有机强电介质膜的形成法、存储元件的制法、存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有机强电介质膜的形成方法、存储元件的制造方法、存储装置和电子设备。具有：在基板２的一个面上涂布.干燥含有有机强电介质材料的液状材料，形成具有结晶度比有机强电介质膜４还低的结晶度、以有机强电介质材料作为主材料而构成的低结晶度膜４Ｂ的第１工序；和通过低结晶度膜４Ｂ的加热.加压，在对低结晶度膜４Ｂ整形的同时提高低结晶度膜４Ｂ的结晶度，形成有机强电介质膜４的第２工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机强电介质膜的形成方法、存储元件的制造方法、存储 装置和电子设备。
技术介绍
众所周知，作为存储元件，通过沿由强电介质材料构成的强电介质膜 厚度方向，向其施加电场，从而改变其极化状态，进行数据的写入，读出。 这样的存储元件由于强电介质膜中的极化状态是双稳态，即使在停止施加 电场后也可以保持，所以可以作为非易失性存储器使用。近年，以谋求这样的存储元件的挠性化等为目的，提出作为强电介质 材料使用有机强电介质材料的方案。作为这样的强电介质材料，从提高存 储的特性等目的出发，使用非专利文献1所公开的具有结晶性的有机强电 介质材料。在形成使用这样的有机强电介质材料的强电介质膜时，与难以控制结 晶性的真空蒸镀法等的气相表面形成工艺相比，使用含有有机强电介质材 料的液体、将旋转涂布法等液相薄膜形成工艺和结晶工艺组合起来的工艺 在材料选择的自由度和加工成本方面优越。例如，历来将这样的液体涂布在下部电极上，使其干燥.结晶而形成强 电介质膜后，用气相成膜法在该强电介质膜上形成上部电极。由于用这样 的液体形成强电介质膜，不必使用如气相薄膜形成工艺那样的大型真空装 置，可以在接近常温常压的条件下进行，所以制造存储元件时具有节能 化-低成本化。但是，由于历来是以露出涂布在下部电极上的液体的状态进行干燥-结 晶，所以伴随有机强电介质的结晶，在强电介质膜的与下部电极的相反侧 的面上会形成由粗大的结晶粒子造成的凹凸。因此，在历来这样的存储元件的制造方法中，若强电介质膜的厚度成为与结晶粒子的尺寸相同程度 薄，则在形成上部电极时，电极材料会进入强电介质膜的上述凹凸的凹部 中，上部电极和下部电极之间的距离在局部变小，接近或者接触，导致漏 电流的增加和上部电极和下部电极之间的短路。即使改变强电介质膜的厚 度，上述这样的强电介质膜的凹凸的粗糙度也不会有大变化，所以强电介 质膜的厚度越薄，其坏影响越显著。通常，以偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物或者偏氟乙烯的聚合物为代表 的有机强电介质的矫顽电场非常高，为了谋求低电压驱动，必须使强电介 质膜的膜厚极薄。所以，根据上述的理由，至今通过使强电介质膜的膜厚 变得非常薄的存储元件的低电压驱动化非常困难。非专利文献1j.Appl.phys., Vol.89 ， No.5， PP.2613 —16
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种有机强电介质膜的形成方法、存储元件 的制造方法、存储装置和电子设备。 该目的通过下述的本专利技术而达到。本专利技术是一种有机强电介质膜的形成方法，是以具有结晶性的有机强 电介质材料作为主材料构成的有机强电介质膜的形成方法，其特征在于， 具有在基板的一个面上形成结晶度比上述有机强电介质膜还低的结晶度 的低结晶度膜的第1工序；和由上述低结晶度膜形成上述有机强电介质膜 的第2工序，上述第1工序包括在上述基板的一个面上涂布 干燥含有上 述有机强电介质材料的液状材料的工序；上述第2工序包括通过上述低结 晶度膜的加热*加压，从而在对上述低结晶度膜进行整形的同时提高上述 低结晶度膜中的结晶度的工序。另外，在本专利技术中，优选上述低结晶度膜中的结晶度是上述有机强电 介质膜的结晶度的80%以下。藉此，低结晶度膜的与基板相反侧的面可以维持由模具决定的平滑的 状态，同时进行强电介质材料的结晶。而且有机强电介质材料的结晶粒子 可以自由地生长，可以防止表面粗糙。因此，得到的有机强电介质膜的与 基板相反侧的面平滑，可以防止有机强电介质膜的膜厚在局部变薄。本专利技术的另一种有机强电介质膜的形成方法，是以具有结晶性的有机 强电介质材料作为主材料构成的有机强电介质膜的形成方法，其特征在 于，具有在基板的一个面上形成结晶度比上述有机强电介质膜还低的结 晶度的低结晶度膜的第1工序；和由上述低结晶度膜形成上述有机强电介 质膜的第2工序，上述第1工序包括在上述基板的一个面上涂布 干燥含 有上述有机强电介质材料的液状材料的工序；上述第2工序包括对上述 低结晶度膜进行加热而形成提高了上述低结晶度膜的结晶度的结晶膜的 第3工序；和通过使上述结晶膜加热 加压，从而对上述结晶膜整形，形成上述有机强电介质膜的第4工序。藉此，即使通过结晶在结晶膜的与基板相反侧的面上形成由有机强电 介质材料的晶粒构成的凹凸，也可以使有机强电介质膜的与基板相反侧的 面平滑。因此，可以防止有机强电介质膜的膜厚在局部变薄。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述第2工序中的上 述加压的压力是0.1 10MPa/cm2。藉此，可以使得到的有机强电介质膜的与基板相反侧的面成为非常平 滑的面。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述有机强电介质膜 的膜厚是5nm 500nm。藉此，可以谋求得到的有机强电介质膜的薄膜化，同时可以更可靠地 防止有机强电介质膜的膜厚在局部变薄。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述有机强电介质材 料是偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯的聚合物中的单独一种或者 2种的组合。这样的有机强电介质材料其矫顽电场非常高。因此，例如将以这样的 有机强电介质材料作为构成材料的有机强电介质膜用于存储元件时，为了 低驱动电压化，必须使有机强电介质膜极薄。因此，通过适用本专利技术得到 的效果显著。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选含有上述有机强电介 质材料的液状材料是将上述有机强电介质材料溶解于溶剂中的材料。藉此，可以谋求得到的有机强电介质膜的薄膜化，同时可以更可靠地防止有机强电介质膜的膜厚在局部变薄。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述第2工序中用于 提高上述结晶度的上述加热的温度是80 20(TC。藉此，可以使低结晶度膜内的有机强电介质材料有效地结晶。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选在上述第2工序中提 高上述结晶度后，在维持上述加压状态的情况下直接进行冷却。藉此，可以使有机强电介质膜的与基板相反侧的面更可靠地成为平滑 状态。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述冷却在上述有机 强电介质材料的玻璃转变点以下进行。 藉此，可以更可靠地进行结晶。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选在上述第1工序后且 上述第2工序前具有加热、软化上述低结晶度膜的工序。藉此，可以使有机强电介质膜的与基板相反侧的面更可靠地成为平滑 状态。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选在上述第2工序中 通过向上述基板压下能对上述有机强电介质膜的有效区域进行规定的模 具进行上述整形.。藉此，有机强电介质膜的形状可以成为希望的形状。 在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述模具在其按压面 实施脱模处理。藉此，可以简单地取下模具，并且防止有机强电介质材料与模具的粘 着，可以使有机强电介质膜的与基板相反侧的面的平滑性更优良。在本专利技术的有机强电介质膜的形成方法中，优选上述第2工序中上述 加压时，在上述模具和上述第1电极之间施加电场，同时进行上述结晶。藉此，可以使得到的有机强电介质膜内的有机强电介质材料的结晶取 向相一致。因此，对于得到的存储元件而言，可以降低由有机强电介质材 料的极化轴的取向的波动造成的极化的损失。也就是说，由于可以使得到 的有机强电介质膜内的有机强电介质材料的极化轴方向只能沿有机强电 介质膜的厚度方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机强电介质膜的形成方法，是以具有结晶性的有机强电介质材料作为主材料构成的有机强电介质膜的形成方法，该方法具有：在基板的一个面上形成结晶度比上述有机强电介质膜还低的结晶度的低结晶度膜的第１工序；和由上述低结晶度膜形成上述有机强电介质膜的第２工序，上述第１工序包括在上述基板的一个面上涂布.干燥含有上述有机强电介质材料的液状材料的工序；上述第２工序包括通过上述低结晶度膜的加热.加压，对上述低结晶度膜进行整形的同时提高上述低结晶度膜中的结晶度的工序。

【技术特征摘要】
JP 2007-11-7 2007-290164;JP 2006-11-13 2006-3071531.一种有机强电介质膜的形成方法，是以具有结晶性的有机强电介质材料作为主材料构成的有机强电介质膜的形成方法，该方法具有在基板的一个面上形成结晶度比上述有机强电介质膜还低的结晶度的低结晶度膜的第1工序；和由上述低结晶度膜形成上述有机强电介质膜的第2工序，上述第1工序包括在上述基板的一个面上涂布·干燥含有上述有机强电介质材料的液状材料的工序；上述第2工序包括通过上述低结晶度膜的加热·加压，对上述低结晶度膜进行整形的同时提高上述低结晶度膜中的结晶度的工序。2. 根据权利要求1所述的有机强电介质膜的形成方法，其特征在于， 上述低结晶度膜中的结晶度是上述有机强电介质膜的结晶度的80%以下。3. 根据权利要求1或2的任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，在上述第2工序中，上述加压的压力是0.1 10MPa/cm2。4. 根据权利要求1 3中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，上述有机强电介质膜的膜厚是5nm 500nm。5. 根据权利要求1 4中任一项所述的有机强电介质*的形成方法， 其特征在于，上述有机强电介质材料是偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物、偏 氟乙烯的聚合物中的单独一种或者2种的组合。6. 根据权利要求1 5中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，含有上述有机强电介质材料的液状材料是将上述有机强电介 质材料溶解于溶剂中的材料。7. 根据权利要求1 6中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，在上述第2工序中，用于提高上述结晶度的上述加热的温度 是80 200°C 。8. 根据权利要求1 7中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，在上述第2工序中，提高上述结晶度后，维持上述加压状态 不变地进行冷却。9. 根据权利要求8所述的有机强电介质膜的形成方法，其特征在于， 上述冷却在上述有机强电介质材料的玻璃转变点以下进行。10. 根据权利要求1 9中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，在上述第1工序后且上述第2工序前具有加热、软化上述低 结晶度膜的工序。11. 根据权利要求1 10中任一项所述的有机强电介质膜的形成方法， 其特征在于，在上述第2工序中，通过向上述基板按压能对上述有机强电 介质膜的有...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷口宏志，柄泽润一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]