JP2011066330A - Mounting substrate, and method of manufacturing the same - Google Patents

Mounting substrate, and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011066330A
JP2011066330A JP2009217662A JP2009217662A JP2011066330A JP 2011066330 A JP2011066330 A JP 2011066330A JP 2009217662 A JP2009217662 A JP 2009217662A JP 2009217662 A JP2009217662 A JP 2009217662A JP 2011066330 A JP2011066330 A JP 2011066330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive layer
lower electrode
resin
forming
layer
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
Application number
JP2009217662A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Horiuchi
悟志 堀内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2009217662A priority Critical patent/JP2011066330A/en
Publication of JP2011066330A publication Critical patent/JP2011066330A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a mounting substrate in which an electrostatic capacitive element is built compact by limiting the size of the mounting substrate. <P>SOLUTION: An uneven shape A is formed on a top surface of a resin substrate, and a conductor is directly deposited so as to cover a top surface of the uneven shape of the resin substrate to form a lower electrode 20. A dielectric is directly deposited so as to cover a top surface of the lower electrode to form a dielectric film 21, and a conductor is directly deposited so as to cover a top surface of the dielectric film to form an upper electrode 22. A resin layer is formed on the upper electrode, and wiring is formed on the resin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は実装基板及びその製造方法に関し、特に、静電容量素子を内蔵する実装基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a mounting substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly to a mounting substrate having a capacitive element and a method for manufacturing the same.

半導体集積回路装置内に形成される容量素子は、高周波化、高速化と同時に、携帯機器等では小型化、高集積化が求められている。また実装基板(プリント配線板)などでは、半導体集積回路装置とは別に、静電容量素子(コンデンサ)として機能する単体部品が併用されている。このような単体部品の静電容量素子の容量値は、半導体の集積回路装置内に形成される容量素子の容量値よりも非常に大きいため、単体部品の静電容量素子を半導体集積回路装置内の容量素子に置き換えることは、実質不可能である。
そこで、近年では容量素子を実装基板内に取り込む技術の開発が進められている。
Capacitance elements formed in a semiconductor integrated circuit device are required to be miniaturized and highly integrated in portable devices and the like simultaneously with high frequency and high speed. In addition, a single component that functions as a capacitance element (capacitor) is used together with a mounting substrate (printed wiring board) or the like separately from the semiconductor integrated circuit device. Since the capacitance value of such a single component capacitance element is much larger than the capacitance value of the capacitance element formed in the semiconductor integrated circuit device, the single component capacitance element is placed in the semiconductor integrated circuit device. It is practically impossible to replace the capacitor element.
Therefore, in recent years, development of a technique for taking a capacitive element into a mounting substrate has been advanced.

例えば、従来は単体部品の静電容量素子を実装基板の表面に実装していたが、特許文献1に記載されているように、実装基板内に単体部品の静電容量素子を埋め込む方法が提案されている。   For example, in the past, a single component capacitive element has been mounted on the surface of a mounting board. However, as described in Patent Document 1, a method of embedding a single component capacitive element in a mounting board is proposed. Has been.

しかしながら、このような単体部品の静電容量素子の埋め込みは実装基板の厚みを制限してしまう問題がある。そこで次世代の容量素子とし、実装基板上に直接形成する技術が注目されてきている。   However, the embedding of such a single component capacitance element has a problem of limiting the thickness of the mounting substrate. Therefore, a technology for forming a next generation capacitor element directly on a mounting substrate has been attracting attention.

容量素子を有する実装基板の従来の容量素子構造には、例えば特許文献2に記載されているような、平行に配置された平板型の2枚の電極とこの間に誘電体膜を配する構造が知られている。
また従来、誘電体膜として誘電体シート等が使用されているが、このシートの厚さは数μmにもなり、大容量を確保することが困難であった。
これに対し、近年では誘電体膜の形成方法としてスパッタリングなどの薄膜形成技術を適応することが注目されている。
A conventional capacitive element structure of a mounting substrate having a capacitive element has a structure in which, for example, as described in Patent Document 2, two flat plate-like electrodes arranged in parallel and a dielectric film are disposed therebetween. Are known.
Conventionally, a dielectric sheet or the like has been used as the dielectric film, but the thickness of the sheet is several μm, and it has been difficult to ensure a large capacity.
On the other hand, in recent years, attention has been focused on applying a thin film forming technique such as sputtering as a method of forming a dielectric film.

容量素子の容量値は一般に下記式(1)のように表すことができる。Cは容量値、εは真空中の誘電率、εは使用する誘電体膜の比誘電率、Sは電極面積、Tは誘電体膜の膜厚である。 The capacitance value of the capacitive element can be generally expressed as the following formula (1). C is a capacitance value, ε 0 is a dielectric constant in vacuum, ε is a relative dielectric constant of a dielectric film to be used, S is an electrode area, and T is a film thickness of the dielectric film.

[数1]
C=ε・ε・S/T …(1)
[Equation 1]
C = ε 0 · ε · S / T (1)

この式からも明らかなように、実装基板上に形成される従来の前記平行平板型電極を持つ容量素子において、その容量値は電極面積に比例する。よって大容量素子を形成するためには、大きな占有面積が必要となる。   As is apparent from this equation, in the conventional capacitive element having the parallel plate type electrode formed on the mounting substrate, the capacitance value is proportional to the electrode area. Therefore, in order to form a large capacity element, a large occupied area is required.

特開2003−152303号公報JP 2003-152303 A 特開2008−78547号公報JP 2008-78547 A 特開2008−34694号公報JP 2008-34694 A

解決しようとする問題点は、実装基板に内蔵された従来の容量素子構造では、実装基板の大きさを制限し小型化することは困難であることである。   The problem to be solved is that it is difficult to reduce the size of the mounting substrate by limiting the size of the mounting substrate in the conventional capacitive element structure built in the mounting substrate.

本発明の実装基板の製造方法は、樹脂基板の表面に凹凸形状を形成する工程と、前記樹脂基板の前記凹凸形状の表面を被覆するように導電体を直接堆積して下部電極を形成する工程と、前記下部電極の表面を被覆するように誘電体を直接堆積して誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜の表面を被覆するように導電体を直接堆積して上部電極を形成する工程と、前記上部電極の上層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層の上層に配線を形成する工程とを有する。   The method for manufacturing a mounting substrate according to the present invention includes a step of forming an uneven shape on the surface of a resin substrate, and a step of forming a lower electrode by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the uneven shape of the resin substrate. Forming a dielectric film by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the lower electrode; and forming an upper electrode by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film A step of forming a resin layer on the upper layer of the upper electrode, and a step of forming a wiring on the upper layer of the resin layer.

上記の本発明の実装基板の製造方法は、樹脂基板の表面に凹凸形状を形成し、樹脂基板の凹凸形状の表面を被覆するように導電体を直接堆積して下部電極を形成する。次に、下部電極の表面を被覆するように誘電体を直接堆積して誘電体膜を形成する。次に、誘電体膜の表面を被覆するように導電体を直接堆積して上部電極を形成する。次に、上部電極の上層に樹脂層を形成し、樹脂層の上層に配線を形成する。   In the method for manufacturing a mounting substrate according to the present invention, an uneven shape is formed on the surface of the resin substrate, and a conductor is directly deposited so as to cover the uneven surface of the resin substrate to form a lower electrode. Next, a dielectric is directly deposited so as to cover the surface of the lower electrode to form a dielectric film. Next, a conductor is directly deposited so as to cover the surface of the dielectric film to form an upper electrode. Next, a resin layer is formed on the upper layer of the upper electrode, and wiring is formed on the upper layer of the resin layer.

本発明の実装基板は、表面に凹凸形状が形成された樹脂基板と、前記樹脂基板の前記凹凸形状の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された下部電極と、前記下部電極の表面を被覆するように誘電体が直接堆積されて形成された誘電体膜と、前記誘電体膜の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された上部電極と、前記上部電極の上層に形成された樹脂層と、前記樹脂層の上層に形成された配線とを有する。   The mounting substrate of the present invention includes a resin substrate having a concavo-convex shape formed on a surface thereof, a lower electrode formed by directly depositing a conductor so as to cover the concavo-convex surface of the resin substrate, and the lower electrode A dielectric film formed by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the dielectric, an upper electrode formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film, and the upper electrode A resin layer formed on the upper layer, and a wiring formed on the upper layer of the resin layer.

上記の本発明の実装基板は、表面に凹凸形状が形成された樹脂基板の凹凸形状の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて下部電極が形成されており、下部電極の表面を被覆するように誘電体が直接堆積されて誘電体膜が形成されており、誘電体膜の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて上部電極が形成されている。さらに、上部電極の上層に樹脂層が形成されており、樹脂層の上層に配線が形成されている。   In the mounting board of the present invention described above, the lower electrode is formed by directly depositing a conductor so as to cover the uneven surface of the resin substrate having the uneven surface formed thereon, and covers the surface of the lower electrode. Thus, a dielectric is directly deposited to form a dielectric film, and a conductor is directly deposited to cover the surface of the dielectric film to form an upper electrode. Further, a resin layer is formed on the upper layer of the upper electrode, and wiring is formed on the upper layer of the resin layer.

本発明の実装基板の製造方法によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を形成することができる。これにより、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the method for manufacturing a mounting board of the present invention, a capacitive element can be formed in the mounting board (printed wiring board). As a result, by replacing with a single component capacitive element, the number of single component capacitive elements used can be reduced, and the mounting cost and the like can be reduced. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

本発明の実装基板によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を有しており、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the mounting board of the present invention, the mounting board (printed wiring board) has a capacitive element, and the number of single-piece capacitive elements used can be reduced by replacing the single-piece capacitive element. This makes it possible to reduce mounting costs. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

図1(a)は本発明の第1実施形態に係る実装基板の模式断面図であり、図1(b)は静電容量素子の部分を拡大した模式断面図である。FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a mounting substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view in which a portion of a capacitance element is enlarged. 図2(a)及び(b)は本発明の第1実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。2A and 2B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the first embodiment of the present invention. 図3(a)及び(b)は本発明の第1実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。3A and 3B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the first embodiment of the present invention. 図4(a)及び(b)は本発明の第1実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。4A and 4B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the first embodiment of the present invention. 図5(a)及び(b)は本発明の第1実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。5A and 5B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the first embodiment of the present invention. 図6は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の部分を拡大した模式断面図である。FIG. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of the capacitive element of the mounting substrate according to the second embodiment of the present invention. 図7(a)及び(b)は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。7A and 7B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the second embodiment of the present invention. 図8(a)及び(b)は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。8A and 8B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the second embodiment of the present invention. 図9(a)及び(b)は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。FIGS. 9A and 9B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the second embodiment of the present invention. 図10(a)及び(b)は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。FIGS. 10A and 10B are schematic cross-sectional views showing a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the second embodiment of the present invention. 図11(a)及び(b)は本発明の第2実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。11A and 11B are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the second embodiment of the present invention.

以下に、本発明に係る実装基板及びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a mounting substrate and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚、説明は以下の順序で行う。
1.第1実施形態(エッチングにより形成された凹凸形状部分に静電容量素子が形成された実装基板)
2.第2実施形態(スタンパの押圧により形成された凹凸形状部分に静電容量素子が形成された実装基板)
The description will be given in the following order.
1. First Embodiment (Mounting substrate in which a capacitive element is formed on an uneven portion formed by etching)
2. Second Embodiment (Mounting Substrate with Capacitance Element Formed on Concave and Shaped Part Formed by Stamper Press)

<第1実施形態>
[実装基板全体の構成]
図1(a)は本実施形態に係る実装基板の模式断面図である。
樹脂基板1は、例えば複数の樹脂層が積層して構成されており、内部に内部配線2及び配線間コンタクト3などが埋め込まれており、表面に表面配線4が形成されており、実装基板が構成されている。
本実施形態の実装基板は、例えば、図1(a)に示すように、半導体チップ5がバンプを介したフリップチップで実装されて用いられる。あるいは、その他の電子素子が実装されることができる。また、フリップチップ以外の方法で実装されることもできる。
ここで、本実施形態に係る実装基板には、静電容量素子6が形成されている。静電容量素子6が形成される場所としては、実装基板の最上層に限定されるものではない。
<First Embodiment>
[Configuration of entire mounting board]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a mounting substrate according to the present embodiment.
The resin substrate 1 is configured by, for example, laminating a plurality of resin layers, the internal wiring 2 and the inter-wiring contact 3 are embedded therein, the surface wiring 4 is formed on the surface, and the mounting substrate is It is configured.
For example, as shown in FIG. 1A, the mounting substrate of the present embodiment is used by mounting the semiconductor chip 5 on a flip chip via bumps. Alternatively, other electronic elements can be mounted. It can also be mounted by a method other than flip chip.
Here, the capacitive element 6 is formed on the mounting substrate according to the present embodiment. The place where the electrostatic capacitance element 6 is formed is not limited to the uppermost layer of the mounting substrate.

[静電容量素子の構成]
図1(b)は、本実施形態に係る実装基板に形成された静電容量素子6の部分を拡大した模式断面図である。
例えば、第1樹脂層10の上層に第1導電層11が形成されており、その上層に第2樹脂層12が積層され、その上層に第2導電層13が形成されている。
ここで、第1樹脂層10及び第2樹脂層12は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第1導電層11及び第2導電層13は樹脂基板の内部配線を構成する導電層である。
[Configuration of capacitance element]
FIG. 1B is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of the capacitive element 6 formed on the mounting substrate according to the present embodiment.
For example, the first conductive layer 11 is formed on the upper layer of the first resin layer 10, the second resin layer 12 is laminated on the upper layer, and the second conductive layer 13 is formed on the upper layer.
Here, the first resin layer 10 and the second resin layer 12 are resin layers constituting the resin substrate, and the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13 are conductive layers constituting the internal wiring of the resin substrate.

例えば、上記の第2導電層13及び第2樹脂層12に対して第1導電層11に達する複数個の開口部が開口されており、凹凸形状Aが形成されている。
上記の凹凸形状Aの表面を被覆して下部電極20が形成されている。下部電極20は、凹凸形状Aの表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の下部電極20の表面を被覆して誘電体膜21が形成されている。誘電体膜21は、下部電極20の表面を被覆するように誘電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の誘電体膜21の表面を被覆して上部電極22が形成されている。上部電極22は、誘電体膜21の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の構成により、下部電極20、誘電体膜21及び上部電極22が積層されてなる静電容量素子が構成されている。
下部電極20は第1導電層11及び第2導電層13に接続して形成されており、下部電極20、第1導電層11及び第2導電層13から下部電極が構成されているということもできる。これにより、下部電極20の寄生抵抗を低減することが可能であり、高周波回路用途に適した静電容量素子とすることができる。
For example, a plurality of openings reaching the first conductive layer 11 are opened with respect to the second conductive layer 13 and the second resin layer 12, and an uneven shape A is formed.
The lower electrode 20 is formed so as to cover the surface of the uneven shape A. The lower electrode 20 is a film formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the concavo-convex shape A.
A dielectric film 21 is formed so as to cover the surface of the lower electrode 20. The dielectric film 21 is a film formed by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the lower electrode 20.
An upper electrode 22 is formed so as to cover the surface of the dielectric film 21. The upper electrode 22 is a film formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film 21.
With the above-described configuration, a capacitive element in which the lower electrode 20, the dielectric film 21, and the upper electrode 22 are stacked is configured.
The lower electrode 20 is formed to be connected to the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13, and the lower electrode is constituted by the lower electrode 20, the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13. it can. Thereby, the parasitic resistance of the lower electrode 20 can be reduced, and a capacitance element suitable for high-frequency circuit applications can be obtained.

誘電体膜21は、例えば、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法により形成された膜である。誘電体膜21は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、及びこれらの材料の積層または混合した材料、あるいは上記材料に別の元素を添加した材料を用いる。   The dielectric film 21 is a film formed by, for example, an atomic layer deposition (ALD) method. The dielectric film 21 is made of, for example, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, strontium titanate, barium titanate, barium strontium titanate, or a stacked or mixed material of these materials. Alternatively, a material obtained by adding another element to the above material is used.

下部電極20及び上部電極22は、例えば、それぞれ原子層堆積法により形成された膜である。下部電極20及び上部電極22は、例えば、それぞれRu、Mo、Ptなどの金属材料、あるいは誘電体膜21の誘電体材料に含まれる金属元素の窒化物、例えば、窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化チタンなどの導電性窒化物が用いられる。導電性窒化物の場合、誘電体膜中の酸素が第1導電層11あるいは第2導電層13などに拡散することを防止することが可能となる。   The lower electrode 20 and the upper electrode 22 are, for example, films formed by an atomic layer deposition method, respectively. The lower electrode 20 and the upper electrode 22 are made of, for example, a metal material such as Ru, Mo, or Pt, or a nitride of a metal element contained in the dielectric material of the dielectric film 21, such as hafnium nitride, zirconium nitride, or tantalum nitride. Conductive nitrides such as titanium nitride are used. In the case of conductive nitride, it is possible to prevent oxygen in the dielectric film from diffusing into the first conductive layer 11 or the second conductive layer 13.

また、例えば、上部電極22の上層に第3導電層24が形成されており、その上層に第3樹脂層30が積層され、その上層に第4導電層31が形成されている。第3導電層24は上部電極22に接続して形成されており、上部電極22及び第3導電層24から上部電極が構成されているということもできる。
ここで、第3樹脂層30は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第4導電層31は樹脂基板の表面の配線を構成する導電層である。
Further, for example, the third conductive layer 24 is formed on the upper layer of the upper electrode 22, the third resin layer 30 is laminated on the upper layer, and the fourth conductive layer 31 is formed on the upper layer. The third conductive layer 24 is formed to be connected to the upper electrode 22, and it can be said that the upper electrode is constituted by the upper electrode 22 and the third conductive layer 24.
Here, the third resin layer 30 is a resin layer constituting the resin substrate, and the fourth conductive layer 31 is a conductive layer constituting the wiring on the surface of the resin substrate.

また、例えば、第4導電層31及び第3樹脂層30に対して第3導電層24に達する開口部CT1が形成されており、上部電極を構成する第3導電層24に接続する取り出し電極32が形成されている。
さらに、例えば、第4導電層31、第3樹脂層30及び第2樹脂層12に対して第1導電層11に達する開口部CT2が形成されており、下部電極を構成する第1導電層11に接続する取り出し電極33が形成されている。
上記のようにして、本実施形態に係る実装基板の静電容量素子が構成されている。
Further, for example, an opening CT1 reaching the third conductive layer 24 is formed in the fourth conductive layer 31 and the third resin layer 30, and the extraction electrode 32 connected to the third conductive layer 24 constituting the upper electrode. Is formed.
Further, for example, an opening CT2 reaching the first conductive layer 11 is formed in the fourth conductive layer 31, the third resin layer 30, and the second resin layer 12, and the first conductive layer 11 constituting the lower electrode is formed. A take-out electrode 33 connected to is formed.
As described above, the capacitive element of the mounting board according to the present embodiment is configured.

本実施形態の実装基板に形成された静電容量素子は、樹脂基板に形成された凹凸形状の表面を被覆して下部電極、誘電体膜及び上部電極が積層された構成であり、静電容量素子の占有面積に対し実行的な電極面積を大きくすることができる。これにより、小さい占有面積で大容量の素子とすることが可能となる。   The capacitance element formed on the mounting substrate of the present embodiment has a configuration in which the lower electrode, the dielectric film, and the upper electrode are laminated so as to cover the uneven surface formed on the resin substrate. The effective electrode area can be increased with respect to the area occupied by the element. Thereby, it is possible to obtain a large-capacity element with a small occupied area.

[静電容量素子の形成方法]
図2〜5は、本実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。
まず、図2(a)に示すように、例えば、第1樹脂層10の上層に第1導電層11を形成し、その上層に第2樹脂層12を積層し、その上層に第2導電層13を形成する。これらは、例えば第1導電層11が形成された第1樹脂層10と第2導電層13が形成された第2樹脂層12を貼り合わせることなどにより形成することができる。
ここで、第1樹脂層10及び第2樹脂層12は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第1導電層11及び第2導電層13は他の領域で樹脂基板の内部配線を構成するように形成する。
[Method of forming electrostatic capacitance element]
2 to 5 are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the present embodiment.
First, as shown in FIG. 2A, for example, the first conductive layer 11 is formed on the upper layer of the first resin layer 10, the second resin layer 12 is laminated on the upper layer, and the second conductive layer is formed on the upper layer. 13 is formed. These can be formed, for example, by bonding the first resin layer 10 on which the first conductive layer 11 is formed and the second resin layer 12 on which the second conductive layer 13 is formed.
Here, the first resin layer 10 and the second resin layer 12 are resin layers constituting the resin substrate, and the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13 constitute internal wiring of the resin substrate in other regions. To form.

次に、図2(b)に示すように、例えば、所望の領域を開口したドライフィルム14などをパターン形成し、第2導電層13をパターンエッチングして開口し、次に、例えばレーザー加工などで第2樹脂層12を開口する。上記のようにして、第2導電層13及び第2樹脂層に対して第1導電層11に達する複数個の開口部が開口されてなる凹凸形状Aを形成する。上記の開口部の開口径は、例えば10nm〜1μm程度であり、具体的には100nmとすることができる。   Next, as shown in FIG. 2B, for example, a dry film 14 or the like having an opening in a desired region is patterned, the second conductive layer 13 is patterned and opened, and then laser processing or the like is performed, for example. Then, the second resin layer 12 is opened. As described above, the concavo-convex shape A formed by opening a plurality of openings reaching the first conductive layer 11 is formed in the second conductive layer 13 and the second resin layer. The opening diameter of the opening is, for example, about 10 nm to 1 μm, and specifically 100 nm.

次に、図3(a)に示すように、例えば、下部電極20、誘電体膜21及び上部電極22を連続的に成膜する。
ここでは、凹凸形状Aの表面を被覆するように導電体を直接堆積して下部電極20を形成し、下部電極20の表面を被覆するように誘電体を直接堆積して誘電体膜21を形成し、誘電体膜21の表面を被覆するように導電体を直接堆積して上部電極22を形成する。
Next, as shown in FIG. 3A, for example, the lower electrode 20, the dielectric film 21, and the upper electrode 22 are continuously formed.
Here, a conductor is directly deposited to cover the surface of the concavo-convex shape A to form the lower electrode 20, and a dielectric is directly deposited to cover the surface of the lower electrode 20 to form the dielectric film 21. Then, a conductor is directly deposited so as to cover the surface of the dielectric film 21 to form the upper electrode 22.

誘電体膜21の成膜方法として、例えば、樹脂基板がダメージを受ける温度より低い温度で成膜する、低温成膜により形成することが好ましい。ここで、樹脂基板の耐熱温度は例えば150℃であり、低温成膜の温度としては100〜130℃程度とする。
低温成膜を実現する方法として、例えば、酸化源として酸素あるいはオゾンなど、また窒化源として窒素あるいはアンモニアなどを用い、プラズマ反応により酸化または窒化を行なうプラズマALD法を用いることができる。また酸化膜の場合、シリコンや金属を含む有機材料と、低温でもHOとの反応が進行する加水分解を利用した熱ALD法を用いることができる。
あるいは、ECR(Electron Cyclotron Resonance)などの高密度プラズマ源を用いた低温でのプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法や、あるいは加水分解を利用した低温での熱CVD法を用いて誘電体膜の形成を行なってもよい。
As a method of forming the dielectric film 21, for example, it is preferable to form the dielectric film 21 by low-temperature film formation in which the resin substrate is formed at a temperature lower than the temperature at which the resin substrate is damaged. Here, the heat resistant temperature of the resin substrate is, for example, 150 ° C., and the temperature for low-temperature film formation is about 100 to 130 ° C.
As a method for realizing low-temperature film formation, for example, a plasma ALD method in which oxidation or nitridation is performed by a plasma reaction using oxygen or ozone as an oxidation source, nitrogen or ammonia as a nitridation source, and the like can be used. In the case of an oxide film, a thermal ALD method using hydrolysis in which a reaction between an organic material containing silicon or metal and H 2 O proceeds even at a low temperature can be used.
Alternatively, the dielectric film is formed by using a low temperature plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method using a high density plasma source such as ECR (Electron Cyclotron Resonance) or a low temperature thermal CVD method using hydrolysis. May be performed.

例えば、ステップカバレッジが良好なALD法を用いることが好ましい。誘電体膜21を構成する誘電体材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、及びこれらの材料の積層または混合した材料、あるいは上記材料に別の元素を添加した材料を用いることができる。   For example, it is preferable to use an ALD method with good step coverage. Examples of the dielectric material constituting the dielectric film 21 include silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, strontium titanate, barium titanate, barium strontium titanate, and these materials. A material obtained by stacking or mixing these materials, or a material obtained by adding another element to the above materials can be used.

下部電極20及び上部電極22の成膜も、ステップカバレッジが良好なALD法を用いることが好ましい。
また導電材料としては、Ru、Mo、Ptなどの金属材料、または誘電体膜21の誘電体材料に含まれる金属元素の窒化物、例えば、窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化チタンなどの導電性窒化材料を用いる。これは、誘電体膜中の酸素が第1導電層11あるいは第2導電層13などに拡散することを防止するのに有効である。
上記のALD法により、下部電極20、誘電体膜21及び上部電極22を連続的に成膜することができる。
The lower electrode 20 and the upper electrode 22 are preferably formed using an ALD method with good step coverage.
As the conductive material, a conductive material such as a metal material such as Ru, Mo, Pt, or a nitride of a metal element contained in the dielectric material of the dielectric film 21, such as hafnium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, or titanium nitride. A reactive nitride material is used. This is effective in preventing oxygen in the dielectric film from diffusing into the first conductive layer 11 or the second conductive layer 13.
By the above ALD method, the lower electrode 20, the dielectric film 21, and the upper electrode 22 can be continuously formed.

下部電極20は第1導電層11及び第2導電層13に接続して形成しており、下部電極20、第1導電層11及び第2導電層13から下部電極が構成されているということもできる。これにより、下部電極20の寄生抵抗を低減することが可能であり、高周波回路用途に適した静電容量素子を形成することができる。   The lower electrode 20 is formed to be connected to the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13, and the lower electrode is constituted by the lower electrode 20, the first conductive layer 11 and the second conductive layer 13. it can. Thereby, the parasitic resistance of the lower electrode 20 can be reduced, and a capacitance element suitable for high-frequency circuit applications can be formed.

次に、図3(b)に示すように、例えば、上部電極22の上層に所望の領域を開口するようにしてレジスト23をパターン形成する。例えば、レジスト23をマスクとしてパラジウム触媒などを用いた無電解メッキ法にて第3導電層24を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, for example, a resist 23 is patterned so as to open a desired region in the upper layer of the upper electrode 22. For example, the third conductive layer 24 is formed by an electroless plating method using a palladium catalyst or the like using the resist 23 as a mask.

次に、レジスト23を除去し、図4(a)に示すように、例えば、静電容量素子の領域を保護して所望の領域を開口するようにしてドライフィルム25をパターン形成する。ドライフィルム25をマスクとしてエッチングを行い、上部電極22、誘電体膜21及び下部電極20をパターン加工する。   Next, the resist 23 is removed, and as shown in FIG. 4A, for example, the dry film 25 is patterned so as to open the desired region while protecting the region of the capacitive element. Etching is performed using the dry film 25 as a mask, and the upper electrode 22, the dielectric film 21, and the lower electrode 20 are patterned.

次に、ドライフィルム25を除去し、図4(b)に示すように、例えば、静電容量素子の領域を保護して所望の領域を開口するようにしてドライフィルム26をパターン形成する。ここでは、ドライフィルム25より広い領域を保護するようにして形成する。ドライフィルム26をマスクとしてエッチングを行い、第2導電層13をパターン加工する。   Next, the dry film 25 is removed, and as shown in FIG. 4B, for example, the dry film 26 is patterned so as to protect the area of the capacitive element and open a desired area. Here, it is formed so as to protect an area wider than the dry film 25. Etching is performed using the dry film 26 as a mask to pattern the second conductive layer 13.

次に、図5(a)に示すように、例えば、第3導電層24の上層に全面に第3樹脂層30を形成し、その上層に第4導電層31を形成する。例えば第4導電層31が形成された第3樹脂層30をプレス加工によりを貼り合わせることなどにより形成することができる。
次に、例えば、第4導電層31及び第3樹脂層30に対して第3導電層24に達する開口部CT1を形成する。例えば、上部電極に対するコンタクト領域を開口したドライフィルムなどをパターン形成し、第4導電層31をパターンエッチングして開口し、次に、例えばレーザー加工などで第3樹脂層30を開口して形成する。
また、上記と同様に、第4導電層31、第3樹脂層30及び第2樹脂層12に対して第1導電層11に達する開口部CT2を形成する。例えば、下部電極に対するコンタクト領域を開口したドライフィルムなどをパターン形成し、第4導電層31をパターンエッチングして開口し、次に、例えばレーザー加工などで第3樹脂層30及び第2樹脂層12を開口して形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, for example, the third resin layer 30 is formed on the entire surface of the third conductive layer 24, and the fourth conductive layer 31 is formed thereon. For example, the third resin layer 30 on which the fourth conductive layer 31 is formed can be formed by bonding by pressing or the like.
Next, for example, the opening CT1 reaching the third conductive layer 24 is formed in the fourth conductive layer 31 and the third resin layer 30. For example, a dry film having a contact region with respect to the upper electrode is patterned, the fourth conductive layer 31 is opened by pattern etching, and then the third resin layer 30 is opened by, for example, laser processing. .
Similarly to the above, an opening CT2 reaching the first conductive layer 11 is formed in the fourth conductive layer 31, the third resin layer 30, and the second resin layer 12. For example, a dry film having a contact region with respect to the lower electrode is patterned, the fourth conductive layer 31 is patterned and opened, and then the third resin layer 30 and the second resin layer 12 are formed by, for example, laser processing. The opening is formed.

次に、図5(b)に示すように、例えば、開口部CT1内を埋め込んで導電層を形成し、上部電極を構成する第3導電層24に接続する取り出し電極32を形成する。
また、上記と同時に、例えば、開口部CT2内を埋め込んで導電層を形成し、下部電極を構成する第1導電層11に接続する取り出し電極33を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, for example, a conductive layer is formed by filling the opening CT1, and the extraction electrode 32 connected to the third conductive layer 24 constituting the upper electrode is formed.
At the same time as described above, for example, the conductive layer is formed by filling the opening CT2, and the extraction electrode 33 connected to the first conductive layer 11 constituting the lower electrode is formed.

本発明の実装基板の製造方法によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を形成することができる。これにより、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the method for manufacturing a mounting board of the present invention, a capacitive element can be formed in the mounting board (printed wiring board). As a result, by replacing with a single component capacitive element, the number of single component capacitive elements used can be reduced, and the mounting cost and the like can be reduced. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

本実施形態の実装基板の製造方法において、静電容量素子を形成するための凹凸形状となる樹脂層の層数に制限はない。2層以上の樹脂層をレーザー加工することでより深い凹凸形状Aを形成することが可能であり、さらに大きい容量値が得られる。   In the mounting substrate manufacturing method of the present embodiment, there is no limitation on the number of resin layers that are concave and convex for forming the capacitive element. Deeper irregularities A can be formed by laser processing two or more resin layers, and a larger capacitance value can be obtained.

<第2実施形態>
[静電容量素子の構成]
本実施形態に係る実装基板は、実質的に第1実施形態に係る実装基板と同様の構成であり、静電容量素子の部分が下記のように異なる。
図6は、本実施形態に係る実装基板に形成された静電容量素子の部分を拡大した模式断面図である。
例えば、第1樹脂層40の上層に第1導電層41が形成されており、その上層に第2樹脂層42が積層され、その上層に第2導電層43が形成されている。
ここで、第1樹脂層40及び第2樹脂層42は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第1導電層41及び第2導電層43は樹脂基板の内部配線を構成する導電層である。
Second Embodiment
[Configuration of capacitance element]
The mounting board according to the present embodiment has substantially the same configuration as that of the mounting board according to the first embodiment, and the capacitance element portion is different as follows.
FIG. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of the capacitive element formed on the mounting substrate according to the present embodiment.
For example, the first conductive layer 41 is formed on the upper layer of the first resin layer 40, the second resin layer 42 is laminated on the upper layer, and the second conductive layer 43 is formed on the upper layer.
Here, the first resin layer 40 and the second resin layer 42 are resin layers constituting the resin substrate, and the first conductive layer 41 and the second conductive layer 43 are conductive layers constituting the internal wiring of the resin substrate.

例えば、静電容量素子の形成領域において第2導電層43が除去されている。この静電容量素子の形成領域において、上記の第2樹脂層42及び第1樹脂層40に対して複数個の開口部が開口されており、凹凸形状Aが形成されている。
上記の凹凸形状Aの表面を被覆して下部電極50が形成されている。下部電極50は、凹凸形状Aの表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の下部電極50の表面を被覆して誘電体膜51が形成されている。誘電体膜51は、下部電極50の表面を被覆するように誘電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の誘電体膜51の表面を被覆して上部電極52が形成されている。上部電極52は、誘電体膜51の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された膜である。
上記の構成により、下部電極50、誘電体膜51及び上部電極52が積層されてなる静電容量素子が構成されている。
下部電極50は第2導電層43に接続して形成されており、下部電極50及び第2導電層43から下部電極が構成されているということもできる。
For example, the second conductive layer 43 is removed in the formation region of the capacitive element. In the formation region of the electrostatic capacitance element, a plurality of openings are opened to the second resin layer 42 and the first resin layer 40, and an uneven shape A is formed.
A lower electrode 50 is formed so as to cover the surface of the concavo-convex shape A. The lower electrode 50 is a film formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the concavo-convex shape A.
A dielectric film 51 is formed so as to cover the surface of the lower electrode 50. The dielectric film 51 is a film formed by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the lower electrode 50.
An upper electrode 52 is formed so as to cover the surface of the dielectric film 51. The upper electrode 52 is a film formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film 51.
With the above-described configuration, a capacitive element in which the lower electrode 50, the dielectric film 51, and the upper electrode 52 are stacked is configured.
The lower electrode 50 is formed to be connected to the second conductive layer 43, and it can be said that the lower electrode is constituted by the lower electrode 50 and the second conductive layer 43.

誘電体膜51は、例えば、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法により形成された膜である。誘電体膜51は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、及びこれらの材料の積層または混合した材料、あるいは上記材料に別の元素を添加した材料を用いる。   The dielectric film 51 is a film formed by, for example, an atomic layer deposition (ALD) method. The dielectric film 51 includes, for example, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, strontium titanate, barium titanate, barium strontium titanate, and a stacked or mixed material of these materials, Alternatively, a material obtained by adding another element to the above material is used.

下部電極50及び上部電極52は、例えば、それぞれ原子層堆積法により形成された膜である。下部電極50及び上部電極52は、例えば、それぞれRu、Mo、Ptなどの金属材料、あるいは誘電体膜21の誘電体材料に含まれる金属元素の窒化物、例えば、窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化チタンなどの導電性窒化物が用いられる。導電性窒化物の場合、誘電体膜中の酸素が第2導電層43などに拡散することを防止することが可能となる。   The lower electrode 50 and the upper electrode 52 are, for example, films formed by an atomic layer deposition method, respectively. The lower electrode 50 and the upper electrode 52 are made of, for example, a metal material such as Ru, Mo, or Pt, or a nitride of a metal element contained in the dielectric material of the dielectric film 21, such as hafnium nitride, zirconium nitride, or tantalum nitride. Conductive nitrides such as titanium nitride are used. In the case of conductive nitride, oxygen in the dielectric film can be prevented from diffusing into the second conductive layer 43 and the like.

また、例えば、上部電極52の上層に第3導電層54が形成されており、その上層に第3樹脂層60が積層され、その上層に第4導電層61が形成されている。第3導電層54は上部電極52に接続して形成されており、上部電極52及び第3導電層54から上部電極が構成されているということもできる。
ここで、第3樹脂層60は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第4導電層61は樹脂基板の表面の配線を構成する導電層である。
Further, for example, the third conductive layer 54 is formed on the upper layer of the upper electrode 52, the third resin layer 60 is laminated on the upper layer, and the fourth conductive layer 61 is formed on the upper layer. The third conductive layer 54 is formed to be connected to the upper electrode 52, and it can be said that the upper electrode is constituted by the upper electrode 52 and the third conductive layer 54.
Here, the third resin layer 60 is a resin layer constituting the resin substrate, and the fourth conductive layer 61 is a conductive layer constituting the wiring on the surface of the resin substrate.

また、例えば、第4導電層61及び第3樹脂層60に対して第3導電層54に達する開口部CT1が形成されており、上部電極を構成する第3導電層54に接続する取り出し電極62が形成されている。
さらに、例えば、第4導電層61及び第3樹脂層60に対して第2導電層43に達する開口部CT2が形成されており、下部電極を構成する第2導電層43に接続する取り出し電極63が形成されている。
上記のようにして、本実施形態に係る実装基板の静電容量素子が構成されている。
For example, an opening CT1 reaching the third conductive layer 54 is formed in the fourth conductive layer 61 and the third resin layer 60, and the extraction electrode 62 connected to the third conductive layer 54 constituting the upper electrode. Is formed.
Further, for example, an opening CT2 reaching the second conductive layer 43 is formed in the fourth conductive layer 61 and the third resin layer 60, and the extraction electrode 63 connected to the second conductive layer 43 constituting the lower electrode. Is formed.
As described above, the capacitive element of the mounting board according to the present embodiment is configured.

本実施形態の実装基板に形成された静電容量素子は、樹脂基板に形成された凹凸形状の表面を被覆して下部電極、誘電体膜及び上部電極が積層された構成であり、静電容量素子の占有面積に対し実行的な電極面積が大きくすることができる。これにより、小さい占有面積で大容量の素子とすることが可能となる。   The capacitance element formed on the mounting substrate of the present embodiment has a configuration in which the lower electrode, the dielectric film, and the upper electrode are laminated so as to cover the uneven surface formed on the resin substrate. The effective electrode area can be increased with respect to the area occupied by the element. Thereby, it is possible to obtain a large-capacity element with a small occupied area.

[静電容量素子の形成方法]
図7〜11は、本実施形態に係る実装基板の静電容量素子の形成方法を示す模式断面図である。
まず、図7(a)に示すように、例えば、第1樹脂層40の上層に第1導電層41を形成し、その上層に第2樹脂層42を積層し、その上層に第2導電層43を形成する。これらは、例えば第1導電層41が形成された第1樹脂層40と第2導電層43が形成された第2樹脂層42を貼り合わせることなどにより形成することができる。
ここで、第1樹脂層40及び第2樹脂層42は樹脂基板を構成する樹脂層であり、第1導電層41及び第2導電層43は他の領域で樹脂基板の内部配線を構成するように形成する。
[Method of forming electrostatic capacitance element]
7 to 11 are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a capacitive element of a mounting board according to the present embodiment.
First, as shown in FIG. 7A, for example, a first conductive layer 41 is formed on an upper layer of the first resin layer 40, a second resin layer 42 is stacked thereon, and a second conductive layer is formed on the upper layer. 43 is formed. These can be formed, for example, by bonding the first resin layer 40 on which the first conductive layer 41 is formed and the second resin layer 42 on which the second conductive layer 43 is formed.
Here, the first resin layer 40 and the second resin layer 42 are resin layers constituting the resin substrate, and the first conductive layer 41 and the second conductive layer 43 constitute internal wiring of the resin substrate in other regions. To form.

次に、図7(b)に示すように、例えば、静電容量素子の形成領域を開口したドライフィルム44などをパターン形成し、第2導電層43をパターンエッチングして開口する。   Next, as shown in FIG. 7B, for example, a dry film 44 or the like having an opening in the formation region of the capacitive element is patterned, and the second conductive layer 43 is opened by pattern etching.

次に、図8(a)に示すように、例えば、静電容量素子の形成領域において第2樹脂層42にスタンパ45を押圧して、図8(b)に示すようにスタンパを離型することで、第2樹脂層42及び第1樹脂層40を所定の深さまで開口し、凹凸形状Aを形成する。これは、いわゆるナノプリント技術を用いた方法であり、第2樹脂層42及び第1樹脂層40などは完全硬化前のプリプレグ(Bステージ)を用いることで実施することができる。
この時、凹凸形状Aが崩れることを防止する為に、スタンパ45表面には離型材が有ることが好ましい。これにより、再現性良く凹凸形状Aを形成することが可能となり、容量値のバラツキ低減を実現する。
上記の開口部の開口径は、例えば10nm〜1μm程度であり、具体的には100nmとすることができる。
Next, as shown in FIG. 8A, for example, the stamper 45 is pressed against the second resin layer 42 in the formation region of the capacitive element, and the stamper is released as shown in FIG. 8B. Thereby, the 2nd resin layer 42 and the 1st resin layer 40 are opened to predetermined depth, and uneven | corrugated shape A is formed. This is a method using a so-called nanoprint technology, and the second resin layer 42 and the first resin layer 40 can be implemented by using a prepreg (B stage) before complete curing.
At this time, in order to prevent the concavo-convex shape A from collapsing, it is preferable that a release material is provided on the surface of the stamper 45. As a result, it is possible to form the concavo-convex shape A with good reproducibility, and to realize a reduction in variation in capacitance value.
The opening diameter of the opening is, for example, about 10 nm to 1 μm, and specifically 100 nm.

次に、図9(a)に示すように、例えば、下部電極50、誘電体膜51及び上部電極52を連続的に成膜する。
ここでは、凹凸形状Aの表面を被覆するように導電体を直接堆積して下部電極50を形成し、下部電極50の表面を被覆するように誘電体を直接堆積して誘電体膜51を形成し、誘電体膜51の表面を被覆するように導電体を直接堆積して上部電極52を形成する。
Next, as shown in FIG. 9A, for example, the lower electrode 50, the dielectric film 51, and the upper electrode 52 are continuously formed.
Here, a conductor is directly deposited to cover the surface of the concavo-convex shape A to form the lower electrode 50, and a dielectric is directly deposited to cover the surface of the lower electrode 50 to form the dielectric film 51. Then, an upper electrode 52 is formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film 51.

誘電体膜51の成膜方法として、例えば、樹脂基板がダメージを受ける温度より低い温度で成膜する、低温成膜により形成することが好ましい。ここで、樹脂基板の耐熱温度は例えば150℃であり、低温成膜の温度としては100〜130℃程度とする。
低温成膜を実現する方法として、例えば、酸化源として酸素あるいはオゾンなど、また窒化源として窒素あるいはアンモニアなどを用い、プラズマ反応により酸化または窒化を行なうプラズマALD法を用いることができる。また酸化膜の場合、シリコンや金属を含む有機材料と、低温でもHOとの反応が進行する加水分解を利用した熱ALD法を用いることができる。
あるいは、ECRなどの高密度プラズマ源を用いた低温でのプラズマCVD法や、あるいは加水分解を利用した低温での熱CVD法を用いて誘電体膜の形成を行なってもよい。
As a method for forming the dielectric film 51, for example, it is preferable to form the dielectric film 51 by low-temperature film formation in which the resin substrate is formed at a temperature lower than the temperature at which the resin substrate is damaged. Here, the heat resistant temperature of the resin substrate is, for example, 150 ° C., and the temperature for low-temperature film formation is about 100 to 130 ° C.
As a method for realizing low-temperature film formation, for example, a plasma ALD method in which oxidation or nitridation is performed by a plasma reaction using oxygen or ozone as an oxidation source, nitrogen or ammonia as a nitridation source, and the like can be used. In the case of an oxide film, a thermal ALD method using hydrolysis in which a reaction between an organic material containing silicon or metal and H 2 O proceeds even at a low temperature can be used.
Alternatively, the dielectric film may be formed using a low-temperature plasma CVD method using a high-density plasma source such as ECR, or a low-temperature thermal CVD method using hydrolysis.

例えば、ステップカバレッジが良好なALD法を用いることが好ましい。誘電体膜51を構成する誘電体材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、及びこれらの材料の積層または混合した材料、あるいは上記材料に別の元素を添加した材料を用いることができる。   For example, it is preferable to use an ALD method with good step coverage. Examples of the dielectric material constituting the dielectric film 51 include silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, strontium titanate, barium titanate, barium strontium titanate, and these materials. A material obtained by stacking or mixing these materials, or a material obtained by adding another element to the above materials can be used.

下部電極50及び上部電極52の成膜も、ステップカバレッジが良好なALD法を用いることが好ましい。
また導電材料としては、Ru、Mo、Ptなどの金属材料、または誘電体膜51の誘電体材料に含まれる金属元素の窒化物、例えば、窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化チタンなどの導電性窒化材料を用いる。これは、誘電体膜中の酸素が第2導電層43などに拡散することを防止するのに有効である。
上記のALD法により、下部電極50、誘電体膜51及び上部電極52を連続的に成膜することができる。
The lower electrode 50 and the upper electrode 52 are preferably formed using the ALD method with good step coverage.
As the conductive material, a conductive material such as a metal material such as Ru, Mo, or Pt, or a nitride of a metal element contained in the dielectric material of the dielectric film 51, such as hafnium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, or titanium nitride, is used. A reactive nitride material is used. This is effective in preventing oxygen in the dielectric film from diffusing into the second conductive layer 43 and the like.
By the ALD method, the lower electrode 50, the dielectric film 51, and the upper electrode 52 can be continuously formed.

下部電極50は第2導電層43に接続して形成しており、下部電極50及び第2導電層43から下部電極が構成されているということもできる。   The lower electrode 50 is formed to be connected to the second conductive layer 43, and it can be said that the lower electrode is composed of the lower electrode 50 and the second conductive layer 43.

次に、図9(b)に示すように、例えば、上部電極52の上層に所望の領域を開口するようにしてレジスト53をパターン形成する。例えば、レジスト53をマスクとしてパラジウム触媒などを用いた無電解メッキ法にて第3導電層54を形成する。   Next, as shown in FIG. 9B, for example, a resist 53 is patterned so as to open a desired region in the upper layer of the upper electrode 52. For example, the third conductive layer 54 is formed by an electroless plating method using a palladium catalyst or the like using the resist 53 as a mask.

次に、レジスト53を除去し、図10(a)に示すように、例えば、静電容量素子の領域を保護して所望の領域を開口するようにしてドライフィルム55をパターン形成する。ドライフィルム55をマスクとしてエッチングを行い、上部電極52、誘電体膜51及び下部電極50をパターン加工する。   Next, the resist 53 is removed, and, as shown in FIG. 10A, for example, the dry film 55 is patterned so as to open the desired region while protecting the region of the capacitive element. Etching is performed using the dry film 55 as a mask, and the upper electrode 52, the dielectric film 51, and the lower electrode 50 are patterned.

次に、ドライフィルム55を除去し、図10(b)に示すように、例えば、静電容量素子の領域を保護して所望の領域を開口するようにしてドライフィルム56をパターン形成する。ここでは、ドライフィルム55より広い領域を保護するようにして形成する。ドライフィルム56をマスクとしてエッチングを行い、第2導電層43をパターン加工する。   Next, the dry film 55 is removed, and as shown in FIG. 10B, for example, the dry film 56 is patterned so as to protect the area of the capacitive element and open a desired area. Here, a region wider than the dry film 55 is protected. Etching is performed using the dry film 56 as a mask to pattern the second conductive layer 43.

次に、図11(a)に示すように、例えば、第3導電層54の上層に全面に第3樹脂層60を形成し、その上層に第4導電層61を形成する。例えば第4導電層61が形成された第3樹脂層60をプレス加工によりを貼り合わせることなどにより形成することができる。
次に、例えば、第4導電層61及び第3樹脂層60に対して第3導電層54に達する開口部CT1を形成する。例えば、上部電極に対するコンタクト領域を開口したドライフィルムなどをパターン形成し、第4導電層61をパターンエッチングして開口し、次に、例えばレーザー加工などで第3樹脂層60を開口して形成する。
また、上記と同様に、第4導電層61及び第3樹脂層60に対して第2導電層43に達する開口部CT2を形成する。例えば、下部電極に対するコンタクト領域を開口したドライフィルムなどをパターン形成し、第4導電層61をパターンエッチングして開口し、次に、例えばレーザー加工などで第3樹脂層60を開口して形成する。
Next, as shown in FIG. 11A, for example, the third resin layer 60 is formed on the entire surface of the third conductive layer 54, and the fourth conductive layer 61 is formed thereon. For example, the third resin layer 60 on which the fourth conductive layer 61 is formed can be formed by bonding by pressing.
Next, for example, the opening CT <b> 1 reaching the third conductive layer 54 is formed in the fourth conductive layer 61 and the third resin layer 60. For example, a dry film having a contact region with respect to the upper electrode is patterned, the fourth conductive layer 61 is opened by pattern etching, and then the third resin layer 60 is opened by, for example, laser processing. .
Similarly to the above, an opening CT2 reaching the second conductive layer 43 is formed in the fourth conductive layer 61 and the third resin layer 60. For example, a dry film having a contact region with respect to the lower electrode is patterned, the fourth conductive layer 61 is opened by pattern etching, and then the third resin layer 60 is opened by, for example, laser processing. .

次に、図11(b)に示すように、例えば、開口部CT1内を埋め込んで導電層を形成し、上部電極を構成する第3導電層54に接続する取り出し電極62を形成する。
また、上記と同時に、例えば、開口部CT2内を埋め込んで導電層を形成し、下部電極を構成する第2導電層43に接続する取り出し電極63を形成する。
Next, as shown in FIG. 11B, for example, a conductive layer is formed by filling the inside of the opening CT1, and the extraction electrode 62 connected to the third conductive layer 54 constituting the upper electrode is formed.
At the same time as described above, for example, a conductive layer is formed by filling the inside of the opening CT2, and an extraction electrode 63 connected to the second conductive layer 43 constituting the lower electrode is formed.

本発明の実装基板の製造方法によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を形成することができる。これにより、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the method for manufacturing a mounting board of the present invention, a capacitive element can be formed in the mounting board (printed wiring board). As a result, by replacing with a single component capacitive element, the number of single component capacitive elements used can be reduced, and the mounting cost and the like can be reduced. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

本実施形態の実装基板の製造方法において、静電容量素子を形成するための凹凸形状となる樹脂層の層数に制限はない。2層以上の樹脂層に対してスタンパを用いたナノプリント技術で加工することでより深い凹凸形状Aを形成することが可能であり、さらに大きい容量値が得られる。   In the mounting substrate manufacturing method of the present embodiment, there is no limitation on the number of resin layers that are concave and convex for forming the capacitive element. By processing the two or more resin layers with a nanoprint technique using a stamper, it is possible to form a deeper uneven shape A and obtain a larger capacitance value.

本実施形態に係る実装基板の製造方法によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を形成することができる。これにより、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the method for manufacturing the mounting board according to the present embodiment, the capacitive element can be formed in the mounting board (printed wiring board). As a result, by replacing with a single component capacitive element, the number of single component capacitive elements used can be reduced, and the mounting cost and the like can be reduced. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

本実施形態の実装基板によれば、実装基板(プリント配線板)内に容量素子を有しており、単体部品の静電容量素子と置き換えることで、単体部品の静電容量素子の使用数を減らすことが可能となり、実装コストなどを削減することができる。さらに大容量の容量素子が形成できると、占有面積が縮小するので実装基板を小型化することができる。   According to the mounting board of this embodiment, the mounting board (printed wiring board) has a capacitive element. By replacing the capacitive element with a single component, the number of single-component capacitive elements used can be reduced. It is possible to reduce the mounting cost and the like. Further, if a large-capacity capacitive element can be formed, the occupied area is reduced, so that the mounting substrate can be reduced in size.

本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、凹凸形状となる開口部の深さなどは樹脂層の厚さや導電層の深さなどに応じて適宜選択することができる。開口部の数は必要な静電容量素子の容量値及び確保できる占有面積などに応じて適宜選択することができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the above description.
For example, the depth of the opening having an uneven shape can be appropriately selected according to the thickness of the resin layer, the depth of the conductive layer, and the like. The number of openings can be appropriately selected according to the required capacitance value of the capacitance element and the occupied area that can be secured.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1…樹脂基板、2…内部配線、3…配線間コンタクト、4…表面配線、5…半導体チップ、6…静電容量素子、10,40…第1樹脂層、11,41…第1導電層、12,42…第2樹脂層、13,43…第2導電層、14,44…ドライフィルム、20,50…下部電極、21,51…誘電体膜、22,52…上部電極、23.53…レジスト、24,54…第3導電層、25,26,55,56…ドライフィルム、30,60…第3樹脂層、31,61…第4導電層、32,33,62,63…取り出し電極、45…スタンパ、A…凹凸形状、CT1,CT2…開口部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin board | substrate, 2 ... Internal wiring, 3 ... Contact between wiring, 4 ... Surface wiring, 5 ... Semiconductor chip, 6 ... Electrostatic capacitance element 10, 40 ... 1st resin layer, 11, 41 ... 1st conductive layer , 12, 42 ... second resin layer, 13, 43 ... second conductive layer, 14, 44 ... dry film, 20, 50 ... lower electrode, 21, 51 ... dielectric film, 22, 52 ... upper electrode, 23. 53: Resist, 24, 54: Third conductive layer, 25, 26, 55, 56: Dry film, 30, 60: Third resin layer, 31, 61: Fourth conductive layer, 32, 33, 62, 63 ... Extraction electrode, 45 ... stamper, A ... uneven shape, CT1, CT2 ... opening

Claims (12)

樹脂基板の表面に凹凸形状を形成する工程と、
前記樹脂基板の前記凹凸形状の表面を被覆するように導電体を直接堆積して下部電極を形成する工程と、
前記下部電極の表面を被覆するように誘電体を直接堆積して誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の表面を被覆するように導電体を直接堆積して上部電極を形成する工程と、
前記上部電極の上層に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の上層に配線を形成する工程と
を有する実装基板の製造方法。
Forming a concavo-convex shape on the surface of the resin substrate;
Forming a lower electrode by directly depositing a conductor so as to cover the uneven surface of the resin substrate;
Forming a dielectric film by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the lower electrode;
Forming a top electrode by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film;
Forming a resin layer on the upper electrode;
Forming a wiring on an upper layer of the resin layer.
前記樹脂層を形成する工程の後に、
前記下部電極に達する開口部及び前記上部電極に達する開口部をそれぞれ形成する工程と、
前記下部電極に達する開口部及び前記上部電極に達する開口部内に、前記下部電極及び前記上部電極にそれぞれ接続する取り出し電極を形成する工程と
をさらに有する請求項1に記載の実装基板の製造方法。
After the step of forming the resin layer,
Forming each of an opening reaching the lower electrode and an opening reaching the upper electrode;
The method of manufacturing a mounting substrate according to claim 1, further comprising: forming an extraction electrode connected to each of the lower electrode and the upper electrode in the opening reaching the lower electrode and the opening reaching the upper electrode.
前記誘電体膜を形成する工程において原子層堆積により形成する
請求項1に記載の実装基板の製造方法。
The method for manufacturing a mounting substrate according to claim 1, wherein the dielectric film is formed by atomic layer deposition in the step of forming the dielectric film.
前記下部電極を形成する工程及び前記上部電極を形成する工程において原子層堆積により形成する
請求項3に記載の実装基板の製造方法。
The method for manufacturing a mounting substrate according to claim 3, wherein the formation is performed by atomic layer deposition in the step of forming the lower electrode and the step of forming the upper electrode.
前記樹脂基板として内部配線となる導電層を有する樹脂基板を用い、前記樹脂基板の表面に凹凸形状を形成する工程において前記導電層をエッチングストッパとして前記樹脂基板をパターンエッチングして凹凸形状を形成する
請求項1に記載の実装基板の製造方法。
A resin substrate having a conductive layer serving as an internal wiring is used as the resin substrate, and in the step of forming an uneven shape on the surface of the resin substrate, the resin substrate is pattern-etched using the conductive layer as an etching stopper to form an uneven shape. The manufacturing method of the mounting substrate of Claim 1.
前記樹脂基板の表面に凹凸形状を形成する工程において完全硬化前の樹脂基板に凹凸形状の型となるスタンパを押圧して凹凸形状を形成する
請求項1に記載の実装基板の製造方法。
The manufacturing method of the mounting substrate according to claim 1, wherein in the step of forming the concavo-convex shape on the surface of the resin substrate, the concavo-convex shape is formed by pressing a stamper serving as a concavo-convex mold onto the resin substrate before complete curing.
表面に凹凸形状が形成された樹脂基板と、
前記樹脂基板の前記凹凸形状の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された下部電極と、
前記下部電極の表面を被覆するように誘電体が直接堆積されて形成された誘電体膜と、
前記誘電体膜の表面を被覆するように導電体が直接堆積されて形成された上部電極と、
前記上部電極の上層に形成された樹脂層と、
前記樹脂層の上層に形成された配線と
を有する実装基板。
A resin substrate having a concavo-convex shape formed on the surface;
A lower electrode formed by directly depositing a conductor so as to cover the uneven surface of the resin substrate;
A dielectric film formed by directly depositing a dielectric so as to cover the surface of the lower electrode;
An upper electrode formed by directly depositing a conductor so as to cover the surface of the dielectric film;
A resin layer formed on the upper electrode;
And a wiring board formed on the resin layer.
前記樹脂層に前記下部電極に達する開口部及び前記上部電極に達する開口部がそれぞれ形成されており、
前記下部電極に達する開口部及び前記上部電極に達する開口部内に前記下部電極及び前記上部電極にそれぞれ接続する取り出し電極が形成されている
請求項7に記載の実装基板。
An opening reaching the lower electrode and an opening reaching the upper electrode are formed in the resin layer,
The mounting substrate according to claim 7, wherein an extraction electrode connected to each of the lower electrode and the upper electrode is formed in an opening reaching the lower electrode and an opening reaching the upper electrode.
前記誘電体膜が原子層堆積により形成された膜である
請求項7に記載の実装基板。
The mounting substrate according to claim 7, wherein the dielectric film is a film formed by atomic layer deposition.
前記下部電極及び前記上部電極がそれぞれ原子層堆積により形成された膜である
請求項9に記載の実装基板。
The mounting substrate according to claim 9, wherein each of the lower electrode and the upper electrode is a film formed by atomic layer deposition.
前記樹脂基板が内部配線となる導電層を有する樹脂基板であり、前記凹凸形状が前記導電層の達する開口部による凹凸形状である
請求項7に記載の実装基板。
The mounting substrate according to claim 7, wherein the resin substrate is a resin substrate having a conductive layer serving as an internal wiring, and the uneven shape is an uneven shape formed by an opening that reaches the conductive layer.
前記凹凸形状が前記樹脂基板に凹凸形状の型となるスタンパが押圧されて形成された形状である
請求項7に記載の実装基板。
The mounting substrate according to claim 7, wherein the concavo-convex shape is a shape formed by pressing a stamper serving as a concavo-convex shape mold on the resin substrate.
JP2009217662A 2009-09-18 2009-09-18 Mounting substrate, and method of manufacturing the same Pending JP2011066330A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009217662A JP2011066330A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Mounting substrate, and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009217662A JP2011066330A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Mounting substrate, and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011066330A true JP2011066330A (en) 2011-03-31

Family

ID=43952237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009217662A Pending JP2011066330A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Mounting substrate, and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011066330A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7139176B2 (en) Circuit substrate and method for fabricating the same
KR101100946B1 (en) Microelectronic device including bridging interconnect to top conductive layer of passive embedded structure and method of making same
US8168513B2 (en) Method for fabricating packaging substrate
TWI314028B (en) Method of forming passive devices and passive apparatus
US7436647B2 (en) Thin-film capacitor including an opening therein
US20070034989A1 (en) Capacitive element, method of manufacture of the same, and semiconductor device
JP2004128498A5 (en)
WO2009131140A1 (en) Electromagnetic bandgap structure and method for manufacture thereof, filter element and filter element-incorporating printed circuit board
TW200945551A (en) Electrical device built into semiconductor integrated circuit
WO2010038478A1 (en) Electromagnetic band gap structure, element comprising same, substrate, module, semiconductor device and production methods thereof
CN1725396A (en) Thin film multi-layered ceramic capacitor and method of manufacturing the same
TWI832909B (en) Discrete metal-insulator-metal (mim) energy storage component and manufacturing method
JP2008004734A (en) Integrated passive element, and multi-layer wiring substrate incorporating the same
JP2011066331A (en) Mounting substrate and method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US7244647B2 (en) Embedded capacitor structure in circuit board and method for fabricating the same
JP2011082301A (en) Wiring board, method of manufacturing the same, and electronic equipment
TWI669997B (en) Circuit board structure and manufacturing method thereof
JP2011066330A (en) Mounting substrate, and method of manufacturing the same
US11631734B2 (en) Vertical capacitor structure having capacitor in cavity, and method for manufacturing the vertical capacitor structure
JP5929540B2 (en) Electronic components
KR100641536B1 (en) method of fabricating the MIM capacitor having high capacitance
US20220246715A1 (en) Capacitor unit and manufacturing process thereof
JP5955045B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP2010010455A (en) Semiconductor device and its production process
CN112928031A (en) Packaging substrate for intelligent power module and preparation method thereof