(57)【要約】【課題】保存性が良好で、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能となるようにする。【解決手段】薄膜形成用組成物が、エチルヘキサン酸バリウム等のカルボン酸バリウム、エチルヘキサン酸ストロンチウム等のカルボン酸ストロンチウム、及び２−エチルヘキサン酸チタン等のカルボン酸チタンを含み、さらには必要に応じてエチルヘキサン酸カルシウム等のカルボン酸カルシウムを含み、かつ、バリウム成分、ストロンチウム成分、カルシウム成分及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、ｚ及びｗが、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たしている。この薄膜形成用組成物を使用してスピンコートすることにより緻密な誘電体薄膜を得ることができる。【選択図】図２
2007314366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種のカルボン酸塩が有機溶剤中に含有されてなる薄膜形成用組成物であって、
前記複数種のカルボン酸塩には、カルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム、及びカルボン酸チタンを含み、
かつ、バリウム成分、ストロンチウム成分、及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、及びｗが、ｘ＋ｙ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たすことを特徴とする薄膜形成用組成物。
【請求項２】
前記カルボン酸塩は、炭素数ｎが１〜１７であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成用組成物。
【請求項３】
前記カルボン酸チタンは、２−エチルヘキサン酸チタンであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の薄膜形成用組成物。
【請求項４】
前記カルボン酸バリウムは、エチルヘキサン酸バリウムであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の薄膜形成用組成物。
【請求項５】
前記カルボン酸ストロンチウムは、エチルヘキサン酸ストロンチウムであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の薄膜形成用組成物。
【請求項６】
前記有機溶剤は、カルボン酸及びカルボン酸エステルを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の薄膜形成用組成物。
【請求項７】
前記複数種のカルボン酸塩には、カルボン酸カルシウムを含み、バリウム成分、ストロンチウム成分、カルシウム成分の各含有モル比ｘ、ｙ、ｚが、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の薄膜形成用組成物。
【請求項８】
前記カルボン酸カルシウムは、エチルヘキサン酸カルシウムであることを特徴とする請求項７記載の薄膜形成用組成物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の薄膜形成用組成物が基材上に塗布され、乾燥処理がなされた後、熱処理されてなることを特徴とする誘電体薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜形成用組成物及び誘電体薄膜に関し、より詳しくは薄膜キャパシタの誘電体薄膜材料に適した薄膜形成用組成物、及びこれを使用した誘電体薄膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３ 系セラミック材料は高い誘電率を有することから、近年、薄膜キャパシタの誘電体薄膜材料として注目されている。
【０００３】
薄膜形成法としては、ＣＶＤ法やスパッタリング法等があるが、これらの方法は、いずれも装置が複雑である上、成膜速度が遅く、しかも成膜面積も小さいため、大面積の膜を得ることができないという欠点がある。
【０００４】
そこで、近年では、液状の原料を用いたスピンコート法の研究・開発が盛んに行われており、特許文献１には、カルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドを、モル比でＢａ：Ｓｒ：Ｔｉ＝（１−ｘ）：ｘ：ｙ（ただし、０≦ｘ≦１．０，０．９≦ｙ≦１．１）となるように有機溶剤中に混合してなるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物であって、該有機溶剤がカルボン酸とエステルとを含む混合溶剤であり、組成物中のカルボン酸の含有量がチタンアルコキシドのチタンに対して２〜１１倍モルとされたＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、化学的に不安定なチタンアルコキシドをチタン源として使用しているため、保存性に劣るという問題点があった。
【０００７】
すなわち、チタンアルコキシドは化学的に不安定であり、空気中の水分によっても加水分解されて酸化チタンとアルコールを生成する。その結果、液特性の劣化を招き、長期間の保存が困難であり、保存性に劣るという問題点があった。
【０００８】
このため、チタンアルコキシドは工業的に安価であるため、できるだけ長期保存をしないで済むように、一度に使い切るなどの方法で対応していた。
【０００９】
また、特許文献１の薄膜形成用組成物を使用して誘電体薄膜を形成する場合、スピンコート法等で基材上に薄膜形成用組成物を塗布した後、加熱乾燥させて有機溶剤を蒸発除去する必要がある。例えば、有機溶剤として２−エチルヘキサン酸を使用した場合、２-エチルヘキサン酸の沸点は２３５℃であることから、基材上に薄膜形成用組成物を塗布した後、２３５℃以上の温度で乾燥処理を行い、有機溶剤である２-エチルヘキサン酸を蒸発除去する必要がある。
【００１０】
しかしながら、チタンアルコキシドは、上述したように化学的に不安定であるため、２３５℃以上の高温では空気中の水蒸気によって容易に加水分解され、酸化チタンとアルコールを生成する。その結果、この酸化チタンが不純物として膜中に混入することとなるため、短絡等が発生し易くなり、電気特性の劣化を招くという問題点があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、保存性が良好で、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成用組成物、及びこれを使用して製造された誘電体薄膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究したところ、チタン源として、特許文献１記載のチタンアルコキシドに代えて、カルボン酸チタンを使用することにより、経時劣化することもなく良好な保存性を有するチタン酸バリウム系の薄膜形成用組成物を得ることができ、また該薄膜形成用組成物を使用することにより膜特性が劣化することもなく、良好な膜質を有する誘電体薄膜を得ることができるという知見を得た。
【００１３】
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る薄膜形成用組成物は、複数種のカルボン酸塩が有機溶剤中に含有されてなる薄膜形成用組成物であって、前記複数種のカルボン酸塩には、カルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム、及びカルボン酸チタンを含み、かつ、バリウム成分、ストロンチウム成分、及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、及びｗが、ｘ＋ｙ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たすことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の薄膜形成用組成物において、前記カルボン酸塩は、炭素数ｎが１〜１７であることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の薄膜形成用組成物は、前記カルボン酸チタンが、２−エチルヘキサン酸チタンであることを特徴とし、前記カルボン酸バリウムが、エチルヘキサン酸バリウムであることを特徴とし、前記カルボン酸ストロンチウムが、エチルヘキサン酸ストロンチウムであることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の薄膜形成用組成物は、前記有機溶剤が、カルボン酸及びカルボン酸エステルを含むことを特徴としている。
【００１７】
さらに、本発明の薄膜形成用組成物は、前記複数種のカルボン酸塩には、カルボン酸カルシウムを含み、バリウム成分、ストロンチウム成分、カルシウム成分の各含有モル比ｘ、ｙ、ｚが、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たすことを特徴とし、前記カルボン酸カルシウムは、エチルヘキサン酸カルシウムであることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明に係る誘電体薄膜は、上述した薄膜形成用組成物が基材上に塗布され、乾燥処理がなされた後、熱処理されてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薄膜形成用組成物によれば、複数種のカルボン酸塩がカルボン酸やエステル等の有機溶剤中に含有されてなる薄膜形成用組成物であって、前記複数のカルボン酸塩には、エチルヘキサン酸バリウム等のカルボン酸バリウム、エチルヘキサン酸ストロンチウム等のカルボン酸ストロンチウム、及び２−エチルヘキサン酸チタン等のカルボン酸チタンを含み、かつ、バリウム成分、ストロンチウム成分、及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、及びｗが、ｘ＋ｙ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たしているので、チタンアルコキシドに代えて、化学的に安定な２−エチルヘキサン酸チタン等のカルボン酸チタンが薄膜形成用組成物に含有されることとなり、保存性が良好で、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成用組成物を得ることができる。
【００２０】
また、前記カルボン酸塩が、エチルヘキサン酸カルシウム等のカルボン酸カルシウムを含んでいる場合であっても、薄膜形成用組成物中にはチタンアルコキシドに代えてカルボン酸チタンが含まれているので、上述と同様、保存性が良好で、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成用組成物を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の誘電体薄膜によれば、上述した薄膜形成用組成物が基板上に塗布され、乾燥処理がなされた後、熱処理されてなるので、該誘電体薄膜はカルボン酸チタンがチタン源として使用されることとなり、熱処理時に酸化チタンが生成されることもなく、したがって膜中に酸化チタンが混在ることもなく、これにより短絡等に起因した電気特性の劣化が生じることもなく、良好な膜特性を有するチタン酸バリウム系の高比誘電率の誘電体薄膜を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２３】
本発明の一実施の形態としての薄膜形成用組成物は、複数種のカルボン酸塩が有機溶剤中に含有されてなる薄膜形成用組成物であって、前記複数種のカルボン酸塩が、カルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム、及びカルボン酸チタンを含み、かつ、バリウム成分、ストロンチウム成分、及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、及びｗが、ｘ＋ｙ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たしている。
【００２４】
そして、これにより良好な保存性を有し、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成用組成物を得ることができる。
【００２５】
すなわち、一般式：（ＢａｘＳｒｙ）ＴｉｗＯ３で表されるペロブスカイト型構造の誘電体薄膜を液状原料を使用したスピンコート法で形成するためには、液状の薄膜形成用組成物を用意する必要がある。
【００２６】
そして、この種の薄膜形成用組成物は、特許文献１にも記載されているように、従来より、チタン源としてチタンアルコキシドを使用していた。
【００２７】
しかしながら、〔発明が解決しようとする課題〕の項でも述べたように、チタンアルコキシドは化学的な安定性を欠き、空気中の水分と反応して加水分解が生じることから保存性に劣るという欠点がある。また、チタンアルコキシドは、スピンコート後の加熱乾燥処理によっても空気中の水蒸気と容易に反応して加水分解し、酸化チタンを生成して該酸化チタンが膜中に混在することとなるため、短絡等の不具合が生じ易く、電気特性の劣化を招くおそれがある。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、チタンアルコキシドに代えて化学的に安定なカルボン酸チタンをチタン源に使用し、これにより良好な保存性を有し、かつ良好な膜質を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成用組成物を実現している。
【００２９】
ここで、Ｂａ成分及びＳｒ成分の各含有モル比ｘ、ｙが、総計で１（ｘ＋ｙ＝１）となるようにしたのは、一般式：（ＢａｘＳｒｙ）ＴｉｗＯ３からなるペロブスカイト型構造において、Ｂａサイト組成を化学量論組成とするためである。
【００３０】
また、チタン成分の含有モル比ｗを０．８５≦ｗ≦１．２としたのは、含有モル比ｗが０．８５未満又は１．２を超えると、誘電体薄膜を形成した場合、（ＢａｘＳｒｙ）ＴｉｗＯ３からなるペロブスカイト型複合酸化物の他、ＴｉＯ２やＢａＣＯ３等の異相が膜中に混在するおそれがあり、電気特性の劣化を招くおそれがあるからである。
【００３１】
カルボン酸塩としては、一般式：（ＣｎＨ2n+1ＣＯＯ）ｍＭ（ｎ、ｍは正の整数、Mは金属）で表される鎖式モノカルボン酸塩が好んで使用され、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、プロピオン酸（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＨ）、ブタン酸（Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＨ）、ヘキサン酸（Ｃ５Ｈ11ＣＯＯＨ）、エチルヘキサン酸（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯＨ）、ｎ−オクタデカン酸（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯＨ）の塩等、各種カルボン酸塩を使用することができるが、炭素数ｎは１７以下が好ましい。これは炭素数ｎが１７を超えると溶液として作製し難くなり、スピンコート用の薄膜形成用組成物としては好ましくないからである。
【００３２】
また、有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、カルボン酸とカルボン酸エステルの混合溶剤、或いはカルボン酸、カルボン酸エステル、及びアルコールの混合溶剤等を使用することができるが、カルボン酸とカルボン酸エステルの混合溶剤が好んで使用される。
【００３３】
尚、この薄膜形成用組成物は、バリウム成分、ストロンチウム成分、及びチタン成分の各含有モル比ｘ、ｙ、ｗがｘ＋ｙ＝１、０．８５≦ｗ≦１．２を満たすようにカルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム、及びカルボン酸チタンを所定量秤量し、次いで、これら秤量物を所定量の有機溶剤中に投入して十分に撹拌することにより、容易に製造することができる。
【００３４】
図１は、上記薄膜形成用組成物を使用して製造された薄膜キャパシタの一実施の形態を模式的に示す断面図であって、この薄膜キャパシタは、Ｓｉ等からなる基板１上にＰｔ等の金属からなる下部電極２が形成されると共に、該下部電極２上には一般式：（ＢａｘＳｒｙ）ＴｉｗＯ３で表される誘電体薄膜（ＢＳＴ膜）３が形成され、さらに誘電体薄膜３の表面にはＰｔ等の金属からなる上部電極４が形成されている。
【００３５】
上記薄膜キャパシタは以下のようにして製造される。
【００３６】
まず、スパッタリング法や真空蒸着法等の薄膜形成法を使用して基板１の表面に下部電極２を形成する。次いで、上記薄膜形成用組成物を使用してスピンコートを施し、次いで加熱乾燥処理を行った後、熱処理を施し、これにより下部電極２上に誘電体薄膜３を形成する。すなわち、基板１を高速回転させると共に、下部電極２１上に上記薄膜形成用組成物を滴下させ、遠心力を利用して薄膜形成用組成物を均一に下部電極２上に拡がらせ、次いで、２３５℃以上の温度で加熱乾燥処理を行なって有機溶剤を蒸発除去し、その後、５００℃以上の高温・高酸素雰囲気下で熱処理を施し、誘電体薄膜３を形成する。尚、このようにスピンコートして乾燥処理を施した後、高温・高酸素雰囲気下で熱処理を行うことにより、所望の高誘電率を有する誘電体薄膜３を形成することができる。そしてその後、再度上記薄膜形成法を使用して誘電体薄膜３上に上部電極４を形成し、これにより薄膜キャパシタが製造される。
【００３７】
このようにして得られた薄膜キャパシタは、誘電体薄膜３が上記薄膜形成用組成物を使用して形成されているので、スピンコート後の乾燥処理で加水分解が生じることもない。したがって酸化チタンが膜中に混入するのを回避することができ、電気特性の劣化が生じることのない膜質の良好な誘電体薄膜を有する薄膜キャパシタを得ることが可能となる。
【００３８】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態では一般式：（ＢａｘＳｒｙ）ＴｉｗＯ３からなる薄膜形成用の組成物について詳述したが、Ｂａの一部をＳｒのみならずＣａで置換した一般式：（ＢａｘＳｒｙＣａｚ）ＴｉｗＯ３で表される薄膜形成用の組成物にも応用することができる。すなわち、この場合も、チタン源としてカルボン酸チタンを使用することにより、上述と同様の作用効果を得ることができる。ただし、Ｂａサイト組成が化学量論組成となるようにＢａ成分、Ｓｒ成分、及びＣａ成分の各含有モル比ｘ、ｙ、ｚの総計が１（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）を満たす必要がある。
【００３９】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００４０】
Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｉの各含有モル比がＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｔｉ＝０．７０：０．２５：０．０５：１．０となるように、カルボン酸バリウムとしてのエチルヘキサン酸バリウム（（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯ）２Ｂａ：分子量＝４２３）を０．２９６０ｇ、カルボン酸ストロンチウムとしてのエチルヘキサン酸ストロンチウム（（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯ）２Ｓｒ：分子量＝３７４）を０．０９３５ｇ、カルボン酸カルシウムとしてのエチルヘキサン酸カルシウム（（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯ）２Ｃａ：分子量＝３２６）を０．０１６３ｇ、カルボン酸チタンとしての２−エチルヘキサン酸チタン（（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯ）４Ｔｉ：分子量＝６２０）を０．６１９８ｇそれぞれ秤量した。
【００４１】
次に、これらカルボン酸塩のうち、エチルヘキサン酸バリウム、エチルヘキサン酸ストロンチウム、及びエチルヘキサン酸カルシウムを有機溶剤としての２−エチルヘキサン酸（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯＨ）５ｍＬ中に溶解させ、約２４時間撹拌して混合溶液を作製した。次いで、この混合溶液に２−エチルヘキサン酸チタンを投入し、約６時間撹拌し、その後酢酸イソアミル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）５ｍＬを投入し、約２時間撹拌し、モル濃度が０．１mol／Ｌに調製された（Ｂａ0.70Ｓｒ0.25Ｃａ0.05）Ｔｉ1.0Ｏ３薄膜形成用の組成物を得た。
【００４２】
次に、直径１００ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳｉ基板上にＰｔをターゲットとしてスパッタリング処理を行い、膜厚２００ｎｍの下部電極（Ｐｔ膜）を作製した。次いで、回転数６００ｒｐｍで３秒間、さらに回転数４０００ｒｐｍで３０秒間、Ｓｉ基板を回転させ、下部電極上に上記組成物を滴下してスピンコートし、２８０℃の温度に調整されたホットプレート上で１０分間乾燥処理を行った。そしてこの後、酸素２００ｍＬ／分の高酸素雰囲気下で７５０℃の高温で熱処理を行い、膜厚１２０ｎｍの誘電体薄膜（ＢＳＣＴ膜）を作製した。
【００４３】
そして、この後、再度、Ｐｔをターゲットとしてスパッタリング処理を行い、誘電体薄膜上に膜厚２００ｎｍの上部電極（Ｐｔ膜）を作製し、これにより薄膜キャパシタを得た。
【００４４】
次に、薄膜キャパシタの断面をＦＥ−ＳＥＭ（Field Emission - Scanning Electron Microscopy : 電界放射型走査電子顕微鏡）で観察した。
【００４５】
図２は薄膜キャパシタの断面におけるＳＥＭ写真である。
【００４６】
この図２から明らかなように、緻密な誘電体薄膜（ＢＳＣＴ膜）が得られることが分かった。
【００４７】
また、薄膜キャパシタの静電容量Ｃ及び誘電損失tanδをインピーダンスアナライザで測定したところ、静電容量は２７ｎＦであり、誘電損失tanδは１．５％であった。また、静電容量Ｃの測定値と試料寸法から比誘電率εrを求めたところ４４０であった。
【００４８】
次に、ＬＣＲメーターを使用し、１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、及び１ＭＨｚの各周波数で印加電圧Ｖと静電容量Ｃとの関係を調べた。
【００４９】
図３はその測定結果を示している。
【００５０】
この図３から明らかなように、いずれの周波数においても±３Ｖの範囲で静電容量Ｃが３０％以上変化しており、可変容量素子のように大きな容量変化率が望まれる薄膜キャパシタを得ることのできることが分かった。
【００５１】
尚、この組成物を窒素で封入し、６ヶ月後に同様の薄膜作製をしたが、上述と同様の膜特性を有する誘電体薄膜の得られることが確認された。
【実施例２】
【００５２】
Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｉの各含有モル比がＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｔｉ＝０．５：０．４：０．１：１．２となるように、カルボン酸バリウムとしてのエチルヘキサン酸バリウムを０．２１１０ｇ、カルボン酸ストロンチウムとしてのエチルヘキサン酸ストロンチウムを０．１４９６ｇ、カルボン酸カルシウムとしてのエチルヘキサン酸カルシウムを０．０３２６ｇ、カルボン酸チタンとしての２−エチルヘキサン酸チタンを０．７４３７ｇそれぞれ秤量した。
【００５３】
次に、これらカルボン酸塩のうち、エチルヘキサン酸バリウム、エチルヘキサン酸ストロンチウム、及びエチルヘキサン酸カルシウムを有機溶剤としての２−エチルヘキサン酸６ｍＬ中に溶解させ、約２４時間撹拌して混合溶液を作製した。次いで、この混合溶液に２−エチルヘキサン酸チタンを投入し、約６時間撹拌し、その後酢酸イソアミル４ｍＬを投入し、約２時間撹拌し、モル濃度が０．１mol／Ｌに調製された（Ｂａ0.50Ｓｒ0.40Ｃａ0.10）Ｔｉ1.2Ｏ３薄膜形成用の組成物を得た。
【００５４】
そして、その後は〔実施例１〕と同様の方法・手順で、Ｓｉ基板上に下部電極（Ｐｔ膜）、誘電体薄膜（ＢＳＣＴ膜）及び上部電極（Ｐｔ膜）を順次形成し、これにより薄膜キャパシタを作製した。
【００５５】
次いで、〔実施例１〕と同様の方法で、薄膜キャパシタの静電容量Ｃと誘電損失tanδを測定したところ、静電容量Ｃは１５ｎＦ、誘電損失は１．１％であった。また、静電容量Ｃの測定値と試料寸法から比誘電率εrを求めたところ２４４であった。
【００５６】
さらに、１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、及び１ＭＨｚの各周波数で印加電圧Ｖと静電容量Ｃとの関係を調べたところ、±３Ｖの範囲で静電容量Ｃが３５％以上変化しており、可変容量素子のように大きな容量変化率が望まれる薄膜キャパシタを得ることのできることが分かった。
【００５７】
尚、この組成物を窒素で封入し、６ヶ月後に同様の薄膜作製をしたが、〔実施例１〕と同様、上述と同様の膜特性を有する誘電体薄膜の得られることが確認された。
【実施例３】
【００５８】
Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｉの各含有モル比がＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｔｉ＝０．６：０．３：０．１：０．８５となるように、カルボン酸バリウムとしてのプロピオン酸バリウム（（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ）２Ｂａ：分子量＝２８３）を０．５０６１ｇ、カルボン酸ストロンチウムとしてのプロピオン酸ストロンチウム（（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ）２Ｓｒ：分子量＝２３４）を０．２０８２ｇ、カルボン酸カルシウムとしてのプロピオン酸カルシウム（（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ）２Ｃａ：分子量＝１８６）を０．０５５２ｇ、カルボン酸チタンとしての２−エチルヘキサン酸チタン（（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯ）４Ｔｉ：分子量＝６２０）を１．５８０５ｇそれぞれ秤量した。
【００５９】
次に、これらカルボン酸塩のうち、プロピオン酸バリウム、プロピオン酸酸ストロンチウム、及びプロピオン酸酸カルシウムを有機溶剤としてのプロピオン酸（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＨ）３ｍＬ中に溶解させ、また、２−エチルヘキサン酸チタンを有機溶剤としての２−エチルヘキサン酸（Ｃ７Ｈ15ＣＯＯＨ）２ｍＬ中に溶解させ、それぞれ約２４時間撹拌して２種類の混合溶液を作製した。
【００６０】
次いで、この２種類の混合溶液を互いに混ぜ合わせ、約６時間撹拌し、その後酢酸イソアミル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）５ｍＬを投入し、約２時間撹拌し、モル濃度が０．３mol／Ｌに調製された（Ｂａ0.60Ｓｒ0.30Ｃａ0.10）Ｔｉ0.85Ｏ３薄膜形成用の組成物を得た。
【００６１】
そしてその後は乾燥処理後の熱処理温度を７７５℃とした以外は、〔実施例１〕と同様の方法・手順で薄膜キャパシタを作製した。作製された薄膜キャパシタは、上部電極及び下部電極の膜厚は、〔実施例１〕及び〔実施例２〕と同様、２００ｎｍ、誘電体薄膜の膜厚が２００ｎｍであった。
【００６２】
次いで、〔実施例１〕と同様の方法で、薄膜キャパシタの静電容量Ｃと誘電損失tanδを測定したところ、静電容量Ｃは２２ｎＦ、誘電損失tanδは２．３％であった。また、静電容量Ｃの測定値と試料寸法から比誘電率εrを求めたところ３３１であった。
【００６３】
さらに、１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、及び１ＭＨｚの各周波数で印加電圧Ｖと静電容量Ｃとの関係を調べたところ、±３Ｖの範囲で静電容量Ｃが２８％以上変化しており、可変容量素子のように大きな容量変化率が望まれる薄膜キャパシタを得ることのできることが分かった。
【００６４】
尚、この組成物を窒素で封入し、６ヶ月後に同様の薄膜作製をしたが、上述と同様の膜特性を有する誘電体薄膜の得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る誘電体薄膜を含む薄膜キャパシタの一実施の形態を模式的に示した断面図である。
【図２】〔実施例１〕で製造された薄膜キャパシタのＳＥＭ写真である。
【図３】１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、及び１ＭＨｚの各周波数における印加電圧Ｖと静電容量Ｃとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
３  誘電体薄膜
【図１】
2007314366.tif 000003
【図３】
2007314366.tif 000004
【図２】
2007314366.tif 000005