０’
ｌ／７ｃｍ以上であり、酸化アルミニウム薄膜を形成
することによって体積抵抗率が２桁改善されていた。
実施例３および比較例３
ＩＴＯが形成されたガラス基板のかわりに、Ａ ｕ ｓ
Ｃ「をガラスに蒸着したものを基板として用いたほかは
実施例１および比較例１とそれぞれ同様に゛して検討を
行なった。電気特性の測定の結果、酸化ケイ素を形成す
ることによって１〜２桁の体積抵抗率の改善がみられた
。
Ｃ「をガラスに蒸着したものを基板として用いたほかは
実施例１および比較例１とそれぞれ同様に゛して検討を
行なった。電気特性の測定の結果、酸化ケイ素を形成す
ることによって１〜２桁の体積抵抗率の改善がみられた
。
［発明の効果］
本発明により、表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在し
ない導電体上にも、良好な絶縁特性をもった超薄膜を形
成することができる。
ない導電体上にも、良好な絶縁特性をもった超薄膜を形
成することができる。
第１図〜第３図は本発明の絶縁超薄膜を用いた旧Ｍ構造
のデバイスの代表例に関する説明図・第４図は本発明の
絶縁超薄膜を用いたＩＮ構造のデバイスの一例に関する
説明図、第５図は本発明の絶縁超薄膜を用いた別のデバ
イスに関する説明図、第６図は本発明の絶縁超薄膜を用
いたさらに別のデバイスに関する説明図である。 （図面の主要符号） （１）：絶縁超薄膜 （２）：特定の導電体 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社
のデバイスの代表例に関する説明図・第４図は本発明の
絶縁超薄膜を用いたＩＮ構造のデバイスの一例に関する
説明図、第５図は本発明の絶縁超薄膜を用いた別のデバ
イスに関する説明図、第６図は本発明の絶縁超薄膜を用
いたさらに別のデバイスに関する説明図である。 （図面の主要符号） （１）：絶縁超薄膜 （２）：特定の導電体 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導電体
上に形成された絶縁超薄膜であって、導電体表面の少な
くとも一部を覆うように設けられた厚さ１０〜５００Å
の金属酸化物膜およびラングミュア・プロジェット膜が
この順序で積層されてなる絶縁超薄膜。 ２ 表面に実質的に絶縁性の酸化物が存在しない導電体
が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒまたは透明導電体である請求項１
記載の絶縁超薄膜。 ３ 前記金属酸化物膜が酸化ケイ素または酸化アルミニ
ウムの膜である請求項１記載の絶縁超薄膜。 ４ 前記金属酸化物膜の厚さが１０〜２００Åである請
求項１記載の絶縁超薄膜。 ５ ラングミュア・プロジェット膜が、ラングミュア・
プロジェット法で累積可能なように修飾された高分子化
合物をラングミュア・プロジェット法により累積せしめ
られた膜である請求項１記載の絶縁超薄膜。 ６ ラングミュア・プロジェット膜が、５員環または６
員環となる前駆体構造を有する高分子化合物を累積した
のち環構造を形成させた膜である請求項１記載の絶縁超
薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005572A JPH0696116B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 絶縁超薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005572A JPH0696116B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 絶縁超薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186503A true JPH01186503A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0696116B2 JPH0696116B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=11614933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005572A Expired - Lifetime JPH0696116B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 絶縁超薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696116B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62572A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Seizo Miyata | フッ素系有機薄膜の製造法 |
| JPS62229722A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | ナイルス部品株式会社 | 薄膜絶縁体の構造 |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP63005572A patent/JPH0696116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62572A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Seizo Miyata | フッ素系有機薄膜の製造法 |
| JPS62229722A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | ナイルス部品株式会社 | 薄膜絶縁体の構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0696116B2 (ja) | 1994-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0237017B1 (en) | Electric-electronic device including polyimide thin film | |
| EP0246602B1 (en) | Device having a thin film of a polymer | |
| Minakata et al. | Electrical properties of highly ordered and amorphous thin films of pentacene doped with iodine | |
| US6440550B1 (en) | Deposition of fluorosilsesquioxane films | |
| JP3767248B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS645440B2 (ja) | ||
| JP2004115805A (ja) | 有機ゲート絶縁膜およびこれを用いた有機薄膜トランジスタ | |
| JPH0626704B2 (ja) | 基板との接着性が改良された超薄膜とその製法 | |
| JP2967189B2 (ja) | ビスマス系層状ペロブスカイト化合物強誘電体薄膜用前駆体の製造方法 | |
| Iwamoto et al. | Electrical properties of polyimide Langmuir-Blodgett films deposited on noble metal electrodes | |
| Wang et al. | Vapor deposition and characterization of metal oxide thin films for electronic applications | |
| EP0247358A2 (en) | Copolymeric and amphiphilic and polyimide precursor, process for preparing the same and thin film | |
| JPH0696116B2 (ja) | 絶縁超薄膜 | |
| JPH0551330A (ja) | 異方性導電性有機薄膜 | |
| Liu et al. | Thick layer deposition of lead perovskites using diol-based chemical solution approach | |
| JPH03138809A (ja) | 絶縁性超薄膜 | |
| Retuert et al. | Synthesis and characterization of LiTaO3 thin films deposited on Si by the sol-gel method | |
| Kim et al. | π-A isotherms and electrical properties of polyamic acid alkylamine salts (PAAS) Langmuir-Blodgett films | |
| Bühler et al. | Improving CSD-grown REBCO thin films by ACAC addition to the precursor solution | |
| JP2003272444A (ja) | 誘電体酸化物膜の製造方法 | |
| JPS63126578A (ja) | 薄膜を含む複合物品 | |
| JPH03202798A (ja) | 薄膜感湿素子 | |
| JP4232776B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| Zhang et al. | Influence of thickness on dielectric energy storage of sol–gel prepared flexible BZT–NBT films on mica | |
| JPH0581921A (ja) | 導電性有機薄膜 |