JP2017188563A - コンデンサ及びコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電圧特性のバラツキが低減されたポーラスコンデンサ及びこのポーラスコンデンサの製造方法を提供すること。【解決手段】コンデンサは、誘電体層１０１と、複数の第１及び第２の内部電極１０４ａ〜ｃ、１０５ａ〜ｃと、第１及び第２の平面電極１０２、１０３とを具備する。誘電体層は第１の主面１０１ｂと第１の主面と反対側の第２の主面１０１ｃとを有し、第１の主面から第２の主面に達する複数の貫通孔１０１ａを有する。複数の第１の内部電極は一部の貫通孔内に形成される。第２の内部電極は複数の第１の内部電極が形成された貫通孔とは異なる貫通孔内に形成される。第１の平面電極は第１の主面に形成され、第２の平面電極は第２の主面に形成される。複数の第２の内部電極のうちの一部と第２の平面電極との間に空隙が設けられ、空隙の第２の主面からの深さは、第２の内部電極と第１の内部電極との間の絶縁抵抗が低いほど深い。【選択図】図５

Description

本発明は、貫通孔内に導電体が充填されたポーラスコンデンサ及びこのポーラスコンデンサの製造方法に関する。

近年、新しいタイプのコンデンサとしてポーラスコンデンサが開発されている。ポーラスコンデンサは、アルミニウム等の金属表面に形成される金属酸化物がポーラス（細孔の貫通孔）構造を形成する性質を利用してポーラス内に内部電極を形成し、金属酸化物を誘電体としてコンデンサとしたものである。

誘電体の表面及び裏面にはそれぞれ外部導電体が積層され、ポーラス内に形成される内部電極は表面の外部導電体と裏面の外部導電体のいずれか一方に接続される。内部電極と接続されない側の外部導電体との間は、空隙又は絶縁性材料によって絶縁される。これにより内部電極は、誘電体を介して対向する対向電極（正極又は負極）として機能する。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、このような構成を有するポーラスコンデンサが開示されている。いずれの特許文献においても、ポーラス内に内部電極が形成され、内部電極の一端は一方の導電体に接続され、他端は他方の導電体と絶縁されている。

特開２００９−０８８０３４号公報 特開２００９−７６８５０号公報

ここで、ポーラスコンデンサはその製造プロセスにおいて、ポーラス構造を形成する誘電体の壁厚にバラツキが生じることがある。これにより、壁の厚い箇所と薄い箇所で耐電圧特性に差が生じ、耐電圧特性が不均一となってしまう問題がある。

以上のような事情の鑑み、本発明の目的は、耐電圧特性のバラツキが低減されたポーラスコンデンサ及びこのポーラスコンデンサの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るコンデンサは、誘電体層と、複数の第１の内部電極と、複数の第２の内部電極と、第１の平面電極と、第２の平面電極とを具備する。
上記誘電体層は、第１の主面と上記第１の主面と反対側の第２の主面とを有し、上記第１の主面から上記第２の主面に達する複数の貫通孔を有する。
上記複数の第１の内部電極は、上記第１の主面から延伸して上記第２の主面との間に第１のギャップが形成されるように、上記複数の貫通孔のうち一部の貫通孔内に形成される。
上記第２の内部電極は、上記第２の主面から延伸して上記第１の主面との間に第２のギャップが形成されるように、上記複数の貫通孔のうち上記複数の第１の内部電極が形成された貫通孔とは異なる貫通孔内に形成される。
上記第１の平面電極は、上記第１の主面に形成され、上記複数の第１の内部電極に接続される。
上記第２の平面電極は、上記第２の主面に形成され、上記複数の第２の内部電極に接続される。
上記コンデンサは、上記複数の第２の内部電極のうちの一部と上記第２の平面電極との間に空隙が設けられ、上記空隙の上記第２の主面からの深さは、上記第２の内部電極と上記第１の内部電極との間の絶縁抵抗が低いほど深い。

この構成によれば、複数の第２の内部電極のうちの一部と第２の平面電極との間には空隙が設けられ、当該空隙の深さは第２の内部電極と第１の内部電極との間の絶縁抵抗が低いほど長いものとなる。これにより、ポーラス構造を形成する誘電体層の壁厚が薄い箇所を介して第１の内部電極と対向している第２の内部電極は第２の平面電極と絶縁され、当該誘電体層の壁厚が厚い箇所を介して第１の内部電極と対向している第２の内部電極は第２の平面電極に接続される。

よって、誘電体層における壁の厚い箇所と薄い箇所で耐電圧特性に差が発生せず、コンデンサの耐電圧特性が均一化される。従って、本発明によれば、耐電圧特性のバラツキが低減されたポーラスコンデンサを提供することができる。

上記第１のギャップには、絶縁体が埋められていてもよい。

これにより、第１の内部電極と第２の平面電極との間の絶縁性が確実に確保される。

上記誘電体層は、陽極酸化されると自己組織化作用によりポーラスを形成する材料からなってもよい。

この構成によれば、上記材料を陽極酸化することによって、貫通孔（ポーラス）を有する誘電体層を形成することが可能となる。

以上のように、本発明によれば耐電圧特性のバラツキが低減されたポーラスコンデンサを提供することができる。

本発明の実施形態に係るコンデンサの斜視図である。 同コンデンサの断面図である。 同コンデンサが備える誘電体層の斜視図である。 同コンデンサが備える誘電体層の断面図である。 同コンデンサの空隙を示す断面図である。 本発明の比較例に係るコンデンサの断面図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。 同コンデンサの製造プロセスを示す模式図である。

［コンデンサの構成］
図１は、本実施形態に係るコンデンサ１００の構成を示す模式図であり、図２はコンデンサ１００の断面図である。これらの図に示すように、コンデンサ１００は、誘電体層１０１、第１平面電極１０２、第２平面電極１０３、第１内部電極１０４及び第２内部電極１０５を備える。以下の図において、Ｘ、Ｙ及びＺ方向は相互に直交する３方向である。

第１平面電極１０２、誘電体層１０１及び第２平面電極１０３はこの順で積層され、即ち誘電体層１０１は、第１平面電極１０２及び第２平面電極１０３によって挟まれている。第１内部電極１０４及び第２内部電極１０５は、図２に示すように誘電体層１０１に形成された貫通孔１０１ａの内部に形成されている。なお、コンデンサ１００には、ここに示す以外の構成、例えば、第１平面電極１０２及び第２平面電極１０３にそれぞれ接続された配線等が設けられていてもよい。

誘電体層１０１は、絶縁材料からなる層である。誘電体層１０１は、貫通孔（ポーラス）を形成することが可能な絶縁性材料からなるものとすることができ、特に陽極酸化されると自己組織化作用によってポーラスを生じる材料が好適である。このような材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を挙げることができる。また、この他に誘電体層１０１は、弁金属（Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｗ、Ｓｂ）の酸化物からなるものとすることが可能である。誘電体層１０１の厚みは特に限定されないが、例えば数μｍ〜数百μｍとすることができる。

図３は誘電体層１０１の斜視図であり、図４は誘電体層１０１の断面図である。これらの図に示すように、誘電体層１０１には、複数の貫通孔１０１ａが形成されている。誘電体層１０１の層面方向（Ｙ方向）に平行な面を第１主面１０１ｂとし、その反対側の面を第２主面１０１ｃとすると、貫通孔１０１ａは第１主面１０１ｂ及び第２主面１０１ｃに垂直な方向（誘電体層１０１の厚み方向）に沿って形成され、第１主面１０１ｂ及び第２主面１０１ｃに連通するように形成されている。なお、図３等に示す貫通孔１０１ａの数および大きさは便宜的なものであり、実際のものはより小さく、多数である。貫通孔１０１ａの孔径は特に限定されないが数十ｎｍ〜数百ｎｍとすることができる。

また、本実施形態に係る誘電体層１０１は、図４に示すように、層面方向（Ｙ方向）の幅がＤ１である第１部分１０１ｄと、層面方向の幅がＤ２である第２部分１０１ｅと、層面方向の幅がＤ３である第３部分１０１ｆとを含む。幅Ｄ１は、隣接する貫通孔１０１ａの間で最も誘電体層１０１の厚さが薄い部分の幅であり、幅Ｄ２は幅Ｄ１より大きい幅である。幅Ｄ３は幅Ｄ２より大きく、第１内部電極１０４及び第２内部電極１０５との間を充分に絶縁することが可能な幅である。このような形状は、後述するように、誘電体層１０１の元となる基材を陽極酸化することにより形成される。

第１平面電極１０２は、図２に示すように、誘電体層１０１の第１主面１０１ｂ上に形成されている。第１平面電極１０２は導電性材料、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｔｉ等の純金属あるいはこれらの合金からなるものとすることができる。第１平面電極１０２の厚さは例えば数十ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。また、第１平面電極１０２は、複数の導電性材料が厚み方向（貫通孔１０１ａの延伸方向）に積層されるように形成されたものとすることも可能である。

さらに、第１平面電極１０２は図２に示すように、複数の貫通孔１０１ａのうち一部の貫通孔内に入り込んだ堆積部１０２ａを有する。堆積部１０２ａは、例えば、第１主面１０１ｂに第１平面電極１０２を形成する際に貫通孔１０１ａ内に入り込んだスパッタ粒子の堆積物である。

第２平面電極１０３は、図２に示すように、誘電体層１０１の第２主面１０１ｃ上に形成されている。第２平面電極１０３は、第１平面電極１０２と同様の導電性材料からなるものとすることができ、その厚さは例えば数ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。第２平面電極１０３の構成材料は第１平面電極１０２の構成材料と同一でもよく異なっていてもよい。また、第２平面電極１０３も、複数の導電性材料が厚み方向（貫通孔１０１ａの延伸方向）に積層されるように形成されたものとすることが可能である。

さらに、第２平面電極１０３は、図２に示すように、複数の貫通孔１０１ａのうち一部の貫通孔内に入り込んだ堆積部１０３ａを有する。堆積部１０３ａは、例えば、第１主面１０１ｂに第１平面電極１０２を形成する際に貫通孔１０１ａ内に入り込んだスパッタ粒子の堆積物である。

第１内部電極１０４は、コンデンサ１００の一方の対向電極として機能する。第１内部電極１０４は図２に示すように、複数の貫通孔１０１ａのうち一部の貫通孔内に形成され、第１主面１０１ｂから延伸し、第１平面電極１０２に接続されている。

また、第１内部電極１０４は第２平面電極１０３とは離間して形成され、図２に示すように、第２平面電極１０３との間で第１ギャップＧ１を形成する。これにより、第１内部電極１０４は、第２平面電極１０３と絶縁される。

第１内部電極１０４は導電性材料、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ等の純金属あるいはこれらの合金からなるものとすることができる。第１内部電極１０４と第２平面電極１０３の間には、図２に示すように絶縁体Ｓが設けられ、絶縁体Ｓによって第１内部電極１０４と第２平面電極１０３の間が絶縁されている。なお、絶縁体Ｓの代わりに空隙が設けられてもよい。

第２内部電極１０５は、コンデンサ１００の一方の対向電極として機能する。図２に示すように第２内部電極１０５は複数の貫通孔１０１ａのうち複数の第１内部電極１０４が形成された貫通孔とは異なる貫通孔内に形成され、複数あるうちの一部が第２平面電極１０３に接続されており第２主面１０１ｃから延伸している。

また、第２内部電極１０５は第１平面電極１０２とは離間して形成され、図２に示すように、第１平面電極１０２との間で第２ギャップＧ２を形成する。これにより、第２内部電極１０５は、第１平面電極１０２と絶縁される。

第２内部電極１０５は導電性材料、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ等の純金属あるいはこれらの合金からなるものとすることができる。第２内部電極１０５と第１平面電極１０２の間には、図２に示すように空隙が設けられ、当該空隙によって第２内部電極１０５と第１平面電極１０２の間が絶縁されている。なお、この空隙の代わりに絶縁体が設けられてもよい。

なお、図２等に示す第１内部電極１０４及び第２内部電極１０５は１つおきに交互に描かれているが、これらは便宜的なものであり、実際には交互に存在しない構成であってもよい。

図５は第２内部電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃと第２平面電極１０３の間の空隙を示す断面図である。本実施形態では、図５に示すように、複数の第２内部電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃのうちの一部と第２平面電極１０３との間には空隙Ｖ（空隙Ｖ１及び空隙Ｖ２）が設けられている。

ここで同図に示すように、誘電体層１０１の第１部分１０１ｄを介して第１内部電極１０４ａと対向している第２内部電極１０５ｂは空隙Ｖ１を介して第２平面電極１０３と離間している。これにより、当該第２内部電極１０５は、同図に示すように、堆積部１０３ａに当接せず、第２平面電極１０３と絶縁されている。

また、複数の第２内部電極１０５のうち、第２部分１０１ｅを介して第１内部電極１０４ｂと対向している第２内部電極１０５ｂは図５に示すように、空隙Ｖ２を介して第２主面１０１ｃから離間し、堆積部１０３ａを介して第２平面電極１０３に接続されている。

さらに、複数の第２内部電極１０５のうち、第３部分１０１ｆを介して第１内部電極１０４ｃと対向している第２内部電極１０５ｃは図５に示すように、空隙を介することなく第２平面電極１０３に接続されている。

本実施形態に係る空隙ＶのＺ方向の距離（空隙Ｖの深さ）は、空隙Ｖと共に貫通孔１０１ａに設けられている第２内部電極１０５と第１内部電極１０４との間の絶縁抵抗が低いほど長い。第２内部電極１０５と第１内部電極１０４との間の絶縁抵抗は第２内部電極１０５と第１内部電極１０４の間の誘電体層１０１の幅によって異なり、誘電体層１０１の幅が小さいほど絶縁抵抗が低くなる。

従って、図５に示すように、第１部分１０１ｄを介して第１内部電極１０４ａと対向している第２内部電極１０５ａと第２主面１０１ｃとの間の空隙Ｖ１の深さは、第２部分１０１ｅを介して第１内部電極１０４ｂと対向している第２内部電極１０５ｂと第２主面１０１ｃとの間の空隙Ｖ２の深さより深い。

また、第２部分１０１ｅを介して第１内部電極１０４ｂと対向している第２内部電極１０５ｂと第２主面１０１ｃの間の空隙Ｖ２の深さは、第３部分１０１ｆを介して第１内部電極１０４ｃと対向している第２内部電極１０５ｃと第２主面１０１ｃとの間の距離（ゼロ）より長い。

コンデンサ１００は以上のような構成を有する。誘電体層１０１を介して第１内部電極１０４と第２内部電極１０５が対向し、コンデンサを形成する。即ち、第１内部電極１０４と第２内部電極１０５は、コンデンサの対向電極として機能する。なお、第１内部電極１０４と第２内部電極１０５はどちらが正極又は負極であってもよい。第１内部電極１０４は第１平面電極１０２を介して、第２平面電極１０３と電気的に接続されている第２内部電極１０５は第２平面電極１０３を介して、それぞれ外部へ配線あるいは端子等と接続される。

［コンデンサの効果］
コンデンサ１００の効果について、比較例を用いて説明する。図６は比較例に係るコンデンサ２００の断面図である。同図に示すように、コンデンサ２００は、誘電体層２０１、第１平面電極２０２、第２平面電極２０３、第１内部電極２０４及び第２内部電極２０５を有する。

誘電体層２０１には、図６に示すように第１主面２０１ｂ及び第２主面２０１ｃに連通する貫通孔２０１ａが設けられ、貫通孔２０１ａの内部には、第１内部電極２０４及び第２内部電極２０５が設けられている。第１主面２０１ｂには第１平面電極２０２が設けられ、第２主面２０１ｃには、第２平面電極２０３が設けられている。

また、誘電体層２０１は、図６に示すように誘電体層２０１の幅が狭い第１部分２０１ｄと、第１内部電極２０４と第２内部電極２０５との間を充分に絶縁することが可能な幅を有する第２部分２０１ｅとを含む。

ここで、コンデンサ２００は複数の第２内部電極２０５のうち、図６に示すように、幅が狭い第１部分２０１ｄを介して第１内部電極２０４と対向している第２内部電極２０５と、幅が広い第２部分２０１ｅを介して第１内部電極２０４と対向している第２内部電極２０５が第２平面電極２０３に接続された構成をとる。

上記のように、第１内部電極２０４と第２内部電極２０５の間の絶縁抵抗は、第１内部電極２０４と第２内部電極２０５の間の誘電体層２０１の幅によって異なる。これにより、コンデンサ２００において、図６に示す第１部分２０１ｄを介して第１内部電極２０４と第２内部電極２０５が対向している領域Ｅ１と、第２部分２０１ｅを介して第１内部電極２０４と第２内部電極２０５が対向している領域Ｅ２とで耐電圧特性に差が生じ、耐電圧特性が不均一なコンデンサとなる。よって、コンデンサ２００は、領域Ｅ１の影響により、所望とする絶縁抵抗値が確保されないおそれがある。

しかしながら、本実施形態に係るコンデンサ１００は、図５に示すように、第１部分１０１ｄを介して第１内部電極１０４と対向している第２内部電極１０５は第２平面電極１０３と絶縁される。そして、同図に示すように、第２部分１０１ｅを介して第１内部電極１０４と対向している第２内部電極１０５と、第３部分１０１ｆを介して第１内部電極１０４と対向している第２内部電極１０５が第２平面電極１０３に接続される。

つまり、本実施形態に係るコンデンサ１００は、Ｙ方向において所定の幅（厚み）を有する誘電体層１０１を介して第１内部電極１０４と対向している第２内部電極１０５だけが第２平面電極１０３と接続された構成となる。これにより、比較例のような第１内部電極２０４と第２内部電極２０５との間の誘電体層２０１の厚みの差に起因した耐電圧特性のバラツキが抑制される。従って、コンデンサ１００は所望とする絶縁抵抗値を確保することが可能となる。

［コンデンサの製造方法］
本実施形態に係るコンデンサ１００の製造方法について説明する。なお、以下に示す製造方法は一例であり、コンデンサ１００は、以下に示す製造方法とは異なる製造方法によって製造することも可能である。図７乃至図１２は、コンデンサ１００の製造プロセスを示す模式図である。

図７（ａ）は、誘電体層１０１の元となる基材３０１を示す。誘電体層１０１を金属酸化物（例えば酸化アルミニウム）からなるものとする場合、基材３０１はその酸化物の金属（例えばアルミニウム）である。

例えば１５℃〜２０℃に調整されたシュウ酸（０．１ｍｏｌ／ｌ）溶液中で基材３０１を陽極として電圧を印加すると、図７（ｂ）に示すように基材３０１が酸化（陽極酸化）され、基材酸化物３０２が形成される。この際、基材酸化物３０２の自己組織化作用によって、基材酸化物３０２に孔Ｈが形成される。孔Ｈは酸化の進行方向、即ち基材３０１の厚み方向に向かって成長する。

なお、陽極酸化の前に基材３０１に規則的なピット（凹部）を形成しておき、このピットを基点として孔Ｈを成長させてもよい。このピットの配置により孔Ｈの配列を制御することが可能となる。ピットは、例えば基材３０１にモールド（型）を押圧することによって形成することが可能である。

陽極酸化の開始から所定時間経過後、基材３０１に印加されている電圧を増加させる。自己組織化によって形成される孔Ｈのピッチは、印加電圧の大きさによって決定されるため、孔Ｈのピッチが拡大するように自己組織化が進行する。

これにより、図７（ｃ）に示すように一部の孔Ｈについて孔の形成が継続すると共に、孔径が拡大する。一方で、孔Ｈのピッチが拡大したことによって、他の孔Ｈについては孔の形成が停止する。以下、孔の形成が停止した孔Ｈを孔Ｈ１とし、孔の形成が継続した（拡大した）孔Ｈを孔Ｈ２とする。

ここで、上記のように自己組織化によって孔Ｈ（孔Ｈ１及び孔Ｈ２）が形成される場合、孔Ｈの形状は完全には均一にならず、基材酸化物３０２において壁の厚い部分および薄い部分が形成される。これにより、図７（ｃ）に示すように、基材酸化物３０２に第１部分３０２ａ、第２部分３０２ｂ及び第３部分３０２ｃが形成される。

陽極酸化の条件は適宜設定可能であり、例えば、図７（ｂ）に示す１段階目の陽極酸化の印加電圧は数Ｖ〜数１００Ｖ、処理時間は数分〜数日に設定することができる。図７（ｃ）に示す２段階目の陽極酸化の印加電圧では、電圧値を１段階目の数倍とし、処理時間は数分〜数十分に設定することができる。

例えば、１段階目の印加電圧を４０Ｖとすることにより孔径が１００ｎｍの孔Ｈが形成され、２段階目の印加電圧を８０Ｖとすることにより孔Ｈ２の孔径が２００ｎｍに拡大される。２段階目の電圧値を上述した範囲内とすることにより、孔Ｈ１と孔Ｈ２の数を概ね同等とすることが可能である。また、２段階目の電圧印加の処理時間を上述の範囲内とすることにより、孔Ｈ２のピッチ変換が十分に完了しつつ、２段階目の電圧印加によって底部に形成される基材酸化物３０２の厚さを小さくすることができる。２段階目の電圧印加で形成される基材酸化物３０２は、後の工程で除去されるため、できるだけ薄いことが好ましい。

続いて、図８（ａ）に示すように、酸化されていない基材３０１を除去する。基材３０１の除去は、例えばウェットエッチングによってすることができる。以降、基材酸化物３０２の孔Ｈ１及び孔Ｈ２が形成された側の面を表面３０２ｄとし、その反対側の面を裏面３０２ｅとする。

続いて、図８（ｂ）に示すように、基材酸化物３０２を裏面３０２ｅ側から所定の厚さで除去する。これは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）によってすることができる。この際、孔Ｈ２が裏面３０２ｅに連通し、孔Ｈ１は裏面３０２ｅに連通しない程度の厚さで、基材酸化物３０２を除去する。

続いて、図８（ｃ）に示すように、表面３０２ｄに導電性材料からなる第１導体層３０３を成膜する。第１導体層３０３は、スパッタ法、真空蒸着法等、任意の方法によって成膜することが可能である。

続いて、図９（ａ）に示すように、孔Ｈ２内に第１メッキ導体３０４を埋め込む。第１メッキ導体３０４は、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ等の純金属あるいはこれらの合金からなるものとすることができる。

第１メッキ導体３０４は、例えば第１導体層３０３をシード層として基材酸化物３０２に電解メッキを施すことによって埋め込むことが可能である。孔Ｈ１にはメッキ液が侵入しないため、孔Ｈ１内には第１メッキ導体３０４は形成されない。

続いて、図９（ｂ）に示すように、基材酸化物３０２を裏面３０２ｅから所定の厚さで再度除去する。これは、例えば反応性イオンエッチングによってすることができる。除去の厚さは、孔Ｈ１が裏面３０２ｅに連通する程度の厚さで基材酸化物３０２を除去する。

続いて、図９（ｃ）に示すように、孔Ｈ１内に第２メッキ導体３０５を埋め込み、孔Ｈ２内に第３メッキ導体３０６を埋め込む。第２メッキ導体３０５及び第３メッキ導体３０６は、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ等の純金属あるいはこれらの合金からなるものとすることができる。

第２メッキ導体３０５及び第３メッキ導体３０６は、例えば第１導体層３０３をシード層として基材酸化物３０２に電解メッキを施すことによって埋め込むことが可能である。この際、孔Ｈ２には、先の工程によって第１メッキ導体３０４が形成されているため、第３メッキ導体３０６の先端は第２メッキ導体３０５の先端より突出する。以下、第１メッキ導体３０４と第３メッキ導体３０６とを合わせて第４メッキ導体３０７とする。

続いて、図１０（ａ）に示すように、基材酸化物３０２を裏面３０２ｅから所定の厚さで再度除去する。これは、例えば機械研磨等によってすることができる。この際、第４メッキ導体３０７が裏面３０２ｅに露出し、第２メッキ導体３０５が裏面３０２ｅに露出しない程度の厚さで基材酸化物３０２を除去する。

続いて、図１０（ｂ）に示すように、裏面３０２ｅに導電性材料からなる第２導体層３０８を成膜する。この際、同図に示すように、第２導体層３０８の一部が孔Ｈ１内に入り込むが、第２メッキ導体３０５は裏面３０２ｅから離間しているため、第２メッキ導体３０５は第２導体層３０８とは絶縁される。第２導体層３０８は、例えばスパッタ法によって成膜することが可能である。

続いて、図１０（ｃ）に示すように、第１導体層３０３を除去する。第１導体層３０３の除去は、例えばウェットエッチング法、ドライエッチング法、イオンミリング法、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing)法等によってすることができる。

続いて、図１１（ａ）に示すように、第２導体層３０８をシード層として、基材酸化物３０２にエッチングを施す。エッチングの方法は例えば高周波プラズマエッチング法などが挙げられる。第４メッキ導体３０７は第２導体層３０８に導通しているため、エッチングされる。これにより、孔Ｈ２において第４メッキ導体３０７が除去された空隙が形成される。一方、第２メッキ導体３０５は第２導体層３０８に導通していないため、エッチングされない。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、孔Ｈ２の空隙に絶縁体３０９を埋め込む。絶縁体３０９は、当該空隙に任意の絶縁性材料を充填することによって埋め込むことが可能である。

続いて、図１１（ｃ）に示すように、第２導体層３０８をシード層として表面３０２ｄ側から第２メッキ導体３０５にエッチングを施す。ここでは、高周波プラズマエッチングを用いた例を示す。電極Ｅと第２導体層３０８の間に電圧を印加することにより、エッチングが行われる。

これにより、図１２（ａ）に示すように、孔Ｈ１において第２メッキ導体３０５が除去された空隙Ｖ（空隙Ｖ１及び空隙Ｖ２）が形成される。第４メッキ導体３０７は、絶縁体３０９によってエッチングが防止されている。

ここで、図１２（ａ）に示すように、第１部分３０２ａが形成された基材酸化物３０２ｆのＹ方向の幅Ｄ１は、第２部分３０２ｂが形成された基材酸化物３０２ｇのＹ方向の幅Ｄ２と、第３部分３０２ｃのＹ方向の幅Ｄ３より薄くなっている。

これにより、第１部分３０２ａを介して対向する第２メッキ導体３０５ａと第４メッキ導体３０７ａの間の絶縁抵抗は小さくなり、電流が第１部分３０２ａを介して流れる。これにより第１部分３０２ａを介して第４メッキ導体３０７ａと対向する第２メッキ導体３０５ａは大きくエッチングされ、空隙Ｖ１が形成される。

また、第２部分３０２ｂを介して対向する第２メッキ導体３０５ｂと第４メッキ導体３０７ｂの間の絶縁抵抗は、第１部分３０２ａより大きくなり、少量の電流が第２部分３０２ｂを介して流れる。これにより第２部分３０２ｂを介して第４メッキ導体３０７ｂと対向する第２メッキ導体３０５ｂはわずかにエッチングされ、空隙Ｖ２が形成される。

さらに、第３部分３０２ｃを介して対向する第２メッキ導体３０５ｃと第４メッキ導体３０７ｃの間の絶縁抵抗は充分に大きいため、電流が第１部分３０２ａを介して流れない。これにより第３部分３０２ｃを介して第４メッキ導体３０７ｃと対向する第２メッキ導体３０５ｃはエッチングされない。

このように、複数の第２メッキ導体３０５のうちの一部は、他の第２メッキ導体３０５より深くエッチングされ、エッチングの深さは、第２メッキ導体３０５と第４メッキ導体３０７の間の基材酸化物３０２の幅、即ち両導体の間の絶縁抵抗によって異なる。

続いて、図１２（ｂ）に示すように、表面３０２ｄに導電性材料からなる第３導体層３１０を成膜する。第３導体層３１０は、例えばスパッタ法によって成膜することが可能である。

以上のようにして、コンデンサ１００を製造することが可能である。なお、基材酸化物３０２は誘電体層１０１に、第２導体層３０８は第１平面電極１０２に、第３導体層３１０は第２平面電極１０３にそれぞれ対応する。また第２メッキ導体３０５は第２内部電極１０５に、第４メッキ導体３０７は第１内部電極１０４に、第１部分３０２ａは第１部分１０１ｄに、第２部分３０２ｂは第２部分１０１ｅに、第３部分３０２ｃは第３部分１０１ｆにそれぞれ対応する。

なお、上記エッチング工程により第２メッキ導体３０５をエッチングした後、第３導体層３１０の形成前に、絶縁体３０９を除去してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加えることは勿論である。

１００・・・コンデンサ
１０１・・・誘電体層
１０１ａ・・貫通孔
１０１ｂ・・第１主面
１０１ｃ・・第２主面
１０１ｄ・・第１部分
１０１ｅ・・第２部分
１０１ｆ・・第３部分
１０２・・・第１平面電極
１０３・・・第２平面電極
１０４・・・第１内部電極
１０５・・・第２内部電極

Claims (3)

1. 第１の主面と前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に達する複数の貫通孔を有する誘電体層と、
   前記第１の主面から延伸して前記第２の主面との間に第１のギャップが形成されるように、前記複数の貫通孔のうち一部の貫通孔内に形成された複数の第１の内部電極と、
   前記第２の主面から延伸して前記第１の主面との間に第２のギャップが形成されるように、前記複数の貫通孔のうち前記複数の第１の内部電極が形成された貫通孔とは異なる貫通孔内に形成された複数の第２の内部電極と、
   前記第１の主面に形成され、前記複数の第１の内部電極に接続された第１の平面電極と、
   前記第２の主面に形成され、前記複数の第２の内部電極に接続された第２の平面電極と
   を具備し、
   前記複数の第２の内部電極のうちの一部と前記第２の平面電極との間には空隙が設けられ、前記空隙の前記第２の主面からの深さは、前記第２の内部電極と前記第１の内部電極との間の絶縁抵抗が低いほど深い
   コンデンサ。
2. 請求項１に記載のコンデンサであって、
   前記第１のギャップには、絶縁体が埋められている
   コンデンサ。
3. 請求項１又は２に記載のコンデンサであって、
   前記誘電体層は、陽極酸化されると自己組織化作用によりポーラスを形成する材料からなる
   コンデンサ。

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