JP4738182B2 - Thin film capacitor - Google Patents

Thin film capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP4738182B2
JP4738182B2 JP2006012505A JP2006012505A JP4738182B2 JP 4738182 B2 JP4738182 B2 JP 4738182B2 JP 2006012505 A JP2006012505 A JP 2006012505A JP 2006012505 A JP2006012505 A JP 2006012505A JP 4738182 B2 JP4738182 B2 JP 4738182B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode layer
upper electrode
layer
capacitor
dielectric 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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006012505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007194473A (en
Inventor
洋明 中村
和宏 草部
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera 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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2006012505A priority Critical patent/JP4738182B2/en
Publication of JP2007194473A publication Critical patent/JP2007194473A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4738182B2 publication Critical patent/JP4738182B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

本発明は、下部電極層と上部電極層とに誘電体層が挟持されてなるコンデンサに関するものであり、特に寄生抵抗を低減させた、電気特性に優れたコンデンサに関するものである。   The present invention relates to a capacitor in which a dielectric layer is sandwiched between a lower electrode layer and an upper electrode layer, and more particularly to a capacitor having reduced electrical resistance and excellent electrical characteristics.

背景F技術Background F technology

従来から、支持基板に下部電極層、誘電体層、上部電極層が順次形成され、下部電極層と上部電極層とに誘電体層が挟持された薄膜コンデンサが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。このような構造を有する薄膜コンデンサにおいて、共通の下部電極層によって2個のコンデンサが電気的に直列接続された構造を有する薄膜コンデンサが提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。このような従来の薄膜コンデンサの構造について、以下に説明する。   Conventionally, a thin film capacitor is known in which a lower electrode layer, a dielectric layer, and an upper electrode layer are sequentially formed on a support substrate, and the dielectric layer is sandwiched between the lower electrode layer and the upper electrode layer (for example, Patent Documents). 1). In the thin film capacitor having such a structure, a thin film capacitor having a structure in which two capacitors are electrically connected in series by a common lower electrode layer has been proposed (see, for example, Patent Document 2). The structure of such a conventional thin film capacitor will be described below.

図22は、従来の共通の下部電極層によって2個のコンデンサが電気的に直列接続された構造を有する薄膜コンデンサの例を示す要部断面図であり、図23はその平面図である。図22に示す薄膜コンデンサでは、支持基板1上に下部電極層2、誘電体層3a及び誘電体層3b、上部電極層4a及び上部電極層4bが順次積層されて構成される2個のコンデンサが形成されている。ここで、上部電極層4a,4bは互いに離間して配置されている。このような構成の薄膜コンデンサの場合には、上部電極層4a,4bをそれぞれ信号の入出力端子とすれば、2個のコンデンサを通って流れる電流は、図22に破線の矢印で示すように2個のコンデンサに共通の下部電極層2内を経由する経路を通る。このような構成にすることで、コンデンサを直列接続するための配線を新たに設ける必要がなくなるため、薄膜コンデンサを小型化することができる。   FIG. 22 is a principal cross-sectional view showing an example of a thin film capacitor having a structure in which two capacitors are electrically connected in series by a conventional common lower electrode layer, and FIG. 23 is a plan view thereof. In the thin film capacitor shown in FIG. 22, there are two capacitors configured by sequentially laminating a lower electrode layer 2, a dielectric layer 3 a and a dielectric layer 3 b, an upper electrode layer 4 a and an upper electrode layer 4 b on the support substrate 1. Is formed. Here, the upper electrode layers 4a and 4b are spaced apart from each other. In the case of the thin film capacitor having such a configuration, if the upper electrode layers 4a and 4b are used as signal input / output terminals, the currents flowing through the two capacitors are as shown by broken arrows in FIG. The path passes through the lower electrode layer 2 common to the two capacitors. With such a configuration, it is not necessary to newly provide wiring for connecting capacitors in series, so that the thin film capacitor can be reduced in size.

ところで、このような薄膜コンデンサにおいて、小面積で大容量を得るために、誘電体層3に高誘電率を有する結晶性誘電体材料(以下、高誘電体ともいう)、特に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,チタン酸鉛等のペロブスカイト型酸化物誘電体材料を用いるとよいことが一般的に知られている。   By the way, in such a thin film capacitor, in order to obtain a large capacity with a small area, a crystalline dielectric material having a high dielectric constant in the dielectric layer 3 (hereinafter also referred to as a high dielectric), particularly strontium titanate, titanium It is generally known that a perovskite oxide dielectric material such as barium oxide, barium strontium titanate, lead titanate or the like may be used.

しかしながら、これらの高誘電体材料は、結晶性が良くなければ優れた誘電特性を発現しない。誘電体層3の結晶性には、その下側に存在する支持基板1や下部電極層2を構成する材料の結晶の格子定数や結晶配向性等が大きな影響を及ぼす。中でも誘電体層3の直下に位置する下部電極層2は特に重要である。すなわち、下部電極層2には誘電体層3との格子整合が良いことや、表面モフォロジーが良いことなどが要求される。また、一般に上記のような高誘電体膜は高温雰囲気下で成膜されるため、下部電極層2にはこの高温に耐え得る優れた耐熱性も必要となる。   However, these high dielectric materials do not exhibit excellent dielectric properties unless the crystallinity is good. The crystallinity of the dielectric layer 3 is greatly influenced by the crystal lattice constant, crystal orientation, and the like of the material constituting the support substrate 1 and the lower electrode layer 2 existing below the dielectric layer 3. Among these, the lower electrode layer 2 located immediately below the dielectric layer 3 is particularly important. That is, the lower electrode layer 2 is required to have good lattice matching with the dielectric layer 3 and good surface morphology. Further, since the high dielectric film as described above is generally formed in a high temperature atmosphere, the lower electrode layer 2 also needs to have excellent heat resistance that can withstand this high temperature.

これらの条件を満たす材料として、白金や酸化物導電体等が下部電極層2の形成材料として一般的に使用されている。しかし、これらは誘電体層3との格子整合や耐熱性に優れるものの、一般的な電極材料として使用される金や銅,アルミニウム等に比べると電気抵抗が高く、電極材料として用いるには本来は不向きである。しかしながら、上記のように誘電体層3の結晶性を考慮すると、たとえ高抵抗であろうとこれらの材料を使用せざるを得ないのが現状である。   As a material satisfying these conditions, platinum, an oxide conductor, or the like is generally used as a material for forming the lower electrode layer 2. However, these are excellent in lattice matching with the dielectric layer 3 and heat resistance, but have a higher electric resistance than gold, copper, aluminum, etc., which are used as general electrode materials. It is unsuitable. However, in view of the crystallinity of the dielectric layer 3 as described above, it is necessary to use these materials even if the resistance is high.

このように、従来の薄膜コンデンサにおいては、図22,図23に示したような構造で、高い比抵抗を有する下部電極層2が用いられていた。
特許第3246274号公報 特開平10−199755号公報
As described above, in the conventional thin film capacitor, the lower electrode layer 2 having a high specific resistance having the structure as shown in FIGS. 22 and 23 is used.
Japanese Patent No. 3246274 JP 10-199755 A

ところで、薄膜コンデンサにおける寄生抵抗は、コンデンサとしての電気特性を悪化させる。このため、コンデンサは寄生抵抗が可能な限り小さくなる構造であることが要求される。共通の下部電極層2によって、2個のコンデンサが電気的に直列接続された構造を有する従来の薄膜コンデンサにおいて、下部電極層2に高い比抵抗を有する材料を用いる場合には、高抵抗な下部電極層2による寄生抵抗によって、コンデンサとしての電気特性が悪化する問題がある。この問題を解決するためには、下部電極層2による寄生抵抗をできるだけ低減される構造を選択することが重要である。   By the way, the parasitic resistance in the thin film capacitor deteriorates the electrical characteristics of the capacitor. For this reason, the capacitor is required to have a structure in which the parasitic resistance is as small as possible. In a conventional thin film capacitor having a structure in which two capacitors are electrically connected in series by a common lower electrode layer 2, when a material having a high specific resistance is used for the lower electrode layer 2, Due to the parasitic resistance due to the electrode layer 2, there is a problem that the electrical characteristics as a capacitor deteriorate. In order to solve this problem, it is important to select a structure in which the parasitic resistance due to the lower electrode layer 2 is reduced as much as possible.

図22に示す、共通の下部電極層2によって2個のコンデンサが電気的に直列接続された構造を有する薄膜コンデンサにおいて、下部電極層2による寄生抵抗を低減させるためには、下部電極層2を流れる電流の経路の長さをできるだけ短く、経路の幅をできるだけ広くするような構造にすることが有効である。したがって、従来の薄膜コンデンサにおいて、図24に示すように、隣接して配置される上部電極層4a,4bの、対向する辺の長さの総和をできるだけ長く、また対向する辺同士の距離をできるだけ短くしなければならない。   In the thin film capacitor having a structure in which two capacitors are electrically connected in series by the common lower electrode layer 2 shown in FIG. 22, in order to reduce the parasitic resistance due to the lower electrode layer 2, the lower electrode layer 2 is It is effective to have a structure in which the path length of the flowing current is as short as possible and the path width is as wide as possible. Therefore, in the conventional thin film capacitor, as shown in FIG. 24, the total length of the opposing sides of the adjacent upper electrode layers 4a and 4b is as long as possible, and the distance between the opposing sides is as long as possible. Must be shortened.

しかしながら、薄膜コンデンサには市場ニーズ等により決定されるサイズの制限や要求される容量値により決まるサイズの制限があり、上部電極層4a,4bの対向する辺の長さの総和を自由に大きくすることはできず、現実的には限られた寸法内においてコンデンサを作成しなければならない。また微細加工技術の限界により、隣接する上部電極層4a,4bの、対向して存在する辺の距離を0に無限に近づけることもできない。   However, the thin film capacitor has a size limit determined by market needs and a size limit determined by a required capacitance value, and the total length of the opposing sides of the upper electrode layers 4a and 4b is freely increased. In reality, capacitors must be created within limited dimensions. Further, due to the limitations of the microfabrication technology, the distance between adjacent sides of the adjacent upper electrode layers 4a and 4b cannot be brought close to 0 infinitely.

このため、従来の薄膜コンデンサにおいては、下部電極層2による寄生抵抗を低減させる十分な工夫がなされておらず、Q値の低下等、薄膜コンデンサとしての電気特性が下部電極層2による寄生抵抗によって劣化してしまう問題点があった。   For this reason, the conventional thin film capacitor has not been devised enough to reduce the parasitic resistance due to the lower electrode layer 2, and the electrical characteristics as a thin film capacitor such as a decrease in the Q value are due to the parasitic resistance due to the lower electrode layer 2. There was a problem of deterioration.

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、下部電極層による寄生抵抗が小さい、コンデンサとしての電気特性に優れている薄膜コンデンサを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a thin film capacitor having a small parasitic resistance due to a lower electrode layer and excellent electrical characteristics as a capacitor. is there.

本発明の薄膜コンデンサ(以下、単にコンデンサということもある)は、(1)下部共通電極と、この下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備え、前記容量形成部を直列に接続してなる薄膜コンデンサであって、前記上部電極層は、第1上部電極層と、この第1上部電極層と電気的に絶縁されるとともに隣接して配置された第2上部電極層とを含み、前記第1上部電極層および前記第2上部電極層は、対向した辺同士が相互に噛み合う形状を有し、前記誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、前記第1上部電極層は、前記第1誘電体層上に形成され、前記第2上部電極層は、前記第2誘電体層上に形成されたものである。
The thin film capacitor of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a capacitor) includes (1) a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions comprising a dielectric layer and an upper electrode layer stacked on the lower common electrode. A thin film capacitor having the capacitance forming portion connected in series , wherein the upper electrode layer is electrically insulated from and adjacent to the first upper electrode layer. and a second upper electrode layer arranged, the first upper electrode layer and the second upper electrode layer opposed sides each other have a shape interlocking, the dielectric layer is spaced from each other A first dielectric layer and a second dielectric layer, wherein the first upper electrode layer is formed on the first dielectric layer, and the second upper electrode layer is formed on the second dielectric layer; It is formed above .

また、本発明の薄膜コンデンサは、(2)下部共通電極と、この下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備え、前記容量形成部を直列に接続してなる薄膜コンデンサであって、前記上部電極層は、第1上部電極層と、前記第1上部電極層と接続された第2上部電極層と、前記第1上部電極層と前記第2上部電極層との間に、これら第1及び第2上部電極層と絶縁されて配置され、前記第1上部電極層の対向する辺及び前記第2上部電極層の対向する辺に対してそれぞれ対応する外郭形状を有する第3上部電極層と、を有し、前記誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、前記第1上部電極層および前記第2上部電極層の少なくとも一方は、前記第1誘電体層上に形成され、前記第3上部電極層は、前記第2誘電体層上に形成されたものである。
The thin film capacitor of the present invention includes (2) a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions each including a dielectric layer and an upper electrode layer laminated on the lower common electrode , A thin film capacitor connected in series , wherein the upper electrode layer includes: a first upper electrode layer; a second upper electrode layer connected to the first upper electrode layer; the first upper electrode layer; Between the second upper electrode layer and the first upper electrode layer, the first upper electrode layer and the opposite sides of the first upper electrode layer are opposed to the opposite sides of the first upper electrode layer. a third upper electrode layer having a corresponding contour and possess, the dielectric layer comprises a first dielectric layer and a second dielectric layer disposed apart from each other, wherein the first upper electrode At least one of the layer and the second upper electrode layer includes the first dielectric Formed on the layer, the third upper electrode layer, and is formed on the second dielectric layer.

また、本発明のコンデンサは、上記(1),(2)の構成において、前記上部電極層の前記対向する辺は、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、前記上部電極層の外周辺上の2点間の距離の最大値をBとしたとき、A/(2B)>1を満たすものである。   In the capacitor according to the present invention, in the configurations of (1) and (2), the opposite side of the upper electrode layer has a sum of lengths of sides corresponding to each other as A. When the maximum value of the distance between two points on the outer periphery of the upper electrode layer is B, A / (2B)> 1 is satisfied.

本発明のコンデンサによれば、(1)下部共通電極と、この下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備えたコンデンサであって、上部電極層は、第1上部電極層と、この第1上部電極層と電気的に絶縁されるともに隣接して配置された第2上部電極層とを含み、第1上部電極層および第2上部電極層は、対向した辺同士が相互に噛み合う形状を有することから、対向した辺同士を接近させた状態のまま第1上部電極層と第2上部電極層とが対向する辺の長さの総和を大きくすることができるので、通常高抵抗な材料から形成される下部共通電極内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりも広くすることができる。その結果、寄生抵抗を小さくすることができ、従来よりも大きなQ値を有する、電気特性に優れたコンデンサを提供することができる。   According to the capacitor of the present invention, (1) a capacitor including a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions composed of a dielectric layer and an upper electrode layer laminated on the lower common electrode, The electrode layer includes a first upper electrode layer and a second upper electrode layer that is electrically insulated from and disposed adjacent to the first upper electrode layer. The first upper electrode layer and the second upper electrode Since the layers have a shape in which the opposite sides mesh with each other, the sum of the lengths of the sides where the first upper electrode layer and the second upper electrode layer face each other with the opposed sides approaching each other is calculated. Since it can be enlarged, the width of the current path passing through the lower common electrode, which is usually formed of a high resistance material, can be made wider than that of the conventional structure. As a result, a parasitic resistance can be reduced, and a capacitor having a larger Q value than the conventional one and excellent in electrical characteristics can be provided.

また、本発明のコンデンサによれば、(2)下部共通電極と、この下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備えたコンデンサであって、上部電極層は、第1上部電極層と、第1上部電極層と接続された第2上部電極層と、第1上部電極層と第2上部電極層との間に、これら第1及び第2上部電極層と絶縁されて配置され、第1上部電極層の対向する辺及び第2上部電極層の対向する辺に対してそれぞれ対応する外郭形状を有する第3上部電極層と、を有するときには、対向した辺同士を接近させた状態のまま第1上部電極層および第2上部電極層と第3上部電極層とが対向する辺の長さの総和を大きくすることができるので、通常高抵抗な材料から形成される下部共通電極内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりも広くすることができる。その結果、寄生抵抗を小さくすることができ、Q値が高く、電気特性が優れたコンデンサを提供することができる。   According to the capacitor of the present invention, (2) a capacitor comprising a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions comprising a dielectric layer and an upper electrode layer laminated on the lower common electrode, The upper electrode layer includes a first upper electrode layer, a second upper electrode layer connected to the first upper electrode layer, and the first and second upper electrode layers between the first upper electrode layer and the second upper electrode layer. And a third upper electrode layer that is disposed insulated from the upper electrode layer and has an outer shape corresponding to the opposite side of the first upper electrode layer and the opposite side of the second upper electrode layer, respectively. Since the total length of the sides where the first upper electrode layer, the second upper electrode layer, and the third upper electrode layer face each other can be increased with the opposing sides kept close to each other, it is usually high resistance. Current path through the lower common electrode formed from different materials Width can be made wider than that of the conventional structure. As a result, a parasitic resistance can be reduced, a capacitor having a high Q value and excellent electrical characteristics can be provided.

また、本発明のコンデンサによれば、上記構成において、上部電極層の対向する辺は、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、上部電極層の外周辺上の2点間の距離の最大値をBとしたとき、A/(2B)>1を満たすときには、第1上部電極層と第2上部電極層とが対向する辺の長さの総和を大きくすることができるので、通常高抵抗な材料から形成される下部共通電極内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりも広くすることができる。その結果、寄生抵抗を小さくすることができ、Q値が高く、電気特性が優れたコンデンサを提供することができる。   Further, according to the capacitor of the present invention, in the above configuration, the opposing sides of the upper electrode layer have a sum of lengths of sides corresponding to each other as A, and are on the outer periphery of the upper electrode layer. When the maximum distance between the two points is B, and A / (2B)> 1 is satisfied, the sum of the lengths of the sides where the first upper electrode layer and the second upper electrode layer face each other is increased. Therefore, the width of the current path passing through the lower common electrode, which is usually formed of a high resistance material, can be made wider than that of the conventional structure. As a result, a parasitic resistance can be reduced, a capacitor having a high Q value and excellent electrical characteristics can be provided.

また、本発明のコンデンサによれば、上記(1),(2)の構成において、誘電体層は、複数個の容量形成部で共通としたことから、上部電極層のパターニングのみで複数個の容量形成部を形成することができるので、製造が容易となり、生産性の高いコンデンサを提供することができる。   According to the capacitor of the present invention, in the configurations of (1) and (2), the dielectric layer is shared by the plurality of capacitance forming portions. Since the capacitance forming portion can be formed, manufacturing is facilitated and a highly productive capacitor can be provided.

また、本発明のコンデンサによれば、上記(1)の構成において、誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、第1上部電極層は、第1誘電体層上に形成され、第2上部電極層は、第2誘電体層上に形成されていることから、下部共通電極,第1誘電体層および第1上部電極層から成る容量形成部と、下部共通電極,第2誘電体層および第2上部電極層から成る容量形成部との間に不要の容量が形成されることを防ぐことができるので、所望の容量可変率を精度よく得ることができるコンデンサを提供することができる。   According to the capacitor of the present invention, in the configuration of (1), the dielectric layer includes a first dielectric layer and a second dielectric layer that are spaced apart from each other, and the first upper electrode layer is The capacitor is formed on the first dielectric layer, and the second upper electrode layer is formed on the second dielectric layer, so that the capacitor composed of the lower common electrode, the first dielectric layer, and the first upper electrode layer is formed. Since it is possible to prevent unnecessary capacitance from being formed between the formation portion and the capacitance formation portion composed of the lower common electrode, the second dielectric layer, and the second upper electrode layer, a desired capacitance variable rate can be accurately obtained. A capacitor which can be obtained well can be provided.

また、本発明のコンデンサによれば、上記(2)の構成において、誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、第1上部電極層および第2上部電極層の少なくとも一方は、第1誘電体層上に形成され、第3上部電極層は、第2誘電体層上に形成されていることから、下部共通電極,第1誘電体層および第1上部電極層から成る容量形成部並びに下部共通電極,第1誘電体層および第2上部電極層から成る容量形成部の少なくとも一方と、下部共通電極,第2誘電体層および第3上部電極層から成る容量形成部との間に不要の容量が形成されることを防ぐことができるので、所望の容量可変率を精度よく得ることができるコンデンサを提供することができる。   According to the capacitor of the present invention, in the configuration of (2), the dielectric layer includes a first dielectric layer and a second dielectric layer that are spaced apart from each other, and the first upper electrode layer and Since at least one of the second upper electrode layers is formed on the first dielectric layer and the third upper electrode layer is formed on the second dielectric layer, the lower common electrode and the first dielectric layer are formed. And at least one of a capacitance forming portion comprising the first upper electrode layer and a lower common electrode, a first dielectric layer and a second upper electrode layer, a lower common electrode, a second dielectric layer and a third upper portion Since it is possible to prevent unnecessary capacitance from being formed between the capacitance forming portion made of the electrode layers, it is possible to provide a capacitor capable of accurately obtaining a desired capacitance variable rate.

以下、本発明のコンデンサの実施の形態の例について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of a capacitor of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)は、本発明のコンデンサの第1の実施形態の一例を示す要部平面図であり、図1(b)は上部電極層の形状および配置例の変形例を示す要部平面図である。図1において、第1の実施形態のコンデンサは、支持基板1上に形成された下部共通電極2と、この下部共通電極2上に積層された、互いに離間して配置された第1誘電体層としての誘電体層3aおよび第2誘電体層としての誘電体層3bから成る誘電体層3およびその上に形成された上部電極層4から成る複数個、この例では2個の容量形成部とを備えたコンデンサであって、上部電極層4は、第1上部電極層4A、この第1上部電極層4Aと電気的に絶縁されるともに隣接して配置された第2上部電極層4Bを含み、第1上部電極層4Aおよび第2上部電極層4Bは、対向した辺同士が相互に噛み合う形状を有する構成となっている。   FIG. 1A is a principal plan view showing an example of the first embodiment of the capacitor of the present invention, and FIG. 1B is a principal plan view showing a modification of the shape and arrangement of the upper electrode layer. FIG. In FIG. 1, the capacitor according to the first embodiment includes a lower common electrode 2 formed on a support substrate 1, and first dielectric layers stacked on the lower common electrode 2 and spaced apart from each other. A plurality of dielectric layers 3 comprising a dielectric layer 3a as a dielectric layer and a dielectric layer 3b as a second dielectric layer, and an upper electrode layer 4 formed thereon, in this example, two capacitance forming portions; The upper electrode layer 4 includes a first upper electrode layer 4A and a second upper electrode layer 4B that is electrically insulated from and disposed adjacent to the first upper electrode layer 4A. The first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B have a configuration in which opposing sides mesh with each other.

ここで、対向する辺とは、上面から見たときに互いに向き合う部分をいい、直線状の領域のみではなく曲線状の領域等も含むものとする。また、容量形成部は、下部共通電極2と誘電体層3と第1上部電極層4Aまたは第2上部電極層4Bとで形成される。   Here, the opposing sides refer to portions facing each other when viewed from above, and include not only a linear region but also a curved region. The capacitance forming portion is formed by the lower common electrode 2, the dielectric layer 3, and the first upper electrode layer 4A or the second upper electrode layer 4B.

なお、以下の図面において、同様の箇所には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。また、コンデンサの構成を分かり易くするために、上部に位置する一部の層を省略することがある。   Note that, in the following drawings, the same reference numerals are given to the same portions, and duplicate descriptions are omitted. In addition, in order to make the configuration of the capacitor easy to understand, some layers located at the top may be omitted.

支持基板1は、耐熱性が高く、基板1上に形成する容量形成部を支持することができる強度を有し、基板1上に形成される下部共通電極2,誘電体層3の表面が平滑になるために、十分な平坦度の表面粗さを保有していることが好ましい。容量形成部を積層する側の表面(上面)が絶縁性を有するものであれば特に材料を限定するものではないが、例えば、Al,SiO/Si,MgO,LaAlO,SrTiOなどのセラミックス基板やサファイア等の単結晶基板を使用することができる。 The support substrate 1 has high heat resistance and has a strength capable of supporting the capacitance forming portion formed on the substrate 1. The surface of the lower common electrode 2 and the dielectric layer 3 formed on the substrate 1 is smooth. Therefore, it is preferable to have a surface roughness with sufficient flatness. The material is not particularly limited as long as the surface (upper surface) on the side where the capacitance forming portion is laminated has an insulating property. For example, Al 2 O 3 , SiO 2 / Si, MgO, LaAlO 3 , SrTiO 3 A ceramic substrate such as sapphire or a single crystal substrate such as sapphire can be used.

下部共通電極2には、誘電体層3の形成時に高温化での処理が必要となる場合があるため、耐熱性を考慮して、高融点の材料を用いることが望ましい。また、その上面に誘電体層3を配向性良く成長させるために、結晶性や表面モフォロジーが良く,誘電体層3と格子定数が近いことが望ましい。さらに、誘電体層3が金属酸化物より成る場合には、酸化されにくい金属であることが望ましい。以上のことから、下部共通電極2に好適な材料として、白金や酸化物導電体等が一般的に用いられる。   Since the lower common electrode 2 may need to be processed at a high temperature when the dielectric layer 3 is formed, it is desirable to use a material having a high melting point in consideration of heat resistance. Further, in order to grow the dielectric layer 3 on the upper surface with good orientation, it is desirable that the crystallinity and surface morphology are good and the lattice constant is close to that of the dielectric layer 3. Furthermore, when the dielectric layer 3 is made of a metal oxide, it is desirable that the dielectric layer 3 be a metal that is not easily oxidized. From the above, platinum, an oxide conductor, or the like is generally used as a material suitable for the lower common electrode 2.

下部共通電極2の厚みは、電極としての抵抗成分、および下部共通電極2の連続性を考慮した場合は、厚い方が望ましいが、支持基板1との密着性を考慮した場合は、相対的に薄いほうが望ましく、両方を考慮して決定される。具体的には、0.1μm〜10μmである。これは、0.1μmよりも薄くすると、下部共通電極2自身の抵抗が大きくなるほか、電極の連続性が確保できなくなる可能性があるからであり、一方、10μmより厚くすると、支持基板1との密着性が低下したり、支持基板1の反りを生じたりするおそれがあるからである。   The thickness of the lower common electrode 2 is preferably thick when considering the resistance component as an electrode and the continuity of the lower common electrode 2, but when considering the adhesion with the support substrate 1, The thinner one is desirable and is determined in consideration of both. Specifically, it is 0.1 μm to 10 μm. This is because if the thickness is less than 0.1 μm, the resistance of the lower common electrode 2 itself increases, and the continuity of the electrodes may not be ensured. On the other hand, if the thickness is greater than 10 μm, This is because there is a possibility that the adhesiveness of the substrate may be lowered or the support substrate 1 may be warped.

誘電体層2には、高誘電率を有する結晶性誘電体材料、特に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,チタン酸鉛等のペロブスカイト型酸化物誘電体材料を用いることが望ましい。   For the dielectric layer 2, it is desirable to use a crystalline dielectric material having a high dielectric constant, particularly a perovskite oxide dielectric material such as strontium titanate, barium titanate, barium strontium titanate, lead titanate or the like.

また、上部電極層4としては、上部電極層4による抵抗を低くするために、高い導電性を有する材料が好ましく、例えば、金、アルミニウム、銅等を好適に用いることができる。   The upper electrode layer 4 is preferably made of a material having high conductivity in order to reduce the resistance due to the upper electrode layer 4. For example, gold, aluminum, copper, or the like can be suitably used.

上部電極層4の厚みは、電極としての抵抗成分、および上部電極層4の連続性を考慮した場合は、厚い方が望ましいが、誘電体層3との密着性を考慮した場合は、相対的に薄いほうが望ましく、両方を考慮して決定される。具体的には、0.1μm〜10μmである。これは、0.1μmよりも薄くすると、上部電極層4自身の抵抗が大きくなるほか、電極の連続性が確保できなくなる可能性があるからであり、一方、10μmより厚くすると、誘電体層3との密着性が低下するおそれがあるからである。   The thickness of the upper electrode layer 4 is preferably thick when considering the resistance component as an electrode and the continuity of the upper electrode layer 4, but when considering the adhesion with the dielectric layer 3, the thickness is relatively high. It is desirable that the thickness be determined in consideration of both. Specifically, it is 0.1 μm to 10 μm. This is because if the thickness is less than 0.1 μm, the resistance of the upper electrode layer 4 itself increases, and the continuity of the electrodes may not be ensured. On the other hand, if the thickness is greater than 10 μm, the dielectric layer 3 This is because there is a possibility that the adhesiveness with the lowering.

ここで、第1上部電極層4Aと第2上部電極層4Bとは、対向した辺同士が相互に噛み合う形状を有する構成となっている。ここで、対向した辺同士が噛み合う形状とは、対向した辺上の2点間の距離が最大となるような2点を線分で結んだときに、第1上部電極層4A,第2上部電極層4Bの少なくとも一方を横切る形状をいうものとする。すなわち、平面視でもしくは平面透視して、対向する第1上部電極層4Aの少なくとも一部が、電極層4A,4Bの並設方向に、隣接する第2上部電極層4Bの一端よりも第2上部電極層4B側へ張り出すように配置されており、第2上部電極層4Bの第1上部電極層4A側の部分(対向する部分)は第1上部電極層4Aの形状に対応した形状となっている。このような構成を有するため、隣接して配置される第1上部電極層4Aと第2上部電極層4Bとが対向する辺の長さの総和を従来構造より長くすることができるので、通常高抵抗な材料から形成される下部共通電極2内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりも広くすることができ、コンデンサの寄生抵抗を従来のものより低減することができる。   Here, the first upper electrode layer 4 </ b> A and the second upper electrode layer 4 </ b> B have a configuration in which opposing sides mesh with each other. Here, the shape in which the opposite sides mesh with each other means that the first upper electrode layer 4A and the second upper portion are formed when two points are connected by a line segment so that the distance between the two points on the opposite sides is maximum. The shape crossing at least one of the electrode layers 4B shall be said. That is, in plan view or plan view, at least a part of the first upper electrode layer 4A that is opposed is second than the one end of the adjacent second upper electrode layer 4B in the juxtaposed direction of the electrode layers 4A and 4B. The second upper electrode layer 4B is disposed so as to protrude to the upper electrode layer 4B side, and the portion of the second upper electrode layer 4B on the first upper electrode layer 4A side (opposite portion) has a shape corresponding to the shape of the first upper electrode layer 4A. It has become. Since it has such a configuration, the sum of the lengths of the sides where the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B arranged adjacent to each other face each other can be made longer than that of the conventional structure. The width of the current path passing through the lower common electrode 2 formed of a resistive material can be made wider than that of the conventional structure, and the parasitic resistance of the capacitor can be reduced as compared with the conventional one.

第1上部電極層4Aおよび第2上部電極層4Bの形状および配置は、図1(a)に示すように、第1上部電極層4Aは、第2上部電極層4Bと対向する辺に櫛歯状の第1櫛歯領域を有し、第2上部電極層4Bは、第1上部電極層4Aと対向する辺に第1櫛歯領域と噛み合うように櫛歯状の第2櫛歯領域を有するものとしてもよい。また、図1(b)に示すように、外形に曲線部を含むような形状の第1上部電極層4Aと、第1上部電極層4Aと対向する部分の形状が、第1上部電極層4Aの形状に対応するような形状となっている第2上部電極層4Bとを配列してもよい。特に、図1(a)に示す構成とするときには、第1上部電極層4Aと第2上部電極層4Bとが対向する辺の長さの総和を飛躍的に大きくすることができるので、通常高抵抗な材料から形成される下部共通電極2内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりも広くすることができる。その結果、寄生抵抗を小さくすることができ、Q値が高く、電気特性が優れたコンデンサを提供することができる。   As shown in FIG. 1A, the shape and arrangement of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B are such that the first upper electrode layer 4A has comb teeth on the side facing the second upper electrode layer 4B. The second upper electrode layer 4B has a comb-shaped second comb-tooth region on the side facing the first upper electrode layer 4A so as to mesh with the first comb-tooth region. It may be a thing. Further, as shown in FIG. 1B, the shape of the first upper electrode layer 4A having a shape that includes a curved portion in the outer shape and the shape of the portion facing the first upper electrode layer 4A are the first upper electrode layer 4A. The second upper electrode layer 4B having a shape corresponding to the shape may be arranged. In particular, when the configuration shown in FIG. 1A is used, the total length of the sides where the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B face each other can be greatly increased. The width of the current path passing through the lower common electrode 2 formed of a resistive material can be made wider than that of the conventional structure. As a result, a parasitic resistance can be reduced, a capacitor having a high Q value and excellent electrical characteristics can be provided.

このとき、上部電極層4の対向する辺は、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、上部電極層4の外周辺上の2点間の距離の最大値をBとしたとき、A/(2B)>1を満たすことが望ましい。   At this time, the opposite sides of the upper electrode layer 4 have a maximum value of the distance between two points on the outer periphery of the upper electrode layer 4 where A is the sum of the lengths of the sides corresponding to each other. It is desirable that A / (2B)> 1 when B is B.

ここで、上部電極層4の対向する辺が、A/(2B)>1を満たす構成となっていることによる効果を、図23に示す従来の薄膜コンデンサの場合と比較しつつ詳細に検討する。   Here, the effect of the configuration in which the opposing sides of the upper electrode layer 4 satisfy A / (2B)> 1 will be examined in detail while comparing with the conventional thin film capacitor shown in FIG. .

図23において、上部電極層4aおよび上部電極層4bの対向する辺において、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、上部電極層4a,4bの外周辺上の2点間の距離の最大値をBとする。ここで、Bは上部電極層4a,4bが配置された矩形状の領域の対角線の長さと等しくなり、市場ニーズ等によって決定される部品のサイズ等で規定される。従来の構成においては、Bは下式のように表される。   In FIG. 23, in the opposite sides of the upper electrode layer 4a and the upper electrode layer 4b, the sum of the lengths of the portions corresponding to each other is assumed to be A, and on the outer periphery of the upper electrode layers 4a and 4b. Let B be the maximum distance between two points. Here, B is equal to the length of the diagonal line of the rectangular region in which the upper electrode layers 4a and 4b are arranged, and is defined by the size of the part determined by market needs and the like. In the conventional configuration, B is expressed as follows.

B=[(A/2)+{G+2(S/A)}(1/2)
ここでGは対向して配置された上部電極層4a,4bの対向する辺同士の距離、Sは容量形成部の面積である。
B = [(A / 2) 2 + {G + 2 (S / A)} 2 ] (1/2)
Here, G is a distance between opposing sides of the upper electrode layers 4a and 4b arranged to face each other, and S is an area of the capacitance forming portion.

対向する辺の長さA/2を限りなく大きく、Gを限りなく小さくすることにより下部共通電極2による寄生抵抗は原理的に最小にすることができる。このときBは限りなくA/2に近い長さとなる。   Parasitic resistance due to the lower common electrode 2 can be minimized in principle by making the length A / 2 of the opposing sides as large as possible and G as small as possible. At this time, B is infinitely close to A / 2.

しかしながら、Bは対向する辺を一辺に持つ三角形の斜辺に相当するため、原理的に、下式が成り立つ。   However, since B corresponds to the hypotenuse of a triangle having one side that faces each other, the following equation holds in principle.

A/(2B)<1
これに対して、本願の図1(a)に示すようなコンデンサによれば、上部電極層4が配置される領域の大きさは図23に示す例と同程度であっても、対応する辺同士の形状を、例えば、櫛歯数を多くしたり、櫛歯状に噛み合う部分の長さを長くしたりすることで、容易にA/(2B)>1とすることができる。このため、従来の構成では実現不可能であったレベルまで、飛躍的に寄生抵抗を低減することができるものとなる。
A / (2B) <1
On the other hand, according to the capacitor as shown in FIG. 1A of the present application, even if the size of the region where the upper electrode layer 4 is arranged is similar to the example shown in FIG. A / (2B)> 1 can be easily achieved by increasing the number of comb teeth, or by increasing the length of the portion engaged with the comb teeth, for example. For this reason, the parasitic resistance can be drastically reduced to a level that cannot be realized by the conventional configuration.

第1の実施形態の例において、第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bと外部回路とを電気的接続する方法は、例えばワイヤーボンディングや半田付けなどにより実現してもよい。このとき第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bの抵抗は下部共通電極2の抵抗よりも低いことが望ましい。   In the example of the first embodiment, the method of electrically connecting the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B and the external circuit may be realized by, for example, wire bonding or soldering. At this time, the resistance of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B is preferably lower than the resistance of the lower common electrode 2.

また、第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bと外部回路とを電気的に接続する他の方法は、例えば、図2に示すように上記容量形成部を覆って保護膜5を成膜し、保護膜5に第1上部電極層4Aに達するコンタクトホール6a及び第2上部電極層4Bに達するコンタクトホール6bを形成した後、コンタクトホール6a内に露出する第1上部電極層4Aに電気的に接続する引出し電極層7aと、コンタクトホール6b内に露出する第2上部電極層4Bに電気的に接続する引出し電極層7bとを、保護膜5上を介して容量形成部の外側まで形成することで外部回路との電気的な接続を実現してもよい。また引出し電極層7a及び引出し電極層7bの抵抗は下部共通電極2の抵抗よりも低いことが望ましい。また、第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bの抵抗は下部共通電極2の抵抗よりも低いことが望ましいが、引出し電極層7a及び引出し電極層7bの抵抗が下部共通電極2の抵抗よりも低い場合には、第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bの抵抗は下部共通電極2の抵抗よりも必ず低い必要はない。また、引出し電極層7a及び引出し電極層7bの抵抗が第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bに比べて十分低い場合には、図3に示すように、コンタクトホール6a及びコンタクトホール6bが少なくとも櫛歯状に噛み合う部分では上部電極層4a,4bの外形の内側にそれぞれ位置するとともに、第1上部電極層4A及び第2上部電極層4Bの形状に対応した形状にすると、寄生抵抗を低減することができるので望ましい。   As another method for electrically connecting the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B and the external circuit, for example, as shown in FIG. After the contact hole 6a reaching the first upper electrode layer 4A and the contact hole 6b reaching the second upper electrode layer 4B are formed in the protective film 5, the first upper electrode layer 4A exposed in the contact hole 6a is electrically A lead electrode layer 7a that is electrically connected and a lead electrode layer 7b that is electrically connected to the second upper electrode layer 4B exposed in the contact hole 6b are formed on the protective film 5 to the outside of the capacitance forming portion. Thus, an electrical connection with an external circuit may be realized. The resistances of the extraction electrode layer 7a and the extraction electrode layer 7b are preferably lower than the resistance of the lower common electrode 2. The resistance of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B is preferably lower than the resistance of the lower common electrode 2, but the resistance of the extraction electrode layer 7a and the extraction electrode layer 7b is lower than that of the lower common electrode 2. If lower than that, the resistances of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B are not necessarily lower than the resistance of the lower common electrode 2. When the resistances of the extraction electrode layer 7a and the extraction electrode layer 7b are sufficiently lower than those of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B, as shown in FIG. 3, the contact hole 6a and the contact hole 6b Is located at the inner side of the outer shape of the upper electrode layers 4a and 4b at least in a portion engaging in a comb-like shape, and when the shape corresponds to the shape of the first upper electrode layer 4A and the second upper electrode layer 4B, the parasitic resistance is reduced. This is desirable because it can be reduced.

ここで、保護膜5は、引出し電極層7と下部共通電極2との間の絶縁を保つために絶縁性を有する材料を用いればよいが、容量形成部への水分の浸入等を防ぐことができることから酸化ケイ素等を被覆性のよいCVD法などで形成するとよい。また、引出し電極層7は、抵抗の低い導電性材料であるAu等を用いればよい。   Here, the protective film 5 may be made of an insulating material in order to maintain insulation between the extraction electrode layer 7 and the lower common electrode 2, but it can prevent moisture from entering the capacitance forming portion. For this reason, silicon oxide or the like is preferably formed by a CVD method or the like with good coverage. The extraction electrode layer 7 may be made of Au, which is a conductive material with low resistance.

また、第1の実施の形態においては、2箇所の容量形成部に対して、それと同数の誘電体層3を設けたが、例えば、図4に示すように、複数個の容量形成部で共通の誘電体層3を設け、容量形成部の数よりも少ない数の誘電体層3としても良い。前者の場合には、フリンジ容量を抑制することで、隣り合う容量形成部間で不要の容量が形成されることを防ぐことができ、所望の容量値を得ることができる。後者の場合には、上部電極層4のパターニングのみで複数個の容量形成部を形成することができるので、製造が容易となり、生産性の高いコンデンサを提供することができる。   Further, in the first embodiment, the same number of dielectric layers 3 are provided for the two capacitance forming portions. For example, as shown in FIG. The dielectric layers 3 may be provided, and the number of the dielectric layers 3 may be smaller than the number of capacitance forming portions. In the former case, by suppressing the fringe capacitance, it is possible to prevent unnecessary capacitance from being formed between adjacent capacitance forming portions, and a desired capacitance value can be obtained. In the latter case, since a plurality of capacitance forming portions can be formed only by patterning the upper electrode layer 4, manufacturing is facilitated and a highly productive capacitor can be provided.

次に、図5は本発明のコンデンサの第2の実施形態の例を示す平面図である。図5に示すように、本発明のコンデンサは、支持基板1の上に形成された下部共通電極2と、この下部共通電極2上に互いに離間して形成された誘電体層3a〜3dと、誘電体層3a〜3dの上にそれぞれ形成された上部電極層4としての電極層4a〜4dとを具備する。このとき、電極層4a及び電極層4b、電極層4b及び電極層4c、電極層4c及び電極層4dはそれぞれ互いに対向して配置されており、それら対向する辺が互いに対応した外郭形状(外形)となっている。また、電極層4aと電極層4cとは電気的に接続され、電極層4bと電極層4dとは電気的に接続されている。   Next, FIG. 5 is a plan view showing an example of the second embodiment of the capacitor of the present invention. As shown in FIG. 5, the capacitor of the present invention includes a lower common electrode 2 formed on a support substrate 1, and dielectric layers 3a to 3d formed on the lower common electrode 2 so as to be spaced apart from each other. Electrode layers 4a to 4d as upper electrode layers 4 formed on the dielectric layers 3a to 3d, respectively. At this time, the electrode layer 4a and the electrode layer 4b, the electrode layer 4b and the electrode layer 4c, the electrode layer 4c and the electrode layer 4d are arranged to face each other, and the opposite sides (outer shapes) in which the opposite sides correspond to each other. It has become. The electrode layer 4a and the electrode layer 4c are electrically connected, and the electrode layer 4b and the electrode layer 4d are electrically connected.

ここで、例えば、電極層4a,4b,4cをそれぞれ第1上部電極層,第3上部電極層,第2上部電極層とすると、第3上部電極層は、第1および第2上部電極層の間に、それぞれと絶縁されて配置されたものとなる。上部電極層4をこのように配置することで、隣接して配置される上部電極層4の、対向する辺の長さの総和が従来構造のものよりも長くなるので、寄生抵抗を従来のものよりも低減できるものとなる。   Here, for example, if the electrode layers 4a, 4b, and 4c are a first upper electrode layer, a third upper electrode layer, and a second upper electrode layer, respectively, the third upper electrode layer is the first and second upper electrode layers. Insulated between each other. By arranging the upper electrode layer 4 in this way, the total length of the opposing sides of the adjacent upper electrode layers 4 is longer than that of the conventional structure, so that the parasitic resistance is reduced. Can be reduced more.

また、誘電体層3aまたは誘電体層3cを第1誘電体層,誘電体層3bを第2誘電体層とすると、第1上部電極層および第2上部電極層の少なくとも一方は、第1誘電体層上に形成され、第3上部電極層は、第2誘電体層上に形成されていることとなる。このような構成とすることで、フリンジ容量を抑制することができるので、少なくとも1つの組み合わせの隣り合う容量形成部において、不要の容量が形成されることを防止し、所望の容量を得ることができる。なお、図5に示す例では、複数個の容量形成部に対して、それと同数の誘電体層3を設けているが、例えば、誘電体層3a,3cおよび3b,3cがそれぞれ一体となるように形成してもよいし、誘電体層3a,3bおよび3c,3dがそれぞれ一体となるように形成してもよいし、誘電体層3a,3b,3cが一体となるように形成してもよい。   When the dielectric layer 3a or the dielectric layer 3c is the first dielectric layer and the dielectric layer 3b is the second dielectric layer, at least one of the first upper electrode layer and the second upper electrode layer is the first dielectric layer. The third upper electrode layer is formed on the body layer, and is formed on the second dielectric layer. With such a configuration, since the fringe capacity can be suppressed, it is possible to prevent unnecessary capacity from being formed in adjacent capacity forming portions of at least one combination and obtain a desired capacity. it can. In the example shown in FIG. 5, the same number of dielectric layers 3 are provided for a plurality of capacitance forming portions. For example, the dielectric layers 3a, 3c and 3b, 3c are integrated with each other. The dielectric layers 3a, 3b and 3c, 3d may be formed integrally, or the dielectric layers 3a, 3b, 3c may be formed integrally. Good.

このとき、上記電極層4a〜4dの対向する辺は、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、電極層4a〜4dから成る上部電極4の外周辺上の2点間の距離の最大値をBとしたとき、A/(2B)>1を満たすことが望ましい。なお、図5に示すように、対向する辺の組み合わせが複数組ある場合には、それら複数組全ての総和を対向する辺の長さの総和Aとする。また、図5に示す例では、電極層4a〜4dが配置される領域の対角線の長さがBと等価となっている。   At this time, the opposing sides of the electrode layers 4a to 4d are A on the outer periphery of the upper electrode 4 composed of the electrode layers 4a to 4d, where A is the sum of the lengths of the sides corresponding to each other. When the maximum value of the distance between two points is B, it is desirable to satisfy A / (2B)> 1. As shown in FIG. 5, when there are a plurality of combinations of opposing sides, the sum of all the plurality of sets is set as a sum A of the lengths of the opposing sides. In the example shown in FIG. 5, the diagonal length of the region where the electrode layers 4 a to 4 d are arranged is equivalent to B.

電極層4aと電極層4cと、及び電極層4bと電極層4dとを電気的に接続する方法は、例えばワイヤーボンディングや半田付けなどにより実施してもよい。このとき、コンデンサ全体としての寄生抵抗を低減するためには、電極層4a〜4dの面抵抗が下部共通電極2の面抵抗よりも低いことが望ましい。   The method of electrically connecting the electrode layer 4a and the electrode layer 4c, and the electrode layer 4b and the electrode layer 4d may be performed by, for example, wire bonding or soldering. At this time, in order to reduce the parasitic resistance of the entire capacitor, it is desirable that the surface resistance of the electrode layers 4 a to 4 d is lower than the surface resistance of the lower common electrode 2.

また、例えば、図6に示すように上記容量形成部を覆うように保護膜5を成膜し、保護膜5に電極層4aに達するコンタクトホール6a及び電極層4bに達するコンタクトホール6b及び電極層4cに達するコンタクトホール6c及び電極層4dに達するコンタクトホール6dを形成した後、これらコンタクトホール6a,6c内に露出する電極層4a及び電極層4cに電気的に接続する引出し電極層7aと、コンタクトホール6b,6d内に露出する電極層4b及び電極層4dに電気的に接続する引出し電極層7bとを保護膜5上に形成することで、電極層4aと電極層4cとの間、および電極層4bと電極層4dとの間の電気的な接続を実現してもよい。このとき、コンデンサ全体としての寄生抵抗を低減させるためには、電極層4a及び電極層4b及び電極層4c及び電極層4dの面抵抗が下部共通電極2の面抵抗よりも低いか、あるいは引出し電極層7の面抵抗が、下部共通電極2の面抵抗よりも低いことが望ましい。   Further, for example, as shown in FIG. 6, a protective film 5 is formed so as to cover the capacitance forming portion, and a contact hole 6a reaching the electrode layer 4a and a contact hole 6b reaching the electrode layer 4b and the electrode layer are formed in the protective film 5. After the contact hole 6c reaching 4c and the contact hole 6d reaching the electrode layer 4d are formed, the electrode layer 4a exposed in the contact holes 6a, 6c and the extraction electrode layer 7a electrically connected to the electrode layer 4c, and the contact By forming on the protective film 5 the electrode layer 4b exposed in the holes 6b and 6d and the lead electrode layer 7b electrically connected to the electrode layer 4d, and between the electrode layer 4a and the electrode layer 4c, and the electrode An electrical connection between the layer 4b and the electrode layer 4d may be realized. At this time, in order to reduce the parasitic resistance of the capacitor as a whole, the surface resistance of the electrode layer 4a, the electrode layer 4b, the electrode layer 4c, and the electrode layer 4d is lower than the surface resistance of the lower common electrode 2, or the extraction electrode It is desirable that the surface resistance of the layer 7 is lower than the surface resistance of the lower common electrode 2.

本実施形態においては上部電極層4を構成する電極層4a〜4dの形状は長方形状であるが、本発明のコンデンサの上部電極層4の形状は、この形状に限定されるものではない。例えば、上部電極層4の形状は、図7に示すように、三角形状であっても良いし、図8に示すように曲線を含む形状であっても良い。また、例えば電極層4a〜4dの形状は全て同一形状である必要はなく、図9に示すように、対向する辺同士が全て相互に対応する形状を有していれば、様々な形状が混在していても良い。また、対向する辺同士がお互いに噛み合う形状を有している場合には、下部共通電極2内を通る電流の経路の幅を従来構造のものよりもさらに広くすることができ、寄生抵抗を小さくすることができる。また、図7に示すような三角形状の電極層4a〜4dを用いる場合には、最も長い辺同士を対向させるように配置すれば、電極層4a〜4dが配置される領域において、対向する辺の長さの総和を大きくすることができる。さらに、例えば電極層4a〜4dは、必ずしも整然と整列されている必要はなく、図10に示すように、左右に配置位置がずれていても良い。いずれの場合も隣接して配置される上部電極層4の、対向する辺の長さの総和が従来構造のものよりも長くなるので、寄生抵抗を従来の薄膜コンデンサよりも低減できるものとなる。   In the present embodiment, the shape of the electrode layers 4a to 4d constituting the upper electrode layer 4 is rectangular, but the shape of the upper electrode layer 4 of the capacitor of the present invention is not limited to this shape. For example, the shape of the upper electrode layer 4 may be a triangle as shown in FIG. 7 or a shape including a curve as shown in FIG. Further, for example, the electrode layers 4a to 4d need not all have the same shape. As shown in FIG. 9, various shapes can be mixed as long as opposing sides have shapes corresponding to each other. You may do it. In addition, when the opposing sides have a shape that meshes with each other, the width of the current path passing through the lower common electrode 2 can be made wider than that of the conventional structure, and the parasitic resistance is reduced. can do. Moreover, when using the triangular electrode layers 4a to 4d as shown in FIG. 7, if the longest sides are arranged to face each other, the opposing sides in the region where the electrode layers 4a to 4d are arranged The sum of the lengths of can be increased. Furthermore, for example, the electrode layers 4a to 4d are not necessarily arranged in an orderly manner, and the arrangement positions may be shifted from side to side as shown in FIG. In either case, the total length of the opposing sides of the upper electrode layers 4 arranged adjacent to each other is longer than that of the conventional structure, so that the parasitic resistance can be reduced as compared with the conventional thin film capacitor.

また、本発明の第2の実施形態の例においては、複数個の容量形成部があり、それと同数の誘電体層3があるが、例えば図11に示すように、複数個の容量形成部で共通の誘電体層3を用いても良い。この場合には、上部電極層4のパターニングのみで複数個の容量形成部を形成することができるので、製造が容易となり、生産性の高いコンデンサを提供することができる。   In the example of the second embodiment of the present invention, there are a plurality of capacitance forming portions, and there are the same number of dielectric layers 3. However, for example, as shown in FIG. A common dielectric layer 3 may be used. In this case, since a plurality of capacitance forming portions can be formed only by patterning the upper electrode layer 4, manufacturing is facilitated and a highly productive capacitor can be provided.

また、本発明の第2の実施形態の例においては、上部電極層4は4個の電極層4a〜4dからなる例について示したが、実際には上部電極層4は第1〜第3上部電極層を含む3個以上であれば本発明の範囲に含まれる。例えば、図12に、上部電極層4が10個の電極層4a〜4jからなる本発明の実施の形態の他の例を示す。原則的には、上部電極層4を構成する電極層4a〜4jの数が多いほど、対向する辺の総和が長くなるので、本発明による効果が大きくなるので望ましい。   Further, in the example of the second embodiment of the present invention, the upper electrode layer 4 is shown as an example composed of four electrode layers 4a to 4d. However, the upper electrode layer 4 is actually the first to third upper portions. Any number of three or more including the electrode layer is included in the scope of the present invention. For example, FIG. 12 shows another example of the embodiment of the present invention in which the upper electrode layer 4 includes ten electrode layers 4a to 4j. In principle, the larger the number of electrode layers 4a to 4j constituting the upper electrode layer 4, the longer the total sum of the opposing sides, which is desirable because the effect of the present invention is increased.

次に図6に示す本発明におけるコンデンサを例にとり、本発明のコンデンサの製造方法の一例について説明する。図13〜図16は図6に示すコンデンサの製造方法の各工程を示すものであり、(a),(b)はそれぞれ上部平面図及び断面図である。   Next, an example of the method for manufacturing a capacitor according to the present invention will be described using the capacitor according to the present invention shown in FIG. 6 as an example. FIGS. 13 to 16 show the respective steps of the method of manufacturing the capacitor shown in FIG. 6, and (a) and (b) are an upper plan view and a sectional view, respectively.

まず、図13に示すように、支持基板1上に厚さ0.1〜10μmの第1の白金膜2i、その上にチタン酸バリウムストロンチウム膜3i、さらにその上に厚さ0.01〜1μmの第2の白金膜4iを、それぞれスパッタリング法を用いて連続的に成膜する。   First, as shown in FIG. 13, a first platinum film 2 i having a thickness of 0.1 to 10 μm is formed on a support substrate 1, a barium strontium titanate film 3 i is further formed thereon, and a thickness of 0.01 to 1 μm is formed thereon. Each of the second platinum films 4i is continuously formed using a sputtering method.

次に、図14に示すように、第2の白金膜4i上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりパターニングを行った後これをマスクに用いてエッチングを行ない、第2の白金膜4iをパターニングして電極層4a,電極層4b,電極層4c及び電極層4dを形成する。レジストを除去した後、新たにレジストを塗布し電極層4a,電極層4b,電極層4c及び電極層4dよりも大きな形状になるようにフォトリソグラフィによりパターニングを行い、これをマスクに用いてチタン酸バリウムストロンチウム膜3iをエッチングし、誘電体層3a,誘電体層3b,誘電体層3c及び誘電体層3dを形成して、レジストを除去する。次に、レジストを塗布し、誘電体層3a,誘電体層3b,誘電体層3c及び誘電体層3dが形成されている領域を覆う形状になるようにフォトリソグラフィによりパターニングを行い、これをマスクに用いて第1の白金膜2iをエッチングし下部共通電極2を形成し、レジストを除去する。   Next, as shown in FIG. 14, after applying a resist on the second platinum film 4i and patterning by photolithography, etching is performed using this as a mask to pattern the second platinum film 4i. Thus, the electrode layer 4a, the electrode layer 4b, the electrode layer 4c, and the electrode layer 4d are formed. After removing the resist, a new resist is applied, and patterning is performed by photolithography so that the electrode layer 4a, the electrode layer 4b, the electrode layer 4c, and the electrode layer 4d have a larger shape. The barium strontium film 3i is etched to form a dielectric layer 3a, a dielectric layer 3b, a dielectric layer 3c, and a dielectric layer 3d, and the resist is removed. Next, a resist is applied, and patterning is performed by photolithography so as to cover a region where the dielectric layer 3a, the dielectric layer 3b, the dielectric layer 3c, and the dielectric layer 3d are formed, and this is masked. Then, the first platinum film 2i is etched to form the lower common electrode 2, and the resist is removed.

次に、図15に示すように、容量形成部全面を覆い、支持基板1にかけてSiOよりなる保護膜5をCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって成膜する。次に、この上に、レジストを塗布しフォトリソグラフィによりパターニングを行い、続いてエッチングを行い下部共通電極2に達するコンタクトホールとなる開口6a,開口6b,開口6c及び開口6dを形成し、レジストを除去する。 Next, as shown in FIG. 15, a protective film 5 made of SiO 2 is formed on the support substrate 1 by the CVD (Chemical Vapor Deposition) method, covering the entire surface of the capacitance forming portion. Next, a resist is applied thereon, patterning is performed by photolithography, and then etching is performed to form openings 6a, 6b, 6c, and 6d serving as contact holes reaching the lower common electrode 2, and the resist is formed. Remove.

その後、図16に示すように、開口6a及び開口6cを介して電極層4a及び電極層4cに接続する引出し電極層7aと、開口6b及び開口6dを介して電極層4b及び電極層4dに接続する引出し電極層7bとを、金合金材料を用いて形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 16, the extraction electrode layer 7a connected to the electrode layer 4a and the electrode layer 4c through the opening 6a and the opening 6c, and the connection to the electrode layer 4b and the electrode layer 4d through the opening 6b and the opening 6d. The extraction electrode layer 7b to be formed is formed using a gold alloy material.

以上のような工程で、下部共通電極2と、下部共通電極2上に積層された誘電体層3および上部電極層4から成る複数個の容量形成部とを備えたコンデンサであって、上部電極層4は、第1上部電極層である電極層4aと、第1上部電極層である電極層4aと接続された第2上部電極層である電極層4cと、第1上部電極層である電極層4aと第2上部電極層である電極層4cとの間に、これら第1及び第2上部電極層である電極層4a,4cと絶縁されて配置され、第1上部電極層である電極層4aの対向する辺及び第2上部電極層である電極層4cの対向する辺に対してそれぞれ対応する外郭形状を有する第3上部電極層である電極層4bと、を有するコンデンサを提供することができる。   A capacitor comprising the lower common electrode 2 and a plurality of capacitance forming portions composed of the dielectric layer 3 and the upper electrode layer 4 stacked on the lower common electrode 2 in the process as described above. The layer 4 includes an electrode layer 4a which is a first upper electrode layer, an electrode layer 4c which is a second upper electrode layer connected to the electrode layer 4a which is a first upper electrode layer, and an electrode which is a first upper electrode layer. Between the layer 4a and the electrode layer 4c which is the second upper electrode layer, the electrode layers 4a and 4c which are the first and second upper electrode layers are disposed so as to be insulated, and the electrode layer which is the first upper electrode layer It is possible to provide a capacitor having an electrode layer 4b which is a third upper electrode layer having an outer shape corresponding to the opposite side of 4a and the opposite side of the electrode layer 4c which is the second upper electrode layer. it can.

なお本実施形態では下部共通電極2と引出し電極7とにそれぞれ白金と金合金とを用いているが、他の金属や酸化物導電体、またはそれらの多層膜を用いても良い。   In this embodiment, platinum and a gold alloy are used for the lower common electrode 2 and the extraction electrode 7, respectively, but other metals, oxide conductors, or multilayer films thereof may be used.

また、本実施形態では、下部共通電極2及び上部電極層4の厚さの範囲が0.1μm以上10μm以下であるが、電極の連続性、下に位置する支持基板1または層(以下、下地部という)との密着性を確保できれば、本来はこの範囲に限定されるものではない。また、厚くすることによって引き起こされる下地部への応力が、下地部の反り,剥がれ等の不具合を発生させない許容範囲内であれば、本来はこの範囲に限定されるものではない。   In the present embodiment, the thickness range of the lower common electrode 2 and the upper electrode layer 4 is not less than 0.1 μm and not more than 10 μm. Originally, it is not limited to this range as long as the adhesiveness to the portion can be secured. In addition, the stress is not necessarily limited to this range as long as the stress on the base portion caused by increasing the thickness is within an allowable range that does not cause problems such as warpage or peeling of the base portion.

次に本発明のコンデンサについて実施例について図面を参照しつつ説明する。具体的には、アンソフト社の電磁界シミュレータであるHFFS(High−Frequency Structure Simulator)を用いてシミュレーションを行い、本発明の構成のコンデンサと従来の構成の薄膜コンデンサとのQ値を比べた。   Next, examples of the capacitor of the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, simulation was performed using HFFS (High-Frequency Structure Simulator), which is an electromagnetic field simulator of Ansoft, and the Q values of the capacitor of the present invention and the thin film capacitor of the conventional configuration were compared.

シミュレーションに用いたモデルの図を参照しながら以下に説明する。   This will be described below with reference to the model diagram used in the simulation.

図17は、シミュレーションに用いた従来の構成の薄膜コンデンサのモデルであるモデル1を示す図であり、(a),(b)はそれぞれ、その平面図と要部断面図とを示す。図17に示す薄膜コンデンサのモデル1では、支持基板1上に厚さ0.2μmの下部共通電極2、厚さ0.2μmの誘電体層3、厚さ2μmの上部電極層としての電極層4a及び厚さ2μmの上部電極層としての電極層4bが順次積層されて構成される2個の容量形成部が下部共通電極2を共有することで直列に接続された構成とした。なお、電極層4a,4bはそれぞれ容量形成部の外側の支持基板1上まで延びて形成されており、それぞれの支持基板1上における領域を1a,1bとする。ここで支持基板1にはサファイアの物性値を用いた。下部共通電極2にはPtの物性値を用いた。誘電体層3は、比誘電率を60、Q値を200に設定した。また、電極層4a,電極層4bは理想導体とした。また電極層4aと電極層4bとの面積はそれぞれ4500μmとした。このモデル1において、信号は領域1aから入射(入力)され、領域2bから放射(出力)される。 FIG. 17 is a diagram showing a model 1 which is a model of a conventional thin film capacitor used in the simulation. FIGS. 17A and 17B are a plan view and a cross-sectional view of a main part, respectively. In the thin film capacitor model 1 shown in FIG. 17, a lower common electrode 2 having a thickness of 0.2 μm, a dielectric layer 3 having a thickness of 0.2 μm, and an electrode layer 4 a serving as an upper electrode layer having a thickness of 2 μm are formed on a support substrate 1. In addition, two capacitance forming portions configured by sequentially laminating electrode layers 4b as upper electrode layers having a thickness of 2 μm are connected in series by sharing the lower common electrode 2. The electrode layers 4a and 4b are formed to extend to the support substrate 1 outside the capacitance forming portion, and the regions on the support substrate 1 are denoted by 1a and 1b. Here, the physical properties of sapphire were used for the support substrate 1. The physical property value of Pt was used for the lower common electrode 2. The dielectric layer 3 has a relative dielectric constant of 60 and a Q value of 200. The electrode layers 4a and 4b are ideal conductors. The areas of the electrode layer 4a and the electrode layer 4b were each 4500 μm 2 . In this model 1, the signal is incident (input) from the region 1a and radiated (output) from the region 2b.

次に、図18に、シミュレーションに用いた本発明のコンデンサのモデルであるモデル2について、(a)は平面図,(b)は要部断面図をそれぞれ示す。図18に示すコンデンサのモデル2では、モデル1において2つだった上部電極層4としての電極層4a,4bを4つ設けた以外はモデル1と同様の条件とした。以下、変更点のみを説明する。   Next, FIG. 18A is a plan view and FIG. 18B is a cross-sectional view of the main part of the model 2 which is a capacitor model of the present invention used in the simulation. In the capacitor model 2 shown in FIG. 18, the conditions were the same as those of the model 1 except that four electrode layers 4 a and 4 b as the upper electrode layer 4 which were two in the model 1 were provided. Only the changes will be described below.

モデル2では、誘電体層3上に、厚さ2μmの上部電極層としての電極層4a〜4dが配列されており、これら電極層4a〜4dは容量形成部の外側の支持基板1上まで延びて形成されており、それぞれの支持基板1上における領域を1a〜1dとすると、信号は電気的に接続された領域1a及び領域1cから入射され、電気的に接続された領域1b及び領域1dから放射される。また、電極層4aと電極層4cとの面積の和は4500μmであり、電極層4bと電極層4dとの面積の和は4500μmとした。 In the model 2, electrode layers 4a to 4d as upper electrode layers having a thickness of 2 μm are arranged on the dielectric layer 3, and these electrode layers 4a to 4d extend to the support substrate 1 outside the capacitance forming portion. If the regions on the support substrate 1 are defined as 1a to 1d, signals are incident from the electrically connected regions 1a and 1c, and from the electrically connected regions 1b and 1d. Radiated. The sum of the areas of the electrode layer 4a and the electrode layer 4c was 4500 μm 2 , and the sum of the areas of the electrode layer 4 b and the electrode layer 4 d was 4500 μm 2 .

次に図19に、シミュレーションに用いた本発明のコンデンサの他のモデルであるモデル3について、(a)は平面図、(b)は要部断面図をそれぞれ示す。図19に示すコンデンサのモデル3では、モデル1において2つだった上部電極層4としての電極層4a,4bを8つ設けた以外はモデル1と同様の条件とした。以下、変更点のみを説明する。誘電体層3上に、厚さ2μmの上部電極層としての電極層4a〜4hが配列されており、これら電極層4a〜4hは容量形成部の外側の支持基板1上まで延びて形成されており、それぞれの支持基板1上における領域を1a〜1hとすると、信号は電気的に接続された領域1a,領域1c,領域1e及び領域1gから入射され、電気的に接続された領域1b,領域1d,領域1f及び領域1hから放射される。また、電極層4aと電極層4cと電極層4eと電極層4gとの面積の和は4500μmであり、電極層4bと電極層4dと電極層4fと電極層4hの面積の和は4500μmである。 Next, in FIG. 19, (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of the main part of the model 3, which is another model of the capacitor of the present invention used in the simulation. In the capacitor model 3 shown in FIG. 19, the conditions were the same as those of the model 1 except that eight electrode layers 4a and 4b as the upper electrode layer 4 which were two in the model 1 were provided. Only the changes will be described below. On the dielectric layer 3, electrode layers 4 a to 4 h as upper electrode layers having a thickness of 2 μm are arranged, and these electrode layers 4 a to 4 h are formed extending to the support substrate 1 outside the capacitance forming portion. When the regions on the respective support substrates 1 are defined as 1a to 1h, signals are incident from the electrically connected regions 1a, 1c, 1e and 1g and electrically connected to the regions 1b and 1b. 1d, emitted from the region 1f and the region 1h. The sum of the areas of the electrode layer 4a, the electrode layer 4c, the electrode layer 4e, and the electrode layer 4g is 4500 μm 2 , and the sum of the areas of the electrode layer 4b, the electrode layer 4d, the electrode layer 4f, and the electrode layer 4h is 4500 μm 2. It is.

上記3個のモデルにおいて、本明細書で定義されているA,B及びA/(2B)計算したものを表1に示す。

Figure 0004738182
Table 1 shows the A, B and A / (2B) calculations defined in this specification for the above three models.
Figure 0004738182

本実施例においては、モデル1が従来構造の薄膜コンデンサに相当し、モデル2及びモデル3が本発明のコンデンサに相当する。また本実施例において、上部電極層4の各電極層の対向した辺同士の距離は2μmであった。   In this embodiment, model 1 corresponds to a conventional thin film capacitor, and model 2 and model 3 correspond to the capacitor of the present invention. In this example, the distance between the opposing sides of each electrode layer of the upper electrode layer 4 was 2 μm.

表1に示す通り、従来の構造の薄膜コンデンサにおいては、A/(2B)の値は1未満となり、本発明のコンデンサにおいては、A/(2B)の値は1以上となり、上部電極層4としての電極層の数を増やし、対向する辺の数を増やすにつれてその値は大きくなった。また、モデル1〜3で、Bの値がほぼ一定であることから、上部電極層4としての電極層の数を増やしても、コンデンサのサイズはほぼ一定となっていることを確認した。   As shown in Table 1, in the conventional thin film capacitor, the value of A / (2B) is less than 1, and in the capacitor of the present invention, the value of A / (2B) is 1 or more, and the upper electrode layer 4 As the number of electrode layers increased and the number of opposing sides increased, the value increased. Moreover, since the value of B was substantially constant in Models 1 to 3, it was confirmed that the size of the capacitor was substantially constant even when the number of electrode layers as the upper electrode layer 4 was increased.

本実施例においては、上記3種類のモデル毎にそれぞれ3個直列に接続した状態で1GHzにおけるQ値をシミュレーションした。図20はモデル3を3個直列接続したときの斜視図である。ここで図20中の直方体はシミュレーションを実施する際に設定した境界を示す。この直方体の境界において、信号が入射される領域(例えばモデル1の場合は領域1a)を含む面以外は接地されており基準電位となっていることを示す。   In this example, the Q value at 1 GHz was simulated in a state where three of each of the three types of models were connected in series. FIG. 20 is a perspective view when three models 3 are connected in series. Here, the rectangular parallelepiped in FIG. 20 indicates the boundary set when the simulation is performed. At the boundary of this rectangular parallelepiped, it indicates that the surface other than the surface including the region where the signal is incident (for example, the region 1a in the case of the model 1) is grounded and becomes the reference potential.

このようにしてシミュレーションを行った結果を図21に示す。図21において横軸はA/(2B)の値を、縦軸は、左側がQ値,右側が寄生抵抗(単位:Ω)を表している。図21から、A/(2B)の増大に伴い、1GHzにおける寄生抵抗が大きく低減していることが明らかとなった。特にA/(2B)が1付近においては寄生抵抗の低減の度合いが大きく、本発明による効果が実証された。また、寄生抵抗の低減と共に、Q値も大幅に改善していることも分かった。Q値においてもA/(2B)が1付近における改善の度合いが大きく、本発明による効果が実証されるものであった。   The result of the simulation performed in this way is shown in FIG. In FIG. 21, the horizontal axis represents the value of A / (2B), and the vertical axis represents the Q value on the left side and the parasitic resistance (unit: Ω) on the right side. From FIG. 21, it became clear that the parasitic resistance at 1 GHz is greatly reduced as A / (2B) increases. In particular, when A / (2B) is near 1, the degree of reduction in parasitic resistance is large, and the effect of the present invention has been demonstrated. It was also found that the Q value was greatly improved along with the reduction of the parasitic resistance. Also in the Q value, the degree of improvement was large when A / (2B) was around 1, and the effect of the present invention was demonstrated.

モデル1〜3で上部電極層4の面積は一定としたため、本発明のコンデンサによれば、コンデンサを大型化することなく、寄生抵抗を大幅に低減し、Q値を大幅に改善することができることが確認された。   Since the area of the upper electrode layer 4 is constant in the models 1 to 3, according to the capacitor of the present invention, the parasitic resistance can be greatly reduced and the Q value can be greatly improved without increasing the size of the capacitor. Was confirmed.

なお、以上はあくまで本発明の実施の形態の例示であって、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良を加えることは何ら差し支えない。   Note that the above are merely examples of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and improvements may be added without departing from the scope of the present invention. .

(a)は、本発明のコンデンサの第1の実施形態の一例を示す要部平面図であり、(b)はその変形例を示す要部平面図である。(A) is a principal part top view which shows an example of 1st Embodiment of the capacitor | condenser of this invention, (b) is a principal part top view which shows the modification. (a),(b)は、それぞれ図1(a)に示すコンデンサを外部回路と接続するための構成を示す平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view which shows the structure for connecting the capacitor | condenser shown to Fig.1 (a) with an external circuit, respectively, and principal part sectional drawing in an XY line. (a),(b)は、それぞれ図2の変形例を示す平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view which shows the modification of FIG. 2, respectively, and the principal part sectional drawing in XY line. 図1に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 本発明のコンデンサの第2の実施形態の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of 2nd Embodiment of the capacitor | condenser of this invention. (a),(b)は、それぞれ図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 5, respectively, and principal part sectional drawing in an XY line. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. 図5に示すコンデンサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the capacitor | condenser shown in FIG. (a),(b)は、それぞれ図6に示すコンデンサの製造方法の工程を示す平面図及びXY線における断面図である。(A), (b) is the top view which shows the process of the manufacturing method of the capacitor | condenser shown in FIG. 6, respectively, and sectional drawing in XY line. (a),(b)は、それぞれ図6に示すコンデンサの製造方法の工程を示す平面図及びXY線における断面図である。(A), (b) is the top view which shows the process of the manufacturing method of the capacitor | condenser shown in FIG. 6, respectively, and sectional drawing in XY line. (a),(b)は、それぞれ図6に示すコンデンサの製造方法の工程を示す平面図及びXY線における断面図である。(A), (b) is the top view which shows the process of the manufacturing method of the capacitor | condenser shown in FIG. 6, respectively, and sectional drawing in XY line. (a),(b)は、それぞれ図6に示すコンデンサの製造方法の工程を示す平面図及びXY線における断面図である。(A), (b) is the top view which shows the process of the manufacturing method of the capacitor | condenser shown in FIG. 6, respectively, and sectional drawing in XY line. (a),(b)は、それぞれモデル1の平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view of the model 1, and the principal part sectional drawing in XY line, respectively. (a),(b)は、それぞれモデル2の平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view of the model 2, and the principal part sectional drawing in XY line, respectively. (a),(b)は、それぞれモデル3の平面図及びXY線における要部断面図である。(A), (b) is the top view of the model 3, and the principal part sectional drawing in XY line, respectively. 図19に示すモデル3を3個直列接続したモデルの斜視図である。FIG. 20 is a perspective view of a model in which three models 3 shown in FIG. 19 are connected in series. 本発明のコンデンサの実施例における各モデルのA/(2B)の値に対するQ値及び寄生抵抗値のシミュレーション結果を示す線図である。It is a diagram which shows the simulation result of Q value and the parasitic resistance value with respect to the value of A / (2B) of each model in the Example of the capacitor | condenser of this invention. 従来の薄膜コンデンサの構造の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the structure of the conventional thin film capacitor. 図23に示す薄膜コンデンサの説明する平面図である。It is a top view explaining the thin film capacitor shown in FIG. 従来の薄膜コンデンサの構造の一例を説明する模式的な平面図である。It is a typical top view explaining an example of the structure of the conventional thin film capacitor.

符号の説明Explanation of symbols

1:支持基板
2:下部共通電極
3:誘電体層
4:上部電極層
5:保護膜
6:コンタクトホール
7:引出し電極層
1: Support substrate 2: Lower common electrode 3: Dielectric layer 4: Upper electrode layer 5: Protective film 6: Contact hole 7: Lead electrode layer

Claims (4)

下部共通電極と、該下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備え、前記容量形成部を直列に接続してなる薄膜コンデンサであって、
前記上部電極層は、第1上部電極層と、該第1上部電極層と電気的に絶縁されるとともに隣接して配置された第2上部電極層とを含み、
前記第1上部電極層および前記第2上部電極層は、対向した辺同士が相互に噛み合う形状を有し、
前記誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、
前記第1上部電極層は、前記第1誘電体層上に形成され、
前記第2上部電極層は、前記第2誘電体層上に形成された薄膜コンデンサ。
A thin film capacitor comprising a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions comprising a dielectric layer and an upper electrode layer laminated on the lower common electrode , wherein the capacitance forming portions are connected in series ;
The upper electrode layer includes a first upper electrode layer, and a second upper electrode layer that is electrically insulated from and disposed adjacent to the first upper electrode layer,
Said first upper electrode layer and the second upper electrode layer have a shape that opposing sides each other interlocking,
The dielectric layer includes a first dielectric layer and a second dielectric layer that are spaced apart from each other,
The first upper electrode layer is formed on the first dielectric layer,
The second upper electrode layer is a thin film capacitor formed on the second dielectric layer .
下部共通電極と、該下部共通電極上に積層された誘電体層および上部電極層から成る複数個の容量形成部とを備え、前記容量形成部を直列に接続してなる薄膜コンデンサであって、
前記上部電極層は、
第1上部電極層と、
前記第1上部電極層と接続された第2上部電極層と、
前記第1上部電極層と前記第2上部電極層との間に、これら第1及び第2上部電極層と絶縁されて配置され、前記第1上部電極層の対向する辺及び前記第2上部電極層の対向する辺に対してそれぞれ対応する外郭形状を有する第3上部電極層と、
を有し、
前記誘電体層は、互いに離間して配置された第1誘電体層および第2誘電体層を含み、
前記第1上部電極層および前記第2上部電極層の少なくとも一方は、前記第1誘電体層上に形成され、
前記第3上部電極層は、前記第2誘電体層上に形成された薄膜コンデンサ。
A thin film capacitor comprising a lower common electrode, and a plurality of capacitance forming portions comprising a dielectric layer and an upper electrode layer laminated on the lower common electrode , wherein the capacitance forming portions are connected in series ;
The upper electrode layer is
A first upper electrode layer;
A second upper electrode layer connected to the first upper electrode layer;
Between the first upper electrode layer and the second upper electrode layer, the first upper electrode layer and the second upper electrode are disposed so as to be insulated from the first and second upper electrode layers. A third upper electrode layer having an outer shape corresponding to each of opposite sides of the layer;
I have a,
The dielectric layer includes a first dielectric layer and a second dielectric layer that are spaced apart from each other,
At least one of the first upper electrode layer and the second upper electrode layer is formed on the first dielectric layer;
The third upper electrode layer is a thin film capacitor formed on the second dielectric layer .
前記上部電極層の前記対向する辺は、互いに対応する形状となっている部分の辺の長さの総和をAとし、前記上部電極層の外周辺上の2点間の距離の最大値をBとしたとき、A/(2B)>1を満たす請求項1または請求項2に記載の薄膜コンデンサ。 The opposing sides of the upper electrode layer have a sum of the lengths of the sides corresponding to each other as A, and the maximum distance between two points on the outer periphery of the upper electrode layer is B. The thin film capacitor according to claim 1 or 2, wherein A / (2B)> 1 is satisfied. 前記誘電体層は、ペロブスカイト型酸化物誘電体材料からなり、
前記下部共通電極層は、Ptまたは酸化物導電体からなる、請求項1〜3のいずれかに記載の薄膜コンデンサ。
The dielectric layer is made of a perovskite oxide dielectric material,
The thin film capacitor according to claim 1 , wherein the lower common electrode layer is made of Pt or an oxide conductor .
JP2006012505A 2006-01-20 2006-01-20 Thin film capacitor Expired - Fee Related JP4738182B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006012505A JP4738182B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Thin film capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006012505A JP4738182B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Thin film capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007194473A JP2007194473A (en) 2007-08-02
JP4738182B2 true JP4738182B2 (en) 2011-08-03

Family

ID=38449916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006012505A Expired - Fee Related JP4738182B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Thin film capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4738182B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11069482B2 (en) 2018-07-11 2021-07-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Capacitive element

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4959366B2 (en) * 2006-11-28 2012-06-20 京セラ株式会社 Capacitor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710733A (en) * 1980-06-23 1982-01-20 Suzuki Motor Co Ltd Exhaust turbosupercharger for internal combustion engine
JPH06232003A (en) * 1993-01-29 1994-08-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Capacitor array
JP2002015949A (en) * 2000-06-30 2002-01-18 Kyocera Corp Thick-film capacitor array
JP2002290186A (en) * 2001-03-26 2002-10-04 Tama Electric Co Ltd Low-pass filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11069482B2 (en) 2018-07-11 2021-07-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Capacitive element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007194473A (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8098478B2 (en) Electric element
CN101202152B (en) Coil component
JPWO2016136564A1 (en) Capacitors
JP2001127247A (en) Semiconductor device
US7012501B2 (en) Electrical multi-layer component
CN110959188A (en) Capacitor with a capacitor element
JP5708245B2 (en) Feed-through multilayer capacitor
JP4738182B2 (en) Thin film capacitor
JP6788847B2 (en) Capacitor
JP4433678B2 (en) 3-terminal composite electronic components
JP4448298B2 (en) Spiral inductor
JP4959366B2 (en) Capacitor
US8098477B2 (en) Feedthrough multilayer capacitor with capacitance components connected in parallel
US7009276B2 (en) Thin film capacitor, thin film capacitor array and electronic component
JPH0582349A (en) Spiral thin film coil
JP2006303389A (en) Thin film capacitor device and thin film capacitor array
JP3135443B2 (en) Multilayer ceramic capacitors
JP4412386B2 (en) Feed-through multilayer capacitor
JPH0430615A (en) Noise filter
JP2008211064A (en) Variable-capacity capacitor array and variable-capacity capacitor relay
US7277006B2 (en) Chip resistor
JP2006210589A (en) Thin-film capacitor
JP4535817B2 (en) Thin film capacitors, thin film capacitor arrays and electronic components
WO2024014212A1 (en) Electronic component
JPH0451081B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101125

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4738182

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees