| 研究課題/領域番号 |
10650299
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
佐々木 克孝 北見工業大学, 工学部, 教授 (80091552)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 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 |
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| 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。
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