JP2001250885A - Circuit substrate with built-in capacitor and semiconductor device using the same - Google Patents

Circuit substrate with built-in capacitor and semiconductor device using the same

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JP2001250885A
JP2001250885A JP2000063282A JP2000063282A JP2001250885A JP 2001250885 A JP2001250885 A JP 2001250885A JP 2000063282 A JP2000063282 A JP 2000063282A JP 2000063282 A JP2000063282 A JP 2000063282A JP 2001250885 A JP2001250885 A JP 2001250885A
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Japan
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layer
conductive
capacitor
base substrate
electrode
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JP2000063282A
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Japanese (ja)
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Eiji Matsuzaki
永二 松崎
Hidetaka Shigi
英孝 志儀
Yoichi Abe
洋一 阿部
Naoki Matsushima
直樹 松嶋
Takehiko Hasebe
健彦 長谷部
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit substrate with a built-in capacitor, where a high dielectric layer consisting of perovskite structural oxide or the like is used and an Fe-base conductive member is used as a base substrate, at a low cost. SOLUTION: A first conductive layer formed of a high melting point metal such as Cr, a second conductor layer with a layer formed of conductive oxide or noble metal, a dielectric layer and a third electrode layer are laminated one by one on a base substrate consisting of an Fe-base conductive member, and a capacitor is formed. After a capacitor is formed, a base substrate is processed and a via electrically connecting front and rear surfaces is formed, thus obtaining a circuit substrate which is proper for an interposer. A capacitor is used as a decoupling capacitor by connecting a first electrode formed of a base substrate to a ground terminal and a counter electrode to a power supply terminal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はキャパシタ内蔵の回
路基板に係わり、特に、鉄を主成分とする導電性部材か
らなるベース基板上に形成したキャパシタを内蔵させた
回路基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit board having a built-in capacitor, and more particularly, to a circuit board having a built-in capacitor formed on a base substrate made of a conductive member containing iron as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、半導体チップでは、集積回路素子
(以下、ICと呼ぶことにする)の高密度化が進むととも
に動作速度は年々上昇している。また、ICの集積度が
上がり半導体チップ内の素子数が増大すると、消費電力
を抑制するため、電源電圧が低下する傾向にある。
2. Description of the Related Art Recently, integrated circuit elements have been used in semiconductor chips.
The operation speed has been increasing year by year as the density of ICs (hereinafter, referred to as ICs) increases. In addition, when the degree of integration of the IC increases and the number of elements in the semiconductor chip increases, power consumption tends to be reduced in order to suppress power consumption.

【0003】そこで、上記したIC回路の高密度化、高
速化、低電力化に対応して、半導体チップをのせる回路
基板に搭載するキャパシタ等の受動回路部品には、その
小型・大容量化、更には優れた高周波応答特性が求めら
れている。
Accordingly, in response to the above-mentioned high-density, high-speed, and low-power IC circuits, passive circuit components such as capacitors mounted on a circuit board on which a semiconductor chip is mounted have been reduced in size and capacity. Further, excellent high frequency response characteristics are required.

【0004】また、ICの動作速度の上昇あるいは電源
電圧の低減によって、半導体チップ内部で発生するスイ
ッチングノイズがICの誤動作を引き起こす要因として
クローズアップされてきた。
[0004] Further, as the operating speed of the IC increases or the power supply voltage decreases, switching noise generated inside the semiconductor chip has been highlighted as a factor that causes malfunction of the IC.

【0005】このスイッチングノイズの低減には接地端
子と電源端子の間にデカップリングキャパシタを設ける
ことが有効であって、用いられるキャパシタの性能とし
て、ICの高密度化、動作速度上昇に対応可能な大容量
及び低インダクタンスの特性が求められている。
To reduce the switching noise, it is effective to provide a decoupling capacitor between the ground terminal and the power supply terminal. The performance of the capacitor used can correspond to a higher density of IC and an increase in operation speed. Large capacity and low inductance characteristics are required.

【0006】ところで、キャパシタの容量密度増大及び
低インダクタンス化には、誘電体層の膜厚低減が有効で
あり、これは上述した電源電圧低減の方向にも適合す
る。更にまた、ペロブスカイト構造酸化物等の高い誘電
率を示す材料を誘電体層へ適用することが有効である。
In order to increase the capacitance density and lower the inductance of the capacitor, it is effective to reduce the thickness of the dielectric layer, which is also suitable for the above-described power supply voltage reduction. Furthermore, it is effective to apply a material having a high dielectric constant such as a perovskite structure oxide to the dielectric layer.

【0007】誘電体層が薄く、低インダクタンス化に有
効な薄膜誘電体層を用いた薄膜キャパシタをデカップリ
ングキャパシタとして内蔵させた中間基板(インターポ
ーザ、あるいは半導体チップキャリア)が特開平6−3
18672号公報及び特開平9−213835号公報に
開示され、また配線基板として、特開平6−27596
0号公報及び特開平7−30257号公報等で提案され
ている。
An intermediate substrate (interposer or semiconductor chip carrier) in which a thin film capacitor having a thin dielectric layer and a thin film dielectric layer effective for reducing inductance is incorporated as a decoupling capacitor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-3 / 1994.
No. 18672 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213835.
No. 0 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-30257.

【0008】一方、薄膜キャパシタの容量を増大させる
ため、高い誘電率を示すペロブスカイト構造酸化物の誘
電体層への適用も提案され、特開平9−202621号
公報や特開平10−335179号公報には、1000
MHzの周波数において2500以上の比誘電率を示す
材料が開示されている。
On the other hand, in order to increase the capacity of a thin film capacitor, application of a perovskite structure oxide having a high dielectric constant to a dielectric layer has also been proposed, as disclosed in JP-A-9-202621 and JP-A-10-335179. Is 1000
Materials exhibiting a relative dielectric constant of 2500 or more at a frequency of MHz are disclosed.

【0009】更に、導電性の基板を用いてキャパシタを
構成する電極部の抵抗を低くすることによりキャパシタ
のインダクタンスを低減する方法が特開平8−8831
8号公報で述べられている。
Further, a method for reducing the inductance of a capacitor by lowering the resistance of an electrode portion constituting the capacitor using a conductive substrate is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-8831.
No. 8 discloses this.

【0010】ところで従来より、薄膜キャパシタを形成
するためのベース基板や薄膜キャパシタを内蔵させたイ
ンターポーザのベース基板として、アルミナやガラスセ
ラミック(ホウケイ酸系ガラス、コージェライト系ガラ
ス、アノーサイト系ガラス等から構成される)、ムライ
ト系セラミック、等のセラミック系基板が主に用いられ
てきた。この他のベース基板として、有機または無機ポ
リマ、ポリイミド-エポキシ、エポキシ-ファイバガラ
ス、テフロン、シリコン等の材料が特開平6−3186
72号公報に、またモリブデン(Mo)やタンタル(T
a)、タングステン(W)等の導電性部材が特開平8−8
8318号公報に公開されている。
Conventionally, alumina and glass ceramic (borosilicate glass, cordierite glass, anorthite glass, etc.) have been conventionally used as a base substrate for forming a thin film capacitor or a base substrate of an interposer incorporating a thin film capacitor. ), Mullite-based ceramics, and other ceramic-based substrates have been mainly used. As other base substrates, materials such as organic or inorganic polymers, polyimide-epoxy, epoxy-fiberglass, Teflon, and silicon are disclosed in JP-A-6-3186.
No. 72, molybdenum (Mo) and tantalum (T
a), a conductive member such as tungsten (W)
No. 8318 is disclosed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】セラミック系基板の場
合、その表面は必ずしも平滑、平坦ではない。そのた
め、その表面にキャパシタを形成する場合、誘電体層を
厚く形成する必要があり、誘電率の高い材料を用いても
容量密度が高く、インダクタンス成分が少ないキャパシ
タを得ることは困難である。
The surface of a ceramic substrate is not always smooth and flat. Therefore, when forming a capacitor on the surface, it is necessary to form a thick dielectric layer, and it is difficult to obtain a capacitor having a high capacitance density and a small inductance component even if a material having a high dielectric constant is used.

【0012】誘電体層を薄くすることにより容量密度を
増大させてインダクタンス成分を低減するためには、セ
ラミック系基板の表面の平滑化が必要となる。しかし、
セラミック系基板表面の平滑化は、その表面にボイド等
が存在するため困難である。そこで、セラミック系基板
表面の平滑化のために、ポリイミド等の有機系絶縁樹脂
やグレーズドガラスを用いるのも一つの方法だが、その
耐熱性や機械特性、化学特性によって採用できる誘電体
材料やプロセスが制限を受け、十分な容量を有するキャ
パシタ内蔵の回路基板が得られるとは限らない。
In order to increase the capacitance density by reducing the thickness of the dielectric layer and reduce the inductance component, it is necessary to smooth the surface of the ceramic substrate. But,
It is difficult to smooth the surface of the ceramic substrate because voids and the like exist on the surface. Therefore, one method is to use an organic insulating resin such as polyimide or glazed glass for smoothing the surface of the ceramic substrate.However, depending on the heat resistance, mechanical characteristics, and chemical characteristics, there are dielectric materials and processes that can be adopted. Due to limitations, a circuit board with a built-in capacitor having a sufficient capacity is not always obtained.

【0013】たとえば、高い誘電率を示すペロブスカイ
ト構造酸化物を誘電体層としたキャパシタでは、その特
性を十分引き出すためには、600℃以上の高温プロセ
スを酸化性の雰囲気で行うことが必要である。従って、
有機系絶縁樹脂やグレーズドガラスを600℃以上の高
温プロセスに適用することが困難であるため、有機系絶
縁樹脂やグレーズドガラスを下地とした場合、十分な容
量密度を有するキャパシタを内蔵する回路基板を得るこ
とは難しい。また、上記ペロブスカイト構造酸化物の場
合、上記高温プロセスの中に昇温速度が大きいRTA(R
apid Thermal Anealing)プロセスが含まれることも多
く、セラミック系ベース基板ではクラックが発生しやす
い。さらに、セラミック系ベース基板内の導電性ビアが
CuやW等の酸化性雰囲気での耐熱性に乏しい材料から
構成されている場合にも、酸化性雰囲気における高温プ
ロセスを適用できない。
For example, in a capacitor using a perovskite structure oxide having a high dielectric constant as a dielectric layer, it is necessary to perform a high-temperature process at 600 ° C. or more in an oxidizing atmosphere in order to sufficiently bring out its characteristics. . Therefore,
Since it is difficult to apply an organic insulating resin or glazed glass to a high-temperature process of 600 ° C. or more, when using an organic insulating resin or glazed glass as a base, a circuit board incorporating a capacitor having a sufficient capacitance density is required. Hard to get. Further, in the case of the perovskite structure oxide, RTA (R
apid Thermal Anealing) process is often included, and cracks are likely to occur in the ceramic base substrate. Furthermore, even when the conductive via in the ceramic base substrate is made of a material having poor heat resistance in an oxidizing atmosphere such as Cu or W, a high-temperature process in an oxidizing atmosphere cannot be applied.

【0014】以上述べたように、セラミック系材料をベ
ース基板とした場合、高い誘電率を示すペロブスカイト
構造酸化物からなる誘電体層を用いても、誘電体材料に
見合った容量を有するキャパシタを内蔵させた回路基板
を得ることは困難である。
As described above, when a ceramic-based material is used as a base substrate, a capacitor having a capacitance corresponding to the dielectric material is built in even if a dielectric layer made of a perovskite structure oxide having a high dielectric constant is used. It is difficult to obtain a circuit board that has been set.

【0015】有機(または無機)ポリマ、ポリイミド-エ
ポキシ、エポキシ-ファイバガラス、テフロン(登録商
標)等の有機系絶縁樹脂基板をベース基板にした場合、
その耐熱性や機械的特性によって適用できる誘電体材料
やプロセスが制限を受け、必ずしも所望する特性を有す
るキャパシタを内蔵する回路基板が得られるとは限らな
い。
When an organic insulating resin substrate such as an organic (or inorganic) polymer, a polyimide-epoxy, an epoxy-fiber glass, or Teflon (registered trademark) is used as a base substrate,
A dielectric material and a process which can be applied are restricted by its heat resistance and mechanical characteristics, and a circuit board having a capacitor having desired characteristics is not always obtained.

【0016】この理由は、既に述べたように、有機系絶
縁樹脂基板が耐熱性に乏しく、600℃以上の高温プロ
セスの適用が困難であることから、高い誘電率を示すペ
ロブスカイト構造酸化物からなる誘電体層を用いたキャ
パシタにおいても、誘電体材料に見合った容量が得られ
ないからである。
The reason for this is that, as described above, the organic insulating resin substrate has poor heat resistance, and it is difficult to apply a high-temperature process at 600 ° C. or higher. Therefore, the substrate is made of a perovskite oxide having a high dielectric constant. This is because even a capacitor using a dielectric layer cannot obtain a capacity corresponding to the dielectric material.

【0017】以上の問題を解決するベース基板材料とし
て、特開平8−88318号公報で提案されているモリ
ブデン(Mo)やタンタル(Ta)、タングステン(W)等の
高融点金属からなる金属板がある。これらをベース基板
とすることにより600℃以上の高温プロセスを適用す
ることができる。さらに、特開平8−88318号公報
によれば、これらの高融点金属を一方の電極に用いるこ
とにより等価直列抵抗の小さな薄膜キャパシタを得るこ
とができる。
As a base substrate material for solving the above problems, a metal plate made of a high melting point metal such as molybdenum (Mo), tantalum (Ta), or tungsten (W) proposed in JP-A-8-88318 is used. is there. By using these as a base substrate, a high-temperature process of 600 ° C. or higher can be applied. Further, according to JP-A-8-88318, a thin film capacitor having a small equivalent series resistance can be obtained by using these refractory metals for one electrode.

【0018】この公知例では、高融点金属からなるベー
ス基板の酸化を防止するために白金(Pt)を設けている
が、導電性ベース基板上に形成した場合の薄膜キャパシ
タの短絡防止については、特別な考慮はされていない。
また、ベース基板とは電気的に分離されたビアをベース
基板内に設けることにより、ベース基板の両面にキャパ
シタを形成することにより内蔵キャパシタの容量を増大
させたり、インターポーザとして利用することに関して
は何ら考慮されていない。従って、実際のプロセスとし
て、MoやTa、W等の金属を使用する場合、スルーホ
ールやビアを低コストで形成することは甚だ困難である
と言わざるを得ない。また、上記高融点金属材料からな
るベース基板は必ずしも安価ではない。
In this known example, platinum (Pt) is provided to prevent oxidation of a base substrate made of a high melting point metal. However, in order to prevent short-circuiting of a thin film capacitor when formed on a conductive base substrate, No special consideration was given.
In addition, by providing vias in the base substrate that are electrically separated from the base substrate, capacitors are formed on both sides of the base substrate to increase the capacity of the built-in capacitor or to be used as an interposer. Not considered. Therefore, when a metal such as Mo, Ta, or W is used as an actual process, it must be said that it is extremely difficult to form through holes and vias at low cost. Further, the base substrate made of the high melting point metal material is not always inexpensive.

【0019】そこで、本発明の第1の目的は、MoやT
a、Wより安価な鉄(Fe)を主成分とする導電性部材を
ベース基板とし、高い温度の熱プロセスを必要とするペ
ロブスカイト構造酸化物等の誘電率の高い誘電体層を用
いたキャパシタを内蔵させることのできる回路基板の構
造を提供することにある。
Therefore, the first object of the present invention is to provide Mo or T
a, a capacitor using a conductive member having iron (Fe) as a main component, which is less expensive than W, as a base substrate and using a dielectric layer having a high dielectric constant such as a perovskite structure oxide requiring a high-temperature heat process; It is an object of the present invention to provide a structure of a circuit board which can be embedded.

【0020】本発明の第2の目的は、 MoやTa、W
より安価なFeを主成分とする導電性部材をベース基板
とし、高い温度の熱プロセスを必要とするペロブスカイ
ト構造酸化物等の誘電率の高い誘電体層を用いたキャパ
シタを内蔵させることのできる、インターポーザに適し
た、回路基板を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide Mo, Ta, W
It is possible to incorporate a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant such as a perovskite structure oxide requiring a high-temperature thermal process as a base substrate using a conductive member containing Fe as a main component, which is inexpensive. An object of the present invention is to provide a circuit board suitable for an interposer.

【0021】本発明の第3の目的は、上記回路基板に内
蔵させたキャパシタをデカップリングキャパシタとして
用いることにより、スイッチングノイズを低減できる半
導体装置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing switching noise by using a capacitor built in the circuit board as a decoupling capacitor.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性部材か
らなるベース基板の少なくとも一方の主表面上に、第1
の導電体層と、少なくとも1層以上の導電性薄膜層から
なる第2の導電体層と、少なくとも1層以上の層からな
る誘電体層と、少なくとも1層以上の導電性薄膜層から
なる第3の導電体層とが順次積層され、前記ベース基板
および前記第1の導電体層および前記第2の導電体層に
より第1の電極を構成し、前記第3の導電体層により第2
の電極を構成し、前記第1の電極と前記第2の電極によ
り前記誘電体層を挟んでなるキャパシタが設けられた回
路基板であって、前記ベース基板が、少なくともニッケ
ル(Ni)、クロム (Cr)、コバルト(Co)、アルミニ
ウム(Al)のいずれかを含む鉄(Fe)系合金から構成さ
れ、かつ、前記第1の導電体層が、1000℃以上の融
点を有する高融点金属あるいはその窒化物により構成さ
れ、かつ、前記第2の導電体層の前記誘電体層と接触す
る導電性薄膜層が、導電性酸化物あるいは貴金属により
構成される、請求項1に記載のキャパシタを内蔵した回
路基板によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a first substrate is provided on at least one main surface of a base substrate made of a conductive member.
A second conductive layer formed of at least one or more conductive thin film layers, a dielectric layer formed of at least one or more layers, and a second conductive layer formed of at least one or more conductive thin film layers. And a third electrode layer is sequentially stacked, a first electrode is constituted by the base substrate, the first conductor layer and the second conductor layer, and a second electrode is constituted by the third conductor layer.
A circuit board provided with a capacitor having the dielectric layer sandwiched between the first electrode and the second electrode, wherein the base substrate has at least nickel (Ni), chromium ( Cr), cobalt (Co), an iron (Fe) -based alloy containing any of aluminum (Al), and the first conductor layer has a high melting point metal having a melting point of 1000 ° C. or more, or a high melting point metal thereof. The capacitor according to claim 1, wherein the conductive thin film layer made of nitride and in contact with the dielectric layer of the second conductive layer is made of a conductive oxide or a noble metal. Achieved by a circuit board.

【0023】すなわち、キャパシタを形成するベース基
板を、少なくともNi、Cr、Co、Alのいずれかを
含むFe系合金から構成することにより、ベース基板を
MoやTa、Wとした場合に比べ安価にできる。そし
て、Fe系合金からなるベース基板に起因するキャパシ
タの短絡は、1000℃以上の融点を有する高融点金属
あるいはその窒化物からなる第1の導電体層と、誘電体
層と接触する導電性薄膜層が導電性酸化物あるいは貴金
属により構成される第2の導電体層によって前記ベース
基板を被覆することにより防止している。
That is, by forming the base substrate for forming the capacitor from an Fe-based alloy containing at least one of Ni, Cr, Co and Al, the cost is lower than when the base substrate is made of Mo, Ta or W. it can. The short circuit of the capacitor due to the base substrate made of the Fe-based alloy is caused by the first conductive layer made of a high melting point metal having a melting point of 1000 ° C. or more or its nitride, and the conductive thin film in contact with the dielectric layer. This is prevented by covering the base substrate with a second conductor layer whose layer is made of a conductive oxide or a noble metal.

【0024】この理由は、第1の導電体層と第2の導電
体層からなる積層膜の被覆によってベース基板の表面凹
凸が軽減されるとともに、酸化によるベース基板表面の
粗面化が防止できるからである。発明者らの実験によれ
ば、特開平8−88318号公報で述べられているよう
なPt膜のみによる被覆では、この効果を十分得ること
は困難であった。欠陥の無いPt膜を得ることが困難だ
ったからである。また、第2の導電体層の中で、誘電体
層と接触する層を導電性酸化物や貴金属で構成すること
により、誘電体からの酸素引き抜きを抑制し、酸素欠乏
による誘電体層の膜質劣化を防止している。
[0024] The reason for this is that the surface roughness of the base substrate can be reduced by coating the laminated film composed of the first conductive layer and the second conductive layer, and the surface of the base substrate can be prevented from being roughened due to oxidation. Because. According to experiments by the inventors, it was difficult to sufficiently obtain this effect by coating with only a Pt film as described in JP-A-8-88318. This is because it was difficult to obtain a defect-free Pt film. Further, in the second conductive layer, a layer that is in contact with the dielectric layer is formed of a conductive oxide or a noble metal, thereby suppressing oxygen extraction from the dielectric and reducing the film quality of the dielectric layer due to oxygen deficiency. Deterioration is prevented.

【0025】また本発明は、導電性部材からなるベース
基板の第1の主表面および第2の主表面の2つの主表面
上に、第1の導電体層と、少なくとも1層以上の導電性
薄膜層からなる第2の導電体層と、少なくとも1層以上
の層からなる誘電体層と、少なくとも1層以上の導電性
薄膜層からなる第3の導電体層とが順次積層され、前記
ベース基板および前記第1の導電体層および前記第2の
導電体層により第1の電極を構成し、前記第3の導電体
層により第2の電極を構成し、前記第1の電極と前記第
2の電極により前記誘電体層を挟んでなるキャパシタが
設けられた回路基板であって、前記ベース基板が、少な
くともNi、Cr、Co、Alのいずれかを含むFe系
合金から構成され、かつ、前記第1の導電体層が、融点
が1000℃以上の高融点金属あるいはその窒化物によ
り構成され、かつ、前記第2の導電体層の前記誘電体層
と接触する層が、導電性酸化物あるいは貴金属により構
成され、かつ、前記ベース基板の第1の主表面上に設け
られたキャパシタと第2の主表面上に設けられたキャパ
シタの前記第2の電極同士が、前記ベース基板内に絶縁
層を介して設けられた導電性ビアによって電気的に接続
して、キャパシタ内蔵の回路基板を形成する。
According to the present invention, a first conductor layer and at least one or more conductive layers are provided on two main surfaces of a first main surface and a second main surface of a base substrate made of a conductive member. A second conductive layer composed of a thin film layer, a dielectric layer composed of at least one or more layers, and a third conductor layer composed of at least one conductive thin film layer are sequentially laminated; A first electrode is constituted by the substrate, the first conductor layer and the second conductor layer, a second electrode is constituted by the third conductor layer, and the first electrode and the second electrode are constituted by the third conductor layer. A circuit board provided with a capacitor having the dielectric layer sandwiched by two electrodes, wherein the base substrate is made of an Fe-based alloy containing at least one of Ni, Cr, Co, and Al; and The first conductor layer has a melting point of 1000 ° C. or higher. The layer made of a refractory metal or a nitride thereof, and the layer of the second conductor layer that contacts the dielectric layer is made of a conductive oxide or a noble metal, and the first layer of the base substrate The second electrode of the capacitor provided on the main surface and the second electrode of the capacitor provided on the second main surface are electrically connected to each other by a conductive via provided in the base substrate via an insulating layer. Thus, a circuit board with a built-in capacitor is formed.

【0026】すなわち、上記したキャパシタをベース基
板の表裏両面に形成し、表裏面に形成したキャパシタの
第2の電極同士をベース基板内に設けた導電性ビアによ
って電気的に接続したものである。これにより、第1の
主表面側のキャパシタと第2の主表面側のキャパシタが
並列接続されることになり、回路基板に内蔵させるキャ
パシタの容量を大きくすることができる。
That is, the above-mentioned capacitor is formed on both the front and back surfaces of the base substrate, and the second electrodes of the capacitors formed on the front and back surfaces are electrically connected to each other by conductive vias provided in the base substrate. As a result, the capacitor on the first main surface side and the capacitor on the second main surface side are connected in parallel, and the capacity of the capacitor built in the circuit board can be increased.

【0027】更にまた、上記した回路基板において、第
2の導電体層を構成する導電性薄膜層の少なくとも1つ
の層が、ディップコーティング法、スピンコーティング
法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、
フローコーティング法のいずれかの方法により形成され
ている。これによれば、第1の導電体層上に液状の原料
を塗布することになり、キャパシタを形成する下地のピ
ンホール等の欠陥の修復や表面凹凸の軽減が有効的に行
われる。このため、導電性部材からなるベース基板上に
形成したキャパシタの下地欠陥に起因した短絡を防止で
きる。
Further, in the above-mentioned circuit board, at least one of the conductive thin film layers constituting the second conductor layer is formed by a dip coating method, a spin coating method, a spray coating method, a roll coating method,
It is formed by any of flow coating methods. According to this, a liquid material is applied on the first conductor layer, and the repair of a defect such as a pinhole on a base for forming a capacitor and the reduction of surface irregularities are effectively performed. Therefore, it is possible to prevent a short circuit due to a base defect of the capacitor formed on the base substrate made of the conductive member.

【0028】本発明は、上記した回路基板において、第
1の導電体層を構成する高融点金属を、Cr、Ti、N
i、W、Ta、Moのいずれかより選択して用いられ
る。これらの材料からなる薄膜層では、層内部への酸化
の進行は遅く、酸素欠乏状態の酸化物は電気伝導性を示
す。これにより、第1の電極の抵抗増加を抑制しなが
ら、ベース基板の酸化による粗面化を防止できる。
According to the present invention, in the above-mentioned circuit board, the high-melting point metal constituting the first conductor layer may be Cr, Ti, N
It is selected from any one of i, W, Ta, and Mo. In a thin film layer made of such a material, the progress of oxidation into the inside of the layer is slow, and the oxide in an oxygen-deficient state shows electrical conductivity. This can prevent the base substrate from being roughened due to oxidation while suppressing an increase in resistance of the first electrode.

【0029】そしてまた、第2の導電体層を構成する導
電性酸化物が、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジ
ウム・酸化スズ混合物、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、酸
化ロジウム、酸化レニウム、酸化イリジウム、酸化オス
ミウム、バリウム(Ba)とカルシウム(Ca)とストロン
チウム(Sr)の少なくとも1つの元素とチタン(Ti)と
酸素(O)からなるペロブスカイト構造酸化物(Ba,C
a,Sr)TiO(ただし、x<3)の中から選ばれた材
料から構成されている。
Further, the conductive oxide constituting the second conductor layer is indium oxide, tin oxide, a mixture of indium oxide and tin oxide, zinc oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, iridium oxide, iridium oxide, A perovskite oxide (Ba, C) comprising at least one element of osmium, barium (Ba), calcium (Ca), strontium (Sr), titanium (Ti) and oxygen (O)
a, Sr) TiO x (where x <3).

【0030】これにより、酸素引き抜きによる酸化物誘
電体層の膜質劣化や第1の導電体層の酸化が抑制され
る。その理由は、この層の存在により、誘電体層側から
第1の導電体層側への酸素の拡散が抑制されるからであ
る。
Thus, deterioration of the film quality of the oxide dielectric layer due to oxygen extraction and oxidation of the first conductor layer are suppressed. The reason is that the diffusion of oxygen from the dielectric layer side to the first conductor layer side is suppressed by the presence of this layer.

【0031】本発明は、回路基板に内蔵させるキャパシ
タの誘電体層を、SrTiO、(Ba,Sr)Ti
、BaTiO、(Pb,La)(Zr,Ti)O、P
b(Zr,Ti)O、PbTiO、Pb(Mg1/3
2/3)O、等のペロブスカイト構造酸化物の中か
ら選んだ少なくとも1つ以上の材料により構成した。
According to the present invention, the dielectric layer of the capacitor incorporated in the circuit board is made of SrTiO 3 , (Ba, Sr) Ti
O 3 , BaTiO 3 , (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 , P
b (Zr, Ti) O 3 , PbTiO 3 , Pb (Mg 1/3 N
b 2/3 ) O 3 , and at least one material selected from perovskite structure oxides.

【0032】また本発明は、第1の電極に接続された少
なくとも1つ以上の実装用接続端子と、第2の電極に接
続された少なくとも1つ以上の実装用接続端子が設けら
れ、この実装端子に半導体チップを接続することによ
り、IC素子近傍にデカップリングキャパシタの配設を
行うことができる。
The present invention also provides at least one or more mounting connection terminals connected to the first electrode and at least one or more mounting connection terminals connected to the second electrode. By connecting the semiconductor chip to the terminal, a decoupling capacitor can be provided near the IC element.

【0033】そして、回路基板の実装用接続端子を配線
基板、あるいは/かつ、半導体チップに接続し、上記第
1の電極と上記第2の電極を電源層と接地層のいずれか
に利用したものである。これにより、大容量のデカップ
リングキャパシタを半導体チップに近接して配置するこ
とができ、半導体装置の実装密度を低下させることなく
スイッチングノイズを低減できる。
The connection terminal for mounting of the circuit board is connected to a wiring board and / or a semiconductor chip, and the first electrode and the second electrode are used as either a power supply layer or a ground layer. It is. As a result, a large-capacity decoupling capacitor can be arranged close to the semiconductor chip, and switching noise can be reduced without lowering the mounting density of the semiconductor device.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】図1は、 第1の実施の形態を要部断面図
で示したものである。図において、1000は本実施例
を適用した回路基板を、40はキャパシタを、1は42アロ
イ合金(約42%のNiを含むFe系合金)からなるベー
ス基板を、2はCr膜からなる第1の導電体層を、3は
酸化インジウム・酸化スズ混合物(Indium Tin Oxide,以
下ITOと略す ) からなる第2の導電体層を、4は
(Ba,Sr)TiO3からなる誘電体層を、5はベース
基板1および第1の導電体層2および第2の導電体層3
からなるキャパシタ40の第1の電極層を、6はCr/
Cu/Cr積層膜からなるキャパシタ40の第2の電極
層を、示す。なお、この図では、薄膜層によって構成さ
れる部分の詳細をわかりやすくするため、符号2〜6で
示した部分を拡大した。特に、膜厚方向を拡大した。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of the first embodiment. In the figure, 1000 is a circuit board to which the present embodiment is applied, 40 is a capacitor, 1 is a base substrate made of a 42 alloy alloy (Fe alloy containing about 42% Ni), and 2 is a Cr substrate. 1 is a conductor layer, 3 is a second conductor layer made of a mixture of indium oxide and tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO), and 4 is a conductor layer.
Reference numeral 5 denotes a dielectric layer made of (Ba, Sr) TiO3, and 5 denotes a base substrate 1, a first conductive layer 2, and a second conductive layer 3.
The first electrode layer of the capacitor 40 made of
The second electrode layer of the capacitor 40 made of a Cu / Cr laminated film is shown. In this figure, the portions indicated by reference numerals 2 to 6 are enlarged in order to make the details of the portion constituted by the thin film layer easy to understand. In particular, the film thickness direction was expanded.

【0036】この実施の形態では、ベース基板1として
42アロイ合金を用い、キャパシタ40を形成するベー
ス基板1の主表面をCrからなる第1の導電体層2とI
TOからなる第2の導電体層の積層膜により被覆してい
る。この点が本発明を適用したところである。かかる構
成により、42アロイ合金のように酸化のされやすいF
e系合金をベース基板1として用いた場合にも、温度の
高い熱プロセスにより形成したペロブスカイト構造酸化
物等の高い誘電率を有する誘電体層を用いたキャパシタ
を内蔵させることのできる回路基板を提供している。
In this embodiment, a 42 alloy is used as the base substrate 1, and the main surface of the base substrate 1 on which the capacitor 40 is formed is formed of the first conductive layer 2 made of Cr and the I
It is covered with a laminated film of a second conductor layer made of TO. This is where the present invention is applied. With such a configuration, F which is easily oxidized like a 42 alloy alloy
Provided is a circuit board capable of incorporating a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant such as a perovskite structure oxide formed by a high-temperature thermal process even when an e-based alloy is used as the base substrate 1. are doing.

【0037】本実施の形態では、(Ba,Sr)TiO
を誘電体層として用いているが、この誘電体層の性能を
引き出すためには、酸化性雰囲気における600℃以上
の熱処理が必要となる。しかし、この条件に晒される
と、42アロイは酸化され、その表面凹凸が増大する。
その結果、42アロイからなるベース基板1上に形成し
たキャパシタが短絡してしまう。
In the present embodiment, (Ba, Sr) TiO 3
Is used as a dielectric layer, but a heat treatment at 600 ° C. or more in an oxidizing atmosphere is required to bring out the performance of the dielectric layer. However, when exposed to this condition, the 42 alloy is oxidized and its surface irregularities increase.
As a result, the capacitor formed on the base substrate 1 made of the 42 alloy is short-circuited.

【0038】本実施の形態では、42アロイからなるベ
ース基板1をCrからなる第1の導電体層2とITOか
らなる第2の導電体層3の積層膜で被覆することによ
り、42アロイベース基板1上に形成したキャパシタ4
0の短絡を防止している。すなわち、 Crからなる第
1の導電体層2とITOからなる第2の導電体層の積層
膜により42アロイベース基板の酸化を防止している。
CrはITOからの酸素の拡散により酸化するが、電気
伝導性は失われず、第1の電極層5の抵抗増加はほとん
ど認められない。また、第2の導電体層3に用いたIT
Oが酸化物であるため、誘電体層4側から第1の導電体
層2側への酸素の拡散が抑制され、酸素欠乏による誘電
体層の膜質劣化を防止できる。
In the present embodiment, the 42 alloy base substrate 1 is covered with a laminated film of the first conductor layer 2 made of Cr and the second conductor layer 3 made of ITO. Capacitor 4 formed on substrate 1
0 short circuit is prevented. That is, the oxidation of the 42 alloy base substrate is prevented by the laminated film of the first conductor layer 2 made of Cr and the second conductor layer made of ITO.
Cr is oxidized by diffusion of oxygen from ITO, but the electrical conductivity is not lost, and the resistance of the first electrode layer 5 is hardly increased. Also, the IT used for the second conductor layer 3
Since O is an oxide, diffusion of oxygen from the dielectric layer 4 side to the first conductive layer 2 side is suppressed, and deterioration of the film quality of the dielectric layer due to oxygen deficiency can be prevented.

【0039】尚、発明者らの実験では、42アロイ合金
からなるベース基板1をITOやCr、Pt等の単一薄
膜層で被覆したのみでは、42アロイベース基板1上に
形成したキャパシタの短絡防止の効果は小さなものであ
った。
In the experiments conducted by the inventors, short-circuiting of the capacitor formed on the 42-alloy base substrate 1 was only achieved by coating the base substrate 1 made of the 42-alloy with a single thin film layer of ITO, Cr, Pt, or the like. The effect of prevention was small.

【0040】本実施の形態の効果を得るためには、第1
の導電体層2としては、誘電体層形成プロセス(成膜、
熱処理含む)耐性とその酸化物が酸素欠乏状態では電気
伝導性を示すことが必要である。すなわち、Cr、T
i、Ni、W、Ta、Mo等の1000℃以上の融点を
有する高融点金属が第1の導電体層2として好ましい。
In order to obtain the effect of this embodiment, the first
The conductive layer 2 is formed by a dielectric layer forming process (film formation,
It is necessary that the oxide exhibit electrical conductivity in an oxygen-deficient state (including heat treatment). That is, Cr, T
A high melting point metal having a melting point of 1000 ° C. or more, such as i, Ni, W, Ta, and Mo, is preferable as the first conductor layer 2.

【0041】Pt等の貴金属も第1の導電体層2として
有効であるが、高価であり、その加工プロセスもCr、
Ti、Ni、W、Ta、Mo等の高融点金属に比べて難
しく、また、下地との密着性に問題がある。
A noble metal such as Pt is also effective as the first conductor layer 2, but is expensive, and its processing process is Cr,
It is more difficult than a high melting point metal such as Ti, Ni, W, Ta, and Mo, and has a problem in adhesion to a base.

【0042】第2の導電体層3としては、誘電体層形成
プロセス(成膜、熱処理含む)耐性があり、誘電体層4の
膜質を劣化させないことが重要である。そのため、本実
施の形態では、酸化物であるITOを用いているが、ペ
ロブスカイト構造酸化物等の酸化物からなる誘電体層4
から下地(下部電極)への酸素の拡散を防止できれば、I
TOに限定されるものではない。すなわち、第2の導電
体層3の誘電体層4と接触する層がPtをはじめとする
貴金属の他、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウ
ム・酸化スズ混合物、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、酸化
ロジウム、酸化レニウム、酸化イリジウム、酸化オスミ
ウム、バリウム(Ba)とカルシウム(Ca)とストロンチ
ウム(Sr)の少なくとも1つの元素とチタン(Ti)と酸
素(O)からなるペロブスカイト構造酸化物(Ba,Ca,
Sr)TiO(ただし、x<3)等の導電性酸化物であれ
ば差し支えない。
It is important that the second conductor layer 3 has resistance to a dielectric layer forming process (including film formation and heat treatment) and does not deteriorate the film quality of the dielectric layer 4. Therefore, in this embodiment, ITO which is an oxide is used, but the dielectric layer 4 made of an oxide such as a perovskite structure oxide is used.
If oxygen can be prevented from diffusing from
It is not limited to TO. That is, the layer of the second conductor layer 3 which is in contact with the dielectric layer 4 is a precious metal such as Pt, indium oxide, tin oxide, a mixture of indium oxide and tin oxide, zinc oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, Rhenium oxide, iridium oxide, osmium oxide, barium (Ba), calcium (Ca), at least one element of strontium (Sr), titanium (Ti) and oxygen (O) perovskite structure oxide (Ba, Ca,
Any conductive oxide such as Sr) TiO x (where x <3) may be used.

【0043】また、本実施の形態の場合、ベース基板1
として42アロイを用いているが、Feを主成分とする
鉄系の合金であれば差し支えない。ここでは、シリコン
チップと近い熱膨張係数(約4ppm/deg)を有し
ていることから、ベース基板1として42アロイを選択
している。しかし、少なくともNi、Cr、Co、Al
のいずれかを含むFe系合金は、その組成を変更すること
により熱膨張係数を調整することができ、ガリウムヒ素
チップ等の半導体チップの実装基板としても適用可能に
なる。
In the case of the present embodiment, the base substrate 1
Is used, but any iron-based alloy containing Fe as a main component may be used. Here, 42 alloy is selected as the base substrate 1 because it has a coefficient of thermal expansion (about 4 ppm / deg) close to that of a silicon chip. However, at least Ni, Cr, Co, Al
The Fe-based alloy containing any one of the above can adjust the coefficient of thermal expansion by changing its composition, and can be applied as a mounting substrate for a semiconductor chip such as a gallium arsenide chip.

【0044】なお、キャパシタ40の容量を大きくする
ためには、 SrTiO、(Ba,Sr)TiO、Ba
TiO、(Pb,La)(Zr,Ti)O、Pb(Zr,T
i)O、PbTiO、Pb(Mg1/3Nb2/3)
等、誘電率が高いペロブスカイト構造酸化物を誘電
体層4とするのが好ましいが、これに限定されるもので
はない。たとえば、タンタル酸化膜、シリコン窒化膜、
シリコン酸化膜、アルミナ膜等も用いることができる。
ただし、成膜や熱処理(RTAを含む)等における酸化性
雰囲気での高温プロセスを考えると、ペロブスカイト構
造酸化物の場合に、本発明の効果を十分に発揮すること
ができる。
In order to increase the capacitance of the capacitor 40, SrTiO 3 , (Ba, Sr) TiO 3 , Ba
TiO 3 , (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 , Pb (Zr, T
i) O 3 , PbTiO 3 , Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 )
It is preferable to use a perovskite structure oxide having a high dielectric constant, such as O 3 , as the dielectric layer 4, but it is not limited to this. For example, tantalum oxide film, silicon nitride film,
A silicon oxide film, an alumina film, or the like can also be used.
However, in consideration of a high-temperature process in an oxidizing atmosphere for film formation, heat treatment (including RTA), and the like, the effects of the present invention can be sufficiently exhibited in the case of a perovskite structure oxide.

【0045】次に、第1の実施の形態の製造方法につい
て説明する。図6は回路基板1000の製造工程の一例
を要部断面図で示した工程フロー図である。以下、この
図を参照にして、回路基板1000の製造工程について
説明する。
Next, the manufacturing method of the first embodiment will be described. FIG. 6 is a process flow chart showing an example of a manufacturing process of the circuit board 1000 in a sectional view of a main part. Hereinafter, the manufacturing process of the circuit board 1000 will be described with reference to FIG.

【0046】(6A) ベース基板1の準備 :42アロイ
合金からなるベース基板1のキャパシタを形成する主表
面側を研磨やマイクロダスト処理((株)ニッコーシ商
標)により平滑にする。ついで、有機溶剤、アルカリ洗
剤を用いて洗浄し、表面を清浄にする。
(6A) Preparation of the base substrate 1: The main surface side of the base substrate 1 made of a 42 alloy, on which capacitors are formed, is smoothed by polishing or micro-dust treatment (trade name of Nikkoshi Co., Ltd.). Next, the surface is cleaned by using an organic solvent and an alkaline detergent.

【0047】(6B) 第1の導電体層2の形成:ベース
基板1の両面にスパッタリング法によりCr膜を成膜
し、第1の導電体層2とする。Cr膜の膜厚は、例え
ば、キャパシタを形成する表面側で150nm、裏面側
で300nmとする。ここで、裏面側の膜厚を大きくす
るのは、裏面が平滑化処理されていないことと、キャパ
シタ形成後の表裏面での膜応力のバランスを保つためで
ある。
(6B) Formation of the first conductor layer 2: A Cr film is formed on both surfaces of the base substrate 1 by a sputtering method to form the first conductor layer 2. The thickness of the Cr film is, for example, 150 nm on the front surface side where the capacitor is formed and 300 nm on the back surface side. Here, the reason for increasing the film thickness on the back surface side is to maintain the balance between the fact that the back surface is not smoothed and the film stress on the front and back surfaces after the capacitor is formed.

【0048】(6C) 第2の導電体層3の形成:ベース
基板1のキャパシタ40を形成する表面側にITO膜を
MOD法により形成する。ITO膜の膜厚は、例えば、
60nmとする。
(6C) Formation of the second conductor layer 3: An ITO film is formed on the surface of the base substrate 1 where the capacitor 40 is to be formed by the MOD method. The thickness of the ITO film is, for example,
60 nm.

【0049】(6D)誘電体層4の形成:第1の電極層
2上に、スパッタ法等の物理的手法や化学蒸着法、ゾル
ゲル法、MOD法等、周知の手法を用いて200〜40
0nmの(Ba,Sr)TiO3膜を成膜し、誘電体層4
とする。次いで、酸素あるいは水蒸気等の酸化性気体を
含む雰囲気において、600℃〜900℃の熱処理を施
し、誘電体層4の結晶性の改善を行う。この場合、必要
に応じて、RTAを行う。
(6D) Formation of the dielectric layer 4: On the first electrode layer 2, a physical method such as a sputtering method or a known method such as a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, or a MOD method is used.
A 0 nm (Ba, Sr) TiO3 film is formed, and a dielectric layer 4 is formed.
And Next, a heat treatment at 600 ° C. to 900 ° C. is performed in an atmosphere containing an oxidizing gas such as oxygen or water vapor to improve the crystallinity of the dielectric layer 4. In this case, RTA is performed as needed.

【0050】(6E) 第2の電極層6の形成:スパッタ
リング法により、100nmのCr膜と500nmのC
u膜を積層したCr/Cu/Cr膜を成膜する。次い
で、フォトエッチング法等の周知の手法により不要な部
分を除去し、第2の電極層6からなる所定のパターン
と、誘電体層4からなる所定のパターンを形成する。次
に、熱処理を行い、第2の電極パターン形成工程で劣化
したキャパシタ100の特性回復を行う。熱処理条件
は、キャパシタ100の特性回復状況を見ながら定めれ
ばよい。尚、ここではCr/Cu/Cr積層膜を第2の
電極層6として用いているが、PtやTi、ルテニウム
(Ru) 等別の材料を用いても差し支えない。また、成
膜手法もスパッタリング法に限定されるものではないこ
とはいうまでもない。さらに、第2の電極層6の膜厚も
ここでの値に限定されるものではない。
(6E) Formation of the second electrode layer 6: 100 nm Cr film and 500 nm C
A Cr / Cu / Cr film in which a u film is laminated is formed. Next, unnecessary portions are removed by a known method such as a photo-etching method, and a predetermined pattern including the second electrode layer 6 and a predetermined pattern including the dielectric layer 4 are formed. Next, heat treatment is performed to recover the characteristics of the capacitor 100 degraded in the second electrode pattern forming step. The heat treatment condition may be determined while observing the characteristic recovery state of the capacitor 100. Although a Cr / Cu / Cr laminated film is used here as the second electrode layer 6, Pt, Ti, ruthenium or the like is used.
Another material such as (Ru) may be used. Needless to say, the film formation technique is not limited to the sputtering method. Further, the thickness of the second electrode layer 6 is not limited to the value here.

【0051】以上の工程を経て、図1に示した回路基板
1000が完成する。ここで示した製造方法では、工程
(6C)において、MOD法によりITO膜を形成して
いる。MOD法では、液状の原料を塗布し、それを焼成
することによって膜が得られる。そのため、第1の導電
体層2に存在しているピンホールやベース基板1に起因
する傷、小孔が修復される。この結果、キャパシタ40
の短絡を防止し、製造歩留りを高くするという本発明の
効果を効果的なものとしている。この場合、液状の原料
を塗布する方法として、ディップコーティング法、スピ
ンコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコ
ーティング法、フローコーティング法等を用いればよ
い。
Through the above steps, the circuit board 1000 shown in FIG. 1 is completed. In the manufacturing method shown here, the ITO film is formed by the MOD method in the step (6C). In the MOD method, a film is obtained by applying a liquid material and baking it. Therefore, the pinholes existing in the first conductive layer 2 and the scratches and small holes caused by the base substrate 1 are repaired. As a result, the capacitor 40
The effect of the present invention, which is to prevent short-circuiting and increase the production yield, is made effective. In this case, a dip coating method, a spin coating method, a roll coating method, a spray coating method, a flow coating method, or the like may be used as a method of applying a liquid material.

【0052】なお、ここでは第1の導電体層2であるC
r膜の膜厚を150nm、第2の導電体層3であるIT
O膜の膜厚を60nmとしているが、これに限定される
訳ではなく、キャパシタ40の短絡発生状況や基板の反
り状態をみて定めれば差し支えない。また、誘電体層4
である(Ba,Sr)TiO膜の場合にも、膜厚を20
0〜400nmに限定されるものではなく、必要な容
量、短絡発生状況、クラック発生状況、基板の反り状態
を見て、定めればよい。
Here, the first conductor layer 2 C
The thickness of the r film is 150 nm, and the thickness of the IT
Although the thickness of the O film is set to 60 nm, it is not limited to this, and may be determined by considering the state of occurrence of a short circuit of the capacitor 40 and the warped state of the substrate. Also, the dielectric layer 4
In the case of the (Ba, Sr) TiO 3 film of
The thickness is not limited to 0 to 400 nm, and may be determined in view of necessary capacity, occurrence of short circuit, occurrence of cracks, and warpage of the substrate.

【0053】以上述べてきたように、本実施の形態によ
れば、MoやTa、Wり安価なFeを主成分とする導電
性部材をベース基板とした場合においても、高い温度プ
ロセスによるペロブスカイト構造酸化物等の成膜が可能
になり、誘電率の高い誘電体層を用いたキャパシタを内
蔵させることのできる回路基板を提供できる。
As described above, according to the present embodiment, the perovskite structure formed by the high temperature process can be used even when the base substrate is made of Mo, Ta, W, or other inexpensive conductive material containing Fe as a main component. It is possible to provide a circuit board which can form a film of an oxide or the like and can incorporate a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant.

【0054】次に、第2の実施の形態を図2を用いて説
明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

【0055】図2は、第2の実施の形態の回路基板を要
部断面図で示したものである。図において、2000は
本発明を適用した回路基板を、7はキャパシタ40上に
設けられた第1の絶縁層を、8はキャパシタ40の第1
の電極5に接続された端子メタライズ層(接続端子)を、
9はキャパシタ40の第2の電極6に接続された端子メ
タライズ層(接続端子)を、10は誘電体層4の中に設け
られたスルーホールを、示す。他の符号は図1の場合と
同じである。図2の場合にも、薄膜層によって構成され
る部分の詳細をわかりやすくするため、符号2〜10で示
した部分を拡大した。特に、膜厚方向を拡大した。
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a circuit board according to a second embodiment. In the figure, reference numeral 2000 denotes a circuit board to which the present invention is applied, 7 denotes a first insulating layer provided on the capacitor 40, and 8 denotes a first insulating layer of the capacitor 40.
The terminal metallization layer (connection terminal) connected to the electrode 5 of
Reference numeral 9 denotes a terminal metallization layer (connection terminal) connected to the second electrode 6 of the capacitor 40, and reference numeral 10 denotes a through hole provided in the dielectric layer 4. Other symbols are the same as those in FIG. In FIG. 2 as well, the portions indicated by reference numerals 2 to 10 are enlarged in order to make the details of the portion constituted by the thin film layers easy to understand. In particular, the film thickness direction was expanded.

【0056】この実施の形態は、基本的には、第1の実
施の形態の回路基板1000の両面に第1の絶縁層7を
形成し、第1の絶縁層7と誘電体層4の中に形成された
スルーホール10部に接端子メタライズ層8、9を設け
たものである。従って、本実施の形態の場合にも、第1
の実施の形態の場合と同じ効果を得ることができる。即
ち、本実施の形態においても、MoやTa、Wより安価
なFeを主成分とする導電性部材をベース基板とした場
合にも、高い温度プロセスを必要とするペロブスカイト
構造酸化物等、誘電率の高い誘電体層を用いたキャパシ
タを内蔵させることのできる回路基板を提供できる。
尚、第1の絶縁層7としてはポリイミドやエポキシ等の
有機絶縁膜などが用いられ、端子メタライズ層として
は、半田接続等を考えた場合、クロム(Cr)とニッケル
(Ni)、金(Au)の積層膜、CrとNi−Cu合金の積
層膜、CrとNi−W合金の積層膜、等が用いられる。
In this embodiment, basically, the first insulating layer 7 is formed on both sides of the circuit board 1000 of the first embodiment, and the first insulating layer 7 and the dielectric layer 4 are formed. The contact terminal metallization layers 8 and 9 are provided in the through hole 10 formed in the above. Therefore, also in the case of the present embodiment, the first
The same effect as that of the embodiment can be obtained. That is, also in this embodiment, even when a conductive member mainly composed of Fe, which is cheaper than Mo, Ta, and W, is used as the base substrate, a dielectric constant such as a perovskite structure oxide requiring a high temperature process is used. Circuit board capable of incorporating a capacitor using a high dielectric layer.
The first insulating layer 7 is made of an organic insulating film such as polyimide or epoxy, and the terminal metallization layer is made of chromium (Cr) and nickel in consideration of solder connection.
(Ni), a laminated film of gold (Au), a laminated film of Cr and a Ni—Cu alloy, a laminated film of Cr and a Ni—W alloy, and the like are used.

【0057】この実施の形態は、基本的には、第1の実
施の形態の回路基板1000の両面に第1の絶縁層7を形
成し、第1の絶縁層7と誘電体層4の中に形成されたスル
ーホール10部に接端子メタライズ層8、9を設けたもの
である。従って、本実施の形態の場合にも第1の実施の
形態の場合と同じ効果が得られる。
In this embodiment, basically, the first insulating layer 7 is formed on both sides of the circuit board 1000 of the first embodiment, and the first insulating layer 7 and the dielectric layer 4 are formed. The contact terminal metallized layers 8 and 9 are provided in the through hole 10 formed in the above. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in the case of the present embodiment.

【0058】即ち、本実施の形態においても、MoやT
a、Wより安価なFeを主成分とする導電性部材をベー
ス基板とし、高い温度の熱プロセスを必要とするペロブ
スカイト構造酸化物等の誘電率の高い誘電体層を用いた
キャパシタを内蔵させることのできる回路基板を提供で
きる。なお、第1の絶縁層7としてはポリイミドやエポキ
シ等の有機絶縁膜などが用いられ、端子メタライズ層と
しては、半田接続等を考えると、クロム(Cr)とニッケ
ル(Ni)、金(Au)の積層膜、CrとNi−Cu合金の
積層膜、CrとNi−W合金の積層膜、等が用いられ
る。
That is, also in this embodiment, Mo and T
a, a capacitor that uses a conductive member mainly composed of Fe, which is less expensive than W, as a base substrate and uses a dielectric layer having a high dielectric constant such as a perovskite structure oxide that requires a high-temperature thermal process. And a circuit board that can be provided. Note that an organic insulating film such as polyimide or epoxy is used as the first insulating layer 7, and chromium (Cr), nickel (Ni), and gold (Au) are used as terminal metallization layers in consideration of solder connection and the like. , A laminated film of Cr and a Ni—Cu alloy, a laminated film of Cr and a Ni—W alloy, and the like.

【0059】かかる構成において、各端子メタライズ層
(接続端子)8,9は別の配線基板(図示せず)や半導体
チップ(図示せず)に接続され、キャパシタ40を所望の
素子(IC)の近傍に配設できるようになる。このため、
キャパシタ40の第1の電極5と第2の電極6を電源端
子や接地端子に接続することにより、デカップリングキ
ャパシタとして使用することが可能になる。
In this configuration, each terminal metallization layer (connection terminal) 8, 9 is connected to another wiring board (not shown) or a semiconductor chip (not shown), and the capacitor 40 is connected to a desired element (IC). It can be arranged in the vicinity. For this reason,
By connecting the first electrode 5 and the second electrode 6 of the capacitor 40 to a power supply terminal and a ground terminal, it is possible to use the capacitor 40 as a decoupling capacitor.

【0060】また、本発明の適用により、誘電体層の膜
厚が小さいキャパシタを歩留り良く製造できるような
り、半導体装置のスイッチングノイズの低減に有効な、
インダクタンス成分の少ないデカップリングキャパシタ
を内蔵した回路基板を安価に提供できるようになる。
Further, by applying the present invention, a capacitor having a small dielectric layer thickness can be manufactured with a good yield, which is effective for reducing switching noise of a semiconductor device.
A circuit board having a built-in decoupling capacitor having a small inductance component can be provided at low cost.

【0061】図3を用いて、第3の実施の形態を説明す
る。
The third embodiment will be described with reference to FIG.

【0062】図3は、第3の実施の形態の回路基板を要
部断面図で示したものである。図において、3000は
本発明を適用した回路基板を、12はベース基板1内に
設けた導電性のビアを、11は導電性ビア12とベース
基板1を絶縁する第2の絶縁層を、13は導電性薄膜パ
ターンを、14は第1の絶縁層7上に設けられた第3の
絶縁層を、100は回路基板3000の第1の主表面側
を、200は回路基板3000の第2の主表面側を、示
す。他の符号は図1〜図2の場合と同じである。図3の
場合にも、薄膜層によって構成される部分の詳細をわか
りやすくするため、符号2〜14で示した部分を拡大し
た。特に、膜厚方向を拡大した。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a circuit board according to a third embodiment. In the figure, reference numeral 3000 denotes a circuit board to which the present invention is applied, 12 denotes a conductive via provided in the base substrate 1, 11 denotes a conductive via 12 and a second insulating layer that insulates the base substrate 1, 13 denotes Denotes a conductive thin film pattern, 14 denotes a third insulating layer provided on the first insulating layer 7, 100 denotes the first main surface side of the circuit board 3000, and 200 denotes the second main surface side of the circuit board 3000. The main surface side is shown. Other reference numerals are the same as those in FIGS. Also in the case of FIG. 3, the portions indicated by reference numerals 2 to 14 are enlarged in order to make the details of the portions formed by the thin film layers easy to understand. In particular, the film thickness direction was expanded.

【0063】本実施の形態における回路基板3000
は、キャパシタ40が第1の主表面側100のみではな
く、第2の主表面側200にも形成され、ベース基板1
の中に形成された導電性ビア12によって第1の主表面
側100のキャパシタ4と第2の主表面側200のキャ
パシタ40が並列接続されている。これ以外の構成は第
2の実施の形態と同じである。従って、本実施の形態の
場合にも、第2の実施の形態の場合と同じ効果を得るこ
とができる。
Circuit board 3000 in the present embodiment
Is that the capacitor 40 is formed not only on the first main surface side 100 but also on the second main surface side 200.
The capacitor 4 on the first main surface side 100 and the capacitor 40 on the second main surface side 200 are connected in parallel by the conductive via 12 formed therein. The other configuration is the same as that of the second embodiment. Therefore, in the case of the present embodiment, the same effect as in the case of the second embodiment can be obtained.

【0064】すなわち、次に示す効果を得ることができ
る。
That is, the following effects can be obtained.

【0065】(1)MoやTa、Wからなる高融点金属板
より安価なFeを主成分とする導電性部材をベース基板
とした場合にも、高い温度プロセスを必要とするペロブ
スカイト構造酸化物等、高い誘電率を有する誘電体層を
用いたキャパシタを内蔵させることのできる回路基板を
提供できる。
(1) Even when a conductive member mainly composed of Fe, which is less expensive than a high melting point metal plate made of Mo, Ta, or W, is used as a base substrate, a perovskite structure oxide or the like which requires a high temperature process is used. Further, it is possible to provide a circuit board which can incorporate a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant.

【0066】(2) キャパシタ40の第1の電極5と第
2の電極6を電源端子や接地端子に接続することによ
り、デカップリングキャパシタとして使用することがで
きる。
(2) By connecting the first electrode 5 and the second electrode 6 of the capacitor 40 to a power terminal or a ground terminal, the capacitor 40 can be used as a decoupling capacitor.

【0067】(3) 本発明の適用により、誘電体層の膜
厚が小さいキャパシタを歩留り良く製造でき、半導体装
置のスイッチングノイズの低減に有効なインダクタンス
成分の少ないデカップリングキャパシタを内蔵した回路
基板を安価に提供できるようになる。
(3) By applying the present invention, a capacitor with a small dielectric layer thickness can be manufactured with good yield, and a circuit board having a built-in decoupling capacitor with a small inductance component effective for reducing switching noise of a semiconductor device can be manufactured. It can be provided at low cost.

【0068】さらに本実施の形態の場合、第1の主表面
側100のキャパシタ40と第2の主表面側200のキ
ャパシタ40が並列接続されていることから、回路基板
3000に内蔵させることのできるキャパシタの容量を
第1の実施の形態の回路基板1000や第2の実施の形
態の回路基板2000に比べ、大きくすることができ
る。
Further, in the case of the present embodiment, since capacitor 40 on first main surface side 100 and capacitor 40 on second main surface side 200 are connected in parallel, they can be built in circuit board 3000. The capacitance of the capacitor can be made larger than that of the circuit board 1000 of the first embodiment or the circuit board 2000 of the second embodiment.

【0069】次に、図3に示した回路基板3000の製
造方法について説明する。図7は、回路基板3000の
製造工程の一例を要部断面図で示した工程フロー図であ
る。
Next, a method of manufacturing the circuit board 3000 shown in FIG. 3 will be described. FIG. 7 is a process flow chart showing an example of a manufacturing process of the circuit board 3000 in a sectional view of a main part.

【0070】(7A) ベース基板1の表裏面へのキャパ
シタ40形成 : 図6の(6A)〜(6D)に示した第1の
実施の形態と同じ工程により、42アロイ合金からなる
ベース基板1の第1の主表面側100と第2の主表面側
200にキャパシタ40を形成する。用いる材料は第1
の実施の形態の場合と同じである。すなわち、第1の導
電体層2はCr膜、第2の導電体層3はITO膜、誘電
体層4は(Ba,Sr)TiO3膜、第2の電極層6はC
r/Cu/Cr膜である。
(7A) Formation of Capacitor 40 on Front and Back Surfaces of Base Substrate 1: Base substrate 1 made of a 42 alloy alloy by the same steps as in the first embodiment shown in (6A) to (6D) of FIG. The capacitor 40 is formed on the first main surface side 100 and the second main surface side 200 of FIG. Material used is 1st
This is the same as the embodiment. That is, the first conductor layer 2 is a Cr film, the second conductor layer 3 is an ITO film, the dielectric layer 4 is a (Ba, Sr) TiO3 film, and the second electrode layer 6 is a C film.
An r / Cu / Cr film.

【0071】(7B) 第1の主表面側に形成したキャパ
シタ40の第2の電極層6の加工:フォトエッチング
等、周知の手法を用いて第2の電極層6のパターン分離
を行い、第1の主表面側100に設けたキャパシタ40
の第2の電極パターン6を形成する。
(7B) Processing of the second electrode layer 6 of the capacitor 40 formed on the first main surface side: The pattern separation of the second electrode layer 6 is performed by using a known method such as photo etching. 1 provided on the main surface side 100
Of the second electrode pattern 6 is formed.

【0072】(7C) 第1の主表面側に形成したキャパ
シタ40の誘電体層4の加工: フォトエッチング等、
周知の手法を用いて誘電体層4を加工し、誘電体層4の
不要な部分を除去する。
(7C) Processing of the dielectric layer 4 of the capacitor 40 formed on the first main surface side:
The dielectric layer 4 is processed using a known method, and unnecessary portions of the dielectric layer 4 are removed.

【0073】(7D) ビア12の第1の主表面側形成 :
フォトエッチング法やレーザ加工法等の周知の手法を用
いて、第1の主表面側100の第2の導電体層3、第1
の導電体層2、ベース基板1を順次加工することによ
り、リング状の溝15を形成し、ビア12の主表面側の
部分120を形成する。なお、ここでは、ビア12の第
1の主表面側の部分120の表面側に第1の導電体層2
と第2の導電体層3を残しているが、これらを除去して
も差し支えない。
(7D) Formation of via 12 on first main surface side:
Using a known method such as a photoetching method or a laser processing method, the second conductive layer 3 on the first main surface side 100 is removed.
The conductive layer 2 and the base substrate 1 are sequentially processed to form a ring-shaped groove 15 and a portion 120 on the main surface side of the via 12. Here, the first conductor layer 2 is provided on the surface side of the portion 120 on the first main surface side of the via 12.
And the second conductor layer 3 is left, but these may be removed.

【0074】(7E) 第1の主表面側100の第2の絶
縁層充填および第1の絶縁層の形成 :真空ホットプレス
法等、周知の手法を用い、プリプレグやRCC(Resin c
oatedcopper)等の有機絶縁シートをベース基板1の第1
の主表面側100に貼り付け、導電性ビア12周囲の溝
15の中に第2の絶縁層11の第1の主表面側の部分1
10を充填し、同時に、第1の主表面側100に第1の
絶縁層7を形成する。なお、有機絶縁シートとしては、
リング状の溝15への埋め込み性やスルーホール加工
性、耐熱性を考慮して選択すればよい。また、液状の絶
縁材料をディップ法や印刷法、スプレー塗布、転写法
等、別の手法を用いて形成しても差し支えない。また、
本実施の形態では、第2の絶縁層11と第1の絶縁層7
を同一工程で、同じ材料を用いて形成しているが、これ
に限定されることはなく、異なる材料を用いて、別々の
工程により形成しても差し支えない。 (7F)第2の主表面側200の加工および絶縁層の形成
: 上記(7B)〜(7E)の工程により、第2の主表面側
200を加工することにより、導電性ビア12の第2の
主表面側の部分を形成するとともに、第2の絶縁層11
の第2の主表面側を充填し、第2の主表面側200に第
1の絶縁層7を形成する。これにより、導電性ビア12
と第1の絶縁層7、第2の絶縁層11が形成される。
(7E) Filling of second insulating layer on first main surface side 100 and formation of first insulating layer: A prepreg or RCC (Resin c
oatedcopper) or other organic insulating sheet.
Of the second insulating layer 11 in the groove 15 around the conductive via 12 on the first main surface side.
10 and at the same time, a first insulating layer 7 is formed on the first main surface side 100. In addition, as an organic insulating sheet,
The selection may be made in consideration of the embedding property in the ring-shaped groove 15, the workability of through-hole processing, and the heat resistance. Further, the liquid insulating material may be formed by another method such as a dipping method, a printing method, a spray coating, and a transfer method. Also,
In the present embodiment, the second insulating layer 11 and the first insulating layer 7
Are formed in the same step and using the same material, but the present invention is not limited to this, and they may be formed in different steps using different materials. (7F) Processing of second main surface side 200 and formation of insulating layer
In the above steps (7B) to (7E), the second main surface side of the conductive via 12 is formed by processing the second main surface side 200, and the second insulating layer 11 is formed.
Is filled, and the first insulating layer 7 is formed on the second main surface 200. Thereby, the conductive via 12
And a first insulating layer 7 and a second insulating layer 11 are formed.

【0075】(7G) 導電性薄膜パターン13の形成 :
フォトエッチング法やレーザ加工法等、周知の方法を用
いて、第1の主表面側100および第2の主表面側20
0の第1の絶縁層7の中にスルーホールを形成する。次
いで、スパッタ法や真空蒸着等の物理的手法、化学蒸着
法、ゾルゲル法、めっき法等の周知の手法を用い、第1
の主表面側100と第2の主表面側200に導電性薄膜
層を成膜する。次に、フォトエッチング法等の周知の手
法を用いて導電性薄膜層を加工し、第1の主表面側10
0および第2の主表面側200に導電性薄膜パターン1
3を形成する。導電性薄膜パターン13に用いる材料と
しては、CuやAl等、抵抗の低い材料が好ましいが、
これらに限定されるわけではない。信頼性を考慮して、
材料の選択と層構成を選択すればよい。
(7G) Formation of conductive thin film pattern 13:
Using a well-known method such as a photo-etching method or a laser processing method, the first main surface side 100 and the second main surface side 20 are formed.
A through-hole is formed in the first insulating layer 7 of FIG. Then, using a physical method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, a known method such as a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, or a plating method,
Then, a conductive thin film layer is formed on the main surface side 100 and the second main surface side 200. Next, the conductive thin film layer is processed by using a known method such as a photoetching method, and the first main surface side 10
0 and the conductive thin film pattern 1 on the second main surface side 200
Form 3 As a material used for the conductive thin film pattern 13, a material having low resistance such as Cu or Al is preferable,
However, it is not limited to these. Considering reliability,
What is necessary is just to select the material and the layer configuration.

【0076】以上の工程の後に、図7の(7G)に示した
回路基板の両面を第3の絶縁層14により被覆し、所定
の場所にスルーホールを形成する。次いで、第1の主表
面側100の第3の絶縁層14中に設けられたスルーホ
ール部に端子メタライズ層(接続端子)8、9を設けるこ
とにより回路基板3000が完成する。
After the above steps, both surfaces of the circuit board shown in FIG. 7G are covered with the third insulating layer 14, and through holes are formed at predetermined locations. Next, by providing terminal metallization layers (connection terminals) 8 and 9 in through holes provided in the third insulating layer 14 on the first main surface side 100, the circuit board 3000 is completed.

【0077】ここで述べた回路基板の製造方法で特徴的
な点は、ベース基板1の2つの主表面(第1の主表面側1
00および第2の主表面側200)にキャパシタ40を
形成してから、ベース基板1内に該ベース基板と同じ導
電性部材からなる導電性ビア12を形成し、該導電性ビ
ア12により第1の主表面側100のキャパシタ40と
第2の主表面側200のキャパシタ40を並列接続して
いるところにある。かかる製造方法によれば、キャパシ
タ40の形成温度を高くしながら、ベース基板1内への導
電性ビア12の形成が可能になる。すなわち、SrTi
や(Ba,Sr)TiO、Pb(Zr,Ti)O、P
b(Mg1/3Nb2/3)O等のペロブスカイト構造
酸化物からなる誘電体層を用いたキャパシタをビア付回
路基板上に形成する場合、600℃以上の高温プロセス
の適用が可能になる。
The characteristic feature of the circuit board manufacturing method described here is that the two main surfaces of the base substrate 1 (the first main surface side 1
00 and the second main surface side 200), a conductive via 12 made of the same conductive member as the base substrate is formed in the base substrate 1, and the first conductive via 12 Is connected in parallel to the capacitor 40 on the main surface side 100 and the capacitor 40 on the second main surface side 200. According to such a manufacturing method, it is possible to form the conductive via 12 in the base substrate 1 while increasing the formation temperature of the capacitor 40. That is, SrTi
O 3 , (Ba, Sr) TiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , P
When a capacitor using a dielectric layer composed of a perovskite structure oxide such as b (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 is formed on a circuit board with vias, a high-temperature process of 600 ° C. or more can be applied. Become.

【0078】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、 MoやTa、W等からなる高融点金属板より安価
なFeを主成分とする導電性部材をベース基板としなが
ら、600℃以上の高温プロセスにより形成したペロブ
スカイト構造酸化物等、誘電率の高い誘電体層を用いた
キャパシタをベース基板1の両面に設けた、ビア付の回
路基板を提供できる。
As described above, according to the present embodiment, the base member is made of a conductive member mainly composed of Fe, which is less expensive than a high melting point metal plate made of Mo, Ta, W, etc. It is possible to provide a circuit board with vias, in which capacitors using a dielectric layer having a high dielectric constant, such as a perovskite structure oxide formed by the high temperature process described above, are provided on both sides of the base substrate 1.

【0079】なお、本実施の形態では、ベース基板1内
の導電性ビア12をベース基板1と同じ部材により形成
しているが、これに限定されるものではない。ベース基
板1にスルーホールを設け、第2の絶縁層11を充填し
てから、再びスルーホールを開口し、該スルーホールに
Cu等、別の材料を充填することによって導電性ビア1
2を形成しても差し支えない。
In the present embodiment, the conductive vias 12 in the base substrate 1 are formed of the same member as the base substrate 1, but the present invention is not limited to this. A through-hole is provided in the base substrate 1, the second insulating layer 11 is filled, a through-hole is opened again, and the through-hole is filled with another material such as Cu to form the conductive via 1.
2 may be formed.

【0080】次に、第4の実施の形態を図4を用いて説
明する。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.

【0081】図4は、その要部断面図で示したものであ
る。図において、4000は本発明を適用した回路基板
を示し、その他の符号は図1〜図3の場合と同じであ
る。回路基板4000では、キャパシタ40の第1の電
極層5に接続される端子メタライズ層8と第2の電極層
6に接続される端子メタライズ層9が第1の主表面側1
00と第2の主表面側200の両面に形成されている。
第1の主表面側100および第2の主表面側200に設
けられた端子メタライズ層8は導電性のベース基板1に
より接続され、端子メタライズ層9は導電性のビア12
により接続されている。第1の絶縁層7や第2の絶縁層
11、第3の絶縁層14としては、ポリイミドやエポキ
シ等の有機絶縁膜が用いられる。端子メタライズ層8、
9としては、半田接続等を考えた場合、CrとNi、A
uの積層膜やCrとNi−Cu合金の積層膜、CrとN
i−W合金の積層膜などが用いられる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part. In the figure, reference numeral 4000 denotes a circuit board to which the present invention is applied, and other reference numerals are the same as those in FIGS. In circuit board 4000, terminal metallization layer 8 connected to first electrode layer 5 of capacitor 40 and terminal metallization layer 9 connected to second electrode layer 6 are connected to first main surface side 1
00 and the second main surface side 200.
Terminal metallization layers 8 provided on first main surface side 100 and second main surface side 200 are connected by conductive base substrate 1, and terminal metallization layers 9 are formed by conductive vias 12.
Connected by As the first insulating layer 7, the second insulating layer 11, and the third insulating layer 14, an organic insulating film such as polyimide or epoxy is used. Terminal metallization layer 8,
9, when solder connection is considered, Cr, Ni, A
u, a laminated film of Cr and a Ni—Cu alloy,
A stacked film of an i-W alloy or the like is used.

【0082】図4の場合にも、薄膜層によって構成され
る部分の詳細をわかりやすくするため、符号2〜14で
示した部分を拡大した。特に、膜厚方向を拡大した。
In FIG. 4 as well, the portions indicated by reference numerals 2 to 14 are enlarged in order to make the details of the portion constituted by the thin film layers easy to understand. In particular, the film thickness direction was expanded.

【0083】この実施の形態は、基本的には、第2の実
施の形態の回路基板2000において、ベース基板1の
第1の主表面側100(キャパシタ形成面)のみならず、
第2の主表面側200(キャパシタ形成面とは反対側の
面)にも、他の配線基板や半導体チップとの接続端子を
設けたものである。かかる構成において、第1の主表面
側100接続端子(端子メタライズ層)8、9には半導体
チップ(図示せず)が、その反対側の第2の主表面側20
0の接続端子(端子メタライズ層)8、9には別の配線基
板(図示せず)が接続される。すなわち、回路基板400
0はキャパシタ内蔵の中間基板(インターポーザ)として
用いることができる。このため、実装密度を下げること
なく、デカップリングキャパシタを半導体チップに近接
して配置できる。また、本実施の形態においても、次に
示す、第2の実施の形態と同じ効果が得られることは明
らかである。
In this embodiment, basically, in the circuit board 2000 of the second embodiment, not only the first main surface side 100 (capacitor formation surface) of the base substrate 1 but also
The second main surface 200 (the surface opposite to the surface on which the capacitor is formed) is also provided with connection terminals with other wiring boards and semiconductor chips. In this configuration, a semiconductor chip (not shown) is provided on the first main surface side 100 connection terminals (terminal metallization layers) 8 and 9, and the second main surface side 20 on the opposite side.
Another wiring board (not shown) is connected to the 0 connection terminals (terminal metallization layers) 8 and 9. That is, the circuit board 400
0 can be used as an intermediate substrate (interposer) with a built-in capacitor. Therefore, the decoupling capacitor can be arranged close to the semiconductor chip without lowering the mounting density. It is also apparent that the present embodiment has the same effects as the second embodiment described below.

【0084】(1)MoやTa、Wからなる高融点金属板
より安価なFeを主成分とする導電性部材をベース基板
とした場合にも、高い温度プロセスを必要とするペロブ
スカイト構造酸化物等、高い誘電率を有する誘電体層を
用いたキャパシタを内蔵させることのできる回路基板を
提供できる。
(1) Even when a conductive member mainly composed of Fe, which is less expensive than a high melting point metal plate made of Mo, Ta, or W, is used as a base substrate, a perovskite structure oxide or the like which requires a high temperature process is used. Further, it is possible to provide a circuit board which can incorporate a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant.

【0085】(2) キャパシタ40の第1の電極層5と
第2の電極層6を電源端子や接地端子に接続することに
より、デカップリングキャパシタとして使用することが
できる。
(2) By connecting the first electrode layer 5 and the second electrode layer 6 of the capacitor 40 to a power supply terminal or a ground terminal, the capacitor 40 can be used as a decoupling capacitor.

【0086】(3) 本発明の適用により、誘電体層の膜
厚が小さいキャパシタを歩留り良く製造でき、半導体装
置のスイッチングノイズの低減に有効なインダクタンス
成分の少ないデカップリングキャパシタを内蔵した回路
基板を安価に提供できるようになる。
(3) By applying the present invention, a capacitor having a small dielectric layer thickness can be manufactured with good yield, and a circuit board having a built-in decoupling capacitor with a small inductance component effective for reducing switching noise of a semiconductor device can be manufactured. It can be provided at low cost.

【0087】次に、図 4 に示した回路基板4000の
製造方法について説明する。図8は、回路基板4000
の製造工程の一例を要部断面図で示した工程フロー図で
ある。
Next, a method of manufacturing the circuit board 4000 shown in FIG. 4 will be described. FIG. 8 shows a circuit board 4000
FIG. 4 is a process flow chart showing an example of the manufacturing process in a cross-sectional view of a main part.

【0088】(8A)ベース基板1の第1の主表面側10
00へのキャパシタ40、第1の絶縁層7、第2の絶縁
層11、ビア12の形成 : 図7の(7A)〜(7E)に示
した第3の実施の形態と同じ工程により、42アロイ合
金からなるベース基板1の第1の主表面側100に、キ
ャパシタ40と、第1の絶縁層7、第2の絶縁層11、
ビア12を形成する。用いる材料は第3の実施の形態の
場合と同じである。すなわち、第1の導電体層2はCr
膜、第2の導電体層3はITO膜、誘電体層4は(Ba,
Sr)TiO膜、第2の電極層6はCr/Cu/Cr
膜、第1の絶縁層7と第2の絶縁層11はポリイミドや
エポキシ等の有機絶縁膜、ビア12はベース基板1と同
一部材である。
(8A) First Main Surface Side 10 of Base Substrate 1
Formation of Capacitor 40, First Insulating Layer 7, Second Insulating Layer 11, and Via 12 at 0: 42 by the same steps as in the third embodiment shown in FIGS. 7A to 7E. On the first main surface side 100 of the base substrate 1 made of an alloy alloy, the capacitor 40, the first insulating layer 7, the second insulating layer 11,
A via 12 is formed. The materials used are the same as in the case of the third embodiment. That is, the first conductor layer 2 is made of Cr
Film, the second conductive layer 3 is an ITO film, and the dielectric layer 4 is (Ba,
Sr) TiO 3 film, the second electrode layer 6 is made of Cr / Cu / Cr
The film, the first insulating layer 7 and the second insulating layer 11 are organic insulating films such as polyimide and epoxy, and the via 12 is the same member as the base substrate 1.

【0089】(8B)ベース基板1の第2の主表面側20
0の除去:第2の主表面側200の第1の導電体層2と
ベース基板1の第2の主表面側200の部分を順次エッ
チングし、第2の誘電体層11とビア12を第2の主表
面側200に露出させる。
(8B) Second Main Surface Side 20 of Base Substrate 1
Removal of 0: The first conductive layer 2 on the second main surface side 200 and the portion on the second main surface side 200 of the base substrate 1 are sequentially etched to form the second dielectric layer 11 and the via 12 2 is exposed on the main surface side 200.

【0090】(8C)第2の主表面側200の第1の絶縁
層7の形成:真空ホットプレス法等、周知の手法を用
い、プリプレグやRCC(Resin coated copper)等の有
機絶縁シートをベース基板1の第2の主表面側200に
貼り付け、第2の主表面側200に第1の絶縁層7を形
成する。なお、有機絶縁シートとしては、密着性や加工
性、耐熱性を考慮して選択すればよい。また、液状の絶
縁材料をディップコーティング法や印刷法、スプレー塗
布、転写法等、別の手法を用いて形成しても差し支えな
い。
(8C) Formation of the first insulating layer 7 on the second main surface side 200: A known method such as a vacuum hot pressing method is used, and an organic insulating sheet such as prepreg or RCC (Resin coated copper) is used. The first main surface side 200 of the substrate 1 is attached, and the first insulating layer 7 is formed on the second main surface side 200. The organic insulating sheet may be selected in consideration of adhesion, workability, and heat resistance. Further, the liquid insulating material may be formed by another method such as a dip coating method, a printing method, a spray coating, and a transfer method.

【0091】(8D)導電性薄膜パターン13の形成:フ
ォトエッチング法やレーザ加工法等の周知の方法を用い
て、第1の主表面側100および第2の主表面側200
の第1の絶縁層7の中にスルーホールを形成する。次い
で、スパッタ法や真空蒸着等の物理的手法、化学蒸着
法、ゾルゲル法、めっき法等の周知の手法を用い、第1
の主表面側100と第2の主表面側200に導電性薄膜
層を成膜する。次に、フォトエッチング法等の周知の手
法を用いて第1の主表面側100および第2の主表面側
200に導電性薄膜パターン13を形成する。導電性薄
膜パターン13に用いる材料としては、CuやAl等、
抵抗の低い材料が好ましいが、これらに限定されるわけ
ではない。信頼性を考慮して、材料の選択と層構成を選
択すればよい。
(8D) Formation of the conductive thin film pattern 13: The first main surface side 100 and the second main surface side 200 are formed by using a known method such as a photo-etching method or a laser processing method.
A through hole is formed in the first insulating layer 7 of FIG. Then, using a physical method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, a known method such as a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, or a plating method,
Then, a conductive thin film layer is formed on the main surface side 100 and the second main surface side 200. Next, a conductive thin film pattern 13 is formed on the first main surface side 100 and the second main surface side 200 using a known method such as a photoetching method. Examples of the material used for the conductive thin film pattern 13 include Cu and Al.
Materials with low resistance are preferred, but not limited thereto. The material selection and the layer configuration may be selected in consideration of reliability.

【0092】以上の工程の後に、図8の(8D)に示した
回路基板の両面を第3の絶縁層14により被覆し、所定
の場所にスルーホールを形成する。次いで、第3の絶縁
層14中に設けられたスルーホール部に端子メタライズ
層(接続端子)8、9を設けることにより、本実施の形態
による回路基板4000が完成する。
After the above steps, both surfaces of the circuit board shown in FIG. 8D are covered with the third insulating layer 14, and through holes are formed at predetermined locations. Next, by providing terminal metallization layers (connection terminals) 8 and 9 in the through-hole portions provided in the third insulating layer 14, the circuit board 4000 according to the present embodiment is completed.

【0093】ここで述べた回路基板の製造方法で特徴的
な点は、ベース基板1の第1の主表面側100にキャパ
シタ40を形成してから、ベース基板1内に該ベース基
板と同じ導電性部材からなる導電性ビア12を形成し、
ベース基板1の第2の主表面側200を除去することに
よってビア12をベース基板1から電気的に分離してい
るところにある。ここで示した製造方法によれば、第3
の実施の形態と同じく、キャパシタ40の形成温度を高
くしながら、ベース基板1内への導電性ビア12の形成
が可能になる。すなわち、 SrTiOや(Ba,Sr)
TiO、Pb(Zr,Ti)O、Pb(Mg1/3Nb
2/3)O等のペロブスカイト構造酸化物からなる誘
電体層を用いたキャパシタをビア付回路基板上に形成す
る場合、600℃以上の高温プロセスの適用が可能にな
る。また、ビア12のベース基板1からの電気的な分離
をベース基板1の第2の主表面側200の除去で行って
いるため、第3の実施の形態に比べて、工程が簡略化さ
れている。
The characteristic feature of the circuit board manufacturing method described here is that after forming the capacitor 40 on the first main surface side 100 of the base substrate 1, the same conductive material as that of the base substrate is formed in the base substrate 1. Forming a conductive via 12 made of a conductive member,
The via 12 is electrically separated from the base substrate 1 by removing the second main surface side 200 of the base substrate 1. According to the manufacturing method shown here, the third
As in the embodiment, the conductive via 12 can be formed in the base substrate 1 while increasing the formation temperature of the capacitor 40. That is, SrTiO 3 or (Ba, Sr)
TiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , Pb (Mg 1/3 Nb
2/3 ) When forming a capacitor using a dielectric layer made of a perovskite structure oxide such as O 3 on a circuit board with vias, a high-temperature process of 600 ° C. or more can be applied. Also, since the electrical separation of the via 12 from the base substrate 1 is performed by removing the second main surface side 200 of the base substrate 1, the process is simplified as compared with the third embodiment. I have.

【0094】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、MoやTa、Wからなる高融点金属板より安価なF
eを主成分とする導電性部材をベース基板1としなが
ら、誘電率の高いペロブスカイト構造酸化物を誘電体層
4としたキャパシタ40を内蔵させることのできる、イ
ンターポーザに適した、回路基板を提供できる。
As described above, according to the present embodiment, F is less expensive than a high melting point metal plate made of Mo, Ta, or W.
It is possible to provide a circuit board suitable for an interposer, in which a capacitor 40 having a dielectric layer 4 of a perovskite structure oxide having a high dielectric constant can be incorporated while a conductive member mainly containing e is used as a base substrate 1. .

【0095】なお、本実施の形態では、ベース基板1内
の導電性ビア12をベース基板1と同じ部材により形成
しているが、これに限定されるものではない。ベース基
板1にスルーホールを設け、第2の絶縁層11を充填し
てから、再びスルーホールを開口し、Cu等別の材料を
該スルーホールに充填することによって導電性ビア12
を形成しても差し支えない。
In the present embodiment, the conductive vias 12 in the base substrate 1 are formed of the same member as the base substrate 1, but the present invention is not limited to this. A through hole is provided in the base substrate 1, the second insulating layer 11 is filled, a through hole is opened again, and another material such as Cu is filled in the through hole to form the conductive via 12.
May be formed.

【0096】次に、第5の実施の形態を以下に説明す
る。
Next, a fifth embodiment will be described below.

【0097】図5は、第5の実施の形態を要部断面図で
示したものである。図において、5000は本発明を適
用した回路基板を示し、その他の符号は図1〜図4の場
合と同じである。回路基板5000では、ベース基板1
の両面にキャパシタ40が設けられており、該キャパシ
タ40の第1の電極層5に接続される端子メタライズ層
8と第2の電極層6に接続される端子メタライズ層9が
第1の主表面側100と第2の主表面側200の両面に
形成されている。第1の主表面側100および第2の主
表面側200に設けられた端子メタライズ層8は導電性
のベース基板1により接続され、端子メタライズ層9は
導電性のビア12により接続されている。図5の場合に
も、薄膜層によって構成される部分の詳細をわかりやす
くするため、符号2〜14で示した部分を拡大した。特
に、膜厚方向を拡大した。
FIG. 5 is a sectional view of a main part of a fifth embodiment. In the figure, reference numeral 5000 denotes a circuit board to which the present invention is applied, and other reference numerals are the same as those in FIGS. In the circuit board 5000, the base board 1
A capacitor 40 is provided on both surfaces of the capacitor 40, and a terminal metallization layer 8 connected to the first electrode layer 5 and a terminal metallization layer 9 connected to the second electrode layer 6 of the capacitor 40 have a first main surface. It is formed on both sides of the side 100 and the second main surface side 200. The terminal metallization layers 8 provided on the first main surface side 100 and the second main surface side 200 are connected by a conductive base substrate 1, and the terminal metallization layers 9 are connected by conductive vias 12. Also in the case of FIG. 5, the portions indicated by reference numerals 2 to 14 are enlarged in order to make the details of the portion constituted by the thin film layers easy to understand. In particular, the film thickness direction was expanded.

【0098】この実施の形態は、基本的には第4の実施
の形態と同じであり、キャパシタ40が第1の主表面側
100のみではなく、第2の主表面側200にも形成さ
れ、ベース基板1の中に形成された導電性ビア12によ
って第1の主表面側100のキャパシタ4と第2の主表
面側200のキャパシタ40が並列接続されている点が
異なっているだけである。また、本実施の形態における
回路基板5000は第3の実施の形態で示した製造工程
によって製造できる。すなわち、この実施の形態は、第
4の実施の形態と第3の実施の形態を組合わせたもので
ある。従って、本実施の形態では、第4の実施の形態で
得られた効果と、第3の実施の形態で得られた効果を得
ることができる。すなわち、次の効果を得ることができ
る。
This embodiment is basically the same as the fourth embodiment, and the capacitor 40 is formed not only on the first main surface side 100 but also on the second main surface side 200. The only difference is that the capacitor 4 on the first main surface side 100 and the capacitor 40 on the second main surface side 200 are connected in parallel by the conductive via 12 formed in the base substrate 1. In addition, the circuit board 5000 according to the present embodiment can be manufactured by the manufacturing process described in the third embodiment. That is, this embodiment is a combination of the fourth embodiment and the third embodiment. Therefore, in the present embodiment, the effect obtained in the fourth embodiment and the effect obtained in the third embodiment can be obtained. That is, the following effects can be obtained.

【0099】(1)MoやTa、Wからなる高融点金属板
より安価なFeを主成分とする導電性部材をベース基板
とした場合にも、高い温度プロセスを必要とするペロブ
スカイト構造酸化物等、高い誘電率を有する誘電体層を
用いたキャパシタを内蔵させることのできる回路基板を
提供できる。
(1) Even when a conductive member mainly composed of Fe is used as a base substrate and is less expensive than a high melting point metal plate made of Mo, Ta, or W, a perovskite structure oxide or the like which requires a high temperature process is used. Further, it is possible to provide a circuit board which can incorporate a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant.

【0100】(2)キャパシタ40の第1の電極層5と第
2の電極層6を電源端子や接地端子に接続することによ
り、デカップリングキャパシタとして使用することがで
きる。
(2) By connecting the first electrode layer 5 and the second electrode layer 6 of the capacitor 40 to a power supply terminal or a ground terminal, the capacitor 40 can be used as a decoupling capacitor.

【0101】(3)本発明の適用により、誘電体層の膜厚
が小さいキャパシタを歩留り良く製造でき、半導体装置
のスイッチングノイズの低減に有効なインダクタンス成
分の少ないデカップリングキャパシタを内蔵した回路基
板を安価に提供できるようになる。
(3) By applying the present invention, a capacitor having a small dielectric layer thickness can be manufactured with good yield, and a circuit board having a built-in decoupling capacitor with a small inductance component effective for reducing switching noise of a semiconductor device can be manufactured. It can be provided at low cost.

【0102】(4)キャパシタ内蔵の回路基板をインター
ポーザとして提供できる。
(4) A circuit board with a built-in capacitor can be provided as an interposer.

【0103】(5)キャパシタをベース基板の両面に形成
することにより、回路基板に内蔵するキャパシタの容量
を大きくできる。
(5) By forming the capacitors on both sides of the base substrate, the capacity of the capacitors built in the circuit substrate can be increased.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Moや
Ta、Wからなる高融点金属板より安価なFeを主成分
とする導電性部材をベース基板とした場合にも、高い温
度プロセスを必要とするペロブスカイト構造酸化物等、
高い誘電率を有する誘電体層を用いたキャパシタを内蔵
させることのできる回路基板を提供できる。この回路基
板のベース基板内に導電性のビアを通すことにより、キ
ャパシタ内蔵の回路基板をインターポーザとして提供で
き、更に、表裏面に形成したキャパシタを並列接続する
ことにより回路基板に内蔵するキャパシタの容量も大き
くできる。また、本発明の適用により、誘電体層の膜厚
が小さく、インダクタンス成分の少ないキャパシタを歩
留り良く製造できるので、内蔵キャパシタをデカップリ
ングキャパシタとして用いることにより、スイッチング
ノイズを低減した半導体装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, even when the base member is made of a conductive member mainly composed of Fe, which is inexpensive than the refractory metal plate made of Mo, Ta, or W, the high temperature can be obtained. Perovskite structure oxides that require a process,
It is possible to provide a circuit board capable of incorporating a capacitor using a dielectric layer having a high dielectric constant. By passing conductive vias through the base substrate of this circuit board, a circuit board with a built-in capacitor can be provided as an interposer. Furthermore, by connecting capacitors formed on the front and back surfaces in parallel, the capacitance of the capacitor built into the circuit board can be provided. Can also be large. In addition, by applying the present invention, a capacitor having a small dielectric layer thickness and a small inductance component can be manufactured with high yield. Therefore, a semiconductor device with reduced switching noise can be provided by using a built-in capacitor as a decoupling capacitor. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態を示すキャパシタ内蔵回路基
板の要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a circuit board with a built-in capacitor according to a first embodiment.

【図2】第2の実施の形態を示すキャパシタ内蔵回路基
板の要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a circuit board with a built-in capacitor according to a second embodiment.

【図3】第3の実施の形態を示すキャパシタ内蔵回路基
板の要部断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a circuit board with a built-in capacitor according to a third embodiment.

【図4】第4の実施の形態を示すキャパシタ内蔵回路基
板の要部断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a circuit board with a built-in capacitor according to a fourth embodiment;

【図5】第5の実施の形態を示すキャパシタ内蔵回路基
板の要部断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a main part of a circuit board with a built-in capacitor according to a fifth embodiment.

【図6】第1の実施の形態で示したキャパシタ内蔵回路
基板の製造工程例を説明するための工程フロー図であ
る。
FIG. 6 is a process flow chart for describing an example of a manufacturing process of the circuit board with a built-in capacitor shown in the first embodiment.

【図7】第3の実施の形態で示したキャパシタ内蔵回路
基板の製造工程例を説明するための工程フロー図であ
る。
FIG. 7 is a process flowchart for explaining an example of a manufacturing process of the circuit board with a built-in capacitor shown in the third embodiment.

【図8】第4の実施の形態で示したキャパシタ内蔵回路
基板の製造工程例を説明するための工程フロー図であ
る。
FIG. 8 is a process flow chart for describing an example of a manufacturing process of the circuit board with a built-in capacitor shown in the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベース基板、2…第1の導体層、3…第2の導体層、4
…誘電体層、5…第1の電極層、6…第2の電極層、7、
11、14…絶縁層、8、9…端子メタライズ層(接続端
子)、10…スルーホール、12…ビア、13…導電性薄
膜パターン、40…キャパシタ、1000、2000、
3000、4000、5000…キャパシタ内蔵回路基
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base board, 2 ... 1st conductor layer, 3 ... 2nd conductor layer, 4
... dielectric layer, 5 ... first electrode layer, 6 ... second electrode layer, 7,
11, 14: insulating layer, 8, 9, terminal metallization layer (connection terminal), 10: through hole, 12: via, 13: conductive thin film pattern, 40: capacitor, 1000, 2000,
3000, 4000, 5000: Circuit board with built-in capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 1/09 H01L 23/12 B 1/16 H01G 4/06 102 (72)発明者 阿部 洋一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松嶋 直樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 長谷部 健彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 4E351 AA14 BB01 BB03 BB23 BB24 BB26 BB29 BB31 BB32 BB38 CC08 CC10 DD02 DD05 DD06 DD11 DD14 DD17 DD19 DD20 DD31 DD35 DD37 DD42 GG04 GG06 5E001 AB03 AB06 AC04 AE01 AE02 AE03 AH01 AH02 AH03 AJ01 AJ02 5E082 AB01 AB03 EE05 EE35 FF05 FG03 FG26 FG42 LL02 PP06 5E315 AA05 BB01 BB02 BB03 BB05 BB09 CC16 DD13 GG07 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 1/09 H01L 23/12 B 1/16 H01G 4/06 102 (72) Inventor Yoichi Abe Yokohama, Kanagawa 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Ichitochi, Ltd., Hitachi, Ltd., Production Technology Laboratory (72) Inventor Naoki Matsushima 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture, Ltd., Hitachi, Ltd., Production Technology Laboratory (72) Inventor, Takehiko Hasebe Kanagawa 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi 5E001 AB03 AB06 AC04 AE01 AE02 AE03 AH01 AH02 AH03 AJ01 AJ02 5E082 AB01 AB03 EE05 EE35 FF05 FG03 FG26 FG42 LL02 PP06 5 E315 AA05 BB01 BB02 BB03 BB05 BB09 CC16 DD13 GG07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】導電性部材からなるベース基板の少なくと
も一方の主表面上に、第1の導電体層と、少なくとも1
層以上の導電性薄膜層からなる第2の導電体層と、少な
くとも1層以上の層からなる誘電体層と、少なくとも1
層以上の導電性薄膜層からなる第3の導電体層と、が順
次積層され、前記ベース基板および前記第1の導電体層
および前記第2の導電体層により第1の電極を構成し、
前記第3の導電体層により第2の電極を構成し、前記第
1の電極と前記第2の電極により前記誘電体層を挟んで
なるキャパシタが設けられた回路基板であって、前記ベ
ース基板が、少なくともニッケル(Ni)、クロム(C
r)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)のいずれか
を含む鉄(Fe)系合金から構成され、かつ、前記第1の
導電体層が、1000℃以上の融点を有する高融点金属
あるいはその窒化物により構成され、かつ、前記第2の
導電体層の前記誘電体層と接触する導電性薄膜層が、導
電性酸化物あるいは貴金属により構成されることを特徴
とするキャパシタ内蔵回路基板。
A first conductive layer on at least one main surface of a base substrate made of a conductive member;
A second conductive layer composed of at least one conductive thin film layer, a dielectric layer composed of at least one layer,
A third conductive layer composed of at least one conductive thin film layer, and a first conductive layer, the first conductive layer and the second conductive layer constitute a first electrode;
A circuit board provided with a capacitor formed by forming a second electrode with the third conductive layer and sandwiching the dielectric layer between the first electrode and the second electrode; Is at least nickel (Ni), chromium (C
r), cobalt (Co), an iron (Fe) -based alloy containing any of aluminum (Al), and the first conductor layer, a high melting point metal having a melting point of 1000 ℃ or more or A circuit board with a built-in capacitor, wherein the conductive thin film layer made of nitride and in contact with the dielectric layer of the second conductive layer is made of a conductive oxide or a noble metal.
【請求項2】導電性部材からなるベース基板の第1の主
表面および第2の主表面の2つの主表面上に、第1の導
電体層と、少なくとも1層以上の導電性薄膜層からなる
第2の導電体層と、少なくとも1層以上の層からなる誘
電体層と、少なくとも1層以上の導電性薄膜層からなる
第3の導電体層とが順次積層され、前記ベース基板およ
び前記第1の導電体層および前記第2の導電体層により
第1の電極を構成し、前記第3の導電体層により第2の
電極を構成し、前記第1の電極と前記第2の電極により
前記誘電体層を挟んでなるキャパシタが設けられた回路
基板であって、前記ベース基板が、少なくともMo、C
r、Co、Alのいずれかを含むFe系合金から構成さ
れ、かつ、前記第1の導電体層が、1000℃以上の融
点を有する高融点金属あるいはその窒化物により構成さ
れ、かつ、前記第2の導電体層の前記誘電体層と接触す
る導電性薄膜層が、導電性酸化物あるいは貴金属により
構成され、かつ、前記ベース基板の第1の主表面上に設
けられたキャパシタと第2の主表面上に設けられたキャ
パシタの前記第2の電極同士が、前記ベース基板内に絶
縁層を介して設けられた導電性ビアによって電気的に接
続されることを特徴とするキャパシタ内蔵回路基板。
A first conductive layer and at least one conductive thin film layer on two main surfaces of a first main surface and a second main surface of a base substrate made of a conductive member. A second conductor layer, a dielectric layer composed of at least one or more layers, and a third conductor layer composed of at least one conductive thin film layer are sequentially laminated, and the base substrate and the A first electrode is formed by the first conductor layer and the second conductor layer, a second electrode is formed by the third conductor layer, and the first electrode and the second electrode are formed. A circuit board provided with a capacitor having the dielectric layer interposed therebetween, wherein the base substrate has at least Mo, C
the first conductor layer is made of a high melting point metal having a melting point of 1000 ° C. or more or a nitride thereof, and the first conductor layer is made of a Fe-based alloy containing any of r, Co, and Al. A conductive thin film layer in contact with the dielectric layer of the second conductive layer is made of a conductive oxide or a noble metal; and a capacitor provided on a first main surface of the base substrate and a second thin film layer are formed on the first main surface of the base substrate. A circuit board with a built-in capacitor, wherein the second electrodes of the capacitor provided on the main surface are electrically connected to each other by a conductive via provided in the base substrate via an insulating layer.
【請求項3】前記第2の導電体層を構成する導電性薄膜
層の少なくとも1つの層が、ディップコーティング法、
スピンコーティング法、スプレーコーティング法、ロー
ルコーティング法、フローコーティング法のいずれかの
方法により形成されていることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のキャパシタ内蔵回路基板。
3. The method according to claim 1, wherein at least one of the conductive thin film layers constituting the second conductive layer is formed by a dip coating method.
3. The circuit board with a built-in capacitor according to claim 1, wherein the circuit board is formed by any one of a spin coating method, a spray coating method, a roll coating method, and a flow coating method.
【請求項4】前記第1の導電体層を構成する高融点金属
が、クロム(Cr)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、タ
ングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)の
何れかであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか
に記載のキャパシタ内蔵回路基板。
4. The high-melting point metal constituting the first conductor layer is chromium (Cr), titanium (Ti), nickel (Ni), tungsten (W), tantalum (Ta), or molybdenum (Mo). The circuit board with a built-in capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the circuit board is any one of the circuit boards.
【請求項5】前記第2の導電体層を構成する導電性酸化
物が、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウム・酸
化スズ混合物、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、
バリウム(Ba)とカルシウム(Ca)とストロンチウム
(Sr)の少なくとも1つの元素とチタン(Ti)と酸素
(O)からなるペロブスカイト構造酸化物(Ba,Ca,S
r)TiO(但し、x<3)の中から選ばれた材料であ
ることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のキ
ャパシタ内蔵回路基板。
5. The conductive oxide forming the second conductive layer is indium oxide, tin oxide, a mixture of indium oxide and tin oxide, zinc oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, iridium oxide, oxidized oxide. osmium,
Barium (Ba), calcium (Ca) and strontium
At least one element of (Sr), titanium (Ti) and oxygen
(O) perovskite oxide (Ba, Ca, S
The circuit board with a built-in capacitor according to any one of claims 1 to 4, wherein r) is a material selected from TiO x (where x <3).
【請求項6】前記誘電体層が、SrTiO、(Ba,S
r)TiO、BaTiO、(Pb,La)(Zr,Ti)
、Pb(Zr,Ti)O、PbTiO、Pb(Mg
1/3Nb2/3)O等のペロブスカイト構造酸化物
の中から選ばれた少なくとも1つ以上の材料により構成
されることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載
のキャパシタ内蔵回路基板。
6. A method according to claim 1, wherein said dielectric layer is made of SrTiO 3 , (Ba, S
r) TiO 3, BaTiO 3, (Pb, La) (Zr, Ti)
O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , PbTiO 3 , Pb (Mg
1/3 Nb 2/3) capacitors built according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is constituted by at least one or more materials selected from among O perovskite structure oxide such as 3 Circuit board.
【請求項7】前記第1の電極に接続された少なくとも1
つ以上の実装用接続端子と、前記第2の電極に接続され
た少なくとも1つ以上の実装用接続端子が設けられてい
ることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のキ
ャパシタ内蔵回路基板。
7. At least one electrode connected to the first electrode
The built-in capacitor according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one mounting connection terminal and at least one mounting connection terminal connected to the second electrode are provided. Circuit board.
【請求項8】導電性部材からなるベース基板の少なくと
も一方の主表面上に、第1の導電体層と、少なくとも1
層以上の導電性薄膜層からなる第2の導電体層と、少な
くとも1層以上の層からなる誘電体層と、少なくとも1
層以上の導電性薄膜層からなる第3の導電体層とを備
え、前記ベース基板および前記第1の導電体層および前
記第2の導電体層によりなる第1の電極が第1の実装用
接続端子に接続され、かつ前記第3の導電体層によりな
る第2の電極が第2の実装用接続端子に接続されてな
り、該第1の実装用接続端子または第2の実装用接続端
子の他端が配線基板、あるいは/かつ、半導体チップに
接続され、前記第1の電極と前記第2の電極とを電源層
と接地層の何れかに接続されていることを特徴とする半
導体装置。
8. A first conductor layer and at least one main surface on at least one main surface of a base substrate made of a conductive member.
A second conductive layer composed of at least one conductive thin film layer, a dielectric layer composed of at least one layer,
A third conductive layer comprising at least one conductive thin film layer, wherein a first electrode comprising the base substrate, the first conductive layer and the second conductive layer is used for a first mounting. A second electrode connected to the connection terminal and formed of the third conductive layer is connected to a second mounting connection terminal, and the first mounting connection terminal or the second mounting connection terminal is connected to the second mounting connection terminal. The other end of the semiconductor device is connected to a wiring board and / or a semiconductor chip, and the first electrode and the second electrode are connected to one of a power supply layer and a ground layer. .
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