JP7056290B2 - 薄膜キャパシタ、及び薄膜キャパシタの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜キャパシタ、及び薄膜キャパシタの製造方法に関する。
従来、薄膜キャパシタの電極として、Ｎｉ層とＣｕ層とを含む電極が知られている。
本発明者らが検討したところ、このような薄膜キャパシタに対して、実装などのために熱が与えられると、電極における異種の金属層間で金属が拡散して、少なくとも一方の層が合金化して電気抵抗が増大し、キャパシタのＥＳＲ（等価直列抵抗）が増大することを見いだした。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱が与えられてもＥＳＲが増大しにくい薄膜キャパシタ、及び、薄膜キャパシタの製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る薄膜キャパシタは、第１電極、第２電極、及び、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた誘電体と、を備える薄膜キャパシタである。前記第２電極は、前記誘電体側から順に、第１金属層、中間層、及び、第２金属層をこの順に有する。前記第１金属層は金属元素Ｍ１を主成分とし、前記第２金属層は金属元素Ｍ１とは異なる金属元素Ｍ２を主成分とする。前記中間層は、前記第１金属層側から第２金属層側に向かって順に金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層と金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層とを有する積層構造を、１又は複数有する。
これによれば、第２電極の中間層が、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層と、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層との積層構造を有するので、加熱工程に曝された場合でも、第１金属層と第２金属層との間での金属元素Ｍ１と金属元素Ｍ２との相互の拡散を抑制でき、第２電極の特性の劣化を抑制できる。
ここで、金属元素Ｍ１は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ及び、Ｉｒからなる群から選択されるいずれか１種の金属であり、金属元素Ｍ２は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｔｉ及び、Ｗからなる群から選択されるいずれか１種の金属であることができる。
また、前記中間層は、２～１０の前記積層構造を有することができる。少なすぎると原子の拡散抑制の効果が薄れ、多すぎると中間層の電気抵抗が増大する傾向がある。
また、前記第１金属サブ層及び前記第２金属サブ層の厚みがいずれも１０～５０ｎｍであることができる。薄すぎると拡散抑制の効果が薄れ、厚すぎると金属サブ層内で相互拡散が起こり、電気抵抗（ＥＳＲ等）抑制の効果が低下する傾向がある。
また、前記第１電極は、前記誘電体側から順に、前記第１金属層、前記中間層、及び、前期第２金属層をこの順に有することができる。
また、前記第１電極は、さらに、前記第１金属層と前記誘電体との間に、追加金属層を有する。
本発明にかかる薄膜キャパシタの製造方法は、誘電体を、金属元素Ｍ１を主成分とする第１ターゲット、及び、金属元素Ｍ２を主成分とする第２ターゲットに交互に近づける工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて前記誘電体上に第１金属層を形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させると共に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて、前記第１金属層上に、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層と金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層とを有する積層構造を１又は複数形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させかつ前記第１ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させないことにより、前記積層構造上に、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属層を形成する工程と、を備える。
前記交互に近づける工程中に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて前記誘電体上に第１金属層を形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させると共に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて、前記第１金属層上に、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層と金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層とを有する積層構造を１又は複数形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させかつ前記第１ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させないことにより、前記積層構造上に、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属層を形成する工程と、を備える。
熱が与えられてもＥＳＲが増大しにくい薄膜キャパシタ、及び、薄膜キャパシタの製造方法が提供される。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りであるが、寸法の比率は図面に示すものに限定されない。また、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
［第一実施形態］
（薄膜キャパシタ）
第一実施形態の薄膜キャパシタ１００は、図１に示すように、第１電極１０、第２電極、６０及び、第１電極１０及び第２電極６０の間に設けられた誘電体２０と、を備える。
（薄膜キャパシタ）
第一実施形態の薄膜キャパシタ１００は、図１に示すように、第１電極１０、第２電極、６０及び、第１電極１０及び第２電極６０の間に設けられた誘電体２０と、を備える。
第１電極１０の厚みは０．０１～１００μｍとすることができる。
第１電極１０は、金属層であることができる。本明細書において、金属とは合金を含む。金属層の金属は、主成分としてＮｉを含有することが好ましい。Ｎｉの他に主成分となる金属の例は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗである。主成分とは、５０ａｔ％以上の構成比率をいう。第１電極１０は２層以上の金属層が積層された構造であってよい。第１電極１０は、金属ではなく、例えば、ＬａＮｉＯ３、ＮｉＯなどの導電性酸化物層であってもよい。第１電極１０は、基板上に形成された膜の構造であってもよく、箔のような単体の構造であってもよい。
誘電体２０の材料は、誘電体であればよいが、酸化物誘電体であることができる。なかでも、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、チタン酸バリウム系の誘電体であることが特に好ましい。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２０の膜厚は１００ｎｍ～１０００ｎｍが好ましい。１００ｎｍよりも薄いと、薄膜キャパシタにＤＣバイアスを加えた場合に過度な電界強度が印加され、絶縁抵抗が劣化し、キャパシタとしての機能を果たさなくなる虞があるためである。一方、１０００ｎｍを超える場合、単位面積あたりのキャパシタの容量が減少してしまい、高容量なキャパシタを製造することが困難になるためである。
第２電極６０は、誘電体２０側から順に、第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０をこの順に有する。
第１金属層３０は金属元素Ｍ１を主成分とする。第２金属層５０は金属元素Ｍ２を主成分とする。第１金属層３０の厚みは０．１～２μｍとすることができる。第２金属層５０の厚みは１～２０μｍとすることができる。
金属元素Ｍ１と金属元素Ｍ２とは、互いに異なる金属元素であれば特に限定されない。本明細書において、主成分とは、金属層の原子割合が５０％を超えることを意味する。第１金属層３０及び第２金属層５０において、それぞれ金属元素Ｍ１及び金属元素Ｍ２を９９ａｔ％以上含むことが好適である。
金属元素Ｍ１は、酸化物誘電体の還元により誘電体の特性を劣化させないようにする観点から、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ，Ｒｕ、Ｒｈ及び、Ｉｒからなる群から選択されるいずれか１種の金属であることが好適である。
金属元素Ｍ２は、導電性の観点から、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｔｉ及び、Ｗからなる群から選択されるいずれか１種の金属であることが好適である。
図２に示すように、中間層４０は、第１金属層３０側から第２金属層５０側に向かって順に、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層４０ａと金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層４０ｂとを有する積層構造４０ｍを１又は複数有する。
各第２金属サブ層４０ａ及び各第１金属サブ層４０ｂの厚みは、それぞれ、１０～５０ｎｍとすることができる。第２金属サブ層４０ａの厚み、および、第１金属サブ層４０ｂの厚みは、それぞれ、誘電体から遠い方が厚くなるなど、中間層４０内において不均一であってもよい。
積層構造４０ｍの数は、２以上とすることができ、１０以下とすることができる。中間層４０の厚みは、５０～１０００ｎｍとすることができる。
第１金属サブ層４０ｂの金属組成と第１金属層３０の金属組成が互いに同一で、第２金属サブ層４０ａの金属組成と第２金属層５０の金属組成が互いに同一であることができる。
（作用）
このような薄膜キャパシタ１００によれば、第２電極６０が、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層４０ｂと、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層４０ａとの積層構造４０ｍを有する中間層４０を有するので、加熱工程に曝された場合でも、第１金属層３０と第２金属層５０との間での金属元素Ｍ１と金属元素Ｍ２との相互の拡散を抑制でき、第２電極６０の電気抵抗の増大を抑制できる。これにより、信頼性が向上する。
このような薄膜キャパシタ１００によれば、第２電極６０が、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層４０ｂと、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層４０ａとの積層構造４０ｍを有する中間層４０を有するので、加熱工程に曝された場合でも、第１金属層３０と第２金属層５０との間での金属元素Ｍ１と金属元素Ｍ２との相互の拡散を抑制でき、第２電極６０の電気抵抗の増大を抑制できる。これにより、信頼性が向上する。
［第２実施形態］
つづいて、図３を参照して、第２実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００が、第１実施形態にかかる薄膜キャパシタ１００と異なる点は、第１電極１０のみである。本実施形態の第１電極１０は、誘電体２０側から順に、第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０をこの順に有する。
つづいて、図３を参照して、第２実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００が、第１実施形態にかかる薄膜キャパシタ１００と異なる点は、第１電極１０のみである。本実施形態の第１電極１０は、誘電体２０側から順に、第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０をこの順に有する。
第１電極１０における第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０は、第２電極６０におけるものと同様とすることができる。各層の厚み、および金属元素Ｍ１，Ｍ２、あるいは、金属層の組成は、第２電極６０の対応する層と同じでもよいが、第２電極６０の対応する層と異なっていてもよい。
本実施形態によれば、さらに第１電極１０が異種の金属の積層型である場合に、第１電極１０においても熱処理後の電気抵抗の増大を抑制できる。
［第３実施形態］
つづいて、図４を参照して、第３実施形態にかかる薄膜キャパシタ３００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ３００が、第２実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００と異なる点は、第１電極１０のみである。本実施形態の第１電極１０は、第１金属層３０と誘電体２０との間に、追加金属層５を有する点である。追加金属層５の厚みは、０．１～１０μｍとすることができる。追加金属層５の構成元素は、Ｐｔ、Ａｕなどの貴金属とすることができる。
つづいて、図４を参照して、第３実施形態にかかる薄膜キャパシタ３００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ３００が、第２実施形態にかかる薄膜キャパシタ２００と異なる点は、第１電極１０のみである。本実施形態の第１電極１０は、第１金属層３０と誘電体２０との間に、追加金属層５を有する点である。追加金属層５の厚みは、０．１～１０μｍとすることができる。追加金属層５の構成元素は、Ｐｔ、Ａｕなどの貴金属とすることができる。
本実施形態によれば、第２実施形態に比べて、さらに、相互拡散を抑制することができるという効果がある。
［第４実施形態］
つづいて、図５を参照して、第４実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００が、第１実施形態にかかる薄膜キャパシタ１００と異なる点は、第２電極６０の上に、さらに、誘電体２０、および、第２電極６０を含む積層ユニットＵが複数積層されている点である。トータルの積層ユニットＵの数は、２～２０とすることができる。
つづいて、図５を参照して、第４実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００が、第１実施形態にかかる薄膜キャパシタ１００と異なる点は、第２電極６０の上に、さらに、誘電体２０、および、第２電極６０を含む積層ユニットＵが複数積層されている点である。トータルの積層ユニットＵの数は、２～２０とすることができる。
本実施形態によれば、熱処理後の電気抵抗の抑制効果により信頼性が高まる上に、キャパシタの積層化により高静電容量と素子の小型化とを両立できるという効果がある。
［第５実施形態］
つづいて、図６を参照して、第５実施形態にかかる薄膜キャパシタ５００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ５００が、第４実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００と異なる点は、第１電極１０が、図３に示す第２実施形態の薄膜キャパシタ２００の第１電極１０のように、誘電体２０側から順に、第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０を有する積層体である点である。
つづいて、図６を参照して、第５実施形態にかかる薄膜キャパシタ５００について説明する。本実施形態にかかる薄膜キャパシタ５００が、第４実施形態にかかる薄膜キャパシタ４００と異なる点は、第１電極１０が、図３に示す第２実施形態の薄膜キャパシタ２００の第１電極１０のように、誘電体２０側から順に、第１金属層３０、中間層４０、及び、第２金属層５０を有する積層体である点である。
本実施形態によれば、熱処理後の電気抵抗のさらなる抑制効果により信頼性がより高まる上に、キャパシタの積層化により高静電容量と素子の小型化とを両立できるという効果がある。
［製造方法］
続いて、本実施形態に薄膜キャパシタの製造方法の一例を説明する。
続いて、本実施形態に薄膜キャパシタの製造方法の一例を説明する。
ここでは、第１実施形態の薄膜キャパシタ１００の製法について例示する。
まず、金属箔などを用いて第１電極１０を用意する。次に、公知の方法を用いて、第１電極１０上に、誘電体２０を形成する。
誘電体２０の形成方法は、公地の方法でよく、例えば、ＳｏｌＧｅｌ法、ＭＯＤ法（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの化学溶液を使用した方法であったり、ＭＯＣＶＤ法、ＣＶＤ法、スパッタリング、ＰＬＤ法（Ｐｕｌｓｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの気相法であったり、あるいは蒸着法であってもよい。
次に、誘電体２０の上に第２電極６０を形成する。ここでは、図７に示すようなカルーセル式のスパッタリング装置１０００を用いる。
このスパッタリング装置１０００は、回転体７００、および、第１ターゲット７１０、および、第２ターゲット７２０を有する。
第１ターゲット７１０は金属元素Ｍ１を主成分とし、第２ターゲット７２０は金属元素Ｍ２を主成分とする。第１ターゲット７１０および第２ターゲット７２０は、回転体７００の周面と対向する位置にそれぞれ配置されている。
回転体７００の外周面には、上記で生産した、第１電極１０および誘電体２０を有する積層体ＳＢを、誘電体２０が表面に露出するように固定する。回転体７００の外周面には、積層体ＳＢを複数固定することができる。回転体７００のＡＲ方向への軸周りの回転により、誘電体２０の表面は、金属元素Ｍ１を主成分とする第１ターゲット７１０の前、及び、金属元素Ｍ２を主成分とする第２ターゲット７２０の前に交互に近づけられ、交互にそれぞれと対向する。
次に、回転体７００を一定速度で回転させながら、第１ターゲット７１０に対して、図８に示すように、スパッタリング用の電圧Ｖ１を与え、第１ターゲット７１０からＭ１元素を含む成分を放出させる。粗大なＭ１粒子の発生を抑制すべく、電圧Ｖ１は、ステップ状に上昇させることが好適である。Ｖ１の最大電圧に達した状態で、回転体７００の回転を続ける。
これにより、第１ターゲット７１０に曝される誘電体２０の表面に、第１ターゲット７１０から放出された金属元素Ｍ１を含む成分が繰り返し堆積し、誘電体２０上に第１金属層３０が形成される。第１金属層３０の厚みは、スパッタリング時間により調整できる。
次に、回転体７００の回転を維持し、かつ、第１ターゲットのスパッタリング用の電圧Ｖ１を維持した状態で、図８に示すように、第２ターゲット７２０のスパッタリング用の電圧Ｖ２の印可を開始する。粗大なＭ２粒子の発生を抑制すべく、電圧Ｖ２は、ステップ状に上昇させることが好適である。これにより、第２ターゲット７２０からＭ２元素を含む成分が放出される。
第１ターゲット７１０および第２ターゲット７２０の両方から各構成原子の放出が行われ、さらに、回転体７００上に固定された第１金属層３０の表面は、金属元素Ｍ１を主成分とする第１ターゲット７１０の前、及び、金属元素Ｍ２を主成分とする第２ターゲット７２０の前に交互に近づけられ、交互にそれぞれと対向する。したがって、第１金属層３０の表面に、第１ターゲット７１０から放出された金属元素Ｍ１を含む成分が堆積する時間と、第２ターゲット７２０から放出された金属元素Ｍ２を含む成分が堆積する時間とが、交互に繰り返される。これにより、第１金属層３０の上に、第２金属サブ層４０ａと、第１金属サブ層４０ｂとを、第１金属層３０側からこの順に有する積層構造４０ｍが得られる。例えば、この工程で、回転体が２回転すると、積層構造４０ｍが２つ形成される。
次に、回転体７００の回転を維持し、かつ、第２ターゲット７２０のスパッタリング用の電圧Ｖ２を最大電圧とした状態で、第１ターゲットのスパッタリング用の電圧Ｖ１を０にする。これにより、積層構造４０ｍ上に、第２ターゲット７２０から放出されるＭ２元素を含む成分のみが堆積し、第２金属層５０が形成される。
このような製法によれば、中間層４０を容易に形成することができる。また、積層構造４０ｍの数の制御も容易となる。また、第２ターゲットからの原子の放出を開始する際に、第１ターゲットからの原子の放出を維持していると、Ｍ２粒子の粗大粉の発生も抑制される。
なお、スパッタリング用の電圧Ｖ１，Ｖ２，および、回転体の回転速度などは適宜調節できる。例えば、回転体７００の回転速度は、０．１～５ｒｐｍとすることができる。
本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。例えば、薄膜キャパシタの平面形状に特に限定はない。
また、薄膜キャパシタの製造は、カルーセル型でなく、ロードロック式、クラスター式等のマルチターゲット型スパッタリング装置で行うことも可能である。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例Ａ１）
第１電極１０として厚み２８μｍのＮｉ箔を用意した。第１電極１０の上に、誘電体２０として６００ｎｍのチタン酸バリウム層を形成した。上述した図７のようなカルーセル型のスパッタリング装置を用いて、第１金属層３０、中間層４０、および、第２金属層５０を有する第２電極６０を形成した。
第１電極１０として厚み２８μｍのＮｉ箔を用意した。第１電極１０の上に、誘電体２０として６００ｎｍのチタン酸バリウム層を形成した。上述した図７のようなカルーセル型のスパッタリング装置を用いて、第１金属層３０、中間層４０、および、第２金属層５０を有する第２電極６０を形成した。
第１金属層３０の材料としてＮｉ、第２金属層５０の材料としてＣｕを用いた。第１金属層３０の厚みを５００ｎｍ、第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みを２０ｎｍ、積層構造４０ｍの数を４、第２金属層５０の厚みを２０００ｎｍとした。薄膜キャパシタの平面形状は、１０００μｍ×５００μｍとした。薄膜キャパシタの断面ＳＥＭ像を図９に示す。
（比較例Ａ１）
中間層４０を形成しない以外は、実施例Ａ１と同様として、比較例１の薄膜キャパシタを得た。
中間層４０を形成しない以外は、実施例Ａ１と同様として、比較例１の薄膜キャパシタを得た。
（評価）
各薄膜キャパシタについて、窒素雰囲気中、ピーク温度２６０℃、処理時間５秒間でリフロー処理した後、各薄膜キャパシタについて、ＳＲＦ（自己共振周波数）におけるＥＳＲ（等価直列抵抗）を測定した。実施例Ａ１のＥＳＲは４２．３４ｍΩ、比較例Ａ１のＥＳＲは５５．１１ｍΩであった。
各薄膜キャパシタについて、窒素雰囲気中、ピーク温度２６０℃、処理時間５秒間でリフロー処理した後、各薄膜キャパシタについて、ＳＲＦ（自己共振周波数）におけるＥＳＲ（等価直列抵抗）を測定した。実施例Ａ１のＥＳＲは４２．３４ｍΩ、比較例Ａ１のＥＳＲは５５．１１ｍΩであった。
（実施例Ｂ１～Ｂ３）
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて１０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、１、４、８とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて１０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、１、４、８とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
ＥＳＲは、それぞれ、４７．５ｍΩ、４１．４ｍΩ、５３．３ｍΩであった。
（実施例Ｃ１～Ｃ２）
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて３０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、１、４とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて３０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、１、４とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
ＥＳＲは、それぞれ、５０．２ｍΩ、４４．３ｍΩであった。
（実施例Ｄ１）
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて５０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、４とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
第１金属サブ層４０ｂおよび第２金属サブ層４０ａの厚みをすべて５０ｎｍとし、積層構造４０ｍの数を順に、４とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。
ＥＳＲは、５３．３ｍΩであった。
中間層４０を設けることにより、設けない場合に比べて、熱処理後の薄膜キャパシタのＥＳＲの増加を抑制できた。
５…追加金属層、１０…第１電極、２０…誘電体、６０…第２電極、３０…第１金属層、４０…中間層、５０…第２金属層、４０ａ…第２金属サブ層、４０ｂ…第１金属サブ層、４０ｍ…積層構造、１００，２００，３００，４００，５００…薄膜キャパシタ。
Claims (6)
- 第１電極、第２電極、及び、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた誘電体と、を備える薄膜キャパシタであって、
前記第２電極は、前記誘電体側から順に、第１金属層、中間層、及び、第２金属層をこの順に有し、
前記第１金属層は金属元素Ｍ１を主成分とし、
前記第２金属層は金属元素Ｍ１とは異なる金属元素Ｍ２を主成分とし、
前記中間層は、前記第１金属層側から第２金属層側に向かって順に金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層と金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層とを有する積層構造を、１又は複数有し、
金属元素Ｍ１は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ及び、Ｉｒからなる群から選択されるいずれか１種の金属であり、
金属元素Ｍ２は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｔｉ及び、Ｗからなる群から選択されるいずれか１種の金属であり、
（ただし、金属元素Ｍ１がＰｔ、かつ、金属元素Ｍ２がＴｉである組み合わせを除く）
薄膜キャパシタ。 - 前記中間層は、２～１０の前記積層構造を有する、請求項１に記載の薄膜キャパシタ。
- 前記第１金属サブ層及び前記第２金属サブ層の厚みがいずれも１０～５０ｎｍである、請求項１又は２に記載の薄膜キャパシタ。
- 前記第１電極は、前記誘電体側から順に、前記第１金属層、前記中間層、及び、前記第２金属層をこの順に有する、請求項１～３のいずれか１項記載の薄膜キャパシタ。
- 前記第１電極は、さらに、前記第１金属層と前記誘電体との間に、追加金属層を有する、請求項４記載の薄膜キャパシタ。
- 誘電体を、金属元素Ｍ１を主成分とする第１ターゲット、及び、金属元素Ｍ２を主成分とする第２ターゲットに交互に近づける工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて前記誘電体上に第１金属層を形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させると共に、前記第１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させて、前記第１金属層上に、金属元素Ｍ１を主成分とする第１金属サブ層と金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属サブ層とを有する積層構造を１又は複数形成する工程と、
前記交互に近づける工程中に、前記２ターゲットから金属元素Ｍ２を放出させて、前記１ターゲットから金属元素Ｍ１を放出させないことにより、前記積層構造上に、金属元素Ｍ２を主成分とする第２金属層を形成する工程と、を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の薄膜キャパシタの製造方法。
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