JP2017050409A - 薄膜キャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】電圧印加時の変位量を低減させ得る薄膜キャパシタを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、第１電極層１１と、上記第１電極層１１上に設けられた誘電体層１２と、上記誘電体層１２上に設けられた第２電極層１３とを備え、第２電極層１３は、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｌからなる群より選択されるいずれか１つの金属を主成分とする導電層を少なくとも１つ含み、上記導電層は、さらに周期表の第２周期〜第４周期に属する原子（Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒを除く）から選択される少なくとも１種の添加原子を含有し、各上記添加原子の含有量は１〜１０００質量ｐｐｍである、薄膜キャパシタを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は薄膜キャパシタに関する。

誘電体素子は複数の導電体の間に誘電体を設けた構造を有する。薄膜キャパシタは誘電体素子の代表的な例である。特許文献１は、金属箔を導電体に用いたコンデンサの構造を開示している。特許文献２は、薄膜コンデンサの製造方法として、金属ホイル層上に誘電体層を設け、その誘電体層上に金属層を形成することを開示している。特許文献３は、第１の導電体と、第１の導電体上の誘電体と、誘電体上の第２の導電体を備え、第１の導電体が添加物を含むことを開示している。

特開２００１−２０３４５５号公報 特開２０００−１６４４６０号公報 特開２００７−１９４５９２号公報

薄膜キャパシタに電圧を印加すると、誘電体層に電歪効果による機械的歪が発生し、薄膜キャパシタが変位する場合がある。その結果、薄膜キャパシタに交流電圧を印加すると、薄膜キャパシタに振動が発生する場合がある。この振動が長期にわたり継続すると、薄膜キャパシタの誘電体層と電極層とが剥離して信頼性が低下してしまうおそれがある。この振動はいわゆる「音鳴き」の原因でもあり、テレビやオーディオ機器に薄膜キャパシタを用いた場合の雑音を生じ得る。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、電圧印加時の変位量を低減させ得る薄膜キャパシタを提供することを目的とする。

本発明は、第１電極層と、上記第１電極層上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層上に設けられた第２電極層とを備え、上記第２電極層がＮｉ、Ｃｕ及びＡｌからなる群より選択されるいずれか１つの金属を主成分とする導電層を少なくとも１つ含み、上記導電層は、さらに周期表の第２周期〜第４周期に属する原子（Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒを除く）から選択される少なくとも１種の添加原子を含有し、各上記添加原子の含有量は１〜１０００質量ｐｐｍである、薄膜キャパシタを提供する。

上記薄膜キャパシタによれば、電圧印加時の変位量及び振動を低減することができる。

上記薄膜キャパシタにおいて、上記導電層がＮｉを主成分として含有し、上記添加原子がＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｆ、Ｎ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子であることができる。薄膜キャパシタが上記構成を備えることにより、電圧印加時の変位を一層抑制することができる。

上記薄膜キャパシタにおいて、上記導電層がＣｕを主成分として含有し、上記添加原子がＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子であることができる。薄膜キャパシタが上記構成を備えることにより、電圧印加時の変位を一層抑制することができる。

上記薄膜キャパシタにおいて、上記第２電極層は上記導電層を２つ以上含有することができる。薄膜キャパシタが上記構成を備えることにより、電圧印加時の変位を一層抑制することができる。

本発明によれば、電圧印加時の変位量を低減させた薄膜キャパシタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る薄膜キャパシタの概略断面図である。 本発明の別の実施形態に係る薄膜キャパシタの概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は本発明の一実施形態に係る薄膜キャパシタの概略断面図である。図２は本発明の別の実施形態に係る薄膜キャパシタの概略断面図である。図１及び図２において、薄膜キャパシタ１０は、下部電極層１１（第１電極層）と、下部電極層１１上に設けられた誘電体層１２と、誘電体層１２上に設けられた上部電極層１３（第２電極層）とを備える。

（上部電極層）
上部電極層（第２電極層）１３は少なくとも１つの導電層を含む。例えば、図１では、上部電極層（第２電極層）１３は１つの導電層を有する、また、図２では、上部電極層１３は、第１導電層１３Ａ、第２導電層１３Ｂ、第３導電層１３Ｃを有する。

上部電極層１３の内の少なくとも１つの導電層は、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｌからなる群より選択されるいずれか１つの金属を主成分として含有し、且つ、周期表の第２周期〜第４周期に属する原子（Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒを除く）から選択される少なくとも１種の添加原子を含有し、各添加原子の含有量は１〜１０００質量ｐｐｍである。以下、この層を添加導電層と呼ぶ。

本明細書において、主成分とは、当該層全体の５０質量％以上を占める成分を言う。主成分となる金属は、当該層において、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、９９質量％以上を占めることができる。

第２周期に属する原子（Ｎｅを除く）とは、Ｌｉ、Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｆであり、第３周期に属する原子（Ａｒ除く）とは、Ｎａ、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌである。第４周期に属する原子（Ｋｒ除く）とは、Ｋ，Ｃａ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｂｒである。

添加導電層中の各添加原子の含有量（質量）は、（添加導電層の全質量を基準として）１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍである。各添加原子の含有量が上記範囲内にあることにより、薄膜キャパシタの変位量を３００ｎｍ以下に低減することができ、音鳴きを軽減することができる。含有量の下限は、３ｐｐｍ、５ｐｐｍ、１０ｐｐｍとすることができ、上限は、６００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、１０ｐｐｍとすることができる。また、添加導電層中の上記添加原子の含有量（質量）の合計は、（添加導電層の全質量を基準として）１ｐｐｍ〜１５００ｐｐｍであることができる。合計含有量の上限は、１２００ｐｐｍ、８００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１００ｐｐｍとすることができる。

添加導電層がＮｉを主成分とする場合には添加原子からはＮｉが除かれ、Ｃｕを主成分とする場合には添加原子からはＣｕが除かれ、Ａｌを主成分とする場合には添加原子からはＡｌが除かれる。また、上記添加原子からはＮｅ、Ａｒ及びＫｒが除かれる。これは、Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒが不活性原子であって導電層の主成分金属と化合物を形成することもなく、マイグレーションにより添加導電層の脆化に十分寄与することもないためである。

第２周期に属する添加原子、特に、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、及びＦは、添加導電層中において、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＡｌが構成する結晶格子間に挿入されていることができる。これにより、添加導電層の脆化が可能となる。

第３周期〜第４周期に属する添加原子、特に、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、及びＧａは、添加導電層中において、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＡｌが構成する結晶格子中の金属原子と置換されて、格子の一部を構成することができる。これにより、添加導電層の脆化が可能となる。

高い電気陰性度を有する添加原子、特に、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｃｌ、及びＦは、主成分であるＮｉ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属と化学反応を起こしやすい傾向を有するので、添加導電層における金属の結晶成長が抑制される傾向がある。金属は一般に高純度であるほど結晶成長しやすい傾向にあるが、添加導電層の主成分である金属の結晶成長が抑制されることにより、微細結晶構造が制御され、添加導電層における粒界領域を増やすことが可能となる。

添加導電層の主成分が第４周期の遷移元素に属するＮｉ又はＣｕである場合に、添加原子が第４周期の遷移元素に属する、例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＣｕであると、主成分と添加原子のイオン化ポテンシャルが互いに近く、これらが互いに固溶、合金化する等、化合物を形成しやすい傾向にある。また、添加導電層の主成分が第３周期に属するＡｌである場合に、添加原子が第３周期に属する、例えば、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、又はＣｌであると、これらが互いに化合物を形成しやすい傾向にある。これらの場合、添加原子が主成分である金属と化合物を形成することにより、添加導電層の結晶成長が抑制され、添加導電層における粒界領域を増やすことが可能となる。

添加導電層がＮｉを主成分とする場合、添加原子はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｆ、Ｎ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子であることが好ましい。添加導電層がＮｉ及び上記添加原子を含有することにより、薄膜キャパシタの変位量がより低減する傾向がある。

添加導電層がＣｕを主成分とする場合、添加原子はＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子であることが好ましい。添加導電層がＣｕ及び上記添加原子を含有することにより、薄膜キャパシタの変位量がより低減する傾向がある。

添加導電層がＡｌを主成分とする場合、添加原子はＭｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｆ、Ｎ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子であることが好ましい。添加導電層がＡｌ及び上記添加原子を有することにより、薄膜キャパシタの変位量がより低減する傾向がある。

添加導電層は、主成分、及び、上記添加原子以外に他の原子を含むことができる。例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ等の貴金属原子を単独又は組み合わせて含有することができる。貴金属原子の含有量は、添加導電層の全量を基準として、５０質量％未満である。

上部電極層１３が１つの添加導電層のみから構成される場合には、添加導電層の厚さは、適宜選択することができ、例えば０．１μｍ〜１２０μｍであることができる。添加導電層以外の導電層の厚みも、添加導電層と同程度とすることができる。

なお、上部電極層１３が組成の異なる２つ以上の導電層を有する場合、添加導電層はどの位置にあってもよい。また、上部電極層１３は、添加導電層を複数有してもよく、全部の導電層が添加導電層であってもよい。例えば、図２のように上部電極層１３が３つの導電層１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを有する場合、導電層１３Ａ〜１３Ｃの内、少なくとも１つの層が添加導電層であればよく、上部電極層１３の内の任意の２つの層が添加導電層であってもよく、３つの導電層全てが添加導電層であってもよい。もちろん、上部電極層１３における導電層の数は、３でなく、２でもよく、４以上でもよい。

また、添加導電層が複数ある場合、添加導電層間で組成が互いに異なることができる。例えば、主成分となる金属の種類が互いに異なってもよく、添加原子の種類や組み合わせが互いに異なってもよく、添加原子の濃度が互いに異なってもよく、これらの組み合わせでもよい。

上部電極層１３が導電層を複数含む場合の各層の厚みは、例えば、０．１μｍ〜２０μｍとすることができる。上部電極層１３の全体の厚みは、例えば、０．１μｍ〜１２０μｍとすることができる。添加導電層の厚みは、０．１μｍ〜１００μｍとすることができる。Ｎｉを主成分とする添加導電層は、０．１〜２０μｍの厚みであることができる。

上部電極層１３において、添加導電層でない導電層は、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｌからなる群より選択されるいずれか１つの金属を主成分として含有することができ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ等の貴金属原子を単独又は組み合わせて５０％以下含有する合金であってもよい。もちろん、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＡｌを主成分としない導電層でもよい。

上部電極層１３が、Ｎｉを主成分とする導電層を含む場合、この導電層は誘電体層１２に接触していることが好ましい。Ｎｉは誘電体層１２との熱膨張係数の差が小さい場合が多く、薄膜キャパシタ１０の熱歪を比較的低減させることができる傾向がある。これは薄膜キャパシタ１０の振動による破壊の起点が減少することを意味する。そのため、Ｎｉを主成分とする導電層が誘電体層１２と接触していることにより、薄膜キャパシタ１０の信頼性低下を抑制することができる。導電層が誘電体層１２と接触し且つＮｉを主成分とする場合、当該導電層の上には、さらにＣｕを主成分とする導電層を有することが好ましく、当該Ｃｕを主成分とする導電層の上にさらに互いに組成の異なるＣｕを主成分とする導電層を有することもできる。

Ｎｉを主成分とする導電層の上にＣｕを主成分とする導電層がある場合、Ｎｉを主成分とする層に添加原子が添加されていてもよく、Ｃｕを主成分とする層（Ｃｕを主成分とする層が複数ある場合にはそのいずれか又は両方のどちらでもよい）に添加原子が添加されていてもよく、Ｎｉを主成分とする導電層及びＣｕを主成分とする導電層（Ｃｕを主成分とする層が複数ある場合にはそのいずれか又は両方のどちらでもよい）の両方に添加原子が添加されていてもよい。また、添加導電層は、誘電体層に接触しない位置にあることもできる。

（下部電極層）
下部電極層１１の材料は、例えば、金属、金属酸化物、導電性有機材料等の導電性材料から選択される。下部電極層１１としては、金属を含む導電性の箔、金属を含む焼結体、及び、任意の基板上に形成された導電性薄膜等が挙げられる。すなわち、下部電極層１１は、導電性を有する限り、金属系材料である必要はないが、金属系材料であることが好ましい。

下部電極層１１の材料としては、具体的には、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属、又は、これらのいずれかを主成分とする合金であることが好ましい。下部電極層１１の材料は、低い電気抵抗及び高い機械的強度を有する点から、Ｎｉ、Ｃｕ、又は、これらのいずれかを主成分とする合金であることが好ましい。また、下部電極層１１は、高温負荷信頼性及び耐湿負荷信頼性の観点から、Ｎｉ又はＮｉを主成分とする合金であることが好ましい。特に、Ｎｉ又はＮｉを主成分とする合金が誘電体層１２と接触していることが好ましい。

下部電極層１１は、上部電極層１３と同様に、周期表の第２周期〜第４周期に属する原子（Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒを除く）から選択される少なくとも１種の添加原子を合計１〜１０００質量ｐｐｍ含有する材料からなる添加導電層を有することができる。この場合、下部電極層１１においても、上部電極層１３と同様の効果が得られる。好適な例も、上部電極層１３と同様である。

下部電極層１１は外部に露出した箔であってもよく、Ｓｉ又はセラミック等の基板の上に支持され、スパッタリング又は蒸着等によって形成される得る層であってもよい。上部電極層１３で述べたように、Ｎｉを主成分とする導電層は、誘電体層１２との熱膨張率差が低くなることから好ましく、また、基板の材料を誘電体層１２との熱膨張係数差が小さな材料から選択するとより好ましい。

また、下部電極層１１は上部電極層１３のように多層構造を有していてもよい。下部電極層１１の厚みも、上部電極層１３と同様にすることができる。

（誘電体層）
誘電体層１２の材料は、誘電材料であればよいが、誘電率の大きいペロブスカイト型の酸化物誘電体であることが好ましく、環境保全の観点から、鉛を含まないチタン酸バリウム系の誘電体であることが好ましい。チタン酸バリウム系の誘電体は、Ｂａサイトの一部をＣａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属原子で置換したものであってもよく、Ｔｉサイトの一部をＺｒ、Ｓｎ、Ｈｆ等の原子で置換したものであってもよい。さらに、これらの誘電体に希土類原子、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の原子が添加されていてもよい。

誘電体層１２の厚さは１０００ｎｍ以下であることが好ましい。誘電体層１２の厚さが１０００ｎｍ以下であると、単位面積当たりの容量値が高くなる傾向がある。誘電体層１２の厚さの下限値に特に制限はないが、絶縁抵抗値が小さくなり過ぎない観点から、５０ｎｍ以上であることが好ましい。誘電体層１２の厚さは、絶縁抵抗値と容量とのバランスを考慮して、２５０〜１０００ｎｍであることがより好ましい。なお、誘電体層１２には、確率論的に回避困難な欠陥が内包されていることがある。

（作用効果）
本実施形態に係る薄膜キャパシタによれば、電圧印加時の変位量を低減させ得る薄膜キャパシタが提供される。

上記効果が得られる理由は必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下の２つが要因の１つであると考えている。すなわち、第１の理由は、添加原子が、Ｎｉ、Ｃｕ又はＡｌと化合物を形成して金属の結晶成長が抑制されて、添加導電層中に結晶粒界を多く有する微細結晶構造が形成される点である。第２の理由は、添加原子の存在により添加導電層に脆性が付与される点である。

金属は本来、優れた展性及び延性を有するため、薄膜キャパシタにおける金属系電極層は誘電体層の変位によく追従し、誘電体層で生じた変位がそのまま薄膜キャパシタの変位につながりやすくなる。しかし、上記第１の理由で説明した多数の結晶粒界は、電圧印加により誘電体層に生じた振動を周囲に伝搬せずに吸収することができるものと考えられ、その結果、薄膜キャパシタ全体としての変位が抑制されることが考えられる。第２の理由における脆性の付与によっても、添加導電層が誘電体層の変位に追従することを抑制することができ、その結果、薄膜キャパシタ全体としての変位を抑制することができると考えられる。

なお、下部電極層が上記添加原子を含有する場合、例えば、ＦｅはＮｉと合金を形成する場合があるが、合金形成の有無に関わらず、振動の伝搬を低減することができる。

本発明に係る薄膜キャパシタは、特に交流回路基板に搭載される誘電体素子として有用である。

（製造方法）
このような薄膜キャパシタは以下のようにして製造できる。まず、金属箔等の下部電極層１１を用意する。次に、下部電極層１１上に公知の方法で誘電体層１２を形成する。その後、誘電体層１２上に上部電極層１３を形成する。

下部電極層１１は公知の方法により得ることができる。添加原子を含有する場合には、後述する上部電極層１３と同様に含有させることができる。

誘電体層１２は、例えば、溶液の塗布、スパッタリング、蒸着、ＰＬＤ（PulseLaser Deposition）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等によって、下部電極層１１の上面上に形成される。

上部電極層１３を構成する各導電層は、例えば、溶液の塗布、スパッタリング、蒸着、ＰＬＤ（Pulse Laser Deposition）、ＣＶＤ（Chemical VaporDeposition）、及び、めっき等により形成することができる。

上部電極層１３における添加導電層をスパッタリングにより形成する場合、主成分の金属と添加原子とを有するスパッタリングターゲットを使用してスパッタリングしてもよく、主成分の金属のスパッタリングターゲットと添加原子のスパッタリングターゲットとを併用して、同時にスパッタリングしてもよい。添加導電層を蒸着法により形成する場合、例えば、主成分の金属と添加原子とをそれぞれ異なる蒸着源から蒸着することができる。

また、添加導電層は、添加原子を有しない導電層を形成後、当該導電層に添加原子を導入することにより形成することもできる。添加原子を導入する方法としては、例えば、イオン注入法及び固相拡散法等が挙げられる。これらの方法により添加原子を導入する場合、導電層の中で添加原子を核とする結晶成長が起こり、導電層を効果的に微細化できる傾向がある。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例及び比較例において、ｐｐｍは特に断りのない限り質量基準であるものとする。

［薄膜キャパシタの作製］
（実施例１）
大きさ１１０ｍｍ×１１０ｍｍ及び厚さ３０μｍを有するＮｉ金属箔上に誘電体層（ＢａＴｉＯ_３系誘電体）をスパッタリング法により８００ｎｍの厚さで形成した。その後、アニールし、Ｎｉ金属箔上の誘電体層を結晶化させた。スパッタリングターゲットにそれぞれＴｉを２５ｐｐｍ添加したＮｉと、Ｆｅを２０ｐｐｍ添加したＣｕを用い、誘電体層上に、厚さ０．５μｍのＮｉ層及び厚さ５μｍの第１Ｃｕ層をこの順でスパッタリング法により形成した。次に、第１Ｃｕ層上に電解めっきにより、厚さ１３μｍの第２Ｃｕ層を形成した。第２Ｃｕ層にはＣｒが添加されており、電解めっき液には第２Ｃｕ層中のＣｒ含有量が１０ｐｐｍになるようにＣｒ量を調整したものを用いた。以上のようにして、誘電体層上にＮｉ層、第１Ｃｕ層及び第２Ｃｕ層からなる上部電極層を形成した。上部電極層形成後、上部電極層のパターニングを行い、その後レーザー加工機で裁断し２０×２０ｍｍの大きさを有する実施例１の１００個の薄膜キャパシタを得た。上部電極層中の主成分金属、添加原子及び添加原子の含有量をまとめて表１に示す。

（実施例２〜１９及び比較例１〜７）
上部電極層の製造において、Ｎｉ層の添加原子の種類及び含有量、第１Ｃｕ層の添加原子の種類及び含有量、及び第２Ｃｕ層の添加原子の種類及び含流量を、表１〜３に記載のとおりに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１９及び比較例１〜７の薄膜キャパシタを得た。

（実施例２０）
スパッタリングターゲットにＭｇを１００ｐｐｍ添加したＡｌを用い、誘電体層上に厚さ１８．５μｍのＡｌ層をスパッタリング法により形成した。上記Ａｌ層を上部電極層とした。上部電極層形成後、上部電極層のパターニングを行い、実施例２０の薄膜キャパシタを得た。上部電極層中の主成分金属、添加原子及び添加原子の含有量をまとめて表２に示す。

（比較例８〜１０）
上部電極層の製造において、Ａｌ層の添加原子の種類及び含有量を表３に記載のとおりに変更したこと以外は、実施例２０と同様にして、比較例８〜１０の薄膜キャパシタを得た。

［評価方法］
（容量値）
実施例及び比較例で得られた薄膜キャパシタ１００個の容量値（Ｆ）を、ＬＣＲメーター（商品名：４２８４Ａ、アジレント・テクノロジー株式会社製）を使用して、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓ、室温（２５℃）の条件で測定した。測定した容量値の平均値を表１〜３に示す。

（絶縁抵抗値歩留り）
実施例及び比較例で得られた薄膜キャパシタ１００個の絶縁抵抗値（Ω）を、高抵抗計（商品名：４３３９Ｂ、アジレント・テクノロジー株式会社製）を使用して、ＤＣ４Ｖ、室温（２５℃）の条件で測定した。１００個のうち、測定した絶縁抵抗値が５×１０^８Ωより高かった個数の割合を計算し、上記割合を絶縁抵抗歩留りとして評価した。絶縁抵抗歩留りの評価結果を表１〜３に示す。

（変位量）
実施例及び比較例で得られた薄膜キャパシタ１００個の深さ方向の変位量（ｎｍ）を測定した。変位量の測定には、レーザー干渉変位計（商品名：ＬＶ−２１００Ａ、株式会社小野測器製）を使用した。また、室温（２５℃）、ＡＣ１ｋＨｚ、Ｖ_Ｏ−Ｐ５Ｖの条件で、薄膜キャパシタのうちの主面の一辺の中点から、薄膜キャパシタの主面の中央部側（内側）へ０．１ｍｍの距離にある点における変位量（振動における平均振幅）を測定した。測定した変位量の平均値を表１〜３に示す。

実施例１〜１９の薄膜キャパシタは、比較例１〜７と比べて、容量値が比較例１と同程度であるが、変位量が十分低く、且つ、絶縁抵抗歩留りが低いこと、及び、音鳴きが低減されていることが確認できた。実施例２０と、比較例８〜１０との比較でも同様の傾向が確認された。比較例１では、上部電極層が上述の添加原子を含有しないため、上部電極層の微細構造が制御されず、大きな金属結晶を有して変位量が大きくなったと考えられる。また、比較例２〜５及び比較例９では、添加原子の含有量が大き過ぎる、又は、上述とは別の添加原子を含むため、当該添加原子が誘電体層に移動して悪影響を及ぼしたことが考えられる。比較例６、７及び１０では、添加原子の濃度が低すぎたために、十分な効果が発揮されなかったことが考えられる。

以上、本発明者らは、実施例と比較例とを通じ、本発明の実施により得られる薄膜キャパシタが、良好な振動低減効果を有していることを確認した。

１０…薄膜キャパシタ、１１…下部電極層（第１電極層）、１２…誘電体層、１３…上部電極層（第２電極層）。

Claims (4)

1. 第１電極層と、前記第１電極層上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層上に設けられた第２電極層とを備え、
   前記第２電極層は、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｌからなる群より選択されるいずれか１つの金属を主成分とする導電層を少なくとも１つ含み、
   前記導電層は、さらに周期表の第２周期〜第４周期に属する原子（Ｎｅ、Ａｒ及びＫｒを除く）から選択される少なくとも１種の添加原子を含有し、
   各前記添加原子の含有量は１〜１０００質量ｐｐｍである、薄膜キャパシタ。
2. 前記導電層がＮｉを主成分として含有し、前記添加原子がＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｆ、Ｎ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子である、請求項１に記載の薄膜キャパシタ。
3. 前記導電層がＣｕを主成分として含有し、前記添加原子がＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、及びＣｌからなる群より選択される少なくとも１種の添加原子である、請求項１に記載の薄膜キャパシタ。
4. 前記第２電極層は、前記導電層を２つ以上含む、請求項１又は２に記載の薄膜キャパシタ。

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