[发明专利]氧化物层及氧化物层的制造方法、以及具备该氧化物层的电容器、半导体装置及微机电系统

说明书

本发明之一的氧化物层(30)具备由铋(Bi)与铌(Nb)形成的氧化物层(可包含不可避免的杂质)。此外，氧化物层(30)具有烧绿石型结晶结构的结晶相。其结果，能够得到具备使用现有技术未曾得到的高介电常数的包括由铋(Bi)与铌(Nb)形成的氧化物的氧化物层(30)。

技术领域

本发明涉及氧化物层及氧化物层的制造方法、以及具备该氧化物层的电容器、半导体装置及微机电系统。

背景技术

在现有技术中，开发出了由具备功能性的各种组成形成的氧化物层。另外，作为具备该氧化物层的固态电子装置的一例，开发出了具备能期待高速动作的强电介质薄膜的装置。另外，作为用于固态电子装置的电介质材料，开发出了作为不含Pb、可以在较低温度下烧成的氧化物层的BiNbO4。关于该BiNbO4，有报告指出由固相生长法形成的BiNbO4的介电特性(非专利文献1)。

另外，作为固态电子装置的一例的薄膜电容器，开发出了具备能期待高速动作的强电介质薄膜的薄膜电容器。到目前为止，作为用于电容器的电介质材料的金属氧化物的形成方法，主要广泛地采用溅射法(专利文献1)。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1:日本国特开平10-173140号公报

非专利文献

非专利文献1：Effect of phase transition on the microwave dielectricproperties of BiNbO4，Eung Soo Kim，Woong Choi，Journal of the European CeramicSociety 26(2006)1761-1766

发明内容

发明要解决的课题

由于以固相生长法形成的BiNbO4的绝缘体的相对介电常数比较小，因此，为了作为固态电子装置(例如，电容器、半导体装置或微机电系统)的构成要素进行广泛利用，有必要进一步提高包括氧化物层或氧化物膜(以下，在本申请中，总称为“氧化物层”)的相对介电常数在内的介电特性。

另外，在产业界内也非常需要在制造这种氧化物时，通过在工业性或量产性方面优异的制造方法制得。

但是，为通过溅射法获得良好的氧化物层的特性(例如，电气特性或稳定性)，一般需要使制膜室内部处于高真空状态。另外，在其他真空处理或光刻法中，由于需要较长时间和/或高价设备的工艺比较普遍，因此，原材料或制造能源的使用效率非常差。在采用上述这种制造方法时，由于需要较多的处理与较长的时间用来制造氧化物层及具备该氧化物层的固态电子装置，因此，从工业性或量产性的观点来看，并不优选。另外，在现有技术中，还存在大面积化比较困难的问题。

因此，找出具备将可适用于固态电子装置的电气特性包含在内的各种特性，并通过工业性或量产性方面优异的制造方法能创造出各种良好特性的氧化物，是使氧化物层及具备该氧化物层的各固态电子装置高性能化所需的重要技术课题之一。

本发明通过解决上述问题，对具备高介电特性(例如，高相对介电常数)的氧化物膜及这种氧化物膜的制造工艺的简化及节能化的实现做出了很大的贡献。

解决课题的方法