JPH02215173A - スイッチング素子及びその作成方法 - Google Patents
スイッチング素子及びその作成方法Info
- Publication number
- JPH02215173A JPH02215173A JP1035113A JP3511389A JPH02215173A JP H02215173 A JPH02215173 A JP H02215173A JP 1035113 A JP1035113 A JP 1035113A JP 3511389 A JP3511389 A JP 3511389A JP H02215173 A JPH02215173 A JP H02215173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic insulating
- electrodes
- film
- thin film
- electrode
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Non-Volatile Memory (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］
本発明は有機絶縁層を有するＭｌＮ素子に関する。また
、該上部及び下部電極をリングラフイー技術を用いて形
成したメモリー性を有するＭＩＮ構造スイッチング素子
に関する。
、該上部及び下部電極をリングラフイー技術を用いて形
成したメモリー性を有するＭＩＮ構造スイッチング素子
に関する。
［従来の技術］
最近有機分子の機能性を電子デバイスなどに応用しよう
とする分子エレクトロニクスに対する関心が高まってお
り、分子電子デバイスの構築技術の一つとみられるラン
グミュア−プロジェット膜（ＬＢ膜）についての研究が
活発化してきている。
とする分子エレクトロニクスに対する関心が高まってお
り、分子電子デバイスの構築技術の一つとみられるラン
グミュア−プロジェット膜（ＬＢ膜）についての研究が
活発化してきている。
ＬＢ膜は有機分子を規則正しく１分子層ずつ積層したも
ので、膜厚の制御は分子長の単位で行なうことができ、
−様で均質な超薄膜を形成できることからこれを絶縁膜
として使う多くの試みが行なわれてきた０例えば、（Ｇ
、 Ｌ、 Ｌａｒｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ↑ｂｉｎ ５ｏ
ｌｉｄ ｆｉｌｍｓ ９９．１９８３）金属・絶縁体・
金属（１Ｍ）構造のトンネル接合素子［Ｇ、 Ｌ、 Ｌ
ａｒｋｉｎｇｅｔａｌ著ｒエレクトロニックス・レター
ズ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）の「
シン・ソリッド゛フィルムズ」（↑ｈｉＸＩＳｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ）第８８巻（１９８３年）］や金属・絶縁
体・半導体（ＮＩＳ）構造の発光素子［Ｇ、 Ｇ、 Ｒ
ｏｂｅｒｔｓ ｅｔ ａｌ著「エレクトｏ ＝ −７ク
ス・レターズＪ （Ｅｌｓｃｔｒｏｎｊｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第２０巻、４８９頁（１９８４年）］あるいは
スイッチング素子［Ｎ、 Ｊ、↑ｈｏｍａｓ ｅｔ ａ
ｌ著「エレクトロニクス・レターズＪ （Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第２０巻。
ので、膜厚の制御は分子長の単位で行なうことができ、
−様で均質な超薄膜を形成できることからこれを絶縁膜
として使う多くの試みが行なわれてきた０例えば、（Ｇ
、 Ｌ、 Ｌａｒｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ↑ｂｉｎ ５ｏ
ｌｉｄ ｆｉｌｍｓ ９９．１９８３）金属・絶縁体・
金属（１Ｍ）構造のトンネル接合素子［Ｇ、 Ｌ、 Ｌ
ａｒｋｉｎｇｅｔａｌ著ｒエレクトロニックス・レター
ズ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）の「
シン・ソリッド゛フィルムズ」（↑ｈｉＸＩＳｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ）第８８巻（１９８３年）］や金属・絶縁
体・半導体（ＮＩＳ）構造の発光素子［Ｇ、 Ｇ、 Ｒ
ｏｂｅｒｔｓ ｅｔ ａｌ著「エレクトｏ ＝ −７ク
ス・レターズＪ （Ｅｌｓｃｔｒｏｎｊｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第２０巻、４８９頁（１９８４年）］あるいは
スイッチング素子［Ｎ、 Ｊ、↑ｈｏｍａｓ ｅｔ ａ
ｌ著「エレクトロニクス・レターズＪ （Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第２０巻。
８３Ｂ頁（１９８４年）］がある。
【発明が解決しようとする課題］
上記一連の研究によって素子特性の検討がされているが
未だ素子ごとの特性のバラツキ、経時変化など再現性と
安定性の欠如は未解決の問題として残っている。
未だ素子ごとの特性のバラツキ、経時変化など再現性と
安定性の欠如は未解決の問題として残っている。
また、従来、上記の如き検討に用いられた電極は、マス
ク蒸着により形成されてきた。そのマスク蒸着法により
電極を形成した場合、電極面積。
ク蒸着により形成されてきた。そのマスク蒸着法により
電極を形成した場合、電極面積。
形状は任意に選択できず限定されたものとなり、集積回
路の作成等において問題となっていた。他方電極面積形
状を任意に選択することが可能ならばその素子特性ある
いは素子の駆動法の向上が見込まれる。
路の作成等において問題となっていた。他方電極面積形
状を任意に選択することが可能ならばその素子特性ある
いは素子の駆動法の向上が見込まれる。
【課題を解決するための手段及び作用］上記問題点を解
決するため、本発明者等は鋭意研究の結果本発明を完成
した。すなわち、本発明は、一対の電極間に有機絶縁性
薄膜を有し、かつ、該電極の段差部分と有機絶縁性薄膜
の間に第２の有機絶縁性薄膜を設け、該電極間の通電領
域を制限し、スイッチング特性に対してメモリー性を有
することを特徴としたスイッチング素子及び係る素子の
作成方法である。
決するため、本発明者等は鋭意研究の結果本発明を完成
した。すなわち、本発明は、一対の電極間に有機絶縁性
薄膜を有し、かつ、該電極の段差部分と有機絶縁性薄膜
の間に第２の有機絶縁性薄膜を設け、該電極間の通電領
域を制限し、スイッチング特性に対してメモリー性を有
することを特徴としたスイッチング素子及び係る素子の
作成方法である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の第１の有機絶縁層の形成に関しては、具体的に
は蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能で
あるが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技
術の中ではＬＢ法が極めて好適である。
は蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能で
あるが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技
術の中ではＬＢ法が極めて好適である。
一般に有機材料のほとんどは絶縁性もしくは半絶縁性を
示すが、本発明に好適な耐熱性、耐溶剤性に優れた有機
材料は次の高分子化合物である。
示すが、本発明に好適な耐熱性、耐溶剤性に優れた有機
材料は次の高分子化合物である。
例えばポリアミック酸、ポリアミック酸塩、ポリアミッ
ク酸エステルを環化して得られるポリイミドであり、一
般式（１）で表される繰り返し単位を有する重量平均分
子量２万〜３００万のものを環化しイミド化したもので
ある。
ク酸エステルを環化して得られるポリイミドであり、一
般式（１）で表される繰り返し単位を有する重量平均分
子量２万〜３００万のものを環化しイミド化したもので
ある。
一般式（１）
式中Ｒ１は少くとも６ケの炭素を含有する４価の基であ
り、具体例としては例えば などが挙げられる。
り、具体例としては例えば などが挙げられる。
またＲ２は少くとも２ケの炭素を含有する２価の基であ
り具体例として例えば などが挙げられる。
り具体例として例えば などが挙げられる。
またＲ３は少くとも６ケの炭素を有する１価の基である
か、あるいは少くとも６ケの炭素を有する４級アンモニ
ウム塩であり、一般式（２）で示された構造のものであ
る。
か、あるいは少くとも６ケの炭素を有する４級アンモニ
ウム塩であり、一般式（２）で示された構造のものであ
る。
一般式（２）
％式％）
また、係る基板は、金属、ガラス、セラ′ミックス材料
等耐熱性、耐溶剤性に優れていれば、いずれでもよい。
等耐熱性、耐溶剤性に優れていれば、いずれでもよい。
次に本発明のスイッチング素子においては、素子の特性
を安定させるために、電極段差部分に第２の絶縁層とし
て、有機絶縁性保ｗＩＩ！ｌを設ける。係る第２の有機
絶縁性保護膜の形成に関しては、ネガ型有機レジスト材
料を用いることも可能であるが、分子内に重合部を有し
、さらに疎水性部位及び親木性部位を併有する分子を単
分子膜又は単分子累積膜に形成し、係る単分子累積膜上
に引き続き色素材料を単分子膜又は単分子累積膜に形成
し、従来公知の潜像形成方法（例えば、特公昭８２−１
４１５３８ ）を用いて、所望の有機絶縁性保護膜を得
ることが可能である０分子内に重合部を有する両親媒性
分子としては、下記の如き一般式（１）、（２）、（３
）で示される分子が挙げられる。
を安定させるために、電極段差部分に第２の絶縁層とし
て、有機絶縁性保ｗＩＩ！ｌを設ける。係る第２の有機
絶縁性保護膜の形成に関しては、ネガ型有機レジスト材
料を用いることも可能であるが、分子内に重合部を有し
、さらに疎水性部位及び親木性部位を併有する分子を単
分子膜又は単分子累積膜に形成し、係る単分子累積膜上
に引き続き色素材料を単分子膜又は単分子累積膜に形成
し、従来公知の潜像形成方法（例えば、特公昭８２−１
４１５３８ ）を用いて、所望の有機絶縁性保護膜を得
ることが可能である０分子内に重合部を有する両親媒性
分子としては、下記の如き一般式（１）、（２）、（３
）で示される分子が挙げられる。
Ｒ＋−（−ＣＨ２←Ｘ−Ｒ２（１）
但し、Ｘ ＝ ＣＯＯ，Ｃ０ＮＨ，０００゜Ｒ１コＣＨ
３−、ＣＨ２−ＣＨ−。
３−、ＣＨ２−ＣＨ−。
Ｒ２ｘＨ，−ＣＨ−ＣＨ２，−ＣＣＣＨｓ）ｍＣＨ２−
−ＣＨ２Ｃｌ−ＣＨ２゜ １０≦ｎ≦２５ ）１＋ＣＨｚ）−Ｑａ＋ Ｃ−Ｃｓ −（−ＣＨ２）−
Ｘ−Ｒ２（２）但し、ｘ ＝ ｃｏｏ、 ｃｏｘｕ、
ｏｃｏ。
−ＣＨ２Ｃｌ−ＣＨ２゜ １０≦ｎ≦２５ ）１＋ＣＨｚ）−Ｑａ＋ Ｃ−Ｃｓ −（−ＣＨ２）−
Ｘ−Ｒ２（２）但し、ｘ ＝ ｃｏｏ、 ｃｏｘｕ、
ｏｃｏ。
Ｒ２＝Ｈ，−ＣＨ閤ＣＨ２、−Ｃ（ＣＨ３）−（Ｉｂ
。
。
−ＧＨｚ ＣＨ−ＣＨｔ ＊
０≦ｍ、ｎ、１０≦ｍ＋ｎ≦２５
ｐ嘗
但し、 Ｒ＋ｘＨ，ＣＨ３゜
一５ｉ（Ｃ１ｈ）ｑ（ＣｉＨｓ）ｒ
ｍｘｏ 〜３
ｎｘＯ〜１０
ｑ＋ｒ 冨 ３
また、係る第２の有機絶縁膜の膜厚は５００Ａ〜ｌ終履
であり好ましくは１００ＯＡ〜３０００Ａである。
であり好ましくは１００ＯＡ〜３０００Ａである。
一方、本発明のスイッチング素子において、電極はリソ
グラフィー技術を用いて形成する。係るリソグラフィー
技術は、リフトオフプロセス。
グラフィー技術を用いて形成する。係るリソグラフィー
技術は、リフトオフプロセス。
フォトエツチングプロセスなど、従来公知の技術で充分
である。電極材料としては、高い伝導性を有するもので
あればよく５例えばＡｕ、 Ｐｔ、 Ａｇ。
である。電極材料としては、高い伝導性を有するもので
あればよく５例えばＡｕ、 Ｐｔ、 Ａｇ。
Ｐｄ、 Ａｊ？、 Ｉ！Ｉ、 Ｓｎ、 Ｐｂなどの金属
や、これらの合金といった数多くの材料の適用が考えら
れる。また、電極の巾は１０μ層〜Ｉｓ■の範囲で形成
することができる０本発明において、リングラフィ技術
により微細な電極を形成するため、スイッチング速度を
高速にすることができる。
や、これらの合金といった数多くの材料の適用が考えら
れる。また、電極の巾は１０μ層〜Ｉｓ■の範囲で形成
することができる０本発明において、リングラフィ技術
により微細な電極を形成するため、スイッチング速度を
高速にすることができる。
さらに、係るリソグラフィー技術は第２の有機絶縁層の
形成においても適用が可能である。
形成においても適用が可能である。
［実施例］
以下実施例により詳細な説明を行なう。
実施例１
以下に示す手順で第１図に示す構造を有する素子の作成
をおこなった。洗浄したガラス基板に前処理として酢酸
ブチルを用いて超音波処理、ベーキングを行なう、係る
基板にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）をスピンナ
ー塗布し、ベーキングを行なった後、ネガ型レジスト材
料（商標名ＲＤ−２０００％−１０）をスピンナー塗布
し、プリベークを行なう。
をおこなった。洗浄したガラス基板に前処理として酢酸
ブチルを用いて超音波処理、ベーキングを行なう、係る
基板にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）をスピンナ
ー塗布し、ベーキングを行なった後、ネガ型レジスト材
料（商標名ＲＤ−２０００％−１０）をスピンナー塗布
し、プリベークを行なう。
この時膜厚は０．７ ｇｍになるようにした。続いて、
露光、現像、ポストベークを行ない、所望のレジストパ
ターンを作成した。
露光、現像、ポストベークを行ない、所望のレジストパ
ターンを作成した。
係る基板上に下引層としてＣｒを真空蒸着法により、厚
さ１００Ａ堆積させ、更にＡｕを同法により堆積（膜厚
１１００ Ａ） した、係る基板をア七トン超音波処理
、ジメチルホルムアミド（ＤＮＦ）超音波処理、純水洗
浄、ベーキングを行ない、リフトオフによる幅１０鉢１
の下地電極を形成した。
さ１００Ａ堆積させ、更にＡｕを同法により堆積（膜厚
１１００ Ａ） した、係る基板をア七トン超音波処理
、ジメチルホルムアミド（ＤＮＦ）超音波処理、純水洗
浄、ベーキングを行ない、リフトオフによる幅１０鉢１
の下地電極を形成した。
係る基板をＨＭＤＳの飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水
処理を行なった。係る基板上にＬＢ法を用いてポリイミ
ド単分子膜の２０層累積膜（膜厚８０Ａ）を形成し、絶
縁性とした。
処理を行なった。係る基板上にＬＢ法を用いてポリイミ
ド単分子膜の２０層累積膜（膜厚８０Ａ）を形成し、絶
縁性とした。
以下ポリイミド単分子累積膜の作成方法の詳細を記す。
（４）式に示すポリアミック酸をＮ 、Ｎ−ジメチルア
セトアミド溶媒に溶解させた（単量体換算濃度Ｉ Ｘ
１０−３Ｍ）後、別途調整したＭ、Ｎ−ジメチルオクタ
デシルアミンの周溶媒によるＩ Ｘ １０−３Ｍ溶液と
をｌ ： ２ （Ｖ／Ｖ）に混合して（５）式に示すポ
リアミック酸オクタデシルアミン塩溶液を調製した。
セトアミド溶媒に溶解させた（単量体換算濃度Ｉ Ｘ
１０−３Ｍ）後、別途調整したＭ、Ｎ−ジメチルオクタ
デシルアミンの周溶媒によるＩ Ｘ １０−３Ｍ溶液と
をｌ ： ２ （Ｖ／Ｖ）に混合して（５）式に示すポ
リアミック酸オクタデシルアミン塩溶液を調製した。
（ＣＨ２） １７ ＣＨ３
係る溶液を水温２０℃の純水から成る水相上に展開し、
水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を２
５ｍＮ／ｍに迄高めた０表面圧を一定に保ち乍ら、上述
下地電極付き基板を水面を横切る方向に速度５５ａｓｈ
／ｓｉｎで静かに浸漬した後、続いて５鳳層／鳳ｉｎで
静かに引き上げて２暦のＹ型単分子累積膜を作成した。
水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を２
５ｍＮ／ｍに迄高めた０表面圧を一定に保ち乍ら、上述
下地電極付き基板を水面を横切る方向に速度５５ａｓｈ
／ｓｉｎで静かに浸漬した後、続いて５鳳層／鳳ｉｎで
静かに引き上げて２暦のＹ型単分子累積膜を作成した。
係る操作を繰り返して２０層のポリアミック酸オクタデ
シルアミン塩の単分子累積膜を形成した。
シルアミン塩の単分子累積膜を形成した。
次に係る基板を３００℃で１０分間の熱処理を行ない、
ポリアミック酸オクタデシルアミン塩をイミド化しく式
（８）） ％式％ イミド単分子累積膜を得た。
ポリアミック酸オクタデシルアミン塩をイミド化しく式
（８）） ％式％ イミド単分子累積膜を得た。
係る基板上に（７）式に示されるジアセチレン化合物
Ｃ目Ｈ２３−ＣＩＩ Ｃ−Ｃａｒ Ｃ−（ＣＨ２）８−
ＣＯＯＨ（７）をＬＨ法により累積した。
ＣＯＯＨ（７）をＬＨ法により累積した。
以下係るジアセチレン化合物の単分子累積膜の作成方法
を詳細に示す。
を詳細に示す。
係るジアセチレン化合物をクロロホルムにｌＸ１０−３
Ｍの濃度で溶かした溶液を水温２０℃、４×１０−４
Ｍ ＭｎＣ１’ｚを含む水相（ｐＨ８，８）上に展開し
、水面上に単分子膜を形成した。溶媒蒸発除去後、表面
圧を２０ｍＮ／ｍまで高めた０表面圧を一定に保ちなが
ら、上述下部電極付き基板を水面を横切る方向に速度１
０ｍｍ／ｓｉｎで静かに浸漬し、続いて同じく速度１０
−ｍ／ｗｉｎで静かに引き上げ、２層のＹ型単分子累積
膜を作成した。係る操作を繰り返して５０層のジアセチ
レン化合物の単分子累積膜を形成した。
Ｍの濃度で溶かした溶液を水温２０℃、４×１０−４
Ｍ ＭｎＣ１’ｚを含む水相（ｐＨ８，８）上に展開し
、水面上に単分子膜を形成した。溶媒蒸発除去後、表面
圧を２０ｍＮ／ｍまで高めた０表面圧を一定に保ちなが
ら、上述下部電極付き基板を水面を横切る方向に速度１
０ｍｍ／ｓｉｎで静かに浸漬し、続いて同じく速度１０
−ｍ／ｗｉｎで静かに引き上げ、２層のＹ型単分子累積
膜を作成した。係る操作を繰り返して５０層のジアセチ
レン化合物の単分子累積膜を形成した。
続いて、スクアリリュムビスー〇−オクチルアズレン（
ＳＯＡＺ）の単分子累積膜を係る基板上に形成する。以
下５ＯＡＺ単分子累積膜の作成方法を詳細に示す。
ＳＯＡＺ）の単分子累積膜を係る基板上に形成する。以
下５ＯＡＺ単分子累積膜の作成方法を詳細に示す。
５ＯＡＺを濃度ｌＸ１０〜３Ｍで溶かしたクロロホルム
溶液を水温２０℃の純水からなる水相上に展開し、水面
上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を２０ｍ
Ｎ／層まで高め、更にこれを一定に保ちながら、前記基
板を水面を横切る方向に速度５層ｍ／ｗｉ！Ｉで静かに
浸漬したのち、続いて５層ｍ／ｓｉｎで静かに引き上げ
て２暦のＹ型単分子累積膜を作成した。
溶液を水温２０℃の純水からなる水相上に展開し、水面
上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を２０ｍ
Ｎ／層まで高め、更にこれを一定に保ちながら、前記基
板を水面を横切る方向に速度５層ｍ／ｗｉ！Ｉで静かに
浸漬したのち、続いて５層ｍ／ｓｉｎで静かに引き上げ
て２暦のＹ型単分子累積膜を作成した。
係る操作を繰り返して６層の５ＯＡＺ単分子累積膜を形
成した。
成した。
係る基板上に８３０ｎｍの波長の半導体レーザー（レー
ザービーム径１μ層、照射時間２００ｎｓ／ １ドツト
、出力３層Ｖ）を所望のマスクパターンを介して照射し
、潜像を形成した。
ザービーム径１μ層、照射時間２００ｎｓ／ １ドツト
、出力３層Ｖ）を所望のマスクパターンを介して照射し
、潜像を形成した。
次に係る基板上に２５４ｎ■の波長の紫外線を均一かつ
十分に照射し、係るジアセチレン化合物の所望のパター
ンを重合させる。係る基板をエタノール溶液に浸漬し、
半導体レーザーを照射した開口部及び５ＯＡＺ単分子累
積膜をはく離する。
十分に照射し、係るジアセチレン化合物の所望のパター
ンを重合させる。係る基板をエタノール溶液に浸漬し、
半導体レーザーを照射した開口部及び５ＯＡＺ単分子累
積膜をはく離する。
係る基板上に真空蒸着法によってＡｉ）を膜厚１０ＧＯ
Ａ堆積させる０次にポジ型レジスト材料（商標名ＯＭＲ
−８３）を膜厚１．２層讃となるようにスピンナー塗布
し、露光、潜像、ボストベークを行なう、その後、Ｈ３
ＰＯ４：ＨＮＯ３：Ｃ１ｈＣＯＯＨ：１ｈＯ＝ １８
： １ ：２：ｌの溶液でＡｉ）を所望のパターンにエ
ツチングする。係る基板をアセトン超音波処理、ＤＭＦ
超音波処理、純水洗浄によりレジストをはく離し、ベー
キングを行なって上部電極を作成した。係る電極の巾は
ｌＯＯ１２した。
Ａ堆積させる０次にポジ型レジスト材料（商標名ＯＭＲ
−８３）を膜厚１．２層讃となるようにスピンナー塗布
し、露光、潜像、ボストベークを行なう、その後、Ｈ３
ＰＯ４：ＨＮＯ３：Ｃ１ｈＣＯＯＨ：１ｈＯ＝ １８
： １ ：２：ｌの溶液でＡｉ）を所望のパターンにエ
ツチングする。係る基板をアセトン超音波処理、ＤＭＦ
超音波処理、純水洗浄によりレジストをはく離し、ベー
キングを行なって上部電極を作成した。係る電極の巾は
ｌＯＯ１２した。
以上の様にして作成した試料の上下電極間に電圧を印加
した時の電流電圧特性（１−Ｖ特性）を測定した所、そ
の他の試料ではこれまで知られていないメモリー性のス
イッチング特性を観測した。
した時の電流電圧特性（１−Ｖ特性）を測定した所、そ
の他の試料ではこれまで知られていないメモリー性のス
イッチング特性を観測した。
（第２図）さらに、第３図に示すような安定なＯＮ状！
ｓ（抵抗値数十Ω）とＯＦＦ状Ｓ（抵抗値ＭΩ以上）を
つくることができ、ＯＮ→ＯＦＦへのスイッチングは一
定のシキイ値電圧（１〜２ｖ程度／２０層）を示し、Ｏ
ＦＦ→ＯＮへのスイッチングは一２〜５ｖ程度で起こり
、またスイッチング速度はｐｓｅｃオーダーで０Ｎ１０
ＦＦ比（ＯＮ状態とＯＦＦ状態の抵抗値の比）が５桁以
上であった。スイッチングのシキイ値電圧は絶縁層の暦
数が増すと高くなる傾向を示した。その結果、４層及び
６層試料ではスイッチング特性は不安定で、また３００
層試料ではスイッチングが起こりにくなった。ここでエ
リジンメトリー法によるポリイミド単分子累積膜の１層
当りの膜厚は数Ａであった。また、波高値±８Ｖ、交番
電界周波数２Ｈｚの三角波を連続的に印加し続けた時１
発熱による電極破壊が起こるまでの繰り返し回数をもっ
て繰返し安定性の評価を行った処、繰返し回数は５ Ｘ
１００回であった。
ｓ（抵抗値数十Ω）とＯＦＦ状Ｓ（抵抗値ＭΩ以上）を
つくることができ、ＯＮ→ＯＦＦへのスイッチングは一
定のシキイ値電圧（１〜２ｖ程度／２０層）を示し、Ｏ
ＦＦ→ＯＮへのスイッチングは一２〜５ｖ程度で起こり
、またスイッチング速度はｐｓｅｃオーダーで０Ｎ１０
ＦＦ比（ＯＮ状態とＯＦＦ状態の抵抗値の比）が５桁以
上であった。スイッチングのシキイ値電圧は絶縁層の暦
数が増すと高くなる傾向を示した。その結果、４層及び
６層試料ではスイッチング特性は不安定で、また３００
層試料ではスイッチングが起こりにくなった。ここでエ
リジンメトリー法によるポリイミド単分子累積膜の１層
当りの膜厚は数Ａであった。また、波高値±８Ｖ、交番
電界周波数２Ｈｚの三角波を連続的に印加し続けた時１
発熱による電極破壊が起こるまでの繰り返し回数をもっ
て繰返し安定性の評価を行った処、繰返し回数は５ Ｘ
１００回であった。
実施例２
実施例１と同様にして、リフトオフプロセスにより下部
電極を形成し、更に、 ＬＢ法により２０層のポリイミ
ド単分子累積膜を作成する。
電極を形成し、更に、 ＬＢ法により２０層のポリイミ
ド単分子累積膜を作成する。
係る基板上に実施例１と同様にフォトエツチングプロセ
スにより所望の上部電極を形成した。また、電極の巾は
２０μ腸とした。
スにより所望の上部電極を形成した。また、電極の巾は
２０μ腸とした。
係る基板上に（８）式に示されるポリイソブチルメタク
リレート（ＰＩＢＭ）を ＣＨ３ ■ ＣＨ２ ＣＨ３−ＣＩ−Ｃ）１３ ＬＢ法により累積した。
リレート（ＰＩＢＭ）を ＣＨ３ ■ ＣＨ２ ＣＨ３−ＣＩ−Ｃ）１３ ＬＢ法により累積した。
以下、ＰＩＢＮの単分子累積膜の作成方法を詳細に示す
。
。
ベンゼン：ｎ−ヘキサン＝１０：１の混合溶媒を用い、
ＰＩＢＭ（７） Ｉ Ｘ １０−３Ｍ （７）溶液を調
整した。これを、水温２０℃の水相上に展開し、表面圧
を１２腸Ｎ／層まで高め、水面上に単分子膜を形成した
０表面圧を一定に保ちながら、上述下部電極付き基板を
水面を横切る方向に速度１０ｍｍ１層にｎで静かに浸漬
し、続いて同じく速度１０層腸／腸ｉｎで静かに引き上
げ２層のＹ型単分子累積膜を形成した。係る操作を繰り
返して、５０層のＰＩＢＭ単分子累積膜を形成した。続
いて、実施例１と同様に係る基板上に６層の５ＯＡＺ単
分子累積膜を形成し、さらに実施例１と同様に所望のパ
ターンを形成し、電極段差部分の保護膜とする。
ＰＩＢＭ（７） Ｉ Ｘ １０−３Ｍ （７）溶液を調
整した。これを、水温２０℃の水相上に展開し、表面圧
を１２腸Ｎ／層まで高め、水面上に単分子膜を形成した
０表面圧を一定に保ちながら、上述下部電極付き基板を
水面を横切る方向に速度１０ｍｍ１層にｎで静かに浸漬
し、続いて同じく速度１０層腸／腸ｉｎで静かに引き上
げ２層のＹ型単分子累積膜を形成した。係る操作を繰り
返して、５０層のＰＩＢＭ単分子累積膜を形成した。続
いて、実施例１と同様に係る基板上に６層の５ＯＡＺ単
分子累積膜を形成し、さらに実施例１と同様に所望のパ
ターンを形成し、電極段差部分の保護膜とする。
係る基板上にＡＲを真空蒸着法により膜厚３０００Ａ堆
積させ、実施例１と同様にリソグラフィー技術を用いて
Ａｌをパターニングし所望の上部電極の引き出し電極と
する。
積させ、実施例１と同様にリソグラフィー技術を用いて
Ａｌをパターニングし所望の上部電極の引き出し電極と
する。
以上の様にして作成した試料のＩ−Ｖ特性を実施例１と
同様に測定した処、実施例１と同様なメモリー性のスイ
ッチング特性を観測した。スイッチング速度はｐ８ｅｃ
オーダーであった。また、 ０ＮｌＯＦＦ比は５桁以上
あり繰り返し回数は４ Ｘ １０７回であった。
同様に測定した処、実施例１と同様なメモリー性のスイ
ッチング特性を観測した。スイッチング速度はｐ８ｅｃ
オーダーであった。また、 ０ＮｌＯＦＦ比は５桁以上
あり繰り返し回数は４ Ｘ １０７回であった。
実施例３
実施例１と同様にして、リフトオフプロセスを用いて、
電極巾２０μ層の下部電極を形成したのち。
電極巾２０μ層の下部電極を形成したのち。
ＬＢ法により２０層のポリイミド単分子累積膜を作成す
る。
る。
係る基板上にネガ型レジスト材料（商標名０ＤＯＲ−１
２０）を膜厚１００ Ａ 、 ２０ＯＡ 、 ５００
Ａ 、 １００ＯＡ 。
２０）を膜厚１００ Ａ 、 ２０ＯＡ 、 ５００
Ａ 、 １００ＯＡ 。
３０００Ａ、 ５０００Ａ、 １終ｓ、２ＩＬｍとなる
ようにそれぞれ、スピンナー塗布し、露光、現像、ポス
トベークを行ない、所望のパターンを得る。
ようにそれぞれ、スピンナー塗布し、露光、現像、ポス
トベークを行ない、所望のパターンを得る。
実施例１と同様にして、係る基板上にＡｌを膜厚１００
０Ａ堆積させる０次にポジ型レジスト材料（商標名＾Ｚ
１３７０）をスピンナー塗布し、膜厚を１．２＃Ｌｍ
とする。これを霧光、現像、ポストベークする。
０Ａ堆積させる０次にポジ型レジスト材料（商標名＾Ｚ
１３７０）をスピンナー塗布し、膜厚を１．２＃Ｌｍ
とする。これを霧光、現像、ポストベークする。
その後Ｈ３Ｐ０＊：ＨＮＯ３：ＣＨ３ＧＯＯＨ：ＨｚＯ
＝ １８： １ ： ２ ： １の溶液でＡＲをエツチ
ングし所望のパターンを得る。係る基板にア七トン超音
波処理、ＤＮＦ超音波処理、純水洗浄を行ないレジス）
（Ａ２１３７Ｇ）のはく離を行ない所望の上部電極を
作成した。係る電極の巾は２０層層とした。
＝ １８： １ ： ２ ： １の溶液でＡＲをエツチ
ングし所望のパターンを得る。係る基板にア七トン超音
波処理、ＤＮＦ超音波処理、純水洗浄を行ないレジス）
（Ａ２１３７Ｇ）のはく離を行ない所望の上部電極を
作成した。係る電極の巾は２０層層とした。
以上の様にして作成した試料のＩ−Ｖ特性を実施例１と
同様に測定した処、実施例１と同様なメモリー性のスイ
ッチング特性を観測した。スイッチング速度はｐ！ｅｔ
ｃオーダーであった。また、０Ｎ１０ＦＦ比は５桁以上
あり、繰り返し回数は４ Ｘ １０７回であった。
同様に測定した処、実施例１と同様なメモリー性のスイ
ッチング特性を観測した。スイッチング速度はｐ！ｅｔ
ｃオーダーであった。また、０Ｎ１０ＦＦ比は５桁以上
あり、繰り返し回数は４ Ｘ １０７回であった。
電極段差部分の絶縁膜の膜厚が５０ＯＡより薄い場合、
絶縁膜の絶縁性は充分に確保できず、２終■になると上
部電極の段切れが起こり易かった。
絶縁膜の絶縁性は充分に確保できず、２終■になると上
部電極の段切れが起こり易かった。
比較例１
実施例１と同様にして、下地電極を形成し、２０層のポ
リイミド単分子累積膜を形成する。
リイミド単分子累積膜を形成する。
係る基板上に５ｉ０２を真空蒸着法を用いて厚さ３００
０Ａ堆積した０次にポジ型レジスト材料（商標名＾Ｚ
１３７０）をスピンナー塗布し、膜厚を１．２μｌとす
る。これをプリベークしたのち、露光、現像。
０Ａ堆積した０次にポジ型レジスト材料（商標名＾Ｚ
１３７０）をスピンナー塗布し、膜厚を１．２μｌとす
る。これをプリベークしたのち、露光、現像。
ポストベークを行う、その後ＨＦ： ＮＨ４Ｆ ＝ ｌ
： ７の溶液でエツチングを行ない５ｉ０２をパター
ニングし、電極段差部分を保護する。係る基板をアセト
ン超音波島理、ＤＮＦ超音波翅理、純水洗浄によりレジ
ストをはく離し、ベーキングを行なう。
： ７の溶液でエツチングを行ない５ｉ０２をパター
ニングし、電極段差部分を保護する。係る基板をアセト
ン超音波島理、ＤＮＦ超音波翅理、純水洗浄によりレジ
ストをはく離し、ベーキングを行なう。
係る基板上に実施例１と同様にして上部電極を作成する
。また電極の大きさは２０終層口とした。
。また電極の大きさは２０終層口とした。
係る試料のＩ−Ｖ特性を実施例１と同様に測定したとこ
ろ、実施例１と同様のメモリー性のスイッチング特性が
観測された。しかし上記実施例に比べ繰り返し安定性が
低く、２Ｘ１０７回であった。
ろ、実施例１と同様のメモリー性のスイッチング特性が
観測された。しかし上記実施例に比べ繰り返し安定性が
低く、２Ｘ１０７回であった。
比較例２
実施例１と同様にして素子を作成した。この時、電極巾
を１５０ｐｍおよび１１とした。係る電極巾は突来のマ
スク蒸着で形成されている大きさである。
を１５０ｐｍおよび１１とした。係る電極巾は突来のマ
スク蒸着で形成されている大きさである。
係る素子の電流電圧特性を測定したところ、実施例１と
同様のメモリー−性を有したスイッチング特性が得られ
たが、スイッチング速度は各々３０ｎｓｅｃおよび７０
０ｎｓｅｃであった。
同様のメモリー−性を有したスイッチング特性が得られ
たが、スイッチング速度は各々３０ｎｓｅｃおよび７０
０ｎｓｅｃであった。
［発明の効果］
本発明は以下に記載する効果を有する。
■ ＬＢ膜を累積したのち、下部電極の段差部分を蒸着
ダメージのない有機絶縁膜によって保護することにより
、ＭＩＩＩＩ素子のスイッチング特性の繰り返し安定性
を向上させることができた。
ダメージのない有機絶縁膜によって保護することにより
、ＭＩＩＩＩ素子のスイッチング特性の繰り返し安定性
を向上させることができた。
■ 耐熱性、耐溶剤性に優れた高分子化合物をＬＢ法に
よって累積し、絶縁層としたＭＩＮ素子の電極形成方法
にリソグラフィー技術を用いることにより、電極の微細
化、高密度化が可能となった。
よって累積し、絶縁層としたＭＩＮ素子の電極形成方法
にリソグラフィー技術を用いることにより、電極の微細
化、高密度化が可能となった。
■ 耐熱性、耐溶剤性に優れた高分子化合物をＬＢ法に
よって累積し、絶縁層としたＭＩＮ素子の電極形成方法
に、リソグラフィー技術を用いて電極を微細にすること
により、スイッチング速度の高速化が可能となった。
よって累積し、絶縁層としたＭＩＮ素子の電極形成方法
に、リソグラフィー技術を用いて電極を微細にすること
により、スイッチング速度の高速化が可能となった。
第１図は本発明のＭＩＭ素子の具体例の構成概略図であ
る。また第２図と第３図は係る素子において得られた電
気的特性（１−Ｖ特性）を示す特性図で、第３図は係る
素子において確認されたＯＮ状態及びＯＦＦ状態の電気
的特性図を示すものである。 １：基板 ２：下部電極３：単分子累積
膜（ＬＢ膜）
る。また第２図と第３図は係る素子において得られた電
気的特性（１−Ｖ特性）を示す特性図で、第３図は係る
素子において確認されたＯＮ状態及びＯＦＦ状態の電気
的特性図を示すものである。 １：基板 ２：下部電極３：単分子累積
膜（ＬＢ膜）
Claims (8)
- （１）一対の電極間に有機絶縁性薄膜を有し、かつ、該
電極と該有機絶縁性薄膜の間に有機絶縁性保護膜からな
る第２の絶縁層を設け、該電極間の通電領域を制限し、
スイッチング特性に対してメモリー性を有することを特
徴としたスイッチング素子。 - （２）前記、一対の電極に挟持された有機絶縁性薄膜の
厚さが２０Å以上１０００Å以下である請求項１記載の
スイッチング素子。 - （３）前記、一対の電極に挟持された有機絶縁性薄膜が
、ポリイミドより成る請求項１記載のスイッチング素子
。 - （４）請求項１記載のスイッチング素子の作成方法であ
って、リソグラフィー技術を用いて電極を微細化するこ
とを特徴とする素子作成方法。 - （５）前記、有機絶縁性薄膜上に形成した、第２の有機
絶縁性保護膜をリソグラフィー法によりエッチングして
、前記通電領域を形成し、さらに上部電極を作成するこ
とを特徴とした請求項４記載の素子作成方法。 - （６）前記、有機絶縁性薄膜上に、上部電極を形成した
後、リソグラフィー法により該上部電極をエッチングし
て微細化し、さらに絶縁層で全面を被覆した後、該上部
電極とコンタクトするための開口部をエッチングして取
り出し電極を形成することを特徴とした請求項４記載の
素子作成方法。 - （７）前記有機絶縁性保護膜が重合性両親媒性化合物と
、色素材料が積層された単分子累積膜に赤外線を照射し
て潜像を形成する工程と潜像が形成された層に紫外線を
照射して該潜像を顕像化する工程により形成されること
を特徴とする請求項４記載の素子作成方法。 - （８）前記有機絶縁性保護膜がネガ型有機レジスト材料
により形成されることを特徴とする請求項４記載の素子
作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035113A JPH02215173A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | スイッチング素子及びその作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035113A JPH02215173A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | スイッチング素子及びその作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215173A true JPH02215173A (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=12432878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035113A Pending JPH02215173A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | スイッチング素子及びその作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326936B1 (en) | 1997-07-22 | 2001-12-04 | Thin Film Electronics Asa | Electrode means, comprising polymer materials, with or without functional elements and an electrode device formed of said means |
| WO2002078056A3 (en) * | 2001-03-22 | 2003-02-13 | Hewlett Packard Co | Passivation layer for molecular electronic device fabrication |
| JP2005521237A (ja) * | 2001-06-28 | 2005-07-14 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | インプリントによる分子電子回路の製造 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1035113A patent/JPH02215173A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326936B1 (en) | 1997-07-22 | 2001-12-04 | Thin Film Electronics Asa | Electrode means, comprising polymer materials, with or without functional elements and an electrode device formed of said means |
| WO2002078056A3 (en) * | 2001-03-22 | 2003-02-13 | Hewlett Packard Co | Passivation layer for molecular electronic device fabrication |
| US6835575B2 (en) | 2001-03-22 | 2004-12-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Passivation layer for molecular electronic device fabrication |
| JP2005521237A (ja) * | 2001-06-28 | 2005-07-14 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | インプリントによる分子電子回路の製造 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0335630B1 (en) | Switching device and method of preparing it | |
| Downs et al. | Efficient polymerization of aniline at carbon nanotube electrodes | |
| US20060118777A1 (en) | Electroric device, integrated circuit, and method of manufacturing the same | |
| TW200404824A (en) | Organic gate insulating film and organic thin film transistor using the same | |
| DE3789216T2 (de) | Schalter. | |
| JPH01275613A (ja) | ポリアセチレン又はポリアセン型超長共役ポリマーの製造方法 | |
| JPH0766990B2 (ja) | 有機デバイスおよびその製造方法 | |
| EP0469243B1 (en) | Organic device and method for producing the same | |
| JPS62572A (ja) | フッ素系有機薄膜の製造法 | |
| WO2003050877A1 (en) | Method for lithographic processing on molecular monolayer and multilayer thin films | |
| JPH06211997A (ja) | 層エレメントおよびその製造方法 | |
| WO1983003165A1 (en) | Polymeric films | |
| US4835083A (en) | Method for patterning electroconductive film and patterned electroconductive film | |
| US4906550A (en) | Method of producing polydiacetylene thin film | |
| EP0341697A2 (en) | Process for producing polyacetylene | |
| JP2694530B2 (ja) | スイッチング素子及びその製造方法 | |
| JPS6396956A (ja) | スイッチング素子およびその駆動方法 | |
| Kim et al. | Electrical and chemical properties of photo-cross-linked polymeric insulating materials | |
| JP2969902B2 (ja) | 有機薄膜 | |
| JPH0370189A (ja) | スイッチング素子 | |
| JPH03252402A (ja) | 配向性有機薄膜及びその作製方法 | |
| JPH03122938A (ja) | 電子放出素子 | |
| DE3822891A1 (de) | Piezo- und pyroelektrische wandler | |
| JPH02190754A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH01245575A (ja) | スイッチング素子 |