TWI696581B - 氮氧化物薄膜與電容元件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種介電特性優異的介電質薄膜及電容元件。此介電質薄膜其特徵在於，此介電質薄膜具有由以組成式A_a B_b O_o N_n （a＋b＋o＋n＝5）表示的氮氧化物構成的主組成，所述A為Sr、Ba、Ca、La、Ce、Pr、Nd、Na的任意一種以上，所述B為Ta、Nb、Ti、W的任意一種以上，構成此介電質薄膜的結晶粒子為未向某特定的晶面方向取向的多晶，此介電質薄膜所包含的結晶粒子的晶粒的尺寸為100nm以下。

Description

氮氧化物薄膜與電容元件

本發明涉及具有由氮氧化物構成的主組成的介電質薄膜及包含其的電容元件。

近年來，隨著數碼設備的小型化、高性能化，尋求使用了高性能的介電質薄膜的電容元件。

一直以來，作為介電質薄膜，廣泛使用著使用了金屬氧化物材料的薄膜。但是，由金屬氧化物材料帶來的介電質薄膜的特性提高遇到了極限，正在尋求具有更高特性的新的材料。作為新的材料的候補之一，可以舉出將鈣鈦礦晶體結構的氧八面體中的氧原子的一部分置換成氮原子的金屬氮氧化物材料。但是，難以得到具有金屬氮氧化物材料的介電質薄膜。

例如，專利文獻1及專利文獻2中記載有一種製作鈣鈦礦型氮氧化物ABO₂ N的粉末的方法。但是，在專利文獻1及專利文獻2中，並未公開任何關於得到使用了鈣鈦礦型氮氧化物ABO₂ N的薄膜。

另外，非專利文獻1及非專利文獻2中記載有製作由鈣鈦礦型氮氧化物ABO₂ N構成的薄膜的內容。但是，非專利文獻1及非專利文獻2中得到的薄膜為磊晶膜。

磊晶膜存在在其製造時花費大量時間的缺點。非專利文獻1中的內容有記載製造厚度20nm以下的磊晶膜時花費530小時以下如此長的時間。 現有技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開昭61-122108號公報 專利文獻2：日本特開2013-001625號公報 非專利文獻

非專利文獻1：Scientific Reports 4. DOI: 10.1038/srep04987 非專利文獻2：KAST 平成25年度研究概要 32-33頁

發明所要解決的課題

本發明鑒於這樣的實際狀況，其目的在於提供一種製造效率高、介電特性優異之具有由氮氧化物構成的主組成的介電質薄膜及包含其的電容元件。 用於解決課題的技術手段

本發明所涉及的介電質薄膜其特徵在於此介電質薄膜具有由組成式A_a B_b O_o N_n （a＋b＋o＋n＝5）表示的氮氧化物構成的主組成， A為Sr、Ba、Ca、La、Ce、Pr、Nd、Na的任意一種以上， B為Ta、Nb、Ti、W的任意一種以上， 構成此介電質薄膜的結晶粒子為未向某特定的晶面方向取向的多晶，此介電質薄膜所包含的結晶粒子的晶粒的尺寸為100nm以下。

本發明所涉及的介電質薄膜藉由藉由具有上述的特徵，能夠提高介電特性。

對於介電質薄膜，基於藉由面外（Out-of-Plane）法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸為基於藉由面內（In-Plane）法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸的1.5倍以上為佳。

A為Sr， B為Ta及/或Nb，所述n大於0且小於1為佳。

本發明所涉及的電容元件具有此介電質薄膜。

以下，說明本發明的實施方式。

圖1中表示本實施方式的薄膜電容器（電容元件）的示意圖。圖1所示的薄膜電容器1在基板11上依序形成下部電極12、介電質薄膜13，並在介電質薄膜13上具備上部電極14。

基板11的材質沒有特別限制，但使用Si單晶基板作為基板11時取得容易性及成本性優異。在重視撓性的情況下，也能夠使用Ni箔作為基板。

下部電極12及上部電極14的材質沒有特別限制，只要作為電極發揮作用即可。例如，可以舉出Pt、Ag、Ni等。下部電極12的厚度以0.01～10μm為佳。上部電極14的厚度以0.01～10μm為佳。

介電質薄膜13具有以組成式A_a B_b O_o N_n （a＋b＋o＋n＝5）表示的氮氧化物構成的主組成。

A為選自Sr、Ba、Ca、La、Ce、Pr、Nd、Na中的一種以上的元素。A為選自Sr、Ba、La、Nd中的一種以上的元素為佳。A為Sr更佳。藉由使用上述元素作為A，可以得到較高的電容。B為選自Ta、Nb、Ti、W中的一種以上的元素。B為選自Ta、Nb中的一種以上的元素為佳。B為Ta更佳。藉由使用上述元素作為B，可以得到異相較少的介電質薄膜13。

另外，組成式A_a B_b O_o N_n 中，a＜1為佳。另外，a/b＞1為佳，a/b≧1.05更佳。另外，1＞n＞0為佳，1＞n≧0.3更佳，1＞n≧0.5特佳。藉由將a、b及n設為上述的範圍，可以得到良好的介電特性。

構成介電質薄膜13的結晶粒子X為未向某特定的晶面方向取向的多晶。

如圖2所示，上述結晶粒子X包含多個縱長的晶粒Y。晶粒Y是在上述結晶粒子X內，由同一晶面構成的結晶的最小單元。因此，晶粒Y彼此的連接部的晶格不連續，在其連接部並不存在異相或晶界，作為組成及結晶性連續，該連續的晶粒的集合體為結晶粒子X。一個結晶粒子X中，多個晶粒Y的晶面朝向同一方向。位於結晶粒子X彼此的連接部之相當於晶界面的界面，能夠利用透射電子顯微鏡（TEM）進行觀察。

本實施方式中，上述結晶粒子X所包含的晶粒Y的尺寸為100nm以下。藉由將晶粒Y的尺寸設為100nm以下，能夠提高介電特性。晶粒Y的尺寸基於如圖4所示的TEM圖像進行測定。

一般而言，已知藉由縮小構成介電質薄膜的結晶粒子所包含的晶粒的尺寸，能夠較小地抑制介電常數相對於頻率的變化率。另一方面，還已知如果縮小晶粒的尺寸，則得到的相對介電常數也變小。特別是已知用作高電容的介電質的鈦酸鋇，藉由縮小晶粒的尺寸會難以得到密排六方晶格中的較高的軸比（c/a比），在晶粒的尺寸為100nm以下時，相對介電常數極端地降低。即使晶粒尺寸為100nm以下，也可以得到較高的相對介電常數，則成為介電常數相對於頻率的變化也較小的理想的介電質，但一直以來沒有報告這樣的介電質。本實施方式中，即使將構成介電質薄膜的結晶粒子設為未向某特定的晶面方向取向的多晶，且將結晶粒子所包含的晶粒的尺寸設為100nm以下，也較小地抑制相對介電常數相對於頻率的變化率，並且能夠提高相對介電常數。

另外，對於介電質薄膜13，基於藉由面外法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸較佳為基於藉由面內法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸的1.5倍以上，1.8倍以上更佳，2.5倍以上特佳。透過將藉由面外法得到的晶粒的尺寸與藉由面內法得到的晶粒的尺寸的比率設為上述範圍，能夠提高介電特性。

此外，在面外法中，如圖3（a）所示，從介電質薄膜的表面以5～90°的角度範圍照射入射X射線R，根據其繞射X射線R’評價晶粒的尺寸。由此，能夠測定晶粒在介電質薄膜的厚度方向（縱向）的大小。

另外，如圖3（b）所示，面內法是從介電質薄膜的側面，將入射角固定成全反射臨界角度附近（0.2～0.5°）的較小的角度，並照射入射X射線R，根據繞射X射線R’評價晶粒的尺寸。由此，能夠測定晶粒的橫向的大小。

介電質薄膜13的厚度沒有特別限制，但以10nm～2μm為佳，以10nm～1μm更佳。

介電質薄膜13的相對介電常數ε沒有特別限定，但以1800以上為佳，以2500以上更佳，以2700以上特佳。藉由將相對介電常數ε設為上述範圍，可以得到介電特性優異的介電質薄膜。 此外，相對介電常數ε能夠藉由在電壓1Vrms/μm、頻率20Hz～10kHz的條件下進行測定。

介電質薄膜13的相對介電常數變化率Δε以低於±20%為佳，以±10%以內更佳。藉由將相對介電常數變化率Δε設為上述範圍，可以得到介電特性優異的介電質薄膜。 此外，相對介電常數變化率Δε能夠藉由以頻率20Hz及10kHz測得的相對介電常數的差，除以以頻率20Hz測得的相對介電常數而算出。

薄膜電容器1的製造方法 接著，說明薄膜電容器1的製造方法。以下，對具有由以組成式A_a B_b O_o N_n 表示的氮氧化物構成的主組成的介電質薄膜13中，A原子為Sr，且B原子為Ta的情況進行說明，但在使用其它種類的原子的情況下亦同。

最終成為介電質薄膜13的薄膜的成膜方法沒有特別限制。例如，可以例示：真空蒸鍍法、濺射法、PLD法（脈衝雷射蒸鍍法）、MO-CVD（有機金屬化學氣相沉積法）、MOD（有機金屬分解法）、溶膠凝膠法、CSD（化學溶液堆積法）等。另外，有時在成膜時使用的原料中含有微少的雜質或副成分，但只要是不大幅損壞薄膜性能的程度的量，就沒有特別問題。另外，本實施方式的介電質薄膜13也可以在不大幅損壞性能的程度內含有微少的雜質或副成分。

上述的成膜方法中，在藉由PLD法、濺射法及CSD法等的方法成膜時，最終得到的薄膜容易成為多晶膜。也能夠以CVD法合成，但由於成分元素數較多的關係，以PLD法或濺射法的組成控制性更高。在本實施方式中，說明利用PLD法的成膜方法。

首先，作為基板11，準備Si單晶基板。接著，在Si單晶基板上，按照SiO₂ 、TiO_x 、Pt的順序進行成膜，形成由Pt構成的下部電極12。形成下部電極12的方法沒有特別限制。例如，可以舉出濺射法或CVD法等。

接著，在下部電極12上藉由PLD法將金屬氧化物薄膜成膜。為了使下部電極12的一部分露出，也可以使用金屬遮罩形成薄膜一部分未成膜的區域。

PLD法中，首先，將含有作為目標的介電質薄膜的構成元素的靶材設置於成膜室內。接著，向靶材的表面上照射脈衝雷射。藉由脈衝雷射較強的能量，使靶材的表面瞬間蒸發。然後，在以與靶材對向的方式配置的基板上沉積蒸發物，將金屬氧化物薄膜成膜。

作為靶材，能夠使用例如具有組成式A₂ B₂ O₇ 的前驅物。此前驅物以被稱為鈣鈦礦板層之由鈣鈦礦單元和O過量層交替堆積而成的鈣鈦礦層狀化合物為佳。

靶材的種類沒有特別限制，也能夠使用將氮氧化物粉進行壓縮成型後的顆粒。但是，由於需要充分管理含有的N量，因此，使用A₂ B₂ O₇ 的顆粒時控制性良好。另外，靶材中各元素以平均地分佈為佳，但也可以在不影響得到的介電質薄膜的品質的範圍內分佈存在不均。此外，靶材未必需要為一個，也能夠準備多個含有介電質薄膜的構成元素的一部分的靶材並用於成膜。靶材的形狀也沒有限制，只要設為適於使用的成膜裝置的形狀即可。另外，藉由調整成膜條件（氧的氣壓、氮的氣壓、成膜室的大小及氣體導入管的位置等），能夠控制最終得到的介電質薄膜的a及b。例如，如果增大靶材的a/b，則能夠增大成膜後的膜中的a/b。

例如，在最終得到的介電質薄膜的組成為Sr_a Ta_b O_o N_n 的情況下，準備含有Sr₂ Ta₂ O₇ 的燒結體作為靶材。而且，藉由調整成膜條件（例如氧的氣壓、氮的氣壓、成膜室的大小及氣體導入管的位置等），能夠控制最終得到的介電質薄膜的a及b。

成膜條件也非常重要。原因是藉由脈衝雷射從靶材蒸發的金屬元素到達基板的成膜面，會受到構成成膜室中的環境的元素的影響的關係。從超高真空到大氣壓附近大範圍地設定環境壓力為PLD法的特徵，但真空度較高時容易得到結晶性高的膜，另一方面，氧等的環境壓力較高時容易得到氧等的缺陷較少的膜。在並用電漿的情況下，電漿決定能夠維持的壓力範圍寬度，因此，在此範圍內，只要鑒於結晶性及缺陷等決定適當的壓力即可。特別是在藉由PLD法成膜的情況下，總壓力以1×10^-2 Pa以上為佳，以總壓力為2×10^-2 Pa以上更佳。較佳的條件為真空度相對不高的條件。這是為了得到晶粒較小的膜而適當的條件，在此情況下，結晶性被評價為較低。此外，濺射法中，作為成膜室中的環境，併用氬為佳。成膜速率以30nm/min以下為佳，以10nm/min以下更佳。

另外，在PLD法時，為了使成膜的金屬氧化物薄膜結晶化，在成膜時將基板11藉由紅外線雷射進行加熱為佳。成膜時的基板11的加熱溫度根據金屬氧化物薄膜及基板11的構成元素及組成等進行變化，但以550～850℃為佳，以600～800℃更佳。藉由將成膜時的基板的加熱溫度設為上述範圍，難以形成空隙，使介電特性提高。另外，藉由將基板11的溫度設為適當的溫度，金屬氮氧化物薄膜容易結晶化，並且能夠防止在冷卻時產生的裂紋的產生。

在成膜中，藉由導入氮自由基進行氮化處理，能夠得到由鈣鈦礦型氮氧化物構成的介電質薄膜13。也可以在將金屬氧化物膜成膜後，導入氮自由基進行氮化處理，但在成膜中導入氮自由基時能夠進一步增加成膜後的薄膜中的氮量。

基板上的介電質薄膜13需要在成膜後進行高速熱退火處理（RTA）。為了使頻率特性更良好，需要將退火時的環境設為高於成膜環境的氧分壓及氮分壓。

最後，藉由在介電質薄膜13上形成上部電極14，能夠製造薄膜電容器1。此外，上部電極14的材質沒有特別限制，能夠使用Ag、Au、Cu等。另外，上部電極14的形成方法也沒有特別限制。例如，能夠藉由濺射法或蒸鍍形成。

此外，也可以在介電質薄膜13與下部電極12之間、及介電質薄膜13與上部電極14之間具有中間層15。中間層15可以由絕緣材料構成，也可以由導電材料構成。作為絕緣材料，能夠使用含有鋁、矽、鍶及鉭中的至少一種的氧化物或氮化物等的化合物等。作為導電材料，能夠使用Cu、Al、Ni、Au及Ni-Cr等。作為中間層15的形成方法，能夠採用與上述的介電質薄膜13的形成方法、或下部電極12及上部電極14的形成方法同樣的方法。而且，中間層15可以作為絕緣層、應力緩衝層、或用於將電極面的凹凸平滑化的層等發揮作用。 中間層15可以處於介電質薄膜13與下部電極12之間、及介電質薄膜13與上部電極14之間兩者，也可以處於任一方。在中間層具有多個的情況下，各個中間層也可以具有不同的功能。 中間層15的厚度以介電質薄膜13的厚度的20%以下為佳，以10%以下更佳。

本實施方式的介電質薄膜能夠用作例如能夠電壓同調的電容器、或如去耦薄膜電容器那樣的高密度電容器裝置的介電質層。

本實施方式的電容元件為利用了本實施方式的介電質薄膜的優異的介電性的元件，包括電容器、熱敏電阻、濾波器、雙工器、諧振器、發射器、天線、壓電元件、電晶體、鐵電體記憶體等。本實施方式的介電質薄膜適用於特別是要求介電特性高的電容元件。

作為本實施方式的電容元件，作為例如電容器的製造方法，可以舉出在基板上形成具有適當的電極的高同調裝置結構的方法。作為該高同調裝置結構，沒有特別限定，例如也可以使用與SAW(Surface Acoustic Wave)雙工器、利用RF-MEMS(radio frequency microelectromechanical system)的開關、壓電驅動型的MEMS氣隙可變電抗器、固定（低同調性）高密度薄膜電容器、TFBAR(Thin Film Bulk Acoustic Resonator)電路、電阻器、電感器、以氧化物為基體的TFT(Thin Film Transistor)及感測器等其它薄膜裝置集成化後的裝置結構。

以上，說明瞭本發明的實施方式，但本發明不被限定於這樣的實施方式，當然可以在不脫離本發明的要點的範圍內以各種不同的方式進行實施。 實施例

以下，基於更詳細的實施例來說明本發明，但本發明不限定於這些實施例。

實施例1 首先，作為用作成膜用靶材的Sr₂ Ta₂ O₇ 燒結體的原料，準備SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末。以Sr/Ta的莫爾比成為1的方式稱量SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末。

接著，對於SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末，利用使用了乙醇溶劑的濕式球磨機混合16小時，得到混合漿料。

接著，將上述混合漿料利用恆溫乾燥機以80℃乾燥12小時，得到混合物。

接著，將上述混合物在乳缽中輕微粉碎，並放入陶瓷制的坩堝中。然後，使用電爐在大氣環境中以1000℃進行2小時熱處理，得到預燒物。

接著，對於上述預燒物，再次利用使用了乙醇溶劑的濕式球磨機混合16小時，得到預燒後漿料。

將得到的預燒後漿料利用恆溫乾燥機以80℃乾燥12小時，得到預燒後混合物。

對於上述預燒後混合物，添加作為黏合劑的聚乙烯醇溶液，並進行混合，得到造粒物。聚乙烯醇溶液的添加量相對於粉碎物100重量%設為0.6重量%。

將上述造粒物成型為直徑約23mm、高度約9mm的圓柱形狀，得到成型物。成型方法設為CIP成型。

對於上述成型物，使用電爐在大氣環境中，以1400℃燒成2小時，得到燒結物。進一步，將上述燒結物的上表面及下表面進行鏡面研磨，得到高度5mm的成膜靶材。此外，確認了得到的成膜靶材的相對密度為96～98%。

將如上所述得到的成膜用靶材設置於成膜裝置中，以與成膜用靶材對向的方式設置Si基板。作為此Si基板，使用了在表面具有作為下部電極的Pt膜的基板。

實施例1中，藉由PLD法以厚度成為1000nm的方式成膜。此時，向成膜室導入氮自由基，形成介電質氧化膜。成膜時的環境的氮分壓設為1×10^-3 Pa。成膜溫度設為700℃。成膜後，停止氮自由基的導入，同時導入氮及氧，以700℃進行30分鐘退火。然後，冷卻至200℃，將環境設為真空，得到介電質薄膜樣品。對於得到的介電質薄膜樣品，如下進行評價。

多晶膜及其取向性的評價 對於得到的樣品，進行XRD測定，根據其XRD圖案確認是否為向特定的面取向的取向膜和是否具有多晶性。在具有多晶性，且不是相對於特定的面取向的取向膜的情況下，評價為“良”，在不具有多晶性的情況及為取向膜的情況下，評價為“不良”。另外，使用ULVAC-PHI, Inc.製造的PHI Quantera IITM並藉由光電子分光分析，對得到的薄膜樣品所包含的氮氧化物的組成定量。一邊進行Ar蝕刻，一邊對薄膜的深度方向的組成定量。

利用TEM的晶粒的尺寸測定 對於得到的樣品，使用透射電子顯微鏡（TEM）得到TEM圖像。將得到的TEM圖像在圖4中表示。基於圖4所示的TEM圖像，測定晶粒的尺寸。另外，使用TEM確認柱狀的顆粒的有無。將結果在表1中表示。

利用XRD的晶粒的尺寸測定 對於得到的樣品，藉由面外法及面內法進行X射線繞射測定，測定晶粒的尺寸。

相對介電常數ε的測定 相對介電常數（ε）在電壓1Vrms/μm、頻率20Hz～10kHz下進行評價，算出其變化率。用於評價相對介電常數的上部電極，是藉由以直徑100μm的尺寸蒸鍍Ag而形成。將結果在表1中表示。

相對介電常數變化率Δε的測定 對於形成有上述Ag電極的樣品，測定相對介電常數變化率Δε。相對介電常數變化率Δε藉由以頻率20Hz及10kHz測得的相對介電常數的差，除以以頻率20Hz測得的相對介電常數而算出。

實施例2～4 除了控制成膜時的環境，將利用XRD得到的晶粒的尺寸調整成表1所示以外，與實施例1同樣地進行，得到介電質薄膜樣品。與實施例1同樣地評價。

實施例5 除了以下所示以外，與實施例3同樣地進行，得到介電質薄膜樣品。即，實施例5中，作為用於成膜用靶材的(La_0.1 Sr_0.9 )₂ (Ta_0.9 Ti_0.1 )₂ O₇ 燒結體的原料，準備La₂ O₃ 粉末、SrCO₃ 粉末、Ta₂ O₅ 粉末及TiO₂ 粉末。以(La_0.1 Sr_0.9 )/(Ta_0.9 Ti_0.1 )的莫爾比成為1的方式稱量La₂ O₃ 粉末、SrCO₃ 粉末、Ta₂ O₅ 粉末及TiO₂ 粉末。

實施例6 除了以下所示以外，與實施例3同樣地進行，得到介電質薄膜樣品。即，實施例6中，作為用於成膜用靶材的(Ba_0.2 Sr_0.8 )₂ Ta₂ O₇ 燒結體的原料，準備BaCO₃ 粉末、SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末。以(Ba_0.2 Sr_0.8 )/(Ta)的莫爾比成為1的方式稱量BaCO₃ 粉末、SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末。已知Sr₂ Ta₂ O₇ 的組合物作為具有鈣鈦礦板層結構的燒結體存在，與之相對，不存在Ba₂ Ta₂ O₇ 。但是，藉由以(Ba_0.2 Sr_0.8 )/(Ta)的莫爾比成為1的方式稱取及配合BaCO₃ 粉末、SrCO₃ 粉末及Ta₂ O₅ 粉末，能夠得到(Ba_0.2 Sr_0.8 )₂ Ta₂ O₇ 組成的燒結體。得到的燒結體與Sr₂ Ta₂ O₇ 相同，具有X射線繞射圖案，其波峰位置偏移向低角度側。

比較例1 比較例1根據非專利文獻1進行算出。非專利文獻1中，藉由使用了氮電漿輔助脈衝雷射沉積法的磊晶成長，形成SrTaO₂ N的薄膜結晶樣品。具體而言，作為結晶成長用的基板，使用晶格常數比SrTaO₂ N小的鈮添加鈦酸鍶（Nb：SrTiO₃ ）單晶，使照射紫外雷射而氣化的鉭酸鍶（Sr₂ Ta₂ O₇ ）和由電漿活化的氮在基板上進行反應。與實施例1同樣地評價。將結果在表1中表示。

實施例7～12 實施例7～12中，除了改變成膜時的環境的氮分壓進行成膜以外，與實施例1同樣地進行，得到介電質薄膜樣品。與實施例1同樣地評價。將結果在表1中表示。

表1

根據表1，實施例1～12中，得到由作為未向特定的晶面方向取向的多晶的結晶粒子構成的介電質薄膜樣品，並且具有優異的介電特性。另一方面，在比較例1的介電質薄膜樣品中，確認了結晶粒子所包含的晶粒的尺寸超過100nm，相對介電常數相對於頻率的變化率較差。

1‧‧‧薄膜電容器11‧‧‧基板12‧‧‧下部電極13‧‧‧介電質薄膜14‧‧‧上部電極15‧‧‧中間層X‧‧‧結晶粒子Y‧‧‧晶粒R‧‧‧入射X射線R’‧‧‧繞射X射線

1

圖1是本發明的一個實施方式的薄膜電容器的概略圖。 圖2是表示本發明的一個實施方式的介電質薄膜的結晶粒子所包含的晶粒的形狀的示意圖。 圖3（a）是表示利用面外法的X射線繞射測定的示意圖。 圖3（b）是表示利用面內法的X射線繞射測定的示意圖。 圖4是實施例1的介電質薄膜樣品的TEM圖像，虛線表示晶粒的形狀。

1‧‧‧薄膜電容器

11‧‧‧基板

12‧‧‧下部電極

13‧‧‧介電質薄膜

14‧‧‧上部電極

15‧‧‧中間層

Claims (4)

1. 一種介電質薄膜，係具有由組成式A_aB_bO_oN_n表示的氮氧化物構成的主組成，其中，a+b+o+n=5，a<1，a/b>1或a/b≧1.05，1>n>0或1>n≧0.3或1>n≧0.5的介電質薄膜，其特徵在於，上述A為Sr、Ba、Ca、La、Ce、Pr、Nd、Na的任意一種以上，上述B為Ta、Nb、Ti、W的任意一種以上，構成上述介電質薄膜的結晶粒子為未向某特定的晶面方向取向的多晶，上述介電質薄膜所包含的結晶粒子的晶粒的尺寸為100nm以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的介電質薄膜，對於上述介電質薄膜，基於藉由面外法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸為基於藉由面內法進行X射線繞射測定得到的結果算出的晶粒的尺寸的1.5倍以上。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的介電質薄膜，上述A為Sr，上述B為Ta及/或Nb，上述n大於0且小於1。
4. 一種電容元件，具有如申請專利範圍第1~3項中任一項所述的介電質薄膜。

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