強誘電体薄膜の電極界面に関する研究

铁电薄膜电极界面研究

• 批准号: 08750378
• 负责人: 眞岩 宏司
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Shonan Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750378/
• 关键词: 強誘電体薄膜; (Pb,La)TiO_3; Bi_4Ti_3O_<12>; Ir; ECRスパッタリング; 多元スパッタリング; DRAM; 容量絶縁膜

多元スパッタリング法を用いて、(Pb,La)TiO_3(PLT)薄膜を比較的低温の460℃で作製することに成功した。得られたPLT薄膜は温度による比誘電率の変化、及び比誘電率の周波数分散の小さい特性を示した。La含有量を増加させることにより、リ-ク電流の立ち上がり電圧が増加し、比誘電率の膜厚依存性の小さな試料を得ることができた。膜厚100nmのPLT(La/Ti=0.28)薄膜は比誘電率396で、5V(500kV/cm)印可時のリ-ク電流は、10^<-7>A/cm^2台であった。この結果より、多元スパッタリング法を用いて作製した(Pb,La)TiO_3薄膜はDRAMの容量絶縁膜に応用するのに十分な可能性を有していると結論できる。ECR(Electron Cyclotron Resonance)スパッタリング法により、Bi_4Ti_3O_<12>薄膜を作製した。化学量論組成ターゲットBi_4Ti_3O_<12>を用いた場合では、基板からBiが再蒸発するため、ペロブスカイト単相薄膜を得ることはできなかった。一方、Biを過剰にしたターゲットBi_2TiO_5を用いた場合は基板温度600℃以上でペロブスカイト単相を得ることができた。スパッタ条件により薄膜の結晶構造、電気的特性は変化した。スパッタ時のガス圧力を低下させると、Bi含有量が低下し、結晶構造は、a軸配向から、(117)面配向、c軸配向、パイロクロア相とペロブスカイト相の混合相へと変化した。Ir/SiO_2/Si基板上ではPt/SiO_2/Si基板と比較して低いガス圧でもペロブスカイト相が生成しやすい傾向がみられた。Pt/SiO_2/Si基板上に(117)面配向した薄膜では、残留分極(Pr)と抗電界(Ec)はそれぞれ、10.9C/cm^2、149kV/cmであり、c軸配向した薄膜では、Pr:3.9C/cm^2、Ec:104kV/cmであった。

The multi-component polycarbonate method has been successfully used to produce polyethylene and (Pb, La) TiO_3 (PLT) thin films at a relatively low temperature of 460°C. It was obtained that the characteristics of the PLT film were small changes in temperature, specific dielectric constant, and frequency dispersion of specific dielectric constant. The content of La is increased by させることにより and リ-ク电の立ち上がり电volta The film thickness dependence of the specific dielectric constant and the increase in the thickness of the sample are small. The PLT (La/Ti=0.28) film with a film thickness of 100nm has a specific permittivity of 396で, a current of 10^<-7>A/cm^2 when printed at 5V (500kV/cm).このRESULTSより、Multiple スパッタリング法をいてproduced した(Pb,La)TiO_3 thin The capacity of the DRAM film is absolutely certain, and the use of the film is very possible, so there is a conclusion. ECR (Electron Cyclotron Resonance) スパッタリング法により, Bi_4Ti_3O_<12> thin film manufacturing company. Chemistry composition Bi_4Ti_3O_<12>Used in various occasions and substratesからBiが re-steamed 発するため, ペロブスカイト単phase film をget ることはできなかった. On one side, Bi_2TiO_5 is used in the case of Bi_2TiO_5 When the substrate temperature is 600°C or above, it is necessary to use a でペロブスカイト単phase. The crystal structure and electrical characteristics of the スパッタ condition of the により film are changed. The スパッタ时のガス姧强させると is low, the Bi content is low が, the crystal structure is は, the a-axis alignment is から, (117) Plane alignment, c-axis alignment, パイロクロアphase and とペロブスカイトphase のmixed phase へと剉化した. On Ir/SiO_2/Si substrate, the Pt/SiO_2/Si substrate is relatively low and has a low tendency to produce the same phase. (117) surface-aligned thin film on Pt/SiO_2/Si substrate, residual polarization (Pr) and electrical resistance boundary (Ec), 10.9C /cm^2, 149kV/cmであり, c-axis alignment thin filmでは, Pr: 3.9C/cm^2, Ec: 104kV/cmであった.

项目成果

H.Maiwa and N.Ichinose: "Dielectric Properties of (Pb,La) TiO_3 Thin Films by Multiple-Cathode Sputtering and Its Application to Dynamic Random Access Memory Capacitors" Jpn.J.Appl.Phys.35・9B. 4976-4979 (1996)

H.Maiwa 和​​ N.Ichinose：“多阴极溅射的 (Pb,La) TiO_3 薄膜的介电性能及其在动态随机存取存储器电容器中的应用”Jpn.J.Appl.Phys.35・9B。 (1996)

眞岩宏司、他: "これだけは知っておきたいセラミックスのすべて" 日刊工業新聞社, 194 (1996)

Hiroshi Maya 等：“关于陶瓷你需要了解的一切”日刊工业新闻，194（1996）