铁电体存储元件、其制造方法、以及使用其的存储单元及使用其的无线通信装置制造方法及图纸

提供驱动电压低、可通过涂布而形成的铁电体存储元件。至少具备第一导电膜、第二导电膜、和设置于所述第一导电膜与所述第二导电膜之间的铁电体层的铁电体存储元件，其中，所述铁电体层含有铁电体粒子及有机成分，并且，所述铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。

Ferroelectric memory element, manufacturing method thereof, storage unit using the ferroelectric body, and wireless communication device using the ferroelectric memory element

A ferroelectric storage element with low drive voltage and can be formed by coating is provided. At least a first conductive film, a second conductive film, and an ferroelectric storage element arranged between the first conductive film and the second conductive film are provided, in which the ferroelectric layer contains an ferroelectric particle and an organic component, and the flat average diameter of the ferroelectric particle is 30 to 500nm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁电体存储元件、其制造方法、以及使用其的存储单元及使用其的无线通信装置
本专利技术涉及铁电体存储元件、其制造方法、以及使用其的存储单元及使用其的无线通信装置。
技术介绍
近年来，开始在电子纸、柔性传感器、RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)标签等电子设备的制造工序中导入涂布法。使用涂布法时，可避免真空工艺、高温工艺，因此，能够以低成本制造电子设备。这样的电子设备中，RFID标签被期待在所有商品中使用，对于低成本化的要求较大。因此，对使用涂布法来制造RFID标签中所包含的各结构元件的技术进行了研究。RFID标签中所包含的结构元件之一为存储元件，可举出例如铁电体存储元件。铁电体存储元件中，通过向元件施加电场而产生的极化即使在使电场为0时依然得以保持。并且，通过沿与极化方向相反的方向施加电场，可使极化方向反转。这称为极化反转，而极化反转所需的电场强度称为矫顽电场(coerciveelectricfield)。矫顽电场低时，可以以低电压发挥作为存储元件的功能(存储信息的写入、保存、读取之类)。作为使用涂布法制造铁电体存储元件的技术，已知通过涂布聚偏二氟乙烯与聚三氟乙烯形成的共聚物(PVDF-TrFE)这样的氟树脂的溶液、使溶剂干燥从而形成铁电体层的方法(例如，参见专利文献1～2)。另外，作为无机铁电体材料，钛酸钡、锆钛酸铅等是已知的。作为使用这些材料制作涂布型铁电体存储元件的例子，提出了将涂布含有它们的粒子的清漆而制成的膜适用于薄膜晶体管(TFT)的栅极绝缘膜的技术(例如，参见专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2008-544519号公报专利文献2：日本特开2007-173728号公报专利文献3：日本特开2006-216792号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，以往的使用了涂布型铁电体材料的技术中，存在矫顽电场高、适用于涂布型铁电体存储元件时驱动电压高的问题。本专利技术着眼于上述课题，其目的在于，提供驱动电压低、可通过涂布而形成的铁电体存储元件。用于解决课题的手段本申请专利技术人推测通过使用具有特定的粒径的铁电体粒子能够解决上述课题，并进行了研究，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为至少具备第一导电膜、第二导电膜、和设置于所述第一导电膜与所述第二导电膜之间的铁电体层的铁电体存储元件，其中，所述铁电体层含有铁电体粒子及有机成分，并且，所述铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。另外，本专利技术为包括以下工序的铁电体存储元件的制造方法。(1)在绝缘性基材上形成铁电体存储元件的导电膜的工序；(2)在所述导电膜上涂布组合物并干燥从而形成铁电体层的工序，所述组合物至少含有平均粒径为30～500nm的铁电体粒子、有机成分及溶剂；和(3)在所述铁电体层上形成铁电体存储元件的导电膜的工序。专利技术效果根据本专利技术，可提供驱动电压低、可通过涂布而形成的铁电体存储元件。附图说明[图1]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图2]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图3]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图4]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图5]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图6]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图7]为具备本专利技术的铁电体存储元件的存储单元的基本电路构成的示意图。[图8A]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8B]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8C]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8D]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8E]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8F]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图8G]为表示本专利技术的铁电体存储元件的制造工序的一例的示意截面图。[图9]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图10]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图11]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图12]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图13]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图14]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图15]为具备本专利技术的铁电体存储元件的存储单元的基本电路构成的示意图。[图16A]为具备本专利技术的铁电体存储元件的存储单元阵列的基本电路构成的示意图。[图16B]为具备本专利技术的铁电体存储元件的存储单元阵列的基本电路构成的示意图。[图16C]为具备本专利技术的铁电体存储元件的存储单元阵列的基本电路构成的示意图。[图17]为表示使用了本专利技术的铁电体存储元件的无线通信传感器设备的构成例之一的图。[图18A]为实施铁电体存储元件的耐折弯性的评价时的示意立体图。[图18B]为实施铁电体存储元件的耐折弯性的评价时的示意立体图。[图19]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图20]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。[图21]为表示本专利技术的铁电体存储元件的实施方式的一例的示意截面图。具体实施方式本专利技术的铁电体存储元件至少具备第一导电膜、第二导电膜、和设置于第一导电膜与第二导电膜之间的铁电体层，所述铁电体层含有铁电体粒子及有机成分，并且，所述铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。<第一实施方式>图1为作为本专利技术的铁电体存储元件的实施方式之一的电容器型的元件。该结构中，具有绝缘性基材100、作为一对导电膜的第一导电膜11、铁电体层12及第二导电膜13。第一导电膜11和第二导电膜13分别作为下部电极、上部电极发挥作用。第一导电膜11与第二导电膜13不进行电连接，在第一导电膜11与第二导电膜13之间形成有铁电体层12。图2～4为电容器型铁电体存储元件的其他结构的例子。图2中，以覆盖绝缘性基材100上的第一导电膜11的方式形成铁电体层12，进而以覆盖铁电体层12的方式形成有第二导电膜13。图3中，在绝缘性基材100上存在第一导电膜11、第二导电膜13，在它们之间形成有铁电体层12。图4中，铁电体层12以覆盖绝缘性基材100上的第一导电膜11的一部分的方式而存在，并且，以覆盖铁电体层12的一部分的方式形成有第二导电膜13。(铁电体层)所谓铁电体层，是呈现铁电特性(ferroelectricproperties)的层。所谓铁电特性，是指由施加电场而产生的极化即使使电场为0时也得以保持、且极化的方向根据电场的施加而反转(该现象称为极化反转)的性质。本专利技术中，铁电体层含有铁电体粒子及有机成分。并且，铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。所谓铁电体粒子，是含有呈现铁电特性的化合物的粒子。作为呈现铁电特性的化合物，没有特别限定，可举出无机及有机的铁电体化合物，从降低铁电体存储元件的驱动电压的观点考虑，优选无机铁电体化合物。作为无机铁电体化合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铁电体存储元件，其是至少具备第一导电膜、第二导电膜、和设置于所述第一导电膜与所述第二导电膜之间的铁电体层的铁电体存储元件，其中，所述铁电体层含有铁电体粒子及有机成分，并且，所述铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 JP 2015-229337;2016.04.20 JP 2016-084201.铁电体存储元件，其是至少具备第一导电膜、第二导电膜、和设置于所述第一导电膜与所述第二导电膜之间的铁电体层的铁电体存储元件，其中，所述铁电体层含有铁电体粒子及有机成分，并且，所述铁电体粒子的平均粒径为30～500nm。2.如权利要求1所述的铁电体存储元件，其中，所述铁电体粒子的平均粒径为100～300nm。3.如权利要求1或2所述的铁电体存储元件，其中，所述铁电体层的膜厚为0.2～2μm。4.如权利要求1～3中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述有机成分为具有选自羧基、磺基、磷酸基、酰胺基、巯基、氨基及羟基中的至少一种以上的树脂。5.如权利要求1～4中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述有机成分为含有羧基及羟基的树脂。6.如权利要求1～5中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述有机成分为至少具有化学式(1)表示的单元结构、化学式(2)表示的单元结构和化学式(3)表示的单元结构的树脂，[化1]化学式(1)、(2)中，R1表示氢原子或碳原子数1～20的1价有机基团；化学式(2)中，R2表示至少具有1个羟基的碳原子数1～20的1价有机基团；化学式(3)中，R3及R4表示氢原子或碳原子数1～20的1价有机基团。7.如权利要求1～3中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述有机成分为含有化学式(4)表示的单元结构的树脂，[化2]8.如权利要求1～7中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述有机成分包含具有五元杂环结构的化合物，所述五元杂环结构含有碳原子和氮原子。9.如权利要求1～8中任一项所述的铁电体存储元件，其中，所述第一导电膜及所述第二导电膜中至少一方的导电膜含有金属粒子。10.如权利要求9所述的铁电体存储元件，其中，所述金属粒子的平均粒径为0.01μm～5μm。11.如权利要求1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胁田润史，清水浩二，河井翔太，村濑清一郎，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP