电介质薄膜电容器的制造方法以及电介质薄膜电容器的制作方法

文档序号:7207934阅读:261来源:国知局
专利名称:电介质薄膜电容器的制造方法以及电介质薄膜电容器的制作方法
技术领域
本发明涉及电介质薄膜电容器的制造方法以及电介质薄膜电容器,更为详细地涉 及在导电性基板的主面的两侧形成有外部电极的电介质薄膜电容器的制造方法以及使用 该制造方法制作出的电介质薄膜电容器。
背景技术
从以往开始,在这种电介质薄膜电容器中,钛酸钡等具有钙钛矿构造的氧化物多 用于电容器的电介质部分。例如,在专利文献1中,提出了如下薄膜电容(电介质薄膜电容器)如图12所示, 将低电阻的硅基板101的一个面与导电性覆膜102欧姆接触,在另一个面中,按照中间隔着 防止该第1金属电极103与上述硅基板101发生共晶的规定图案的防共晶膜104,并且该第 1金属电极103的一部分与上述硅基板101连接的方式来被覆形成与钛酸系的绝缘物具有 大致相等的晶格常数的第1金属电极103,在该第1金属电极103上被覆形成钛酸系的绝缘 膜105,并且在该绝缘膜105上被覆形成第2金属电极106。第1金属电极103以及第2金属电极106均由Cr层103a和106a、Pt层103b和 106b以及Au层103c和106c这三层构造构成,绝缘膜105与电容器的电介质部分相当。在该专利文献1中,第1金属电极103是其图案与防共晶膜104相比较大地形成而 与硅基板101接触的构造,在500 600°C下对绝缘层105进行溅射时,第1金属电极103 与硅基板101发生共晶而欧姆接触。专利文献1 日本特开昭56-83917号公报然而,在这种电介质薄膜电容器中,通常在用溅射法、CVD法等来沉积了薄膜后,通 过热处理来提高电介质薄膜的结晶性,由此实现介电特性的提高。然而,如同如专利文献1所示的在硅基板101的下表面形成有导电性覆膜102的 薄膜电容那样,在硅基板101的两侧形成电极的情况下,当进行热处理时共晶部分以及硅 会被氧化,因此有可能第1金属电极103与硅基板101之间的接触电阻变大而电容器的等 效串联电阻(下面,称为“ESR”。)增大。另一方面,为了减小接触电阻而考虑过使第1金属电极103的膜厚变厚,但是在该 情况下第1金属电极103的表面变粗糙,其结果有可能招致电容器特性的劣化。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供即使进行了热处理也不损失可靠 性就能够抑制ESR的增加的电介质薄膜电容器的制造方法以及电介质薄膜电容器。为了达到上述目的,本发明所涉及的电介质薄膜电容器的制造方法是在导电性基 板的一个主面侧形成有至少一个第1外部电极,在上述导电性基板的另一个主面侧形成有 第2外部电极的电介质薄膜电容器的制造方法,上述电介质薄膜电容器的制造方法的特征 在于具有电容器部形成工序,将具有在电介质层的上下两面形成有电极层的至少一个以上的电容产生部的电容器部形成在上述导电性基板的上述一个主面上;和配线形成工 序,将上述电极层中的要成为一个极的电极层与上述导电性基板电连接来形成基板配线, 在上述电容器形成工序与上述配线形成工序之间包括对上述电容器部进行热处理的热处
理工序。另外,本发明的电介质薄膜电容器的制造方法的特征在于在上述热处理工序与 上述配线形成工序之间具有用绝缘层包覆上述电容器部的绝缘层形成工序,将上述基板配 线的至少一部形成在上述绝缘层上。另外,本发明的电介质薄膜电容器的制造方法的特征在于在上述热处理工序与 上述配线形成工序之间具有形成与上述电容器部电连接的薄膜电阻的薄膜电阻形成工序。并且,本发明的电介质薄膜电容器的制造方法的特征在于在上述薄膜电阻形成 工序中,平坦状地形成上述薄膜电阻。另外,本发明所涉及的电介质薄膜电容器是在导电性基板的一个主面侧形成有至 少一个第1外部电极,并且在上述导电性基板的另一个主面侧形成有第2外部电极的电介 质薄膜电容器,上述电介质薄膜电容器的特征在于将具备在电介质层的上下两面具有电 极层的至少一个以上的电容产生部的电容器部形成在上述导电性基板的上述一个主面上, 并且上述电极层中的要成为一个极的电极层经由基板配线以及上述导电性基板与上述第2 外部电极电连接,并且,要成为另一个极的电极层与上述第1外部电极电连接,对上述电容 器部进行了热处理,并且,至少上述基板配线是在上述热处理后形成的。另外,本发明的电介质薄膜电容器的特征在于上述电容器部被绝缘层包覆,并 且,上述基板配线的至少一部分形成在上述绝缘层上。并且,本发明的电介质薄膜电容器的特征在于薄膜电阻形成为与要成为上述另 一个极的电极层电连接。另外,本发明的电介质薄膜电容器的特征在于上述薄膜电阻形成在电容器部上。另外,本发明的电介质薄膜电容器的特征在于薄膜电阻平坦状地形成。根据上述电介质薄膜电容器的制造方法以及薄膜电容器,在对电容器部进行了热 处理后形成基板配线,因此基板配线不会被暴露在热处理环境中而被氧化。因此,即使进行 了热处理也不会损失电容器部的可靠性,能够抑制ESR的增加。另外,使要成为一个极的电极层与导电性基板不直接电连接,而使它们通过基板 配线电连接,因此能够使基板配线变得充分地厚,或者对基板配线使用Au、Cu等低电阻的 导电性材料,由此能够充分地降低从要成为上述一个极的电极层到第2外部电极之间的电 阻。即,能够得到配线的材质、形状的选定、长度的调整的自由度大且高容量、高可靠性、低 ESR的电介质薄膜电容器。另外,在形成基板配线前用绝缘层包覆电容器部,因此能够防止配线形成时的蚀 刻导致的电容器特性的劣化。另外,对电容器构造添加薄膜电阻,因此能够得到具备了电阻功能的高容量、高可 靠性、低ESR的电介质薄膜电容器。另外,将薄膜电阻形成在电容器部上,因此即使在具备薄膜电阻的情况下也能够 尽可能地避免元件的大型化。另外,将薄膜电阻形成为平坦状,因此能够抑制薄膜电阻的电阻值产生不均勻。


图1是表示用本发明的制造方法制造出的电介质薄膜电容器的一个实施方式(第 1实施方式)的剖视图。图2是表示本发明所涉及的电介质薄膜电容器的制造方法的一个实施方式的制 造工序的剖视图(1/3)。图3是表示本发明所涉及的电介质薄膜电容器的制造方法的一个实施方式的制 造工序的剖视图0/3)。图4是表示本发明所涉及的电介质薄膜电容器的制造方法的一个实施方式的制 造工序的剖视图(3/3)。图5是表示本发明的第2实施方式的剖视图。图6是表示本发明的第3实施方式的剖视图。图7是表示本发明的第4实施方式的剖视图。图8是表示第4实施方式的制造工序的要部的剖视图(1/2)。图9是表示第4实施方式的制造工序的要部的剖视图(2/2)。图10是表示本发明的第5实施方式的剖视图。图11是表示本发明的第6实施方式的剖视图。图12是专利文献1所记载的现有例的剖视图。
具体实施例方式下面,基于说明书附图来详细说明本发明的实施方式。图1是表示用本发明的制造方法制造出的电介质薄膜电容器的一个实施方式(第 1实施方式)的剖视图。S卩,在该电介质薄膜电容器中,在由Si等半导体形成的导电性基板1的一个主面, 形成有由SiA等构成的防扩散层2,并且在该防扩散层2的表面形成有粘合层3,并且,在 该粘合层3的表面形成有电容器部4。上述防扩散层2具有防止导电性基板1所含有的元 素扩散到电容器部4的功能。电容器部4由在粘合层3上形成的第1电极层5、在该第1电极层5上形成的电介 质层6以及在该电介质层6上形成的第2电极层7构成。电介质层6 例如除了 (Ba、Sr) TiO3 (下面,称为 “BST,,。)、BaTi03、SrTiO3 等之外, 还可以采用Pb (Zr、Ti) O3系、SrBi4Ti4O15等铋层状化合物。另外,对第1以及第2电极层5、7来说,如后所述,电容器部4是优选在含有氧元 素的环境下热处理而成的,因此优选使用Pt、Au、Ru等对热处理具有耐氧化性的材料。此 外,粘合层3可以使用与电介质层6相同组成系的材料、或者相同组成的材料。电容器部4整体被绝缘层8包覆。该绝缘层8由无机绝缘层9和有机绝缘层10 构成。无机绝缘层9具有防止来自外部的水分浸入到电容器部4的功能,由例如SiNx、Si& 形成。此外,在使用SiNJt为无机绝缘层9的情况下,除了作为Si与N的摩尔比是3 4 的化学计量组成的Si3N4之外,根据需要还可以使用改变了化学计量组成的化合物。另外,有机绝缘层10由聚酰亚胺树脂、环氧树脂形成,吸收来自后述的电极配线、基板配线的机械应力。第1电极层5与基板配线11连接,并且第2电极层7与电极配线12连接。具体地,基板配线11从第1电极层5的上表面贯通绝缘层8 (无机绝缘层9以及 有机绝缘层1),从有机绝缘层10上连续设置到绝缘层8的侧面,与在导电性基板1上欧姆 接触的第1连接电极14电连接。另外,电极配线12形成为从第2电极层7的上表面贯通绝缘层8 (无机绝缘层9 以及有机绝缘层1)并且配置在有机绝缘层10上。并且,在上述电极配线12的上表面形成上部外部电极(第1外部电极)15,第2电 极层7通过电极配线12与上部外部电极15电连接。另外,在导电性基板1的上面一侧的除了上部外部电极15的部分,被保护树脂18包覆。并且,在导电性基板1的另一个主面上形成第2连接电极16,在该第2连接电极 16上形成下部外部电极(第2外部电极)17。此外,第1以及第2连接电极14、16需要与导电性基板1欧姆接触来降低ESR,因 此优选由Au形成。另外,上部外部电极15以及下部外部电极17优选是多层构造,可以使用例如Au/ Cu、Au/Ni、Sn/Cu0这样,对本电介质薄膜电容器来说,下部外部电极17经由第2连接电极16、导电性 基板1、第1连接电极14、基板配线11与第1电极层5电连接,上部外部电极15经由电极 配线12与第2电极层7电连接。并且,当对上部外部电极15与下部外部电极17之间施加 电压时,电容器部4发挥作为电容器的功能。下面,详细叙述电介质薄膜电容器的制造方法。首先,如图2(a)所示,准备例如厚度是525 μ m的由ρ型导电性Si基板等构成的 导电性基板1。接着,如图2(b)所示,使防扩散层2以及粘合层3按顺序成膜。即,通过例如热氧化法来使膜厚为700nm的由SW2等构成的防扩散层2成膜。接着,利用化学溶液沉积(Chemical Solution D印osition,下面称为“CSD”。) 法等,在防扩散层2上形成例如膜厚为IOOnm的粘合层3。作为粘合层3,可以使用BST、 SrTi03> BaTiO3^ Pb (Zr、Ti) O3等钙钛矿化合物、SrBi4Ti4O15等铋层状化合物等,但是在例如 由BST形成粘合层3的情况下,可以按如下的方式制作。即,首先,准备Ba、Sr、Ti是摩尔比为例如Ba Sr Ti = 7 3 10配合而成 的成膜原料溶液。接着,将该成膜原料溶液涂覆在防扩散层2上,在300 400°C的加热板 上使之干燥,在650°C的温度下进行30分钟的高速升温热处理来使之结晶化,由此形成粘
合层3 。 然后,如图2 (c)所示,使第1电极层5、电介质层6以及第2电极层7按顺序成膜。
即,通过例如RF磁控溅射法等来形成膜厚为200nm的由Pt构成的第1电极层5, 接着与粘合层3同样,通过CSD法等形成由BST等构成的膜厚为IOOnm的电介质层6,之后 与第1电极层5同样,通过RF磁控溅射法等形成膜厚为200nm的由Pt构成的第2电极层 6。
然后,如图2(d)所示,使用公知的光刻技术以及氩离子蚀刻法等来将上述粘合层 3、第1电极层5、电介质层6以及第2电极层7蚀刻成规定图案,形成电容器部4。S卩,在涂 覆光致抗蚀剂来进行了预焙后,隔着光掩模将紫外光照射到光致抗蚀剂,进行曝光、显影、 后烘来将光掩模图案转印成抗蚀剂图案。接着,通过氩离子蚀刻法将氩离子撞击到蚀刻面 来对第2电极层7、电介质层6、第1电极层5以及粘合层3的规定区域进行蚀刻,由此制作 出电容器部4。接着,对电容器部4进行热处理,提高电介质层6的介电特性。该热处理是为了提 高电介质层6的结晶性而进行的,在例如850°C的温度下进行30分钟的热处理。另外,若电 介质层6中氧缺陷多,则有可能不耐高温时的电压负载,从而可靠性降低,因此优选在含有 氧的环境中进行热处理。然后,如图3(e)所示,以覆盖电容器部4整体的方式来形成由无机绝缘层9以及 有机绝缘层10构成的绝缘层8。即,通过例如溅射法来使厚度为500nm的由SiNx等构成 的无机绝缘层9成膜。接着,以覆盖上述无机绝缘层9的上表面的方式涂覆感光性聚酰亚 胺,之后在125°C的温度下加热5分钟,并进行曝光、显影处理,之后在350°C下加热1小时 左右,形成例如膜厚为5000nm的规定图案的有机绝缘层10。然后,如图3(f)所示,将由感光性聚酰亚胺构成的有机绝缘层10作为掩模,通过 反应性离子蚀刻法加工无机绝缘层9来形成孔19、20,使第1以及第2电极层5、7的一部分
露出表面。然后,在形成了规定的抗蚀剂图案后,用有缓冲性氢氟酸溶解除去防扩散层2的 一部分,使导电性基板1的一部分露出表面。之后,通过真空蒸镀法对导电性基板1的表面露出部分蒸镀例如膜厚为300nm的 Au,通过剥离(lift-off)法除去光致抗蚀剂,如图3(g)所示,形成第1连接电极14。然后,如图4(h)所示,从孔20的内面铺在有机绝缘层10的上表面以及侧面进而 第1连接电极14上而形成基板配线11,从孔19的内面到有机绝缘层10的上表面来形成电 极配线12。并且之后在该电极配线12的上部形成上部外部电极15。具体地,这些基板配线11、电极配线12以及上部外部电极15按照如下方式制作而 成。S卩,首先,通过溅射法使膜厚为IOOnm的Ti层在表面成膜,在该Ti层上使膜厚为 500nm的Cu层成膜。然后,按照在Cu层上具有开口部的方式,在该Cu层上涂覆光致抗蚀剂 来形成规定的抗蚀剂图案,接着进行电解电镀,在上述开口部按顺序形成膜厚为2000nm的 Ni层以及膜厚为IOOOnm的Au层。然后,除去上述光致抗蚀剂来形成由Au层以及Ni层构 成的二层构造的上部外部电极15。然后,再次按照要成为电极配线12的部位与要成为基板配线11的部位分离的方 式,在Cu层上涂覆光致抗蚀剂来形成规定的抗蚀剂图案,接着通过湿蚀刻来蚀刻Cu层以及 Ti层。并且之后,除去光致抗蚀剂,形成由Cu层以及Ti层构成的二层构造的电极配线12 以及基板配线11。接着,如图4(i)所示,用保护树脂层18包覆导电性基板1上的除了上部外部电极 15的部分。S卩,将感光性聚酰亚胺等感光性树脂涂覆在上面,之后在125°C的温度下加热5分
7钟,进行曝光、显影处理,之后在350°C下加热1小时左右,形成例如膜厚为5000nm的规定图 案的保护树脂层18。然后,如图4 (j)所示,在导电性基板1的另一个主面上形成第2连接电极16,在第 2连接电极16上形成下部外部电极17。S卩,首先,将导电性基板1的背面研削成规定的厚度,并用有缓冲性的氢氟酸对其 进行处理,通过真空蒸镀法来形成膜厚为300nm的由Au构成的第2连接电极16。然后,进 行电解电镀,使膜厚为2000nm的Ni层以及膜厚为IOOOnm的Au层按顺序成膜,由此形成二 层构造的下部外部电极17。最后,为了得到更为可靠的欧姆接触而在350°C的温度下进行热处理,使下部外部 电极17与导电性基板1的界面稳定化,由此得到电介质薄膜电容器。这样,在本第1实施方式中,在对电容器部4进行了热处理后形成基板配线11,因 此基板配线11也不会暴露在热处理环境中而被氧化。因此即使进行了热处理也不会损失 电容器部4的可靠性,能够抑制ESR的增加。另外,不直接使第2电极层7与导电性基板1电连接,而使它们经由基板配线11 电连接,因此能够使基板配线11变得充分地厚,或者对基板配线11使用Au、Cu等低电阻的 导电性材料,能够充分地降低从上述第2电极层7到第2外部电极17之间的电阻。S卩,能 够得到配线的材质、形状的选定、长度的调整的自由度大的高电容、高可靠性、低ESR的电 介质薄膜电容器。另外,在形成基板配线11前用绝缘层8包覆电容器部4,因此能够防止配线形成时 的蚀刻导致的电容器特性的劣化。图5是表示本发明的第2实施方式的电介质薄膜电容器的剖视图,对该第2实施 方式来说,在导电性基板1的一个主面侧形成有2个电容器部21a、21b,并且在各电容器部 21a、21b中,电极层与电介质层交替地层积,具有多个电容产生部。即,在形成于导电性基板1上的防扩散层2上,夹着无机绝缘层22地形成2个粘合 层23a、23b。并且,在各个粘合层23a、2!3b上按顺序层积第1电极层2 和Mb、第1电介 质层2 和25b、第2电极层26a和^b、第2电介质层27a和27b、第3电极层28a和^b、 第3电介质层29a和^b以及第4电极层30a和30b,从而形成电容器部21a、21b。然后,在 电容器部21a、21b的最上层的第4电极层30a、30b的表面,形成有第4电介质层31a、31b。 另外,无机绝缘层22被有机绝缘层32包覆。另外,基板配线33a、33b以及电极配线35a、3^形成为与第1实施方式具有大致 同样的形状,基板配线33a、33b电连接到与导电性基板1欧姆接触的第1连接电极34a、 34b。并且,第1电极层Ma、24b经由基板配线33a和33b、第1连接电极3 和1Mb、导 电性基板1以及第2连接电极16与下部外部电极17电连接,并且第4电极层30a、30b经 由电极配线35a、3^与上部外部电极36a、36b电连接。另外,对本电介质薄膜电容器来说, 在导电性基板1的电容器部21a、21b侧的除了上部外部电极36a、36b之外的整体被保护树 脂层37包覆。并且,在本第2实施方式中,也是在形成基板配线33a、3!3b前,进行电容器部21a、 21b的热处理,由此不会损失电容器部的可靠性,而抑制了 ESR的增加。
并且,在本第2实施方式中,电容器部21a、21b具有多个电容产生部,因此能够得 到提高了耐电压的薄膜电容器。另外,将第4电介质层31a、31b形成在电容器部21a、21b 上,因此能够防止无机绝缘层22成膜时电容器的劣化,能够抑制泄漏电流。图6是表示本发明的第3实施方式的电介质薄膜电容器的剖视图,在本第3实施 方式中,在形成于导电性基板1上的防扩散层2上按顺序形成粘合层23、第1电极层M以 及第1电介质层25,在该第1电介质层25上交替地层积电极层与电介质层来形成电容器 部。S卩,在上述第1电介质层25上隔着无机绝缘层22按顺序层积第2电极层26a和 ^b、第2电介质层27a和27b、第3电极层28a和^b、第3电介质层29a和^b以及第4 电极层30a和30b,用这些第1 第4电介质层25、27a、27b、29a、29b以及第1电极层24、 26a,26b,28a,28b,30a,30b 来形成电容器部。并且,在本第3实施方式中,也是在形成基板配线33a、3!3b前,进行电容器部的热 处理,由此不会损失电容器部的可靠性,而抑制了 ESR的增加。并且,在本第3实施方式中,也与第2实施方式同样,具备具有多个电容产生部的 电容器部,因此能够形成提高了耐电压的薄膜电容器。另外,将第4电介质层31a、31b形成 在电容器部上,因此能够防止无机绝缘层22成膜时电容器的劣化,能够抑制泄漏电流。并且,在上述第2以及第3实施方式中,除了适当地调整电介质层、电极层的层积 数以及电介质层、电极层、电极配线、基板配线的形成图案以外,也能够与第1实施方式同 样地进行制造。图7是表示本发明的第4实施方式的电介质薄膜电容器的剖视图,在本第4实施 方式中,在有机绝缘层10上平坦状地形成薄膜电阻42,并且第2电极层7经由电极配线12 与薄膜电阻42电连接。并且,电极配线12兼任上部外部电极,并且薄膜电阻42与另一个 上部外部电极41电连接。S卩,该第4实施方式与第1实施方式同样,在导电性基板1的一个主面上形成有由 SiO2等构成的防扩散层2,并且在该防扩散层2的表面形成有粘合层3,并且在该粘合层3 的表面形成有由第1电极层5、电介质层6以及第2电极层7构成的电容器部4。另外,电容器部4与第1实施方式同样,被由无机绝缘层9和有机绝缘层10构成 的绝缘层8包覆。另外,基板配线11以及电极配线12也形成为与第1实施方式大致同样的形状,第 1电极层5与基板配线11连接,并且第2电极层7与电极配线12连接。其中,在该第4实 施方式中,电极配线12如上所述那样兼任上部外部电极。并且,在有机绝缘层10的表面,形成有另一个上部外部电极41,该上部外部电极 41与电极配线12经由薄膜电阻42电连接。并且,导电性基板1除了电极配线12以及上部外部电极41的部分之外,整体被保 护树脂层43包覆。下面,基于图8以及图9详细说明上述第4实施方式的制造方法。首先,与第1实施方式同样,在导电性基板1上按顺序形成防扩散层2、粘合层3、 第1电极层5、电介质层6以及第2电极层7,使用公知的光刻技术以及氩离子蚀刻法等来 蚀刻成规定图案,形成电容器部4。并且,为了提高电介质层6的介电特性而在含有氧元素的环境中对电容器部4进行热处理。接着,按照包覆电容器部4的方式形成由无机绝缘层 9、有机绝缘层10构成的绝缘层8,通过反应性离子蚀刻法对无机绝缘层9进行加工。然后, 如图8(a)所示,形成孔19、20,使第1以及第2电极层5、7的一部分露出表面。然后,如图8(b)所示,通过溅射法使膜厚为40 60nm的由TaN、Ni-Cr合金构成 的薄膜层成膜。然后,在涂覆光致抗蚀剂来形成规定的抗蚀剂图案后,通过反应性离子蚀刻 来蚀刻除去规定区域,形成薄膜电阻42,之后溶解除去光致抗蚀剂。接着,再次涂覆光致抗蚀剂来形成规定的抗蚀剂图案后,用有缓冲性的氢氟酸溶 解除去防扩散层2的一部分,使导电性基板1的一部分露出表面。之后,在通过真空蒸镀法在导电性基板1的表面露出部分使例如膜厚为300nm的 Au成膜后,通过剥离法除去光致抗蚀剂,如图8(c)所示,形成第1连接电极14。然后,通过溅射法使膜厚为IOOnm的Ti层以及膜厚为500nm的Au层成膜,接着, 涂覆光致抗蚀剂来形成抗蚀剂图案,通过湿蚀刻对Au层以及Ti层进行加工后,除去光致抗 蚀剂,由此,如图9(d)所示,形成基板配线11、电极配线12以及上部外部电极41。之后,在 空气中,在370°C下进行30分钟的热处理,使薄膜电阻42氧化来进行稳定化处理。之后,通过与第1实施方式同样的方法、顺序,如图9(e)所示,用保护树脂层43包 覆成覆盖除了上部外部电极41以及电极配线12之外的整体。然后,用与第1实施方式同样的方法、顺序,如图9(f)所示,在导电性基板1的另 一个主面上形成第2连接电极16,在第2连接电极16上形成下部外部电极17。这样,在本第4实施方式中,除了第1实施方式的作用效果之外,能够通过添加薄 膜电阻42来实现复合了电阻功能的高容量、高可靠性、低ESR的薄膜电容器。另外,将薄膜电阻形成在电容器部4上,因此能够尽可能地避免招致元件的大型 化。另外,将薄膜电阻42形成为平坦状,因此能够抑制电阻值产生不均勻。图10是表示第5实施方式的电介质薄膜电容器的剖视图。即,在该第5实施方式中,在防扩散层2上形成薄膜电阻46,电极配线47与上部外 部电极45在防扩散层2的面上与上述薄膜电阻46电连接。如该第5实施方式所示,即使在防扩散层2上形成了薄膜电阻46的情况下,除了 第1实施方式的作用效果之外,还能够通过添加薄膜电阻46来实现复合了电阻功能的高容 量、高可靠性、低ESR的薄膜电容器。另外,与第4实施方式同样,将薄膜电阻46形成为平坦状,因此能够抑制电阻值产 生不均勻。图11是表示第6实施方式的电介质薄膜电容器的剖视图。在本第6实施方式中,电容器部具有与第3实施方式大致同样的构造。即,在形成于导电性基板1上的防扩散层2上按顺序形成粘合层48、第1电极层 49以及第1电介质层50,在该第1电介质层50上交替地层积电极层与电介质层来形成电 容器部。S卩,在上述第1电介质层50上,夹着无机绝缘层51地按顺序层积第2电极层5 和52b、第2电介质层53a和53b、第3电极层5 和Mb、第3电介质层5 和55b以及第 4电极层56a和56b、第4电介质层57a和57b以及第5电极层58a和58b,用这些第1
10第 4 电介质层 50、53a、53b、55a、55b、57a、57b 以及第 1 第 5 电极层 49,52a,52b,54a,54b, 56a、56b、58a、5m3来形成电容器部。然后,在第5电极层58a和5 上形成第5电介质层 59a、59b,并且无机绝缘层51的上面被有机绝缘层60包覆。并且,基板配线61以及电极配线62,63采用与第4实施方式大致同样的形状,第 1电极层49经由基板配线11与第1连接电极14连接,并且第5电极层58a,58b与兼任上 部外部电极的电极配线63、62分别电连接。并且,在有机绝缘层60上形成薄膜电阻64,对该薄膜电阻64电连接电极配线63 以及上部外部电极65,由此第5电极层58经由电极配线63以及薄膜电阻64与上部外部电 极65电连接。这样,在本第6实施方式中,除了第1实施方式的作用效果以外,还能够通过添加 薄膜电阻64来实现复合了电阻功能的高容量、高可靠性、低ESR的薄膜电容器。另外,将薄膜电阻64形成在电容器部上,因此能够尽可能地避免招致元件的大型 化。另外,将薄膜电阻64形成为平坦状,因此能够抑制电阻值产生不均勻。此外,本发明不限于上述实施方式。在本发明中,能够有如上所述的各种变形例, 但是在上述各实施方式中所述的成膜方法、成膜条件、膜厚等是例示性的,不限于这些方 法、条件、膜厚。另外,毋容置疑,在统一地制造多个的情况下,也可以通过切割等来分割成 单个的。即使是在导电性基板的两侧具有外部电极的电介质薄膜电容器,也不会损失作为 电容器的可靠性,能够抑制ESR的增加。附图标记说明1 导电性基板;4、21a、21b :电容器部;5、7 电极层;6 电介质层;8 绝缘层;11、 33,61 基板配线;12、47、62、63 电极配线;15,41,45 上部外部电极(第1外部电极);17 下部外部电极(第2外部电极);M、26J8、30 电极层;25,27,29 电介质层;42,46,64 薄 膜电阻;49、52、54、56、58 电极层;50、53、55、57、59 电介质层。
权利要求
1.一种电介质薄膜电容器的制造方法,所述电介质薄膜电容器在导电性基板的一个主 面侧形成有至少一个第1外部电极,在上述导电性基板的另一个主面侧形成有第2外部电 极,上述电介质薄膜电容器的制造方法的特征在于具有电容器部形成工序,将具有在电介质层的上下两面形成有电极层的至少一个以上的电 容产生部的电容器部形成在上述导电性基板的上述一个主面上;和配线形成工序,形成将上述电极层中的要成为一个极的电极层与上述导电性基板电连 接的基板配线,在上述电容器形成工序与上述配线形成工序之间包括对上述电容器部进行热处理的 热处理工序。
2.根据权利要求1所述的电介质薄膜电容器的制造方法,其特征在于在上述热处理工序与上述配线形成工序之间具有用绝缘层包覆上述电容器部的绝缘 层形成工序,将上述基板配线的至少一部分形成在上述绝缘层上。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的电介质薄膜电容器的制造方法,其特征在于在上述热处理工序与上述配线形成工序之间具有形成与上述电容器部电连接的薄膜 电阻的薄膜电阻形成工序。
4.根据权利要求3所述的电介质薄膜电容器的制造方法,其特征在于 在上述薄膜电阻形成工序中,平坦状地形成上述薄膜电阻。
5.一种电介质薄膜电容器,在导电性基板的一个主面侧形成有至少一个第1外部电 极,并且在上述导电性基板的另一个主面侧形成有第2外部电极,上述电介质薄膜电容器 的特征在于将具备在电介质层的上下两面具有电极层的至少一个以上的电容产生部的电容器部 形成在上述导电性基板的上述一个主面上,并且上述电极层中的要成为一个极的电极层经由基板配线以及上述导电性基板与上述第2 外部电极电连接,并且,要成为另一个极的电极层与上述第1外部电极电连接,对上述电容器部进行了热处理,并且,至少上述基板配线是在上述热处理后形成的。
6.根据权利要求5所述的电介质薄膜电容器,其特征在于上述电容器部被绝缘层包覆,并且,上述基板配线的至少一部分形成在上述绝缘层上。
7.根据权利要求5或者权利要求6所述的电介质薄膜电容器,其特征在于 薄膜电阻形成为与要成为上述另一个极的电极层电连接。
8.根据权利要求7所述的电介质薄膜电容器,其特征在于 上述薄膜电阻形成在电容器部上。
9.根据权利要求7或者权利要求8所述的电介质薄膜电容器,其特征在于 上述薄膜电阻平坦状地形成。
全文摘要
一种电介质薄膜电容器的制造方法,上述电介质薄膜电容器在导电性基板(1)的一个主面上形成有上部外部电极(15),在上述导电性基板(1)的另一个主面上形成有下部外部电极(17)。上述制造方法具有将在电介质层(6)的上下两面形成有第1以及第2电极层(5、7)的电容器部(4)形成在导电性基板(1)的一个主面上的电容器部形成工序和形成将第1电极层(5)与导电性基板(1)电连接的基板配线(11)的配线形成工序,在上述电容器形成工序与上述配线形成工序之间包括对上述电容器部(4)进行热处理的热处理工序。由此实现不损失可靠性就能够抑制ESR的增加的电介质薄膜电容器。
文档编号H01G4/33GK102113113SQ20098013116
公开日2011年6月29日 申请日期2009年5月13日 优先权日2008年8月4日
发明者竹岛裕, 野村雅信 申请人:株式会社村田制作所
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