JPS6355198A - 誘電体薄膜デバイス用基板 - Google Patents
誘電体薄膜デバイス用基板Info
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- JPS6355198A JPS6355198A JP61199244A JP19924486A JPS6355198A JP S6355198 A JPS6355198 A JP S6355198A JP 61199244 A JP61199244 A JP 61199244A JP 19924486 A JP19924486 A JP 19924486A JP S6355198 A JPS6355198 A JP S6355198A
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Landscapes
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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）
本発明はペロブスカイＩ・型構造酸化物の薄膜を用いた
薄膜デバイス用の基板に関する。
薄膜デバイス用の基板に関する。
（従来の技術）
ＰｂＴｉ０３． ＰｂＴｉＯ３のｐｂ及びＴｉの一部を
それぞれＬａ、 Ｚｒで置換した Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）
０３． （Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）０３さらにはＢ
ａＴｉＯ３，５ｒＴｉ０３等のペロブスカイト型結晶構
造をとる酸化物誘電体材料はコンデンサ、圧電素子、電
気光学素子などの種々の機能デバイスに応用されている
。近年、デバイスの小型化、高集積化の要請に対応する
ために、これらの材料の薄膜化の試みがなされ、焦電型
赤外線センサ、超音波センサ光スイッチなどで薄膜を用
いたデバイスが試作されている。
それぞれＬａ、 Ｚｒで置換した Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）
０３． （Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）０３さらにはＢ
ａＴｉＯ３，５ｒＴｉ０３等のペロブスカイト型結晶構
造をとる酸化物誘電体材料はコンデンサ、圧電素子、電
気光学素子などの種々の機能デバイスに応用されている
。近年、デバイスの小型化、高集積化の要請に対応する
ために、これらの材料の薄膜化の試みがなされ、焦電型
赤外線センサ、超音波センサ光スイッチなどで薄膜を用
いたデバイスが試作されている。
これらの誘電体材料を用いたデバイスにおいて最適なデ
バイス特性およびその再現性３確保するためには単結晶
を用いることが必要である。多結、高木では粒界による
物ＦＩ！量の撹乱のため良好なデバイス特性を得ること
が難しい、このことは薄膜デバイスにおいても同じであ
り、できるだけ完全な単結晶に近い誘電体エピタキシャ
ル膜が望まれる。また、薄膜の特性を効果的に使用する
にはペロブスカイト型酸化物誘電体膜の両面に電極を形
成した構造が望ましく、したがって金属１への誘電体エ
ピタキシャル膜の形成が望ましい。
バイス特性およびその再現性３確保するためには単結晶
を用いることが必要である。多結、高木では粒界による
物ＦＩ！量の撹乱のため良好なデバイス特性を得ること
が難しい、このことは薄膜デバイスにおいても同じであ
り、できるだけ完全な単結晶に近い誘電体エピタキシャ
ル膜が望まれる。また、薄膜の特性を効果的に使用する
にはペロブスカイト型酸化物誘電体膜の両面に電極を形
成した構造が望ましく、したがって金属１への誘電体エ
ピタキシャル膜の形成が望ましい。
ペロブスカイト型酸化物ＨＡ電体のエピタキシャル成長
は基板の材料と結晶方向に大きく依存し、金属」二への
エピタキシャル成長の例は少ない。
は基板の材料と結晶方向に大きく依存し、金属」二への
エピタキシャル成長の例は少ない。
１９８５年発行のジャパニーズ・ジャーナル・オブ・ア
プライド・フイジクス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ＾ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ＞２４巻サ
すリメンＩ−２４−２４８２頁〜４８４頁には（００１
）方位に配向したＰＬ脱膜上のＰｂＴｉ０□がエピタキ
シャル成長することが報告されているが、（００１）配
向のＰ［膜を得るためには（００１）ＭｇＯ単結晶基板
上にＰＬをエピタキシャル成長させる必要がある。同様
な例として、（００１）ＳｒＴｉ０３． ＜０００１）
（Ｚ −Ａ Ｑ ２０３単結晶板上にＰＬ膜をエピタキ
シャル成長し、その上にＰｂＴｉＯ３やＰＬＺＴをエピ
タキシャル成長した報告がある。
プライド・フイジクス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ＾ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ＞２４巻サ
すリメンＩ−２４−２４８２頁〜４８４頁には（００１
）方位に配向したＰＬ脱膜上のＰｂＴｉ０□がエピタキ
シャル成長することが報告されているが、（００１）配
向のＰ［膜を得るためには（００１）ＭｇＯ単結晶基板
上にＰＬをエピタキシャル成長させる必要がある。同様
な例として、（００１）ＳｒＴｉ０３． ＜０００１）
（Ｚ −Ａ Ｑ ２０３単結晶板上にＰＬ膜をエピタキ
シャル成長し、その上にＰｂＴｉＯ３やＰＬＺＴをエピ
タキシャル成長した報告がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、ＭｚＯ，５ｒＴｉ０３． ａ −Ａ Ｑ ２０
３などの酸化物では大口径の単結晶基板を安価に製造す
ることは瘉めて困難である。特にＭに０は化学的安定性
に欠けており、耐酸性、耐アルカリ性がなく、また大気
中より水分、炭酸ガスなどを吸収して変質しやすく、デ
バイス製造プロセスに使用することは困難である。
３などの酸化物では大口径の単結晶基板を安価に製造す
ることは瘉めて困難である。特にＭに０は化学的安定性
に欠けており、耐酸性、耐アルカリ性がなく、また大気
中より水分、炭酸ガスなどを吸収して変質しやすく、デ
バイス製造プロセスに使用することは困難である。
本発明は上述の問題を解決し、安価でデバイス製造プロ
セス上優れた性質を有し、かつ高い機能性を有する誘電
体薄膜デバイス用基板を提供するものである。
セス上優れた性質を有し、かつ高い機能性を有する誘電
体薄膜デバイス用基板を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明はＳｉ単結晶上にＭｇＡ ｕ ２０４の誘電体エ
ピタキシャル膜が形成され、該誘電体股上にＰｔの金属
エピタキシャル膜が形成され、該金属膜上にペロブスカ
イト型酸化物誘電体のエピタキシャル膜が形成されてい
ることを特徴とする誘電体薄膜デバイス用基板である。
ピタキシャル膜が形成され、該誘電体股上にＰｔの金属
エピタキシャル膜が形成され、該金属膜上にペロブスカ
イト型酸化物誘電体のエピタキシャル膜が形成されてい
ることを特徴とする誘電体薄膜デバイス用基板である。
（作用）
本発明においてＳｉ単結晶上にＨｇＡ Ｑ ２０４をエ
ピタキシャル成長する技術はすでに周知の技術であるが
、ＭｇＡ ｆ１２０４上にｐｔ、をエピタキシャル成長
した報告は従来にはなく、ＭｇＡ ＩＩ ２０４エピタ
キシヤル股上に形成されるＰｔのエピタキシャル膜は全
く新規に行なわれたものであり、しがも ＭｇＡ Ｑ
２０４は化学的に安定が耐酸性、耐水性に優れ、デバイ
ス作製プロセス上有利な材料である。ＭｇＡＱ２ｏ４は
スピネル構造で格子定数８．ｏ２、ｐｔは面心立方構造
で格子定数３．９２と異種構造であるにもががわらず、
ＰＬがＭＫＡ Ｑ ２０４上にエピタキシやル成長する
原因は明らかてはないが、結晶を構成する原子あるいは
イオンの配置の周期性が類似していることが考えられる
。
ピタキシャル成長する技術はすでに周知の技術であるが
、ＭｇＡ ｆ１２０４上にｐｔ、をエピタキシャル成長
した報告は従来にはなく、ＭｇＡ ＩＩ ２０４エピタ
キシヤル股上に形成されるＰｔのエピタキシャル膜は全
く新規に行なわれたものであり、しがも ＭｇＡ Ｑ
２０４は化学的に安定が耐酸性、耐水性に優れ、デバイ
ス作製プロセス上有利な材料である。ＭｇＡＱ２ｏ４は
スピネル構造で格子定数８．ｏ２、ｐｔは面心立方構造
で格子定数３．９２と異種構造であるにもががわらず、
ＰＬがＭＫＡ Ｑ ２０４上にエピタキシやル成長する
原因は明らかてはないが、結晶を構成する原子あるいは
イオンの配置の周期性が類似していることが考えられる
。
また、単結晶基板としてＳｉ基板を用いることにより、
良質で大口径の基板が安価に入手できるうえに熟成した
Ｓｉ半導体集積回路技術を用いることによってより高い
機能を誘電体薄膜デバイスに持たせることができ、例え
ば、シリコンＩＣと誘電体薄膜デバイスを同一チップ上
に形成しな複゛合デバイスの開発が可能となる。
良質で大口径の基板が安価に入手できるうえに熟成した
Ｓｉ半導体集積回路技術を用いることによってより高い
機能を誘電体薄膜デバイスに持たせることができ、例え
ば、シリコンＩＣと誘電体薄膜デバイスを同一チップ上
に形成しな複゛合デバイスの開発が可能となる。
（実施例）
以下実施例によって説明する。
面方位が（００１）のＳｉ単結晶基板上にＭｇＡ Ｑ
２０４を気相成長法でエピタキシャル成長し、その上に
Ｐｌをスパッタ法で形成し、その上にＰｂＴｉＯ３を同
じくスパッタ法で形成した第１図は本実施の説明図で１
は（００１）Ｓｉ単結晶基板、２はＭ（、ＩＩ Ｑ ２
０４エピタキシャル膜、３はＰＬエピタキシ六・ル１摸
、４はＰｂＴｉ０ｑエピタキシヤル膜である。ＭｇＡ
ｕ ２０４の気相成長は本出願人がすでに提案（特願昭
５７−１３６０５１） している方法で成長した。すな
わち反応ガスとしてＭｇ（１！２．八ＩｌにＨＣＱガス
を反応させて生成したΔ１１３．ＣＯ□、ＩＩ２ガスを
用い、キャリアガスとしてＮ２ガスを用いた。Ｍ［Ａ
１！ ２０４の生成反応ハＭｇＣＱ ２”２ＡＬＣＬ３
＋４ＣＯ２”４）１２− ＪＡ Ｑ ２０４”４ＣＯ”
０）＋（４で表わされる。成長温度９５０’Ｃで成長し
、Ｘ線回折及び電子線回折で（１００）方位のＭ［ＡＬ
２０４がエピタキシャル成長していることを確認した。
２０４を気相成長法でエピタキシャル成長し、その上に
Ｐｌをスパッタ法で形成し、その上にＰｂＴｉＯ３を同
じくスパッタ法で形成した第１図は本実施の説明図で１
は（００１）Ｓｉ単結晶基板、２はＭ（、ＩＩ Ｑ ２
０４エピタキシャル膜、３はＰＬエピタキシ六・ル１摸
、４はＰｂＴｉ０ｑエピタキシヤル膜である。ＭｇＡ
ｕ ２０４の気相成長は本出願人がすでに提案（特願昭
５７−１３６０５１） している方法で成長した。すな
わち反応ガスとしてＭｇ（１！２．八ＩｌにＨＣＱガス
を反応させて生成したΔ１１３．ＣＯ□、ＩＩ２ガスを
用い、キャリアガスとしてＮ２ガスを用いた。Ｍ［Ａ
１！ ２０４の生成反応ハＭｇＣＱ ２”２ＡＬＣＬ３
＋４ＣＯ２”４）１２− ＪＡ Ｑ ２０４”４ＣＯ”
０）＋（４で表わされる。成長温度９５０’Ｃで成長し
、Ｘ線回折及び電子線回折で（１００）方位のＭ［ＡＬ
２０４がエピタキシャル成長していることを確認した。
ＰＬエピタキシャル膜は高周波マグネトロンスパッタリ
ング法で作製した。ＰＬツタ−ットを用い、Ａｒガス中
で基板温度６５０’Ｃで行った。ＨｇＡ Ｑ２０４と同
様にＸ線回折と電子線回折によって（００１）方位に配
向したエピタキシャル膜であることを確認した。ＰｂＴ
ｉＯ３エピタキシャル膜も高周波マグネトロンスパッタ
法で作製した。ＰｂＯを５ｗｔχ過剰に含んだＰｂＴｉ
Ｏ３粉末をターゲ・ソトに用い、Ａｒ−０２混合ガス中
で、基板温度５００℃で行なった。Ｘ線回折と電子線回
折によって＜００１）方位に配向したエビタキャル膜で
あることを確認しな。
ング法で作製した。ＰＬツタ−ットを用い、Ａｒガス中
で基板温度６５０’Ｃで行った。ＨｇＡ Ｑ２０４と同
様にＸ線回折と電子線回折によって（００１）方位に配
向したエピタキシャル膜であることを確認した。ＰｂＴ
ｉＯ３エピタキシャル膜も高周波マグネトロンスパッタ
法で作製した。ＰｂＯを５ｗｔχ過剰に含んだＰｂＴｉ
Ｏ３粉末をターゲ・ソトに用い、Ａｒ−０２混合ガス中
で、基板温度５００℃で行なった。Ｘ線回折と電子線回
折によって＜００１）方位に配向したエビタキャル膜で
あることを確認しな。
次に、実施例１において、ＰｂＴｉＯ３の代りに（Ｐｂ
１−、Ｌａｘ）（ＺｒｙＴｉｚ）０３のいわゆるＰＣＺ
ＴＭをエピタキシャル成長した。ターゲットは（ｘ／ｙ
／ｚ）が（９／６５．／３５）の組成に５ｗＬχ過剰の
ＰｂＯを加えた粉末を用い、実施例１と同様にスパッタ
法により行った。ＰＬＺＴもＰｂＴｉＯ３と同様に、く
０口１）方位にエピタキシャル成長した膜であることを
、Ｘ線回折、電子線回折によって確認した。
１−、Ｌａｘ）（ＺｒｙＴｉｚ）０３のいわゆるＰＣＺ
ＴＭをエピタキシャル成長した。ターゲットは（ｘ／ｙ
／ｚ）が（９／６５．／３５）の組成に５ｗＬχ過剰の
ＰｂＯを加えた粉末を用い、実施例１と同様にスパッタ
法により行った。ＰＬＺＴもＰｂＴｉＯ３と同様に、く
０口１）方位にエピタキシャル成長した膜であることを
、Ｘ線回折、電子線回折によって確認した。
（発明の効果）
以上述べたように本発明は、Ｓｉ単結晶基板上にＰｔ、
エピタキシャル膜を形成し、その上にペロブスカイト型
酸化物誘電体エピタキシャル膜を形成したものである。
エピタキシャル膜を形成し、その上にペロブスカイト型
酸化物誘電体エピタキシャル膜を形成したものである。
Ｓｉ単結晶基板を用いることにより、大口径で良質の基
板を低価格に入手できること、及び誘電体薄膜デバイス
と５ｉｌＣとを一体（ヒできる利点を考えれば本発明の
工業的価値は大きい。
板を低価格に入手できること、及び誘電体薄膜デバイス
と５ｉｌＣとを一体（ヒできる利点を考えれば本発明の
工業的価値は大きい。
第１図は本発明による基板の製造プロセスを示す図。
１・・Ｓｉ単結晶基板
Claims (1)
- シリコン単結晶上にＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４の誘電体エピ
タキシャル膜が形成され、該誘電体膜上にＰｔのエピタ
キシャル膜が形成され、該金属膜上にペロブスカイト型
構造酸化物の誘電体膜が形成されていることを特徴とす
る誘電体薄膜デバイス用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199244A JPS6355198A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 誘電体薄膜デバイス用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199244A JPS6355198A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 誘電体薄膜デバイス用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355198A true JPS6355198A (ja) | 1988-03-09 |
| JPH053439B2 JPH053439B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=16404564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61199244A Granted JPS6355198A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 誘電体薄膜デバイス用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6355198A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479188A (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| JPH06196648A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 配向性強誘電体薄膜素子 |
| WO2004042836A1 (ja) * | 2002-11-07 | 2004-05-21 | Fujitsu Limited | 薄膜積層体、その薄膜積層体を用いた電子装置、及びアクチュエータ、並びにアクチュエータの製造方法 |
| WO2004068235A1 (ja) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Fujitsu Limited | 光偏向素子およびその製造方法 |
| JP2008252071A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-10-16 | Fujifilm Corp | 圧電素子とその製造方法、及び液体吐出装置 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP61199244A patent/JPS6355198A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479188A (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| JPH06196648A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 配向性強誘電体薄膜素子 |
| WO2004042836A1 (ja) * | 2002-11-07 | 2004-05-21 | Fujitsu Limited | 薄膜積層体、その薄膜積層体を用いた電子装置、及びアクチュエータ、並びにアクチュエータの製造方法 |
| JP2004158717A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Fujitsu Ltd | 薄膜積層体、その薄膜積層体を用いた電子装置及びアクチュエータ、並びにアクチュエータの製造方法 |
| WO2004068235A1 (ja) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Fujitsu Limited | 光偏向素子およびその製造方法 |
| JPWO2004068235A1 (ja) * | 2003-01-27 | 2006-05-25 | 富士通株式会社 | 光偏向素子およびその製造方法 |
| JP2008252071A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-10-16 | Fujifilm Corp | 圧電素子とその製造方法、及び液体吐出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053439B2 (ja) | 1993-01-14 |
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