[發明專利]氧化物介電層的形成方法及具有采用該形成方法得到的氧化物介電層的電容器層形成材料

無效

• 申請號: 200680014390.1
• 申請日: 2006-04-28
• 公開（公告）號: CN101167415A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 菅野明弘;杉岡晶子;阿部直彥;中島弘毅
• 申請（專利權）人: 三井金屬礦業株式會社
• 主分類號: H05K1/16
• 分類號: H05K1/16;H05K3/46;C04B35/64;H01G4/12;H01G4/33;H01G13/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 高龍鑫

技術領域

本申請的發明涉及電容器層形成材料及該電容器層形成材料的制造方法以及具有采用該電容器層形成材料得到的內置電容器層的印刷布線板。

背景技術

本發明所述的電容器層形成材料，具有的結構是：在用于形成上部電極的第1導電層與用于形成下部電極的第2導電層之間具有介電層。所謂第1導電層與第2導電層，通常采用蝕刻加工等加工形成電容器電路，作為如專利文獻1中公開的那樣構成印刷布線板等電子材料的材料使用。

上述介電層具有絕緣性，用于蓄積一定量電荷。該介電層的形成方法，可以采用各種方法，一般采用化學氣相反應法(CVD法)、濺射蒸鍍法、溶膠-凝膠法。例如，專利文獻2中公開了一種制造方法，作為采用化學氣相反應法的形成方法，包括：在基底上于比400℃低的溫度下堆積非晶質狀SrTiO₃類薄膜的工序；對該非晶質狀SrTiO₃類薄膜進行激光退火或快速熱退火處理使其結晶，得到SrTiO₃類薄膜的工序。該方法可以得到具有高介電常數的SrTiO₃類薄膜。

其次，專利文獻3中公開了一種薄膜電容器，其特征在于，作為采用濺射蒸鍍法的形成方法，在基板上的在任意層上層積下部電極、高介電常數的介電體、上部電極的薄膜電容器中，該高介電常數的介電體是由晶粒與晶粒界面構成的多晶，其作為雜質含有可具有多個化合價的金屬離子，與該晶粒內部相比，該晶粒界面附近含有高濃度的該雜質，其中，作為可具有多個化合價的金屬離子，優選為Mn離子。采用該法得到的薄膜電容器，長期可靠性高，達到絕緣破壞的時間長。

另外，專利文獻4中公開了一種氧化物介電體薄膜的制造方法，作為采用溶膠-凝膠法的制造方法，該法在基板表面上實施氫氧化物處理后，在該基板上以金屬烷氧基化合物作原料形成氧化物介電體薄膜。在這里，可以作為薄膜形成的氧化物介電體，是具有介電特性的金屬氧化物，例如，可以采用LiNbO₃、Li₂B₄O₇、PbZrTiO₃、BaTiO₃、SrTiO₃、PbLaZrTiO₃、LiTaO₃、ZnO、Ta₂O₅等。采用該法得到的氧化物介電體薄膜，是取向性優良，結晶性良好的氧化物介電體薄膜。

采用溶膠-凝膠法形成介電層，與采用化學氣相反應法(CVD法)或濺射蒸鍍法形成介電層相比，有即使不采用真空工藝，也容易在大面積基板上形成介電層的優點。而且，由于介電層的構成成分可容易地達到理論的比例，并且，能夠得到極薄的介電層，可期望作為可形成大容量的電容器層的材料。

另外，專利文獻5中公開了一種PZT薄膜的制造方法，其特征在于，具有下述工序：在基板上形成以PbTiO₃(PT)作為主成分的緩沖層后，在以上述PbTiO₃作為主成分的緩沖層有機熱分解前，涂布以PZT作為主成分的薄膜材料，在兩層一起被有機熱分解后，于430～500℃下進行結晶化熱處理。這里所說的緩沖層，是人們期待具有在低溫進行結晶時可使PT及PZT的結晶結構及晶格常數近似的特性，并具有降低PZT成膜時生成PZT結晶的能量的效果。當然，采用溶膠-凝膠法制造介電層時，由于通常要求的采用高溫焙燒進行結晶時產生各種問題的可能性高，因此，作為低溫焙燒法是有效的。

專利文獻1：特表2002-539634號公報

專利文獻2：特開平06-140385號公報

專利文獻3：特開2001-358303號公報

專利文獻4：特開平07-294862號公報

專利文獻5：特許第3427795號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，采用溶膠-凝膠法的介電層，由于其厚度薄，膜厚不均勻以及氧化物粒子的粒子間存在間隙，有時在形成電容器時的上部電極與下部電極間引起短路，漏泄電流加大，有生產成品率低的問題。特別是為使作為電容器的電容量達到高容量化，在電極面積加大時，發生短路引起不合格品的現象顯著。