[发明专利]多层结构体、电容器元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及多层结构体、电容器元件及其制造方法，特别涉及高温稳定性优异的多层结构体、电容器元件及其制造方法。

背景技术

作为现有的电容器元件，已知层叠陶瓷电容器、电解电容器、膜电容器等。

另外，公开了在硅（Si）衬底上具有由Al/SiO_X/BN/SiO_X/Al构成的层叠结构的电容器元件（例如，参照专利文献1及专利文献2。）。

另外，还公开了将AlN用作为电介质层的电容器元件（例如，参照专利文献3。）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6,570,753号说明书

专利文献2：美国专利第6,939,775号说明书

专利文献3：日本特开平6－267783号公报。

发明内容

发明要解决的课题

层叠陶瓷电容器使用钛酸钡（BaTiO₃）等的强电介质，在高温动作时强电介质材料会相变。因此，电容的值在高温动作时下降。另一方面，适用常电介质材料的层叠陶瓷电容器，虽然能承受高温，但是电容值小。而且，由于在部件中使用氧化物，出现氧缺陷，可靠性容易下降。

电解电容器使用不耐高温的部件，具有电解液干燥化（干涸）的问题点。

膜电容器由于将有机物用作为部件，所以不耐热。

本发明的目的在于提供高温稳定性优异的多层结构体、电容器元件及其制造方法。

用于解决课题的方案

依据用于达成上述目的的本发明的一种方式，提供一种多层结构体，其中具备：衬底；配置在所述衬底上的缓冲层；配置在所述缓冲层上的下部电极；以及配置所述下部电极上并由氮化物构成的电介质层。

依据本发明的其他方式，提供一种电容器元件，在所述多层结构体中，还具备配置在所述电介质层上的上部电极，具备与所述下部电极连接的第1端子电极，以及与所述上部电极连接的第2端子电极。

依据本发明的其他方式，提供一种电容器元件的制造方法，其中具有：对衬底进行预处理的工序；将缓冲层形成在所述衬底上的工序；将下部电极形成在所述缓冲层上的工序；在所述下部电极上形成由氮化物构成的电介质层的工序；以及在所述电介质层上形成上部电极的工序。

依据本发明的其他方式，提供一种具备上述多层结构体的切削工具。

依据本发明的其他方式，提供一种搭载上述电容器元件的逆变器装置。

依据本发明的其他方式，提供一种电容器制造装置，其中具备：部件供给用辊；部件卷绕用辊；多个张紧辊；在所述部件供给用辊和所述部件卷绕用辊之间经由所述张紧辊进行转送的部件；以及在所述部件上的成膜区中，通过从成膜材料供给靶溅射靶材料而供给的真空腔，在所述真空腔内能够以卷对卷（rolltoroll）实施所述成膜区中的多层成膜的溅射工序。

发明效果

依据本发明，能够提供高温稳定性优异的多层结构体、电容器元件及其制造方法。

附图说明

图1是实施方式所涉及的多层结构体及电容器元件的示意性截面结构图。

图2是实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件的示意性截面结构图。

图3是实施方式及其变形例所涉及的电容器元件的示意性鸟瞰结构图。

图4是实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件中，电介质层的透射电子显微镜（TEM：TransmissionElectronMicroscope）照片例。

图5是实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件中，缓冲层的TEM照片例。

图6是实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件的结构中，不形成缓冲层而作成的样品中的电介质层表面的原子间力显微镜（AFM：AtomicForceMicroscope）照片例。

图7是实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件的结构中，形成缓冲层而作成的样品中的电介质层表面的AFM照片例。

图8是示出实施方式的变形例所涉及的多层结构体及电容器元件的结构中，以上部电极为正电极（＋）、下部电极为负电极（－）的电流密度（A/mm²）和电场（V/μm）的关系的图（A：无缓冲层；B1：缓冲层为IrTa的例；B2：缓冲层为TiAlN的例）。