[发明专利]电容元件、图像传感器以及电容元件的制造方法

说明书

本申请的一个方案的电容元件具备：第一电极；第二电极，该第二电极与上述第一电极相对置地配置；以及电介质层，该电介质层位于上述第一电极与上述第二电极之间，并且与上述第一电极和上述第二电极分别接触。上述电介质层的膜厚为10nm以上。上述第一电极含有碳。上述电介质层与上述第一电极接触的界面处的碳的元素比为30原子％以下。

技术领域

本申请涉及电容元件、图像传感器以及电容元件的制造方法。

背景技术

在半导体工业中，电容元件对于存储器或图像传感器等集成电路来说是必要的器件。作为电容元件的结构，例如已知MOS(Metal Oxide Semiconductor；金属氧化物半导体)或MIM(Metal Insulator Metal；金属绝缘体金属)等结构。

近年来，要求电容元件的高容量化。例如，日本特开2016-76921号公报公开了一种电容元件，其具备使用介电常数高于二氧化硅(SiO₂)的ZrO₂等材料形成的绝缘膜。

发明内容

本申请的非限定的某一个示例性方案的电容元件具备：第一电极；第二电极，该第二电极与上述第一电极相对置地配置；以及电介质层，该电介质层位于上述第一电极与上述第二电极之间，并且与上述第一电极和上述第二电极分别接触。上述电介质层的膜厚为10nm以上。上述第一电极含有碳。上述电介质层与上述第一电极接触的界面处的碳的元素比为30原子％以下。

附图说明

图1是表示实施方式的电容元件的示例性结构的剖视图。

图2是表示实施方式的电容元件的制造方法的流程图。

图3是表示实施方式的电容元件的下部电极的形成工序的详细情况的图。

图4是表示实施方式的电容元件在厚度方向上的碳的浓度分布的图。

图5是表示实施方式的电容元件的绝缘击穿电压相对于存在于电介质层与下部电极的界面的碳的元素比的依赖性的图。

图6是表示具备实施方式的电容元件的图像传感器的截面结构的剖视图。

图7是表示实施方式的变形例的电容元件的示例性结构的剖视图。

符号说明

10、20 电容元件

11、21 下部电极

11a、11b 最外表面层

12、22 电介质层

13、23 上部电极

100 图像传感器

110 基板

120 多层布线结构

130 光电转换元件

131 像素电极

132 光电转换膜

133 透明电极

具体实施方式

(作为本申请的基础的认识)

近年来，由于半导体技术中的微细加工技术的进步，高集成化和高容量化正在迅速发展。伴随着高集成化，俯视时配置有电容元件的区域的面积即电容器面积减少。此处，若想不降低电容元件的容量而实现小电容器面积，需要将电容元件的绝缘膜变薄。但是，在减薄绝缘膜的情况下，容易发生电容元件的绝缘击穿，软错误的产生和产品的可靠性成为问题。