JPH09213569A - 積層誘電体およびコンデンサ - Google Patents
積層誘電体およびコンデンサInfo
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- JPH09213569A JPH09213569A JP1452496A JP1452496A JPH09213569A JP H09213569 A JPH09213569 A JP H09213569A JP 1452496 A JP1452496 A JP 1452496A JP 1452496 A JP1452496 A JP 1452496A JP H09213569 A JPH09213569 A JP H09213569A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比誘電率の温度特性を改善することができる積
層誘電体およびコンデンサを提供することを目的とす
る。 【解決手段】ゾルゲル法により形成された異種セラミッ
クからなる誘電体薄膜２，３を積層してなるもので、２
種類の誘電体薄膜２，３を交互に積層してなることが望
ましい。そして、誘電体薄膜２，３は、組成式Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜２と、組成式０．
９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3
で表される薄膜３の２種類からなり、これらの２種類の
誘電体薄膜２，３を交互に積層してなることが望まし
い。
層誘電体およびコンデンサを提供することを目的とす
る。 【解決手段】ゾルゲル法により形成された異種セラミッ
クからなる誘電体薄膜２，３を積層してなるもので、２
種類の誘電体薄膜２，３を交互に積層してなることが望
ましい。そして、誘電体薄膜２，３は、組成式Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜２と、組成式０．
９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3
で表される薄膜３の２種類からなり、これらの２種類の
誘電体薄膜２，３を交互に積層してなることが望まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積層誘電体およびコ
ンデンサに関するもので、例えば、コンデンサ等の電子
部品に使用される積層誘電体およびコンデンサに関する
ものである。
ンデンサに関するもので、例えば、コンデンサ等の電子
部品に使用される積層誘電体およびコンデンサに関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】従来から、コンデンサ等に代表される誘電
体磁器を用いた電子部品では、その比誘電率の大きさと
ともに、比誘電率の温度特性が重要視されている。そし
て、近年においては、比誘電率の温度特性によって、電
子部品の使用用途が決定されているため、比誘電率の温
度特性を改善する研究が盛んになされている。
体磁器を用いた電子部品では、その比誘電率の大きさと
ともに、比誘電率の温度特性が重要視されている。そし
て、近年においては、比誘電率の温度特性によって、電
子部品の使用用途が決定されているため、比誘電率の温
度特性を改善する研究が盛んになされている。
【０００３】従来、比誘電率の温度特性を改善するため
には、誘電体材料中にシフタ−，デプレッサと言われる
添加物を添加し、キュリ−点を変化させたり、あるいは
キュリ−点の異なる２種以上の誘電体材料を混合し、固
溶体を形成する方法が一般的であった。
には、誘電体材料中にシフタ−，デプレッサと言われる
添加物を添加し、キュリ−点を変化させたり、あるいは
キュリ−点の異なる２種以上の誘電体材料を混合し、固
溶体を形成する方法が一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
材料中にシフタ−，デプレッサと言われる添加物を添加
する方法や、２種以上の誘電体材料を混合して固溶体を
形成する方法では、比誘電率が減少したり、異相が生成
したりするという問題があった。又、上記方法では、比
誘電率の温度特性を改善することができるが、温度特性
は、デプレッサ等の添加量や２種以上の誘電体材料の混
合比により一義的に決定されるものではなく、その制御
が困難であった。
材料中にシフタ−，デプレッサと言われる添加物を添加
する方法や、２種以上の誘電体材料を混合して固溶体を
形成する方法では、比誘電率が減少したり、異相が生成
したりするという問題があった。又、上記方法では、比
誘電率の温度特性を改善することができるが、温度特性
は、デプレッサ等の添加量や２種以上の誘電体材料の混
合比により一義的に決定されるものではなく、その制御
が困難であった。
【０００５】さらに、上記の方法はいずれもバルク体に
ついての方法であり、従来、ゾルゲル法により作製され
た誘電体薄膜の比誘電率の温度特性を制御する方法につ
いては全く知られていなかった。
ついての方法であり、従来、ゾルゲル法により作製され
た誘電体薄膜の比誘電率の温度特性を制御する方法につ
いては全く知られていなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、誘電体薄
膜の温度特性を改善する方法について鋭意検討した結
果、ゾルゲル法により作製された異種セラミック誘電体
薄膜を複数積層することにより、温度特性を改善するこ
とができることを見出し、本発明に至った。
膜の温度特性を改善する方法について鋭意検討した結
果、ゾルゲル法により作製された異種セラミック誘電体
薄膜を複数積層することにより、温度特性を改善するこ
とができることを見出し、本発明に至った。
【０００７】即ち、本発明の積層誘電体は、ゾルゲル法
により形成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を
積層してなるものである。
により形成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を
積層してなるものである。
【０００８】また、本発明では、２種類の誘電体薄膜を
交互に積層してなることが望ましい。さらに、誘電体薄
膜は、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される
薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄膜の２種類からなり、
これらの２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなること
が望ましい。また、誘電体薄膜は、組成式Ｂａ（Ｔｉ
0.87Ｓｎ0.13）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔ
ｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表される薄膜の２種類からな
り、これらの２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなる
ことが望ましい。
交互に積層してなることが望ましい。さらに、誘電体薄
膜は、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される
薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄膜の２種類からなり、
これらの２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなること
が望ましい。また、誘電体薄膜は、組成式Ｂａ（Ｔｉ
0.87Ｓｎ0.13）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔ
ｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表される薄膜の２種類からな
り、これらの２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなる
ことが望ましい。
【０００９】本発明のコンデンサは、ゾルゲル法により
形成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を積層し
てなる積層誘電体の両面に、一対の電極を形成してなる
ものである。
形成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を積層し
てなる積層誘電体の両面に、一対の電極を形成してなる
ものである。
【００１０】
【作用】本発明の積層誘電体では、ゾルゲル法により形
成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を積層する
ことにより、それぞれの誘電体薄膜が有する温度による
比誘電率の変化が相殺され、結果として温度特性が変化
する。本発明においては、特に、ある温度において正の
温度係数を有する誘電体薄膜と、同温度において負の温
度係数を有する誘電体薄膜を積層した場合には特に有効
である。これは、ある温度域における比誘電率の変化が
相殺されることにより、比誘電率の変化が平坦化するか
らであると考えられる。
成された異種セラミックからなる誘電体薄膜を積層する
ことにより、それぞれの誘電体薄膜が有する温度による
比誘電率の変化が相殺され、結果として温度特性が変化
する。本発明においては、特に、ある温度において正の
温度係数を有する誘電体薄膜と、同温度において負の温
度係数を有する誘電体薄膜を積層した場合には特に有効
である。これは、ある温度域における比誘電率の変化が
相殺されることにより、比誘電率の変化が平坦化するか
らであると考えられる。
【００１１】誘電体薄膜は、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄
膜の２種類、あるいは、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.87Ｓ
ｎ0.13）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.9
Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表される薄膜の２種類からなり、これ
らの２種類の誘電体薄膜を交互に積層することにより、
高誘電率で、しかも比誘電率の温度特性の改善された積
層誘電体を得ることができる。このような積層誘電体を
一対の電極により挟持することにより、比誘電率の温度
特性を改善したコンデンサを得ることができる。
2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄
膜の２種類、あるいは、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.87Ｓ
ｎ0.13）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.9
Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表される薄膜の２種類からなり、これ
らの２種類の誘電体薄膜を交互に積層することにより、
高誘電率で、しかも比誘電率の温度特性の改善された積
層誘電体を得ることができる。このような積層誘電体を
一対の電極により挟持することにより、比誘電率の温度
特性を改善したコンデンサを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の積層誘電体では、ゾルゲ
ル法により形成された異種セラミックからなる誘電体薄
膜を積層してなるものである。
ル法により形成された異種セラミックからなる誘電体薄
膜を積層してなるものである。
【００１３】誘電体薄膜をゾルゲル法により作製したの
は、誘電体薄膜を作製するのが容易であるからであり、
しかも、スパッタリング等の物理蒸着法と比較して、Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 等特定の組成の膜の作製が
容易（組成の制御が容易）であり、膜厚の制御が容易だ
からである。
は、誘電体薄膜を作製するのが容易であるからであり、
しかも、スパッタリング等の物理蒸着法と比較して、Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 等特定の組成の膜の作製が
容易（組成の制御が容易）であり、膜厚の制御が容易だ
からである。
【００１４】異種セラミックからなる誘電体薄膜は、一
般的に比誘電率の温度係数が異なるものであり、誘電体
薄膜の種類としては２種以上である必要がある。
般的に比誘電率の温度係数が異なるものであり、誘電体
薄膜の種類としては２種以上である必要がある。
【００１５】異種セラミックからなる誘電体薄膜として
は、例えば、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表
される薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3−０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄膜の２種類、あ
るいは、組成式Ｂａ（Ｔｉ0. 87Ｓｎ0.13）Ｏ3 で表され
る薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表さ
れる２種類の薄膜が最適であるが、本発明ではこれに限
定されるものではない。特に、ある温度において正の温
度係数を有する誘電体薄膜と、同温度において負の温度
係数を有する誘電体薄膜であることが望ましい。
は、例えば、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表
される薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3−０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄膜の２種類、あ
るいは、組成式Ｂａ（Ｔｉ0. 87Ｓｎ0.13）Ｏ3 で表され
る薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）Ｏ3 で表さ
れる２種類の薄膜が最適であるが、本発明ではこれに限
定されるものではない。特に、ある温度において正の温
度係数を有する誘電体薄膜と、同温度において負の温度
係数を有する誘電体薄膜であることが望ましい。
【００１６】図１（ａ）〜（ｄ）に本発明の積層誘電体
の断面図を示す。図において、符号１は積層誘電体を示
している。
の断面図を示す。図において、符号１は積層誘電体を示
している。
【００１７】積層誘電体１は、誘電体薄膜２と誘電体薄
膜３が交互に積層して形成されており、この積層誘電体
１はＰｔからなる電極５の上面に形成されている。図１
（ａ）は誘電体薄膜２の上面に誘電体薄膜３が積層され
た状態、図１（ｂ）は、誘電体薄膜２と誘電体薄膜３が
２層ずつ交互に積層された状態、図１（ｃ）は、誘電体
薄膜２と誘電体薄膜３が５層ずつ交互に積層された状
態、図１（ｄ）は、誘電体薄膜２と誘電体薄膜３が１０
層ずつ交互に積層された状態を示す。
膜３が交互に積層して形成されており、この積層誘電体
１はＰｔからなる電極５の上面に形成されている。図１
（ａ）は誘電体薄膜２の上面に誘電体薄膜３が積層され
た状態、図１（ｂ）は、誘電体薄膜２と誘電体薄膜３が
２層ずつ交互に積層された状態、図１（ｃ）は、誘電体
薄膜２と誘電体薄膜３が５層ずつ交互に積層された状
態、図１（ｄ）は、誘電体薄膜２と誘電体薄膜３が１０
層ずつ交互に積層された状態を示す。
【００１８】特に、誘電体薄膜が、組成式Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式０．９Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 で表
される薄膜の２種類であり、これらを交互に積層した場
合には、前記誘電体薄膜が０．０１〜０．２μｍ、特に
は０．０２５〜０．１２５μｍの厚みで多数積層する
程、高誘電率となり、比誘電率の温度特性と相まって高
誘電率の積層誘電体、並びにコンデンサを得ることがで
きる。
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式０．９Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 で表
される薄膜の２種類であり、これらを交互に積層した場
合には、前記誘電体薄膜が０．０１〜０．２μｍ、特に
は０．０２５〜０．１２５μｍの厚みで多数積層する
程、高誘電率となり、比誘電率の温度特性と相まって高
誘電率の積層誘電体、並びにコンデンサを得ることがで
きる。
【００１９】即ち、図１（ａ）〜（ｄ）で説明すると、
これらの図に示される積層誘電体１は同一厚みである
が、その各層の厚みが薄い程（積層数が多い程）比誘電
率を向上することができる。即ち、図１（ａ）の積層体
Ａよりも図１（ｃ）の積層体Ｃの方が比誘電率が高くな
る。特に、比誘電率を高くするという観点から、誘電体
薄膜の厚みが０．０１〜０．２μｍとすることが望まし
い。ここで、誘電体薄膜の厚みを０．０１〜０．２μｍ
の厚みとしたのは、誘電体薄膜の厚みが０．０１μｍよ
りも薄いと、異なる誘電体薄膜を積層した場合に完全固
溶する場合があり．比誘電率が低下したり、温度特性が
劣化するからである。また、０．２μｍよりも厚くなる
と、焼成時に誘電体薄膜にクラックが生じ易いからであ
る。誘電体薄膜の厚みは、０．０２５〜０．１２５μｍ
であることが望ましい。
これらの図に示される積層誘電体１は同一厚みである
が、その各層の厚みが薄い程（積層数が多い程）比誘電
率を向上することができる。即ち、図１（ａ）の積層体
Ａよりも図１（ｃ）の積層体Ｃの方が比誘電率が高くな
る。特に、比誘電率を高くするという観点から、誘電体
薄膜の厚みが０．０１〜０．２μｍとすることが望まし
い。ここで、誘電体薄膜の厚みを０．０１〜０．２μｍ
の厚みとしたのは、誘電体薄膜の厚みが０．０１μｍよ
りも薄いと、異なる誘電体薄膜を積層した場合に完全固
溶する場合があり．比誘電率が低下したり、温度特性が
劣化するからである。また、０．２μｍよりも厚くなる
と、焼成時に誘電体薄膜にクラックが生じ易いからであ
る。誘電体薄膜の厚みは、０．０２５〜０．１２５μｍ
であることが望ましい。
【００２０】本発明の図１（ａ）の積層誘電体は、誘電
体薄膜の表面に、異なる誘電体薄膜を形成することによ
り得られ、図１（ｂ）〜（ｄ）の場合には、再度上記工
程を繰り返すことにより得られる。即ち、例えば、ある
温度で正の温度係数を有する誘電体材料Ａの誘電体薄膜
を基板上に形成した後、その誘電体薄膜上に同温度で負
の温度係数を有する誘電体材料Ｂの薄膜を形成する。そ
の後、８００℃以上１２００℃以下の高温で一括焼成
し、結晶化させ、積層体を作製する。
体薄膜の表面に、異なる誘電体薄膜を形成することによ
り得られ、図１（ｂ）〜（ｄ）の場合には、再度上記工
程を繰り返すことにより得られる。即ち、例えば、ある
温度で正の温度係数を有する誘電体材料Ａの誘電体薄膜
を基板上に形成した後、その誘電体薄膜上に同温度で負
の温度係数を有する誘電体材料Ｂの薄膜を形成する。そ
の後、８００℃以上１２００℃以下の高温で一括焼成
し、結晶化させ、積層体を作製する。
【００２１】本発明の積層誘電体は、例えば、先ず、ゾ
ルゲル法によりＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶
液と、０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１Ｐ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液を合成し、これらの合成溶液を塗
布溶液とする。
ルゲル法によりＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶
液と、０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１Ｐ
ｂＴｉＯ3 前駆体溶液を合成し、これらの合成溶液を塗
布溶液とする。
【００２２】そして、基板上にＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液を塗布し、乾燥した後、熱処理
しゲル膜を作製し、この溶液塗布−熱処理の操作を所定
回数繰り返し、所定厚みのＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 からなるゲル膜を形成する。
ｂ2/3 ）Ｏ3 前駆体溶液を塗布し、乾燥した後、熱処理
しゲル膜を作製し、この溶液塗布−熱処理の操作を所定
回数繰り返し、所定厚みのＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 からなるゲル膜を形成する。
【００２３】この後、前記誘電体薄膜の上面に、０．９
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 前
駆体溶液を塗布し、乾燥した後、熱処理を行い、ゲル膜
を作製し、この溶液塗布−熱処理の操作を所定回数繰り
返し、所定厚みの０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3
−０．１ＰｂＴｉＯ3 からなるゲル膜を形成し、所定温
度で焼成し、図１（ａ）に示すような積層誘電体を作製
する。
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 前
駆体溶液を塗布し、乾燥した後、熱処理を行い、ゲル膜
を作製し、この溶液塗布−熱処理の操作を所定回数繰り
返し、所定厚みの０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3
−０．１ＰｂＴｉＯ3 からなるゲル膜を形成し、所定温
度で焼成し、図１（ａ）に示すような積層誘電体を作製
する。
【００２４】コンデンサを作製する場合には、基板上
に、例えばＰｔ電極を形成した後、このＰｔ電極の表面
に、前述したようにＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 から
なるゲル膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 からなるゲル膜を形成し、所定温度
で焼成し、さらに、０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3−０．１ＰｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜の表面に、
例えば、金電極を形成し、本発明のコンデンサを得る。
また、上記積層誘電体と電極とを交互に積層して積層コ
ンデンサを形成しても良い。あるいは、異種の誘電体薄
膜を積層して積層誘電体が形成されるが、異種の誘電体
薄膜の間に電極を形成して積層コンデンサを構成しても
良い。
に、例えばＰｔ電極を形成した後、このＰｔ電極の表面
に、前述したようにＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 から
なるゲル膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 からなるゲル膜を形成し、所定温度
で焼成し、さらに、０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3−０．１ＰｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜の表面に、
例えば、金電極を形成し、本発明のコンデンサを得る。
また、上記積層誘電体と電極とを交互に積層して積層コ
ンデンサを形成しても良い。あるいは、異種の誘電体薄
膜を積層して積層誘電体が形成されるが、異種の誘電体
薄膜の間に電極を形成して積層コンデンサを構成しても
良い。
【００２５】
【実施例】 実施例１ ゾルゲル法を用いてＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （以
下ＰＭＮ）前駆体溶液と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 （以下９０ＰＭＮ
Ｔ）前駆体溶液を合成した。これらの溶液の濃度を２−
メトキシエタノ−ルで約３倍に希釈し、塗布溶液とし
た。
下ＰＭＮ）前駆体溶液と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 （以下９０ＰＭＮ
Ｔ）前駆体溶液を合成した。これらの溶液の濃度を２−
メトキシエタノ−ルで約３倍に希釈し、塗布溶液とし
た。
【００２６】サファイア単結晶基板上に電極となるＰｔ
（１１１）を６５０℃でスパッタ蒸着して厚さ０．２ｍ
ｍのＰｔ電極を形成し、該Ｐｔ電極の表面に、まずＰＭ
Ｎ塗布溶液をスピンコ−タ−で塗布し、３００℃で熱処
理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布−
熱処理の操作を１０回繰り返し、厚み０．２５μｍのＰ
ＭＮゲル膜を形成した。
（１１１）を６５０℃でスパッタ蒸着して厚さ０．２ｍ
ｍのＰｔ電極を形成し、該Ｐｔ電極の表面に、まずＰＭ
Ｎ塗布溶液をスピンコ−タ−で塗布し、３００℃で熱処
理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の塗布−
熱処理の操作を１０回繰り返し、厚み０．２５μｍのＰ
ＭＮゲル膜を形成した。
【００２７】このＰＭＮゲル膜の上に９０ＰＭＮＴ塗布
溶液を同様に塗布、乾燥、熱処理を行い、ゲル膜を作製
した。塗布溶液の塗布−熱処理を１０回繰り返し、厚み
０．２５μｍの９０ＰＭＮＴゲル膜を形成した。
溶液を同様に塗布、乾燥、熱処理を行い、ゲル膜を作製
した。塗布溶液の塗布−熱処理を１０回繰り返し、厚み
０．２５μｍの９０ＰＭＮＴゲル膜を形成した。
【００２８】０．２５μｍのＰＭＮゲルと０．２５μｍ
の９０ＰＭＮＴゲルからなる膜厚約０．５μｍの積層ゲ
ル膜を８４０℃で３０秒間焼成し、結晶化させ、Ｐｔ電
極の上面に、図１（ａ）に示すような、ＰＭＮからなる
厚み０．２５μｍの誘電体薄膜２と９０ＰＭＮＴ薄膜３
からなる厚み０．２５μｍの積層誘電体１を形成した。
この積層誘電体１の上面に厚み０．２ｍｍの金電極をス
パッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサを作製した。
の９０ＰＭＮＴゲルからなる膜厚約０．５μｍの積層ゲ
ル膜を８４０℃で３０秒間焼成し、結晶化させ、Ｐｔ電
極の上面に、図１（ａ）に示すような、ＰＭＮからなる
厚み０．２５μｍの誘電体薄膜２と９０ＰＭＮＴ薄膜３
からなる厚み０．２５μｍの積層誘電体１を形成した。
この積層誘電体１の上面に厚み０．２ｍｍの金電極をス
パッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサを作製した。
【００２９】そして、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッ
カード社製４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ
（Ａｃ１００ｍＶ）の条件で比誘電率を求めたところ、
３０００であった。また、−４０℃から＋７０℃の温度
範囲での比誘電率の温度変化を調べ、結果を図２に示
す。
カード社製４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１ｋＨｚ
（Ａｃ１００ｍＶ）の条件で比誘電率を求めたところ、
３０００であった。また、−４０℃から＋７０℃の温度
範囲での比誘電率の温度変化を調べ、結果を図２に示
す。
【００３０】比較例として実施例１の積層体と同様に、
Ｐｔ膜が形成された基板上に、０．５μｍのＰＭＮ薄膜
（比較例ａ）、または０．５μｍの９０ＰＭＮＴ薄膜
（比較例ｂ）を作製し、比誘電率の温度特性を評価し
た。図２にそれぞれの結果を示す。この図２より、比誘
電率の温度係数が正であるＰＭＮと、比誘電率の温度係
数が負である９０ＰＭＮＴを積層することにより、比誘
電率の温度特性が向上していることが判る。
Ｐｔ膜が形成された基板上に、０．５μｍのＰＭＮ薄膜
（比較例ａ）、または０．５μｍの９０ＰＭＮＴ薄膜
（比較例ｂ）を作製し、比誘電率の温度特性を評価し
た。図２にそれぞれの結果を示す。この図２より、比誘
電率の温度係数が正であるＰＭＮと、比誘電率の温度係
数が負である９０ＰＭＮＴを積層することにより、比誘
電率の温度特性が向上していることが判る。
【００３１】また、本発明者等は、積層誘電体の厚みを
図１（ａ）（積層体Ａ）と同じにして、ＰＭＮゲルと９
０ＰＭＮＴゲルの膜厚を種々変化させるとともに、積層
数を変化させ、図１（ｂ）（積層体Ｂ）、図１（ｃ）
（積層体Ｃ）、図１（ｄ）（積層体Ｄ）に示すような積
層誘電体を形成し、上記と同様にして焼成して電極を形
成し、コンデンサを形成した。そして、上記と同様にし
て比誘電率の温度特性を測定し、この結果を図３に示し
た。また、２５℃における比誘電率と、各誘電体薄膜の
厚みとの関係を図４に示す。
図１（ａ）（積層体Ａ）と同じにして、ＰＭＮゲルと９
０ＰＭＮＴゲルの膜厚を種々変化させるとともに、積層
数を変化させ、図１（ｂ）（積層体Ｂ）、図１（ｃ）
（積層体Ｃ）、図１（ｄ）（積層体Ｄ）に示すような積
層誘電体を形成し、上記と同様にして焼成して電極を形
成し、コンデンサを形成した。そして、上記と同様にし
て比誘電率の温度特性を測定し、この結果を図３に示し
た。また、２５℃における比誘電率と、各誘電体薄膜の
厚みとの関係を図４に示す。
【００３２】図３，図４より、積層誘電体の厚みを同一
とした場合には、誘電体薄膜が薄い程（積層数が多い
程）比誘電率が高いことが判る。しかしながら、誘電体
薄膜の厚みが０．０５μｍ以下になると、両者が固溶し
はじめ、比誘電率が若干減少する傾向があることが判
る。
とした場合には、誘電体薄膜が薄い程（積層数が多い
程）比誘電率が高いことが判る。しかしながら、誘電体
薄膜の厚みが０．０５μｍ以下になると、両者が固溶し
はじめ、比誘電率が若干減少する傾向があることが判
る。
【００３３】実施例２ ゾルゲル法を用いてＢａ（Ｔｉ0.87Ｓｎ0.13）Ｏ3 （以
下ＢＴＳ１３）前駆体溶液とＢａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）
Ｏ3 （以下ＢＴＺ０１）前駆体溶液を合成し、これらの
溶液の濃度を２−メトキシエタノ−ルで約３倍に希釈
し、塗布溶液とした。
下ＢＴＳ１３）前駆体溶液とＢａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1 ）
Ｏ3 （以下ＢＴＺ０１）前駆体溶液を合成し、これらの
溶液の濃度を２−メトキシエタノ−ルで約３倍に希釈
し、塗布溶液とした。
【００３４】サファイア単結晶基板上に電極となるＰｔ
（１１１）を６５０℃でスパッタ蒸着して厚さ０．２ｍ
ｍのＰｔ電極を形成し、該Ｐｔ電極の表面に、まずＢＴ
Ｓ１３塗布溶液をスピンコ−タ−で塗布し、乾燥させた
後、３００℃と７５０℃で熱処理を１分間行い、ゲル膜
を作製した。塗布溶液の塗布−熱処理の操作を１０回繰
り返し、厚み０．５μｍのＢＴＳ１３ゲル膜を形成し
た。
（１１１）を６５０℃でスパッタ蒸着して厚さ０．２ｍ
ｍのＰｔ電極を形成し、該Ｐｔ電極の表面に、まずＢＴ
Ｓ１３塗布溶液をスピンコ−タ−で塗布し、乾燥させた
後、３００℃と７５０℃で熱処理を１分間行い、ゲル膜
を作製した。塗布溶液の塗布−熱処理の操作を１０回繰
り返し、厚み０．５μｍのＢＴＳ１３ゲル膜を形成し
た。
【００３５】ＢＴＳ１３ゲル膜の上にＢＴＺ０１塗布溶
液を同様に塗布し、乾燥させた後、３００℃と７５０℃
で熱処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の
塗布−熱処理を１０回繰り返し、厚み０．５μｍのＢＴ
Ｚ０１ゲル膜を形成した。
液を同様に塗布し、乾燥させた後、３００℃と７５０℃
で熱処理を１分間行い、ゲル膜を作製した。塗布溶液の
塗布−熱処理を１０回繰り返し、厚み０．５μｍのＢＴ
Ｚ０１ゲル膜を形成した。
【００３６】０．５μｍのＢＴＳ１３ゲルと０．５μｍ
のＢＴＺ０１ゲルからなる膜厚約１．０μｍの積層ゲル
膜を１１００℃で３０分間焼成し、結晶化させ、積層誘
電体を作製した。
のＢＴＺ０１ゲルからなる膜厚約１．０μｍの積層ゲル
膜を１１００℃で３０分間焼成し、結晶化させ、積層誘
電体を作製した。
【００３７】この積層誘電体表面に厚み０．２ｍｍの金
電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサを作
製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製４２
８４Ａ）により、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００ｍＶ）
の条件で比誘電率を測定したところ、比誘電率は約１５
００であった。また、−４０℃から＋７０℃の温度範囲
での比誘電率の温度変化を調べ、結果を図５に示す。
電極をスパッタ蒸着により形成し、薄膜コンデンサを作
製し、ＬＣＲメータ（ヒュウレットパッカード社製４２
８４Ａ）により、２５℃、１ｋＨｚ（Ａｃ１００ｍＶ）
の条件で比誘電率を測定したところ、比誘電率は約１５
００であった。また、−４０℃から＋７０℃の温度範囲
での比誘電率の温度変化を調べ、結果を図５に示す。
【００３８】比較例として上記と同様に、Ｐｔ電極表面
に１．０μｍのＢＴＳ１３単層薄膜（比較例ｂ）、また
は１．０μｍのＢＴＺ０１単層薄膜（比較例ａ）を作製
し、比誘電率の温度特性を評価した。図５にそれぞれの
結果を示す。この図５より、積層誘電体を形成すること
により、比誘電率の温度特性が向上していることがわか
る。
に１．０μｍのＢＴＳ１３単層薄膜（比較例ｂ）、また
は１．０μｍのＢＴＺ０１単層薄膜（比較例ａ）を作製
し、比誘電率の温度特性を評価した。図５にそれぞれの
結果を示す。この図５より、積層誘電体を形成すること
により、比誘電率の温度特性が向上していることがわか
る。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述した様に、本発明によれば、ゾ
ルゲル法により形成された異種セラミックからなる誘電
体薄膜を積層して積層誘電体を作製することにより、そ
れぞれの誘電体薄膜が有する温度による比誘電率の変化
が相殺され、結果として温度特性を改善することができ
る。特に、ある温度において正の温度係数を有する誘電
体薄膜と、同温度において負の温度係数を有する誘電体
薄膜を積層した場合に有効である。よって、本発明のコ
ンデンサでは、温度特性が改善されたコンデンサを簡便
に作製することができる。
ルゲル法により形成された異種セラミックからなる誘電
体薄膜を積層して積層誘電体を作製することにより、そ
れぞれの誘電体薄膜が有する温度による比誘電率の変化
が相殺され、結果として温度特性を改善することができ
る。特に、ある温度において正の温度係数を有する誘電
体薄膜と、同温度において負の温度係数を有する誘電体
薄膜を積層した場合に有効である。よって、本発明のコ
ンデンサでは、温度特性が改善されたコンデンサを簡便
に作製することができる。
【図１】本発明のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 からな
る誘電体薄膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜とを交互に積層
した積層誘電体を示す縦断面図である。
る誘電体薄膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
０．１ＰｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜とを交互に積層
した積層誘電体を示す縦断面図である。
【図２】Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 からなる誘電体
薄膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１Ｐ
ｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜の積層誘電体について、
温度に対する比誘電率の変化を示すグラフである。
薄膜と０．９Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１Ｐ
ｂＴｉＯ3 からなる誘電体薄膜の積層誘電体について、
温度に対する比誘電率の変化を示すグラフである。
【図３】図１（ａ）〜（ｄ）の積層誘電体の温度に対す
る比誘電率の変化を示すグラフである。
る比誘電率の変化を示すグラフである。
【図４】図１（ａ）〜（ｄ）の積層誘電体において、２
５℃における比誘電率と各誘電体薄膜の厚みとの関係を
示すグラフである。
５℃における比誘電率と各誘電体薄膜の厚みとの関係を
示すグラフである。
【図５】Ｂａ（Ｔｉ0.87Ｓｎ0.13）Ｏ3 からなる誘電体
薄膜とＢａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1）Ｏ3 からなる誘電体薄
膜の積層誘電体について、温度に対する比誘電率の変化
を示すグラフである。
薄膜とＢａ（Ｔｉ0.9 Ｚｒ0.1）Ｏ3 からなる誘電体薄
膜の積層誘電体について、温度に対する比誘電率の変化
を示すグラフである。
１・・・積層誘電体 ２，３・・・誘電体薄膜 ５・・・電極
Claims (5)
- 【請求項１】ゾルゲル法により形成された異種セラミッ
クからなる誘電体薄膜を積層してなることを特徴とする
積層誘電体。 - 【請求項２】２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなる
ことを特徴とする請求項１記載の積層誘電体。 - 【請求項３】誘電体薄膜は、組成式Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式０．９Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −０．１ＰｂＴｉＯ3 で表される薄
膜の２種類からなり、これらの２種類の誘電体薄膜を交
互に積層してなることを特徴とする請求項１記載の積層
誘電体。 - 【請求項４】誘電体薄膜は、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.87Ｓｎ
0.13）Ｏ3 で表される薄膜と、組成式Ｂａ（Ｔｉ0.9 Ｚ
ｒ0.1 ）Ｏ3 で表される薄膜の２種類からなり、これら
の２種類の誘電体薄膜を交互に積層してなることを特徴
とする請求項１記載の積層誘電体。 - 【請求項５】ゾルゲル法により形成された異種セラミッ
クからなる誘電体薄膜を積層してなる積層誘電体の両面
に、一対の電極を形成してなることを特徴とするコンデ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01452496A JP3389398B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01452496A JP3389398B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213569A true JPH09213569A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3389398B2 JP3389398B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=11863512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01452496A Expired - Fee Related JP3389398B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389398B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8218287B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-07-10 | Tdk Corporation | Thin-film device |
| US8339766B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-12-25 | Tdk Corporation | Method of manufacturing thin film capacitor and thin film capacitor |
| US8498095B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-07-30 | Tdk Corporation | Thin-film capacitor with internally hollow through holes |
| JP2016537807A (ja) * | 2013-10-02 | 2016-12-01 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | ＢａＴｉ（１−ｙ）Ｚｒｙ０３をベースにしたセラミック多層デバイス |
| CN114974891A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-30 | 德阳三环科技有限公司 | 一种多层陶瓷电容器及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100269137A1 (en) | 2006-11-07 | 2010-10-21 | Sony Corporation | Transmission device, video signal transmission method for transmission device, reception device, and video signal reception method for reception device |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP01452496A patent/JP3389398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8218287B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-07-10 | Tdk Corporation | Thin-film device |
| US8339766B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-12-25 | Tdk Corporation | Method of manufacturing thin film capacitor and thin film capacitor |
| US8498095B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-07-30 | Tdk Corporation | Thin-film capacitor with internally hollow through holes |
| JP2016537807A (ja) * | 2013-10-02 | 2016-12-01 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | ＢａＴｉ（１−ｙ）Ｚｒｙ０３をベースにしたセラミック多層デバイス |
| CN114974891A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-30 | 德阳三环科技有限公司 | 一种多层陶瓷电容器及其制备方法 |
| CN114974891B (zh) * | 2022-05-27 | 2024-05-14 | 德阳三环科技有限公司 | 一种多层陶瓷电容器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3389398B2 (ja) | 2003-03-24 |
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