JP2001044073A - 薄膜コンデンサとその製造方法 - Google Patents
薄膜コンデンサとその製造方法Info
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- JP2001044073A JP2001044073A JP11217041A JP21704199A JP2001044073A JP 2001044073 A JP2001044073 A JP 2001044073A JP 11217041 A JP11217041 A JP 11217041A JP 21704199 A JP21704199 A JP 21704199A JP 2001044073 A JP2001044073 A JP 2001044073A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回路基板上に形成される薄膜コンデンサの下側
電極層と基板との密着性を改善することを目的とする。 【解決手段】基板１０と下側電極層１３との間に、下側
電極層１３を形成する金属の酸化物から成る密着層１２
を形成し、この密着層１２によって基板１０と下側電極
層１３との密着性を向上させるようにしたものである。
電極層と基板との密着性を改善することを目的とする。 【解決手段】基板１０と下側電極層１３との間に、下側
電極層１３を形成する金属の酸化物から成る密着層１２
を形成し、この密着層１２によって基板１０と下側電極
層１３との密着性を向上させるようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜コンデンサとそ
の製造方法に係り、とくに基板上に下側電極層、誘電体
層、上側電極層を順次積層して形成するようにした薄膜
コンデンサとその製造方法に関する。
の製造方法に係り、とくに基板上に下側電極層、誘電体
層、上側電極層を順次積層して形成するようにした薄膜
コンデンサとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型軽量化に伴って、このよ
うな電子機器に搭載される電子回路実装基板の小型化が
要求されている。そこで半導体集積回路の高集積化や、
電気配線の微細化、あるいはまた抵抗やコンデンサのよ
うな受動部品の小型チップ化が進められている。さらに
半導体集積回路素子や小型化された受動部品を電子回路
基板の両面に高密度に実装して多層構造としている。
うな電子機器に搭載される電子回路実装基板の小型化が
要求されている。そこで半導体集積回路の高集積化や、
電気配線の微細化、あるいはまた抵抗やコンデンサのよ
うな受動部品の小型チップ化が進められている。さらに
半導体集積回路素子や小型化された受動部品を電子回路
基板の両面に高密度に実装して多層構造としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電子回路実装基板はよ
り一層の小型化と高密度化とが要求されており、上述の
ような受動部品の小型化や高密度実装化だけでは、その
要求を十分に満足することができなくなっている。そこ
でこのような要求を満足すべく、実装基板に受動素子を
内蔵化することが試みられている。この場合に受動素子
を印刷や蒸着等の方法で、厚膜、薄膜の形で多層基板の
内部に実装するものであって、このような方策によって
回路基板をより小型化することが可能になる。また抵抗
やコンデンサ等の受動部品を多層基板の内部に実装する
ことによって、部品間の電気配線が短くなり、高周波ノ
イズが低減されることになる。
り一層の小型化と高密度化とが要求されており、上述の
ような受動部品の小型化や高密度実装化だけでは、その
要求を十分に満足することができなくなっている。そこ
でこのような要求を満足すべく、実装基板に受動素子を
内蔵化することが試みられている。この場合に受動素子
を印刷や蒸着等の方法で、厚膜、薄膜の形で多層基板の
内部に実装するものであって、このような方策によって
回路基板をより小型化することが可能になる。また抵抗
やコンデンサ等の受動部品を多層基板の内部に実装する
ことによって、部品間の電気配線が短くなり、高周波ノ
イズが低減されることになる。
【０００４】多層基板の内部に高容量の薄膜コンデンサ
を内蔵化させる場合には、誘電体としてＢａx Ｓｒ1-x
ＴｉＯ3 （ＢＴＳ）等の高誘電体を薄膜形成する必要が
ある。そしてこのような高誘電体層を形成する場合に
は、一般に５００℃以上の温度で上記の熱処理を行なわ
なければならない。このために受動素子内蔵基板とし
て、例えば特許第２７８４５５５号公報によって示され
るような高耐熱性のセラミック基板を用いるようにして
いる。ところがセラミック基板を用いると電子回路基板
の高コスト化になってしまい、用途が限定される問題が
ある。そこでセラミック基板に代えてマイカ基板を用い
ることが考察される。マイカ基板は低コストであって、
高耐熱性を有し、しかも高周波特性がよい利点がある。
を内蔵化させる場合には、誘電体としてＢａx Ｓｒ1-x
ＴｉＯ3 （ＢＴＳ）等の高誘電体を薄膜形成する必要が
ある。そしてこのような高誘電体層を形成する場合に
は、一般に５００℃以上の温度で上記の熱処理を行なわ
なければならない。このために受動素子内蔵基板とし
て、例えば特許第２７８４５５５号公報によって示され
るような高耐熱性のセラミック基板を用いるようにして
いる。ところがセラミック基板を用いると電子回路基板
の高コスト化になってしまい、用途が限定される問題が
ある。そこでセラミック基板に代えてマイカ基板を用い
ることが考察される。マイカ基板は低コストであって、
高耐熱性を有し、しかも高周波特性がよい利点がある。
【０００５】一方で薄膜コンデンサの電極としては一般
に高耐熱性であってしかも耐酸化性のＰｔ電極を用いる
ことが多い。しかしＰｔ電極は高コストであってしかも
エッチングし難いという問題がある。そこでこのような
Ｐｔ電極に代えて、Ｒｕ電極を用いることが例えばＪＡ
ＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ
ＰＨＹＳＩＣＳ ３５巻９Ｂ号４８８０〜４８８５頁
によって提案されている。しかしながらＲｕ系単体の電
極の場合には、基板との密着性が悪くなる問題がある。
一般に基板と電極膜との密着性が悪い場合には、それら
の間にＴｉ層等を導入することによって密着性を向上さ
せることが可能だが、Ｔｉを入れるとコストの増大が避
けられない。
に高耐熱性であってしかも耐酸化性のＰｔ電極を用いる
ことが多い。しかしＰｔ電極は高コストであってしかも
エッチングし難いという問題がある。そこでこのような
Ｐｔ電極に代えて、Ｒｕ電極を用いることが例えばＪＡ
ＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ
ＰＨＹＳＩＣＳ ３５巻９Ｂ号４８８０〜４８８５頁
によって提案されている。しかしながらＲｕ系単体の電
極の場合には、基板との密着性が悪くなる問題がある。
一般に基板と電極膜との密着性が悪い場合には、それら
の間にＴｉ層等を導入することによって密着性を向上さ
せることが可能だが、Ｔｉを入れるとコストの増大が避
けられない。
【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、基板と接触する下側電極層と基板との
密着性を改善するようにした薄膜コンデンサとその製造
方法を提供することを目的とする。
たものであって、基板と接触する下側電極層と基板との
密着性を改善するようにした薄膜コンデンサとその製造
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の一発明は、基板上
に下側電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形
成される薄膜コンデンサにおいて、前記基板と前記下側
電極層との間に前記下側電極層を構成する金属の酸化物
から成る密着層が介在されることを特徴とする薄膜コン
デンサに関するものである。
に下側電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形
成される薄膜コンデンサにおいて、前記基板と前記下側
電極層との間に前記下側電極層を構成する金属の酸化物
から成る密着層が介在されることを特徴とする薄膜コン
デンサに関するものである。
【０００８】ここで前記密着層は基板から下側電極層に
向って酸化の割合が連続的に減少するようにしてよい。
また前記密着層は基板から下側電極層に向って酸化の割
合が段階的に減少するようにしてよい。また下側電極層
がＲｕから構成されるとともに、密着層がＲｕＯ2 から
構成されてよい。あるいは下側電極層がＩｒから構成さ
れるとともに、密着層がＩｒＯ2 から構成されてよい。
向って酸化の割合が連続的に減少するようにしてよい。
また前記密着層は基板から下側電極層に向って酸化の割
合が段階的に減少するようにしてよい。また下側電極層
がＲｕから構成されるとともに、密着層がＲｕＯ2 から
構成されてよい。あるいは下側電極層がＩｒから構成さ
れるとともに、密着層がＩｒＯ2 から構成されてよい。
【０００９】またここで基板がマイカ基板であってよ
い。あるいはまた基板がガラスエポキシ基板、ポリイミ
ド基板、アラミド基板等の有機材料基板であってよい。
また誘電体層がＢａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 のペロブスカイ
ト構造の結晶から成るものであってよい。
い。あるいはまた基板がガラスエポキシ基板、ポリイミ
ド基板、アラミド基板等の有機材料基板であってよい。
また誘電体層がＢａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 のペロブスカイ
ト構造の結晶から成るものであってよい。
【００１０】製造方法に関する一発明は、基板上に下側
電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形成する
ようにした薄膜コンデンサの製造方法において、基板上
に下側電極層を形成する初期段階で下側電極層を酸化さ
せる酸化ガスを導入し、基板と下側電極層との間に酸化
物層から成る密着層を形成することを特徴とする薄膜コ
ンデンサの製造方法に関するものである。
電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形成する
ようにした薄膜コンデンサの製造方法において、基板上
に下側電極層を形成する初期段階で下側電極層を酸化さ
せる酸化ガスを導入し、基板と下側電極層との間に酸化
物層から成る密着層を形成することを特徴とする薄膜コ
ンデンサの製造方法に関するものである。
【００１１】ここで密着層がＤＣスパッタ法によって成
膜されるようにしてよい。また密着層を形成する際の雰
囲気ガスがＡｒであって、酸化ガスがＯ2 であり、しか
も酸化ガスがガス全体の２０〜５０％の濃度で流入され
るようにしてよい。また密着層を形成する酸化ガスの濃
度が成膜時に連続的に減少するようにしてよい。あるい
はまた密着層を形成する酸化ガスの濃度が成膜時に段階
的に減少するようにしてよい。
膜されるようにしてよい。また密着層を形成する際の雰
囲気ガスがＡｒであって、酸化ガスがＯ2 であり、しか
も酸化ガスがガス全体の２０〜５０％の濃度で流入され
るようにしてよい。また密着層を形成する酸化ガスの濃
度が成膜時に連続的に減少するようにしてよい。あるい
はまた密着層を形成する酸化ガスの濃度が成膜時に段階
的に減少するようにしてよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態は、
薄膜コンデンサを形成する基板とコンデンサの下側電極
層との密着性を向上させるために、基板と下側電極層と
の間に下側電極層と同じ材料の酸化物の層を導入するよ
うにしたものである。すなわちマイカ基板上に形成され
る薄膜コンデンサにおいて、下側電極層をＲｕとする場
合にはこの下側電極層と基板との間にＲｕＯ2 の密着層
を形成する。これに対して下側電極層がＩｒである場合
には、密着層としてＩｒＯ2 を基板と下側電極層との間
に形成する。
薄膜コンデンサを形成する基板とコンデンサの下側電極
層との密着性を向上させるために、基板と下側電極層と
の間に下側電極層と同じ材料の酸化物の層を導入するよ
うにしたものである。すなわちマイカ基板上に形成され
る薄膜コンデンサにおいて、下側電極層をＲｕとする場
合にはこの下側電極層と基板との間にＲｕＯ2 の密着層
を形成する。これに対して下側電極層がＩｒである場合
には、密着層としてＩｒＯ2 を基板と下側電極層との間
に形成する。
【００１３】このような密着層の形成は、基板上にガス
雰囲気中で下側電極層を成膜する初期段階で、下側電極
層を酸化させる酸化ガスを導入し、これによって密着層
となる酸化物層を形成する。例えば下側電極層をＤＣス
パッタ法によって形成する場合には、密着層をもＤＣス
パッタ法によって成膜するようにしており、密着層を形
成する際の雰囲気ガスとしてＡｒを用い、また酸化ガス
としてＯ2 を用い、Ｏ2 を雰囲気ガスに混入して密着層
を形成する。ここで酸化ガスをガス全体の２０〜５０％
の濃度で流入させるようにしてよい。
雰囲気中で下側電極層を成膜する初期段階で、下側電極
層を酸化させる酸化ガスを導入し、これによって密着層
となる酸化物層を形成する。例えば下側電極層をＤＣス
パッタ法によって形成する場合には、密着層をもＤＣス
パッタ法によって成膜するようにしており、密着層を形
成する際の雰囲気ガスとしてＡｒを用い、また酸化ガス
としてＯ2 を用い、Ｏ2 を雰囲気ガスに混入して密着層
を形成する。ここで酸化ガスをガス全体の２０〜５０％
の濃度で流入させるようにしてよい。
【００１４】密着層を形成する際の酸化ガスＯ2 の濃度
が成膜時に連続的に減少すると、密着層は基板から下側
電極層に向って酸化の割合が連続的に減少することにな
る。これに対して密着層を形成する際の酸化ガスの濃度
を成膜時に段階的に減少させると、密着層は基板から下
側電極層に向って酸化の割合が段階的に減少することに
なる。
が成膜時に連続的に減少すると、密着層は基板から下側
電極層に向って酸化の割合が連続的に減少することにな
る。これに対して密着層を形成する際の酸化ガスの濃度
を成膜時に段階的に減少させると、密着層は基板から下
側電極層に向って酸化の割合が段階的に減少することに
なる。
【００１５】このようにして基板と、この基板上に順に
積層される下側電極層、誘電体層、上側電極層を有する
薄膜コンデンサにおいて、基板と下側電極層との間に、
下側電極層を構成する金属の酸化物を成分とする密着層
が介在されることになる。なおこの場合における誘電体
層としては、Ｂａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 のペロブスカイト
構造の結晶が用いられることが好ましい。
積層される下側電極層、誘電体層、上側電極層を有する
薄膜コンデンサにおいて、基板と下側電極層との間に、
下側電極層を構成する金属の酸化物を成分とする密着層
が介在されることになる。なおこの場合における誘電体
層としては、Ｂａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 のペロブスカイト
構造の結晶が用いられることが好ましい。
【００１６】上記のような薄膜コンデンサによれば、基
板と下側電極層との間に密着層が形成されることにな
り、これによって基板と下側電極層との密着性が向上さ
れるようになり、熱処理後に剥離を生ずることのない薄
膜コンデンサが提供される。また密着層を工程を大きく
増やすことなく形成できるために、コストの軽減が可能
になる。さらに薄膜コンデンサ膜が形成された基板は、
抵抗膜がついた基板等と積層されて受動素子内蔵型の電
子回路基板を製作することが可能になる。
板と下側電極層との間に密着層が形成されることにな
り、これによって基板と下側電極層との密着性が向上さ
れるようになり、熱処理後に剥離を生ずることのない薄
膜コンデンサが提供される。また密着層を工程を大きく
増やすことなく形成できるために、コストの軽減が可能
になる。さらに薄膜コンデンサ膜が形成された基板は、
抵抗膜がついた基板等と積層されて受動素子内蔵型の電
子回路基板を製作することが可能になる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の一実施例に係る薄膜コンデンサ
をその製造工程の順に図１〜図５によって説明する。図
１は薄膜コンデンサを形成するマイカ基板１０を示して
いる。基板１０としてはマイカ基板、ガラス基板等で酸
化物が主成分の基板や、ガラスエポキシ基板、ポリイミ
ド基板、アラミド基板のような酸素が成分に含まれてお
り、しかも耐熱性に優れた有機材料基板を用いることが
できる。
をその製造工程の順に図１〜図５によって説明する。図
１は薄膜コンデンサを形成するマイカ基板１０を示して
いる。基板１０としてはマイカ基板、ガラス基板等で酸
化物が主成分の基板や、ガラスエポキシ基板、ポリイミ
ド基板、アラミド基板のような酸素が成分に含まれてお
り、しかも耐熱性に優れた有機材料基板を用いることが
できる。
【００１８】図２はとくにマイカ基板１０のマイカの結
晶構造を示している。なおマイカの化学組成はＫＡｌ2
（ＡｌＳｉ3 Ｏ10）（ＯＨ）2 である。
晶構造を示している。なおマイカの化学組成はＫＡｌ2
（ＡｌＳｉ3 Ｏ10）（ＯＨ）2 である。
【００１９】マイカ基板１０には図１に示すように予め
穴を形成し、ここに導体ペーストを導入し、スルーホー
ル１１を形成する。このようなスルーホール１１が層間
接続手段を構成することになる。なお基板１０の表面に
凹凸があって薄膜形成が困難な場合には、平坦性をあげ
るためにガラスコーティング等の平坦化膜を堆積しても
よい。
穴を形成し、ここに導体ペーストを導入し、スルーホー
ル１１を形成する。このようなスルーホール１１が層間
接続手段を構成することになる。なお基板１０の表面に
凹凸があって薄膜形成が困難な場合には、平坦性をあげ
るためにガラスコーティング等の平坦化膜を堆積しても
よい。
【００２０】次に図２に示すように、下側電極層の密着
性を向上させるための密着層１２をＤＣスパッタ蒸着法
により、例えば約１００ｎｍの膜厚で形成する。密着層
１２はその上に形成する下側電極層１３の金属の酸化物
である。下側電極層１３がＲｕの場合には、密着層１２
はＲｕＯ2 になる。また下側電極層１３がＩｒの場合に
は、密着層１２はＩｒＯ2 となる。
性を向上させるための密着層１２をＤＣスパッタ蒸着法
により、例えば約１００ｎｍの膜厚で形成する。密着層
１２はその上に形成する下側電極層１３の金属の酸化物
である。下側電極層１３がＲｕの場合には、密着層１２
はＲｕＯ2 になる。また下側電極層１３がＩｒの場合に
は、密着層１２はＩｒＯ2 となる。
【００２１】また密着層１２と下側電極層１３との界面
に発生する応力を減少させるために、密着層１２の酸化
の割合を基板１０の表面から下側電極層１３との界面へ
連続的に、もしくは段階的に減少させることが好まし
い。そしてこのような密着層１２上に薄膜コンデンサの
下側電極層１３を、例えば２００ｎｍの膜厚でスパッタ
蒸着法により形成する。ここで下側電極層１３として
は、ＲｕやＩｒのような耐熱性に優れた貴金属が望まし
い。
に発生する応力を減少させるために、密着層１２の酸化
の割合を基板１０の表面から下側電極層１３との界面へ
連続的に、もしくは段階的に減少させることが好まし
い。そしてこのような密着層１２上に薄膜コンデンサの
下側電極層１３を、例えば２００ｎｍの膜厚でスパッタ
蒸着法により形成する。ここで下側電極層１３として
は、ＲｕやＩｒのような耐熱性に優れた貴金属が望まし
い。
【００２２】密着層１２をマイカ基板１０と下側電極層
１３との間に配置することによって基板１０と下側電極
層１３との間の密着性が向上する。これは基板１０と密
着層１２とがともに酸化物同士であるために、基板１０
上に直接下側電極層１３を構成する金属を堆積させる場
合に比べて密着性が改善される。また下側電極層１３と
密着層１２とは金属とその酸化物の関係であるために密
着性が良好になっている。
１３との間に配置することによって基板１０と下側電極
層１３との間の密着性が向上する。これは基板１０と密
着層１２とがともに酸化物同士であるために、基板１０
上に直接下側電極層１３を構成する金属を堆積させる場
合に比べて密着性が改善される。また下側電極層１３と
密着層１２とは金属とその酸化物の関係であるために密
着性が良好になっている。
【００２３】とくに下側電極層１３と密着層１２とをス
パッタ蒸着によって形成する場合には、蒸着の金属ター
ゲットを１種類用意するだけでよく、これによって製造
コストの低減につながる。すなわち密着層１２としてＴ
ｉ等の下側電極層１３とは別の金属を用いる場合には、
金属ターゲットが２種類必要になるが、下側電極層１３
の酸化物を密着層１２として用いる場合には、スパッタ
装置のフローガスＡｒに酸素を混ぜて蒸着中に酸化させ
て密着層１２を形成することができ、１種類のスパッタ
ターゲットで密着層１２と下側電極層１３とを形成する
ことができる。この場合に雰囲気ガスを構成するＡｒガ
スに対するＯ2 ガスの流量の比率を０．２〜０．５の割
合にするとよい。密着層１２の酸化の割合を基板１０側
から下側電極層１３側へ連続的に、もしくは段階的に減
少する場合には、Ｏ2 ガスの流量を連続的もしくは段階
的に減少させればよい。
パッタ蒸着によって形成する場合には、蒸着の金属ター
ゲットを１種類用意するだけでよく、これによって製造
コストの低減につながる。すなわち密着層１２としてＴ
ｉ等の下側電極層１３とは別の金属を用いる場合には、
金属ターゲットが２種類必要になるが、下側電極層１３
の酸化物を密着層１２として用いる場合には、スパッタ
装置のフローガスＡｒに酸素を混ぜて蒸着中に酸化させ
て密着層１２を形成することができ、１種類のスパッタ
ターゲットで密着層１２と下側電極層１３とを形成する
ことができる。この場合に雰囲気ガスを構成するＡｒガ
スに対するＯ2 ガスの流量の比率を０．２〜０．５の割
合にするとよい。密着層１２の酸化の割合を基板１０側
から下側電極層１３側へ連続的に、もしくは段階的に減
少する場合には、Ｏ2 ガスの流量を連続的もしくは段階
的に減少させればよい。
【００２４】下側電極層１３を形成した後に誘電体層１
４を図４に示すように例えば２００ｎｍ以下の膜厚で形
成する。誘電体層１４はＢａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 （ＢＳ
Ｔ）、ＰｂＺｒx Ｔｉ1-x Ｏ3 （ＰＺＴ）、Ｐｂx Ｌａ
1-x （ＺｒＴｉ1-y ）1-y/4Ｏ3 （ＰＬＺＴ）、ＰｂＭ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 （ＰＭＮ）、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｓ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 （ＳＢＴ）のような強誘電体特性を
有する材料を用い、スパッタ蒸着法、ゾル−ゲル法、デ
ィップ法、またはミスト法によって形成する。
４を図４に示すように例えば２００ｎｍ以下の膜厚で形
成する。誘電体層１４はＢａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 （ＢＳ
Ｔ）、ＰｂＺｒx Ｔｉ1-x Ｏ3 （ＰＺＴ）、Ｐｂx Ｌａ
1-x （ＺｒＴｉ1-y ）1-y/4Ｏ3 （ＰＬＺＴ）、ＰｂＭ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 （ＰＭＮ）、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｓ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 （ＳＢＴ）のような強誘電体特性を
有する材料を用い、スパッタ蒸着法、ゾル−ゲル法、デ
ィップ法、またはミスト法によって形成する。
【００２５】誘電体層１４を形成した後に、図５に示す
ようにＰｔの上側電極層１５を例えば２００ｎｍの膜厚
でスパッタ蒸着法により形成する。なおこのような構成
に代えて、Ａｕを抵抗加熱蒸着法で成膜し、これを上側
電極層１５としてもよい。そしてこの後マスクを施して
パターニングすると、図５に示すような薄膜コンデンサ
膜を形成することが可能になる。また図６に示すよう
に、下側電極層１３、誘電体層１４、上側電極層１５の
各層毎にパターニングを行なってもよい。この場合には
スルーホール１１を薄膜コンデンサ形成後にあけること
が可能になり、プロセスの幅が広がる。なおパターニン
グはウエットエッチング法、ドライエッチング法、サン
ドブラスト法等の各種の方法によって行なわれてよい。
ようにＰｔの上側電極層１５を例えば２００ｎｍの膜厚
でスパッタ蒸着法により形成する。なおこのような構成
に代えて、Ａｕを抵抗加熱蒸着法で成膜し、これを上側
電極層１５としてもよい。そしてこの後マスクを施して
パターニングすると、図５に示すような薄膜コンデンサ
膜を形成することが可能になる。また図６に示すよう
に、下側電極層１３、誘電体層１４、上側電極層１５の
各層毎にパターニングを行なってもよい。この場合には
スルーホール１１を薄膜コンデンサ形成後にあけること
が可能になり、プロセスの幅が広がる。なおパターニン
グはウエットエッチング法、ドライエッチング法、サン
ドブラスト法等の各種の方法によって行なわれてよい。
【００２６】なお上記実施例においては、密着層１２と
下側電極層１３との成膜法として、電子スパッタ蒸着法
を用いたが、このような方法に限定されることなく、成
膜中に酸化が可能な方法であれば、ＲＦスパッタ蒸着法
やＣＶＤ法、その他の成膜法を用いても同様の効果が得
られる。
下側電極層１３との成膜法として、電子スパッタ蒸着法
を用いたが、このような方法に限定されることなく、成
膜中に酸化が可能な方法であれば、ＲＦスパッタ蒸着法
やＣＶＤ法、その他の成膜法を用いても同様の効果が得
られる。
【００２７】図８はこのように方法によって形成される
薄膜コンデンサを備えた多層回路基板の一例を示してい
る。ここではマイカ基板から成る第１層２１、第２層２
２、第３層２３、および第４層２４の４層構造をなして
いる。第１層２１の表面には配線パターン２８が形成さ
れるとともに、このような配線パターン２８の一部を電
極として、半田ボール２９によって電気的な接続が行な
われた状態で実装部品３０が実装される。第１層２１と
第２層２２との間はグランド層を構成する導電層３１が
形成される。また第２層２２と第３層２３との間には配
線パターン３２が形成されるとともに、薄膜コンデンサ
３３が形成される。なおこのコンデンサの下側電極層の
下側に上述の密着層が形成されている。また第３層２３
と第４層２４との間には配線パターン３４とともに印刷
抵抗３５が形成されている。第４層２４の下面には配線
パターン３６が形成されることになる。すなわち薄膜コ
ンデンサ３３が形成された基板は、抵抗膜３５が形成さ
れた基板等と積層されて受動素子内蔵型の多層基板を製
作することが可能になる。
薄膜コンデンサを備えた多層回路基板の一例を示してい
る。ここではマイカ基板から成る第１層２１、第２層２
２、第３層２３、および第４層２４の４層構造をなして
いる。第１層２１の表面には配線パターン２８が形成さ
れるとともに、このような配線パターン２８の一部を電
極として、半田ボール２９によって電気的な接続が行な
われた状態で実装部品３０が実装される。第１層２１と
第２層２２との間はグランド層を構成する導電層３１が
形成される。また第２層２２と第３層２３との間には配
線パターン３２が形成されるとともに、薄膜コンデンサ
３３が形成される。なおこのコンデンサの下側電極層の
下側に上述の密着層が形成されている。また第３層２３
と第４層２４との間には配線パターン３４とともに印刷
抵抗３５が形成されている。第４層２４の下面には配線
パターン３６が形成されることになる。すなわち薄膜コ
ンデンサ３３が形成された基板は、抵抗膜３５が形成さ
れた基板等と積層されて受動素子内蔵型の多層基板を製
作することが可能になる。
【００２８】
【発明の効果】本願の一発明は、基板上に下側電極層、
誘電体層、上側電極層を順次積層して形成される薄膜コ
ンデンサにおいて、基板と下側電極層との間に下側電極
層を構成する金属の酸化物から成る密着層が介在される
ようにしたものである。
誘電体層、上側電極層を順次積層して形成される薄膜コ
ンデンサにおいて、基板と下側電極層との間に下側電極
層を構成する金属の酸化物から成る密着層が介在される
ようにしたものである。
【００２９】従ってこのような構成によれば、基板と下
側電極層との間に介在される密着層によって、基板と下
側電極層との密着性が向上することになり、誘電体層を
形成するために熱処理を行なっても、剥離の発生し難い
薄膜コンデンサが提供されるようになる。
側電極層との間に介在される密着層によって、基板と下
側電極層との密着性が向上することになり、誘電体層を
形成するために熱処理を行なっても、剥離の発生し難い
薄膜コンデンサが提供されるようになる。
【００３０】製造方法に関する一発明は、基板上に下側
電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形成する
ようにした薄膜コンデンサの製造方法において、基板上
に下側電極層を形成する初期段階で下側電極層を酸化さ
せる酸化ガスを導入し、基板と下側電極層との間に酸化
物層から成る密着層を形成するようにしたものである。
電極層、誘電体層、上側電極層を順次積層して形成する
ようにした薄膜コンデンサの製造方法において、基板上
に下側電極層を形成する初期段階で下側電極層を酸化さ
せる酸化ガスを導入し、基板と下側電極層との間に酸化
物層から成る密着層を形成するようにしたものである。
【００３１】従ってこのような方法によれば、下側電極
層を形成する初期段階での酸化ガスの導入に伴って、下
側電極層と同一の材料から成る酸化物層によって密着層
が形成されることになり、製造工程を大きく増やすこと
なく効果的に密着層を形成することが可能になり、薄膜
コンデンサの製造コストの低減が可能になる。
層を形成する初期段階での酸化ガスの導入に伴って、下
側電極層と同一の材料から成る酸化物層によって密着層
が形成されることになり、製造工程を大きく増やすこと
なく効果的に密着層を形成することが可能になり、薄膜
コンデンサの製造コストの低減が可能になる。
【図１】マイカ基板の断面図である。
【図２】密着層が形成されたマイカ基板の縦断面図であ
る。
る。
【図３】下側電極層が形成されたマイカ基板の縦断面図
である。
である。
【図４】誘電体層が形成されたマイカ基板の縦断面図で
ある。
ある。
【図５】薄膜コンデンサが形成されたマイカ基板の縦断
面図である。
面図である。
【図６】薄膜コンデンサが形成されたマイカ基板の縦断
面図である。
面図である。
【図７】マイカの結晶構造図である。
【図８】薄膜コンデンサを内蔵した多層基板の縦断面図
である。
である。
１０‥‥マイカ基板、１１‥‥スルーホール、１２‥‥
密着層、１３‥‥下側電極層、１４‥‥誘電体層、１５
‥‥上側電極層、２１‥‥第１層、２２‥‥第２層、２
３‥‥第３層、２４‥‥第４層、２８‥‥配線パター
ン、２９‥‥半田ボール、３０‥‥実装部品、３１‥‥
導電層（グランド層）、３２‥‥配線パターン、３３‥
‥コンデンサ、３４‥‥配線パターン、３５‥‥印刷抵
抗、３６‥‥配線パターン
密着層、１３‥‥下側電極層、１４‥‥誘電体層、１５
‥‥上側電極層、２１‥‥第１層、２２‥‥第２層、２
３‥‥第３層、２４‥‥第４層、２８‥‥配線パター
ン、２９‥‥半田ボール、３０‥‥実装部品、３１‥‥
導電層（グランド層）、３２‥‥配線パターン、３３‥
‥コンデンサ、３４‥‥配線パターン、３５‥‥印刷抵
抗、３６‥‥配線パターン
フロントページの続き (72)発明者 大迫 純一 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 5E001 AB01 AC01 AC10 AE01 AE02 AE03 AH01 AH03 AJ01 AJ02 AZ01 5E082 AA20 AB01 BC39 EE05 EE23 EE37 FF05 FG03 FG26 FG42 FG46 MM09 PP03
Claims (13)
- 【請求項１】基板上に下側電極層、誘電体層、上側電極
層を順次積層して形成される薄膜コンデンサにおいて、 前記基板と前記下側電極層との間に前記下側電極層を構
成する金属の酸化物から成る密着層が介在されることを
特徴とする薄膜コンデンサ。 - 【請求項２】前記密着層は基板から下側電極層に向って
酸化の割合が連続的に減少することを特徴とする請求項
１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項３】前記密着層は基板から下側電極層に向って
酸化の割合が段階的に減少することを特徴とする請求項
１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項４】下側電極層がＲｕから構成されるととも
に、密着層がＲｕＯ2 から構成されることを特徴とする
請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項５】下側電極層がＩｒから構成されるととも
に、密着層がＩｒＯ2 から構成されることを特徴とする
請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項６】基板がマイカ基板であることを特徴とする
請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項７】基板がガラスエポキシ基板、ポリイミド基
板、アラミド基板等の有機材料基板であることを特徴と
する請求項１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項８】誘電体層がＢａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 のペロ
ブスカイト構造の結晶から成ることを特徴とする請求項
１に記載の薄膜コンデンサ。 - 【請求項９】基板上に下側電極層、誘電体層、上側電極
層を順次積層して形成するようにした薄膜コンデンサの
製造方法において、 基板上に下側電極層を形成する初期段階で下側電極層を
酸化させる酸化ガスを導入し、基板と下側電極層との間
に酸化物層から成る密着層を形成することを特徴とする
薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１０】密着層がＤＣスパッタ法によって成膜さ
れることを特徴とする請求項９に記載の薄膜コンデンサ
の製造方法。 - 【請求項１１】密着層を形成する際の雰囲気ガスがＡｒ
であって、酸化ガスがＯ2 であり、しかも酸化ガスがガ
ス全体の２０〜５０％の濃度で流入されることを特徴と
する請求項１０に記載の薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１２】密着層を形成する酸化ガスの濃度が成膜
時に連続的に減少することを特徴とする請求項９に記載
の薄膜コンデンサの製造方法。 - 【請求項１３】密着層を形成する酸化ガスの濃度が成膜
時に段階的に減少することを特徴とする請求項９に記載
の薄膜コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217041A JP2001044073A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 薄膜コンデンサとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217041A JP2001044073A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 薄膜コンデンサとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044073A true JP2001044073A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16697922
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11217041A Pending JP2001044073A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 薄膜コンデンサとその製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2001044073A (ja) |
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-
1999
- 1999-07-30 JP JP11217041A patent/JP2001044073A/ja active Pending
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