JP2007194472A - Method for manufacturing thin film capacitor - Google Patents
Method for manufacturing thin film capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007194472A JP2007194472A JP2006012449A JP2006012449A JP2007194472A JP 2007194472 A JP2007194472 A JP 2007194472A JP 2006012449 A JP2006012449 A JP 2006012449A JP 2006012449 A JP2006012449 A JP 2006012449A JP 2007194472 A JP2007194472 A JP 2007194472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- opening
- thin film
- dielectric
- dielectric film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は薄膜キャパシタの製造方法、特に絶縁保護膜を改良した薄膜キャパシタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a thin film capacitor, and more particularly to a method for manufacturing a thin film capacitor having an improved insulating protective film.
従来、シリコン(Si)層上に形成する薄膜キャパシタは、その最上層が電極とパッシベーション(保護)膜の構造となっている。 Conventionally, a thin film capacitor formed on a silicon (Si) layer has a structure in which an uppermost layer is an electrode and a passivation (protective) film.
例えば、特許文献1(特開2004−273825号公報)には、薄膜キャパシタ素子及びその製造方法、並びに薄膜キャパシタ素子を搭載した電子装置が開示されている。この先行技術によると、基板と、その上に形成された誘電体膜を下部電極及び上部電極で挟んで構成されたキャパシタ構造体であって、キャパシタ構造体の上が硬化樹脂からなる少なくとも1層の絶縁保護膜で被覆されているとともに、硬化樹脂が、熱硬化樹脂、光硬化樹脂及び熱可塑性樹脂のうちの1種類の樹脂前駆体から形成される。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-273825) discloses a thin film capacitor element, a manufacturing method thereof, and an electronic device on which the thin film capacitor element is mounted. According to this prior art, there is provided a capacitor structure in which a substrate and a dielectric film formed thereon are sandwiched between a lower electrode and an upper electrode, and the capacitor structure has at least one layer made of a cured resin. And a cured resin is formed from one kind of resin precursor among a thermosetting resin, a photo-curing resin, and a thermoplastic resin.
しかし、この先行技術に係る薄膜キャパシタでは、電極層への水素(H2)の浸入により樹脂の硬化時に酸化誘電体である酸素(O2)と反応し水分(H2+1/2O2→H2O)を生成することによって、誘電体膜に酸素が欠乏するという問題がある。 However, in the thin film capacitor according to this prior art, the hydrogen (H 2 ) enters the electrode layer and reacts with oxygen (O 2 ), which is an oxide dielectric, at the time of curing of the resin, thereby moisture (H 2 + 1 / 2O 2 → H There is a problem that oxygen is deficient in the dielectric film by generating 2 O).
高誘電体材料にアルカリ土類金属(Ba、Srなど)を用いる場合、ハロゲン(X)を含む保護膜であるとアルカリ土類金属(M)と容易に反応しハロゲン化合物
X+M2→MX2
を生成する。
When an alkaline earth metal (Ba, Sr, etc.) is used for the high dielectric material, the protective film containing halogen (X) easily reacts with the alkaline earth metal (M) and the halogen compound X + M 2 → MX 2
Is generated.
アルカリ土類金属(M)は水(H2O)と反応し、
M+H2O→M(OH)2+H2水酸化物
の生成と水素を発生させる。このような薄膜キャパシタにおいて、保護膜が水分により劣化した場合、又は保護膜に水分が透過した場合、誘電体の特性が劣化することが問題となっている。
Alkaline earth metal (M) reacts with water (H 2 O),
M + H 2 O → M (OH) 2 + H 2 hydroxide is generated and hydrogen is generated. In such a thin film capacitor, when the protective film is deteriorated by moisture or when moisture is transmitted through the protective film, there is a problem that the characteristics of the dielectric deteriorate.
次に図1〜3を参照して従来の薄膜キャパシタの製造方法について説明する。 Next, a conventional method for manufacturing a thin film capacitor will be described with reference to FIGS.
図1は、従来の薄膜キャパシタの断面図、図2及び図3は従来の薄膜キャパシタの製造方法の各工程を示す。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional thin film capacitor, and FIGS. 2 and 3 show respective steps of a conventional thin film capacitor manufacturing method.
まず、図2(a)において、厚さ725μm程度のシリコン(Si)基板11上に厚さ300nm程度の酸化膜(SiO2)12を形成し、その上に、下部電極となる金属層として、厚さ30nm程度のチタン(Ti)層13を形成し、更にその上に厚さ200nm程度のプラチナ(Pt)層14を形成する。そして、これらの金属層13、14の上に、例えば厚さ450nm程度のBSTからなる誘電体膜15を形成する。
First, in FIG. 2A, an oxide film (SiO 2 ) 12 having a thickness of about 300 nm is formed on a silicon (Si)
次に、図2(b)において、最上層である誘電体膜15にフォトレジスト16を塗布する。この場合に、誘電体膜15とフォトレジスト16との間の密着性を良好にするために、フォトレジスト16を塗布するのに先立って、誘電体膜14上にメタル層17を形成した後、その上にフォトレジスト16を塗布する。次に、下部電極を形成するために、このフォトレジスト16を露光・現像によりパターニングし、フォトレジスト16のパターン開口部19を介してメタル層17と共に誘電体膜15のエッチングを行う。ここで、パターニング及びエッチングを行う領域19は、誘電体膜15を個々の薄膜キャパシタを形成する各誘電体膜の大きさに相当する。
Next, in FIG. 2B, a
誘電体膜15をエッチングにより個々の薄膜キャパシタの誘電体膜の単位に区切った後、図2(c)に示すように、フォトレジスト16を剥離する。その際、メタル層17は誘電体膜15上に付着したままとなっている。
After the
次に、図2(d)において、再度フォトレジスト18を塗布する。そして、このフォトレジスト18を露光・現像によりパターニングする。このパターニングの領域20は、下部電極であるチタン(Ti)層13及びプラチナ(Pt)層14が誘電体膜15から露出している範囲内である。そして、このフォトレジスト18のパターニング開口部20を介してチタン(Ti)層及びプラチナ(Pt)層を貫通してエッチングを行う。このエッチングは、ドライエッチングにより行うことができる。これにより、下部電極であるチタン(Ti)層13及びプラチナ(Pt)層14が個々の薄膜キャパシタ単位に区切られたこととなる。
Next, in FIG. 2D, a
次に、図3(a)において、再度フォトレジスト18を剥離する。その際において、メタル層17も同時に除去する。このようにフォトレジスト18とメタル層17とを同時に除去するエッチングでは、例えば、ウエットエッチングにより行うことができる。次いで、後の工程で行う銅(Cu)の電解めっきのためのシード層25が形成される。
Next, in FIG. 3A, the
次に、図3(b)において、再再度フォトレジスト21を塗布する。そして、このフォトレジスト21を露光・現像によりパターニングする。この場合のパターニングの領域は、誘電体膜15の表面が部分的に露出する領域23、即ち上部電極の成形領域と、下部電極であるプラチナ(Pt)層14の表面が部分的に露出する領域24、即ち下部電極の形成領域とである。
Next, in FIG. 3B, a
次に、誘電体膜15の表面及びプラチナ(Pt)層の表面に露出しているシード層25を電極として、電解銅めっき26、27を施すことにより、誘電体膜15の表面上にシード層25を介して上部電極26を形成し、同時に、プラチナ(Pt)層14の表面上にシード層25を介して下部電極27を形成する。そして、フォトレジスト21をエッチングにより除去する。この場合のエッチングは、ドライエッチングにより行うことができる。また、表面に露出しているシード層25をエッチングにより除去する。フォトレジスト21及びシード層25を除去した状態を図3(c)に示す。
Next, using the
次いで、図3(d)において、永久レジスト28を塗布する。この場合のレジスト28は、樹脂で水分を吸収することを防止するために、特に感光性のポリイミドを用いるのが好適である。或いは感光性ポリイミドからなるシートタイプのものを用いても良い。この場合において、上部電極26及び下部電極27の上方部分は、レジスト28を除去して、これらの上部電極26及び下部電極27を露出させておく。この露出部分に、はんだめっき、はんだボール、銅めっきバンプ、ニッケル・金めっき、等からなる外部接続用端子30を形成することにより、図1に示すような薄膜キャパシタが完成される。なお、符号31は、外部接続用端子(例えばニッケル)30上に形成した金めっきを示す。
Next, in FIG. 3D, a
上記のような従来技術の接続方法により作製した薄膜キャパシタは、高温高湿の雰囲気の中で信頼性試験を行った結果、絶縁保護膜として感光性ポリイミド等を使用したとしても、永久レジスト28である樹脂保護膜の劣化による剥がれと、その剥がれた部分から浸入する水分により誘電体15が絶縁不良となる。
As a result of the reliability test in the high-temperature and high-humidity atmosphere, the thin film capacitor manufactured by the conventional connection method as described above is a
その他の従来技術として、特許文献2(特開2003−179212号公報)、特許文献3(特開2005−142322号公報)に、薄膜キャパシタの製造方法が開示されているが、特許文献1と同様、高誘電体薄膜への水分拡散が問題となっている。 As other conventional techniques, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-179212) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-142322) disclose a method for manufacturing a thin film capacitor. Water diffusion into the high dielectric thin film is a problem.
上述した従来の薄膜キャパシタの製造方法によると、前述のように、作製された薄膜キャパシタは、高温高湿の雰囲気の中では、樹脂保護膜の劣化による剥がれと、その剥がれた部分から浸入する水分により誘電体膜へ水分が拡散し、誘電体膜が絶縁不良を起こす、等の問題があった。 According to the above-described conventional thin film capacitor manufacturing method, as described above, the manufactured thin film capacitor is peeled off due to deterioration of the resin protective film and moisture entering from the peeled portion in a high-temperature and high-humidity atmosphere. As a result, moisture diffuses into the dielectric film, causing problems such as dielectric failure of the dielectric film.
そこで、本発明では、薄膜キャパシタにおいて、電極層への水分の浸入を防止し、誘電体膜の絶縁不良、性能劣化の原因となることを防止し、長期間にわたり性能の安定した薄膜キャパシタを製作することのできる薄膜キャパシタの製造方法を提案することを課題とする。 Therefore, in the present invention, in the thin film capacitor, the infiltration of moisture into the electrode layer is prevented, the insulation failure of the dielectric film and the cause of the performance deterioration are prevented, and the thin film capacitor having a stable performance for a long time is manufactured. An object of the present invention is to propose a method for manufacturing a thin film capacitor that can be used.
上記の課題を達成するために、本発明によれば、支持基板上の下部電極となる金属層を形成すると共に、該金属層上に誘電体膜を形成する工程と、該誘電体膜上を保護膜で覆う工程と、該保護膜及び前記誘電体膜を貫通して前記金属膜の一部を露出させる第1の開口、及び前記保護膜を貫通して前記誘電体膜の一部を露出させる第2の開口を形成する工程と、前記第1の開口及び前記第2の開口にそれぞれ導電体を充填し、前記金属層に接続される下部電極及び前記誘電体膜の上面に接合される上部電極をそれぞれ形成する工程と、からなることを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a step of forming a metal layer to be a lower electrode on a support substrate and forming a dielectric film on the metal layer; A step of covering with a protective film, a first opening penetrating the protective film and the dielectric film and exposing a part of the metal film, and a part of the dielectric film penetrating the protective film Forming a second opening, filling the first opening and the second opening with a conductor, respectively, and bonding the lower electrode connected to the metal layer and the upper surface of the dielectric film A method of manufacturing a thin film capacitor comprising the steps of forming an upper electrode, respectively.
本発明により製造された薄膜キャパシタは、保護膜として耐湿性、耐久性に優れた材質のものを使用することにより、誘電体膜への水分の浸入が防止され、絶縁性、耐久性に優れた薄膜キャパシタを製造することができる。 The thin film capacitor manufactured according to the present invention uses a material having excellent moisture resistance and durability as a protective film, thereby preventing moisture from entering the dielectric film, and having excellent insulation and durability. Thin film capacitors can be manufactured.
前記保護膜及び前記誘電体膜を貫通する第1の開口を形成した後、前記保護膜のみを貫通する第2の開口を形成することを特徴とする。或いは、前記保護膜のみを貫通する第2の開口を形成した後、前記保護膜及び前記誘電体膜を貫通する第1の開口を形成することを特徴とする。 A first opening penetrating the protective film and the dielectric film is formed, and then a second opening penetrating only the protective film is formed. Alternatively, the second opening that penetrates only the protective film is formed, and then the first opening that penetrates the protective film and the dielectric film is formed.
前記支持基板上のキャパシタ形成領域の外側に存在する前記誘電体膜及び前記金属層を除去した後、該誘電体膜上を含む支持基板上を前記保護膜で覆うことを特徴とする。 The dielectric film and the metal layer existing outside the capacitor formation region on the support substrate are removed, and then the support substrate including the dielectric film is covered with the protective film.
或いは、前記支持基板として、表面にSiO2酸化膜が形成されたシリコン基板を使用し、前記保護膜としてSiO2膜を化学蒸着法(CVD)により形成することを特徴とする。この場合において、前記保護膜を形成した後、前記支持基板上のキャパシタ形成領域の外側に存在する前記誘電体膜及び前記金属層を除去することを特徴とする。また、この場合において、前記第1の開口及び前記第2の開口にそれぞれ導電体を充填する際、キャパシタ形成領域周縁部の前記保護膜上面からキャパシタ形成領域の外側の前記支持基板の周囲面上にかけて、前記導電体を同時に充填することを特徴とする。 Alternatively, as the supporting substrate, using a silicon substrate having an SiO 2 oxide film having been formed on the surface, and forming a SiO 2 film by chemical vapor deposition (CVD) as the protective film. In this case, after forming the protective film, the dielectric film and the metal layer existing outside the capacitor formation region on the support substrate are removed. Further, in this case, when the first opening and the second opening are filled with the conductor, respectively, on the peripheral surface of the support substrate outside the capacitor formation region from the upper surface of the protective film at the periphery of the capacitor formation region And the conductor is filled at the same time.
前記第1の開口及び前記第2の開口に導電体を充填して形成された下部電極及び上部電極は、これらの開口内における寸法より、開口外部における寸法が大きいことを特徴とする。このように、両電極の形状を、開口内の寸法をよりも開口外部における寸法を大きくすることにより、水分の浸入をより効果的に防止することができる。 The lower electrode and the upper electrode formed by filling the first opening and the second opening with a conductor are larger in dimension outside the opening than in the opening. In this way, the intrusion of moisture can be more effectively prevented by increasing the size of both electrodes in the outside of the opening rather than in the opening.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図4及び図5は、本発明の第1実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を各工程順に示した図である。 4 and 5 are views showing the method of manufacturing the thin film capacitor according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.
まず、図4(a)において、従来技術の図2(a)と同様、厚さ725μm程度のシリコン(Si)基板11上に厚さ300nm程度の熱酸化膜(SiO2)12を形成し、その上に下部電極として、厚さ30nm程度のチタン(Ti)層13を形成し、更にその上に厚さ200nm程度のプラチナ(Pt)層14を形成する。そして、その下部電極13、14の上に厚さが例えば450nm程度の誘電体BST膜15を形成する。この場合の誘電体膜15は、化学蒸着法(CVD法)、スパッタリング法、蒸着法、塗布タイプのゾルゲル・メタルオーガニックデコンポジション(MOD)などを用いることができる。また、誘電体の材料としては、BTO、STO、BST、PZT,SBTなどの高誘電体材料やTa2O5などを用いる。
First, in FIG. 4A, a thermal oxide film (SiO 2 ) 12 having a thickness of about 300 nm is formed on a silicon (Si)
次に、図4(b)において、最上層である誘電体(BST)膜15にフォトレジスト16を塗布する。次いで、フォトレジスト16を露光・現像によりパターニングし、ダイシングラインに沿ってシリコン(Si)基板の周辺部のパターン開口部を介して誘電体(BST)膜15、プラチナ(Pt)層14及びチタン(Ti)層13をドライエッチングにより除去する。これにより、誘電体(BST)膜15、及び下部電極であるプラチナ(Pt)層14及びチタン(Ti)層13が、個々の薄膜キャパシタの単位に区分されたこととなる。次いで、フォトレジスト16をエッチング等により除去する。
Next, in FIG. 4B, a
次に、図4(c)において、化学蒸着法(CVD法)等により、誘電体(BST)膜15を含むシリコン基板全体を保護膜としての酸化膜(SiO2)40で覆う。この場合の保護膜の厚さは1μm以下である。
Next, in FIG. 4C, the entire silicon substrate including the dielectric (BST)
次に、図4(d)において、酸化膜(SiO2)40上にフォトレジスト18を塗布する。次いで、フォトレジスト18を露光・現像によりパターニングする。このパターニングの領域24は、下部電極を形成する部位に対応してドライエッチングにより酸化膜40及び誘電体(BST)膜15の一部を除去する。ドライエッチングの後、フォトレジスト18を一旦除去する。
Next, in FIG. 4D, a
次に、図5(a)において、再再度フォトレジスト21を塗布する。次いで、このフォトレジスト21を露光・現像によりパターニングする。このパターニングの領域23は、上部電極を形成する部位に対応してドライエッチングにより酸化膜40のみ一部を除去する。ドライエッチングの後、フォトレジスト21を一旦除去する。
Next, in FIG. 5A, the
次に、図5(b)において、電極形成部位にシード層25を形成する。このシード層の形成は、例えば、銅の無電解めっきにより行うことができる。ついで、再びフォトレジスト33を塗布し、このフォトレジストをパターニングにより露光・現像する。この場合のパターニングの領域は、上部電極及び下部電極の形成部位23、24であり、これらの部分のフォトレジスト33を除去する。
Next, in FIG.5 (b), the
次いで、図5(c)において、上部電極及び下部電極の形成領域23、24上にあるシード層25を利用して電解銅めっきを施すことにより、上部電極26及び下部電極27を形成する。電解銅めっきの後、フォトレジスト33を剥離し、更にフォトレジスト33を剥離した部分のシード層25をドライエッチングなどにより剥離する。
Next, in FIG. 5C, the
なお、上記の実施形態においては、下部電極の形成領域24のエッチングを先に行い(図4(d))、上部電極の形成領域23のエッチングを後に行った(図5(a))が、逆に、上部電極形成領域23のエッチングを先に行い、下部電極形成領域24のエッチングを後に行っても結果は同じであることに留意すべきである。
In the above embodiment, the lower
また、保護膜40としては絶縁性と耐水性に優れたものを用いる。このように、絶縁性と耐水性に優れた保護膜40として、上記の実施形態で用いたSiO2の他、Si3N4等を用いても良い。
The
また、電極26、27は保護膜40の開口寸法よりも大きなものとし(X1<X2、
Y1<Y2)、誘電体膜15を露出させない構造とする。即ち、電極26、27の周囲部から誘電体膜15へ水分が浸入しにくい構造とする。
The
Y 1 <Y 2) and the
図6は本発明の第1実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法により製作した薄膜キャパシタの断面図である。更に、上述した方法と同様の製造方法の応用として、薄膜キャパシタ以外の受動電子部品を製造することも可能である。即ち、図4及び図5で説明した薄膜キャパシタの製造方法において、誘電体膜の代わりに、抵抗材料又はインダクタ材料を用いことにより、抵抗又はインダクタを製造することもできる。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a thin film capacitor manufactured by the method of manufacturing a thin film capacitor according to the first embodiment of the present invention. Furthermore, passive electronic components other than thin film capacitors can be manufactured as an application of the same manufacturing method as described above. That is, in the method of manufacturing the thin film capacitor described with reference to FIGS. 4 and 5, a resistor or an inductor can be manufactured by using a resistor material or an inductor material instead of the dielectric film.
いずれの受動電子部品を製造する場合においても、絶縁性に優れた部品を製造することができる。なお、抵抗の材料としては、チップ固定抵抗器の材料等で用いられているものであり、インダクタは銅(Cu)等のパターン配線を用いることができる。 In the case of manufacturing any passive electronic component, a component excellent in insulation can be manufactured. In addition, as a material of resistance, it is used by the material of a chip fixed resistor etc., A pattern wiring, such as copper (Cu), can be used for an inductor.
図7及び図8は本発明の第2実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法により製造した薄膜キャパシタの断面図及び平面図である。また、図9及び図10は本発明の第2実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を工程順に示した図である。 7 and 8 are a sectional view and a plan view of a thin film capacitor manufactured by the method of manufacturing a thin film capacitor according to the second embodiment of the present invention. 9 and 10 are views showing a method of manufacturing a thin film capacitor according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.
まず、図9(a)において、第1実施形態の場合と同様、厚さ725μm程度のシリコン(Si)基板11上に厚さ300nm程度の熱酸化膜(SiO2)12を形成し、その上に下部電極として、厚さ50nm程度のチタン(Ti)層13をスパッタリング等で形成し、更にその上に厚さ200nm程度のプラチナ(Pt)層14を形成する。そして、その下部電極13、14の上に誘電体膜としての例えば500nm程度の誘電体(BST)膜15を形成する。この場合の誘電体膜15は、化学蒸着法(CVD法)、スパッタ法、蒸着法、塗布タイプのゾルゲル・メタルオーガニックデコンポジション(MOD)などを用いることができる。また、誘電体の材料としては、BTO、STO、BST、PZT,SBTなどの高誘電体材料やTa2O5などを用いる。
First, in FIG. 9A, as in the first embodiment, a thermal oxide film (SiO 2 ) 12 having a thickness of about 300 nm is formed on a silicon (Si)
次に、図9(b)において、最上層である誘電体(BST)膜15を、化学蒸着法(CVD法)等により、保護膜としての酸化膜(SiO2)40で覆う。この場合の保護膜40の厚さは500nm程度である。
Next, in FIG. 9B, the uppermost dielectric (BST)
次に、図9(c)において、保護膜40上にフォトレジスト(図示せず)を塗布し、このフォトレジストを露光・現像によりパターニングし、ダイシングラインに沿ってシリコン(Si)基板の周辺部のパターン開口部を介して、保護膜40、誘電体(BST)膜15、プラチナ(Pt)層14及びチタン(Ti)層13をドライエッチングにより除去する。これにより、保護膜40、誘電体(BST)膜15、及び下部電極であるプラチナ(Pt)層14及びチタン(Ti)層13が、個々の薄膜キャパシタの単位に区分されたこととなる。次いで、フォトレジストをエッチング等により除去する。
Next, in FIG. 9C, a photoresist (not shown) is applied on the
次に、図9(d)において、酸化膜(SiO2)40上に再度フォトレジスト(図示せず)を塗布し、このフォトレジストを露光・現像によりパターニングし、上部電極の形成領域23に対応する部位の保護膜40をドライエッチングにより除去する。
Next, in FIG. 9D, a photoresist (not shown) is applied again on the oxide film (SiO 2 ) 40, and this photoresist is patterned by exposure and development to correspond to the
次いで、図10(a)において、残存する酸化膜(SiO2)40及び露出された誘電体膜15上に再度フォトレジスト(図示せず)を塗布し、このフォトレジストを露光・現像によりパターニングし、下部電極の形成領域24に対応する部位の保護膜40及び誘電体(BST)膜15をドライエッチングにより除去する。次いで、フォトレジストをエッチング等により除去する。
Next, in FIG. 10A, a photoresist (not shown) is applied again on the remaining oxide film (SiO 2 ) 40 and the exposed
次に、図10(a)において、酸化膜(SiO2)40上にフォトレジスト18を塗布する。次いで、フォトレジスト18を露光・現像によりパターニングする。このパターニングの領域24は、下部電極を形成する部位に対応してドライエッチングにより酸化膜40及び誘電体(BST)膜15の一部を除去する。これにより、下部電極を形成する部位24において、プラチナ(Pt)層14が露出されたこととなる。ドライエッチングの後は、フォトレジストを一旦除去する。
Next, in FIG. 10A, a
次に、図10(b)において、後の電解銅めっき工程のためのシード層25を形成する。このシード層25の形成は、例えば、無電解めっき等により厚さ500nm程度の銅層とすることができる。
Next, in FIG. 10B, a
次いで、図10(c)において、再びフォトレジスト33を塗布し、このフォトレジスト33をパターニングにより露光・現像する。この場合のパターニングの領域は、上部電極及び下部電極の形成部位23、24、並びに薄膜キャパシタ、即ち誘電体膜15の形成領域の周縁部35とする。次いで、上部電極及び下部電極の形成領域23、24、並びに薄膜キャパシタの周囲領域35上にあるシード層25を利用して電解銅めっきを施すことにより、上部電極26及び下部電極27、並びに周辺銅層37を形成する。電解銅めっきによる上部電極26及び下部電極27の厚みは、10μm程度である。
Next, in FIG. 10C, a
電解銅めっきの後、図10(d)示すように、フォトレジスト33を剥離し、更にフォトレジスト33を剥離して露出した部分のシード層25をドライエッチングなどにより剥離する。
After electrolytic copper plating, as shown in FIG. 10D, the
なお、上記の第2実施形態においては、上部電極の形成領域23のエッチングを先に行い(図10(d))、下部電極の形成領域24のエッチングを後に行った(図10(a))が、逆に、下部電極形成領域24のエッチングを先に行い、上部電極形成領域23のエッチングを後に行っても結果は同じである。
In the second embodiment, the upper
図11は、図10(d)のAで示した部分の拡大断面図である。この第2実施形態では、個々の薄膜キャパシタ、即ち個々の誘電体膜15の周囲に電解銅めっきによる周縁銅層37を形成し、保護層40の上面に跨がった部分から誘電体膜15、プラチナ(Pt)層14、チタン(Ti)層13にかけて、シリコン酸化膜12にまで延在しているので、これらの各層の材料間の発着性を良好にしている。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by A in FIG. In the second embodiment, a
また、この第2実施形態においても、電極26、27は保護膜40の開口寸法よりも大きなものとし(X1<X2、Y1<Y2)、誘電体膜15を露出させない構造とする。即ち、電極26、27の周囲部から誘電体膜15へ水分が浸入しにくい構造としている。
Also in the second embodiment, the
なお、上記の実施形態において、下部電極としてのプラチナ(Pt)層、チタン(Ti)層はスパッタリング法等で形成することができる。また、誘電体膜15は、化学蒸着法(CVD)、スパッタリング法、蒸着法、塗布等で行い、或いは前述のように、スプレータイプのものを使用することもできる。また、シード層が銅(Cu)/チタン(Ti)からなる場合は、銅(Cu)をウェットエッチングで、チタン(Ti)をドライエッチングにて除去する。
In the above embodiment, the platinum (Pt) layer and the titanium (Ti) layer as the lower electrode can be formed by a sputtering method or the like. The
図12は、本発明による製造方法により完成された薄膜キャパシタを内臓した半導体パッケージを製作する例を示す。なお、上記の実施形態においては、主として1個の薄膜キャパシタについて図示しているが、図12では、複数個の薄膜キャパシタが一体的に形成されたものを組み込んでいる。 FIG. 12 shows an example of manufacturing a semiconductor package containing a thin film capacitor completed by the manufacturing method according to the present invention. In the above embodiment, one thin film capacitor is mainly illustrated, but FIG. 12 incorporates a plurality of thin film capacitors integrally formed.
まず、図12(a)において、上記の第1又は第2実施形態で説明した製造方法にて完成された薄膜キャパシタ10のシリコン基板11を裏面から研磨することで、厚さ50〜100μm程度まで、薄肉化した後、貫通スルーホール52が形成されたコア基板50に搭載する。
First, in FIG. 12A, the
図12(b)において、通常のビルドアップ基板の製造方法と同様のプロセスにて、層間絶縁樹脂54を積層し、レーザによるビアを開口し、無電解銅めっきで導体56を形成し、電解銅めっきにより配線を形成する。
In FIG. 12B, in the same process as the manufacturing method of a normal build-up substrate, an
図12(c)において、必要な層数をビルドアップ工法により形成し、最外層にソルダレジスト58を形成し、電極パッド部60に無電解Ni−Auめっき膜を形成する。
In FIG. 12C, a necessary number of layers are formed by a build-up method, a solder resist 58 is formed on the outermost layer, and an electroless Ni—Au plating film is formed on the
図12(d)において、大型集積回路(LSI)62をはんだにて実装することで、半導体パッケージ70が完成する。
In FIG. 12D, the
以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various forms, modifications, corrections, and the like are possible within the spirit and scope of the present invention. It is.
以上説明したように、本発明によれば、誘電体膜上を保護膜で覆っているので、保護膜として耐湿性、耐久性に優れた材質のものを使用することにより、誘電体膜への水分の浸入が防止される。したがって、誘電体膜に接する電極層に対しても、水分の浸入を防止し、誘電体膜の絶縁不良、性能劣化の原因となることを防止し、長期間にわたり性能の安定した薄膜キャパシタを得ることができる。 As described above, according to the present invention, since the dielectric film is covered with the protective film, by using a material having excellent moisture resistance and durability as the protective film, the dielectric film can be applied to the dielectric film. Infiltration of moisture is prevented. Therefore, even for the electrode layer in contact with the dielectric film, moisture can be prevented from entering, and the dielectric film can be prevented from being poorly insulated and causing performance deterioration, and a thin film capacitor having stable performance over a long period of time can be obtained. be able to.
10 薄膜キャパシタ
11 シリコン基板
12 酸化膜
13 チタン(Ti)層
14 プラチナ(Pt)層
15 誘電体膜
16,18,21,28 レジスト
23 上部電極形成用の開口
24 下部電極形成用の開口
25 シード層
26 上部電極
27 下部電極
37 周囲導電体
40 保護膜
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該誘電体膜上を保護膜で覆う工程と、
該保護膜及び前記誘電体膜を貫通して前記金属膜の一部を露出させる第1の開口、及び前記保護膜を貫通して前記誘電体膜の一部を露出させる第2の開口を形成する工程と、
前記第1の開口及び前記第2の開口にそれぞれ導電体を充填し、前記金属層に接続される下部電極及び前記誘電体膜の上面に接合される上部電極をそれぞれ形成する工程と、からなることを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。 Forming a metal layer to be a lower electrode on the support substrate, and forming a dielectric film on the metal layer;
Covering the dielectric film with a protective film;
A first opening is formed through the protective film and the dielectric film to expose a part of the metal film, and a second opening is formed through the protective film to expose a part of the dielectric film. And a process of
And filling each of the first opening and the second opening with a conductor to form a lower electrode connected to the metal layer and an upper electrode bonded to the upper surface of the dielectric film. A method for manufacturing a thin film capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006012449A JP2007194472A (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for manufacturing thin film capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006012449A JP2007194472A (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for manufacturing thin film capacitor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007194472A true JP2007194472A (en) | 2007-08-02 |
Family
ID=38449915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006012449A Pending JP2007194472A (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for manufacturing thin film capacitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007194472A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010021234A (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Murata Mfg Co Ltd | Capacitor |
JP2015191948A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Capacitor manufacturing method, semiconductor device manufacturing metho, and capacitor and semiconductor device |
CN105742062A (en) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 郑州航空工业管理学院 | Pulse metallic polypropylene film capacitor |
US9923048B2 (en) | 2016-02-25 | 2018-03-20 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Monolayer thin film capacitor |
-
2006
- 2006-01-20 JP JP2006012449A patent/JP2007194472A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010021234A (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Murata Mfg Co Ltd | Capacitor |
JP2015191948A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Capacitor manufacturing method, semiconductor device manufacturing metho, and capacitor and semiconductor device |
US9923048B2 (en) | 2016-02-25 | 2018-03-20 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Monolayer thin film capacitor |
US10355074B2 (en) | 2016-02-25 | 2019-07-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Monolayer thin film capacitor and method for manufacturing the same |
CN105742062A (en) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 郑州航空工业管理学院 | Pulse metallic polypropylene film capacitor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7229856B2 (en) | Method of manufacturing electronic part packaging structure | |
JP4997757B2 (en) | Thin film capacitor and method for manufacturing the same, electronic device and circuit board | |
US7911038B2 (en) | Wiring board, semiconductor device using wiring board and their manufacturing methods | |
JP4250154B2 (en) | Semiconductor chip and manufacturing method thereof | |
JP5050384B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5275401B2 (en) | WIRING BOARD, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND WIRING BOARD MANUFACTURING METHOD | |
JP4695192B2 (en) | Interposer | |
JP5275400B2 (en) | WIRING BOARD, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND WIRING BOARD MANUFACTURING METHOD | |
JP5237607B2 (en) | Substrate manufacturing method | |
JP2008091639A (en) | Electronic equipment, and manufacturing method thereof | |
JP2008091640A (en) | Electronic equipment, and manufacturing method thereof | |
CN108987357A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP4603383B2 (en) | Wiring board, semiconductor device, and manufacturing method thereof | |
JP2012138595A (en) | Thin film capacitor, manufacturing method of the same, electronic apparatus, and circuit board | |
JP2001053075A (en) | Wiring structure and method of forming wiring | |
JP2007194472A (en) | Method for manufacturing thin film capacitor | |
JP4759981B2 (en) | Manufacturing method of electronic component built-in module | |
JP5118614B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP5273920B2 (en) | Semiconductor device | |
JP4734895B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2011238742A (en) | Method for manufacturing a wiring substrate and the wiring substrate | |
JP3733077B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
TW200926377A (en) | Aluminum oxide-based substrate and method for manufacturing the same | |
JP5273921B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2019083353A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |