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アルミー遷移金属系金属間化合物の陽極酸化膜による高信頼性薄膜キャパシタの実現

研究課題

研究課題/領域番号 10650299
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関北見工業大学

研究代表者

佐々木 克孝  北見工業大学, 工学部, 教授 (80091552)

研究分担者 柳沢 英人  北見工業大学, 工学部, 助手 (70158020)
阿部 良夫  北見工業大学, 工学部, 助教授 (20261399)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード高信頼性薄膜キャパシタ / 陽極酸化膜 / Al_3Hf金属間化合物 / Al_3Zr金属間化合物 / Al_3Ta金属間化合物 / 耐熱性 / 高誘電率化 / 低損失特性 / 陽極酸化膜キャパシタ / 容量低減の抑制 / 漏れ電流特性 / 酸化膜厚の薄層化 / 周波数特性 / 低損失化 / 薄膜キャパシタ / アルミ-遷移金属の金属間化合物
研究概要

化学量論的な金属間化合物には、一般に硬度が大で、高温での熱的安定性にすぐれているという特徴がある。そこで、陽極酸化が可能なバルブメタルからなる化学量論的で低抵抗な金属間化合物を陽極酸化すれば、高耐熱で低損失な薄膜キャパシタが実現できるものと期待される。その際、その酸化物の比誘電率が大きなHf、Zr及びTaと言ったバルブメタルとAlを組み合わせた金属間化合物を用いることによって、陽極酸化膜キャパシタを作製すれば、高耐熱、低損失等の良好な特質に加えて、高誘電率化も可能と推察される。
それ故、化学量論的なAl_3Hf、Al_3Zr及びAl_3Taの金属間化合物を同時スパッタ法によって作製すると共に、夫々の金属間化合物膜を陽極酸化することで、陽極酸化膜キャパシタを作製し、その誘電特性、漏れ電流特性及び耐熱性等の検討を行い、以下の知見を得た。
(1)いずれの金属間化合物の陽極酸化膜キャパシタでも、現在実用に供されているTaキャパシタよりも耐熱性を向上させることができる。(2)Al_3Ta陽極酸化膜キャパシタでは、耐熱性の点では他の金属間化合物を用いた場合より若干劣るが、最も高誘電率化が可能となる。(3)耐熱性の点では、Al_3Hf陽極酸化膜キャパシタが最も優れており、同時に高容量化のための酸化膜厚の薄層化も可能であるが、初期特性の点ではむしろAl_3Zr陽極酸化膜キャパシタの方が優れている。(4)加えて、いずれの陽極酸化膜キャパシタでも、漏れ電流特性に顕著な極性は認められず、低損失な薄膜キャパシタが実現できる。
従って、化学量論的で低抵抗なアルミー遷移金属系金属間化合物を陽極酸化することによって、薄膜キャパシタを作製することは、高信頼性薄膜キャパシタを実現する上で、極めて有望な方策と結論できる。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 尾関,山根,佐々木 他: "Al_3Hf金属間化合物の陽極酸化膜による高耐熱,高信頼性薄膜キャパシタの実現"電子情報通信学会論文誌. J81-C-II. 619-627 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木,尾関: "バルブメタルの金属間化合物のアノード酸化とコンデンサへの応用"表面技術. 50. 16-20 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲田,山根,佐々木 他: "Al_3Zr金属間化合物の陽極酸化とそれを応用した高信頼性薄膜キャパシタの作製"電子情報通信学会論文誌. J82-C-II. 543-550 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 尾関,山根,佐々木 他: "低化成電圧で作製したAl_3Hf陽極酸化膜キャパシタの熱劣化機構"電子情報通信学会論文誌. J83-C. 663-665 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田邊,山根,佐々木 等: "Ta窒化物のTa-Al化合物への代替による薄膜キャパシタの容量低減の抑制効果"電子情報通信学会技術研究報告. CPM2000-71. 7-12 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田邊,山根,佐々木 他: "Al_3Ta陽極酸化膜キャパシタの作製とその耐熱性"電子情報通信学会論文誌. J83-C. 972-974 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ozeki, M.Yamane, K.Sasaki, Y.Abe, H.Yanagisawa and M.Kawamura: "A Study on the Thin Film Capacitor with High Heat-Proof Property and High Reliability by Using Anodized Film of Al_3Hf Intermetallic Compound"Trans.IEICE Japan. vol. J81-C-II, No.7. 619-627 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki and M.Ozeki :: "Anodic Oxidation of Intermetallic Compound of Valve Metals and Its Application to Capacitor Devices"Surface Technolgy. vo1.50, No.1. 16-20 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inada, M.Yamane, K.Sasaki, Y.Abe, M.Kawamura and H.Yanagisawa: "Anodization of Al_3Zr Intermetallic Compound Film and Its Application to the Preparation of Thin Film Capacitor with High Reliability"Trans.IEICE Japan. vol.J82-C-II, No.10. 543-550 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ozeki, M.Yamane, K.Sasaki, Y.Abe, H.Yanagisawa and M.Kawamura: "Thermal Degradation Mechanism of Al_3Hf Anodized Thin Film Capacitor Prepared at Low Anodization Voltage"Trans.IEICE Japan. vol.J83-C, No.7. 663-665 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Tanabe, M.Yamane, K.Sasaki and Y.Abe: "Suppression Effect of the Capacitance Reduction of Thin Film Capacitor by Substituting Ta Nitride with Ta-Al Compound"Technical Report IEICE Japan. CPM2000-71. 7-12 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Tanabe, M.Yamane, K.Sasaki and Y.Abe: "Preparation of Al_3Ta Anodized Thin Film Capacitor and Its Heat-Proof Property"Trans.IEICE Japan. vol.J83-C, No.10. 972-974 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 尾関,山根,佐々木 等: "低化成電圧で作製したAl_3Hf陽極酸化膜キャパシタの熱劣化機構"電子情報通信学会論文誌. J83-C,7. 663-665 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田邊,山根,佐々木 等: "Al_3Ta陽極酸化膜キャパシタの作製とその耐熱性"電子情報通信学会論文誌. J83-C,10. 972-974 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田邊,山根,佐々木 等: "Ta窒化物のTa-Al化合物への代替による薄膜キャパシタの容量低減の抑制効果"電子情報通信学会技術研究報告. CPM2000-71. 7-12 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 稲田,山根,佐々木等: "Al_3Zr金属間化合物の陽極酸化とそれを応用した高信頼性薄膜キャパシタの作製"電子情報通信学会論文誌(C-II). J82-C-II,,10. 543-550 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 尾関、山根、佐々木 他: "Al_3Hf金属間化合物の陽極酸化膜による高耐熱、高信頼性薄膜キャパシタの検討" 電子情報通信学会論文誌. J80-C-II,7. 619-627 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木克孝、尾関雅彦: "バルブメタルの金属間化合物のアノード酸化とコンデンサへの応用" 表面技術. 50,1. 16-20 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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