JPH0745467A - 誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタ - Google Patents
誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタInfo
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- JPH0745467A JPH0745467A JP20451493A JP20451493A JPH0745467A JP H0745467 A JPH0745467 A JP H0745467A JP 20451493 A JP20451493 A JP 20451493A JP 20451493 A JP20451493 A JP 20451493A JP H0745467 A JPH0745467 A JP H0745467A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高誘電率で、リーク電流や誘電損失の少ない
誘電体、およびこの誘電体を使用したキャパシタを得
る。 【構成】 ガラス基板などの基板１上に、Ａｌなどがス
パッタリングされて下地電極２が生成される。次にＹ
（イットリウム）を含むＴａ（タンタル）をターゲット
とし、窒素ガスを含む雰囲気下にてスパッタリングを行
いＹ−Ｔａ−Ｎ組成の合金膜３を成膜する。次にマスキ
ングして、露出した合金膜３に対して陽極酸化を行い、
Ｙ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４を生成し、その上に
上部電極５をスパッタ生成する。Ｙの含有率は１〜３０
％程度であり、この誘電体膜４は誘電率が高く、またリ
ーク電流や誘電損失が低く、優れた特性のキャパシタを
構成できる。
誘電体、およびこの誘電体を使用したキャパシタを得
る。 【構成】 ガラス基板などの基板１上に、Ａｌなどがス
パッタリングされて下地電極２が生成される。次にＹ
（イットリウム）を含むＴａ（タンタル）をターゲット
とし、窒素ガスを含む雰囲気下にてスパッタリングを行
いＹ−Ｔａ−Ｎ組成の合金膜３を成膜する。次にマスキ
ングして、露出した合金膜３に対して陽極酸化を行い、
Ｙ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４を生成し、その上に
上部電極５をスパッタ生成する。Ｙの含有率は１〜３０
％程度であり、この誘電体膜４は誘電率が高く、またリ
ーク電流や誘電損失が低く、優れた特性のキャパシタを
構成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば薄膜コンデンサ
やチップフィルタなどの誘電体膜としてあるいはＴＦＴ
の絶縁膜などとして使用される誘電体、およびこの誘電
体を使用したキャパシタに関する。
やチップフィルタなどの誘電体膜としてあるいはＴＦＴ
の絶縁膜などとして使用される誘電体、およびこの誘電
体を使用したキャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば薄膜集積回路などに使用さ
れるキャパシタの誘電体として、Ｔａ2Ｏ5の薄膜が研究
されている。このＴａ2Ｏ5の薄膜は、ＣＶＤ法（化学気
相成長法）、リアクティブスパッタ法、Ｔａ膜を陽極酸
化する方法などにより生成できることが知られており、
特に陽極酸化法は、膜厚の制御が容易で、且つ低コスト
にて生成が可能である。
れるキャパシタの誘電体として、Ｔａ2Ｏ5の薄膜が研究
されている。このＴａ2Ｏ5の薄膜は、ＣＶＤ法（化学気
相成長法）、リアクティブスパッタ法、Ｔａ膜を陽極酸
化する方法などにより生成できることが知られており、
特に陽極酸化法は、膜厚の制御が容易で、且つ低コスト
にて生成が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｔａ2Ｏ5の薄膜は誘電
率が高く、誘電体として有用であるが、その反面、エネ
ルギー禁制帯幅が４ｅＶ程度と比較的小さいために、リ
ーク電流が大きく、誘電損失（tanδ）が大きく、さら
に絶縁耐圧が劣る欠点がある。したがって、電子回路へ
の実際の使用に耐えられないのが現状である。また上記
の点を改良するために、ＡｌまたはＮｂなどとＴａとの
合金膜を陽極酸化する方法、または、ＡｌとＴａとが二
重に積層された膜を陽極酸化する方法により、誘電損失
を低下させることも試みられている。
率が高く、誘電体として有用であるが、その反面、エネ
ルギー禁制帯幅が４ｅＶ程度と比較的小さいために、リ
ーク電流が大きく、誘電損失（tanδ）が大きく、さら
に絶縁耐圧が劣る欠点がある。したがって、電子回路へ
の実際の使用に耐えられないのが現状である。また上記
の点を改良するために、ＡｌまたはＮｂなどとＴａとの
合金膜を陽極酸化する方法、または、ＡｌとＴａとが二
重に積層された膜を陽極酸化する方法により、誘電損失
を低下させることも試みられている。
【０００４】しかし、上記の方法で得られた誘電体膜
は、いずれも誘電率がＴａ2Ｏ5に比べて大きく低下して
しまう。さらにＡｌとＴａとの積層膜を陽極酸化させた
ものでは、陽極酸化法の本来の特性である膜厚制御の容
易性を有効に利用することができない。よって静電容量
を設定するために、ＡｌとＴａのそれぞれの膜厚を細か
く制御しなければならなくなり、複雑な成膜工程が必要
になる。
は、いずれも誘電率がＴａ2Ｏ5に比べて大きく低下して
しまう。さらにＡｌとＴａとの積層膜を陽極酸化させた
ものでは、陽極酸化法の本来の特性である膜厚制御の容
易性を有効に利用することができない。よって静電容量
を設定するために、ＡｌとＴａのそれぞれの膜厚を細か
く制御しなければならなくなり、複雑な成膜工程が必要
になる。
【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、誘電率が高くしかもリーク電流および誘電損失が
小さく、絶縁耐圧にも優れた誘電体およびこれを使用し
たキャパシタを提供することを目的としている。
あり、誘電率が高くしかもリーク電流および誘電損失が
小さく、絶縁耐圧にも優れた誘電体およびこれを使用し
たキャパシタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による誘電体は、
イットリウム（Ｙ）またはランタン（Ｌａ）のいずれか
一方とタンタル（Ｔａ）とを含む合金の酸化物から成る
ことを特徴とするものである。またはこれに窒素（Ｎ）
が含まれたものである。
イットリウム（Ｙ）またはランタン（Ｌａ）のいずれか
一方とタンタル（Ｔａ）とを含む合金の酸化物から成る
ことを特徴とするものである。またはこれに窒素（Ｎ）
が含まれたものである。
【０００７】ここで、イットリウム（Ｙ）またはランタ
ン（Ｌａ）の組成比は１％以上で３０％以下であること
が好ましい。
ン（Ｌａ）の組成比は１％以上で３０％以下であること
が好ましい。
【０００８】さらに本発明によるキャパシタは、上記い
ずれかの誘電体の膜が電極に挟まれて成るものである。
ずれかの誘電体の膜が電極に挟まれて成るものである。
【０００９】
【作用】本発明者らは、タンタル（Ｔａ）に、イットリ
ウム（Ｙ）またはランタン（Ｌａ）が含まれた合金の酸
化物、あるいはこれに窒素（Ｎ）が含まれた酸化物を生
成し、この酸化物の誘電体としての特性を調べたとこ
ろ、Ｔａ2Ｏ5と同等の高い誘電率を持ちながら、リーク
電流および誘電損失が小さく、また絶縁耐圧の点で優れ
ていることを見いだした。この誘電体を膜とし、電極で
挟んで構成することにより、薄膜回路に使用できる優れ
た特性のキャパシタを得ることができる。表１は、本発
明によるＹ−Ｔａ−Ｏ−Ｎと、Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎと、
従来のＴａ陽極酸化物に関し、比誘電率、絶縁耐圧、リ
ーク電流、誘電損失を比較したものである。
ウム（Ｙ）またはランタン（Ｌａ）が含まれた合金の酸
化物、あるいはこれに窒素（Ｎ）が含まれた酸化物を生
成し、この酸化物の誘電体としての特性を調べたとこ
ろ、Ｔａ2Ｏ5と同等の高い誘電率を持ちながら、リーク
電流および誘電損失が小さく、また絶縁耐圧の点で優れ
ていることを見いだした。この誘電体を膜とし、電極で
挟んで構成することにより、薄膜回路に使用できる優れ
た特性のキャパシタを得ることができる。表１は、本発
明によるＹ−Ｔａ−Ｏ−Ｎと、Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎと、
従来のＴａ陽極酸化物に関し、比誘電率、絶縁耐圧、リ
ーク電流、誘電損失を比較したものである。
【００１０】
【表１】
【００１１】上記表１から、本発明の誘電体は、従来の
Ｔａ陽極酸化物に比較して、比誘電率において遜色がな
く、また絶縁耐圧、リーク電流、および誘電損失の点
で、きわめて優れた特性を有するものであることが解
る。
Ｔａ陽極酸化物に比較して、比誘電率において遜色がな
く、また絶縁耐圧、リーク電流、および誘電損失の点
で、きわめて優れた特性を有するものであることが解
る。
【００１２】
【実施例】実施例として図１（Ａ）（平面図）、（Ｂ）
（断面図）に示すキャパシタを製造した。このキャパシ
タは、ガラス基板またはシリコンウエハなどの基板１
に、Ａｌ、ＮｉまたはＴｉなどの抵抗率の低い金属によ
る下地電極２が形成され、この下地電極２の表面に、Ｙ
とＴａを含みさらにＮを含んだ合金膜３、またはＬａと
Ｔａを含みさらにＮを含んだ合金膜３が成膜されてい
る。この合金膜３は、Ｙを含んだＴａ、またはＬａを含
んだＴａをターゲットにして窒素ガス雰囲気下にてスパ
ッタリングを行うことにより生成できる。あるいはＹと
ＴａまたはＬａとＴａを別々のターゲットにし（複数カ
ソード式）、またはＴａのターゲット上にＹまたはＬａ
のターゲットを載置して（単一カソード式）、窒素ガス
雰囲気下にてスパッタリングする方法も可能である。そ
して陽極酸化法により前記合金膜３が酸化されて本発明
による誘電体膜４が生成され、さらにその上にＡｌ、Ｎ
ｉまたはＴｉなどによる上部電極５が形成されている。
なお以下の実施例におけるキャパシタの寸法は、図１
（Ａ）に示す通りであり、上部電極５が７００×１２０
０（μｍ）であり、誘電体膜４はこの上部電極５と同じ
あるいはわずかに大きい寸法である。
（断面図）に示すキャパシタを製造した。このキャパシ
タは、ガラス基板またはシリコンウエハなどの基板１
に、Ａｌ、ＮｉまたはＴｉなどの抵抗率の低い金属によ
る下地電極２が形成され、この下地電極２の表面に、Ｙ
とＴａを含みさらにＮを含んだ合金膜３、またはＬａと
Ｔａを含みさらにＮを含んだ合金膜３が成膜されてい
る。この合金膜３は、Ｙを含んだＴａ、またはＬａを含
んだＴａをターゲットにして窒素ガス雰囲気下にてスパ
ッタリングを行うことにより生成できる。あるいはＹと
ＴａまたはＬａとＴａを別々のターゲットにし（複数カ
ソード式）、またはＴａのターゲット上にＹまたはＬａ
のターゲットを載置して（単一カソード式）、窒素ガス
雰囲気下にてスパッタリングする方法も可能である。そ
して陽極酸化法により前記合金膜３が酸化されて本発明
による誘電体膜４が生成され、さらにその上にＡｌ、Ｎ
ｉまたはＴｉなどによる上部電極５が形成されている。
なお以下の実施例におけるキャパシタの寸法は、図１
（Ａ）に示す通りであり、上部電極５が７００×１２０
０（μｍ）であり、誘電体膜４はこの上部電極５と同じ
あるいはわずかに大きい寸法である。
【００１３】（実施例１）ガラス基板１を充分に洗浄し
た後、その表面にスパッタリングにてＡｌ（アルミニウ
ム）を３０００オングストロームの厚さにて成膜し下地
電極２を生成した。その後Ｙをそれぞれ３％、５％、１
０％含んだＴａをターゲットとして使用し、流量９９．
５sccm不活性ガスＡｒ（アルゴン）と流量０．５sccmの
Ｎ2（窒素ガス）をそれぞれ加えた混合ガス雰囲気下に
てスパッタリングを行い下地電極２の表面に連続成膜し
た。その結果、Ｙを３％、５％、１０％含むそれぞれの
Ｔａターゲット毎に合金膜３が成膜される。この合金膜
３はＹとＴａを含む合金であるが、前記Ｎ2ガスの供給
によりＮが含まれている。すなわちＹとＴａ−Ｎとの合
金である。
た後、その表面にスパッタリングにてＡｌ（アルミニウ
ム）を３０００オングストロームの厚さにて成膜し下地
電極２を生成した。その後Ｙをそれぞれ３％、５％、１
０％含んだＴａをターゲットとして使用し、流量９９．
５sccm不活性ガスＡｒ（アルゴン）と流量０．５sccmの
Ｎ2（窒素ガス）をそれぞれ加えた混合ガス雰囲気下に
てスパッタリングを行い下地電極２の表面に連続成膜し
た。その結果、Ｙを３％、５％、１０％含むそれぞれの
Ｔａターゲット毎に合金膜３が成膜される。この合金膜
３はＹとＴａを含む合金であるが、前記Ｎ2ガスの供給
によりＮが含まれている。すなわちＹとＴａ−Ｎとの合
金である。
【００１４】次に合金膜３の表面にフォトレジストを塗
布し、フォトマスクを使用して誘電体膜４を形成すべき
領域を露光させ、現像して、誘電体膜４を形成すべき領
域のレジストを除去する。そして以下の表２に示す条件
にて陽極酸化させ、フォトレジストが塗布されていない
領域に誘電体膜４を生成し、その後にフォトレジストを
除去した。これによりＹ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜
４が生成された。
布し、フォトマスクを使用して誘電体膜４を形成すべき
領域を露光させ、現像して、誘電体膜４を形成すべき領
域のレジストを除去する。そして以下の表２に示す条件
にて陽極酸化させ、フォトレジストが塗布されていない
領域に誘電体膜４を生成し、その後にフォトレジストを
除去した。これによりＹ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜
４が生成された。
【００１５】
【表２】 電解液 ：硫酸（濃度０．１（ｍｏｌ／ｌ）） ホウ酸アンモニウム（濃度２（ｇ／ｌ）） 電解液温度 ：室温 対向陰極 ：ステンレス板 対向陰極の対向距離 ：１ｃｍ 電流密度 ：０．０１（アンペア／ｃｍ2）
【００１６】さらに、前記誘電体膜４上にＡｌを１００
０オングストロームの厚さにスパッタ成膜し、前記と同
様にフォトレジストでパターニング後に不要部分をエッ
チングして上部電極５を形成した。
０オングストロームの厚さにスパッタ成膜し、前記と同
様にフォトレジストでパターニング後に不要部分をエッ
チングして上部電極５を形成した。
【００１７】（実施例２）実施例１と同様の方法で同じ
形状で各膜厚が同じキャパシタを製造したが、合金膜３
の成膜の際、スパッタリングのターゲットとしてＬａを
５％含んだＴａを使用した。その他の条件は実施例１と
同様であり、陽極酸化条件も前記表２と同じにした。そ
の結果、Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４が得られ
た。
形状で各膜厚が同じキャパシタを製造したが、合金膜３
の成膜の際、スパッタリングのターゲットとしてＬａを
５％含んだＴａを使用した。その他の条件は実施例１と
同様であり、陽極酸化条件も前記表２と同じにした。そ
の結果、Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４が得られ
た。
【００１８】（比較例１）比較例１として、実施例１と
同様の方法で同じ形状のキャパシタを製造した。ただし
合金膜３の成膜の際、スパッタリングのターゲットとし
てＹまたはＬａを含まないＴａを使用し、陽極酸化法に
よりＴａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４を生成した。
同様の方法で同じ形状のキャパシタを製造した。ただし
合金膜３の成膜の際、スパッタリングのターゲットとし
てＹまたはＬａを含まないＴａを使用し、陽極酸化法に
よりＴａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜４を生成した。
【００１９】（比較例２）図１と同様の形状のキャパシ
タにおいて、誘電体膜４をβ−Ｔａ−Ｎ組成のものとし
た。上記各実施例および各比較例のキャパシタについ
て、プローブシステムを使用して特性を調べた、以下そ
の結果を示す。
タにおいて、誘電体膜４をβ−Ｔａ−Ｎ組成のものとし
た。上記各実施例および各比較例のキャパシタについ
て、プローブシステムを使用して特性を調べた、以下そ
の結果を示す。
【００２０】図２は実施例１においてイットリウム
（Ｙ）の添加量を変えたときのＩ（電流）−Ｖ（電圧）
特性を示した線図である。図２では横軸が印加電界（メ
ガボルト／ｃｍ）で縦軸がリーク電流の密度（アンペア
／ｃｍ2）である。図２では、実施例１においてＹが３
％含まれたＴａをターゲットとしてスパッタリングした
誘電体膜を有するものと、Ｙが１０％含まれたＴａをタ
ーゲットとしてスパッタリングした誘電体膜を有するも
のと、比較例１のＴａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を有する
ものについてのＩ−Ｖ特性を比較して示している。
（Ｙ）の添加量を変えたときのＩ（電流）−Ｖ（電圧）
特性を示した線図である。図２では横軸が印加電界（メ
ガボルト／ｃｍ）で縦軸がリーク電流の密度（アンペア
／ｃｍ2）である。図２では、実施例１においてＹが３
％含まれたＴａをターゲットとしてスパッタリングした
誘電体膜を有するものと、Ｙが１０％含まれたＴａをタ
ーゲットとしてスパッタリングした誘電体膜を有するも
のと、比較例１のＴａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を有する
ものについてのＩ−Ｖ特性を比較して示している。
【００２１】図３は、実施例１において、Ｙの添加量を
変えたときの、１（メガボルト／ｃｍ）の印加電界にお
けるリーク電流の密度を示したものであり、横軸がＹの
添加率（％）、縦軸がリーク電流の密度である。この図
３では、前記実施例１においてＹを３％含んだＴａをタ
ーゲットとしてスパッタリングしたものと、Ｙを５％含
んだＴａ、Ｙを１０％含んだＴａをスパッタリングした
もののそれぞれの測定結果を示している。
変えたときの、１（メガボルト／ｃｍ）の印加電界にお
けるリーク電流の密度を示したものであり、横軸がＹの
添加率（％）、縦軸がリーク電流の密度である。この図
３では、前記実施例１においてＹを３％含んだＴａをタ
ーゲットとしてスパッタリングしたものと、Ｙを５％含
んだＴａ、Ｙを１０％含んだＴａをスパッタリングした
もののそれぞれの測定結果を示している。
【００２２】図２と図３の結果から、イットリウム
（Ｙ）を３％含んだタンタル（Ｔａ）をターゲットとし
て合金膜３を成膜したものにおいて、Ｉ−Ｖ特性とリー
ク電流において著しく改善されていることが解る。した
がってＹの含有率がきわめて微量であってもＴａ−Ｏ−
Ｎ組成の誘電体膜を使用したものに比較して充分な改善
効果を期待できる。図３の結果から見ると、Ｙの含有率
は１％程度でも充分である。またＹの含有率が１０％の
ものはリーク電流がきわめて少なくなり、いっそうの効
果を発揮していることが解る。Ｙの含有率は１０％を越
えるものであっても問題はないが、Ｙの含有率が３０％
を越えたＴａをターゲットとして合金膜３を成膜する
と、成膜時に膜の金属原子間の結合が弱くなり、膜の分
離が発生するおそれがある。よって誘電体膜４における
Ｙの組成比は１％以上で３０％以下の範囲が好ましい。
なお、この誘電体膜４におけるＹの組成比率は、前記ス
パッタリングの際の、ターゲットとなるＴａに対するＹ
の含有率とほぼ一致している。
（Ｙ）を３％含んだタンタル（Ｔａ）をターゲットとし
て合金膜３を成膜したものにおいて、Ｉ−Ｖ特性とリー
ク電流において著しく改善されていることが解る。した
がってＹの含有率がきわめて微量であってもＴａ−Ｏ−
Ｎ組成の誘電体膜を使用したものに比較して充分な改善
効果を期待できる。図３の結果から見ると、Ｙの含有率
は１％程度でも充分である。またＹの含有率が１０％の
ものはリーク電流がきわめて少なくなり、いっそうの効
果を発揮していることが解る。Ｙの含有率は１０％を越
えるものであっても問題はないが、Ｙの含有率が３０％
を越えたＴａをターゲットとして合金膜３を成膜する
と、成膜時に膜の金属原子間の結合が弱くなり、膜の分
離が発生するおそれがある。よって誘電体膜４における
Ｙの組成比は１％以上で３０％以下の範囲が好ましい。
なお、この誘電体膜４におけるＹの組成比率は、前記ス
パッタリングの際の、ターゲットとなるＴａに対するＹ
の含有率とほぼ一致している。
【００２３】次に、図４は実施例１において、誘電体膜
４の膜厚を変化させたときのＩ−Ｖ特性を示している。
誘電体膜４の膜厚は、合金膜３のスパッタリング、およ
び陽極酸化工程により制御可能である。実施例１におい
てＹを１０％含んだＴａをターゲットとして合金膜４を
成膜しその後陽極酸化させて誘電体膜４を形成したもの
において、この誘電体膜４の厚さが５７０、１１１０、
１４３０オングストロームのものについてそれぞれリー
ク電流のＩ−Ｖ特性を調べた。その結果、図４に示すよ
うに誘電体膜４の膜厚が変化しても特性がほとんど変わ
らないことが解った。すなわち誘電体膜４の膜厚が５０
０オングストローム程度の薄いものであっても、特性が
劣化せず、優れた誘電体として機能できていることが解
る。
４の膜厚を変化させたときのＩ−Ｖ特性を示している。
誘電体膜４の膜厚は、合金膜３のスパッタリング、およ
び陽極酸化工程により制御可能である。実施例１におい
てＹを１０％含んだＴａをターゲットとして合金膜４を
成膜しその後陽極酸化させて誘電体膜４を形成したもの
において、この誘電体膜４の厚さが５７０、１１１０、
１４３０オングストロームのものについてそれぞれリー
ク電流のＩ−Ｖ特性を調べた。その結果、図４に示すよ
うに誘電体膜４の膜厚が変化しても特性がほとんど変わ
らないことが解った。すなわち誘電体膜４の膜厚が５０
０オングストローム程度の薄いものであっても、特性が
劣化せず、優れた誘電体として機能できていることが解
る。
【００２４】次に、図５は、Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の
誘電体膜を有する前記実施例２とβ−Ｔａ−Ｎ組成の誘
電体膜を有する比較例２についてのＩ−Ｖ特性を示して
いる。図５から実施例２のキャパシタについてもＩ−Ｖ
特性が著しく改善されていることが解る。図５と図２を
比較すると、実施例１と実施例２すなわちＹ−Ｔａ−Ｏ
−Ｎ組成の誘電体膜を有するキャパシタと、Ｌａ−Ｔａ
−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を有するキャパシタとでは、特
性が非常に近似していることが解る。よってＬａ−Ｔａ
−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜の場合も、Ｌａの含有率が１％
程度のごく微量のものであっても充分に改善効果が期待
でき、また誘電体膜の膜厚が５００オングストローム程
度の薄いものであっても効果を期待できる。
誘電体膜を有する前記実施例２とβ−Ｔａ−Ｎ組成の誘
電体膜を有する比較例２についてのＩ−Ｖ特性を示して
いる。図５から実施例２のキャパシタについてもＩ−Ｖ
特性が著しく改善されていることが解る。図５と図２を
比較すると、実施例１と実施例２すなわちＹ−Ｔａ−Ｏ
−Ｎ組成の誘電体膜を有するキャパシタと、Ｌａ−Ｔａ
−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を有するキャパシタとでは、特
性が非常に近似していることが解る。よってＬａ−Ｔａ
−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜の場合も、Ｌａの含有率が１％
程度のごく微量のものであっても充分に改善効果が期待
でき、また誘電体膜の膜厚が５００オングストローム程
度の薄いものであっても効果を期待できる。
【００２５】また、前記実施例１と２において、合金膜
３の生成の際に、Ｎ2ガスを供給せず、Ｙ−Ｔａ−Ｏと
Ｌａ−Ｔａ−Ｏの組成の誘電体膜を有するキャパシタを
製造し、前記と同様の測定を行ったところ前記実施例１
と実施例２と同様の結果が得られた。また、合金膜３を
生成する際に、ＹとＬａの両方とＴａから成る合金を成
膜し、これを陽極酸化して誘電体膜を成形した場合も、
前記と同じ特性を期待できるものと予測される。
３の生成の際に、Ｎ2ガスを供給せず、Ｙ−Ｔａ−Ｏと
Ｌａ−Ｔａ−Ｏの組成の誘電体膜を有するキャパシタを
製造し、前記と同様の測定を行ったところ前記実施例１
と実施例２と同様の結果が得られた。また、合金膜３を
生成する際に、ＹとＬａの両方とＴａから成る合金を成
膜し、これを陽極酸化して誘電体膜を成形した場合も、
前記と同じ特性を期待できるものと予測される。
【００２６】
【発明の効果】請求項１ないし３記載の発明では、Ｔａ
2Ｏ5と同等の誘電率を有し、しかもリーク電流や誘電損
失の特性において優れた誘電体を得ることができる。
2Ｏ5と同等の誘電率を有し、しかもリーク電流や誘電損
失の特性において優れた誘電体を得ることができる。
【００２７】請求項４記載の発明では、薄膜で且つ安定
した特性のキャパシタを得ることができる。
した特性のキャパシタを得ることができる。
【図１】（Ａ）は本発明の誘電体膜を使用したキャパシ
タの実施例を示す平面図、（Ｂ）はその断面図である。
タの実施例を示す平面図、（Ｂ）はその断面図である。
【図２】Ｙ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を有するキャ
パシタにおいて、イットリウムの添加量を変えたとき
の、印加電界とリーク電流との関係を示すＩ−Ｖ特性線
図である。
パシタにおいて、イットリウムの添加量を変えたとき
の、印加電界とリーク電流との関係を示すＩ−Ｖ特性線
図である。
【図３】イットリウムの添加量を変えたときの、１MV／
cmの電界に対するリーク電流の密度を示すリーク電流特
性線図である。
cmの電界に対するリーク電流の密度を示すリーク電流特
性線図である。
【図４】Ｙ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜の膜厚が変化
したときの、キャパシタの印加電界とリーク電流との関
係を示すＩ−Ｖ特性線図である。
したときの、キャパシタの印加電界とリーク電流との関
係を示すＩ−Ｖ特性線図である。
【図５】Ｌａ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ組成の誘電体膜を使用した
キャパシタの印加電界とリーク電流との関係を示す線図
である。
キャパシタの印加電界とリーク電流との関係を示す線図
である。
１ 基板 ２ 下部電極 ３ 合金膜 ４ 誘電体膜 ５ 上部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛸島 武広 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 中村 功 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 和賀 聡 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 イットリウム（Ｙ）またはランタン（Ｌ
ａ）のいずれか一方とタンタル（Ｔａ）とを含む合金の
酸化物から成ることを特徴とする誘電体。 - 【請求項２】 窒素（Ｎ）が含まれる請求項１記載の誘
電体。 - 【請求項３】 イットリウム（Ｙ）またはランタン（Ｌ
ａ）の組成比が１％以上で３０％以下である請求項１ま
たは２記載の誘電体。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載のいずれかの
誘電体の膜が電極に挟まれて成るキャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20451493A JPH0745467A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20451493A JPH0745467A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745467A true JPH0745467A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16491797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20451493A Pending JPH0745467A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745467A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6316307B1 (en) | 1999-01-07 | 2001-11-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of forming a capacitor for a semiconductor memory device |
| US6337291B1 (en) | 1999-07-01 | 2002-01-08 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of forming capacitor for semiconductor memory device |
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| US6376299B1 (en) | 1999-07-02 | 2002-04-23 | Hyundai Electronics Industries, Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
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| US6525364B1 (en) | 1999-06-25 | 2003-02-25 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
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| US6740553B1 (en) | 1999-06-25 | 2004-05-25 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| KR100505305B1 (ko) * | 1997-05-23 | 2005-10-26 | 루센트 테크놀러지스 인크 | 캐패시터를구비한물품 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20451493A patent/JPH0745467A/ja active Pending
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| US6777740B2 (en) | 1999-07-01 | 2004-08-17 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
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