FERROELECTRIC DIELECTRIC FOR INTEGRATED CIRCUIT APPLICATIONS AT MICROWAVE FREQUENCIES

A ferroelectric dielectric for microwave applications is provided comprising a polycrystalline perovskite phase of lead zirconate titanate dielectric material. Small grain size material is provided by a low temperature process, by a rapid thermal annealing process. A layer of amorphous ferroelectric precursor material is deposited and annealed in an oxygen containing atmosphere in the presence of water vapour, preferably with the addition of a few percent of ozone, and at a temperature of less than 500 DEG C. Advantageously, the method provides for formation of a ferroelectric material comprising lead zirconate titanate with a grain size less than 20nm, with low film stress, high dielectric constant and low leakage current, which has excellent ferroelectric characteristics up to 10GHz. This material has applications for capacitors, as filters, decoupling, coupling, and bypass elements and also for high frequency surface acoustic wave devices. L'invention a pour objet un diélectrique ferroélectrique pour utilisation à des hyperfréquences. Ce diélectrique comprend une phase pérovskite polycristalline d'un matériau diélectrique constitué de titanate de zirconate de plomb. Un matériau à grain de petite taille est obtenu selon un procédé à faible température, par un processus de recuit thermique rapide. Une couche d'un matériau précurseur ferroélectrique amorphe est déposée et recuite sous une atmosphère contenant de l'oxygène, en présence de vapeur d'eau, de préférence avec addition d'un faible pourcentage d'ozone, et à une température inférieure à 500 DEG C. De manière avantageuse, le procédé prévoit la formation d'un matériau ferroélectrique comprenant du titanate de zirconate de plomb, avec une taille de grain inférieure à 20 nm, avec une faible contrainte de couche, une forte constante diélectrique et un faible courant de fuite, qui présente d'excellentes caractéristiques ferroélectriques à des fréquences allant jusqu'à 10 Ghz. Ce matériau peut être utilisé dans des condensateurs, des filtres, des éléments de couplage, découplage et de dérivation, ainsi que dans des dispositifs à ondes acoustiques de surface à hautes fréquences.