JP2010045297A - トレンチ型コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品全体の機械的強度を向上させることができ、これにより、生産性及び信頼性を十分に高めることが可能なトレンチ型コンデンサを提供する。
【解決手段】トレンチ型コンデンサ１は、基板２上に、下部電極３、誘電体層４、上部電極５、保護層６、及びパッド電極７ａ，７ｂがこの順に積層されたものである。下部電極３はトレンチ部Ｒｔ及び台座部Ｄから構成され、トレンチ部Ｒｔには複数のトレンチＴが画成されている。台座部Ｄは、トレンチ部Ｒｔの周囲に設けられており、その高さがトレンチＴの底壁よりも高く形成されている。また、トレンチＴの内壁面を含む下部電極３の上面を覆うように薄膜状の誘電体層４が、さらにそれを覆うように上部電極５が形成され、台座部Ｄの上方に設けられたビア導体Ｖａ，Ｖｂを介して、パッド電極７ａ，７ｂが、それぞれ下部電極３及び上部電極５に接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレンチ型コンデンサ及びその製造方法に関する。

コンデンサ（又はキャパシタ）には種々のタイプのものがあり、小型化及び高容量化が可能なものとして、例えば、高誘電率材料で形成された誘電体層と内部電極とが積層されてなる積層型コンデンサが実用化されている。しかし、電子機器の小型化に伴い、電子部品の更なる小型化及び高密度実装が求められているのに対し、コンデンサは、静電容量が電極面積に比例するという特性を有しているため、特に低背型コンデンサとして積層型コンデンサを用いた場合、更なる高容量化は困難である。そこで、低背型コンデンサでも、静電容量を高く維持しつつ小型化を達成する方式として、例えば特許文献１には、基板にトレンチを設けて電極表面積を増大させ、これにより高容量化を企図したトレンチ型コンデンサが提案されている。
特開２００６−４１４７４号公報

しかし、上記従来のトレンチ型コンデンサでは、その電極表面積が大きく、かつ、凹部（トレンチ）が形成されて空隙を有するトレンチ部に電極や誘電体層をパターニングしつつ積層していくため、特に、製造プロセスにおいて、例えば、パターニングのためのレジスト（樹脂）形成や焼成・焼き付けによって印加される熱応力等に起因して、反り等の変形や構造上の欠陥等が生じ易い傾向にある。また、最終製品においても、トレンチ部自体が面方向に対して本来的に弱い構造であり、及び／又は、製造時に印加された残留応力等により、部品全体の構造安定性ひいては機械的強度を十分に高め難い傾向にある。かかる不都合は、トレンチの内部空間が空洞状態で開放されている形状のトレンチ型コンデンサや、更なる低背化・薄層化が進んだトレンチ型コンデンサにおいて、より一層顕在化することが懸念される。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品全体の機械的強度を向上させることができ、これにより、生産性及び信頼性を十分に高めることが可能なトレンチ型コンデンサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明によるトレンチ型コンデンサは、基板（基体）と、その基板の外周よりも内側の領域上に設けられたトレンチ部と、トレンチ部の周囲に設けられたおり、かつ、そのトレンチ部の底壁よりも高く形成された台座部と、トレンチ部に形成された第１電極層（下部電極）と、第１電極層上に形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された第２電極層（上部電極）とを備える。

このように構成されたトレンチ型コンデンサにおいては、基体上に設けられたトレンチ部の壁面上に、第１電極層、誘電体層、及び第２電極層が順次積層された構造を有し（上述のごとく、トレンチ部が第１電極層の一部として形成されている場合も含む。）、それらの各層もトレンチ状をなすので、静電容量を十分に高く維持しつつ小型化が達成される。そして、トレンチ部の底壁よりも高い台座部がトレンチ部の周囲に設けられており、かつ、それらのトレンチ部及び台座部が、基板上に保持固定されているので、製造工程において熱応力等の外部応力が印加されたとしても、それに起因する反り等の変形や構造上の欠陥が、従来構造のトレンチ型コンデンサに比して極めて生じ難くなる。また、製造されたトレンチ型コンデンサ全体の構造安定性ひいては機械的強度を十分に高めることができる。

具体的には、第１電極層、前記誘電体層、及び第２電極層を覆うように設けられた保護層を備える構成を例示できる。

更に具体的には、保護層を貫通するビア内に充填されており、かつ、第１電極層に接続されたビア導体と、保護層を貫通するビア内に充填されており、かつ、第２電極層に接続されたビア導体と、保護層上に設けられており、かつ、それらのビア導体のそれぞれに接続された複数の外部接続用端子とを備える構成が挙げられる。

また、トレンチ型コンデンサが平面矩形状をなしており、上記の複数のビア導体が、トレンチ型コンデンサの隅部に設けられていると好適である。こうすれば、各ビア導体に接続される外部接続用端子間の距離を十分に確保することができるので、ビア導体がトレンチ型コンデンサの隅部ではなく、例えばより内側の領域に設けられる場合に比して、外部接続用端子の面積をより大きくすることが可能となるこれにより、外部接続用端子へのワイヤーボンディング等の接続処理が容易になり、トレンチ型コンデンサの実装を平易かつ確実に行うことができる。

また、ビアを導体で埋め込んで形成されるビア導体には、その埋め込みの際に、ビア導体の上部に不可避的に凹部が形成され易く、こうなると、その凹部の形状が反映されて外部接続用端子にも凹部が生じてしまうので、例えば、トレンチ型コンデンサの特性試験のためのブローブ電極が、外部接続用端子の凹部に嵌ったり突き刺さったりして押圧が一定にならないばかりでなく、外部接続用端子へワイヤーボンディングする際に、Ｃｕ等のワイヤー導体が、凹部に引き込まれ（吸い込まれ）てしまい（いわゆる「食われ」）、ワイヤーボンディングが困難となったり、或いは、ハンダペーストにてトレンチ型コンデンサを実装接続する場合にも、そのハンダペーストが凹部に引き込まれ（吸い込まれ）てしまい（いわゆる「ハンダ食われ」）、接続強度が弱くなったりすることがある。

これに対し、本発明では、上述のとおり、外部接続用端子の面積をより大きくすることが可能となり、ビア導体に凹部が生じたとしても、その凹部以外の領域の外部接続用端子の面積を十分に確保できるので、その部位に、特性試験用のプローブ電極を接触させることにより、押圧を一定に維持して良好な試験を行うことができ、また、凹部が形成されていないその部位にワイヤーボンディングやハンダ接続をすることにより、実装時のかかる接続処理を確実にかつ簡便に行うことができる。

さらに、外部接続用端子同士を十分に離間させることできるので、両者の間に電流が流れてしまうことを確実に抑止することができる。

このとき、トレンチ型コンデンサが短辺と長辺を有する場合、ビア導体を長辺に沿って隅部に、或いは、対角線上の隅部に配設すると、外部接続用端子同士を更に離間させることができ、外部接続用端子の面積を更に一層大きくすることができるので有用である。

なお、外部接続用端子の面積が大きいほど、保護層を介して外部接続用端子に対向する第２電極層との間で浮遊容量を生じ得るものの、その浮遊容量は、トレンチ型コンデンサの容量に比べて無視できる場合が多いので、特に不都合ではない。ただし、かかる浮遊容量を低減する観点からは、外部接続用端子の面積を極力制限し、さらに、ビア導体の断面径を可能な限り大きくすることが好ましい。

さらに、ビア導体は、平面三角状（延在軸方向に直交する断面形状が三角状）をなすように形成すると好適である。なお、「三角状」とは、頂点が尖っておらず鈍っていてもよく、辺が直線状ではなく曲率を有していてもよい。こうすれば、例えば、ビア導体の断面が、矩形状や円状である場合に比して、トレンチ部分の面積をより増大させることができるので、トレンチ型コンデンサの容量を更に高めることが可能となる。

またさらに、台座部と第１電極層は、別体に設けられていてもよいが、両者が一体に形成されたものであると、製造工程を簡略化し得るので好ましく、また、トレンチ型コンデンサのＥＳＲ特性を向上させることができる点においても好ましい。この場合、具体的には、台座部が導体からなり、トレンチ部が台座部と導体で同時に形成され、これにより、トレンチ部と台座部から第１電極層が構成される構造を例示できる。

また、本発明によるトレンチ型コンデンサの製造方法は、本発明のトレンチ型コンデンサを有効に製造するための方法であって、基板の外周よりも内側の領域上にトレンチ部をめっき等により形成する工程と、トレンチ部の周囲にそのトレンチ部の底壁よりも高い台座部を形成する工程と、トレンチ部に第１電極層を形成する工程と、第１電極層上に誘電体層を形成する工程と、誘電体層上に第２電極層を形成する工程とを含む。なお、台座部とトレンチ部から第１電極層が構成される場合には、トレンチ部が第１電極層の一部となり、トレンチ部を形成する工程と第１電極層を形成する工程とが同時に実施される。

また、第１電極層、誘電体層、及び第２電極層を覆うように保護層を設ける工程を更に含み、さらに、第１電極層及び第２電極層のそれぞれの少なくとも一部が露呈するように、保護層を貫通する複数のビアを形成する工程と、それらのビア内にビア導体を充填する工程と、それらのビア導体の各々に接続するように保護層上に複数の外部接続用端子を形成する工程とを含んでもよい。この場合、ビア導体と外部接続用端子は一体に形成されていてもよい。

本発明によれば、トレンチ部の底壁よりも高い台座部がトレンチ部の周囲に設けられており、かつ、それらのトレンチ部及び台座部が、基板上に保持固定されているので、製造工程において熱応力等の外部応力が印加されたとしても、それに起因する反り等の変形や破壊等の構造欠陥の発生を抑止することができ、また、トレンチ型コンデンサ全体の構造安定性ひいては機械的強度を十分に高めることができるので、トレンチ型コンデンサの生産性及び信頼性を十分に向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。

図１及び図２は、それぞれ、本発明によるトレンチ型コンデンサの好適な一実施形態の概略構造を示す透視水平断面図、及び、鉛直断面図であり、図１は、図２におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図を示し、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

トレンチ型コンデンサ１は、平面矩形状をなす基板２上に、下部電極３（第１電極層）、誘電体層４、上部電極５（第２電極層）、保護層６、及びパッド電極７ａ，７ｂ（外部接続用端子）がこの順に積層されたものである。基板２の材料としては、特に制限されず、金属基板、アルミナ等のセラミックス基板、ガラスセラミックス基板、ガラス基板、サファイア、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ等の単結晶基板、ＳｉやＳｉＧｅ等の半導体基板等が挙げられ、化学的且つ熱的に安定であり、かつ、応力発生が少なく表面の平滑性を保持し易いものを用いることが好ましい。なお、基板２は必要に応じて適宜の厚さとすることができる。

下部電極３は、基板２の外周よりも内側の領域上に設けられており、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｎｂ等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。また、下部電極３には、図２において図示手前から紙面奥側へ延在するトレンチＴが、図１に一点鎖線で囲われた領域であるトレンチ部Ｒｔに複数形成されている。なお、図２においては、図示の都合上、トレンチＴを３つのみ示している。さらに、トレンチ部Ｒｔの周囲には、トレンチＴの凹部の底壁よりも高く形成された台座部Ｄが設けられている。本実施形態では、トレンチ部Ｒｔに形成された金属導体及び台座部Ｄを構成する金属導体が一体に形成されており、これらから下部電極３が構成されている。

誘電体層４は、それらのトレンチＴの内壁、並びに、台座部Ｄの上壁及び側壁を含む下部電極３の上面、さらに、台座部Ｄの外方の基板２上面の一部を覆うように形成された薄膜（いわゆるオーバーコート）からなり、膜の材料は特に制限されず、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＰｂＴｉＯ₃、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃（ＰＺＴ）、ＰｂＮｂ₂Ｏ₃、Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ₃（ＰＭＮ）、ＢａＴｉＯ₃、(Ｂａ，Ｓｒ)ＴｉＯ₃（ＢＳＴ）、ＣａＴｉＯ₃、ＺｒＯ₂、ＨｆＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₆、Ｂｉ₄Ｔｉ₄Ｏ₁₂、ＳｒＢｉ₂Ｔａ₂Ｏ₉、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂等の高誘電体セラミック材料を用いることができる。

さらに、上部電極５は、誘電体層４の上面を覆うように形成された薄膜からなり、下部電極３同様、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｎｂ等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。

また、上部電極５上に形成された保護層６は、上部電極５のみならず、上部電極５が形成されていない誘電体層４の上壁面及び側壁面の全体を覆うように形成されており、その材質は特に制限されず、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ等の無機物、ポリイミド、エポキシ等の樹脂等を列挙することができる。なお、図１においては、図示の都合上、保護層６の記載を省略した。

その上層として形成されているパッド電極７ａ，７ｂは、トレンチ型コンデンサ１の隅部に設けられており、それらのうち、パッド電極７ａは、後述するとおり、誘電体層４における台座部Ｄ（図２において向かって右側に図示した部分）上の一部の領域に穿設されたコンタクトホールを埋め込むように、上部電極５と同時に形成されたプラグ導体５１と、その上部の保護層６を貫通して形成されたビアホール内に充填されたビア導体Ｖａとを介して下部電極３に接続されている。

一方、パッド電極７ｂは、保護層６における、台座部Ｄ（図２において向かって左側に図示した部分）の上方の部位を貫通して形成されたビアホール内に充填されたビア導体Ｖｂを介して、上部電極５の上面に接続されている。これらのビア導体Ｖａ，Ｖｂ、及び、パッド電極７ａ，７ｂの材料も特に制限されず、下部電極３及び上部電極５と同様に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｎｂ等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属が挙げられる。

このような構成を有するトレンチ型コンデンサ１を製造する方法の一例について、以下に説明する。図３乃至図７は、トレンチ型コンデンサ１を製造している手順を示す工程図である。

まず、基板２を準備し、その表面を例えばＣＭＰ法で研磨して平坦化する。なお、一枚の基板２上には、トレンチ型コンデンサ１の素子構造が複数形成され（例えば、ライン／スペースが数μｍ／数μｍの微細構造）、最終的には、素子単位で個片（個品）化され、複数のトレンチ型コンデンサ１が得られるが、以下の図示においては、一つのトレンチ型コンデンサ１の素子構造の部分を例示する。

（トレンチ状下部電極形成）
次に、この基板２上に、フォトリソグラフィとめっきにより、下部電極３を形成する。より具体的には、例えば、まず、基板２面上に、シード層として膜厚０．０１〜１μｍ程度の下地導体層３ａを、スパッタリング又は無電解めっきにて形成する（図３（Ａ））。次いで、その上に、フォトレジストを成膜し、それをフォトリソグラフィによって、下部電極３に形成するトレンチＴのパターンに対応した選択めっき用のレジストマスクＭ１にパターニングする（図３（Ｂ））。

それから、そのレジストマスクＭ１をめっきマスクとして下地導体層３ａが露呈している部分に、選択的に電気（電解）めっきを施し、下部電極３形成用の電気めっき導体層３ｂを所望の厚さとなるまで電着形成する（図３（Ｃ））。次いで、レジストマスクＭ１を除去することにより、トレンチＴが形成されたトレンチ部Ｒｔ、及び、台座部Ｄが同時形成された下部電極３用の導体層を得る（図３（Ｄ））。なお、図３（Ｄ）においては、この導体層を下部電極３と同じ符合で示す（図４（Ａ）において同様とする。）。

（素子分離）
次いで、下部電極３用の導体層の上壁上のみにフォトレジストからなるレジストマスクＭ２を成膜し（図４（Ａ））、そのレジストマスクＭ２をエッチマスクとして、台座部Ｄの外周における基板２上の下部電極３（下地導体層３ａ）をエッチングにより除去し、これにより、下部電極３を形成するとともに、素子分離を行う（図４（Ｂ））。

（誘電体層形成）
それから、トレンチＴの内壁、並びに、台座部Ｄの上壁及び側壁を含む下部電極３の上面、さらに、台座部Ｄの外方の基板２上面の一部を覆う誘電体層４を形成する。より具体的には、まず、下部電極３及び露呈している基板２の部位上の全面に、スパッタリング等のＰＶＤ法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、溶液法等により、厚さ０．０１〜１μｍ程度の誘電体層４用の薄膜層を形成する（図５（Ａ））。なお、図５（Ａ）においては、この薄膜層を誘電体層４と同じ符合で示す（図５（Ｂ）において同様とする。）。

次に、台座部Ｄ及びトレンチ部Ｒｔの上壁上の誘電体層４用の薄膜層、及び、台座部Ｄの外方の一部の薄膜層の上に、フォトレジストからなるレジストマスクＭ３を成膜し、さらに、レジストマスクＭ３におけるビア導体Ｖａ及びパッド電極７ａが形成される部位に開口Ｈａを形成し、その開口Ｈａ内に誘電体層４用の薄膜層を露出させる（図５（Ｂ））。この状態で、レジストマスクＭ３をエッチマスクとして、レジストマスクＭ３の周囲、及び、開口Ｈａ内に露出した薄膜層（図５（Ｃ）において一点鎖線の円内に示す部位）をエッチングにより除去し、これにより、素子間の誘電体層４を除去するとともに、誘電体層４を得る。

（上部電極形成）
次に、図５（Ｃ）に示す状態の誘電体層４が形成された構造上の全面に、めっきやＣＶＤ法等により、上部電極５用の導体層を形成する。さらに、その上の一部の部位に、フォトレジストからなるレジストマスクＭ４を成膜し、さらに、レジストマスクＭ４における上部電極５及びプラグ導体５１が分離形成される部位に開口Ｈｂを形成し、その開口Ｈｂ内に上部電極５用の導体層を露出させる（図６（Ａ））。それから、レジストマスクＭ４をエッチマスクとして、レジストマスクＭ４の周囲の部位、及び、開口Ｈｂ内に露出した導体層（図６（Ｂ）において一点鎖線の円内に示す部位）をエッチングにより除去し、これにより、上部電極５及びプラグ導体５１を同時に形成する。

（保護層形成）
次いで、上部電極５が形成された構造の全面上（トレンチＴの内部を含む）に、保護層６を形成するための、例えば未硬化状態の光硬化型樹脂を塗布する（図７（Ａ））。なお、図７（Ａ）においては、この樹脂層を保護層６と同じ符合で示す（図７（Ｂ）において同様とする。）。次に、その樹脂層におけるパッド電極７ａ，７ｂが形成される部位の上方（台座部Ｄの上方位置）にフォトマスクＭ５を設置した状態で、保護層６用の樹脂層を露光した後（図７（Ｂ））、これを現像することにより、台座部Ｄ上方の部位に、上部電極５及びプラグ導体５１の一部が露出する開口６ａ，６ｂ（ビア）を有する保護層６を形成する（図７（Ｃ））。

（パッド電極形成）
それから、開口６ａ，６ｂを導体で埋め込んでビア導体Ｖａ，Ｖｂを形成するとともに、その上に、引き続きパッド電極７ａ，７ｂをパターニング形成した後、素子間の所定の部位で基板２を切断（ダイシング）することによって個片化し、図２に示すトレンチ型コンデンサ１を得る。

このように構成された本発明によるトレンチ型コンデンサ１及びその製造方法によれば、トレンチ部Ｒｔの底壁よりも高い台座部Ｄがトレンチ部Ｒｔの周囲に設けられており、しかも、それらのトレンチ部Ｒｔ及び台座部Ｄから構成される下部電極３が、基板２上に保持固定されているので、製造工程において熱応力等の外部応力が印加されたとしても、それに起因する反り等の変形や構造上の欠陥が生じることを有効に抑止することができる。また、これにより、製造されたトレンチ型コンデンサ１全体の構造安定性ひいては機械的強度を十分に高めることができるので、トレンチ型コンデンサ１の生産性及び信頼性を向上させることが可能となる。

また、例えば、図５（Ｂ）や図６（Ａ）に示すように、誘電体層４用の薄膜層や上部電極５形成用の導体層の上にフォトレジストをパターニングしてレジストマスクＭ３，Ｍ４を形成する場合、高い寸法精度が要求され得るのに対し、トレンチ型コンデンサ１では、台座部Ｄが形成されているので、フォトレジストのパターニング面の高さを、台座部Ｄ及びトレンチ部Ｒｔの全体にわたって一様にし易くできる。このように、台座部Ｄを有することにより、寸法精度が要求される工程におけるパターニングを簡易に行うことができるので、トレンチ型コンデンサ１の更なる微細化に資するとともに、プロセス管理上も有利である。

さらに、台座部Ｄを有する下部電極３及びその上に形成された素子構造が、基板２の外周よりも内側の領域に設けられているので、基板２とその上の素子構造との間に段差が設けられ、これにより、保護層６で下部電極３、誘電体層４、上部電極５等の素子構造の側壁部分を覆い易くなり、トレンチ型コンデンサ１の更なる信頼性向上を平易に達成することができる。

またさらに、台座部Ｄが設けられているので、パッド電極７ａ，７ｂをそれぞれ下部電極３及び上部電極５に接続するためのビア導体Ｖａ，Ｖｂが充填される開口６ａ，６ｂの深さ（高さ）Ｌ（図２参照）を、台座部Ｄを形成しない場合に比して格段に浅くすることができる。よって、開口６ａ，６ｂを所望の径で確実に穿設し易いので、ビア導体Ｖａ，Ｖｂの充填及びパッド電極７ａ，７ｂの形成を確実かつ簡便に行うことができる。

さらにまた、トレンチ型コンデンサ１が平面矩形状をなしており、ビア導体Ｖａ，Ｖｂが、トレンチ型コンデンサ１の隅部に、特に、トレンチ型コンデンサ１の長辺に沿って設けられ、これにより、それらのそれぞれに接続されたパッド電極７ａ，７ｂ間の距離を十分に大きく確保することができる。その結果、パッド電極７ａ，７ｂの面積を所望に大きくすることが可能となり、これにより、パッド電極７ａ，７ｂへのワイヤーボンディング等の接続処理が容易になるので、トレンチ型コンデンサ１の実装を平易かつ確実に行うことができる。

また、図２において模式的に示したように、開口６ａ，６ｂを導体で埋め込んで形成されるビア導体Ｖａ，Ｖｂには、その埋め込みの際に、ビア導体Ｖａ，Ｖｂの上部に不可避的に凹部が形成され易く、その凹部形状がパッド電極７ａ，７ｂの上面にも形跡として残ってしまった場合でも、パッド電極７ａ，７ｂが離間して十分な面積を確保できるので、凹部が生じていない部位に、特性試験用のプローブ電極を接触させることができ、これにより、プローブ電極の押圧を一定に維持して良好な試験を行うことができる。また、パッド電極７ａ，７ｂにおいて凹部が形成されていない部位にワイヤーボンディングやハンダ接続をすることにより、かかる接続処理を更に確実にかつ簡便に行うことができる。

図８は、本発明によるトレンチ型コンデンサの他の好適な一実施形態の概略構造を示す透視水平断面図であり、図１に示す断面位置に相当する図である。トレンチ型コンデンサ１０は、トレンチ部Ｒｔに代えてトレンチ部Ｒｓが形成され、上部電極５に代えて上部電極１５を備え、プラグ導体５１に代えてプラグ導体１５１を備え、かつ、ビア導体Ｖａ，Ｖｂに代えてビア導体Ｖｃ，Ｖｄが形成されていること以外は、図１及び図２に示すトレンチ型コンデンサ１と同様に構成されたものである。

このトレンチ型コンデンサ１０においては、ビア導体Ｖｃ，Ｖｄが、断面三角状に形成されており、その断面長辺の斜め形状に応じて、トレンチ部Ｒｓ及び上部電極１５におけるビア導体Ｖｃ，Ｖｄに対向する辺が斜めに形成されており、また、プラグ導体１５１は、ビア導体Ｖｃ，Ｖｄより一回り大きい相似形状をなしている。このようにすれば、上述したトレンチ型コンデンサ１が奏するのと同等の作用効果に加え、トレンチ部Ｒｓの面積をより増大させることができるので、トレンチ型コンデンサ１０の容量を更に高めることが可能となる。

なお、上述したとおり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、トレンチ部Ｒｔ，Ｒｓ及び台座部Ｄは、下部電極３を兼ねていなくてもよく、別部材でトレンチ部を形成し、その面上に下部電極３を成膜してもよく、また、トレンチ部Ｒｔ，Ｒｓと台座部Ｄを別体に形成してもよい。さらに、ビア導体Ｖａ，Ｖｂ及びパッド電極７ａ，７ｂは、トレンチ型コンデンサ１，１０の長辺に沿って設けられていなくてもよく、対角線上に設けられてもよいし、短辺に沿って配設されていてもよい。またさらに、ビア導体Ｖａ，Ｖｂ、Ｖｃ，Ｖｄの断面形状は、円状や他の多角形状であってもよい。また、台座部Ｄの高さは、トレンチＴの側壁の高さと同一でなくても構わない。

さらにまた、下部電極３の形成方法は、めっき以外に、セミアディティブ法、サブトラクティブ法（エッチング法）、ペースト法、リフトオフ法、導電性材料を用いるインクジェット印刷法やスクリーン印刷法等を用いてもよい。加えて、トレンチＴの内部空間を充填するように、上部電極５又は保護層６を設けてもよく、上部電極５を厚膜状又はバルク状に形成すれば、ＥＳＲ及びＥＳＬを軽減することができる利点がある。また、トレンチＴの内部に保護層６を充填しなくてもよい。

以上説明した通り、本発明のトレンチ型コンデンサ及びその製造方法によれば、製造工程において熱応力等の外部応力が印加されたとしても、それに起因する反り等の変形や破壊等の構造欠陥の発生を抑止することができ、また、トレンチ型コンデンサ全体の構造安定性ひいては機械的強度を十分に高めることができる、これらにより、トレンチ型コンデンサの生産性及び信頼性を十分に向上させることが可能となる。よって、本発明のトレンチ型コンデンサ及びその製造方法は、トレンチ型コンデンサが搭載された機器、装置、モジュール、システム、デバイス等、特に小型化及び高性能化が要求されるもの、及びそれらの製造に広く且つ有効に利用することができる。

本発明によるトレンチ型コンデンサの好適な一実施形態の概略構造を示す透視水平断面図である。 本発明によるトレンチ型コンデンサの好適な一実施形態の概略構造を示す鉛直水平断面図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は、トレンチ型コンデンサを製造している手順を示す工程図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、トレンチ型コンデンサを製造している手順を示す工程図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、トレンチ型コンデンサを製造している手順を示す工程図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、トレンチ型コンデンサを製造している手順を示す工程図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、トレンチ型コンデンサを製造している手順を示す工程図である。 本発明によるトレンチ型コンデンサの他の好適な一実施形態の概略構造を示す透視水平断面図である。

符号の説明

１，１０…トレンチ型コンデンサ、２…基板、３…下部電極（第１電極層）、３ａ…下地導体層、３ｂ…導体層、４…誘電体層、５，１５…上部電極（第２電極層）、６…保護層、６ａ，６ｂ…開口（ビア）、７ａ，７ｂ…パッド電極（外部接続用端子）、５１，１５１…プラグ導体、Ｄ…台座部、Ｈａ，Ｈｂ…開口、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…レジストマスク、Ｍ５…フォトマスク、Ｒｔ，Ｒｓ…トレンチ部、Ｔ…トレンチ、Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ…ビア導体。

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板の外周よりも内側の領域上に設けられたトレンチ部と、
   前記トレンチ部の周囲に設けられており、かつ、該トレンチ部の底壁よりも高く形成された台座部と、
   前記トレンチ部に形成された第１電極層と、
   前記第１電極層上に形成された誘電体層と、
   前記誘電体層上に形成された第２電極層と、
   を備えるトレンチ型コンデンサ。
2. 前記第１電極層、前記誘電体層、及び前記第２電極層を覆うように設けられた保護層を備える、
   請求項１記載のトレンチ型コンデンサ。
3. 前記保護層を貫通するビア内に充填されており、かつ、前記第１電極層に接続されたビア導体と、
   前記保護層を貫通するビア内に充填されており、かつ、前記第２電極層に接続されたビア導体と、
   前記複数のビア導体のそれぞれに接続されており、かつ、前記保護層上に設けられた複数の外部接続用端子と、
   を備える請求項２記載のトレンチ型コンデンサ。
4. 当該トレンチ型コンデンサが平面矩形状をなしており、
   前記複数のビア導体が、当該トレンチ型コンデンサの隅部に設けられている、
   請求項３記載のトレンチ型コンデンサ。
5. 前記ビア導体は、平面三角状をなす、
   請求項３記載のトレンチ型コンデンサ。
6. 前記台座部と前記第１電極層とが一体に形成されたものである、
   請求項１記載のトレンチ型コンデンサ。
7. 基板の外周よりも内側の領域上にトレンチ部を形成する工程と、
   前記トレンチ部の周囲に該トレンチ部の底壁よりも高い台座部を形成する工程と、
   前記トレンチ部に第１電極層を形成する工程と、
   前記第１電極層上に誘電体層を形成する工程と、
   前記誘電体層上に第２電極層を形成する工程と、
   を含むトレンチ型コンデンサの製造方法。

Images