[发明专利]多晶电介质薄膜及电容元件

说明书

本发明提供一种多晶电介质薄膜，其中，主成分由通式(M(1)_1‑xM(2)_x)(M(3)_1‑yM(4)_y)(O_1‑zN_z)₃所表示的氧氮化物构成。0≦x≦1、0≦y≦1、0＜z＜1/3。M(1)、M(2)、M(3)及M(4)的形式化合价的总和是14。氧氮化物的晶体结构包含由中心原子、2个4a位原子及4个8h位原子构成的八面体结构。中心原子是M(3)或M(4)。4a位原子是O原子或N原子。8h位原子是O原子或N原子。在八面体结构中，在将连结2个4a位原子的直线和所述晶体结构的c轴方向所成的角设为θ的情况下，0.5°≦θ≦12°。

技术领域

本发明涉及多晶电介质薄膜及电容元件。

背景技术

近年来，在以智能手机为代表的无线通信设备中，要求进一步高速化及高容量化。在智能手机的IC部分大多使用陶瓷电容器。但是，陶瓷电容器在谐振频率以上时，不能确保介电性。因此，要求适应于高频的电容器。

为了获得适应于高频的电容器，通常需要提高电容器的电容。而且，正在推进通过使电容器的电介质层减薄及多层化带来的电容器的小型化及大容量化。为了获得减薄及多层化的电容器，目前，广泛使用薄片施工方法。但是，将通过薄片施工方法制作的电介质层减薄是有界限的。

专利文献1中记载有具有交替堆叠BaTiO₃外延膜及SrTiO₃外延膜而成的超晶格结构的薄膜电容器。但是，对于专利文献1中记载的薄膜电容器，为了进行外延生长而需要特殊的单晶基板，所以难以工业利用。

专利文献1：日本特开2001-220300号公报

发明内容

本发明鉴于这样的实际情况，其目的在于提供一种相对介电常数高的多晶电介质薄膜及电容元件。

本发明的第一观点的多晶电介质薄膜其特征在于，主成分由通式(M(1)_1-xM(2)_x)(M(3)_1-yM(4)_y)(O_1-zN_z)₃所表示的氧氮化物构成，0≦x≦1、0≦y≦1、0＜z＜1/3，

M(1)、M(2)、M(3)及M(4)的形式化合价的总和是14，

所述氧氮化物的晶体结构包含由中心原子、2个4a位原子及4个8h位原子构成的八面体结构，

所述中心原子是M(3)或M(4)，

所述4a位原子是O原子或N原子，

所述8h位原子是O原子或N原子，

在所述八面体结构中，在将连结2个4a位原子的直线和所述晶体结构的c轴方向所成的角设为θ的情况下，0.5°≦θ≦12°。

本发明的第二观点的多晶电介质薄膜其特征在于，主成分由通式(Sr_1-xBa_x)(Ta_1-yNb_y)(O_1-zN_z)₃所表示的氧氮化物构成，

0≦x≦1、0≦y≦1、0＜z≦0.333，

所述氧氮化物是钙钛矿型氧氮化物，

所述钙钛矿型氧氮化物的晶体结构包含由中心原子、2个4a位原子及4个8h位原子构成的八面体结构，

所述中心原子是Ta或Nb，

所述4a位原子是O原子或N原子，