[发明专利]非晶电介质膜以及电子部件

说明书

技术领域

本发明涉及非晶电介质膜以及电子部件。

背景技术

作为使用非晶电介质膜的电子部件的一个例子，有薄膜电容器和针对高频的薄膜滤波器等。这些作为小型以及高性能的电子部件被广泛利用，并要求更高电容、相对于温度的静电电容的变化小或者相对于高电压要有优异的耐压性。近年来，伴随于对智能手机和笔记本电脑等高功能机器进一步实行小型化而且高性能化，而相对于电子部件也对小型化以及高性能化的要求变得越来越严。

相对于像这样的要求，例如薄膜电容器的电介质膜的进一步薄膜化正在不断被往前推进。一方面通过薄膜化从而就能够提高电容器的电容，而另一方面却有所谓相对于高电压其耐电压性发生降低、不能得到所希望的特性的问题。

例如，一般来说非晶SiO_x膜在半导体集成电路的DRAM电容器中是作为电介质膜被使用的。但是，在将相同材料使用于薄膜电容器的情况下，因为非晶SiO_x的相对介电常数为2～3的较低的水平，所以为了进一步增大电容而不得不进一步减薄电介质膜。因此，使用了相同材料的薄膜电容器变得不能够说是相对于高电压耐压性良好。因此，为了谋求薄膜电容器的小型化以及高功能化而有必要将材料置换成相对介电常数高以及温度特性良好而且耐电压高的电介质材料。

作为相对电介常数高的材料例如如非专利文献1所介绍的那样对于CaZrO₃薄膜来说通过改变成膜后的热处理温度，从而形成Ca-Zr-O非晶薄膜。此时，Ca-Zr-O非晶电介质的相对介电常数被确认大致为18，耐电压被确认大概为3～3.5MV/cm，但是再也不能够进行对耐电压的提高。

另外，在专利文献1中有方案提出，通过在形成有包含选自Cr、Ni、Au以及Ag中的一种以上金属的金属薄膜层的铜箔上，形成了Ba以及/或者Sr与Ti的氧化物的非晶电介质的非晶复合金属氧化物薄膜层，来抑制由于金属与电介质界面的歪斜而引起的欠缺，从而就能够确保绝缘性。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Science direct Physica B348(2004)440-445‘Preparation and charactarization of sol-gel derived CaZrO₃dielectric thin film for high-k applications’

专利文献

专利文献1：日本特开2008-258555号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于以上所述那样的实际情况而做出悉心研究之结果，其目的在于提供一种即使是在进一步对电介质膜实施薄膜化的情况下也能够既维持相对介电常数和温度特性又提高耐电压的非晶电介质膜以及电子部件。

解决技术问题的手段

为了达到上述目的，本发明所涉及的非晶电介质膜的特征在于：是一种由将A-B-O作为主成分的非晶组合物构成的电介质膜，A包含选自Ba、Ca、Sr中的至少两种以上元素，B包含Zr元素，在将所述电介质膜的主成分表示为(Ba_xCa_ySr_z)_α-B-O时，x、y、z分别为0≤x≤1；0≤y≤1；0≤z≤1；x+y+z＝1；x、y、z中的至少任意两种为0.1以上，并将A/B表示为α时，0.5≤α≤1.5。

优选地，含有Zr元素的B进一步包含Ti元素，并且在将所述电介质膜的主成分表示为(Ba_xCa_ySr_z)_α-(Ti_1-wZr_w)-O时，0.4≤w≤1。

发明效果

在本发明中通过制作成如以上所述那样的非晶电介质膜从而使电介质膜进一步薄膜化的情况下，也能够获得既维持了相对介电常数和温度特性，又提高了耐电压的非晶电介质膜以及电子部件。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的薄膜电容器的截面图。

图2是在将下部电极(Pt)成膜于附有SiO₂绝缘膜的Si单结晶支撑基板上时、和在进一步将非晶电介质膜形成于其上时、以及在形成结晶化电介质膜时的X射线衍射图形。

图3是用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope)观察到的非晶电介质膜的照片。