JP2023049961A - チップ部品 - Google Patents

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Rohm Co Ltd
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Abstract

【課題】大容量であり、機械的強度の信頼性に優れるキャパシタ構造を有するチップ部品を提供する。【解決手段】チップ部品1は、基板2上に形成された第1外部電極3及び第2外部電極4と、キャパシタ部32と、第1本体部62及び第1本体部62からキャパシタ部32の周囲に一体的に引き出された第1周囲部63を含む下部電極34と、キャパシタ部32内の第2本体部67及び第2本体部67から第1周囲部63上に一体的に引き出された第2周囲部68を含む容量膜35と、容量膜35上に形成された上部電極36と、を含む。第1周囲部63及び第2周囲部68は、平面視において、上部電極36の端縁72よりも外側に引き出されており、上部電極36の端縁72よりも外側に位置する共通の端縁71を有している。【選択図】図4

Description

本開示は、チップ部品に関する。
特許文献1は、基板と、基板上に形成された第1導電体膜および第1パッド膜と、第1導電体膜上および第1パッド膜上に形成された誘電体膜と、誘電体膜上に形成され、第2接続領域および第2コンデンサ形成領域を含む第2導電体膜とを備える、チップコンデンサを開示している。第1導電体膜は、第1接続領域および第1コンデンサ形成領域を含む。第1導電体膜の第1接続領域には、第1外部電極が接合されており、第2導電体膜の第2接続領域には、第2外部電極が接合されている。
特開2017-195322号公報
本開示の一実施形態に係るチップ部品は、第1主面およびその反対側の第2主面を有する基板と、前記基板の前記第1主面上に形成され、互いに離れている第1外部電極および第2外部電極と、前記基板の前記第1主面の法線方向から見た平面視において前記第1主面に形成されたキャパシタ部であって、前記第1主面に形成されたトレンチによって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部を有し、少なくとも前記第1外部電極と前記第2外部電極との間に形成されたキャパシタ部と、前記壁部の上面および側面に沿って形成された第1本体部と、前記第1本体部から前記キャパシタ部の周囲に一体的に引き出された第1周囲部とを含む下部電極と、前記壁部の上面および側面に沿って前記下部電極上に形成され、前記キャパシタ部内の第2本体部と、前記第2本体部から前記第1周囲部上に一体的に引き出された第2周囲部とを含む容量膜と、前記容量膜上に形成された上部電極と、前記第1外部電極と前記下部電極とを電気的に接続する第1電極膜と、前記第2外部電極と前記上部電極とを電気的に接続する第2電極膜とを含み、前記第1周囲部および前記第2周囲部は、前記平面視において、前記上部電極の端縁よりも外側に引き出されており、前記上部電極の端縁よりも外側に位置する共通の端縁を有しており、前記壁部は、複数の柱単位で形成され、各前記柱単位は、前記平面視において、中央部と、前記中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含み、前記壁部は、隣り合う前記柱単位の前記凸部同士の連結によって形成されている。
図1は、本開示の一実施形態に係るチップ部品の模式的な斜視図である。 図2は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図3は、前記チップ部品の模式的な分解図である。 図4は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図5は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図6は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図7は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図8は、図7のチップ部品の要部拡大図である。 図9は、前記チップ部品の模式的な断面図である。 図10は、前記チップ部品の模式的な断面図である。 図11Aは、前記チップ部品の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。 図11Bは、図11Aの次の工程を示す図である。 図11Cは、図11Bの次の工程を示す図である。 図11Dは、図11Cの次の工程を示す図である。 図11Eは、図11Dの次の工程を示す図である。 図11Fは、図11Eの次の工程を示す図である。 図11Gは、図11Fの次の工程を示す図である。 図11Hは、図11Gの次の工程を示す図である。 図11Iは、図11Hの次の工程を示す図である。 図11Jは、図11Iの次の工程を示す図である。 図11Kは、図11Jの次の工程を示す図である。 図11Lは、図11Kの次の工程を示す図である。 図11Mは、図11Lの次の工程を示す図である。 図11Nは、図11Mの次の工程を示す図である。 図11Oは、図11Nの次の工程を示す図である。 図11Pは、図11Oの次の工程を示す図である。 図11Qは、図11Pの次の工程を示す図である。 図12は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図13は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図14は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図15は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図16は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図17は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図18は、サンプル1に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図19は、サンプル2に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図20は、サンプル3に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図21は、前記サンプル1のQ値および容量値の評価結果を示す図である。 図22は、前記サンプル2のQ値および容量値の評価結果を示す図である。 図23は、前記サンプル3のQ値および容量値の評価結果を示す図である。 図24は、前記サンプル1の直列抵抗の評価結果を示す図である。 図25は、前記サンプル2の直列抵抗の評価結果を示す図である。 図26は、前記サンプル3の直列抵抗の評価結果を示す図である。 図27は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図28は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図29は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図30は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図31は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図32は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図33は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図34は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図35は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。 図36は、サンプル4に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図37は、サンプル5に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図38は、サンプル6に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図39は、サンプル7に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図40は、サンプル8に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図41は、サンプル9に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図42は、サンプル10に係るチップ部品の模式的な平面図である。 図43は、本開示の一実施形態に係るチップ部品の模式的な斜視図である。 図44は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図45は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図46は、前記チップ部品の模式的な平面図である。 図47は、前記チップ部品の模式的な断面図である。 図48Aは、前記チップ部品の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。 図48Bは、図48Aの次の工程を示す図である。 図48Cは、図48Bの次の工程を示す図である。 図48Dは、図48Cの次の工程を示す図である。 図48Eは、図48Dの次の工程を示す図である。 図48Fは、図48Eの次の工程を示す図である。 図48Gは、図48Fの次の工程を示す図である。 図49は、前記チップ部品の変形例を説明するための図である。
次に、本開示の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
[チップ部品1(横型)の外観]
図1は、本開示の一実施形態に係るチップ部品1の模式的な斜視図である。図2は、チップ部品1の模式的な平面図である。図1および図2では、直方体形状を有するチップ部品1の長手方向が第1方向Xと定義され、チップ部品1の幅方向が第2方向Yと定義され、チップ部品1の厚さ方向が第3方向Zと定義されている。
チップ部品1は、直方体形状に形成されており、第1方向Xに沿う長さL1、第2方向Yに沿う幅W1および第3方向Zに沿う厚さT1を有している。長さL1は、たとえば0.4mm以上2mm以下であってもよい。幅W1は、たとえば、0.2mm以上2mm以下であってもよい。厚さT1は、たとえば、0.1mm以上0.5mm以下であってもよい。
チップ部品1は、サイズ呼称(長さL1(mm)×幅W1(mm))を用いて、たとえば、1608(1.6mm×0.8mm)チップ、1005(1.0mm×0.5mm)チップ、0603(0.6mm×0.3mm)チップ、0402(0.4mm×0.2mm)チップ、03015(0.3mm×0.15mm)チップ等と称される小型の電子部品であってもよい。
チップ部品1は、基板2と、第1外部電極3と、第2外部電極4とを含む。
基板2は、チップ部品1の土台を形成している。互いに積層された複数の絶縁膜および金属膜等が基板2に支持されることによって、チップ部品1が構成されている。基板2は、チップ部品1とほぼ同じサイズを有する直方体形状である。基板2は、第1主面5、第2主面6および4つの側面7~10を有している。第1主面5は、いわゆるチップ部品1の表面であり、第2主面6がチップ部品1の裏面である。4つの側面7~10は、第1主面5の法線方向nから見た平面視(以下、単に「平面視」と呼ぶ)において、第1主面5を取り囲んでいる。4つの側面7~10は、第1方向Xにおいて互いに対向する一対の第1側面7および第2側面8、ならびに第2方向Yにおいて互いに対向する一対の第3側面9および第4側面10を含んでいてもよい。他の言い方では、第2方向Yに沿って互いに平行に延びる側面が、第1側面7および第2側面8であり、第1方向Xに沿って互いに平行に延びる側面が、第3側面9および第4側面10であってもよい。第1側面7、第2側面8、第3側面9および第4側面10は、それぞれ、第1端面、第2端面、第3端面および第4端面と言い換えてもよい。
第1外部電極3および第2外部電極4は、第1主面5に形成されている。第1外部電極3および第2外部電極4は、第1方向Xにおいて互いに離れている。この実施形態では、第1外部電極3および第2外部電極4は、チップ部品1の両端子を形成しており、第1外部電極3と第2外部電極4との間に、基板2の第1主面5に沿う横方向に電流が流れる。したがって、チップ部品1は、横型のチップ部品と称してもよい。横型のチップ部品1は、たとえば、実装基板に対してフリップチップボンディングすることによって使用することができる。また、第1外部電極3および第2外部電極4は、それぞれ、第1端子電極および第2端子電極と言い換えてもよいし、第1外部端子および第2外部端子と言い換えてもよい。
この実施形態では、平面視長方形状の第1主面5は、第1方向Xにおいて、第1側面7に近い第1端部11と、第2側面8に近い第2端部12とを有している。第1端部11を覆うように第1外部電極3が配置され、第2端部12を覆うように第2外部電極4が配置されている。第1外部電極3と第2外部電極4との間は、基板2の第1主面5上の絶縁性部分が露出した絶縁性スペース13である。絶縁性スペース13は、平面視四角形状であり、第1方向Xにおいて、第1外部電極3から第2外部電極4に至るまで、第1主面5の幅方向全体にわたって形成されている。第1方向Xにおける絶縁性スペース13の長さ(第1外部電極3と第2外部電極4との距離D)は、たとえば、0.1mm以上0.5mm以下であってもよい。
第1外部電極3は、基板2の第1主面5上の領域であって、4つの側面7~10から内側に間隔を空けて形成された領域に形成されている。これにより、第1外部電極3は、平面視において、基板2の第1主面5上の絶縁性部分が露出した第1絶縁性縁部14によって取り囲まれている。第1外部電極3は、平面視において、第1側面7に沿う方向が長手方向である長方形状に形成されている。第1外部電極3は、第1側面7に近い第1長辺15、その反対側の第2長辺16、第3側面9に近い第1短辺17、その反対側の第2短辺18を有している。第1長辺15、第2長辺16、第1短辺17および第2短辺18は、それぞれ、基板2の第1側面7、第2側面8、第3側面9および第4側面10から間隔を空けて平行に延びる辺である。なお、第1外部電極3は、基板2の第1側面7、第3側面9および第4側面10にオーバーラップすることによって、基板2の側面7,9,10を部分的に被覆していてもよい。
第2外部電極4は、基板2の第1主面5上の領域であって、4つの側面7~10から内側に間隔を空けて形成された領域に形成されている。これにより、第2外部電極4は、平面視において、基板2の第1主面5上の絶縁性部分が露出した第2絶縁性縁部19によって取り囲まれている。第2外部電極4は、平面視において、第2側面8に沿う方向が長手方向である長方形状に形成されている。第2外部電極4は、第2側面8に近い第3長辺20、その反対側の第4長辺21、第3側面9に近い第3短辺22、その反対側の第4短辺23を有している。第3長辺20、第4長辺21、第3短辺22および第4短辺23は、それぞれ、基板2の第2側面8、第1側面7、第3側面9および第4側面10から間隔を空けて平行に延びる辺である。なお、第2外部電極4は、基板2の第2側面8、第3側面9および第4側面10にオーバーラップすることによって、基板2の側面8,9,10を部分的に被覆していてもよい。
第1外部電極3の表面(第1電極面24)および第2外部電極4の表面(第2電極面25)には、凹凸構造26が形成されている。凹凸構造26は、第1主面5に向かって窪んだリセス27と、リセス27に対して突出した突出部28とを含む。リセス27は、格子状、網目状、ライン状または点状に形成されていてもよい。この実施形態では、リセス27は網目状に形成されている。
突出部28は、リセス27に区画された複数の突出部28を含む。複数の突出部28は、各電極面24,25の中央部および周縁部にそれぞれ形成されている。各突出部28は、平坦な外面を有していることが好ましい。各突出部28の外面は、第1主面5に対して平行に形成されていることが好ましい。各突出部28の平面形状は特定の形状に限定されない。各突出部28は、平面視において三角形状、四角形状、五角形状、六角形状等の多角形状であってもよい。各突出部28は、円形状または楕円形状であってもよい。この実施形態では、各電極面24,25には、比較的大きい平面面積を有する検査用突出部29が形成されている。検査用突出部29は、各電極面24,25の中央部に形成されることが好ましい。中央部の検査用突出部29は、周縁部の突出部28の平面面積を超える平面面積を有している。検査用突出部29は、チップ部品1の電気的特性を検査する際にプローブの先端部が当接される当接部として使用される。検査用突出部29は、各電極面24,25の中央部に代えて、各電極面24,25の周縁部に形成されていてもよい。
[チップ部品1の分解構造]
図3は、チップ部品1の模式的な分解図である。図3では、チップ部品1を構成する主な要素のみを示している。したがって、チップ部品1は、図3に示す構成要素以外の要素を含んでいてもよい。
図3に示すように、チップ部品1は、基板2と、キャパシタ構造30と、電極膜31と、第1外部電極3および第2外部電極4とを含む。
基板2の第1主面5には、キャパシタ部32が形成されている。キャパシタ部32は、基板2において、キャパシタ構造30の主要部(受動素子としての機能する電極-容量膜-電極の3層構造を有する部分)が形成された領域であり、キャパシタ領域と称してもよい。図3では、キャパシタ部32は、二点鎖線で囲んだ閉鎖領域として示され、第1主面5のキャパシタ部以外の部分と明確に区別されている。しかしながら、キャパシタ部32は、たとえば平面視において、第1主面5において明確に区画されておらず、キャパシタ構造30の主要部が配置されている部分であると視認できる部分と定義してもよい。
キャパシタ部32は、第1主面5のほぼ中央に形成されている。たとえば、基板2の第1端部11および第2端部12のそれぞれから第1方向X内側に距離を隔てた領域に形成されていてもよい。図3に示すように、キャパシタ部32は、第1方向Xに沿って長手方向を有する長方形状の領域と定義されていてもよい。キャパシタ部32は、複数のキャパシタ部32を含んでいてもよい。複数のキャパシタ部32は、互いに隣り合って配置されていてもよい。キャパシタ部32は、この実施形態では、第1方向Xにおいて互いに隣り合う第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322を含んでいる。
基板2の第1主面5には、キャパシタ部32に加えて、キャパシタ以外の機能素子を含む機能素子部33が形成されている。機能素子部33は、基板2において、ダイオード、抵抗、インダクタ等の機能素子が形成された領域であり、機能素子領域と称してもよい。この実施形態では、主にダイオードを含む部分であるため、機能素子部33は、ダイオード部33と称してもよい。以下、機能素子部をダイオード部33として説明する。
図3では、ダイオード部33は、二点鎖線で囲んだ閉鎖領域として示され、第1主面5のダイオード部33以外の部分と明確に区別されている。しかしながら、ダイオード部33は、たとえば平面視において、第1主面5において明確に区画されておらず、ダイオードが配置されている部分であると視認できる部分と定義してもよい。
ダイオード部33は、平面視においてキャパシタ部32を挟むように、第1主面5の両端部に形成されている。ダイオード部33は、図3に示すように、基板2の第1端部11および第2端部12に形成されていてもよいし、第2方向Yにおける基板2の両端部(第3側面9および第4側面10のそれぞれに近い端部)に形成されていてもよい。図3に示すように、ダイオード部33は、第2方向Yに沿って長手方向を有する長方形状の領域と定義されていてもよい。ダイオード部33は、複数のダイオード部33を含んでいてもよい。複数のダイオード部33は、キャパシタ部32を介して互いに離れて配置されていてもよい。ダイオード部33は、この実施形態では、第1ダイオード部331(第1機能素子部)および第2ダイオード部332(第2機能素子部)を含んでいる。第1ダイオード部331は、キャパシタ部32と基板2の第1側面7との間の領域に形成されている。第2ダイオード部332は、キャパシタ部32と基板2の第2側面8との間の領域に形成されている。第1ダイオード部331および第2ダイオード部332は、それぞれ、第1側面7および第2側面8に沿って延びており、たとえば、第2方向Yにおいて、キャパシタ部32の長さとほぼ同じ長さを有している。
キャパシタ構造30は、基板2の第1主面5上に形成され、キャパシタ部32を覆っている。キャパシタ構造30は、下部電極34と、容量膜35と、上部電極36とを含み、容量膜35が、上下方向において上部電極36および下部電極34によって挟まれた構造を有している。下部電極34、容量膜35および上部電極36は、それぞれ、膜状もしくは板状に形成されていてもよい。下部電極34および容量膜35は、基板2よりも小さなサイズ(平面サイズ)であり、かつ上部電極36よりも大きなサイズ(平面サイズ)を有している。容量膜35の周縁部には、下部電極34に対するコンタクト用の第1キャパシタコンタクト孔37が形成されている
電極膜31は、キャパシタ構造30上に形成され、キャパシタ構造30を覆っている。電極膜31は、導電性の膜状に形成されていてもよい。電極膜31は、第1電極膜38と、第2電極膜39とを含む。
第1電極膜38は、下部電極34および第1ダイオード部331に対するコンタクト部を有している。第1電極膜38は、第1外部電極3と、下部電極34および第1ダイオード部331とを電気的に接続する。図3では、下部電極34および第1ダイオード部331に対する第1電極膜38のコンタクト部として、それぞれ、下部コンタクト部40および第1ダイオードコンタクト部41が示されている。明瞭化のため、図3では、第1電極膜38の全体をグレーで塗りつぶし、第1電極膜38のコンタクト部である下部コンタクト部40および第1ダイオードコンタクト部41も同様に、グレーの塗りつぶし領域で示している。
第2電極膜39は、上部電極36および第2ダイオード部332に対するコンタクト部を有している。第2電極膜39は、第2外部電極4と、上部電極36および第2ダイオード部332とを電気的に接続する。図3では、上部電極36および第2ダイオード部332に対する第2電極膜39のコンタクト部として、それぞれ、上部コンタクト部42および第2ダイオードコンタクト部43が示されている。明瞭化のため、図3では、第2電極膜39の全体にハッチングを付し、第2電極膜39のコンタクト部である上部コンタクト部42および第2ダイオードコンタクト部43も同様に、ハッチング領域で示している。
第1電極膜38および第2電極膜39は、たとえば、平面視において基板2の第1主面5とほぼ同形状の電極膜31を所定パターンの分割ライン44で分割することによって形成されている。したがって、分割ライン44を介して第1電極膜38および第2電極膜39を対向させて組み合わせることによって、第1電極膜38および第2電極膜39は、全体として平面視略長方形状に形成されている。
第1電極膜38は、第1ベース部45と、一対の第1延出部46とを一体的に含む。
第1ベース部45は、第1電極膜38において、第1外部電極3が接続される部分である。図3では、第1電極膜38に対する第1外部電極3のコンタクト部として、第1外部コンタクト部47(二点鎖線で囲まれた領域)が示されている。第1ベース部45は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である略長方形状に形成されている。
一対の第1延出部46は、第1ベース部45から分岐して延びていてもよい。たとえば、一対の第1延出部46は、第1ベース部45の長手方向における一端部および他端部のそれぞれから第1方向Xに沿って(第3側面9および第4側面10に沿って)延びていてもよい。一対の第1延出部46は、第1ベース部45から第1方向Xにおいて同じ向きに延び、互いに平行な帯状もしくは長方形状であってもよい。これにより、第1電極膜38は、略U字形状に形成されている。この実施形態では、第1ベース部45および一対の第1延出部46の両方が下部コンタクト部40を形成している。したがって、下部コンタクト部40も第1電極膜38と同様に、略U字形状に形成されている。
第1電極膜38において、第1ベース部45および一対の第1延出部46によって三方を取り囲まれた領域は、第2電極膜39の一部を第1方向Xにおいて受け入れる受け入れ領域48と称してもよい。なお、第1電極膜38の第1ベース部45および第1延出部46は、それぞれ序数を用いて、第1電極膜38の第1部分および第2部分と言い換えてもよい。
第2電極膜39は、第2ベース部49と、第2延出部50とを一体的に含む。
第2ベース部49は、第2電極膜39において、第2外部電極4が接続される部分である。図3では、第2電極膜39に対する第2外部電極4のコンタクト部として、第2外部コンタクト部51(二点鎖線で囲まれた領域)が示されている。第2ベース部49は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である略長方形状に形成されている。
第2延出部50は、第1方向Xに沿う第2ベース部49の一対の周縁52に対して段差53を有し、第2ベース部49から第1電極膜38の第1ベース部45に向かって延びている。段差53は、第2方向Yにおいて、第2延出部50の両側に1つずつ形成されている。第2延出部50は、たとえば長方形状を有しており、分割ライン44を介して受け入れ領域48に収まっている。これにより、第2延出部50は、第1電極膜38の第1ベース部45および一対の第1延出部46によって三方を取り囲まれている。なお、第2電極膜39の第2ベース部49および第2延出部50は、それぞれ序数を用いて、第2電極膜39の第3部分および第4部分と言い換えてもよい。
一方、一対の第1延出部46に着目すれば、一対の第1延出部46は、第1ベース部45から一対の段差53内に延びており、第2方向Yにおいて、間隔を空けて第2延出部50を挟んでいる。一対の第1延出部46の先端部は、分割ライン44を介して第2ベース部49に対向している。
第1外部電極3および第2外部電極4は、電極膜31上に形成されている。第1外部電極3は、第1外部コンタクト部47を有しており、第1外部コンタクト部47を介して第1電極膜38に接続されている。第2外部電極4は、第2外部コンタクト部51を有しており、第2外部コンタクト部51を介して第2電極膜39に接続されている。
[チップ部品1の平面構造]
次に、図4~図6を参照して、図3の基板2、キャパシタ部32、ダイオード部33、下部電極34、容量膜35、上部電極36、第1電極膜38、第2電極膜39、下部コンタクト部40、第1ダイオードコンタクト部41、上部コンタクト部42、第2ダイオードコンタクト部43、第1外部電極3および第2外部電極4の平面構造を説明する。これらの構成要素の平面構造は、平面視におけるお互いの位置関係、重複関係等を考慮して説明することができる。
図4は、チップ部品1の模式的な平面図である。まず、図4を参照して、主に、下部電極34、容量膜35および上部電極36の平面構造を詳細に説明する。明瞭化のため、図4では、第1外部電極3および第2外部電極4が破線で透視して示されている。また、図4では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
基板2の第1主面5のほぼ中央には、キャパシタ部32が形成されている。基板2においてキャパシタ部32以外の部分は、基板本体部54と定義されてもよい。基板本体部54は、この実施形態では、平面視においてキャパシタ部32を取り囲む略四角環状(閉環状)の部分である。基板本体部54は、キャパシタ部32を取り囲む枠状であり、基板2の枠部と言い換えてもよい。
キャパシタ部32は、第1外部電極3に重なる第1オーバーラップ部55と、第2外部電極4に重なる第2オーバーラップ部56と、第1外部電極3と第2外部電極4との間の中間部57とを含んでいてもよい。たとえば、第1外部電極3が、第1長辺15に沿う第1外側周縁部58および第2長辺16に沿う第1内側周縁部59を有する場合、第1オーバーラップ部55は、第1内側周縁部59に重なっていてもよい。第1オーバーラップ部55は、第1内側周縁部59の下方において第1方向Xにおける端縁を有している。したがって、第1オーバーラップ部55は、キャパシタ部32の第1方向Xにおける第1周縁部と言い換えてもよい。
たとえば、第2外部電極4が、第3長辺20に沿う第2外側周縁部60および第4長辺21に沿う第2内側周縁部61を有する場合、第2オーバーラップ部56は、第2内側周縁部61に重なっていてもよい。第2オーバーラップ部56は、第2内側周縁部61の下方において第1方向Xにおける端縁を有している。したがって、第2オーバーラップ部56は、キャパシタ部32の第1方向Xにおける第2周縁部と言い換えてもよい。
ダイオード部33は、基板本体部54の第1端部11および第2端部12に1つずつ形成されている。ダイオード部33は、第1外部電極3と第2外部電極4との対向方向(この実施形態では、第1方向X)において、キャパシタ部32から離れた位置に形成されていてもよい。より具体的には、第1ダイオード部331は、第1外部電極3の第1外側周縁部58に重なるように形成され、第2ダイオード部332は、第2外部電極4の第2外側周縁部60に重なるように形成されている。第1ダイオード部331および第2ダイオード部332は、それぞれ、第1外側周縁部58および第2外側周縁部60に沿って延びる帯状に形成されている。
下部電極34および容量膜35は、平面視において、互いに同じ形状を有している。図4では、キャパシタ部32を覆い、かつキャパシタ部32を取り囲む部分を含むハッチングが付された長方形状の領域が、下部電極34および容量膜35である。図4では、下部電極34および容量膜35の積層構造が1つのハッチング領域として示されている。したがって、図4において、下部電極34および容量膜35の構成要素の参照符号を併記して示す部分は、下部電極34の構成要素に容量膜35の構成要素が積層されて存在している部分である。
下部電極34は、第1本体部62と、第1周囲部63とを含む。第1本体部62は、キャパシタ部32内に形成されている。第1周囲部63は、キャパシタ部32の周囲の基板本体部54(基板2の枠部)上に第1本体部62と一体的に形成されている。第1周囲部63は、第1本体部62からキャパシタ部32の周囲に引き出された部分であり、下部電極34の引き出し部と言い換えてもよい。
第1周囲部63は、さらに、キャパシタ部32に対する相対的な位置関係に基づいて、別々に定義された複数の部分を含んでいてもよい。たとえば、第1周囲部63は、第1本体部62からキャパシタ部32に対して第2方向Yの両側に引き出され、第1外部電極3と第2外部電極4との間の領域に形成された第1部分64を含んでいてもよい。第1周囲部63は、第1本体部62からキャパシタ部32に対して第1方向Xの第1外部電極3側に引き出され、第1外部電極3の下方領域(第1外部電極3と重なる領域)に形成された第2部分65を含んでいてもよい。第1周囲部63は、第1本体部62からキャパシタ部32に対して第1方向Xの第2外部電極4側に引き出され、第2外部電極4の下方領域(第2外部電極4と重なる領域)に形成された第3部分66を含んでいてもよい。キャパシタ部32は、第2方向Yにおいて一対の第1部分64に挟まれており、第1方向Xにおいて第2部分65および第3部分66に挟まれている。一対の第1部分64、第2部分65および第3部分66は、キャパシタ部32の周方向に沿って互いに連続している。これにより、キャパシタ部32は、第1周囲部63に閉領域として取り囲まれている。
容量膜35は、第2本体部67と、第2周囲部68とを含む。第2本体部67は、キャパシタ部32内に形成されている。第2周囲部68は、キャパシタ部32の周囲の第1周囲部63上に第2本体部67と一体的に形成されている。第2周囲部68は、第2本体部67からキャパシタ部32の周囲に引き出された部分であり、容量膜35の引き出し部と言い換えてもよい。容量膜35の第2周囲部68は、下部電極34の第1周囲部63の一対の第1部分64、第2部分65および第3部分66の全体を覆っている。したがって、容量膜35の第2周囲部68は、下部電極34の第1周囲部63の一対の第1部分64、第2部分65および第3部分66のそれぞれに対応する、一対の第1部分、第2部分および第3部分を含んでいてもよい。また、容量膜35の第2周囲部68は、キャパシタ部32の周囲で下部電極34の第1周囲部63を被覆しているので、単に被覆部と称してもよい。
上部電極36は、キャパシタ部32を覆う形状で形成されている。この実施形態では、上部電極36は、キャパシタ部32の全体を覆う長方形状に形成されている。上部電極36は、本体部69と、周縁部70とを一体的に含む。本体部69は、第3方向Zにおいて、キャパシタ部32に対向する部分であってもよい。
周縁部70は、本体部69からキャパシタ部32の周囲に引き出され、キャパシタ部32を取り囲む部分であってもよい。この実施形態では、第1周囲部63および第2周囲部68は、平面視において、上部電極36の周縁部70よりも外側に形成され、キャパシタ部32を取り囲む周縁部70をさらに取り囲む形状である。これにより、下部電極34および容量膜35は、上部電極36の端縁72よりも外側に位置する共通の端縁71を有している。図4に示すように、端縁72は、上部電極36の周縁部70の外縁であり、四角環状に形成されている。端縁71は、下部電極34の第1周囲部63および容量膜35の第2周囲部68の外縁であり、端縁72を取り囲む四角環状に形成されている。端縁71および端縁72は、それぞれ、下部電極34(容量膜35)の端面および上部電極36の端面と言い換えてもよい。
図5は、チップ部品1の模式的な平面図である。次に、図5を参照して、主に、下部コンタクト部40、第1ダイオードコンタクト部41、上部コンタクト部42および第2ダイオードコンタクト部43の平面構造を詳細に説明する。明瞭化のため、図5では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
下部コンタクト部40は、下部電極34に対する第1電極膜38のコンタクト部分であり、下部電極34の第1周囲部63に形成されている。下部コンタクト部40は、第1方向Xにおいてキャパシタ部32の一方側が開放され、他方側が閉塞しており、キャパシタ部32を取り囲む開環状に形成されていてもよい。ここで、「キャパシタ部32を取り囲む形状」は、キャパシタ部32の全体が収まる閉領域を内部に備える閉環状の形状に加え、図5に示すように、キャパシタ部32の大部分(たとえば、面積比で50%超)が収まる収容領域73を区画し、一部が開放された開環状の形状であってもよい。この実施形態では、下部コンタクト部40は、第1方向Xにおいてキャパシタ部32に対して第2外部電極4側が開放された略U字形状に形成されている。また、取り囲まれる対象(図5では、キャパシタ部32)が平面視四角形状の場合、当該対象の少なくとも三方に隣接して下部コンタクト部40が形成されていれば、下部コンタクト部40がキャパシタ部32を取り囲んでいると定義してもよい。この定義は、本開示において「取り囲まれる」という語の全般に適用されてもよい。
下部コンタクト部40は、図5では、第1下部コンタクト部74と、第2下部コンタクト部75とを含んでいてもよい。
第1下部コンタクト部74は、第1周囲部63の一対の第1部分64に一つずつ形成されている。一対の第1下部コンタクト部74は、それぞれ、第1方向Xにおいて、基板2の第3側面9および第4側面10に平行に延びる帯状に形成されている。一対の第1下部コンタクト部74は、第2方向Yにおいてキャパシタ部32を挟んでいる。
第2下部コンタクト部75は、第1外部電極3の下方領域において、第1周囲部63の第2部分65に形成されている。第2下部コンタクト部75は、第2方向Yにおいて、基板2の第1側面7に平行に延びる帯状に形成されている。また、この実施形態では、一対の第1下部コンタクト部74は、第2下部コンタクト部75と一体的に形成され、第2下部コンタクト部75の長手方向における一端部76および他端部77から第2外部電極4に向かって連続的に延びている。これにより、図5の下部コンタクト部40は全体として、略U字形状に形成されている。このように、下部電極34の第1周囲部63は、下部コンタクト部40が形成されている部分であることから、キャパシタ構造30における第1コンタクト領域(下部コンタクト領域)と言い換えてもよい。また、下部コンタクト部40は、第1コンタクト領域に接続された第1キャパシタコンタクト部と言い換えてもよい。
上部コンタクト部42は、上部電極36に対する第2電極膜39のコンタクト部分であり、上部電極36の本体部69に形成されている。このように、上部電極36の本体部69は、上部コンタクト部42が形成されている部分であることから、キャパシタ構造30における第2コンタクト領域(上部コンタクト領域)と言い換えてもよい。また、上部コンタクト部42は、第2コンタクト領域に接続された第2キャパシタコンタクト部と言い換えてもよい。上部コンタクト部42は、第2方向Yにおいて、一対の第1下部コンタクト部74に挟まれている。上部コンタクト部42は、キャパシタ部32のほぼ全体を覆う長方形状に形成されている。ここで、「キャパシタ部32のほぼ全体を覆う」は、たとえば、上部コンタクト部42が、平面視四角形状のキャパシタ部32の四辺に沿って平行に延びる四辺を有し、キャパシタ部32よりも少し小さい平面サイズを有する四角形状に形成されることによって、キャパシタ部32の大部分(たとえば、面積比で70%以上程度)が上部コンタクト部42で覆われていることを意味していてもよい。
この実施形態では、上部コンタクト部42は、キャパシタ部32と同様に、第1方向Xに沿って長手方向を有する長方形状に形成されている。上部コンタクト部42は、下部コンタクト部40の収容領域73の内外に跨るように、第2方向Yに沿って延びている。上部コンタクト部42は、中間部57に露出するキャパシタ部32の全体を覆い、かつ第2オーバーラップ部56のキャパシタ部32を覆っている。一方、上部コンタクト部42は、第1オーバーラップ部55のキャパシタ部32を避けて形成されている。これにより、上部コンタクト部42は、第3方向Zにおいて、第2外部電極4の第2内側周縁部61に対向している一方、第1外部電極3に対向していない。また、上部コンタクト部42は、第1方向Xにおいて第1外部電極3側の第1端部78と、第2外部電極4側の第2端部79とを有し、第2端部79が第2外部電極4に重なっている。上部コンタクト部42の第1端部78は、第1方向Xにおいて、第1外部電極3から第2外部電極4側に離れた位置に形成されている。
第1ダイオードコンタクト部41は、第1ダイオード部331に対する第1電極膜38のコンタクト部分である。第1ダイオードコンタクト部41は、第1外部電極3に重なっている。第1ダイオードコンタクト部41は、第1外部電極3の下方領域(この実施形態では、第1外側周縁部58)に形成されていてもよい。第1ダイオードコンタクト部41は、第1方向Xにおいて、基板2の第1側面7に沿って延び、第1側面7に平行な帯状に形成されている。
第2ダイオードコンタクト部43は、第2ダイオード部332に対する第2電極膜39のコンタクト部分である。第2ダイオードコンタクト部43は、第2外部電極4に重なっている。第2ダイオードコンタクト部43は、第2外部電極4の下方領域(この実施形態では、第2外側周縁部60)に形成されていてもよい。第2ダイオードコンタクト部43は、第1方向Xにおいて、基板2の第2側面8に沿って延び、第2側面8に平行な帯状に形成されている。
図6は、チップ部品1の模式的な平面図である。次に、図6を参照して、主に、第1電極膜38および第2電極膜39の平面構造を詳細に説明する。明瞭化のため、図6では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
第1電極膜38は、キャパシタ部32を取り囲み、第2外部電極4側の一部が開放した開環状に形成されている。前述のように、第1電極膜38は、第1ベース部45と、一対の第1延出部46とを一体的に含む。
第1ベース部45は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である略長方形状に形成されており、第1外部電極3の下方に形成されている。これにより、第1ベース部45は、第1外部電極3に重なっている。第1ベース部45は、第1外部電極3よりも外側に形成され、平面視において第1外部電極3を取り囲む第1周縁部80を有している。この実施形態では、第1周縁部80は、第1外部電極3の第1長辺15、第1短辺17および第2短辺18の外側に隣接して形成されている。第1ベース部45は、第2下部コンタクト部75および第1ダイオードコンタクト部41を形成している。
一対の第1延出部46は、第1ベース部45から基板2の第3側面9および第4側面10に沿って延びている。一対の第1延出部46は、第1下部コンタクト部74を形成している。
前述のように、第2電極膜39は、第2ベース部49と、第2延出部50とを一体的に含む。
第2ベース部49は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である略長方形状に形成されており、第2外部電極4の下方に形成されている。これにより、第2ベース部49は、第2外部電極4に重なっている。第2ベース部49は、第2外部電極4よりも外側に形成され、平面視において第2外部電極4を取り囲む第2周縁部81を有している。この実施形態では、第2周縁部81は、第2外部電極4の第3長辺20、第3短辺22および第4短辺23の外側に隣接して形成されている。第2ベース部49は、上部コンタクト部42の第2端部79および第2ダイオードコンタクト部43を形成している。
第2延出部50は、第2ベース部49から第1電極膜38の第1ベース部45に向かって延びる長方形状に形成されている。第2延出部50は、上部コンタクト部42の大部分を形成している。第2延出部50は、上部コンタクト部42よりも外側に形成され、平面視において上部コンタクト部42を取り囲む周縁部82を有している。第2延出部50の周縁部82は、第1方向Xにおいて、一対の第1下部コンタクト部74に沿って延びる一対の第1周縁部83と、第2方向Yにおいて、第2下部コンタクト部75に沿って延びる第2周縁部84とを含んでいてもよい。第1周縁部83および第2周縁部84は、それぞれ、第1方向Xおよび第2方向Yに沿う方向が長手方向である帯状に形成されていてもよい。第1周縁部83は、第1外部電極3と第2外部電極4との間の領域に形成され、第2周縁部84は、第1外部電極3の下方領域に形成されていてもよい。したがって、第2周縁部84は、第1外部電極3に重なっていてもよい。また、第1周縁部83の幅W2と第2周縁部84の幅W3とを比較して、幅W3が幅W2よりも大きくてもよい。
[キャパシタ部32の構造]
図7は、チップ部品1の模式的な平面図である。図8は、図7のチップ部品1の要部拡大図である。図9および図10は、チップ部品1の模式的な断面図である。明瞭化のため、図7では、トレンチ107にハッチングが付されており、第1外部電極3および第2外部電極4が破線で透視して示されている。また、図7では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。また、図9および図10は、チップ部品1の第1主面5上の層構造を模式的に示す図であり、図7における特定の切断線における断面を示すものではない。ただし、図9は、図7のキャパシタ部32の断面構造を説明するための図であり、図10は、キャパシタ部32の周囲の断面構造を説明するための図である。
まず図7を参照して、チップ部品1は、キャパシタ部32およびダイオード部33が共通の基板2に搭載された複合素子である。基板2は、シリコン板等の半導体基板であってもよく、その他、セラミックス基板、ガラス基板等の絶縁性基板であってもよい。基板2の厚さは、たとえば、200μm以上600μm以下であってもよい。
キャパシタ部32では、基板2の第1主面5側の部分が選択的に除去されることによって、基板2の一部を利用して複数の壁部85が形成されている。複数の壁部85は、それぞれ、長手方向を有しており、平面視でストライプ状に形成されている。複数の壁部85は、キャパシタ部32の全体にわたって形成されている。これにより、平面視において、複数の壁部85は、第1外部電極3および第2外部電極4に重なっている。
この実施形態では、キャパシタ部32は、壁部85の長手方向が互いに異なる複数のキャパシタ部を含んでいる。図7では、キャパシタ部32は、壁部85が第1長手方向D1を有する第1キャパシタ部321と、壁部85が第2長手方向D2を有する第2キャパシタ部322とを含む。この実施形態では、第1長手方向D1および第2長手方向D2は、互いに直交する方向である。第1長手方向D1は、第2方向Yに平行な方向であり、第2長手方向D2は、第1方向Xに平行な方向であってもよい。また、第1長手方向D1は、基板2の一方の一対の側面(この実施形態では、第1側面7および第2側面8)に沿う方向であり、第2長手方向D2は、基板2の他方の一対の側面(この実施形態では、第3側面9および第4側面10)に沿う方向であってもよい。
第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322は、1つずつ形成されており、互いに隣り合って形成されている。この実施形態では、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322は、第1方向Xにおいて隣り合って形成されている。より具体的には、第1キャパシタ部321は、第1オーバーラップ部55と中間部57とに跨って形成されており、第2キャパシタ部322は、第2オーバーラップ部56と中間部57とに跨って形成されている。第1キャパシタ部321と第2キャパシタ部322の境界部86は、中間部57に形成されている。
第1キャパシタ部321において複数の壁部85は、第1長手方向D1に交差する方向に、互いに間隔を空けて配列されている。第2キャパシタ部322において複数の壁部85は、第2長手方向D2に交差する方向に、互いに間隔を空けて配列されている。これにより、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322のそれぞれにおいて、複数の壁部85は、平面視でストライプ状に形成されている。
前述のように、基板本体部54は、キャパシタ部32を取り囲んでいる。基板本体部54は、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322を個別に取り囲んでいてもよい。したがって、基板本体部54は、第1キャパシタ部321と第2キャパシタ部322の境界部86を含んでいてもよい。境界部86を含む基板本体部54には、各壁部85の各長手方向D1,D2の一端部100および他端部101が連結されている。これにより、壁部85は、側方から基板本体部54によって両持ち支持されている。基板本体部54において、壁部85との連結部近傍の部分は、支持部87と定義されてもよい。
第1ダイオード部331は、複数の第1ダイオード88を含む。複数の第1ダイオード88は、基板2の第1側面7に沿って間隔を空けて1列に配列されている。第2ダイオード部332は、複数の第2ダイオード89を含む。複数の第2ダイオード89は、基板2の第2側面8に沿って間隔を空けて1列に配列されている。
次に、図8~図10を参照して、壁部85の構造、第1ダイオード88および第2ダイオード89の構造、ならびにチップ部品1の断面構造を具体的に説明する。なお、図8を参照して第1キャパシタ部321の構造を説明するが、壁部85の長手方向が異なることを除いて、第1キャパシタ部321の構造は第2キャパシタ部322の構造として適用することができる。
図8を参照して、壁部85は、複数の柱単位90で形成されている。ここで、「壁部85が複数の柱単位90で形成されている」とは、たとえば、平面視において、互いに同一形状の柱状物(この実施形態では、柱単位90)が連なってライン状の壁部85を形成していることを意味していてもよい。言い換えれば、壁部85自体は柱状に形成されていないが、図8に破線で示すように、壁部85を仮想線によって互いに同一形状の柱単位90に分割することができる。したがって、互いに隣り合う柱単位90の凸部92同士の境界部において、基板2の素材部分(この実施形態では、半導体部分)が連続している。これにより、隣り合う凸部92同士が、基板2の素材部分を介して一体的に繋がっている。
各柱単位90は、平面視において、中央部91と、中央部91から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部92とを含む。壁部85は、隣り合う柱単位90の凸部92同士の連結によって形成されている。より具体的には、各柱単位90において、各凸部92は、隣り合う凸部92との間に120°の角度θ,θ,θを形成し、かつ中央部91において隣り合う凸部92と交差している。
なお、角度θ,θ,θは、この実施形態では、互いに120°で等しいが、これらは互いに異なっていてもよい。たとえば、後述する第2凸部98と第3凸部99との間の角度θが160°であり、第1凸部97と第2凸部98との間の角度θおよび第1凸部97と第3凸部99との間の角度θが共に100°であってもよい。
また、この実施形態では、複数の壁部85のうち、互いに隣り合う一対の壁部85を第1壁部93および第2壁部94と称してもよい。
第1壁部93は、第2方向Yに延び、かつ支持部87に連結された第1主部95と、第1方向Xに延び、第2方向Yに沿って櫛歯状に配列された第1枝部96とを含む。各第1枝部96は、第1壁部93の各柱単位90の凸部92のうちの第1凸部97によって形成されている。
一方、第1壁部93の各柱単位90の凸部92は、第1凸部97以外の第2凸部98および第3凸部99を含んでいる。第1主部95は、隣り合う柱単位90の第2凸部98と第3凸部99との連結によって形成されている。つまり、この実施形態では、第2方向Yに沿って第2凸部98および第3凸部99が交互に配置され、全体として、平面視において波形(ジグザグ形)の第1主部95が形成されている。
第1主部95の一端部100および他端部101(図8では図示せず)を形成する凸部92は、支持部87に連結されている。より具体的には、支持部87と第1主部95との境界部において、基板2の素材部分(この実施形態では、半導体部分)が連続している。これにより、支持部87と第1主部95が、基板2の素材部分を介して一体的に繋がっている。
第2壁部94は、第2方向Yに延び、かつ支持部87に連結された第2主部102と、第1主部95に向かって延び、櫛歯状の第1枝部96に噛み合う櫛歯状の第2枝部103とを含む。各第2枝部103は、第2壁部94の各柱単位90の凸部92のうちの第4凸部104によって形成されている。
一方、第2壁部94の各柱単位90の凸部92は、第4凸部104以外の第5凸部105および第6凸部106を含んでいる。第2主部102は、隣り合う柱単位90の第5凸部105と第6凸部106との連結によって形成されている。つまり、この実施形態では、第2方向Yに沿って第5凸部105および第6凸部106が交互に配置され、全体として、平面視において波形(ジグザグ形)の第2主部102が形成されている。
第2主部102の一端部100および他端部101(図8では図示せず)を形成する凸部92は、支持部87に連結されている。より具体的には、支持部87と第2主部102との境界部において、基板2の素材部分(この実施形態では、半導体部分)が連続している。これにより、支持部87と第2主部102が、基板2の素材部分を介して一体的に繋がっている。
そして、この実施形態では、櫛歯状に噛み合う第1壁部93および第2壁部94からなる一対の壁部85が、第1方向Xに沿って順に形成されている。つまり、第1方向Xに沿って、第1壁部93および第2壁部94が交互に配列されている。第1壁部93と第2壁部94との間には、トレンチ107が形成されている。トレンチ107は、基板2の素材が除去された部分であって、壁部85および支持部87に囲まれた部分である。トレンチ107の幅W4は、たとえば、2μm以上8μm以下であってもよい。
トレンチ107は、この実施形態では、第1トレンチ108および第2トレンチ109を含んでいてもよい。第1トレンチ108は、櫛歯状に噛み合う第1壁部93と第2壁部94との間に形成され、かつ葛折状に形成されていてもよい。第2トレンチ109は、櫛歯と反対側の面を介して対向する第1壁部93と第2壁部94との間に形成され、かつ波形(ジグザグ形)に形成されていてもよい。
また、この実施形態では、図9に示すように、壁部85の高さH(トレンチ107の深さ)に対する柱単位90の凸部92の幅W5の比(W5/H)は、2/50以上2/100以下であってもよい。凸部92の幅W5は、図8に示すように、各凸部92の中央部91からの延出方向に対して直交する方向における幅と定義してもよい。具体的には、柱単位90の凸部92の幅W5は、たとえば、2μm以上8μm以下であってもよい。一方、壁部85の高さHは、50μm以上400μm以下であってもよい。
図9および図10を参照して、基板2には、基板2の第1主面5から露出するようにp型のベース領域110が形成されている。この実施形態では、基板2の第1主面5から第2主面6までの基板2の厚さ方向全体にわたってp型不純物が導入されている。これにより、ベース領域110が基板2の全域に形成されており、かつ、基板2がp型基板と見なせる態様とされている。基板2の比抵抗は、p型不純物の導入によって5mΩ・cm程度とされていてもよい。このベース領域110は、ダイオード部33に選択的に形成されているものではなく、キャパシタ部32を含む基板2の全体にわたって形成されている。したがって、キャパシタ部32の壁部85および基板本体部54は、p型のベース領域110で形成されている。
図7~図9を参照して、第1ダイオード部331においてベース領域110の表面部には、複数(図7では6つ)の第1不純物領域111が形成されている。第1不純物領域111は、n型の不純物領域である。複数の第1不純物領域111は、図7に示すように、第2方向Y(基板2の第1側面7に沿う方向)に間隔を空けて配列されている。第2ダイオード部332においてベース領域110の表面部には、複数(図7では6つ)の第2不純物領域112が形成されている。第2不純物領域112は、n型の不純物領域である。複数の第2不純物領域112は、図7に示すように、第2方向Y(基板2の第2側面8に沿う方向)に間隔を空けて配列されている。
第1不純物領域111および第2不純物領域112は、同一の深さおよび同一のn型不純物濃度で形成されていてもよい。第1不純物領域111および第2不純物領域112の各n型不純物濃度は、たとえば1.0×1019cm-3以上1.0×1021cm-3以下であってもよい。第1不純物領域111および第2不純物領域112は、いずれも、図7に示す平面視で同一形状および同一面積で形成されている。第1不純物領域111および第2不純物領域112は、平面視で第2方向Yに延び、四隅が切除された長方形状(角が丸められた長方形状)に形成されている。
第1不純物領域111は、ベース領域110との間でpn接合を形成している。第1不純物領域111およびベース領域110のpn接合部によって、第1ツェナーダイオードDi(第1ダイオード88)が形成されている。一方、第2不純物領域112は、ベース領域110との間でpn接合を形成している。第2不純物領域112およびベース領域110のpn接合部によって、第2ツェナーダイオードDi(第2ダイオード89)が形成されている。第1ツェナーダイオードDiおよび第2ツェナーダイオードDiは、ベース領域110を介して逆直列に接続されている。第1不純物領域111および第2不純物領域112は、それぞれ、平面視において第1外部電極3および第2外部電極4に重なるように、第1外部電極3および第2外部電極4の下方に形成されている。これにより、第1不純物領域111とベース領域110とのpn接合部から拡がる空乏層と、第2不純物領域112とベース領域110とのpn接合部から拡がる空乏層とが重ならない。したがって、基板2には、第1ツェナーダイオードDiおよび第2ツェナーダイオードDiからなる双方向ツェナーダイオードが形成されている。
図9および図10を参照して、基板2の第1主面5には、当該基板2の第1主面5全域を覆うように絶縁膜113が形成されている。絶縁膜113は、基板2の平坦面である第1主面5に加え、壁部85の表面(上面114および側面115)全体にも形成されている。絶縁膜113は、基板2の側面7~10に一致する端面を有している。絶縁膜113は、たとえば、SiO膜やSiN膜であってもよい。絶縁膜113の厚さは、たとえば、20000Å以上40000Å以下(2μm以上4μm以下)であってもよい。
キャパシタ部32では、この絶縁膜113上に、キャパシタ構造30が形成されている。キャパシタ構造30は、壁部85の上面114および側面115に倣って形成されている。他の言い方では、キャパシタ構造30は、少なくとも、壁部85の幅方向および高さ方向それぞれにおける凹凸形状に一致する下部電極34を有している。この実施形態では、下部電極34は、絶縁膜113上に形成されており、壁部85の上面114および側面115に接する一方面と、壁部85の上面114および側面115から等距離にある他方面とを有する電極膜として形成されている。言い換えれば、下部電極34は、壁部85の上面114および側面115に沿って一定の厚さを有している。
下部電極34上に容量膜35が形成され、容量膜35上に上部電極36が形成されている。下部電極34の第1本体部62は、壁部85の上面114および側面115に対向し、上部電極36に対する対向電極を含む。下部電極34の第1周囲部63は、第1本体部62から基板2の第1主面5上に引き出され、第1外部電極3に対するコンタクト部分を含む。また、下部電極34は、たとえば、ポリシリコン等の半導体材料であってもよいし、CuやAlを含む金属材料であってもよい。金属材料の場合、たとえば、Cu、Al、AlSiまたはAlCuからなっていてもよい。また、下部電極34の厚さは、たとえば、1000Å以上3000Å以下(100nm以上300nm以下)であってもよい。
容量膜35は、下部電極34の形状に倣って形成されており、壁部85の幅方向および高さ方向それぞれにおける凹凸形状に一致している。容量膜35は、下部電極34の第1本体部62を被覆する第2本体部67と、下部電極34の第1周囲部63を被覆する第2周囲部68とを含む。第1周囲部63および第2周囲部68は、共通の端縁71を有している。また、容量膜35は、たとえば、SiO膜やSiN膜であってもよいし、これらの積層膜であってもよい。たとえば、SiO/SiN積層膜、SiO/SiN/SiO積層膜であってもよい。また、容量膜35は、ON膜やONO膜であってもよいし、これらの積層膜であってもよい。さらに、容量膜35は、高誘電材料(High-k材料)からなる絶縁膜であってもよい。高誘電材料としては、たとえば、酸化アルミニウム(Al)、五酸化タンタル(Ta)、五酸化チタン(Ti)、酸化ハフニウム(HfO)の他、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、チタン酸バリウムストロンチウム(BaSr1-x)TiO等のペロブスカイト化合物が挙げられる。また、容量膜35の厚さは、たとえば、100Å以上1000Å以下(10nm以上100nm以下)であってもよい。
上部電極36は、トレンチ107に埋め込まれ、かつ基板2の第1主面5に沿って形成されている。上部電極36は、トレンチ107に埋め込まれた埋め込み部116と、埋め込み部116の上端に連結され、基板2の第1主面5に沿って平坦に形成された平坦部117とを一体的に含む。平坦部117は、キャパシタ部32よりも外側に引き出された上部電極36の周縁部70を形成している。平坦部117は、下部電極34および容量膜35の端縁71よりも内側に位置する端縁72を有している。また、上部電極36は、たとえば、ポリシリコン等の半導体材料であってもよいし、CuやAlを含む金属材料であってもよい。金属材料の場合、たとえば、Cu、Al、AlSiまたはAlCuからなっていてもよい。また、上部電極36(平坦部117)の厚さは、たとえば、4000Å以上10000Å以下(400nm以上1000nm以下)であってもよい。
基板2上には、さらに、第1絶縁膜118および第2絶縁膜119が形成されている。第1絶縁膜118は、絶縁膜113、下部電極34、容量膜35および上部電極36を被覆し、かつこれらの上に積層されている。第2絶縁膜119は、第1絶縁膜118上に積層されている。第1絶縁膜118および第2絶縁膜119は、基板2の側面7~10に一致する端面を有している。したがって、絶縁膜113、第1絶縁膜118および第2絶縁膜119は、図9および図10に示す断面視において、基板2の側面7~10の延長線上において露出する積層界面を有していてもよい。
第1絶縁膜118および第2絶縁膜119には、下部電極34の第1周囲部63を露出させる第1キャパシタコンタクト孔37と、上部電極36の本体部69における平坦部117を露出させる第2キャパシタコンタクト孔120とが形成されている。第1キャパシタコンタクト孔37は、容量膜35にも形成されている。
また、絶縁膜113、第1絶縁膜118および第2絶縁膜119には、さらに、第1ダイオード部331を露出させる第1ダイオードコンタクト孔121と、第2ダイオード部332を露出させる第2ダイオードコンタクト孔122とが形成されている。図7を参照して、第1ダイオードコンタクト孔121は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である帯状に形成されており、複数の第1ダイオード88を一括して露出させている。第2ダイオードコンタクト孔122は、第2方向Yに沿う方向が長手方向である帯状に形成されており、複数の第2ダイオード89を一括して露出させている。
図9および図10を参照して、第2絶縁膜119上には、第1電極膜38および第2電極膜39が互いに間隔を空けて形成されている。
図9を参照して、第1電極膜38の第1ベース部45の一部は、第1ダイオードコンタクト部41として第1ダイオードコンタクト孔121内に形成され、かつ第2下部コンタクト部75(下部コンタクト部40)として、第1キャパシタコンタクト孔37内に形成されている。図10を参照して、第1電極膜38の第1延出部46の一部は、第1下部コンタクト部74(下部コンタクト部40)として、第1キャパシタコンタクト孔37内に形成されている。
図9を参照して、第2電極膜39の第2ベース部49の一部は、第2ダイオードコンタクト部43として、第2ダイオードコンタクト孔122内に形成されている。また、第2電極膜39の第2延出部50の一部は、上部コンタクト部42として、第2キャパシタコンタクト孔120内に形成されている。
また、第1電極膜38および第2電極膜39は、その電極材料として、Alを含む材料が適用されてもよい。そのような材料としては、たとえば、AlCu、AlSiCu等が挙げられるが、AlCuが好ましい。
基板2上には、さらに、表面絶縁膜123が形成されている。表面絶縁膜123は、第1電極膜38および第2電極膜39を覆っている。表面絶縁膜123は、たとえば、SiO膜やSiN膜であってもよい。表面絶縁膜123の厚さは、たとえば、10000Å以上15000Å以下(1μm以上1.5μm以下)であってもよい。表面絶縁膜123は、基板2の第1主面5上の領域を覆う第1部分124と、基板2の側面7~10を覆う第2部分125とを一体的に含む。これにより、基板2は、第2主面6が露出する面である一方、その他の面全体が表面絶縁膜123によって覆われている。
表面絶縁膜123の第1部分124上には、表面保護膜126が形成されている。表面保護膜126は、たとえば、ポリイミド膜等の樹脂膜であってもよい。表面保護膜126の厚さは、たとえば、20000Å以上100000Å以下(2μm以上10μm以下)であってもよい。表面保護膜126は、第1外部電極3と第2外部電極4との間において、絶縁性スペース13として露出している。
表面絶縁膜123および表面保護膜126には、第1電極膜38の第1ベース部45を、それぞれ第1パッド127として露出させる第1パッド開口129が形成されている。また、表面絶縁膜123および表面保護膜126には、第2電極膜39の第2ベース部49を、第2パッド128として露出させる第2パッド開口130が形成されている。
第1パッド127には、第1パッド127を選択的に被覆する第1被覆部131が形成されている。第2パッド128には、第2パッド128を選択的に被覆する第2被覆部132が形成されている。第1被覆部131および第2被覆部132は、表面絶縁膜123と同じ材料からなっていてもよい。第1被覆部131および第2被覆部132は、第1外部電極3の第1電極面24および第2外部電極4の第2電極面25に形成されたリセス27と同じパターンで形成されていてもよい。
第1パッド開口129内には、第1外部電極3が形成されている。第1外部電極3は、第1パッド開口129内において第1外部コンタクト部47として、第1パッド127に接続されている。これにより、第1外部電極3は、第1電極膜38を介して下部電極34および第1不純物領域111に電気的に接続されている。
第2パッド開口130内には、第2外部電極4が形成されている。第2外部電極4は、第2パッド開口130内において第2外部コンタクト部51として、第2パッド128に接続されている。これにより、第2外部電極4は、第2電極膜39を介して上部電極36および第2不純物領域112に電気的に接続されている。
また、第1外部電極3および第2外部電極4は、たとえば、基板2側から順に積層されたNi膜と、Pd膜と、Au膜とを含むNi/Pd/Au積層膜であってもよい。また、これらの積層膜は、めっき成長によって形成されためっき層であってもよい。
[チップ部品1の製造方法]
図11A~図11Qは、チップ部品1の製造工程を工程順に示す図であり、前述の図9の断面に対応する。
チップ部品1を製造するには、まず、図11Aを参照して、基板2の元となるウエハ133が準備される。そして、ウエハ133の第1主面5に選択的にn型不純物(たとえば、リン)が導入される。その後、たとえば、900℃~1000℃のアニール処理によって、n型不純物がウエハ133の第1主面5の表面部に拡散し、第1不純物領域111および第2不純物領域112が形成される。
次に、図11Bを参照して、ウエハ133の第1主面5が、たとえば熱酸化されることによって、SiOからなるハードマスク(図示せず)が形成される。次に、当該ハードマスクに開口が形成された後、当該ハードマスクを介してウエハ133が第1主面5側から選択的にエッチングされる。これにより、ウエハ133の除去された部分にトレンチ107が形成され、かつトレンチ107を除く部分に壁部85および支持部87(基板本体部54)が形成される。エッチング方法としては、ドライエッチングを採用することが好ましい。
次に、図11Cを参照して、ウエハ133の第1主面5、壁部85の上面114および側面115が、たとえば熱酸化されることによって、SiOからなる絶縁膜113が形成される。
次に、図11Dを参照して、たとえばCVD法によって、絶縁膜113上に、下部電極34の元となる第1導電膜134が形成される。第1導電膜134は、壁部85の上面114および側面115、ならびにウエハ133の第1主面5の全面を被覆するように形成される。
次に、図11Eを参照して、たとえばCVD法によって、第1導電膜134上に、容量膜35の元となる中間絶縁膜135が形成される。中間絶縁膜135は、壁部85の上面114および側面115、ならびにウエハ133の第1主面5の全面を被覆するように形成される。
次に、図11Fを参照して、たとえばCVD法によって、中間絶縁膜135上に、上部電極36の元となる第2導電膜136が形成される。第2導電膜136は、トレンチ107に埋め込まれ、ウエハ133の第1主面5の全面を被覆するように形成される。
次に、図11Gを参照して、第2導電膜136が選択的にエッチングされることによって、上部電極36が形成される。エッチングガスとしては、中間絶縁膜135がエッチングされないように、中間絶縁膜135の材料に対して十分な選択性を有するガスが使用される。
次に、図11Hを参照して、中間絶縁膜135が選択的にエッチングされることによって、容量膜35が形成される。続いて、容量膜35を形成したときと同じマスクを用いて、第1導電膜134が選択的にエッチングされることによって、下部電極34が形成される。容量膜35および下部電極34が同じエッチングマスクを用いたエッチングによって形成されるので、容量膜35および下部電極34が共通の端縁71を有することになる。この際、端縁71が上部電極36の端縁72よりも外側に位置するように、エッチングマスクの開口パターンの形状を適宜定めればよい。これにより、キャパシタ構造30が形成される。
次に、図11Iを参照して、たとえばCVD法によって、第1絶縁膜118および第2絶縁膜119が順に形成される。
次に、図11Jを参照して、第2絶縁膜119、第1絶縁膜118、容量膜35および絶縁膜113が選択的にエッチングされることによって、第1キャパシタコンタクト孔37、第2キャパシタコンタクト孔120、第1ダイオードコンタクト孔121および第2ダイオードコンタクト孔122が形成される。
次に、図11Kを参照して、たとえばスパッタ法によって、第1電極膜38および第2電極膜39の材料が成膜された後、パターニングされることによって、第1電極膜38および第2電極膜39が形成される。
次に、図11Lを参照して、たとえばCVD法によって、表面絶縁膜123(第1部分124)の材料がウエハ133の第1主面5の全域にわたって形成される。続いて、表面保護膜126の材料(たとえば、ポリイミドからなる感光性樹脂の液体)が、ウエハ133に対して、表面絶縁膜123の上からスプレー塗布されて、感光性樹脂の表面保護膜126が形成される。また、感光性樹脂の液体をスプレー塗布する以外に、当該液体をスピン塗布したり、感光性樹脂からなるシートをウエハ133の第1主面5に貼り付けたりすることによって、表面保護膜126を形成してもよい。次に、表面保護膜126に熱処理(キュア処理)が施される。これにより、表面保護膜126の厚みが熱収縮するとともに、表面保護膜126が硬化して膜質が安定する。
次に、図11Mを参照して、たとえば、フォトリソグラフィプロセスを用い、たとえばRIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)等のドライエッチングによって表面保護膜126および表面絶縁膜123が選択的に除去されてパターニングされる。これにより、第1パッド開口129および第2パッド開口130が同時に形成される。この際、第1パッド127および第2パッド128にそれぞれ、表面絶縁膜123の一部が第1被覆部131および第2被覆部132として残存するようにパターニングされる。
次に、図11Nを参照して、マスク(図示せず)を介したプラズマエッチングによって、ウエハ133が選択的に除去される。これにより、隣り合う素子領域(個々のチップ部品1が形成される領域)の間の境界領域においてウエハ133の材料が除去される。その結果、ウエハ133の第1主面5からウエハ133の厚さ途中まで到達する所定深さのトレンチ137が形成される。トレンチ137は、互いに対向する1対の側面138と、当該1対の側面138の下端(ウエハ133の第2主面6側の端)の間を結ぶ底面139とによって区画されている。たとえば、ウエハ133の第1主面5を基準としたトレンチ137の深さは約100μmであり、トレンチ137の幅は約20μmであって、深さ方向全域にわたって一定であってもよい。
次に、図11Oを参照して、たとえばCVD法によって、トレンチ137の内面(側面138および底面139)の全域に表面絶縁膜123(第2部分125)が形成される。
次に、図11Pを参照して、たとえば無電解めっきによって、Ni、PdおよびAuを積層するによって、第1外部電極3および第2外部電極4が同時に形成される。この際、第1被覆部131および第2被覆部132上の領域におけるめっきの進行が比較的遅くなる。これにより、第1外部電極3および第2外部電極4の電極面24,25には、第1被覆部131および第2被覆部132と同じパターンを有するリセス27が形成される。
次に、図11Qを参照して、ウエハ133が第2主面6から研削される。具体的には、トレンチ137を形成した後に、たとえばPET(ポリエチレンテレフタレート)からなる薄板状であって粘着面を有する支持テープ(図示せず)が、第1外部電極3および第2外部電極4側(つまり、第1主面5)に貼着される。そして、ウエハ133が支持テープに支持された状態で、ウエハ133を第2主面6側から研削する。研削によって、トレンチ137の底面139に達するまでウエハ133が薄化されると、隣り合うチップ部品1を連結するものがなくなるので、トレンチ137を境界としてウエハ133が分割され、チップ部品1の完成品となる。つまり、トレンチ137(換言すれば、境界領域)においてウエハ133が切断(分断)され、これによって、個々のチップ部品1が切り出される。なお、ウエハ133を第2主面6側からトレンチ137の底面139までエッチングすることによってチップ部品1を切り出しても構わない。なお、完成したチップ部品1における基板2の第2主面6を研磨やエッチングすることによって鏡面化して第2主面6を綺麗にしてもよい。
次に、本開示の実施形態が含む多数の特徴のうち、特徴1~3を抽出し、より詳細に説明する。なお、特徴1~3は、あくまでも本開示の特徴の例示に過ぎず、これにより特許請求の範囲に記載の内容が限定的に解釈されるべきではない。
[本開示の実施形態の特徴1]
(1)本開示のキャパシタ部32の効果
このチップ部品1によれば、図8に示すように、基板2に形成された壁部85は、複数の柱単位90で形成されている。各柱単位90は、平面視において、中央部91と、中央部91から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部92とを含んでいる。これにより、壁部85が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部85の表面積を広くすることができる。そして、図9に示すように、下部電極34、容量膜35および上部電極36が壁部85の上面114および側面115に倣って形成されているので、キャパシタ構造30の容量が基板2の平面サイズに制約されず、壁部85の高さHを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板2の平面サイズが小さくてもキャパシタ構造30の容量を大きく確保できるので、素子の小型化とキャパシタ構造30の大容量化とを両立することができる。また、ダイオード部33を備えていることによって、チップ部品1にESD保護機能を付与することもできる。
また、複数の柱単位90を連結して形成された壁部85であれば、互いに独立した柱単位90に比べて安定性に優れる。さらに、図7に示すように、壁部85の一端部100および101が、壁部85の周囲の支持部87に連結されている。これにより、壁部85を側方から両持ち支持することができるので、壁部85に対して加わる横方向の力に対する補強をすることができる。その結果、壁部85の高さHを高くしても壁部85の安定性を維持することができるので、素子の信頼性を向上させることができる。また、各柱単位90において、各凸部92は、隣り合う凸部92との間に120°の角度θ,θ,θを形成し、かつ隣り合う凸部92と中央部91で交差している。そのため、壁部85に対して如何なる方向から力が加わっても、3つの凸部92の少なくとも1つの凸部92が、壁部85の倒壊を防止する控え壁の役割を担うことができる。その結果、壁部85の安定性を一層向上させることができる。
また、キャパシタ部32が、壁部85の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322を含んでいる。これにより、壁部85の形成によって基板2(ウエハ133)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、基板2(ウエハ133)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。特に、この実施形態では、第1キャパシタ部321の壁部85の第1長手方向D1と、第2キャパシタ部322の壁部85の第2長手方向D2とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部321内の応力および第2キャパシタ部322内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板2(ウエハ133)の反りをより一層抑制することができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造30を有するチップ部品1を提供することができる。
さらに、チップ部品1によれば、下部電極34の端縁71と上部電極36の端縁72とが離れている。また、上部電極36の端縁72と下部電極34の端縁71との間の下部電極34が容量膜35で被覆されている。これにより、下部電極34と上部電極36との間の短絡を防止できるので、絶縁信頼性に優れるチップ部品1を提供することができる。
(2)キャパシタ部32の変形例等
図12~図17は、チップ部品1の変形例を説明するための図である。図12、および図15~図17は、前述の図7に対応する平面図である。図13および図14は、図7の平面図をさらに模式的に示す平面図である。より具体的には、図12~図14は、キャパシタ部32が含むキャパシタ部の数の変形例を示す。図15および図16は、第1キャパシタ部321の第1長手方向D1および第2キャパシタ部322の第2長手方向D2の変形例を示す。図17は、ダイオード部33を省略してもよい変形例を示す。また、図12~図17では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
まず、図12を参照して、キャパシタ部32は、一対の第1キャパシタ部321および一対の第2キャパシタ部322を含んでいてもよい。この場合、一対の第1キャパシタ部321および一対の第2キャパシタ部322は、平面視において互い違いに配置されていてもよい。言い換えれば、たとえば、平面視四角形状のキャパシタ部32において、一対の第1対角140の位置に一対の第1キャパシタ部321が互いに斜向かいの位置関係に配置され、一対の第2対角141の位置に一対の第2キャパシタ部322が互いに斜向かいの位置関係に配置されていてもよい。
次に、図13を参照して、キャパシタ部32は、3つの第1キャパシタ部321および3つの第2キャパシタ部322の合計6つのキャパシタ部を含んでいてもよい。この場合、3つの第1キャパシタ部321および3つの第2キャパシタ部322は、平面視において互い違いに配置されていてもよい。言い換えれば、紙面の第2方向Yを上下方向としたときに、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322が、上下交互に入れ替わるように配置されていてもよい。
次に、図14を参照して、キャパシタ部32は、4つの第1キャパシタ部321および4つの第2キャパシタ部322の合計8つのキャパシタ部を含んでいてもよい。この場合、4つの第1キャパシタ部321および4つの第2キャパシタ部322は、平面視において互い違いに配置されていてもよい。言い換えれば、紙面の第2方向Yを上下方向としたときに、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322が、上下交互に入れ替わるように配置されていてもよい。
次に、図15を参照して、第1キャパシタ部321の第1長手方向D1および第2キャパシタ部322の第2長手方向D2は、互いに直交する方向でなくてもよい。たとえば、第1長手方向D1が第2方向Y(基板2の幅方向)に沿う方向であり、第2長手方向D2が第1方向Xおよび第2方向Yの双方に傾斜した方向(たとえば、第2方向Yに対してθ=45°で傾斜した方向)であってもよい。
次に、図16を参照して、第1キャパシタ部321の第1長手方向D1および第2キャパシタ部322の第2長手方向D2は、互いに直交する方向ではあるが、第1方向X(基板2の長さ方向)および第2方向Y(基板2の幅方向)に直交していなくてもよい。たとえば、第1長手方向D1および第2長手方向D2が、第1方向Xおよび第2方向Yの双方に傾斜した方向であってもよい。図16では、第1長手方向D1が、第2方向Yに対して左回りにθ=45°で傾斜した方向であり、第2長手方向D2が、第2方向Yに対して右回りにθ=45°で傾斜した方向である。
次に、図17を参照して、チップ部品1は、基板2にキャパシタ部32およびダイオード部33の両方が搭載された複合素子である必要はなく、ダイオード部33が省略されたチップキャパシタであってもよい。
[本開示の実施形態の特徴2]
(1)本開示の下部コンタクト部40および上部コンタクト部42の効果
このチップ部品1によれば、図5に示すように、下部コンタクト部40が、第1外部電極3の下方領域の第2下部コンタクト部75だけでなく、第1外部電極3と第2外部電極4との間で下部電極34(第1部分64)に形成された第1下部コンタクト部74を含んでいる。また、上部コンタクト部42が、第1外部電極3と第2外部電極4との間においてキャパシタ部32のほぼ全体を覆うように形成されている。これにより、下部コンタクト部40および上部コンタクト部42のコンタクト面積を増加させることができるので、電気的特性に優れるチップ部品1を提供することができる。以下では、電気的特性の評価結果の一例として、サンプル1~3に係るチップ部品S1~S3のQ値(Quality Factor)およびRs(直列抵抗)を比較する。
図18~図20は、それぞれ、サンプル1~3に係るチップ部品S1~S3の模式的な平面図である。図18~図20では、前述のチップ部品1の構成要素のうち、電気的特性の評価結果の説明に必要な下部コンタクト部40および上部コンタクト部42のパターンを主に抽出して示している。
図18を参照して、サンプル1に係るチップ部品S1は、下部コンタクト部40が第1外部電極3の下方領域のみに形成されている点で、前述のチップ部品1と異なっている。また、チップ部品S1は、上部コンタクト部42が第2外部電極4の下方領域のみに形成されている点で、前述のチップ部品1と異なっている。端的には、チップ部品S1の下部コンタクト部40および上部コンタクト部42は、それぞれ、第1外部電極3および第2外部電極4の下方領域において、第2方向Yに沿って延びる帯状に形成されている。
図19を参照して、サンプル2に係るチップ部品S2は、下部コンタクト部40が第1外部電極3の下方領域のみに形成されている点で、前述のチップ部品1と異なっている。端的には、チップ部品S2の下部コンタクト部40は、第1外部電極3の下方領域において、第2方向Yに沿って延びる帯状に形成されている。一方、チップ部品S2の上部コンタクト部42の形状(パターン)は、チップ部品1と同様であり、キャパシタ部32のほぼ全体を覆う領域に形成されている。
図20を参照して、サンプル3に係るチップ部品S3の下部コンタクト部40および上部コンタクト部42の形状(パターン)は、チップ部品1と同様である。つまり、下部コンタクト部40は、キャパシタ部32を取り囲む略U字形状に形成されており、上部コンタクト部42は、キャパシタ部32のほぼ全体を覆う領域に形成されている。
そして、チップ部品S1~S3のQ値および容量値をシミュレーションで算出することによって、図21~図23の結果が得られた。
図21~図23は、それぞれ、チップ部品S1~S3(サンプル1~3)のQ値および容量値の評価結果を示す図である。図21~図23において、横軸は周波数[Hz]を示し、縦軸(右側)はQ値を示し、縦軸(左側)は容量値[pF]を示している。図21~図23には、それぞれ曲線A1~A3およびB1~B3が示されている。曲線A1~A3は、それぞれ、チップ部品S1~S3を流れる電流の周波数を0Hzから1GHz程度まで増加させた場合のチップ部品S1~S3のQ値を示している。曲線B1~B3は、それぞれ、チップ部品S1~S3を流れる電流の周波数を0Hzから1GHz程度まで増加させた場合のチップ部品S1~S3の容量値を示している。
図21~図23の曲線A1~A3を比較すると、チップ部品S1に比べて、チップ部品S2およびチップ部品S3のQ値が向上していることがわかる。たとえば、周波数が10MHz(1×10Hz)のときのQ値を比較すると、チップ部品S1のQ値(曲線A1)に対して、チップ部品S2のQ値(曲線A2)は約1.5倍であり、チップ部品S3のQ値(曲線A3)は約14倍であった。これから、チップ部品S3のQ値(曲線A3)が、とりわけ優れていることが分かった。
図21~図23の曲線B1~B3を比較すると、チップ部品S1に比べて、チップ部品S2およびチップ部品S3の容量値は、比較的大きさが安定していることがわかる。たとえば、周波数が10MHz(1×10Hz)~100MHz(1×10Hz)の帯域の容量値を比較すると、チップ部品S1の容量値(曲線B1)の変動幅に対して、チップ部品S2の容量値(曲線B2)の変動幅およびチップ部品S3の容量値(曲線B3)の変動幅は小さかった。とりわけ、チップ部品S3の容量値(曲線B3)は、10MHz(1×10Hz)~100MHz(1×10Hz)の周波数帯域で、ほぼ減衰することなく一定であった。
次に、チップ部品S1~S3の直列抵抗をシミュレーションで算出することによって、図24~図26の結果が得られた。
図24~図26は、それぞれ、チップ部品S1~S3(サンプル1~3)の直列抵抗(Rs)の評価結果を示す図である。図24~図26において、横軸は周波数[Hz]を示し、縦軸は直列抵抗値[Ω]を示している。図24~図26には、それぞれ曲線C1~C3が示されている。曲線C1~C3は、それぞれ、チップ部品S1~S3を流れる電流の周波数を0Hzから1GHz程度まで増加させた場合のチップ部品S1~S3の直列抵抗を示している。
図24~図26の曲線C1~C3を比較すると、チップ部品S1に比べて、チップ部品S2およびチップ部品S3の直列抵抗が低減していることがわかる。たとえば、周波数が10MHz(1×10Hz)~100MHz(1×10Hz)の帯域の直列抵抗値を比較すると、チップ部品S1の直列抵抗値(曲線C1)に対して、チップ部品S2の直列抵抗値(曲線C2)は約1/2であり、チップ部品S3の直列抵抗値(曲線C3)は約1/21であった。これから、チップ部品S3の直列抵抗値(曲線C3)が、とりわけ低いことが分かった。
(2)下部コンタクト部40の変形例等
図27~図31は、チップ部品1の変形例を説明するための図である。図27~図29は、前述の図5に対応する平面図である。図30は、前述の図9に対応する断面図である。図31は、前述の図5に対応する平面図である。より具体的には、図27~図31は、下部コンタクト部40の形状(パターン)の変形例を示す。また、図27~図31では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
まず、図27を参照して、下部コンタクト部40において、第1下部コンタクト部74および第2下部コンタクト部75は、互いに一体的に形成されていなくてもよい。たとえば、第1外部電極3の下方領域で分断されていてもよい。また、上部コンタクト部42は、キャパシタ部32に重なる領域において、第1上部コンタクト部142と第2上部コンタクト部143に分割されていてもよい。第1上部コンタクト部142および第2上部コンタクト部143が、全体としてキャパシタ部32を全体的に覆っていればよい。
次に、図28を参照して、基板本体部54は、第1外部電極3の下方領域から第2外部電極4へ向かって直線状に延びる直線部144をさらに含んでいてもよい。キャパシタ部32は、第2方向Yにおいて、直線部144を挟んで一方の第1下部コンタクト部74側の第1部分145と、他方の第1下部コンタクト部74側の第2部分146領域とに分離されていてもよい。第1部分145と第2部分146とは、第2外部電極4の下方領域において繋がっていてもよい。これにより、キャパシタ部32は、平面視略U字形状に形成されていてもよい。
下部電極34は、キャパシタ部32から直線部144上に引き出された第4部分147を含んでいてもよい。第4部分147は、容量膜35に覆われていてもよい。下部コンタクト部40は、第4部分147に接続された直線状コンタクト部148を含む。直線状コンタクト部148は、第1方向Xにおいて、第2下部コンタクト部75から一体的に延びている。これにより、下部コンタクト部40は、第2下部コンタクト部75に対して垂直に一体的に接続された一対の第1下部コンタクト部74および直線状コンタクト部148を含み、平面視略E字形状に形成されている。
一方、上部コンタクト部42は、略U字形状のキャパシタ部32に対応するパターンで形成されており、平面視略U字形状を有している。
次に、図29を参照して、下部コンタクト部40は、下部電極34の第3部分66に接続された第3下部コンタクト部149を含む。第3下部コンタクト部149は、一対の第1下部コンタクト部74の先端部(第2下部コンタクト部75とは反対側の端部)同士を接続している。第3下部コンタクト部149は、第2外部電極4の下方領域に形成されていてもよい。これにより、下部コンタクト部40は、第1下部コンタクト部74、第2下部コンタクト部75および第3下部コンタクト部149が一体的に形成されることによって、全体としてキャパシタ部32を取り囲む閉環状のコンタクト部を形成している。
この構成では、図30に示すように、第2絶縁膜119上に、第1電極膜38を被覆する第3絶縁膜150を形成し、第3絶縁膜150上に第2電極膜39を形成すればよい。これにより、第1電極膜38と第2電極膜39との間を第3絶縁膜150で絶縁し、かつ第2電極膜39を第1電極膜38(第3下部コンタクト部149)の上方にオーバーラップさせ、キャパシタ部32の上方領域まで第2延出部50を延出することができる。
次に、図31を参照して、基板本体部54は、キャパシタ部32を複数の部分に区画する格子部151をさらに含んでいてもよい。キャパシタ部32は、格子部151によって、第1部分152、第2部分153、第3部分154および第4部分155に分離されていてもよい。つまり、キャパシタ部32は、格子部151によって区画された格子の窓部分のそれぞれに形成されていてもよい。
下部電極34は、キャパシタ部32から格子部151上に引き出された第5部分156を含んでいてもよい。第5部分156は、容量膜35に覆われていてもよい。下部コンタクト部40は、第5部分156に接続された格子状コンタクト部157を含む。格子状コンタクト部157は、一対の第1下部コンタクト部74、第2下部コンタクト部75および第3下部コンタクト部149に一体的に接続されている。
一方、上部コンタクト部42は、キャパシタ部32の第1部分152、第2部分153、第3部分154および第4部分155のそれぞれを覆うように形成されていてもよい。
図32~図35は、チップ部品1の変形例を説明するための図である。より具体的には、図32~図35は、図27~図31で示した下部コンタクト部40の形状(パターン)の変形例に加え、キャパシタ部32が含むキャパシタ部の数の変形例を示す。図32~図35は、いずれも前述の図7に対応する平面図である。図32~図35の下部コンタクト部40の形状は、それぞれ、図7、図28、図29および図31の下部コンタクト部40と同一である。また、図32~図35では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。
図32~図35を参照して、キャパシタ部32は、特定の1つの方向を長手方向とする壁部85の集合体によって形成されている。図32~図35では、キャパシタ部32を構成する壁部85の長手方向は全て、第1長手方向D1となっている。つまり、図32~図35のキャパシタ部32は、図7のキャパシタ部32とは異なり、壁部85の長手方向が互いに異なる複数のキャパシタ部を備えていない。
[本開示の実施形態の特徴3]
(1)本開示のダイオード部33の効果
このチップ部品1によれば、図7に示すように、キャパシタ部32およびダイオード部33が共通の基板2に搭載されているので、チップ部品1にESD保護機能を付与することもできる。さらに、ダイオード部33が、第1外部電極3および第2外部電極4の下方領域に配置されている。これにより、ダイオード部33が、平面視で第1外部電極3および第2外部電極4を避けた領域に形成されている場合に比べて、ESD保護機能を向上させることができる。以下では、ESD保護特性の評価結果の一例として、サンプル4~10に係るチップ部品S4~S10のブレークダウン電圧[kV]を比較する。
図36~図42は、それぞれ、サンプル4~10に係るチップ部品S4~S10の模式的な平面図である。図36~図42では、前述のチップ部品1の構成要素のうち、ESD保護特性の評価結果の説明に必要なダイオード部33の位置を主に抽出して示している。
図36を参照して、サンプル4に係るチップ部品S4は、ダイオード部33が第1外部電極3と第2外部電極4との間の領域158に形成されている点で、前述のチップ部品1と異なっている。より具体的には、領域158において、互いに分離されたキャパシタ部32は一対のキャパシタ部32を含む。一対のキャパシタ部32は、第2方向Yにおいてダイオード領域159を挟んで隣り合っている。ダイオード領域159には、一対のダイオード部33が形成されている。各ダイオード部33は、第1方向Xに沿って延びる帯状に形成されている。
図37を参照して、サンプル5に係るチップ部品S5は、ダイオード部33が第1外部電極3と第2外部電極4との間の領域158に形成されている点で、前述のチップ部品1と異なっている。より具体的には、領域158において、キャパシタ部32の外側に一対のダイオード領域160が形成されている。キャパシタ部32は、第2方向Yにおいて一対のダイオード領域160に挟まれている。各ダイオード領域160には、ダイオード部33が形成されている。ダイオード部33は、第1方向Xに沿って延びる帯状に形成されている。
図38を参照して、サンプル6に係るチップ部品S6のダイオード部33の位置は、チップ部品1と同様である。つまり、一対のダイオード部33が、それぞれ、第1外部電極3および第2外部電極4の下方領域に形成されている。
図39を参照して、サンプル7に係るチップ部品S7は、ダイオード部33を備えていない点で、前述のチップ部品1と異なっている。端的には、チップ部品S7は、素子としてキャパシタ部32のみを備えるディスクリートキャパシタ素子である。
図40~図42を参照して、サンプル8~10に係るチップ部品S8~S10は、いずれもキャパシタ部32を備えていない点で、前述のチップ部品1と異なっている。端的には、チップ部品S8~S10は、素子としてダイオード部33のみを備えるディスクリートダイオード素子である。チップ部品S8~S10の違いは、ダイオード部33の面積(ダイオード素子の数)である。チップ部品S8のダイオード部33の面積が最も大きく(ダイオード素子の数が最も多く)、次に、チップ部品S9のダイオード部33の面積が大きい。チップ部品S9のダイオード部33の面積は、チップ部品S6のダイオード部33の面積と同じである。一方、チップ部品S10のダイオード部33の面積は、チップ部品S8およびS9のダイオード部33の面積に比べて小さい。
そして、チップ部品S4~S10のブレークダウン電圧[kV]をシミュレーションで算出した。各チップ部品S4~S10のブレークダウン電圧は、次の通りであった。
・チップ部品S4(電極間ダイオード)=3.5kV
・チップ部品S5(電極間ダイオード)=4kV
・チップ部品S6(電極下ダイオード)=4.5kV
・チップ部品S7(ダイオードなし) =0.2kV
・チップ部品S8(キャパシタなし ダイオード大)=10.5kV
・チップ部品S9(キャパシタなし ダイオード中)=7.5kV
・チップ部品S10(キャパシタなし ダイオード小)=5.5kV
チップ部品S4~S6とチップ部品S7とを比較すると、ダイオード部33を搭載することによって、ブレークダウン電圧が高くなり、ESD保護特性が向上していることが分かる。さらに、チップ部品S6のように、第1外部電極3および第2外部電極4の下方領域にダイオード部33を配置することによって、ESD保護特性を一層向上できていることが分かる。
一方、チップ部品S6とチップ部品S8~S10とを比較すると、ディスクリートダイオード素子であるチップ部品S8~S10のESD保護特性の方が優れている。ただし、チップ部品S8~S10の比較から明らかなように、ESD保護特性は、ダイオード部33の面積拡大によって向上させることができる。上記のシミュレーション結果でも、チップ部品S10、チップ部品S9およびチップ部品S8の順に、ダイオード部33の面積が大きくなるに従って、ブレークダウン電圧も高くなっている。したがって、チップ部品S6においても、ダイオード部33の面積を調整することによって、ディスクリートダイオード素子と同等のESD保護特性の発現を期待することができる。
[チップ部品201(縦型)の外観]
図43は、本開示の一実施形態に係るチップ部品201の模式的な斜視図である。図44は、チップ部品201の模式的な平面図である。図45は、チップ部品201の模式的な底面図である。以下では、図1~図42を参照して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。図43~図45では、直方体形状を有するチップ部品201の長手方向が第1方向Xと定義され、チップ部品201の幅方向が第2方向Yと定義され、チップ部品1の厚さ方向が第3方向Zと定義されている。
チップ部品201は、直方体形状に形成されており、第1方向Xに沿う長さL6、第2方向Yに沿う幅W6および第3方向Zに沿う厚さT6を有している。長さL6は、たとえば0.4mm以上2mm以下であってもよい。幅W6は、たとえば、0.2mm以上2mm以下であってもよい。厚さT6は、たとえば、0.1mm以上0.5mm以下であってもよい。
チップ部品201は、サイズ呼称(長さL1(mm)×幅W1(mm))を用いて、たとえば、1608(1.6mm×0.8mm)チップ、1005(1.0mm×0.5mm)チップ、0603(0.6mm×0.3mm)チップ、0402(0.4mm×0.2mm)チップ、03015(0.3mm×0.15mm)チップ等と称される小型の電子部品であってもよい。
チップ部品201は、基板202と、第1外部電極203と、第2外部電極204とを含む。
基板202は、チップ部品201の土台を形成している。互いに積層された複数の絶縁膜および金属膜等が基板202に支持されることによって、チップ部品201が構成されている。基板202は、チップ部品201とほぼ同じサイズを有する直方体形状である。基板202は、第1主面205、第2主面206および4つの側面207~210を有している。第1主面205は、いわゆるチップ部品201の表面であり、第2主面206がチップ部品201の裏面である。4つの側面207~210は、第1主面205の法線方向nから見た平面視(以下、単に「平面視」と呼ぶ)において、第1主面205を取り囲んでいる。4つの側面207~210は、第1方向Xにおいて互いに対向する一対の第1側面207および第2側面208、ならびに第2方向Yにおいて互いに対向する一対の第3側面209および第4側面210を含んでいてもよい。他の言い方では、第2方向Yに沿って互いに平行に延びる側面が、第1側面207および第2側面208であり、第1方向Xに沿って互いに平行に延びる側面が、第3側面209および第4側面210であってもよい。第1側面207、第2側面208、第3側面209および第4側面210は、それぞれ、第1端面、第2端面、第3端面および第4端面と言い換えてもよい。
第1外部電極203は、第2主面206に形成されている。第1外部電極203は、第2主面206の全体を覆うように形成されている。第2外部電極204は、第1主面205に形成されている。第2外部電極204は、第1主面205のほぼ全体を覆うように形成されている。第2外部電極204は、側面207~210から内側に間隔を空けて形成された端縁211を有している。第2外部電極204の端縁211と側面207~210との間の領域は、基板202の第1主面205上の絶縁性部分が露出した絶縁性スペース212であってもよい。第2外部電極204の端縁211は、第2外部電極204の端面と言い換えてもよい。
この実施形態では、第1外部電極203および第2外部電極204は、チップ部品201の両端子を形成している。チップ部品201は、基板2の厚さ方向に沿う縦方向に上部電極215-容量膜214-下部電極219の積層構造を有するキャパシタ構造220が形成された縦型のチップ部品201である。縦型のチップ部品201は、たとえば、実装基板に対して第1外部電極203を介してボンディングし、第2外部電極204にワイヤボンディングすることによって使用することができる。したがって、チップ部品201は、縦型のチップ部品と称してもよい。また、第1外部電極203および第2外部電極204は、それぞれ、第1端子電極および第2端子電極と言い換えてもよいし、第1外部端子および第2外部端子と言い換えてもよい。
[キャパシタ部213の構造]
図46は、チップ部品201の模式的な平面図である。図47は、チップ部品201の模式的な断面図である。明瞭化のため、図46では、トレンチ107にハッチングが付されており、第2外部電極204が破線で透視して示されている。また、図46では、説明に必要な構成要素およびその参照符号を抽出して示している。また、図47は、チップ部品201の第1主面205および第2主面206の層構造を模式的に示す図であり、図46における特定の切断線における断面を示すものではない。
基板202は、シリコン板等の半導体基板である。この実施形態では、基板202は、n型基板である。基板202の厚さは、たとえば、200μm以上600μm以下であってもよい。基板202の比抵抗は、n型不純物の導入によって5mΩ・cm程度とされていてもよい。
基板202の第1主面205には、キャパシタ部213が形成されている。キャパシタ部213は、第1主面205の中央部に形成されており、第2外部電極204によって全体が覆われている。キャパシタ部213では、基板202の第1主面205側の部分が選択的に除去されることによって、基板202の一部を利用して複数の壁部85が形成されている。キャパシタ部213の壁部85の形状、およびキャパシタ部213が、壁部85の長手方向が互いに異なる複数のキャパシタ部(たとえば、第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322)を含むことは、前述の説明と共通するので説明を省略する。
図47を参照して、基板202の第1主面205には、当該基板202の第1主面205全域を覆うように容量膜214が形成されている。容量膜214は、基板202の平坦面である第1主面205に加え、壁部85の表面(上面114および側面115)全体にも形成されている。容量膜214は、基板202の側面207~210に一致する端面を有している。容量膜214は、たとえば、SiO膜やSiN膜であってもよいし、これらの積層膜であってもよい。たとえば、SiO/SiN積層膜、SiO/SiN/SiO積層膜であってもよい。また、容量膜214は、ON膜やONO膜であってもよいし、これらの積層膜であってもよい。さらに、容量膜214は、高誘電材料(High-k材料)からなる絶縁膜であってもよい。高誘電材料としては、たとえば、酸化アルミニウム(Al)、五酸化タンタル(Ta)、五酸化チタン(Ti)、酸化ハフニウム(HfO)の他、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、チタン酸バリウムストロンチウム(BaSr1-x)TiO等のペロブスカイト化合物が挙げられる。また、容量膜214の厚さは、たとえば、100Å以上1000Å以下(10nm以上100nm以下)であってもよい。
上部電極215は、トレンチ107に埋め込まれ、かつ基板202の第1主面205に沿って形成されている。上部電極215は、トレンチ107に埋め込まれた埋め込み部216と、埋め込み部216の上端に連結され、基板202の第1主面205に沿って平坦に形成された平坦部217とを一体的に含む。平坦部217は、キャパシタ部213よりも外側に引き出された上部電極215の周縁部218を形成している。また、上部電極215は、たとえば、ポリシリコン等の半導体材料であってもよいし、CuやAlを含む金属材料であってもよい。金属材料の場合、たとえば、Cu、Al、AlSiまたはAlCuからなっていてもよい。また、上部電極215(平坦部217)の厚さは、たとえば、4000Å以上10000Å以下(400nm以上1000nm以下)であってもよい。
チップ部品201では、不純物を含有する半導体基板からなる基板202がキャパシタ部213において下部電極219を形成している。これにより、容量膜214が下部電極219(基板202)と上部電極215とで挟まれることによって、キャパシタ構造220が形成されている。
基板202上には、表面絶縁膜221が形成されている。表面絶縁膜221は、上部電極215を覆っている。表面絶縁膜221は、たとえば、SiO膜やSiN膜であってもよい。表面絶縁膜221の厚さは、たとえば、10000Å以上15000Å以下(1μm以上1.5μm以下)であってもよい。表面絶縁膜221には、上部電極215の一部を露出させるキャパシタコンタクト孔222が形成されている。
第1外部電極203は、基板202の第2主面206に接続されている。第1外部電極203は、下部電極219に電気的に接続されている。第1外部電極203は、たとえば、基板202側から順に積層されたNi膜と、Pd膜と、Au膜とを含むNi/Pd/Au積層膜であってもよい。
第2外部電極204は、表面絶縁膜221上に形成されている。第2外部電極204は、キャパシタコンタクト孔222内で、上部電極215に電気的に接続されている。第2外部電極204は、複数の導電層を含む積層膜からなっていてもよい。たとえば、第2外部電極204は、基板202の側から順に積層された第1層223、第2層224および第3層225を含んでいてもよい。第1層223は、たとえば、Tiを含むバリア層と称してもよい。第2層224は、Auを含むスパッタ層と称してもよい。第3層225は、Auを含むめっき層と称してもよい。第2層224および第3層225が同じ材料で形成されている場合、これらの間の境界は存在していなくてもよい。第3層225は、第1層223および第2層224よりも厚くてもよい。
[チップ部品201の製造方法]
図48A~図48Gは、チップ部品201の製造工程を工程順に示す図であり、前述の図47の断面に対応する。
チップ部品201を製造するには、まず、図48Aを参照して、基板202の元となるウエハ226が準備される。そして、ウエハ226の第1主面205が、たとえば熱酸化されることによって、SiOからなるハードマスク(図示せず)が形成される。次に、当該ハードマスクに開口が形成された後、当該ハードマスクを介してウエハ226が第1主面205側から選択的にエッチングされる。これにより、ウエハ226の除去された部分にトレンチ107が形成され、かつトレンチ107を除く部分に壁部85および支持部87(基板本体部54)が形成される。エッチング方法としては、ドライエッチングを採用することが好ましい。
次に、図48Bを参照して、ウエハ226の第1主面205、壁部85の上面114および側面115に容量膜214が形成される。容量膜214は、たとえば、熱酸化法、CVD法またはこれらの組み合わせによって形成されてもよい。
次に、図48Cを参照して、たとえばCVD法によって、容量膜214上に、上部電極215の元となる導電膜(図示せず)が形成される。当該導電膜は、トレンチ107に埋め込まれ、ウエハ226の第1主面205の全面を被覆するように形成される。その後、当該導電膜がパターニングされることによって、上部電極215が形成される。これにより、下部電極219(基板202)、容量膜214および上部電極215を含むキャパシタ構造220が形成される。
次に、図48Dを参照して、たとえばCVD法によって、表面絶縁膜221が形成される。その後、表面絶縁膜221がパターニングされることによって、キャパシタコンタクト孔222が形成される。
次に、図48Eを参照して、第2外部電極204が形成される。たとえば、第1層223および第2層224がスパッタ法によって順に形成された後、第2層224からのめっき成長によって、第3層225が形成される。
次に、図48Fを参照して、たとえばスパッタ法によって、基板202の第2主面206に、第1外部電極203が形成される。
次に、図48Gに示すように、ウエハ226が第2主面206側からダイシングブレードを挿入することによって、ウエハ226が切断(分断)される。これにより、個々のチップ部品201が切り出される。
このチップ部品201によれば、チップ部品1と同様に、図8に示すように、基板2に形成された壁部85は、複数の柱単位90で形成されている。各柱単位90は、平面視において、中央部91と、中央部91から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部92とを含んでいる。これにより、壁部85が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部85の表面積を広くすることができる。その結果、基板202の平面サイズが小さくてもキャパシタ構造220の容量を大きく確保できるので、素子の小型化とキャパシタ構造220の大容量化とを両立することができる。
また、キャパシタ部213が、壁部85の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部321および第2キャパシタ部322を含んでいる。これにより、壁部85の形成によって基板202(ウエハ226)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、基板202(ウエハ226)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。特に、この実施形態では、第1キャパシタ部321の壁部85の第1長手方向D1と、第2キャパシタ部322の壁部85の第2長手方向D2とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部321内の応力および第2キャパシタ部322内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板202(ウエハ226)の反りをより一層抑制することができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造220を有するチップ部品201を提供することができる。
なお、チップ部品201には、チップ部品1と同様の変形例を採用することができる。たとえばキャパシタ部213の変形例の一例を挙げる。図49を参照して、キャパシタ部213は、一対の第1キャパシタ部321および一対の第2キャパシタ部322を含んでいてもよい。この場合、一対の第1キャパシタ部321および一対の第2キャパシタ部322は、平面視において互い違いに配置されていてもよい。
本開示の実施形態について説明したが、本開示は他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、キャパシタ構造30,220は、1層の容量膜35,214を挟む下部電極34,219および上部電極36,215からなる構造を有していたが、2層以上の容量膜と、当該各容量膜を挟む電極を備える構造であってもよい。
以上、本開示の実施形態は、すべての点において例示であり限定的に解釈されるべきではなく、すべての点において変更が含まれることが意図される。
この明細書および図面の記載から以下に付記する特徴が抽出され得る。
[付記1-1]
第1主面(5)およびその反対側の第2主面(6)を有する基板(2)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)の法線方向(n)から見た平面視において前記第1主面(5)に形成されたキャパシタ部(32)であって、前記第1主面(5)に形成されたトレンチ(107)によって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部(85)を有するキャパシタ部(32)と、
前記基板(2)の一部を利用して前記キャパシタ部(32)の周囲に形成され、少なくとも前記壁部(85)の前記長手方向の一端部(100)および他端部(101)の一方に連結された基板本体部(54)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って形成された下部電極(34)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って前記下部電極(34)上に形成された容量膜(35)と、
前記容量膜(35)上に形成された上部電極(36)とを含み、
前記壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成され、各前記柱単位(90)は、前記平面視において、中央部(91)と、前記中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含み、前記壁部(85)は、隣り合う前記柱単位(90)の前記凸部(92)同士の連結によって形成されており、
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記長手方向が第1長手方向(D1)である前記壁部(85)を含む第1キャパシタ部(321)と、前記長手方向が前記第1長手方向(D1)に交差する第2長手方向(D2)である前記壁部(85)を含む第2キャパシタ部(322)とを含む、チップ部品(1)。
この構成によれば、基板(2)に形成された壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成されている。各柱単位(90)は、平面視において、中央部(91)と、中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含んでいる。これにより、壁部(85)が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部(85)の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部(32)が壁部(85)の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部(32)の容量が基板(2)の平面サイズに制約されず、壁部(85)の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板(2)の平面サイズが小さくてもキャパシタ部(32)の容量を大きく確保することができる。
また、複数の柱単位(90)を連結して形成された壁部(85)であれば、互いに独立した柱単位に比べて安定性に優れる。さらに、壁部(85)の一端部(100)および他端部(101)の少なくとも一方が、壁部(85)の周囲の基板本体部(54)に連結されている。これにより、少なくとも壁部(85)を側方から片持ち支持することができるので、壁部(85)に対して加わる横方向の力に対する補強をすることができる。その結果、壁部(85)の高さを高くしても壁部(85)の安定性を維持することができるので、素子の信頼性を向上させることができる。
また、キャパシタ部(32)が、壁部(85)の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部(321)および第2キャパシタ部(322)を含んでいる。これにより、壁部(85)の形成によって基板(2)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、基板(2)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造を有するチップ部品(1)を提供することができる。
[付記1-2]
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、前記下部電極(34)に電気的に接続された第1外部電極(3)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上において前記第1外部電極(3)から離れて形成され、前記上部電極(36)に電気的に接続された第2外部電極(4)とを含む、付記1-1に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、フリップチップボンディングによって使用可能なチップ部品(1)を提供することができる。
[付記1-3]
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記第1外部電極(3)に重なる第1オーバーラップ部(55)と、前記第2外部電極(4)に重なる第2オーバーラップ部(56)と、前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間の中間部(57)とを含む、付記1-2に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1外部電極(3)および第2外部電極(4)の下方領域にキャパシタ部(32)を配置することによって、キャパシタ部(32)の容量を大きくすることができる。
[付記1-4]
前記キャパシタ部(32)は、互いに隣り合って形成された前記第1キャパシタ部(321)および前記第2キャパシタ部(322)を1つずつ含む、付記1-3に記載のチップ部品(1)。
[付記1-5]
前記第1キャパシタ部(321)は、前記第1オーバーラップ部(55)と前記中間部(57)とに跨って形成され、
前記第2キャパシタ部(322)は、前記第2オーバーラップ部(56)と前記中間部(57)とに跨って形成されている、付記1-4に記載のチップ部品(1)。
[付記1-6]
前記キャパシタ部(32)は、一対の前記第1キャパシタ部(321)および一対の前記第2キャパシタ部(322)を含み、
前記一対の第1キャパシタ部(321)および前記一対の第2キャパシタ部(322)は、前記平面視において互い違いに配置されている、付記1-2または付記1-3に記載のチップ部品(1)。
[付記1-7]
前記第1長手方向(D1)および前記第2長手方向(D2)は、互いに直交する方向である、付記1-1~付記1-6のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1キャパシタ部(321)の壁部(85)の第1長手方向(D1)と、第2キャパシタ部(322)の壁部(85)の第2長手方向(D2)とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部(321)内の応力および第2キャパシタ部(322)内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板(2)の反りをより一層抑制することができる。
[付記1-8]
前記下部電極(34)は、前記キャパシタ部(32)の外側に形成され、前記キャパシタ部(32)を取り囲む第1コンタクト領域(63)を含み、
前記上部電極(36)は、前記平面視において前記キャパシタ部(32)に重なる第2コンタクト領域(69)を含み、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、前記第1コンタクト領域(63)と前記第1外部電極(3)とを電気的に接続する第1電極膜(38)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、前記第2コンタクト領域(69)と前記第2外部電極(4)とを電気的に接続する第2電極膜(39)とをさらに含む、付記1-2~付記1-7のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1電極膜(38)が、キャパシタ部(32)を取り囲む第1コンタクト領域(63)に接続され、第2電極膜(39)が、キャパシタ部(32)に重なる第2コンタクト領域(69)に接続されている。これにより、基板(2)の第1主面(5)上に、第1コンタクト領域(63)および第2コンタクト領域(69)を有効に配置することができる。その結果、第1電極膜(38)と第1コンタクト領域(63)とのコンタクト面積、および第2電極膜(39)と第2コンタクト領域(69)とのコンタクト面積をそれぞれ増加させることができるので、電気的特性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記1-9]
前記基板(2)は、前記平面視において、前記第1主面(5)を取り囲み、互いに対向する一対の第1側面(7)および第2側面(8)、ならびに互いに対向する一対の第3側面(9)および第4側面(10)を有する四角形状に形成されており、前記第1外部電極(3)が前記第1側面(7)側に配置され、前記第2外部電極(4)が前記第2側面(8)側に配置されており、
前記第1電極膜(38)は、前記平面視において前記第1外部電極(3)に重なり、かつ前記基板(2)の前記第1側面(7)に沿って延びる第1部分(45)と、前記第1電極膜(38)の前記第1部分(45)の一端部および他端部のそれぞれから、前記基板(2)の前記第3側面(9)および前記第4側面(10)に沿って延びる一対の第2部分(46)とを含み、
前記第2電極膜(39)は、前記平面視において前記第2外部電極(4)に重なる第3部分(49)と、前記第2電極膜(39)の前記第3部分(49)から前記第1外部電極(3)に向かって延び、前記第1電極膜(38)の前記一対の第2部分(46)に挟まれた領域に配置された第4部分(50)とを含む、付記1-8に記載のチップ部品(1)。
[付記1-10]
前記第1電極膜(38)は、前記第1電極膜(38)の前記第1部分(45)および前記第1電極膜(38)の前記一対の第2部分(46)に沿って連続的に形成され、前記第1コンタクト領域(63)に接続された第1キャパシタコンタクト部(40)を含む、付記1-9に記載のチップ部品(1)。
[付記1-11]
前記第2電極膜(39)は、前記平面視において、前記キャパシタ部(32)のほぼ全体を覆う形状に形成され、前記第2コンタクト領域(69)に接続された第2キャパシタコンタクト部(42)を含む、付記1-9または付記1-10に記載のチップ部品(1)。
[付記1-12]
前記基板(2)は、半導体基板(2)を含み、
前記半導体基板(2)の前記第1主面(5)には、前記平面視において、前記第1外部電極(3)および前記第2外部電極(4)に重なる第1導電型のベース領域(110)が形成されており、
前記第1外部電極(3)の下方で前記ベース領域(110)に形成された第2導電型の不純物領域(111)を含み、前記第1電極膜(38)に接続された第1ダイオード(88)と、
前記第2外部電極(4)の下方で前記ベース領域(110)に形成された第2導電型の不純物領域(112)を含み、前記第2電極膜(39)に接続された第2ダイオード(89)とをさらに含む、付記1-9~付記1-11のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1ダイオード(88)および第2ダイオード(89)の形成によって、チップ部品(1)にESD保護機能を付与することができる。
[付記1-13]
前記第1ダイオード(88)は、前記平面視において、前記基板(2)の前記第1側面(7)に沿って配列された複数のダイオード(88)を含み、
前記第2ダイオード(89)は、前記平面視において、前記基板(2)の前記第2側面(8)に沿って配列された複数のダイオード(89)を含む、付記1-12に記載のチップ部品(1)。
[付記1-14]
前記容量膜(35)は、前記キャパシタ部(32)よりも外側に引き出され、前記第1コンタクト領域(63)を被覆し、前記キャパシタ部(32)を取り囲む被覆部(68)を含み、
前記第1コンタクト領域(63)および前記被覆部(68)は、前記平面視において、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に引き出され、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に位置する共通の端縁(71)を有している、付記1-8~付記1-13のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、下部電極(34)の端縁(71)と上部電極(36)の端縁(72)とを離すことができ、また、上部電極(36)の端縁(72)と下部電極(34)の端縁(71)との間の下部電極(34)が容量膜(35)(被覆部(68))で被覆されている。これにより、下部電極(34)と上部電極(36)との間の短絡を防止できるので、絶縁信頼性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記1-15]
第1主面(205)およびその反対側の第2主面(206)を有する半導体基板(202)と、
前記半導体基板(202)の前記第1主面(205)の法線方向(n)から見た平面視において前記第1主面(205)に形成されたキャパシタ部(213)であって、前記第1主面(205)に形成されたトレンチ(107)によって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部(85)を有するキャパシタ部(213)と、
前記半導体基板(202)の一部を利用して前記キャパシタ部(213)の周囲に形成され、少なくとも前記壁部(85)の前記長手方向の一端部(100)および他端部(101)の一方に連結された基板本体部(54)と、
前記壁部(85)を含む前記半導体基板(202)の少なくとも一部を利用して形成された下部電極(219)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って形成された容量膜(214)と、
前記容量膜(214)上に形成された上部電極(215)とを含み、
前記壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成され、各前記柱単位(90)は、前記平面視において、中央部(91)と、前記中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含み、前記壁部(85)は、隣り合う前記柱単位(90)の前記凸部(92)同士の連結によって形成されており、
前記キャパシタ部(213)は、前記平面視において、前記長手方向が第1長手方向(D1)である前記壁部(85)を含む第1キャパシタ部(321)と、前記長手方向が前記第1長手方向(D1)に交差する第2長手方向(D2)である前記壁部(85)を含む第2キャパシタ部(322)とを含む、チップ部品(201)。
この構成によれば、半導体基板(202)に形成された壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成されている。各柱単位(90)は、平面視において、中央部(91)と、中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含んでいる。これにより、壁部(85)が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部(85)の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部(213)が壁部(85)の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部(213)の容量が半導体基板(202)の平面サイズに制約されず、壁部(85)の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、半導体基板(202)の平面サイズが小さくてもキャパシタ部(213)の容量を大きく確保することができる。
また、複数の柱単位(90)を連結して形成された壁部(85)であれば、互いに独立した柱単位に比べて安定性に優れる。さらに、壁部(85)の一端部(100)および他端部(101)の少なくとも一方が、壁部(85)の周囲の基板本体部(54)に連結されている。これにより、少なくとも壁部(85)を側方から片持ち支持することができるので、壁部(85)に対して加わる横方向の力に対する補強をすることができる。その結果、壁部(85)の高さを高くしても壁部(85)の安定性を維持することができるので、素子の信頼性を向上させることができる。
また、キャパシタ部(213)が、壁部(85)の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部(321)および第2キャパシタ部(322)を含んでいる。これにより、壁部(85)の形成によって半導体基板(202)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、半導体基板(202)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造を有するチップ部品(201)を提供することができる。
[付記1-16]
前記半導体基板(202)の前記第2主面(206)上に形成され、前記下部電極(219)に電気的に接続された第1外部電極(203)と、
前記半導体基板(202)の前記第1主面(205)上に形成され、前記上部電極(215)に電気的に接続された第2外部電極(204)とを含む、付記1-15に記載のチップ部品(201)。
この構成によれば、たとえば、第1外部電極(203)を介してチップ部品(201)を実装基板(202)にボンディングし、第2外部電極(204)にワイヤボンディングすることによって使用することができる。
[付記1-17]
前記第2外部電極(204)は、前記平面視において、前記キャパシタ部(213)の全体を覆う形状で形成されている、付記1-16に記載のチップ部品(201)。
[付記1-18]
前記キャパシタ部(213)は、互いに隣り合って形成された前記第1キャパシタ部(321)および前記第2キャパシタ部(322)を1つずつ含む、付記1-16または付記1-17に記載のチップ部品(201)。
[付記1-19]
前記キャパシタ部(213)は、一対の前記第1キャパシタ部(321)および一対の前記第2キャパシタ部(322)を含み、
前記一対の第1キャパシタ部(321)および前記一対の第2キャパシタ部(322)は、前記平面視において互い違いに配置されている、付記1-16または付記1-17に記載のチップ部品(201)。
[付記1-20]
前記第1長手方向(D1)および前記第2長手方向(D2)は、互いに直交する方向である、付記1-15~付記1-19のいずれか一項に記載のチップ部品(201)。
この構成によれば、第1キャパシタ部(321)の壁部(85)の第1長手方向(D1)と、第2キャパシタ部(322)の壁部(85)の第2長手方向(D2)とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部(321)内の応力および第2キャパシタ部(322)内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板(202)の反りをより一層抑制することができる。
[付記2-1]
第1主面(5)およびその反対側の第2主面(6)を有する基板(2)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、互いに離れている第1外部電極(3)および第2外部電極(4)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)の法線方向(n)から見た平面視において前記第1主面(5)に形成されたキャパシタ部(32)であって、前記第1主面(5)に形成されたトレンチ(107)によって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部(85)を有し、少なくとも前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間に形成されたキャパシタ部(32)と、
前記基板(2)の一部を利用して前記キャパシタ部(32)の周囲に形成され、前記キャパシタ部(32)を取り囲む枠部(54)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って形成され、かつ前記枠部(54)において前記第1主面(5)に引き出された引き出し部(63)を含む下部電極(34)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って前記下部電極(34)上に形成された容量膜(35)と、
前記容量膜(35)上に形成された上部電極(36)と、
前記第1外部電極(3)と前記下部電極(34)とを電気的に接続する第1電極膜(38)と、
前記第2外部電極(4)と前記上部電極(36)とを電気的に接続する第2電極膜(39)とを含み、
前記引き出し部(63)は、前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間の領域に形成された第1部分(64)を含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第1部分(64)に接続された第1下部コンタクト部(74)を含み、
前記壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成され、各前記柱単位(90)は、前記平面視において、中央部(91)と、前記中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含み、前記壁部(85)は、隣り合う前記柱単位(90)の前記凸部(92)同士の連結によって形成されている、チップ部品(1)。
この構成によれば、基板(2)に形成された壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成されている。各柱単位(90)は、平面視において、中央部(91)と、中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含んでいる。これにより、壁部(85)が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部(85)の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部(32)が壁部(85)の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部(32)の容量が基板(2)の平面サイズに制約されず、壁部(85)の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板(2)の平面サイズが小さくてもキャパシタ部(32)の容量を大きく確保することができる。
また、第1電極膜(38)が、第1外部電極(3)と第2外部電極(4)との間の領域に引き出された下部電極(34)の第1部分(64)に接続されている。これにより、第1外部電極(3)と第2外部電極(4)との間の領域を利用して、第1下部コンタクト部(74)を有効に配置することができる。その結果、第1電極膜(38)と下部電極(34)とのコンタクト面積を増加させることができるので、電気的特性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記2-2]
前記引き出し部(63)は、前記第1外部電極(3)の下方領域に形成された第2部分(65)を含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第2部分(65)に接続された第2下部コンタクト部(75)を含む、付記2-1に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第2下部コンタクト部(75)を介して第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することもできるので、コンタクト面積を一層増加させることができる。
[付記2-3]
前記基板(2)は、前記平面視において、前記第1主面(5)を取り囲み、互いに対向する一対の第1側面(7)および第2側面(8)、ならびに互いに対向する一対の第3側面(9)および第4側面(10)を有する四角形状に形成されており、前記第1外部電極(3)が前記第1側面(7)側に配置され、前記第2外部電極(4)が前記第2側面(8)側に配置されており、
前記第1部分(64)は、前記キャパシタ部(32)から前記第3側面(9)および前記第4側面(10)に向かって両側に引き出された一対の第1部分(64)を含み、
前記第1下部コンタクト部(74)は、前記一対の第1部分(64)のそれぞれに形成され、前記第3側面(9)および前記第4側面(10)に沿って延びる帯状の一対の第1下部コンタクト部(74)を含み、
前記第2下部コンタクト部(75)は、前記第1側面(7)に沿って延びる帯状の第2下部コンタクト部(75)を含む、付記2-2に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)の周囲の少なくとも三方において、第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。
[付記2-4]
前記一対の第1下部コンタクト部(74)は、前記第2下部コンタクト部(75)と一体的に形成され、前記第2下部コンタクト部(75)の長手方向における一端部(76)および他端部(77)から前記第2外部電極(4)へ向かって連続的に延びている、付記2-3に記載のチップ部品(1)。
[付記2-5]
前記第2電極膜(39)は、前記平面視において前記第2外部電極(4)に重なり、前記第2外部電極(4)に接続された第2ベース部(49)と、前記第2ベース部(49)の周縁(52)に対して段差(53)を有し、前記第2ベース部(49)から前記第1外部電極(3)に向かって延びる第2延出部(50)とを含み、
前記第1電極膜(38)は、前記平面視において前記第1外部電極(3)に重なり、かつ前記第1外部電極(3)および前記第2下部コンタクト部(75)に接続された第1ベース部(45)と、前記第1ベース部(45)から前記段差(53)内に延び、前記第1下部コンタクト部(74)に接続された第1延出部(46)とを含む、付記2-2~付記2-4のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記2-6]
前記引き出し部(63)は、前記第1外部電極(3)とは反対側に形成された第3部分(66)を含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第3部分(66)に接続された第3下部コンタクト部(149)を含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第1下部コンタクト部(74)、前記第2下部コンタクト部(75)および前記第3下部コンタクト部(149)が一体的に形成されることによって、全体として前記キャパシタ部(32)を取り囲む環状のコンタクト部(74)によって前記下部電極(34)に接続されている、付記2-2~付記2-5のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)の周囲の全体にわたって、第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。
[付記2-7]
前記平面視における前記枠部(54)の内方領域において、前記キャパシタ部(32)を複数の部分に区画する格子部(151)をさらに含み、
前記下部電極(34)は、前記格子部(151)において前記第1主面(5)に引き出された第2引き出し部(156)をさらに含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第2引き出し部(156)に接続され、かつ前記環状のコンタクト部(40)と一体的に形成された格子状コンタクト部(157)をさらに含む、付記2-6に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)の周囲の全体に加え、格子部(151)においても第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。
[付記2-8]
前記平面視において、前記第1外部電極(3)の前記下方領域から前記第2外部電極(4)へ向かって直線状に延びる直線部(144)をさらに含み、
前記下部電極(34)は、前記直線部(144)において前記第1主面(5)に引き出された第3引き出し部(147)をさらに含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第3引き出し部(147)に接続され、かつ前記第2下部コンタクト部(75)と一体的に形成された直線状コンタクト部(148)をさらに含む、付記2-2~付記2-5のいずれか一項チップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)の周囲の少なくとも三方に加え、直線部(144)においても第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。
[付記2-9]
前記上部電極(36)は、前記トレンチ(107)外において前記基板(2)の前記第1主面(5)に沿って形成された平坦部(117)であって、前記平面視において前記キャパシタ部(32)を覆う形状を有する平坦部(117)を含み、
前記第2電極膜(39)は、前記平坦部(117)に接続された上部コンタクト部(42)を含む、付記2-1~付記2-8のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記2-10]
前記上部コンタクト部(42)は、前記平面視において、前記キャパシタ部(32)のほぼ全体を覆う形状で形成されている、付記2-9に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、上部コンタクト部(42)がキャパシタ部(32)のほぼ全体を覆っているので、第2電極膜(39)と上部電極(36)とのコンタクト面積を増加させることができる。
[付記2-11]
第1主面(5)、前記第1主面(5)の反対側の第2主面(6)、前記第1主面(5)の法線方向(n)から見た平面視において、前記第1主面(5)を取り囲み、第1方向(X)において互いに対向する一対の第1側面(7)および第2側面(8)、ならびに前記第1方向(X)に交差する第2方向(Y)において互いに対向する一対の第3側面(9)および第4側面(10)を有する四角形状に形成された基板(2)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、前記第1方向(X)において互いに離れている第1外部電極(3)および第2外部電極(4)と、
前記平面視において前記第1主面(5)に形成されたキャパシタ部(32)であって、前記第1主面(5)に形成されたトレンチ(107)によって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部(85)を有し、少なくとも前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間に形成されたキャパシタ部(32)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って形成された第1本体部(62)と、前記第1本体部(62)から前記キャパシタ部(32)の周囲に一体的に引き出された第1周囲部(63)とを含む下部電極(34)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って前記下部電極(34)上に形成された容量膜(35)と、
前記容量膜(35)上に形成された上部電極(36)と、
前記第1外部電極(3)の下方に形成された第1ベース部(45)と、前記第1方向(X)における前記キャパシタ部(32)の両側に前記第1ベース部(45)から分岐して延びる一対の第1延出部(46)とを含み、前記第1ベース部(45)および前記一対の第1延出部(46)が前記第1周囲部(63)に接続された第1電極膜(38)と、
前記第2外部電極(4)の下方に形成された第2ベース部(49)と、前記第2ベース部(49)から前記一対の第1延出部(46)の間の領域(48)に延びる第2延出部(50)とを含み、少なくとも前記第2延出部(50)が前記上部電極(36)に接続された第2電極膜(39)とを含み、
前記壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成され、各前記柱単位(90)は、前記平面視において、中央部(91)と、前記中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含み、前記壁部(85)は、隣り合う前記柱単位(90)の前記凸部(92)同士の連結によって形成されている、チップ部品(1)。
この構成によれば、基板(2)に形成された壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成されている。各柱単位(90)は、平面視において、中央部(91)と、中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含んでいる。これにより、壁部(85)が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部(85)の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部(32)が壁部(85)の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部(32)の容量が基板(2)の平面サイズに制約されず、壁部(85)の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板(2)の平面サイズが小さくてもキャパシタ部(32)の容量を大きく確保することができる。
また、第1電極膜(38)が、下部電極(34)の第1周囲部(63)に接続されている。これにより、キャパシタ部(32)の周囲において第1下部コンタクト部(74)を有効に配置でき、キャパシタ部(32)の周囲の少なくとも三方において、第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。その結果、第1電極膜(38)と下部電極(34)とのコンタクト面積を増加させることができるので、電気的特性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記2-12]
前記上部電極(36)は、前記トレンチ(107)外において前記基板(2)の前記第1主面(5)に沿って形成された平坦部(117)であって、前記平面視において前記キャパシタ部(32)を覆う形状を有する平坦部(117)を含み、
前記第2電極膜(39)の前記第2延出部(50)は、前記平坦部(117)に接続されている、付記2-11に記載のチップ部品(1)。
[付記2-13]
前記第2電極膜(39)の前記第2延出部(50)は、前記平面視において、前記一対の第1延出部(46)の間の領域(48)のほぼ全体にわたって形成されている、付記2-12に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)のほぼ全体を覆う領域において第2電極膜(39)と上部電極(36)とを接続できるので、第2電極膜(39)と上部電極(36)とのコンタクト面積を増加させることができる。
[付記2-14]
前記容量膜(35)は、前記キャパシタ部(32)内の第2本体部(67)と、前記第2本体部(67)から前記第1周囲部(63)上に一体的に引き出された第2周囲部(68)とを含み、
前記第2周囲部(68)には、前記第1電極膜(38)と前記下部電極(34)との接続のための第1キャパシタコンタクト孔(37)が形成されている、付記2-11~付記2-13のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記2-15]
前記下部電極(34)の前記第1周囲部(63)および前記容量膜(35)の前記第2周囲部(68)は、前記平面視において、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に引き出されており、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に位置する共通の端縁(71)を有している、付記2-14に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、下部電極(34)の端縁(71)と上部電極(36)の端縁(72)とを離すことができ、また、上部電極(36)の端縁(72)と下部電極(34)の端縁(71)との間の下部電極(34)が容量膜(35)で被覆されている。これにより、下部電極(34)と上部電極(36)との間の短絡を防止できるので、絶縁信頼性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記2-16]
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記第1外部電極(3)に重なる第1オーバーラップ部(55)と、前記第2外部電極(4)に重なる第2オーバーラップ部(56)と、前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間の中間部(57)とを含む、付記2-11~付記2-15のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1外部電極(3)および第2外部電極(4)の下方領域にキャパシタ部(32)を配置することによって、キャパシタ部(32)の容量を大きくすることができる。
[付記2-17]
前記基板(2)は、半導体基板(2)を含み、
前記半導体基板(2)の前記第1主面(5)には、前記平面視において、前記第1外部電極(3)および前記第2外部電極(4)に重なる第1導電型のベース領域(110)が形成されており、
前記第1外部電極(3)の下方で前記ベース領域(110)に形成された第2導電型の不純物領域(111)を含み、前記第1電極膜(38)に接続された第1ダイオード(88)と、
前記第2外部電極(4)の下方で前記ベース領域(110)に形成された第2導電型の不純物領域(112)を含み、前記第2電極膜(39)に接続された第2ダイオード(89)とをさらに含む、付記2-11~付記2-16のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1ダイオード(88)および第2ダイオード(89)の形成によって、チップ部品(1)にESD保護機能を付与することができる。
[付記2-18]
前記第1ダイオード(88)は、前記平面視において、前記第2方向(Y)に沿って配列された複数のダイオード(88)を含み、
前記第2ダイオード(89)は、前記平面視において、前記第2方向(Y)に沿って配列された複数のダイオード(89)を含む、付記2-17に記載のチップ部品(1)。
[付記2-19]
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記長手方向が第1長手方向(D1)である前記壁部(85)を含む第1キャパシタ部(321)と、前記長手方向が前記第1長手方向(D1)に交差する第2長手方向(D2)である前記壁部(85)を含む第2キャパシタ部(322)とを含む、付記2-1~付記2-18のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)が、壁部(85)の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部(321)および第2キャパシタ部(322)を含んでいる。これにより、壁部(85)の形成によって基板(2)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、基板(2)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造を有するチップ部品(1)を提供することができる。
[付記2-20]
前記第1長手方向(D1)および前記第2長手方向(D2)は、互いに直交する方向であり、
互いに隣り合って形成された前記第1キャパシタ部(321)および前記第2キャパシタ部(322)を1つずつ含む、付記2-19に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1キャパシタ部(321)の壁部(85)の第1長手方向(D1)と、第2キャパシタ部(322)の壁部(85)の第2長手方向(D2)とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部(321)内の応力および第2キャパシタ部(322)内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板(2)の反りをより一層抑制することができる。
[付記3-1]
第1主面(5)およびその反対側の第2主面(6)を有する基板(2)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)上に形成され、互いに離れている第1外部電極(3)および第2外部電極(4)と、
前記基板(2)の前記第1主面(5)の法線方向(n)から見た平面視において前記第1主面(5)に形成されたキャパシタ部(32)であって、前記第1主面(5)に形成されたトレンチ(107)によって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部(85)を有し、少なくとも前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間に形成されたキャパシタ部(32)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って形成された第1本体部(62)と、前記第1本体部(62)から前記キャパシタ部(32)の周囲に一体的に引き出された第1周囲部(63)とを含む下部電極(34)と、
前記壁部(85)の上面(114)および側面(115)に沿って前記下部電極(34)上に形成され、前記キャパシタ部(32)内の第2本体部(67)と、前記第2本体部(67)から前記第1周囲部(63)上に一体的に引き出された第2周囲部(68)とを含む容量膜(35)と、
前記容量膜(35)上に形成された上部電極(36)と、
前記第1外部電極(3)と前記下部電極(34)とを電気的に接続する第1電極膜(38)と、
前記第2外部電極(4)と前記上部電極(36)とを電気的に接続する第2電極膜(39)とを含み、
前記第1周囲部(63)および前記第2周囲部(68)は、前記平面視において、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に引き出されており、前記上部電極(36)の端縁(72)よりも外側に位置する共通の端縁(71)を有しており、
前記壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成され、各前記柱単位(90)は、前記平面視において、中央部(91)と、前記中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含み、前記壁部(85)は、隣り合う前記柱単位(90)の前記凸部(92)同士の連結によって形成されている、チップ部品(1)。
この構成によれば、基板(2)に形成された壁部(85)は、複数の柱単位(90)で形成されている。各柱単位(90)は、平面視において、中央部(91)と、中央部(91)から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部(92)とを含んでいる。これにより、壁部(85)が、たとえば四角柱等の柱単位の連結によって構成される場合に比べて、壁部(85)の表面積を広くすることができる。そして、キャパシタ部(32)が壁部(85)の表面に倣って形成されているので、キャパシタ部(32)の容量が基板(2)の平面サイズに制約されず、壁部(85)の高さを高くすることで大容量化を達成することができる。つまり、基板(2)の平面サイズが小さくてもキャパシタ部(32)の容量を大きく確保することができる。
また、下部電極(34)の端縁(71)と上部電極(36)の端縁(72)とを離すことができ、また、上部電極(36)の端縁(72)と下部電極(34)の端縁(71)との間の下部電極(34)が容量膜(35)で被覆されている。これにより、下部電極(34)と上部電極(36)との間の短絡を防止できるので、絶縁信頼性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記3-2]
前記容量膜(35)の前記第2周囲部(68)は、前記平面視において、前記キャパシタ部(32)を取り囲む環状に形成されている、付記3-1に記載のチップ部品(1)。
[付記3-3]
前記第1電極膜(38)は、前記平面視において、前記キャパシタ部(32)を取り囲み、前記第2外部電極(4)側の一部が開放した開環状に形成され、前記下部電極(34)の前記第1周囲部(63)に接続された下部コンタクト部(40)を含み、
前記第2電極膜(39)は、前記下部コンタクト部(40)の内方領域において前記上部電極(36)に接続された上部コンタクト部(42)を含む、付記3-1または付記3-2に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1電極膜(38)が、キャパシタ部(32)の周囲に下部コンタクト部(40)を有し、第2電極膜(39)が、下部コンタクト部(40)の内方領域に上部コンタクト部(42)を有している。これにより、基板(2)の第1主面(5)上に、下部コンタクト部(40)および上部コンタクト部(42)を有効に配置することができる。その結果、下部コンタクト部(40)の面積および上部コンタクト部(42)の面積をそれぞれ増加させることができるので、電気的特性に優れるチップ部品(1)を提供することができる。
[付記3-4]
前記半導体基板(2)の前記第1主面(5)には、前記平面視において、前記第1外部電極(3)および前記第2外部電極(4)の少なくとも一方に重なる領域に、キャパシタ以外の機能素子(88,89)が形成されており、
前記機能素子(88,89)には、前記第1外部電極(3)および前記第2外部電極(4)が両端子として電気的に接続されている、付記3-1~付記3-3のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記3-5]
前記基板(2)は、半導体基板(2)を含み、
前記機能素子(88,89)は、前記半導体基板(2)の前記第1主面(5)に形成された第1導電型のベース領域(110)と、前記ベース領域(110)に形成された第2導電型の不純物領域とを有するダイオード(88,89)を含む、付記3-4に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、ダイオード(88,89)の形成によって、チップ部品(1)(1)にESD保護機能を付与することができる。
[付記3-6]
前記ダイオード(88,89)は、前記平面視において前記第1外部電極(3)に重なる第1ダイオード(88)と、前記平面視において前記第2外部電極(4)に重なる第2ダイオード(89)とを含み、
前記第1ダイオード(88)および前記第2ダイオード(89)は、共通の前記ベース領域(110)を介して接続された双方向ダイオードを形成している、付記3-5に記載のチップ部品(1)。
[付記3-7]
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記第1外部電極(3)に重なる第1オーバーラップ部(55)と、前記第2外部電極(4)に重なる第2オーバーラップ部(56)と、前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との間の中間部(57)とを含み、
前記機能素子(88,89)は、前記第1外部電極(3)と前記第2外部電極(4)との対向方向において前記キャパシタ部(32)から離れた位置に配置されている、付記3-4~付記3-6のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1外部電極(3)および第2外部電極(4)の下方領域にキャパシタ部(32)を配置することによって、キャパシタ部(32)の容量を大きくすることができる。また、キャパシタ部(32)と機能素子(88,89)とを離すことによって、キャパシタ部(32)と機能素子(88,89)との間の電気的、機械的な影響を軽減することができる。
[付記3-8]
前記基板(2)は、前記平面視において、前記第1主面(5)を取り囲み、互いに対向する一対の第1側面(7)および第2側面(8)、ならびに互いに対向する一対の第3側面(9)および第4側面(10)を有する四角形状に形成された第1導電型の半導体基板(2)であって、前記第1外部電極(3)が前記第1側面(7)側に配置され、前記第2外部電極(4)が前記第2側面(8)側に配置された半導体基板(2)を含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第1外部電極(3)の下方領域において前記第1周囲部(63)に接続された下部コンタクト部(40)を含み、
前記第2電極膜(39)は、前記上部電極(36)に接続された上部コンタクト部(42)を含み、
前記平面視において、前記下部コンタクト部(40)と前記第1側面(7)との間において前記半導体基板(2)に形成された第2導電型の不純物領域(111)を含む第1ダイオード(88)と、
前記平面視において、前記上部コンタクト部(42)と前記第2側面(8)との間において前記半導体基板(2)に形成された第2導電型の不純物領域(112)を含む第2ダイオード(89)とを含み、
前記第1電極膜(38)は、前記第1ダイオード(88)に接続された第1ダイオードコンタクト部(41)を含み、
前記第2電極膜(39)は、前記第2ダイオード(89)に接続された第2ダイオードコンタクト部(43)を含む、付記3-1~付記3-3のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記3-9]
前記第1ダイオード(88)は、前記半導体基板(2)の前記第1側面(7)に沿って配列された複数の第1ダイオード(88)を含む、付記3-8に記載のチップ部品(1)。
[付記3-10]
前記第2ダイオード(89)は、前記半導体基板(2)の前記第2側面(8)に沿って配列された複数の第2ダイオード(89)を含む、付記3-8または付記3-9に記載のチップ部品(1)。
[付記3-11]
前記第1外部電極(3)は、前記平面視において、前記第1側面(7)に沿う方向が長手方向である第1長辺(15)、第2長辺(16)、第1短辺(17)および第2短辺(18)を有する長方形状に形成されており、前記第1長辺(15)が前記第1側面(7)に近い長辺であり、その反対側の長辺が前記第2長辺(16)であり、
前記第1ダイオード(88)は、前記第1外部電極(3)の前記第1長辺(15)に沿う第1外側周縁部(58)に重なるように形成されている、付記3-8~付記3-10のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記3-12]
前記第2外部電極(4)は、前記平面視において、前記半導体基板(2)の前記第2側面(8)に沿う方向が長手方向である第3長辺(20)、第4長辺(21)、第3短辺(22)および第4短辺(23)を有する長方形状に形成されており、前記第3長辺(20)が前記第2側面(8)に近い長辺であり、その反対側の長辺が第4長辺(21)であり、
前記第2ダイオード(89)は、前記第2外部電極(4)の前記第3長辺(20)に沿う第2外側周縁部(60)に重なるように形成されている、付記3-11に記載のチップ部品(1)。
[付記3-13]
前記第1外部電極(3)は、前記第2長辺(16)に沿い、前記第1外側周縁部(58)の反対側の第1内側周縁部(59)を含み、
前記第2外部電極(4)は、前記第4長辺(21)に沿い、前記第2外側周縁部(60)の反対側の第2内側周縁部(61)を含み、
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記第1内側周縁部(59)に重なる第1周縁部(55)と、前記第2内側周縁部(61)に重なる第2周縁部(56)とを含む、付記3-12に記載のチップ部品(1)。
[付記3-14]
前記第1電極膜(38)は、前記第1外部電極(3)の下方に形成され、前記第1ダイオードコンタクト部(41)を有する第1ベース部(45)と、前記第3側面(9)および前記第4側面(10)に沿う方向における前記キャパシタ部(32)の両側に前記第1ベース部(45)から分岐して延びる一対の第1延出部(46)とを含む、付記3-8~付記3-13のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)の周囲の少なくとも三方において、第1電極膜(38)と下部電極(34)とを接続することができる。
[付記3-15]
前記第2電極膜(39)は、前記第2外部電極(4)の下方に形成され、前記第2ダイオードコンタクト部(43)を有する第2ベース部(49)と、前記第2ベース部(49)から前記一対の第1延出部(46)の間の領域(48)に延び、前記上部コンタクト部(42)を有する第2延出部(50)とを含む、付記3-14に記載のチップ部品(1)。
[付記3-16]
前記下部コンタクト部(40)は、前記一対の第1延出部(46)のそれぞれに形成され、前記第3側面(9)および前記第4側面(10)に沿って延びる帯状の一対の第1下部コンタクト部(74)と、前記第1ベース部(45)において前記第1側面(7)に沿って延びる帯状の第2下部コンタクト部(75)とを含む、付記3-14または付記3-15に記載のチップ部品(1)。
[付記3-17]
前記一対の第1下部コンタクト部(74)は、前記第2下部コンタクト部(75)と一体的に形成され、前記第2下部コンタクト部(75)の長手方向における一端部(76)および他端部(77)から前記第2外部電極(4)へ向かって連続的に延びている、付記3-16に記載のチップ部品(1)。
[付記3-18]
前記上部コンタクト部(42)は、前記平面視において、前記第1外部電極(3)に重なる領域を避けて形成されている、付記3-8~付記3-17のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
[付記3-19]
前記キャパシタ部(32)は、前記平面視において、前記長手方向が第1長手方向(D1)である前記壁部(85)を含む第1キャパシタ部(321)と、前記長手方向が前記第1長手方向(D1)に交差する第2長手方向(D2)である前記壁部(85)を含む第2キャパシタ部(322)とを含む、付記3-1~付記3-18のいずれか一項に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、キャパシタ部(32)が、壁部(85)の長手方向が互いに異なる第1キャパシタ部(321)および第2キャパシタ部(322)を含んでいる。これにより、壁部(85)の形成によって基板(2)内に発生する応力の方向を複数の方向に分散させることができる。その結果、基板(2)の反りを抑制でき、強度を向上させることができる。その結果、機械的強度の信頼性に優れる、キャパシタ構造を有するチップ部品(1)を提供することができる。
[付記3-20]
前記第1長手方向(D1)および前記第2長手方向(D2)は、互いに直交する方向であり、
互いに隣り合って形成された前記第1キャパシタ部(321)および前記第2キャパシタ部(322)を1つずつ含む、付記3-19に記載のチップ部品(1)。
この構成によれば、第1キャパシタ部(321)の壁部(85)の第1長手方向(D1)と、第2キャパシタ部(322)の壁部(85)の第2長手方向(D2)とが、互いに直交する方向である。これにより、第1キャパシタ部(321)内の応力および第2キャパシタ部(322)内の応力が、互いにキャンセルする方向に加わるので、基板(2)の反りをより一層抑制することができる。
1 :チップ部品
2 :基板
3 :第1外部電極
4 :第2外部電極
5 :第1主面
6 :第2主面
7 :第1側面
8 :第2側面
9 :第3側面
10 :第4側面
11 :第1端部
12 :第2端部
13 :絶縁性スペース
14 :第1絶縁性縁部
15 :第1長辺
16 :第2長辺
17 :第1短辺
18 :第2短辺
19 :第2絶縁性縁部
20 :第3長辺
21 :第4長辺
22 :第3短辺
23 :第4短辺
24 :第1電極面
25 :第2電極面
26 :凹凸構造
27 :リセス
28 :突出部
29 :検査用突出部
30 :キャパシタ構造
31 :電極膜
32 :キャパシタ部
33 :ダイオード部(機能素子部)
34 :下部電極
35 :容量膜
36 :上部電極
37 :第1キャパシタコンタクト孔
38 :第1電極膜
39 :第2電極膜
40 :下部コンタクト部
41 :第1ダイオードコンタクト部
42 :上部コンタクト部
43 :第2ダイオードコンタクト部
44 :分割ライン
45 :第1ベース部
46 :第1延出部
47 :第1外部コンタクト部
48 :受け入れ領域
49 :第2ベース部
50 :第2延出部
51 :第2外部コンタクト部
52 :周縁
53 :段差
54 :基板本体部
55 :第1オーバーラップ部
56 :第2オーバーラップ部
57 :中間部
58 :第1外側周縁部
59 :第1内側周縁部
60 :第2外側周縁部
61 :第2内側周縁部
62 :第1本体部
63 :第1周囲部
64 :第1部分
65 :第2部分
66 :第3部分
67 :第2本体部
68 :第2周囲部
69 :本体部
70 :周縁部
71 :端縁
72 :端縁
73 :収容領域
74 :第1下部コンタクト部
75 :第2下部コンタクト部
76 :一端部
77 :他端部
78 :第1端部
79 :第2端部
80 :第1周縁部
81 :第2周縁部
82 :周縁部
83 :第1周縁部
84 :第2周縁部
85 :壁部
86 :境界部
87 :支持部
88 :第1ダイオード
89 :第2ダイオード
90 :柱単位
91 :中央部
92 :凸部
93 :第1壁部
94 :第2壁部
95 :第1主部
96 :第1枝部
97 :第1凸部
98 :第2凸部
99 :第3凸部
100 :一端部
101 :他端部
102 :第2主部
103 :第2枝部
104 :第4凸部
105 :第5凸部
106 :第6凸部
107 :トレンチ
108 :第1トレンチ
109 :第2トレンチ
110 :ベース領域
111 :第1不純物領域
112 :第2不純物領域
113 :絶縁膜
114 :上面
115 :側面
116 :埋め込み部
117 :平坦部
118 :第1絶縁膜
119 :第2絶縁膜
120 :第2キャパシタコンタクト孔
121 :第1ダイオードコンタクト孔
122 :第2ダイオードコンタクト孔
123 :表面絶縁膜
124 :第1部分
125 :第2部分
126 :表面保護膜
127 :第1パッド
128 :第2パッド
129 :第1パッド開口
130 :第2パッド開口
131 :第1被覆部
132 :第2被覆部
133 :ウエハ
134 :第1導電膜
135 :中間絶縁膜
136 :第2導電膜
137 :トレンチ
138 :側面
139 :底面
140 :第1対角
141 :第2対角
142 :第1上部コンタクト部
143 :第2上部コンタクト部
144 :直線部
145 :第1部分
146 :第2部分
147 :第4部分
148 :直線状コンタクト部
149 :第3下部コンタクト部
150 :第3絶縁膜
151 :格子部
152 :第1部分
153 :第2部分
154 :第3部分
155 :第4部分
156 :第5部分
157 :格子状コンタクト部
158 :領域
159 :ダイオード領域
160 :ダイオード領域
201 :チップ部品
202 :基板
203 :第1外部電極
204 :第2外部電極
205 :第1主面
206 :第2主面
207 :第1側面
208 :第2側面
209 :第3側面
210 :第4側面
211 :端縁
212 :絶縁性スペース
213 :キャパシタ部
214 :容量膜
215 :上部電極
216 :埋め込み部
217 :平坦部
218 :周縁部
219 :下部電極
220 :キャパシタ構造
221 :表面絶縁膜
222 :キャパシタコンタクト孔
223 :第1層
224 :第2層
225 :第3層
226 :ウエハ
321 :第1キャパシタ部
322 :第2キャパシタ部
331 :第1ダイオード部
332 :第2ダイオード部
D1 :第1長手方向
D2 :第2長手方向
Di1 :第1ツェナーダイオード
Di2 :第2ツェナーダイオード
S1 :チップ部品
S10 :チップ部品
S2 :チップ部品
S3 :チップ部品
S4 :チップ部品
S5 :チップ部品
S6 :チップ部品
S7 :チップ部品
S8 :チップ部品
S9 :チップ部品
T1 :厚さ
T6 :厚さ
W1 :幅
W2 :幅
W3 :幅
W4 :幅
W5 :幅
W6 :幅
X :第1方向
Y :第2方向
Z :第3方向
n :法線方向
θ1 :角度
θ2 :角度
θ3 :角度

Claims (20)

  1. 第1主面およびその反対側の第2主面を有する基板と、
    前記基板の前記第1主面上に形成され、互いに離れている第1外部電極および第2外部電極と、
    前記基板の前記第1主面の法線方向から見た平面視において前記第1主面に形成されたキャパシタ部であって、前記第1主面に形成されたトレンチによって互いに分離された長手方向を有する複数の壁部を有し、少なくとも前記第1外部電極と前記第2外部電極との間に形成されたキャパシタ部と、
    前記壁部の上面および側面に沿って形成された第1本体部と、前記第1本体部から前記キャパシタ部の周囲に一体的に引き出された第1周囲部とを含む下部電極と、
    前記壁部の上面および側面に沿って前記下部電極上に形成され、前記キャパシタ部内の第2本体部と、前記第2本体部から前記第1周囲部上に一体的に引き出された第2周囲部とを含む容量膜と、
    前記容量膜上に形成された上部電極と、
    前記第1外部電極と前記下部電極とを電気的に接続する第1電極膜と、
    前記第2外部電極と前記上部電極とを電気的に接続する第2電極膜とを含み、
    前記第1周囲部および前記第2周囲部は、前記平面視において、前記上部電極の端縁よりも外側に引き出されており、前記上部電極の端縁よりも外側に位置する共通の端縁を有しており、
    前記壁部は、複数の柱単位で形成され、各前記柱単位は、前記平面視において、中央部と、前記中央部から互いに異なる3方向に延びる3つの凸部とを含み、前記壁部は、隣り合う前記柱単位の前記凸部同士の連結によって形成されている、チップ部品。
  2. 前記容量膜の前記第2周囲部は、前記平面視において、前記キャパシタ部を取り囲む環状に形成されている、請求項1に記載のチップ部品。
  3. 前記第1電極膜は、前記平面視において、前記キャパシタ部を取り囲み、前記第2外部電極側の一部が開放した開環状に形成され、前記下部電極の前記第1周囲部に接続された下部コンタクト部を含み、
    前記第2電極膜は、前記下部コンタクト部の内方領域において前記上部電極に接続された上部コンタクト部を含む、請求項1または2に記載のチップ部品。
  4. 前記半導体基板の前記第1主面には、前記平面視において、前記第1外部電極および前記第2外部電極の少なくとも一方に重なる領域に、キャパシタ以外の機能素子が形成されており、
    前記機能素子には、前記第1外部電極および前記第2外部電極が両端子として電気的に接続されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のチップ部品。
  5. 前記基板は、半導体基板を含み、
    前記機能素子は、前記半導体基板の前記第1主面に形成された第1導電型のベース領域と、前記ベース領域に形成された第2導電型の不純物領域とを有するダイオードを含む、請求項4に記載のチップ部品。
  6. 前記ダイオードは、前記平面視において前記第1外部電極に重なる第1ダイオードと、前記平面視において前記第2外部電極に重なる第2ダイオードとを含み、
    前記第1ダイオードおよび前記第2ダイオードは、共通の前記ベース領域を介して接続された双方向ダイオードを形成している、請求項5に記載のチップ部品。
  7. 前記キャパシタ部は、前記平面視において、前記第1外部電極に重なる第1オーバーラップ部と、前記第2外部電極に重なる第2オーバーラップ部と、前記第1外部電極と前記第2外部電極との間の中間部とを含み、
    前記機能素子は、前記第1外部電極と前記第2外部電極との対向方向において前記キャパシタ部から離れた位置に配置されている、請求項4~6のいずれか一項に記載のチップ部品。
  8. 前記基板は、前記平面視において、前記第1主面を取り囲み、互いに対向する一対の第1側面および第2側面、ならびに互いに対向する一対の第3側面および第4側面を有する四角形状に形成された第1導電型の半導体基板であって、前記第1外部電極が前記第1側面側に配置され、前記第2外部電極が前記第2側面側に配置された半導体基板を含み、
    前記第1電極膜は、前記第1外部電極の下方領域において前記第1周囲部に接続された下部コンタクト部を含み、
    前記第2電極膜は、前記上部電極に接続された上部コンタクト部を含み、
    前記平面視において、前記下部コンタクト部と前記第1側面との間において前記半導体基板に形成された第2導電型の不純物領域を含む第1ダイオードと、
    前記平面視において、前記上部コンタクト部と前記第2側面との間において前記半導体基板に形成された第2導電型の不純物領域を含む第2ダイオードとを含み、
    前記第1電極膜は、前記第1ダイオードに接続された第1ダイオードコンタクト部を含み、
    前記第2電極膜は、前記第2ダイオードに接続された第2ダイオードコンタクト部を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のチップ部品。
  9. 前記第1ダイオードは、前記半導体基板の前記第1側面に沿って配列された複数の第1ダイオードを含む、請求項8に記載のチップ部品。
  10. 前記第2ダイオードは、前記半導体基板の前記第2側面に沿って配列された複数の第2ダイオードを含む、請求項8または9に記載のチップ部品。
  11. 前記第1外部電極は、前記平面視において、前記第1側面に沿う方向が長手方向である第1長辺、第2長辺、第1短辺および第2短辺を有する長方形状に形成されており、前記第1長辺が前記第1側面に近い長辺であり、その反対側の長辺が前記第2長辺であり、
    前記第1ダイオードは、前記第1外部電極の前記第1長辺に沿う第1外側周縁部に重なるように形成されている、請求項8~10のいずれか一項に記載のチップ部品。
  12. 前記第2外部電極は、前記平面視において、前記半導体基板の前記第2側面に沿う方向が長手方向である第3長辺、第4長辺、第3短辺および第4短辺を有する長方形状に形成されており、前記第3長辺が前記第2側面に近い長辺であり、その反対側の長辺が第4長辺であり、
    前記第2ダイオードは、前記第2外部電極の前記第3長辺に沿う第2外側周縁部に重なるように形成されている、請求項11に記載のチップ部品。
  13. 前記第1外部電極は、前記第2長辺に沿い、前記第1外側周縁部の反対側の第1内側周縁部を含み、
    前記第2外部電極は、前記第4長辺に沿い、前記第2外側周縁部の反対側の第2内側周縁部を含み、
    前記キャパシタ部は、前記平面視において、前記第1内側周縁部に重なる第1周縁部と、前記第2内側周縁部に重なる第2周縁部とを含む、請求項12に記載のチップ部品。
  14. 前記第1電極膜は、前記第1外部電極の下方に形成され、前記第1ダイオードコンタクト部を有する第1ベース部と、前記第3側面および前記第4側面に沿う方向における前記キャパシタ部の両側に前記第1ベース部から分岐して延びる一対の第1延出部とを含む、請求項8~13のいずれか一項に記載のチップ部品。
  15. 前記第2電極膜は、前記第2外部電極の下方に形成され、前記第2ダイオードコンタクト部を有する第2ベース部と、前記第2ベース部から前記一対の第1延出部の間の領域に延び、前記上部コンタクト部を有する第2延出部とを含む、請求項14に記載のチップ部品。
  16. 前記下部コンタクト部は、前記一対の第1延出部のそれぞれに形成され、前記第3側面および前記第4側面に沿って延びる帯状の一対の第1下部コンタクト部と、前記第1ベース部において前記第1側面に沿って延びる帯状の第2下部コンタクト部とを含む、請求項14または15に記載のチップ部品。
  17. 前記一対の第1下部コンタクト部は、前記第2下部コンタクト部と一体的に形成され、前記第2下部コンタクト部の長手方向における一端部および他端部から前記第2外部電極へ向かって連続的に延びている、請求項16に記載のチップ部品。
  18. 前記上部コンタクト部は、前記平面視において、前記第1外部電極に重なる領域を避けて形成されている、請求項8~17のいずれか一項に記載のチップ部品。
  19. 前記キャパシタ部は、前記平面視において、前記長手方向が第1長手方向である前記壁部を含む第1キャパシタ部と、前記長手方向が前記第1長手方向に交差する第2長手方向である前記壁部を含む第2キャパシタ部とを含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のチップ部品。
  20. 前記第1長手方向および前記第2長手方向は、互いに直交する方向であり、
    互いに隣り合って形成された前記第1キャパシタ部および前記第2キャパシタ部を1つずつ含む、請求項19に記載のチップ部品。
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