專利名稱：：包含基材和線路層、且在基材和線路層之間帶有緩沖層的集成電路的制作方法
背景技術(shù)：
：1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于集成電路設(shè)備的線路層的領(lǐng)域，更準確地說，涉及包括用于補償內(nèi)層不相容性問題的緩沖層的電極，以及這些緩沖層的制備方法。更具體地說，所述的緩沖層優(yōu)選用于鐵電電容器的電極。2.現(xiàn)有技術(shù)說明集成電路裝置可能會由于材料的不相容性問題而失敗或使性能下降。表面不規(guī)則性問題能導致順序堆積層產(chǎn)生缺陷。由于相鄰層的擴散會使薄膜層摻雜。裂縫、剝離和表面不規(guī)則性問題可由各層中不同的熱膨脹系數(shù)或其它原因而產(chǎn)生，因此，經(jīng)常需要在制造過程中對這些裝置進行加熱。由于在還沒有考慮在其上形成層的基材的情況下，不可能預測給定層的熱性能，因此，這些問題將由于電路層的微量薄層性質(zhì)而加劇。因此，電路設(shè)計者必須仔細選擇用于形成各薄膜層的材料。通常的電路失敗的機理包括由于各相鄰層之間不良的連接導致的裂縫或一層薄膜層脫離另一層而引起的短路。在硅技術(shù)裝置中，鉑線路層或電極可能與分離鉑電極和硅片的二氧化硅或二氧化鈦隔離層有不良的連接。在陰極真空噴鍍鉑電極之前，通過將鈦金屬粘結(jié)層涂布至隔離層上，研究者已成功地降低了裂縫的產(chǎn)生率；然而，業(yè)已證明，涂布鈦金屬是有問題的。該輔助的鈦通過鈦的擴散，起著摻雜其它層的作用。擴散的鈦的摻雜在集成電路中是特別成問題的，這是由于鈦離子通常以許多價態(tài)存在，即+2，+3和+4價，這將導致相應的晶格缺陷。為了將粘結(jié)層金屬隔開，已構(gòu)成了金屬氮化物擴散阻檔層。例如可參見US5,005,102(授權(quán)于Larson)和Garceau等人的“TinAsADiffusionBarrierLayerInTheTi-Pt-AuBeamLessMetalSystem”，60ThinSolidFilms，237-247，No.2，(1979)，這兩篇文獻教導了氮化鈦擴散阻檔層的使用。金屬氮化物的退火可使表面產(chǎn)生不規(guī)則性，例如小丘，這將導致介電或鐵電電容器產(chǎn)生短路。由薄膜鐵電材料得到的極化作用的幅度是控制在給定電壓下存儲密度的限定因素。較大的極化作用可用來進行更致密的存儲。但無論如何，也需要鐵電體很好地粘結(jié)至基材上。因此，在選擇材料時，在需要粘結(jié)性和需要高的極化作用之間產(chǎn)生了矛盾沖突。問題的解決辦法通過提供基本沒有表面不規(guī)則性的緩沖層和包含粘結(jié)金屬的電極，本發(fā)明克服了上述的問題。當與類似加工的、沒有緩沖層的鐵電電容器相比時，附加緩沖層給鐵電電容器提供了多至100％或更高的極化性能的實質(zhì)性改進。一般來說，電極結(jié)構(gòu)包括集成電路裝置，所述裝置包括基材、金屬電極或線路層，和由夾在基材和線路層之間的材料組成的層序(layersequence)。該層序包括至少一層由層狀超點陣材料制得的緩沖層，并且基本沒有輔加的線路層。特別優(yōu)選的電極結(jié)構(gòu)的形式包括層狀超點陣材料，所述材料是鉭酸鍶鉍。其它優(yōu)選的層狀超點陣材料包括鈮酸鍶鉍和鉭酸鍶鉍鈮?；膬?yōu)選包括鄰近層序的最外層硅基材，例如二氧化硅。最優(yōu)選的基材包括硅片。線路層優(yōu)選包括粘結(jié)金屬部分，如鈦或鉭。優(yōu)選將該粘結(jié)金屬與貴金屬結(jié)合使用，最優(yōu)選的貴金屬是鉑。通過在電極結(jié)構(gòu)的頂上形成鐵電層可構(gòu)成鐵電電容器。該鐵電層優(yōu)選包括層狀超點陣材料，如鉭酸鍶鉍，鈮酸鍶鉍，或它們的混合物。優(yōu)選在鐵電層上形成第二電極而完成該電容器。使用優(yōu)選的方法來制備具有上述電極結(jié)構(gòu)的集成電路裝置。所述方法包括如下步驟提供具有非金屬最外層表面的基材；在該基材的頂上形成層狀超點陣材料；以及將電極沉積在該層狀超點陣材料上。特別優(yōu)選的方法是其中成形步驟包括將液體前體施加至基材上以形成前體薄膜的那些方法。所述前體優(yōu)選包括有效量的聚氧烷基化金屬部分，以便在對所述前體進行熱處理時獲得層狀超點陣材料。對該前體進行熱處理以得到層狀超點陣材料。該處理步驟優(yōu)選包括在至少450℃，更優(yōu)選至少在約600℃對該前體進行退火處理。另外，該處理步驟還可包括在至多約450℃對前體干燥一段時間，所述時間以基本能從前體薄膜中除去所有揮發(fā)性有機組分為準。通過在該電極的頂上形成第二層狀超點陣材料，可用該方法來形成電容器裝置。另外，優(yōu)選使用液體沉積技術(shù)來沉積所述的層。在對該前體溶液進行加熱時，所述層狀超點陣材料由超點陣形成部分的液體前體溶液自動產(chǎn)生。如上所述，鐵電材料優(yōu)選是鈣鈦礦狀的超點陣材料。術(shù)語“鈣鈦礦狀”指的是由各個氧八面體層組成的點陣，所述八面體層被包括有三價金屬如鉍的超點陣產(chǎn)生層分開。這些材料被認為是很大范圍的鐵電材料，但是，由于裝置的可靠性問題所致，迄今為止一直沒有成功地應用于集成電路裝置中。該層狀超點陣材料的鈣鈦礦狀部分以被氧化鉍層分開的不連續(xù)的層的形式形成。鈣鈦礦狀層包括具有定位于立方體內(nèi)的氧八面體的主晶格，所述立方體由在角上的大A-面金屬所限定。氧原子占據(jù)該立方體的晶面中心，而小B-面元素占據(jù)該立方體的中心。在一些例子中，可以在沒有A-面元素下保持氧八面體結(jié)構(gòu)。最優(yōu)選的層狀超點陣材料是平均成分式為SrBi2Ta2O9的鉭酸鍶鉍。最優(yōu)選的是由(Bi2O22+)組成超點陣產(chǎn)生層，但作為金屬還可以包含鉈(III)。因此，最優(yōu)選的氧八面體結(jié)構(gòu)層的平均成分式為(SrTa2O7)2-。在對金屬有機前體溶液進行加熱時，各層自動產(chǎn)生層狀超點陣。氧八面體層是鐵電體，并且具有帶離子電荷的平均成分式，其中所述的離子被超點陣產(chǎn)生層所抵消，以平衡整個的晶體電荷。緩沖層起保持該層狀超點陣材料基本沒有點缺陷的作用；所述點缺陷能降低極化作用。在閱讀了下面的說明書和附圖后，對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其它特征、目的、和優(yōu)點將是顯而易見的。圖1描述了一種薄膜鐵電電容器裝置，它包括有夾在底電極和下層基材之間的、由層狀超點陣材料組成的緩沖層；圖2描述了用于制備圖1電容器的流程圖；圖3描述了制備用于圖2方法中的液體前體溶液的流程圖；圖4描述了在其最外層表面上具有較大丘狀結(jié)構(gòu)的、失敗的底電極結(jié)構(gòu)；圖5是對平均極化值進行對比的柱狀圖表，所述平均極化值是由在不同條件下處理的電容器所得到的。優(yōu)選實施方案的詳細描述圖1描述了包括基材22、緩沖層24、底電極26、金屬氧化物層28、和頂電極30的電容器20?；?2優(yōu)選包括常規(guī)的硅層32，它被隔離層34蓋住。硅層32可以是單晶或多晶硅，并且可從許多硅片源得到。層32還可以由其它已知的基材如砷化鎵，銻化銦，氧化鎂，鉭酸鍶，藍寶石，石英和前述物質(zhì)的混合物以及其它的材料構(gòu)成。隔離層34優(yōu)選由厚的二氧化硅組成，它是通過熟知的方法形成于層32上的，所述方法例如有，在氧存在下在擴散爐中對層32進行spin-onglass(“SOG”)沉積或烘烤。在本發(fā)明中所使用的術(shù)語“基材”具體地說指的是對其它層提供支撐的層?；?2起支撐所有其它層的作用，但術(shù)語基材還能表示與其它層結(jié)合的基材22。因此，基材22、緩沖層24、和底電極26的結(jié)合給金屬氧化物層28提供了一基材或支撐體，所述金屬氧化物層依次又給頂電極30提供了支撐體。緩沖層24疊加在基材22上。層24優(yōu)選是鈣鈦礦狀的、層狀超點陣材料。特別優(yōu)選的層狀超點陣材料包括鉭酸鍶鉍、鈮酸鍶鉍、和鉭酸鍶鉍鈮。最優(yōu)選的鉭酸鍶鉍的平均成分式為SrBi2Ta2O9。另外，許多鈣鈦礦狀的層狀超點陣材料也是高介電性的。使用緩沖層24給鐵電電容器、特別是給使用層狀超點陣鐵電體的電容器提供了明顯的極化作用的改進。層狀超點陣材料至少包括所有三種Smolenskii-型鐵電體的層狀超點陣材料，即，分別具有如下平均成分式的材料(1)Am-1S2BmO3m+3(2)Am+1BmO3m+1(3)AmBmO3m+2式中A是鈣鈦礦狀超點陣中的A-面金屬，B是鈣鈦礦狀超點陣中的B-面金屬，S是三價的超點陣產(chǎn)生金屬，如鉍或鉭，m是足以平衡整個成分式電荷的數(shù)。當m在整個成分式中是分數(shù)時，該成分式通常提供許多不同的或混合的鈣鈦礦狀層，每一層均具有不同的整數(shù)值。A-面金屬和B-面金屬可包括具有類似離子半徑的陽離子的混合物。在根據(jù)式(1)的層狀超點陣材料中，熱力學上有利于形成如下結(jié)構(gòu)式(4)的、具有m八面體厚度的氧八面體結(jié)構(gòu)層。(Am-1BmO3m+1)2-式中m是大于1的整數(shù)和如上限定的其它變量。這些層被具有結(jié)構(gòu)式(5)的氧化鉍層隔離。(Bi2O2)2+式中Bi是結(jié)構(gòu)式(1)中的S。所述的超點陣產(chǎn)生層S優(yōu)選包括鉍(III)的氧化物，并且還可包括其它類似大小的三價金屬陽離子，如鉭(III)。如果鉍以超過產(chǎn)生結(jié)構(gòu)式(1)的層狀超點陣材料所需的化學計算量存在的話，那么它也起鈣鈦礦狀點陣中A-面金屬的作用。底電極26包括粘結(jié)金屬部分36和貴金屬部分38。粘結(jié)金屬部分36優(yōu)選由陰極真空噴鍍的鈦或鉭組成，最優(yōu)選是鉭。優(yōu)選將粘結(jié)金屬部分36噴涂成優(yōu)選在約50埃至250埃的厚度范圍，最優(yōu)選的是200埃。第一貴金屬部分38優(yōu)選是鉑，但也可以是其它貴金屬，如金，銀，鈀，銥，錸，釕和鋨，以及這些金屬的導電的氧化物。優(yōu)選通過將鉑陰極真空噴鍍至粘結(jié)金屬部分36的頂上來沉積第一貴金屬部分38，該部分38的厚度為粘結(jié)金屬部分36厚度的3-15倍，最優(yōu)選的是，當粘結(jié)金屬部分的厚度為100埃至200埃時，其厚度約為2000埃。在優(yōu)選范圍以外的厚度仍然是可以的，但較薄的第一貴金屬部分38將使粘結(jié)金屬部分更易擴散至上述的層38上。較厚的貴金屬部分將明顯浪費貴金屬材料。層28優(yōu)選是鐵電鈣鈦礦狀層狀超點陣材料。特別優(yōu)選的層狀超點陣材料包括鉭酸鍶鉍，鈮酸鍶鉍，和鉭酸鍶鉍鈮。最優(yōu)選的鉭酸鍶鉍的平均成分式為SrBi2Ta2O9。頂線路層或電極30優(yōu)選是被陰極真空噴鍍至金屬氧化物層30上的貴金屬。頂電極28的厚度通常約為1000埃至約2000埃，但其厚度可以是該范圍以外的值。電極30優(yōu)選由鉑制得。圖2描述了制備電容器20的方法的流程圖。該方法將根據(jù)圖1的實施方案進行描述，但本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應明白的是，該方法也可用于其它實施方案。在步驟P40中，將硅片制成具有硅層32和二氧化硅層34的基材22。硅層32可在擴散爐中在氧存在下于約500℃至約1100℃進行烘烤。該烘烤步驟起消除表面雜質(zhì)和水，并形成氧化涂層34的作用。另外，還可利用常規(guī)的spin-onglass方法來涂布硅片或?qū)?2，以形成氧化物層34。通常取決于想要構(gòu)成的裝置的性質(zhì)，對于晶體管或存儲電路而言，步驟P40還可包括常規(guī)的步驟，如接觸孔的蝕刻(未示出)和層32(通常是基材22)的涂布。步驟P42包括一種或多種液體前體溶液的制備方法，所述溶液含有許多有效量的在對該前體溶液進行干燥和退火時用于產(chǎn)生緩沖層24和/或鐵電層28的金屬部分。制備該前體溶液的其它的細節(jié)將在下面進行描述。在步驟P44中，將步驟P42的前體溶液涂布至步驟P42的基材上，這將產(chǎn)生用于接收液體前體的氧化物層34的最外層表面。所述的涂布優(yōu)選于室溫滴加液體前體溶液并壓至氧化物層34的最外層表面上(通常是基材22)，然后以約1500RPM至2000RPM的轉(zhuǎn)速將該基材旋轉(zhuǎn)約30秒鐘，以便除去過量的溶液，于是留下了薄膜狀的液體剩余物。最優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)速度為1500RPM。另外，還可通過如描述于US5,456,945中的噴霧沉積技術(shù)來涂布液體前體。最優(yōu)選的前體溶液是能得到如鉭酸鍶鉍的層狀超點陣材料的那些材料。在步驟P46中，優(yōu)選在干燥氣氛下，于約200℃至500℃的溫度在加熱板上對步驟P44的液體前體薄膜進行干燥。干燥時間和溫度必須足以從液體薄膜中基本除去所有有機材料并留下干燥的金屬氧化物剩余物。優(yōu)選干燥時間從約一分鐘至約三十分鐘。對于單段干燥，最優(yōu)選的是，于400℃在空氣中干燥約2-10分鐘。然而，更優(yōu)選的是，用分段的時間間隔來干燥液體薄膜。例如，可在260℃使薄膜干燥5分鐘，再在400℃干燥5分鐘。另外，優(yōu)選包括在超過700℃的溫度，利用很快的處理時間間隔的干燥循環(huán)，例如利用鎢鎳燈將基材加熱至725℃干燥30秒鐘。為了獲得最終金屬氧化物結(jié)晶組合物預期的或可再現(xiàn)的電性能，該干燥步驟P46是至關(guān)重要的。如果希望增加整個緩沖層24的厚度，可重復步驟P44和P46，然而，這通常需要或希望增加層24的厚度，該厚度將超出由單一前體液體涂層所得到的厚度。選擇性步驟P48包括將鈦粘結(jié)金屬層36陰極真空噴鍍至緩沖層24的頂上，其優(yōu)選的厚度根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已知的常規(guī)約定從約50埃至250埃。為了提供與層24更好的粘結(jié)作用，優(yōu)選形成該濺射層36。這種濺射防止了相鄰層的剝離和裂縫，剝離和裂縫將導致電容器20的短路，然而，該粘結(jié)金屬會通過擴散而污染其它層。步驟P50包括將貴金屬部分38陰極真空噴鍍至部分36的頂上，其優(yōu)選的厚度從約1000埃至2000埃。優(yōu)選的原子陰極真空噴鍍約定的例子包括射頻陰極真空噴鍍和DC磁控電子管陰極真空噴鍍。在步驟P52中，對步驟P50的基材22進行退火以形成緩沖層24的金屬氧化物。步驟P52被稱之為“第一退火”以與其它的退火步驟區(qū)別開；然而，應該明白的是，其它退火步驟可在該“第一退火”步驟之前進行。在步驟P52中，優(yōu)選對包括層36和38的基材在氧氣氛下在擴散爐中加熱至450℃-1000℃保持30分鐘至2小時。更優(yōu)選的是，步驟P52在600℃-800℃進行，最優(yōu)選的是在約600℃退火8分鐘。步驟P52的第一退火步驟優(yōu)選用包括“推”入爐中保持5分鐘并“拉”出爐保持5分鐘的推/拉法進行。所述的退火時間包括用來建立進出爐子的熱滑道所需的時間。該退火步驟被稱之為第一退火步驟，以區(qū)別于其它的退火步驟。步驟P54包括將步驟P42的層狀超點陣前體沉積在貴金屬層38頂上。優(yōu)選該前體是液體前體，但也可以由固體目標進行噴涂。所述的涂布優(yōu)選于室溫滴加液體前體溶液并壓至底電極26的最外層表面上，然后以約1500RPM至2000RPM的轉(zhuǎn)速將該基材旋轉(zhuǎn)約30秒鐘并留下了薄膜狀的液體剩余物。最優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)速度為1500RPM。優(yōu)選的前體溶液包括具有有效量的能產(chǎn)生的層狀超點陣材料的金屬部分的那些材料。最優(yōu)選的層狀超點陣材料是鉭酸鍶鉍。在步驟P56中，優(yōu)選在干燥氣氛下，在加熱板上，于約200℃-500℃干燥步驟P54中的液體前體薄膜。干燥時間和溫度必須足以從液體薄膜中基本除去所有有機材料并留下干燥的金屬氧化物剩余物。優(yōu)選干燥時間從約一分鐘至約三十分鐘。對于單段干燥，最優(yōu)選的是，于400℃在空氣中干燥約2-10分鐘。然而，更優(yōu)選的是，用分段的時間間隔來干燥液體薄膜。例如，可在260℃使薄膜干燥5分鐘，再在400℃干燥5分鐘。另外，優(yōu)選包括在超過700℃的溫度，利用很快的處理時間間隔的干燥循環(huán)，例如利用鎢鎳燈將基材加熱至725℃干燥30秒鐘。為了獲得最終金屬氧化物結(jié)晶組合物預期的或可再現(xiàn)的電性能，該干燥步驟P56是至關(guān)重要的。在步驟P58中，如果得自P56的最終的干燥薄膜不具有所希望的厚度，那么應重復P54，P56，和P58，直到獲得所希望的厚度為止。約1800埃至2000埃的厚度通常需要在本發(fā)明中所述的參數(shù)下用0.130M至0.200M的前體溶液進行兩次涂布。在步驟P60中，對步驟P56和P54的干燥的前體剩余物進行退火，以形成層26的層狀超點陣材料。該退火步驟被稱之為第二退火步驟，以區(qū)別于其它退火步驟。優(yōu)選該第二退火步驟在與第一退火步驟P52相同的條件下進行。在步驟P62中，優(yōu)選通過將鉑陰極真空噴鍍至層狀超點陣材料層26的頂上而沉積頂電極28。此時，還可以對電容器20進行退火，退火條件優(yōu)選與步驟P52相同。然后在步驟P64中，通過常規(guī)的光刻法，例如包括施加光刻膠，然后進行離子蝕刻石印，使該裝置構(gòu)圖。這種構(gòu)圖優(yōu)選在第三退火步驟之前進行，以使該第三退火消除來自電容器20的構(gòu)圖應力并且修正構(gòu)圖步驟產(chǎn)生的任何缺陷。優(yōu)選用與第一退火步驟(步驟P52)相同的方式進行第三退火(步驟P66)。最后，在步驟P68中完成并評估該裝置。所述完成步驟包括沉積輔加層、對接觸孔進行離子蝕刻，以及其它的步驟，這些對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說將是顯而易見的。可以將基材或硅片22鋸成單獨的元件，以便將同時在其上生產(chǎn)的許多集成電路裝置分開。用于制備步驟P42的聚氧烷基化金屬前體的優(yōu)選的方法描述于US5,514,822中。該方法優(yōu)選包括使金屬與醇鹽(例如2-甲氧基乙醇)反應形成金屬醇鹽，并使該金屬醇鹽與羧酸鹽(例如2-乙基己酸鹽)反應形成如下通式之一的金屬烷氧基羧酸鹽(6)(R’-COO-)aM(-O-R)n’或(7)(R’-C-O-)aM(-O-M’(-O-C-R”)b-1)n’式中M是具有(a+n)外層化合價的金屬陽離子，M’是具有b外層化合價的金屬陽離子，M和M’優(yōu)選單獨選自鉭，鈣，鉍，鉛，釔，鈧，鑭，銻，鉻，鉈，鉿，鎢，鈮，釩，鋯，錳，鐵，鈷，鎳，鎂，鉬，鍶，鋇，鈦，和鋅；R和R’分別為優(yōu)選具有4-9個碳原子的烷基，R”為優(yōu)選具有3-8個碳原子的烷基。具有-O-M-O-M’-O-結(jié)構(gòu)的后一種結(jié)構(gòu)式是特別優(yōu)選的，這是因為其將形成在最終固體金屬氧化物產(chǎn)品中存在有至少50％金屬-氧鍵的溶液。所述液體前體優(yōu)選是金屬醇鹽或金屬羧酸鹽，更優(yōu)選的是，用二甲苯或辛烷溶劑稀釋至所希望濃度的金屬烷氧基羧酸鹽。由于能相應地避免水引發(fā)的聚合或凝膠化作用，因此使用基本無水的金屬烷氧基羧酸鹽是特別優(yōu)選的，所述的聚合或凝膠化作用將明顯地降低包含有醇鹽配位鍵的溶液的儲存期限。優(yōu)選避免溶液中存在任何引發(fā)水解的部分，或使之最少化。雖然也可以使用水解的前體如常規(guī)的溶膠-凝膠，但增加的溶液粘度往往會破壞由優(yōu)選的旋涂法得到的厚度均勻性，并且水解溶液的質(zhì)量往往會隨時間而迅速下降。因此，現(xiàn)成的水解的凝膠易于得到在一定時間后不統(tǒng)一質(zhì)量的、質(zhì)量差的金屬氧化物薄膜。優(yōu)選的方法能在需要前體溶液之前很好地制備它們。將前體溶液用來得到相應的層狀超點陣材料，應明白的是，其中可能形成的氧八面體結(jié)構(gòu)對于熱力學是有利的。通常，就鈣鈦礦狀八面體結(jié)構(gòu)或鈣鈦礦八面體結(jié)構(gòu)而言，在具有基本相同離子半徑(即半徑在各點陣部位處的改變不大于約20％)的金屬陽離子之間可以進行等效替代。這些替代可通過將另外的金屬部分添加至前體溶液中而進行。前體溶液的優(yōu)選配料包括根據(jù)成分式以化學計量平衡結(jié)合的、希望的層狀超點陣材料的優(yōu)選的金屬。優(yōu)選使至少一個A-面元素與醇或羧酸進行反應而形成A-面部分；所述的A-面元素選自Ba，Bi，Sr，Pb，La，Ca，和它們的混合物。優(yōu)選使醇或羧酸與至少一個B-面元素進行反應而形成B-面部分，所述的B-面元素選自Zr，Ta，Mo，W，V，Nb，和它們的混合物。盡管能將鈦用作相當半徑的B-面元素，但在實踐中，由于將出現(xiàn)鈦擴散入其它集成電路組成中以及在鈦離子中不同化合價態(tài)所產(chǎn)生的點電荷缺陷(pointchargedefects)所產(chǎn)生的各種問題，因此，它并不是優(yōu)選的。在層狀超點陣材料的場合，也存在有附加的三價超點陣產(chǎn)生金屬，優(yōu)選該金屬為鉍。在加熱時，鉍將在層狀超點陣材料中自動產(chǎn)生氧化鉍層，但過量的鉍部分也能給鈣鈦礦狀點陣提供A-面元素。圖3描述了用于提供在步驟P42中制備的液體前體溶液的、本發(fā)明的一般方法的流程圖。詞“前體”在本領(lǐng)域經(jīng)常被含糊地使用。其可能指的是包含準備與其它材料混合形成最終溶液的一種金屬的溶液，或者是包含若干種、用于基材的現(xiàn)成的金屬的溶液。在本發(fā)明的研討中，我們將把現(xiàn)成的前體稱作為“前體”，除非根據(jù)上下文明顯有不同的含義。在中間各段中，可以將該溶液稱為“預-前體”。用來產(chǎn)生起始金屬前體部分的、用于形成金屬醇鹽、金屬羧酸鹽，和金屬烷氧基羧酸鹽液體溶液的優(yōu)選化學反應式如下(8)(9)(10).，式中M是帶有n電荷的金屬陽離子；b是范圍為0-n的羧酸的摩爾數(shù)；R’優(yōu)選為含有4-15個碳原子的烷基，R優(yōu)選是含有3-9個碳原子的烷基。在步驟P70中，使在上述方程式中由M表示的第一金屬與醇和羧酸反應，以形成金屬-烷氧基羧酸鹽預前體。該方法優(yōu)選包括使金屬與醇(例如2-甲氧基乙醇)反應以形成方程式(8)的金屬醇鹽，并使該金屬醇鹽與羧酸(例如2-乙基己酸)反應以形成方程式(10)的金屬烷氧基羧酸鹽。當將未反應的金屬同時與醇和羧酸混合時，還可觀察到方程式(9)的反應。優(yōu)選在回流冷凝器中進行所述的同步反應為時一至兩天，以使醇鹽部分被羧酸鹽配位健所取代。所述的回流冷凝器通過約120℃至約200℃的加熱板加熱。在起始的一至兩天的反應周期結(jié)束時，優(yōu)選使該回流冷凝器與大氣相通，并監(jiān)測溶液的溫度，以觀測表示所有水和醇部分基本從溶液中除去的分餾平頂，即至少超過約100℃的平頂，此時，將該溶液從熱源移開。更為優(yōu)選的大氣壓蒸餾至少在115℃進行，最優(yōu)選在約123℃至127℃進行。在上述方程式中，金屬優(yōu)選選自鉭，鈣，鉍，鉛，釔，鈧，鑭，銻，鉻，鉈，鉿，鎢，鈮，釩，鋯，錳，鐵，鈷，鎳，鎂，鉬，鍶，鋇，鈦，和鋅。可以使用的醇類優(yōu)選包括2-甲氧基乙醇、1-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-乙基-1-丁醇、2-乙氧基乙醇、和2-甲基-1-戊醇、優(yōu)選的是2-甲氧基乙醇?？梢允褂玫聂人醿?yōu)選包括2-乙基己酸、辛酸、和新癸酸、其中優(yōu)選的是2-乙基己酸。優(yōu)選通過使用相容的溶劑來促進步驟P70的反應和隨后的步驟?？梢允褂玫娜軇┌ǘ妆健?-甲氧基乙醇、乙酸正丁酯、正-二甲基甲酰胺、乙酸2-甲氧基乙酯、甲基·異丁基酮、甲基·異戊基酮、異戊醇、環(huán)己酮、2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙基醚、甲基·丁基酮、乙醇、2-戊醇、丁酸乙酯、硝基乙烷、嘧啶、1，3，5-三口惡烷、異丁酸異丁酯、丙酸異丁酯、丙酸丙酯、乳酸乙酯、正丁醇、正戊醇、3-戊醇、甲苯、乙基苯、和辛烷、以及其它的溶劑。優(yōu)選這些溶劑的沸點高于水的沸點，以便在將前體涂布至基材上之前，蒸餾該前體而從中除去水份。當需要充分溶解前體配料時，共溶劑相互必須是可混溶的，并且在以不同比例混合時都具有可混溶性，尤其是在極性和非極性溶劑之間。二甲苯和辛烷是特別優(yōu)選的非極性溶劑，乙酸正丁酯是特別優(yōu)選的極性共溶劑。在以分析純獲得中間金屬試劑的場合，可略去步驟P70部分。例如，在使用異丁醇鉭時，只需優(yōu)選的是，通過金屬醇鹽與羧酸如2-乙基己酸按照方程式(10)反應，用可接受的羧酸鹽配位體來取代異丁醇鹽部分。在典型的第二步驟，即步驟P72中，將有效量的金屬羧酸鹽、金屬醇鹽或這兩種物質(zhì)同時加至金屬烷氧基羧酸鹽中，以得到一中間前體，所述前體具有能得到層26的固體金屬氧化物的化學計算量平衡的超點陣形成金屬部分的混合物。由于鉍化合物具有熱不穩(wěn)定性，因此，此時該混合物不考慮鉍化合物，如果需要的話，可在隨后添加?？蓪⑸厦媪谐龅娜我环N金屬與上面列出的任一種羧酸反應，形成金屬羧酸鹽，與此同時還可將上面列出的任一種金屬與醇反應，形成醇鹽。特別優(yōu)選的是，在輕度過量的羧酸存在下進行該反應，以便用羧酸鹽配位體部分取代醇鹽配位體。在步驟P74中，如果需要，對金屬烷氧基羧酸鹽、金屬羧酸鹽和/或金屬醇鹽的混合物進行加熱和攪拌，以形成金屬-氧-金屬鍵，并煮掉反應產(chǎn)生的任何低沸點有機物。根據(jù)一般的反應理論，如果將金屬醇鹽添加至金屬烷氧基羧酸鹽中，并對該溶液進行加熱，那么，將發(fā)生下面的反應(11)(12)式中M和M’是金屬；R和R’如上定義；R”是優(yōu)選具有零至十六個碳原子的烷基；a，b和x是表示相應于M和M’的各化合價態(tài)的相應的取代基的相對量的整數(shù)。通常，由于金屬醇鹽比金屬羧酸鹽更易發(fā)生反應，因此，首先將發(fā)生方程式(11)的反應。于是，通常形成低沸點的醚。將這些醚從預前體中煮出，留下最終的產(chǎn)物，所述的產(chǎn)物具有減少量的有機物并且最終所希望的金屬氧化物的金屬-氧-金屬鍵已部分形成。如果加熱很充分，那么還將產(chǎn)生某些方程式(12)的反應，產(chǎn)生金屬-氧-金屬鍵和酯。酯通常具有較高的沸點并保留在溶液中。在將最終前體施加至基材上之后，這些高沸點有機物將減慢干燥過程，這往往會減少裂縫和缺陷；因此，在任一場合，將形成金屬-氧-金屬鍵，并改善最終前體的性能。實際上，步驟P74是一蒸餾步驟，以便按照方程式(11)和(12)的反應從溶液中除去揮發(fā)性部分。從溶液中除去揮發(fā)性部分迫使這些反應得以完成，即高效率。從溶液中除去揮發(fā)性部分還起防止薄膜出現(xiàn)裂縫和與溶液中存在揮發(fā)性部分有關(guān)的其它缺陷的作用。因此，可通過溶液加熱速率以及從溶液中排出液體的體積來監(jiān)測反應(11)和(12)的進程。優(yōu)選將該溶液加熱至至少115℃，更優(yōu)選至120℃，最佳從123-127℃的沸點平頂。如果將金屬羧酸鹽添加至金屬烷氧基羧酸鹽中，并對該混合物進行加熱，那么將發(fā)生下面的反應(13)式中R-COOOC-R’是酸酐，其它各項如上定義。進行該反應需要比進行反應(11)和(12)多得多的熱量，并且反應速率要慢得多。除上述產(chǎn)生金屬烷氧基羧酸鹽的反應之外，還將發(fā)生如下反應(14)，式中的術(shù)語如上定義。在過量羧酸存在下進行加熱的該反應，取代了中間金屬烷氧基羧酸鹽的醇鹽部分，形成了基本完全的羧酸鹽；然而，據(jù)信利用本發(fā)明所披露的參數(shù)，不會進行醇鹽被羧酸鹽的完全取代。羧酸鹽的完全取代需要大量的熱量，而且即使這樣也很難進行完全取代。在步驟P74的最后，優(yōu)選的是，形成金屬氧化物層26的至少50％金屬-氧鍵的溶液。這些反應優(yōu)選在與大氣壓相通的容器中進行，并通過優(yōu)選約120℃-約200℃的加熱板進行加熱，直至對該溶液監(jiān)測時觀察到分餾平頂時為止，所述分餾平頂表示從溶液中基本除去了水、醇、醚、和其它的反應副產(chǎn)物，即至少大于100℃的平頂。此時延伸的回流會產(chǎn)生潛在不希望量的酯或酸酐副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物常常難于通過分餾從溶液中除去。只需在步驟P72中通過添加金屬羧酸鹽，就能完全避免過大的酸酐濃度所造成的潛在的復雜化，從而排除可能需要的對該溶液的回流。步驟P76是一個選擇性的溶劑交換步驟。由于在施加至基材上之后，可斷定影響液體前體薄膜厚度的流體參數(shù)如粘度和粘結(jié)張力，因此，在許多前體溶液中使用常用溶劑是有利的。這些流體的參數(shù)還會影響在干燥的前體剩余物退火之后、相應的金屬氧化物薄膜的質(zhì)量和電性能。在步驟P76中，添加優(yōu)選是二甲苯或正辛烷的標準溶劑，其添加量以能將中間前體調(diào)節(jié)至所希望的超點陣配料的摩爾濃度為準。就金屬氧化物材料的成分式而言，該摩爾濃度優(yōu)選從約0.100M至約0.400M，就根據(jù)一升溶液可形成的金屬氧化物材料的摩爾濃度而言，最優(yōu)選的是從約0.130M至約0.200M。在添加完標準溶劑之后，將該溶液加熱至足以蒸掉任何非標準溶劑的溫度，于是得到了具有所希望摩爾濃度的溶液。步驟P78優(yōu)選只在用于包括鉍的層狀超點陣材料的前體的場合使用。鉍(Bi3+)是最優(yōu)選的超點陣產(chǎn)生元素，并且最優(yōu)選的鉍預前體是三-2-乙基己酸鉍。由于這些預前體的相對不穩(wěn)定性，即大量熱量將破壞配價鍵，這將對溶液獲得優(yōu)異薄膜金屬氧化物的能力產(chǎn)生潛在的有害作用；因此，優(yōu)選在步驟P74的加熱之后添加鉍預前體。應明白的是，在這種意義上來說，步驟P78是可有可無的，鉍預前體常?？梢栽跊]有任何問題下在步驟P70和P74任一中進行添加?？紤]到在對前體溶液進行加熱期間，尤其是在形成希望化學計量的層狀超點陣材料時，對干燥的前體剩余物進行高溫退火期間，存在著鉍潛在的揮發(fā)這些特殊的問題。因此，在步驟78中優(yōu)選添加約5％-約15％過量的鉍，以補償前體溶液中預期的鉍的損失。在溫度從約600℃至約850℃進行退火約一小時時，在前體溶液中該過量鉍部分通常為5％-15％，這是化學計算平衡的層狀超點陣產(chǎn)物所需要的。在形成金屬氧化物期間過量的鉍沒有充分揮發(fā)的場合，剩余的過量鉍部分會起A-面材料的作用，因此，在最終層狀超點陣結(jié)晶中將產(chǎn)生點缺陷。在步驟P80中，將該溶液徹底混合均勻，并且如果最終的溶液在若干天或若干周內(nèi)不用的話，優(yōu)選將其在干燥的氮或氬惰性氣氛中儲存。該儲存保護措施起如下作用保證該溶液基本保持無水并避免在醇鹽配位體中水能引起的水引發(fā)聚合、粘性膠凝化、和金屬部分的沉淀這樣一些有害的作用。即使如此，當該前體優(yōu)選主要由鍵合至羧酸鹽配位體和烷氧基羧酸鹽上的金屬組成時，并不一定需要所述干燥的惰性儲存措施。上面已概述了反應過程的舉例性論述，因此它們并不是限制性的。將發(fā)生的具體的反應取決于所使用的金屬、醇、和羧酸以及所施加的熱量。下面將給出詳細的例子。下面非限定性的例子列出了用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的材料和方法。實施例1層狀超點陣前體溶液的制備根據(jù)所指出的工業(yè)源得到了表1的前體配料，并對它們進行細分以得到所示的各部分。表1</tables>在表1中，“FW”表示分子量，“g”表示克，“mmoles”表示毫摩爾，“Equiv.”表示溶液的摩爾當量數(shù)。將五丁醇鉭和252.85毫摩爾數(shù)的2-乙基己酸置于盛有40ml二甲苯的250燒瓶中，即每100mmol鉭約50ml二甲苯。用50ml的燒杯覆蓋該燒瓶，以有助于回流并從常壓水中分離各組分。借助在160℃的加熱板上的磁力攪拌，對該混合物進行回流48小時，以形成包括丁醇和2-乙基己酸鉭的基本均勻的溶液。應明白的是，雖然溶液中的丁醇鹽部分幾乎完全被2-乙基己酸取代，但是在本例的加熱參數(shù)內(nèi)不會發(fā)生完全的取代。在48小時終止時，取下50ml的燒杯，并將加熱板的溫度升至200℃以進行丁醇餾分和水的蒸餾，從而從溶液中除去這些組分。當溶液首先達到124℃的溫度時從加熱板上取下燒瓶，該溫度正好是基本上所有的丁醇和水已從溶液中排出的溫度。將燒瓶及其內(nèi)含物冷卻至室溫。將鍶和50ml的2-甲氧基乙醇溶劑添加至已冷卻的混合物中進行反應，以形成二-2-乙基己醇鍶。將100ml的二甲苯添加至該鍶混合物中，并將該燒杯及其內(nèi)含物再放至200℃的加熱板上，并再次放置50ml的燒杯進行回流反應5小時，以形成占優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)式(6)的烷氧基羧酸鉭-鍶產(chǎn)物。取下燒杯并將溶液的溫度升至125℃，以從溶液中除去2-甲氧基乙醇溶劑，以及溶液中的醚、醇、或水。在從熱源上取下后，將燒瓶冷卻至室溫。將三-2-乙基己酸鉍添加至冷卻的溶液中，并用二甲苯進一步稀釋至2000ml，以形成前體溶液，所述的該溶液能在沒有鉍揮發(fā)下形成0.200摩爾的SrBi2.18Ta2O9.27。因此，本實施例表明，步驟P70即鍶金屬、醇、和羧酸的反應可在溶液中進行，結(jié)果是，由五丁醇鉭和2-乙基己酸衍生得到了烷氧基羧酸鉭。因而，步驟P70和P72可在單一的溶液中并按圖3相反的方向進行。將前體配方設(shè)計成在從液體前體制備固體金屬氧化物的過程中能補償鉍的揮發(fā)。具體地說，Bi2.18部分包括約9％過量(0.18)的鉍部分。在考慮了即將進行的退火步驟期間預期的鉍揮發(fā)之后，預期該前體溶液可得到化學計量的m＝2的結(jié)構(gòu)式(3)材料，即每升溶液含有0.2摩爾的SrBi2Ta2O9。實施例2形成具有層狀超點陣材料緩沖層并沒有粘結(jié)金屬層的鐵電電容器根據(jù)圖2的方法，制備包括通常是圖1所示層狀序列的、許多方形鐵電電容器的晶片。不進行步驟P48，因此，這些電容器沒有粘結(jié)金屬層36(圖1)。制備常規(guī)的四英寸直徑的多晶片或基材32，以接收實施例1的SrBi2Ta2O9溶液。制備方法包括根據(jù)得到厚層氧化硅34(見圖1)的常規(guī)約定，在氧氣氛下在1100℃的擴散爐中烘烤。通過添加1.08ml乙酸正丁酯并通過0.2微米的過濾器，將根據(jù)實施例1制備的0.2M的SrBi2Ta2O9前體(2ml)調(diào)節(jié)至0.13M的濃度。用滴管將2ml前體施加至基材上，然后在常規(guī)的旋涂機上以1500rpm旋轉(zhuǎn)該基材。在加熱板上于400℃，在空氣中對該前體涂布的基材干燥30分鐘。將該包括緩沖層24的基材冷卻至室溫，并放入真空室進行常規(guī)的DC磁電噴鍍。使用130伏的放電電壓和0.53安培的電流將2000埃厚度的鉑噴鍍至鈦金屬的頂上。該噴鍍完成了圖2的步驟P52，選擇性的步驟P48被略過。在氧氣氛下于擴散爐中，在600℃對包括液體薄膜的基材進行退火30分鐘。這30分鐘包括推入爐子的5分鐘和從爐中取出的5分鐘。得到的結(jié)構(gòu)包括如圖1所示的緩沖層。這些作用完成了至步驟P52的圖2的過程。通過添加1.08ml乙酸正丁酯并通過0.2微米的過濾器，將根據(jù)實施例2制備的0.2M的SrBi2Ta2O9前體(2ml)調(diào)節(jié)至0.13M的濃度。用滴管將2ml前體施加至基材上，然后如前所述，在常規(guī)的旋涂機上以1500rpm旋轉(zhuǎn)該基材。在140℃的加熱板上，在空氣中對該前體涂布的基材干燥2分鐘。再在260℃的第二加熱板上對該基材干燥4分鐘。利用1200W的鎢-鹵燈(可見光譜；聯(lián)合股份有限公司的Heatpulse410，利用日本Ushio的J208V燈泡)，在氧氣氛下于725℃再對該基材干燥另外30秒鐘。再次重復旋涂和干燥步驟，以便將層28的厚度增加至約1800埃。在氧氣氛下，在擴散爐中對包括兩層干燥前體剩余物的基材22于800℃退火70分鐘，這包括推入爐子的5分鐘和從爐中取出的5分鐘。這些操作完成了至步驟P58的圖2的過程。將鉑金屬作為頂電極28噴鍍到層26上，其厚度為2000埃。施加光刻膠，并根據(jù)包括除去抗蝕劑的常規(guī)的約定進行離子蝕刻。在氧氣氛下于擴散爐中對該構(gòu)圖裝置于800℃退火30分鐘，這包括推入爐子的5分鐘和從爐中取出的5分鐘。這些操作完成了至步驟P68的圖2的過程，并提供了具有鉭酸鍶鉍(層26)的、示于圖1的鐵電電容器20。緩沖層24的厚度為500埃，并且被厚度為2000埃的鉑層38所覆蓋。實施例3形成具有層狀超點陣材料緩沖層和粘結(jié)金屬層的鐵電電容器根據(jù)包括圖2步驟P48的方法，生產(chǎn)具有示于圖1層狀序列的、包括有鉭酸鍶鉍電容器的晶片。除了按照包括粘結(jié)金屬層36的電容器進行步驟P50以外，其它步驟均與實施例2相同。使用95伏的放電電壓和0.53安培的電流，于0.0081乇的噴鍍壓力下將2000埃厚度的作為粘結(jié)金屬部分36的鈦金屬噴鍍至緩沖層24上。噴鍍粘結(jié)金屬部分應剛好在步驟P52噴鍍鉑層之前。緩沖層24的厚度為500埃，并且被鈦粘結(jié)金屬層36(200埃)和鉑層38(2000埃)覆蓋。實施例4形成具有粘結(jié)金屬層并沒有層狀超點陣材料緩沖層的鐵電電容器根據(jù)圖2的通常方法生產(chǎn)沒有緩沖層24(圖1)的、包括有鐵電電容器的晶片。除了不進行步驟P44和P46以外，其它步驟均與實施例3相同。所得到的電容器20沒有層24，但包括有200埃的粘結(jié)金屬層36和2000埃的鉑層38。在該晶片中，底電極26在步驟P52中經(jīng)受第一退火。實施例5在沒有對底電極進行退火的情況下形成具有粘結(jié)金屬層和沒有層狀超點陣材料緩沖層的鐵電電容器根據(jù)實施例4的方法生產(chǎn)沒有緩沖層24(圖1)的、包括有鐵電電容器的晶片。所不同的是，不進行步驟P52。所得到的電容器20的層的序列與實施例4的裝置相同，但是，在進行步驟P54之前，該電極不經(jīng)受步驟P52的第一退火步驟。所得到的電容器20沒有層24，但包括有200埃的粘結(jié)金屬層36和2000埃的鉑層38。實施例6在沒有對底電極進行退火的情況下形成具有粘結(jié)金屬層和沒有層狀超點陣材料緩沖層的鐵電電容器根據(jù)實施例5的方法生產(chǎn)沒有緩沖層24(圖1)的、包括有鐵電電容器的晶片。所不同的是，在步驟P48中只噴鍍100埃(而不是200埃)厚度的粘結(jié)金屬。所得到的電容器20沒有層24，但包括有200埃的粘結(jié)金屬層36和2000埃的鉑層38。實施例7底電極表面不規(guī)則性的掃描電子顯微鏡對比觀察實施例4晶片的方形電容塊中的某些短路。因此，根據(jù)實施例4，至步驟P52，省略步驟P44和P46，構(gòu)成了第二裝置。以40,000的放大倍數(shù)在掃描電子顯微鏡(SEM)下研究電極結(jié)構(gòu)。圖4描述了SEM的觀察結(jié)果。電極24包括鈦粘結(jié)金屬層36和鉑層38。電極26提供有最外層表面82，該表面被尖銳不規(guī)則的、有一定間隙的朝外的點狀小丘例如小丘84和86所覆蓋。這將使表面82升高約900埃的距離。這些小丘是由于底電極26和包括層32和34的下層基材之間不同的熱收縮相對速率所造成的。各層在加熱時膨脹。在冷卻時，硅基材32和34的收縮大于金屬化層36和38的收縮。層36粘結(jié)至層34上。所產(chǎn)生的層間應力形成了小丘。將薄膜鐵電層規(guī)定為沉積在表面82(作為層24)上的液體。這些薄膜的厚度優(yōu)選從500-3000埃。丘狀小丘82和84由于層28的短路有降低生產(chǎn)率的作用，并且還將引起裝置長期可靠性的問題。對其它裝置試樣進行類似的SEM觀察，所述試樣是根據(jù)實施例2和3，至步驟P52的第一退火步驟而生產(chǎn)的。在其它試樣的電極中沒有觀察到尖銳的小丘。觀察到了一些表面不規(guī)則性，即小的、粗糙的外表，但估計這些外表將使上述的表面82升高不大于約50-80埃。由于這些較小的丘狀結(jié)構(gòu)不會對裝置的性能產(chǎn)生壞的影響，因此可以忽略這些較小的丘狀結(jié)構(gòu)，即實施例2和3的電極基本沒有小丘。實施例8電容器裝置的對比評估取實施例2，3，4，5，和6的晶片，每個晶片均包括有約1800埃厚的鐵電SrBi2Ta2O9材料。在包括有HewlittPackard3314A信號發(fā)生器和HewlittPackard54502A數(shù)字示波器的、未補償?shù)腟awyer-Tower電路上，對選自每個晶片的電容器進行極化磁滯測量。利用頻率為10,000Hz、電壓幅度為0.25，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，4.0，5.0，和7.0V的正弦波信號，在20℃獲得各測量值。圖5描述了根據(jù)3V開頭測量得到的2Pr極化值(μc/cm2)的條形圖。每一條表示從給定晶片上的所選擇的電容器中得到的數(shù)據(jù)的三個點的平均值。為易于標明試樣，每一條均用文字A，B，C，D，和E，以及說明性的信息加以標注。條A和B之間的差別表明，將200埃的鈦粘結(jié)金屬層36加至緩沖的底電極24上，相對于條B，測得的2Pr極化作用將降低5.6％。產(chǎn)生條C(沒有緩沖層)的未短路的電容器，相對于條B，測得的2Pr極化作用將下降30％。因此，相對于條C而言，添加緩沖層26是造成所觀察到的極化作用增加的主要原因。添加鈦粘結(jié)金屬將使相應的極化作用降低。條D和E表示由相同電容器得到的極化測量值，所不同的是條D的電容器包含200埃厚的粘結(jié)金屬，而條E的電容器包含100埃厚的粘結(jié)金屬。增加100埃厚的鈦粘結(jié)金屬(條D)，相對于條E測量的極化作用將下降43％。使用緩沖層26(條A和B)克服了鈦的有害作用。利用前面的討論，可給本發(fā)明提供不太優(yōu)選的變更。例如粘結(jié)金屬可包括氧化鈦、鉭、氧化鉭，或其它已知的粘結(jié)金屬。實際上，層26由許多不同的層構(gòu)成，并且并不是所有的層必須是相同類型的層狀超點陣材料。此外，在圖1和4中描述的幾何形狀和相對厚度只是說明性的。這些圖并不是用來反映實際材料比例的模型，它們的構(gòu)成和厚度可以有很大的改變。對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神下，對上述的優(yōu)選實施方案作出變更。因此，為了保護本發(fā)明的全部權(quán)益，在此發(fā)明人重申，本發(fā)明的保護范圍將依據(jù)“等效原則”。權(quán)利要求1.一種集成電路裝置(20)，包括基材(22)和金屬線路層(26)，所述集成電路裝置的特征在于，層序(24)由夾在所述基材和所述金屬線路層之間的材料組成，所述的層序包括至少一個由層狀超點陣材料構(gòu)成的緩沖層，所述的層序基本沒有輔加的線路層。2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的層狀超點陣材料包括鉭酸鍶鉍。3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述的基材包括鄰近所述層序的最外層的硅基層(34)。4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的線路層包括粘結(jié)金屬(36)。5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中所述的金屬線路層包括貴金屬(38)。6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，包括在所述線路層頂上的鐵電層(28)。7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述的鐵電層包括層狀超點陣材料。8.一種集成電路裝置(20)的制備方法，所述的方法包括提供(P40)具有非金屬化最外層表面(34)的基材(22)的步驟；所述方法的特征在于，將層狀超點陣材料前體(36)沉積(P44，P46)在所述基材的頂上；和將電極(38)沉積(P50)在所述的層狀超點陣材料上。9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述的沉積步驟包括將液體前體涂布(P44)至所述的基材上，形成前體薄膜，所述的液體前體包括有許多有效量的金屬，以便在對所述前體進行熱處理時得到所述的層狀超點陣材料；干燥(P46)所述的前體薄膜，以得到層狀超點陣材料(36)。10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，在所述電極的所述沉積步驟之后，在至少450℃的溫度對所述的集成電路裝置進行退火(P52)。11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的溫度至少為約600℃。12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述的干燥步驟包括在高達約450℃的溫度干燥所述的前體，干燥時間以足以從所述薄膜中基本除去所有揮發(fā)性有機組分為準。13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，在所述電極頂上構(gòu)成(P54)第二層狀超點陣材料(28)。全文摘要本發(fā)明披露了一種薄膜鐵電電容器(20),它包括帶有粘結(jié)金屬層(36)和貴金屬部分(38)的底電極結(jié)構(gòu)(26)。將該電極(26)沉積在薄膜緩沖層(24)上,所述緩沖層包含層狀超點陣材料。將該緩沖層夾在基材(22)和底電極(26)之間。該電容器的制備方法包括:在形成底電極(26)之前,將液體前體沉積在基材(22)上。文檔編號H01L21/02GK1199506SQ96194607公開日1998年11月18日申請日期1996年6月6日優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日發(fā)明者吾妻正道,卡洛斯·A·帕斯·德·阿勞約,約瑟夫·D·庫奇阿羅申請人:松下電子工業(yè)株式會社,塞姆特里克斯公司