JP6834017B2 - コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、コンデンサ及びその製造方法に関する。
多くの電気電子機器は、コンデンサを含んでいる。そのようなコンデンサは、例えば、シリコン基板に、導電層や誘電体層を形成することにより得られる（特開平８−２１３５６５号公報参照）。
本発明が解決しようとする課題は、大きな電気容量を達成可能なコンデンサを提供することである。
第１側面によれば、第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで各々が延びた１以上の第１貫通孔が設けられた基板と、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とに向き合った第２導電層と、前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層とを備え、前記第１面及び前記第２面は、それぞれ、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面であり、前記１以上の貫通孔は、前記厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔であり、１以上の第１トレンチが前記第１主面に設けられ、１以上の第２トレンチが前記第２主面に設けられ、前記１以上の第１トレンチの長さ方向と前記１以上の第２トレンチの長さ方向とは互いに交差し、前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは互いに繋がって前記１以上の第１貫通孔を形成しているコンデンサが提供される。
第２側面によれば、第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで各々が延びた１以上の第１貫通孔が設けられた基板と、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とに向き合った第２導電層と、前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層とを備え、前記基板は、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面を更に有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記第１面及び前記第２面は、前記複数のトレンチの隣り合った２つの側壁であるコンデンサが提供される。
第３側面によれば、第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の貫通孔が設けられた基板と、前記第１主面と前記トレンチの側壁及び底面と前記１以上の貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の貫通孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層とを備えたコンデンサが提供される。
第４側面によれば、基板上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記基板の表面を部分的に覆うように形成することと、前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板に１以上の第１貫通孔を形成することと、前記１以上の第１貫通孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、前記誘電体層上に第２導電層を形成することとを含み、前記基板は第１主面と第２主面とを有し、１以上の第１トレンチを前記第１主面に形成し、１以上の第２トレンチをそれらの長さ方向が前記１以上の第１トレンチの長さ方向と交差するように前記第２主面に形成することにより、前記基板の厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔を、前記１以上の第１貫通孔として形成するコンデンサの製造方法が提供される。
第５側面によれば、基板上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記基板の表面を部分的に覆うように形成することと、前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板に１以上の第１貫通孔を形成することと、前記１以上の第１貫通孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、前記誘電体層上に第２導電層を形成することとを含み、前記第１触媒層を形成するのに先立ち、前記基板に複数のトレンチを形成することを更に含み、前記基板のうち前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の貫通孔を、前記１以上の第１貫通孔として形成するコンデンサの製造方法が提供される。
第６側面によれば、第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に１以上の第１トレンチが設けられ、前記１以上の第１トレンチの側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔が設けられた基板と、前記第１主面と前記第１トレンチの側壁及び底面と前記複数の第１孔の側壁とを覆った第１導電層と、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記第１トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の第１孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層とを備えたコンデンサが提供される。
第７側面によれば、第１主面と第２主面とを有する基板の前記第１主面に、１以上の第１トレンチを形成することと、前記１以上の第１トレンチの側壁に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記１以上の第１トレンチの前記側壁を部分的に覆うように形成することと、前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記第１トレンチの前記側壁をエッチングして、前記第１トレンチの前記側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔を形成することと、前記複数の第１孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、前記誘電体層上に第２導電層を形成することとを含んだコンデンサの製造方法が提供される。
第１実施形態に係るコンデンサを概略的に示す平面図。 図１に示すコンデンサの一断面図。 図１に示すコンデンサの他の断面図。 図１に示すコンデンサの更に他の断面図。 図１に示すコンデンサの更に他の断面図。 図１に示すコンデンサの更に他の断面図。 図１乃至図６に示すコンデンサの製造における一工程を概略的に示す断面図。 図１乃至図６に示すコンデンサの製造における他の工程を概略的に示す断面図。 図１乃至図６に示すコンデンサの製造における更に他の工程を概略的に示す断面図。 図９の工程を概略的に示す他の断面図。 図９及び図１０の工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。 図１１に示す構造の他の断面図。 第２実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図。 第３実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図。 図１４に示すコンデンサの一部を概略的に示す斜視図。 図１４に示すコンデンサの製造に使用する、トレンチが設けられた基板の一例を概略的に示す斜視図。 図１４に示すコンデンサの製造における一工程を概略的に示す斜視図。 図１４に示すコンデンサの製造における他の工程によって得られる構造の一例を概略的に示す斜視図。 第４実施形態に係るコンデンサの一部を概略的に示す斜視図。 第５実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図。 図２０に示すコンデンサの一部を概略的に示す斜視図。 図２１に示すコンデンサのＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った断面図。 図２１に示すコンデンサの断面を示す顕微鏡写真。 第６実施形態に係るコンデンサの一部を概略的に示す斜視図。
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るコンデンサを概略的に示す平面図である。図２は、図１に示すコンデンサのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１に示すコンデンサのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示すコンデンサのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図１に示すコンデンサのＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図１に示すコンデンサのＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
図１乃至図６に示すコンデンサ１Ａは、図２乃至図６に示すように、基板１０と、第１導電層２０ａと、第２導電層２０ｂと、誘電体層５０とを含んでいる。
なお、各図において、Ｘ方向は基板１０の主面に平行な方向であり、Ｙ方向は基板１０の主面に平行であり且つＸ方向に垂直な方向である。また、Ｚ方向は、基板１０の厚さ方向、即ち、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向である。
基板１０は、例えば、絶縁性基板、半導体基板、又は導電性基板である。基板１０は、半導体基板であることが好ましい。また、基板１０は、シリコン基板などのシリコンを含んだ基板であることが好ましい。そのような基板は、半導体プロセスを利用した加工が可能である。
基板１０は、図２乃至図６に示すように、第１主面Ｓ１と、その裏面である第２主面Ｓ２とを有している。ここでは、第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２は、それぞれ、第１面及び第２面である。
第１主面Ｓ１には、図１、図２、及び図４乃至図６に示す第１凹部Ｒ１が設けられている。ここでは、これら第１凹部Ｒ１は、Ｘ方向に各々が延びた形状を有している第１トレンチである。第１凹部Ｒ１は、図１、図２及び図４に示すように、Ｙ方向に配列している。第１主面Ｓ１には、複数の第１凹部Ｒ１を設けてもよく、第１凹部Ｒ１を１つのみ設けてもよい。
第２主面Ｓ２には、図１、図３、及び図４乃至図６に示す第２凹部Ｒ２が設けられている。ここでは、これら第２凹部Ｒ２は、Ｙ方向に各々が延びた形状を有している第２トレンチである。第２凹部Ｒ２は、図１、図３及び図５に示すようにＸ方向に配列している。第２主面Ｓ２には、複数の第２凹部Ｒ２を設けてもよく、第２凹部Ｒ２を１つのみ設けてもよい。
第１凹部Ｒ１の長さ方向と第２凹部Ｒ２の長さ方向とは、互いに交差している。ここでは、第１凹部Ｒ１の長さ方向と第２凹部Ｒ２の長さ方向とは直交している。第１凹部Ｒ１の長さ方向と第２凹部Ｒ２の長さ方向とは、斜めに交差していてもよい。
なお、第１又は第２凹部の「長さ方向」は、基板１０の厚さ方向に垂直な平面への第１又は第２凹部の正射影の長さ方向である。従って、第１凹部Ｒ１の長さ方向と第２凹部Ｒ２の長さ方向とが交差していることは、基板１０の厚さ方向に垂直な平面への第１凹部の正射影の長さ方向と、この平面への第２凹部の正射影の長さ方向とが交差していることを意味している。
第１凹部Ｒ１の深さＤ１と第２凹部Ｒ２の深さＤ２との和Ｄ１＋Ｄ２は、基板１０の厚さＴ以上である。この構成を採用すると、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２とは、それらが交差した位置で互いに繋がり、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１を形成する。
和Ｄ１＋Ｄ２と厚さＴとの比（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｔは、１乃至１．４の範囲内にあることが好ましく、１．１乃至１．３の範囲内にあることがより好ましい。電気容量を大きくする観点では、比（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｔは大きいことが好ましい。また、第１導電層２０ａ及び第２導電層２０ｂのうち、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面上に位置した部分と第２凹部Ｒ２の側壁及び底面上に位置した部分との電気的接続を良好にする観点でも、比（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｔは大きいことが好ましい。但し、深さＤ１及びＤ２を大きくすると、コンデンサ１Ａの機械的強度が低下する。
なお、比（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｔは１未満であってもよい。この場合、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２とは、それらが交差した位置で、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１を形成することはない。従って、この場合、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２を設けるのに加え、基板１０の何れかの位置に第１貫通孔を設ける。この場合、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の一方又は双方は省略することができる。
第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の開口部の寸法は、０．３μｍ以上であることが好ましい。なお、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の開口部の寸法は、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の開口部の径又は幅である。ここでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の開口部の寸法は、それらの長さ方向に対して垂直な方向における寸法である。これら寸法を小さくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、これら寸法を小さくすると、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造を形成することが難しくなる。
隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離及び隣り合った第２凹部Ｒ２間の距離は、０．１μｍ以上であることが好ましい。これら距離を小さくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、これら距離を小さくすると、基板１０のうち、第１凹部Ｒ１間に挟まれた部分及び第２凹部Ｒ２間に挟まれた部分の破損を生じ易くなる。
第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は、様々な形状を有し得る。例えば、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は、Ｚ方向に垂直な平面への正射影が、互いに交差していれば、湾曲又は屈曲した形状を有していてもよく、円形又は正方形であってもよい。
また、ここでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の深さ方向に平行な断面は矩形状である。これら断面は矩形状でなくてもよい。例えば、これら断面は、先細りした形状を有していてもよい。
第１貫通孔ＴＨ１は、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２との交差部に対応して配列している。第１貫通孔ＴＨ１の各々は、第１凹部Ｒ１の一部と第２凹部Ｒ２の一部とで構成されている。第１貫通孔ＴＨ１の各々は、第１主面Ｓ１から第２主面Ｓ２まで延びている。即ち、第１貫通孔ＴＨ１の各々は、基板１０の厚さ方向であるＺ方向に延びている。
第１導電層２０ａは、図２乃至図６に示すように、基板１０上に設けられている。第１導電層２０ａは、基板１０とともに、導電基板ＣＳを構成している。
第１導電層２０ａは、導電性を高めるために不純物がドーピングされたポリシリコン、又は、ニッケルや銅などの金属若しくは合金からなる。第１導電層２０ａは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
第１導電層２０ａの厚さは、０．０５μｍ乃至１μｍの範囲内にあることが好ましく、０．１μｍ乃至０．３μｍの範囲内にあることがより好ましい。第１導電層２０ａが薄いと、第１導電層２０ａに不連続部を生じるか、又は、第１導電層２０ａのシート抵抗が過剰に大きくなる可能性がある。第１導電層２０ａを厚くすると、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。
第１導電層２０ａは、図２乃至図４及び図６に示す第１部分Ｐ１と、図２、図３、図５及び図６に示す第２部分Ｐ２と、図２及び図４乃至図６に示す第３部分Ｐ３と、図３乃至図６に示す第４部分Ｐ４とを含んでいる。第１部分Ｐ１は、第１導電層２０ａのうち、第１主面Ｓ１上に設けられた部分である。第２部分Ｐ２は、第１導電層２０ａのうち、第２主面Ｓ２上に設けられた部分である。第３部分Ｐ３は、第１導電層２０ａのうち、第１凹部Ｒ１の内面上に設けられた部分である。第４部分Ｐ４は、第１導電層２０ａのうち、第２凹部Ｒ２の内面上に設けられた部分である。
即ち、第１導電層２０ａは、第１主面Ｓ１と、第２主面Ｓ２と、第１貫通孔ＴＨ１の側壁とを覆っている。更に、第１導電層２０ａは、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面と、第２凹部Ｒ２の側壁及び底面とを覆っている。
第１部分Ｐ１及び第３部分Ｐ３は、図２、図４及び図６から分かるように、互いに電気的に接続されている。また、第２部分Ｐ２及び第４部分Ｐ４も、図３、図５及び図６から分かるように、互いに電気的に接続されている。そして、第３部分Ｐ３及び第４部分Ｐ４は、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１の位置で互いに電気的に接続されている。
なお、基板１０がシリコン基板などの半導体基板である場合、第１導電層２０ａは、シリコン基板の表面領域に不純物を高濃度にドーピングした高濃度ドーピング層であってもよい。シリコン基板自体の導電率が高い場合には、第１導電層２０ａを省略することも可能である。この場合、基板１０の少なくとも表面領域、例えば、基板１０の全体が第１導電層２０ａの役割を果たす。
第２導電層２０ｂは、誘電体層５０を間に挟んで第１導電層２０ａと向き合っている。第２導電層２０ｂは、導電性を高めるために不純物がドーピングされたポリシリコン、又は、ニッケルや銅などの金属若しくは合金からなる。第２導電層２０ｂは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
第２導電層２０ｂの厚さは、０．０５μｍ乃至１μｍの範囲内にあることが好ましく、０．１μｍ乃至０．３μｍの範囲内にあることがより好ましい。第２導電層２０ｂが薄いと、第２導電層２０ｂに不連続部を生じるか、又は、第２導電層２０ｂのシート抵抗が過剰に大きくなる可能性がある。第２導電層２０ｂが厚いと、第１導電層２０ａ及び誘電体層５０を十分な厚さに形成することが難しい場合がある。
第２導電層２０ｂは、図２乃至図４及び図６に示す第５部分Ｐ５と、図２、図３、図５及び図６に示す第６部分Ｐ６と、図２及び図４乃至図６に示す第７部分Ｐ７と、図３乃至図６に示す第８部分Ｐ８とを含んでいる。第５部分Ｐ５は、第２導電層２０ｂのうち、第１部分Ｐ１を間に挟んで第１主面Ｓ１と向き合った部分である。第６部分Ｐ６は、第２導電層２０ｂのうち、第２部分Ｐ２を間に挟んで第２主面Ｓ２と向き合った部分である。第７部分Ｐ７は、第２導電層２０ｂのうち、第３部分Ｐ３を間に挟んで第１凹部Ｒ１の内面と向き合った部分である。第８部分Ｐ８は、第２導電層２０ｂのうち、第４部分Ｐ４を間に挟んで第２凹部Ｒ２の内面と向き合った部分である。
即ち、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１主面Ｓ１と第２主面Ｓ２と第１貫通孔ＴＨ１の側壁とに向き合っている。更に、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面と、第２凹部Ｒ２の側壁及び底面とに向き合っている。
第５部分Ｐ５及び第７部分Ｐ７は、図２、図４及び図６から分かるように、互いに電気的に接続されている。第６部分Ｐ６及び第８部分Ｐ８も、図３、図５及び図６から分かるように、互いに電気的に接続されている。そして、第７部分Ｐ７及び第８部分Ｐ８は、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１の位置で互いに電気的に接続されている。
なお、図２乃至図６には、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２が、第１導電層２０ａと第２導電層２０ｂと誘電体層５０とによって完全に埋め込まれるように第２導電層２０ｂを設けている。第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａに対してコンフォーマルな層であってもよい。即ち、第２導電層２０ｂは、略均一な厚さを有する層であってもよい。この場合、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は、第１導電層２０ａと第２導電層２０ｂと誘電体層５０とによって完全には埋め込まれない。
第２導電層２０ｂには、複数の貫通孔が設けられている。ここでは、これら貫通孔は、第２導電層２０ｂのうち第１導電層２０ａ及び誘電体層５０を間に挟んで第１主面と向き合った部分であって、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２との交差部に対応した位置に設けられている。第２導電層２０ｂには、他の位置に貫通孔を設けてもよい。また、第２導電層２０ｂには、貫通孔を１つのみ設けてもよい。
誘電体層５０は、第１導電層２０ａと第２導電層２０ｂとの間に介在している。誘電体層５０は、第１導電層２０ａに対してコンフォーマルな層である。誘電体層５０は、第１導電層２０ａと第２導電層２０ｂとを互いから電気的に絶縁している。
誘電体層５０は、例えば、無機誘電体からなる。無機誘電体としては、強誘電体も用いることができるが、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物、チタン酸化物、及びタンタル酸化物などの常誘電体が好ましい。これらの常誘電体は、温度による誘電率の変化が小さい。そのため、常誘電体を誘電体層５０に使用すると、コンデンサ１Ａの耐熱性を高めることができる。
誘電体層５０の厚さは、０．００５μｍ乃至０．５μｍの範囲内にあることが好ましく、０．０１μｍ乃至０．１μｍの範囲内にあることがより好ましい。誘電体層５０が薄いと、誘電体層５０に不連続部を生じ、第１導電層２０ａと第２導電層２０ｂとが短絡する可能性がある。また、誘電体層５０を薄くすると、例え短絡していなくても耐圧が低くなり、電圧を印加した際に短絡する可能性が高まる。誘電体層５０を厚くすると、耐圧は高くなるが電気容量が小さくなる。
誘電体層５０には、複数の貫通孔が設けられている。誘電体層５０の貫通孔は、第２導電層２０ｂの貫通孔と繋がっている。
このコンデンサ１Ａは、図１乃至図６に示す絶縁層６０と、図１、図２、図４及び図６に示す電極７０ａ及び７０ｂと、図１に示すパッド７０ｃ及び７０ｄとを更に含んでいる。
絶縁層６０は、第１導電層２０ａの一部と第２導電層２０ｂの一部と誘電体層５０の一部とを間に挟んで第１主面Ｓ１と向き合っている。具体的には、絶縁層６０は、第２導電層２０ｂの第５部分Ｐ５及び第７部分Ｐ７を覆っている。
絶縁層６０は、第１絶縁層６１と第２絶縁層６２とを含んでいる。
第１絶縁層６１は、第２導電層２０ｂの第５部分Ｐ５及び第７部分Ｐ７を覆っている。第１絶縁層６１は、第２導電層２０ｂに設けられた貫通孔の側壁と、誘電体層５０に設けられた貫通孔の側壁とを更に覆っている。第１絶縁層６１は、例えば、シリコン窒化物などの無機絶縁体からなる。
第２絶縁層６２は、第１絶縁層６１を覆っている。第２絶縁層６２は、例えば、ポリイミドなどの有機絶縁体からなる。
絶縁層６０は、多層構造を有していてもよく、単層構造を有していてもよい。
絶縁層６０には、複数の貫通孔が設けられている。これら貫通孔の一部は、第２導電層２０ｂに設けられた貫通孔を介して誘電体層５０に設けられた貫通孔と繋がっており、それらとともに第１コンタクトホールを形成している。絶縁層６０に設けられた貫通孔の残りは、Ｙ方向に隣り合った第１コンタクトホールの中間位置に設けられており、第２コンタクトホールを形成している。
電極７０ａは、絶縁層６０上に設けられている。電極７０ａは、櫛形電極である。電極７０ａは、Ｘ方向に各々が延び、Ｙ方向に配列した櫛歯部を有している。電極７０ｂの櫛歯部と電極７０ａの櫛歯部とは、Ｙ方向へ交互に配列している。電極７０ａは、ここでは、第２電極である。電極７０ａは、第２コンタクトホールを埋め込んでいる。電極７０ａは、第２導電層２０ｂへ電気的に接続されている。ここでは、電極７０ａは櫛形電極であるが、電極７０ａは他の形状を有していてもよい。
電極７０ｂは、絶縁層６０上に設けられている。電極７０ｂは、櫛形電極である。電極７０ｂは、Ｘ方向に各々が延び、Ｙ方向に配列した櫛歯部を有している。電極７０ｂは、ここでは、第１電極である。電極７０ｂは、第１コンタクトホールを埋め込んでいる。電極７０ｂは、第１導電層２０ａへ電気的に接続されている。ここでは、電極７０ｂは櫛形電極であるが、電極７０ｂは他の形状を有していてもよい。
パッド７０ｃは、絶縁層６０上に設けられている。パッド７０ｃは、電極７０ａへ電気的に接続されている。
パッド７０ｄは、絶縁層６０上に設けられている。パッド７０ｄは、電極７０ｂへ電気的に接続されている。
電極７０ａ及び７０ｂ並びにパッド７０ｃ及び７０ｄは、図示しないバリア層と、第１金属層７１と、第２金属層７２とを含んだ積層構造を有している。バリア層は、例えば、チタンからなる。第１金属層７１は、バリア層上に設けられている。第１金属層７１は、例えば、銅からなる。第２金属層７２は、第１金属層７１の上面及び端面を被覆している。第２金属層７２は、例えば、ニッケル又はニッケル合金層と金層との積層膜からなる。バリア層及び第２金属層７２は省略することができる。
このコンデンサ１Ａは、例えば、以下の方法により製造する。
図７は、図１乃至図６に示すコンデンサの製造における第１触媒層形成工程を概略的に示す断面図である。図８は、図１乃至図６に示すコンデンサの製造における第２触媒層形成工程を概略的に示す断面図である。図９は、図１乃至図６に示すコンデンサの製造におけるエッチング工程を概略的に示す断面図である。図１０は、図１乃至図６に示すコンデンサの製造におけるエッチング工程を概略的に示す他の断面図である。図１１は、図９及び図１０のエッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図である。図１２は、図１１に示す構造の他の断面図である。
この方法では、先ず、図７に示す基板１０を準備する。ここでは、一例として、基板１０は単結晶シリコンウェハであるとする。単結晶シリコンウェハの面方位は特に問わないが、本例では、第１主面Ｓ１が（１００）面であるシリコンウェハを用いる。基板１０としては、第１主面Ｓ１が（１１０）面であるシリコンウェハを用いることもできる。
次に、ＭａｃＥｔｃｈ（Metal-Assisted Chemical Etching）により、基板１０に第１貫通孔ＴＨ１を形成する。
即ち、先ず、図７及び図８に示すように、基板１０上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層８０ａ及び８０ｂを形成する。第１触媒層８０ａ及び８０ｂは、それぞれ、第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２を部分的に覆うように形成する。
具体的には、先ず、基板１０の第１主面Ｓ１上に、第１マスク層９０ａを形成する。
第１マスク層９０ａは、第１凹部Ｒ１に対応した位置で開口している。第１マスク層９０ａは、第１主面Ｓ１のうち第１マスク層９０ａによって覆われた部分が、後述する貴金属と接触するのを防止する。
第１マスク層９０ａの材料としては、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、及びノボラック樹脂などの有機材料や、酸化シリコン及び窒化シリコンなどの無機材料が挙げられる。
第１マスク層９０ａは、例えば、既存の半導体プロセスによって形成することができる。有機材料からなる第１マスク層９０ａは、例えば、フォトリソグラフィによって形成することができる。無機材料からなる第１マスク層９０ａは、例えば、気相堆積法による無機材料層の成膜と、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによる無機材料層のパターニングとによって成形することができる。或いは、無機材料からなる第１マスク層９０ａは、基板１０の表面領域の酸化又は窒化と、フォトリソグラフィによるマスク形成と、エッチングによる酸化物又は窒化物層のパターニングとによって形成することができる。第１マスク層９０ａは、省略可能である。
次に、第１主面Ｓ１のうち第１マスク層９０ａによって覆われていない領域上に、触媒層８０ａを形成する。触媒層８０ａは、例えば、貴金属を含んだ不連続層である。ここでは、一例として、触媒層８０ａは、貴金属を含んだ触媒粒子８１ａからなる粒状層であるとする。
貴金属は、例えば、金、銀、白金、ロジウム、パラジウム、及びルテニウムの１以上である。触媒層８０ａ及び触媒粒子８１ａは、チタンなどの貴金属以外の金属を更に含んでいてもよい。
触媒層８０ａは、例えば、電解めっき、還元めっき、又は置換めっきによって形成することができる。触媒層８０ａは、貴金属粒子を含む分散液の塗布、又は、蒸着及びスパッタリング等の気相堆積法を用いて形成してもよい。これら手法の中でも、置換めっきは、第１主面Ｓ１のうち第１マスク層９０ａによって覆われていない領域に、貴金属を直接的且つ一様に析出させることができるため特に好ましい。
次に、図８に示すように、基板１０の第２主面Ｓ２上に、第２マスク層９０ｂを形成する。
第２マスク層９０ｂは、第２凹部Ｒ２に対応した位置で開口している。第２マスク層９０ｂは、第２主面Ｓ２のうち第２マスク層９０ｂによって覆われた部分が、貴金属と接触するのを防止する。
第２マスク層９０ｂの材料としては、例えば、第１マスク層９０ａについて例示したものを使用することができる。第２マスク層９０ｂは、例えば、第１マスク層９０ａについて上述したのと同様の方法により形成することができる。
次に、第２主面Ｓ２のうち第２マスク層９０ｂによって覆われていない領域上に、触媒層８０ｂを形成する。触媒層８０ｂは、例えば、貴金属を含んだ不連続層である。ここでは、一例として、触媒層８０ｂは、貴金属を含んだ触媒粒子８１ｂからなる粒状層であるとする。
触媒層８０ｂ及び触媒粒子８１ｂの材料には、例えば、触媒層８０ａ及び触媒粒子８１ａについて例示したものを使用することができる。触媒層８０ｂは、例えば、触媒層８０ａについて上述したのと同様の方法により形成することができる。
なお、第１主面Ｓ１上に第１マスク層９０ａを形成した後、第２主面Ｓ２上に第２マスク層９０ｂを形成し、続いて、触媒層８０ａ及び触媒粒子８１ａを形成し、その後、触媒層８０ｂ及び触媒粒子８１ｂを形成してもよい。或いは、第１主面Ｓ１上に第１マスク層９０ａを形成した後、第２主面Ｓ２上に第２マスク層９０ｂを形成し、その後、基板をめっき液に浸漬させて、触媒層８０ａ及び触媒粒子８１ａと触媒層８０ｂ及び触媒粒子８１ｂとを同時に形成してもよい。
次に、貴金属の触媒としての作用のもとで基板１０をエッチングして、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１を基板１０に形成する。
具体的には、図９及び図１０に示すように、基板１０をエッチング剤１００でエッチングする。例えば、基板１０を液状のエッチング剤１００に浸漬させて、エッチング剤１００を基板１０と接触させる。
エッチング剤１００は、酸化剤と弗化水素とを含んでいる。
エッチング剤１００における弗化水素の濃度は、１ｍｏｌ/Ｌ乃至２０ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましく、５ｍｏｌ/Ｌ乃至１０ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることがより好ましく、３ｍｏｌ/Ｌ乃至７ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが更に好ましい。弗化水素濃度が低い場合、高いエッチングレートを達成することが難しい。弗化水素濃度が高い場合、過剰なサイドエッチングを生じる可能性がある。
酸化剤は、例えば、過酸化水素、硝酸、ＡｇＮＯ３、ＫＡｕＣｌ４、ＨＡｕＣｌ４、Ｋ２ＰｔＣｌ６、Ｈ２ＰｔＣｌ６、Ｆｅ（ＮＯ３）３、Ｎｉ（ＮＯ３）２、Ｍｇ（ＮＯ３）２、Ｎａ２Ｓ２Ｏ８、Ｋ２Ｓ２Ｏ８、ＫＭｎＯ４及びＫ２Ｃｒ２Ｏ７から選択することができる。有害な副生成物が発生せず、半導体素子の汚染も生じないことから、酸化剤としては過酸化水素が好ましい。
エッチング剤１００における酸化剤の濃度は、０．２ｍｏｌ/Ｌ乃至８ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましく、２ｍｏｌ/Ｌ乃至４ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることがより好ましく、３ｍｏｌ/Ｌ乃至４ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが更に好ましい。
エッチング剤１００は、緩衝剤を更に含んでいてもよい。緩衝剤は、例えば、弗化アンモニウム及びアンモニアの少なくとも一方を含んでいる。一例によれば、緩衝剤は、弗化アンモニウムである。他の例によれば、緩衝剤は、弗化アンモニウムとアンモニアとの混合物である。
エッチング剤１００は、水などの他の成分を更に含んでいてもよい。
このようなエッチング剤１００を使用した場合、基板１０のうち第１触媒粒子８１ａ又は第２触媒粒子８２ｂと近接している領域においてのみ、基板１０の材料、ここではシリコンが酸化される。そして、これによって生じた酸化物は、フッ化水素酸により溶解除去される。そのため、第１触媒粒子８１ａ又は第２触媒粒子８２ｂと近接している部分のみが選択的にエッチングされる。
第１触媒粒子８１ａは、エッチングの進行とともに第２主面Ｓ２へ向けて移動し、そこで上記と同様のエッチングが行われる。その結果、図９に示すように、第１触媒層８０ａの位置では、第１主面Ｓ１から第２主面Ｓ２へ向けて、第１主面Ｓ１に対して垂直な方向にエッチングが進む。
他方、第２触媒粒子８１ｂは、エッチングの進行とともに第１主面Ｓ１へ向けて移動し、そこで上記と同様のエッチングが行われる。その結果、図１０に示すように、第２触媒層８０ｂの位置では、第２主面Ｓ２から第１主面Ｓ１へ向けて、第２主面Ｓ２に対して垂直な方向にエッチングが進む。
このようにして、図１１及び図１２に示すように、第１主面Ｓ１に第１凹部Ｒ１を形成するとともに、第２主面Ｓ２に第２凹部Ｒ２を形成する。第１凹部Ｒ１の深さＤ１と第２凹部Ｒ２の深さＤ２との和Ｄ１＋Ｄ２が基板１０の厚さＴ以上であると、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２とは、それらが交差した位置で互いに繋がり、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１を形成する。
その後、第１マスク層９０ａ及び第２マスク層９０ｂ並びに触媒層８０ａ及び８０ｂを基板１０から除去する。第１マスク層９０ａ及び第２マスク層９０ｂ並びに触媒層８０ａ及び８０ｂの１以上は、基板１０から除去しなくてもよい。
次に、基板１０上に、図２乃至図６に示す第１導電層２０ａを形成する。ポリシリコンからなる第１導電層２０ａは、例えば、ＬＰＣＶＤ（low pressure chemical vapor deposition）によって形成することができる。金属からなる第１導電層２０ａは、例えば、例えば、電解めっき、還元めっき、又は置換めっきによって形成することができる。
めっき液は、被めっき金属の塩を含んだ液体である。めっき液としては、硫酸銅五水和物と硫酸とを含んだ硫酸銅めっき液、ピロリン酸銅とピロリン酸カリウムとを含んだピロリン酸銅めっき液、及び、スルファミン酸ニッケルと硼素とを含んだスルファミン酸ニッケルめっき液などの一般的なめっき液を使用することができる。
第１導電層２０ａは、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成することが好ましい。このめっき法では、界面活性剤は、超臨界二酸化炭素からなる粒子と、被めっき金属の塩を含んだ溶液からなる連続相との間に介在させる。即ち、めっき液中で、界面活性剤にミセルを形成させ、超臨界二酸化炭素はこれらミセルに取り込ませる。
通常のめっき法では、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の底部近傍への被めっき金属の供給が不十分となることがある。これは、第１凹部Ｒ１の深さＤ１と幅又は径Ｗ１との比Ｄ１／Ｗ１や、第２凹部Ｒ２の深さＤ２と幅又は径Ｗ２との比Ｄ２／Ｗ２が大きい場合に、特に顕著である。
超臨界二酸化炭素を取り込んだミセルは、狭い隙間にも容易に入り込むことができる。そして、これらミセルの移動に伴い、被めっき金属の塩を含んだ溶液も移動する。それ故、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法によれば、厚さが均一な第１導電層２０ａを容易に形成することができる。
次に、第１導電層２０ａ上に、誘電体層５０を形成する。誘電体層５０は、例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）によって形成することができる。或いは、誘電体層５０は、第１導電層２０ａの表面を、酸化、窒化、又は酸窒化することにより形成することができる。
次いで、誘電体層５０上に、第２導電層２０ｂを形成する。第２導電層２０ｂは、例えば、第１導電層２０ａについて上述したのと同様の方法により形成することができる。第２導電層２０ｂも、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成することが好ましい。
次に、第２導電層２０ｂと誘電体層５０とからなる積層体に、複数の貫通孔を形成する。ここでは、これら貫通孔は、上記積層体のうち第１導電層２０ａを間に挟んで第１主面と向き合った部分であって、第１凹部Ｒ１と第２凹部Ｒ２との交差部に対応した位置に形成する。これら貫通孔は、例えば、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによるパターニングとによって成形することができる。
次いで、第２導電層２０ｂの第５部分Ｐ５及び第７部分Ｐ７上に、第１絶縁層６１を形成する。第１絶縁層６１は、例えば、ＣＶＤにより形成することができる。
その後、第１絶縁層６１上に、第２絶縁層６２を形成する。第２絶縁層６２には、上記積層体に設けた貫通孔の位置に貫通孔を設ける。第２絶縁層６２の材料として感光性樹脂を使用した場合、フォトリソグラフィを利用して、貫通孔を有する第２絶縁層６２を得ることができる。
次に、第２絶縁層６２をエッチングマスクとして用いて、第１絶縁層６１をエッチングする。これにより、第１絶縁層６１のうち、第１導電層２０ａを被覆している部分を除去する。
次いで、第１金属層７１及び第２金属層７２を、この順に形成する。第１金属層７１及び第２金属層７２は、例えば、スパッタリングやめっきによる成膜と、フォトリソグラフィとの組み合わせにより形成することができる。
このコンデンサ１Ａでは、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造は、第１主面Ｓ１上だけでなく、第２主面Ｓ２上及び第１貫通孔ＴＨ１内にも設けられている。それ故、このコンデンサ１Ａは、大きな電気容量を達成し得る。
また、このコンデンサ１Ａでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２はトレンチである。上記の積層構造は、トレンチの側壁及び底面上にも設けられている。それ故、このコンデンサ１Ａは、特に大きな電気容量を達成し得る。
例えば、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の深さが１００μｍ、幅が１μｍであり、隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離及び隣り合った第２凹部Ｒ２間の距離が何れも１μｍであり、誘電体層５０として厚さ０．０２μｍのシリコン酸化膜を用いた場合、コンデンサ１Ａの厚さが約０．２ｍｍであるとすると、約６５０ｎＦ／ｍｍ２の容量密度を達成し得る。
また、このコンデンサ１Ａでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は互いに交差しており、それらの深さの和Ｄ１＋Ｄ２は基板１０の厚さＴ以上である。それ故、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２を形成すると、それらが交差している位置に、第１貫通孔ＴＨ１が生じる。即ち、和Ｄ１＋Ｄ２が厚さＴよりも小さな第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２をそれぞれ第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２に単に形成した場合とは異なり、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２を形成する工程の他に、第１貫通孔ＴＨ１を別途形成する工程を行う必要がない。
そして、このコンデンサ１Ａでは、上記積層構造のうち、第１主面Ｓ１上に位置した部分と第２主面Ｓ２上に位置した部分との電気的接続を、第１貫通孔ＴＨ１を利用して行っている。それ故、電極７０ａ及び７０ｂの双方を、コンデンサ１Ａの片側に配置することができる。即ち、和Ｄ１＋Ｄ２が厚さＴよりも小さな第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２をそれぞれ第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２に単に形成した場合とは異なり、第２主面Ｓ２上に電極７０ａ及び７０ｂやこれに類する配線を形成する必要はないため、工程数を大幅に削減できる。更に、このような構成を採用したコンデンサ１Ａは、配線基板などへの実装が容易である。
＜第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図である。
図１３に示すコンデンサ１Ｂは、以下の構成を採用したこと以外は、第１実施形態に係るコンデンサ１Ａと同様である。
即ち、このコンデンサ１Ｂは、誘電体層５０の代わりに、第１誘電体層５０ａを含んでいる。第１誘電体層５０ａは、第１実施形態に係るコンデンサ１Ａの誘電体層５０と同様である。
また、コンデンサ１Ｂでは、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａに対してコンフォーマルな層である。
そして、コンデンサ１Ｂは、第２誘電体層５０ｂと第３導電層２０ｃとを更に含んでいる。
第２誘電体層５０ｂは、第２導電層２０ｂ上に設けられている。第２誘電体層５０ｂは、第１導電層２０ａに対してコンフォーマルな層である。第２誘電体層５０ｂには、例えば、第１誘電体層５０ａと同様の構成を採用することができる。
第３導電層２０ｃは、第２誘電体層５０ｂ上に設けられている。第３導電層２０ｃには、例えば、第２導電層２０ｂと同様の構成を採用することができる。
また、このコンデンサ１Ｂでは、電極７０ａ及び７０ｂ並びに図１に示すパッド７０ｃ及び７０ｄは、第１金属層７１及び第２金属層７２に加え、第３金属層７３を更に含んだ積層体で構成されている。第３金属層７３には、例えば、第１金属層７１と同様の構成を採用することができる。
加えて、このコンデンサ１Ｂでは、電極７０ａは第２導電層２０ｂとは接触しておらず、その櫛歯部の一部は第１導電層２０ａと接触しており、その櫛歯部の他の一部は第３導電層２０ｃと接触している。即ち、第１導電層２０ａと第３導電層２０ｃとは、互いに電気的に接続されている。そして、このコンデンサ１Ｂでは、電極７０ｂは第１導電層２０ａ及び第３導電層２０ｃとは接触しておらず、その櫛歯部が第２導電層２０ｂと接触している。即ち、このコンデンサ１Ｂでは、電極７０ａは第１電極であり、電極７０ｂは第２電極である。
このコンデンサ１Ｂは、コンデンサ１Ａについて上述したのと同様の効果を奏する。
加えて、このコンデンサ１Ｂでは、第１導電層２０ａと第１誘電体層５０ａと第２導電層２０ｂと第２誘電体層５０ｂと第３導電層２０ｃとが積層構造を形成している。即ち、このコンデンサ１Ｂでは、コンデンサ１Ａと比較して、より多くの導電層が誘電体層を間に挟んで積層されている。それ故、このコンデンサ１Ｂは、より大きな電気容量を達成し得る。
例えば、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の深さが１００μｍ、幅が１μｍであり、隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離及び隣り合った第２凹部Ｒ２間の距離が何れも１μｍであり、第１誘電体層５０ａ及び第２誘電体層５０ｂとして厚さ０．０２μｍのシリコン酸化膜を用いた場合、コンデンサ１Ｂの厚さが約０．２ｍｍであるとすると、約１３００ｎＦ／ｍｍ２の容量密度を達成し得る。
＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図である。図１５は、図１４に示すコンデンサの一部を概略的に示す斜視図である。なお、図１５には、図１４に示すコンデンサ１Ｃから、電極７０ｂ、電極７０ａ、絶縁層６０、及び第２導電層２０ｂを省略した構造を描いている。
図１４に示すコンデンサ１Ｃは、以下の構成を採用したこと以外は、第１実施形態に係るコンデンサ１Ａと同様である。
即ち、このコンデンサ１Ｃでは、第２凹部Ｒ２を省略している。即ち、このコンデンサ１Ｃは、図６に示す第１貫通孔ＴＨ１を有していない。
その代わりに、このコンデンサ１Ｃでは、図１５に示すように、基板１０のうち第１凹部Ｒ１の隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、隣り合った２つの第１凹部Ｒ１の一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔ＴＨ２が設けられている。即ち、このコンデンサ１Ｃでは、隣り合った２つの第１凹部Ｒ１のうち、一方の第１凹部Ｒ１の側壁が第１面に相当し、他方の第１凹部Ｒ１の側壁が第２面に相当している。
また、このコンデンサ１Ｃでは、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造は、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面上だけでなく、第２貫通孔ＴＨ２の側壁上にも設けられている。即ち、第１導電層２０ａは、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に加え、第２貫通孔ＴＨ２の側壁を更に覆っている。また、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に向き合っているのに加え、第２貫通孔ＴＨ２の側壁に更に向き合っている。
第２貫通孔ＴＨ２の平均径は、０．３μｍ以上であることが好ましい。第２貫通孔ＴＨ２の径を小さくすると、より多くの第２貫通孔ＴＨ２を配置することができ、それ故、より大きな電気容量を達成することができる。但し、第２貫通孔ＴＨ２の径を小さくし過ぎると、第２貫通孔ＴＨ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。
第１凹部Ｒ１の側壁の面積に占める第２貫通孔ＴＨ２の開口部の合計面積の割合（以下、開口率という）は、３０％乃至９０％の範囲内にあることが好ましく、５０％乃至９０％の範囲内にあることが好ましい。また、第１凹部Ｒ１の側壁に設けられた第２貫通孔ＴＨ２の数と、その側壁の面積との比（以下、孔密度という）は、０．４個／μｍ２乃至２０個／μｍ２の範囲内にあることが好ましく、２個／μｍ２乃至８個／μｍ２の範囲内にあることがより好ましい。
開口率及び孔密度を大きくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、開口率及び孔密度を過剰に大きくすると、第２貫通孔ＴＨ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。
隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離は、０．１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましい。この距離を大きくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、この距離に対する電気容量の増加率は、距離の増大に伴って次第に小さくなるため、上記の距離を過度に大きくすることは効果的ではない。また、この距離を大きくした場合、第２貫通孔ＴＨ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。
このコンデンサ１Ｃは、例えば、以下の方法により製造する。
図１６は、図１４に示すコンデンサの製造に使用する、トレンチが設けられた基板の一例を概略的に示す斜視図である。図１７は、図１４に示すコンデンサの製造における触媒層形成工程を概略的に示す斜視図である。図１８は、図１４に示すコンデンサの製造におけるエッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す斜視図である。
この方法では、先ず、図１６に示すように、複数の第１凹部Ｒ１が第１主面Ｓ１に設けられた基板１０を準備する。第１凹部Ｒ１は、例えば、図７乃至図１２を参照しながら説明したＭａｃＥｔｃｈにより形成する。
次に、ＭａｃＥｔｃｈにより、基板１０に第２貫通孔ＴＨ２を形成する。
即ち、先ず、図１７に示すように、第１凹部Ｒ１の側壁上に、触媒粒子８１ａを堆積させる。触媒粒子８１ａの堆積は、触媒粒子８１ａ間に十分な大きさの隙間が生じるように行う。
なお、第１凹部Ｒ１の底面や第１主面には、触媒粒子８１ａを堆積させてもよいが、必ずしも堆積させる必要はない。従って、触媒粒子８１ａの堆積に先立ち、図示しないマスク層を、第１凹部Ｒ１の底面や第１主面を覆うように形成してもよい。
次に、貴金属の触媒としての作用のもとで基板１０をエッチングして、図１８に示す第２貫通孔ＴＨ２を基板１０に形成する。具体的には、基板１０をエッチング剤でエッチングする。例えば、基板１０を液状のエッチング剤に浸漬させて、エッチング剤を基板１０と接触させる。エッチング剤としては、第１実施形態において説明したものを使用することができる。
触媒粒子８１ａは、それらの間に十分な大きさの隙間が生じるように堆積させているので、第１凹部Ｒ１の側壁には、複数の凹部が形成される。これら凹部は、エッチングの進行に伴って深さが増大し、最終的には第２貫通孔ＴＨ２となる。以上のようにして、図１８に示す構造を得る。
なお、第１凹部Ｒ１の側壁に形成された凹部内であって、それらの側壁上に、その後、第１導電層２０ａ、誘電体層５０及び第２導電層２０ｂの積層構造を形成できれば、この積層構造は、第１凹部Ｒ１の側壁に形成された凹部内でコンデンサを構成する。従って、第１凹部Ｒ１の側壁に形成される凹部の１以上は、必ずしも貫通孔でなくてもよい。
その後、第１実施形態において説明したのと同様の方法により、第１導電層２０ａ、誘電体層５０、第２導電層２０ｂ、絶縁層６０、電極７０ａ及び７０ｂなどを形成する。このようにして、コンデンサ１Ｃを得る。
このコンデンサ１Ｃでは、第１凹部Ｒ１が設けられ、第１凹部Ｒ１の側壁には第２貫通孔ＴＨ２が設けられている。そして、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造は、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面上だけでなく、第２貫通孔ＴＨ２の側壁上にも設けられている。それ故、このコンデンサ１Ｃは、大きな電気容量を達成し得る。
例えば、第１凹部Ｒ１の深さが１００μｍ、幅が１μｍであり、隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離が１μｍであり、第１凹部Ｒ１の側壁における開口率が３０％、孔密度が２個／μｍ２であり、誘電体層５０として厚さ０．０２μｍのシリコン酸化膜を用いた場合、コンデンサ１Ｃの厚さが約０．２ｍｍであるとすると、約５００ｎＦ／ｍｍ２の容量密度を達成し得る。
＜第４実施形態＞
図１９は、第４実施形態に係るコンデンサの一部を概略的に示す斜視図である。
第４実施形態に係るコンデンサは、以下の構成を採用したこと以外は、第１実施形態に係るコンデンサ１Ａと同様である。
即ち、このコンデンサでは、基板１０のうち第１凹部Ｒ１の隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、隣り合った２つの第１凹部Ｒ１の一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔ＴＨ２が設けられている。即ち、このコンデンサでは、隣り合った２つの第１凹部Ｒ１のうち、一方の第１凹部Ｒ１の側壁が第１面に相当し、他方の第１凹部Ｒ１の側壁が第２面に相当している。
また、このコンデンサでは、基板１０のうち第２凹部Ｒ２の隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、隣り合った２つの第２凹部Ｒ２の一方と他方とを繋ぐ１以上の第３貫通孔ＴＨ３が設けられている。即ち、このコンデンサでは、隣り合った２つの第２凹部Ｒ２のうち、一方の第２凹部Ｒ２の側壁も第１面に相当し、他方の第２凹部Ｒ２の側壁も第２面に相当している。
更に、このコンデンサでは、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造は、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面上だけでなく、第２貫通孔ＴＨ２の側壁及び第３貫通孔ＴＨ３の側壁上にも設けられている。即ち、第１導電層２０ａは、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面に加え、第２貫通孔ＴＨ２の側壁及び第３貫通孔ＴＨ３の側壁を更に覆っている。また、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に向き合っているのに加え、第２貫通孔ＴＨ２の側壁及び第３貫通孔ＴＨ３の側壁に更に向き合っている。
第２貫通孔ＴＨ２の平均径及び第３貫通孔ＴＨ３の平均径は、第３実施形態において、第２貫通孔ＴＨ２について記載した範囲内にあることが好ましい。
第１凹部Ｒ１の側壁の面積に占める第２貫通孔ＴＨ２の開口部の合計面積の割合は、第３実施形態において、第１凹部Ｒ１の側壁について記載した開口率の範囲内にあることが好ましい。また、第２凹部Ｒ２の側壁の面積に占める第３貫通孔ＴＨ３の開口部の合計面積の割合も、第３実施形態において、第１凹部Ｒ１の側壁について記載した開口率の範囲内にあることが好ましい。
第１凹部Ｒ１の側壁に設けられた第２貫通孔ＴＨ２の数とその側壁の面積との比は、第３実施形態において記載した孔密度の範囲内にあることが好ましい。また、第２凹部Ｒ２の側壁に設けられた第３貫通孔ＴＨ３の数とその側壁の面積との比も、第３実施形態において記載した孔密度の範囲内にあることが好ましい。
隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離及び隣り合った第２凹部Ｒ２間の距離は、第３実施形態において、隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離について記載した範囲内にあることが好ましい。
第４実施形態に係るコンデンサは、例えば、第１実施形態に係るコンデンサ１Ａの製造において、第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３を形成するための工程を行うことにより得ることができる。第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３は、例えば、第３実施形態において説明した方法により形成することができる。
即ち、先ず、基板１０の第１主面Ｓ１に複数の第１凹部Ｒ１を形成するとともに、基板１０の第２主面Ｓ２に複数の第２凹部Ｒ２を形成する。第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は、例えば、第１実施形態において説明したＭａｃＥｔｃｈによって形成する。
次に、基板１０上に、第２貴金属を含んだ第２触媒層を、第１凹部Ｒ１の側壁と第２凹部Ｒ２の側壁とを部分的に覆うように形成する。
次いで、第２貴金属の触媒としての作用のもとで基板１０をエッチングして、基板１０のうち第１凹部Ｒ１の隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に第２貫通孔ＴＨ２を形成するとともに、基板１０のうち第２凹部Ｒ２の隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に第３貫通孔ＴＨ３を形成する。
なお、上記の第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３を形成する過程において、好ましい径よりも小さい径の孔や、非貫通孔が形成される場合もある。これらは、その後、第１導電層２０ａ、誘電体層５０、及び第２導電層２０ｂのいずれかで何れかで埋め込まれるか、又は、これらの位置で、第１導電層２０ａ、誘電体層５０、及び第２導電層２０ｂがコンフォーマルに成膜される。
その後、第１実施形態において説明したのと同様の方法により、第１導電層２０ａ、誘電体層５０、第２導電層２０ｂ、絶縁層６０、電極７０ａ及び７０ｂなどを形成する。このようにして、第４実施形態に係るコンデンサを得る。
このコンデンサでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２が設けられ、第１凹部Ｒ１の側壁及び第２凹部Ｒ２の側壁には、それぞれ、第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３が設けられている。そして、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造は、第１主面Ｓ１、第２主面、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面上だけでなく、第２貫通孔ＴＨ２の側壁及び第３貫通孔ＴＨ３の側壁上にも設けられている。それ故、このコンデンサ１Ｃは、大きな電気容量を達成し得る。
また、このコンデンサでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２はトレンチである。上記の積層構造は、トレンチの側壁及び底面上にも設けられている。それ故、このコンデンサは、特に大きな電気容量を達成し得る。
例えば、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の深さが１００μｍ、幅が１μｍであり、隣り合った第１凹部Ｒ１間の距離及び隣り合った第２凹部Ｒ２間の距離が何れも１μｍであり、第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３の第１凹部Ｒ１の側壁及び第２凹部Ｒ２の側壁の各々における開口率が３０％、孔密度が２個／μｍ２であり、誘電体層５０として厚さ０．０２μｍのシリコン酸化膜を用いた場合、コンデンサの厚さが約０．２ｍｍであるとすると、約１０００ｎＦ／ｍｍ２の容量密度を達成し得る。
また、このコンデンサでは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２は互いに交差しており、それらの深さの和Ｄ１＋Ｄ２は基板１０の厚さＴ以上である。それ故、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２を形成すると、それらが交差している位置に、第１貫通孔ＴＨ１が生じる。即ち、和Ｄ１＋Ｄ２が厚さＴよりも小さな第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２をそれぞれ第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２に単に形成した場合とは異なり、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２を形成する工程の他に、第１貫通孔ＴＨ１を別途形成する工程を行う必要がない。
そして、このコンデンサでは、上記積層構造のうち、第１主面Ｓ１上に位置した部分と第２主面Ｓ２上に位置した部分との電気的接続を、第１貫通孔ＴＨ１を利用して行っている。それ故、図１に示す電極７０ａ及び７０ｂの双方を、コンデンサの片側に配置することができる。即ち、和Ｄ１＋Ｄ２が厚さＴよりも小さな第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２をそれぞれ第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２に単に形成した場合とは異なり、第２主面Ｓ２上に電極７０ａ及び７０ｂやこれに類する配線を形成する必要はないため、工程数を大幅に削減できる。更に、このような構成を採用したコンデンサは、配線基板などへの実装が容易である。
＜第５実施形態＞
図２０は、第５実施形態に係るコンデンサを概略的に示す断面図である。図２１は、図２０に示すコンデンサの一部を概略的に示す斜視図である。図２２は、図２１に示すコンデンサのＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った断面図である。なお、図２１には、図２０に示すコンデンサ１Ｄから、電極７０ｂ、電極７０ａ、絶縁層６０、及び第２導電層２０ｂを省略した構造を描いている。
図２０に示すコンデンサ１Ｄは、以下の構成を採用したこと以外は、第３実施形態に係るコンデンサ１Ｃと同様である。
即ち、このコンデンサ１Ｄでは、図２１に示すように、第１凹部Ｒ１の側壁に、複数の第２貫通孔ＴＨ２の代わりに、複数の第１孔Ｈ１及び複数の第２孔Ｈ２が設けられている。
第１孔Ｈ１は、図２２に示すように、第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いた第１方向Ｄ１へ各々が延びている。即ち、第１孔Ｈ１の長さ方向又は深さ方向は、互いに平行であり、第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いている。
第１孔Ｈ１の各々は、２以上の第１凹部Ｒ１の隣り合った２つの一方から延び、他方まで到達しない止り孔であってもよい。或いは、第１孔Ｈ１の各々は、２以上の第１凹部Ｒ１の隣り合った２つの一方と他方とを繋いだ貫通孔であってもよい。或いは、第１孔Ｈ１の１以上は止り孔であり、第１孔Ｈ１の残りは貫通孔であってもよい。
第２孔Ｈ２は、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２へ各々が延びている。即ち、第２孔Ｈ２の長さ方向又は深さ方向は、互いに平行であり、第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いている。第２孔Ｈ２の各々は、第１孔Ｈ１の１以上と繋がっていてもよく、繋がっていなくてもよい。また、第２孔Ｈ２の各々は、第１孔Ｈ１の１以上と交差していてもよく、交差していなくてもよい。
第２孔Ｈ２の各々は、２以上の第１凹部Ｒ１の隣り合った２つの一方から延び、他方まで到達しない止り孔であってもよい。或いは、第２孔Ｈ２の各々は、２以上の第１凹部Ｒ１の隣り合った２つの一方と他方とを繋いだ貫通孔であってもよい。或いは、第２孔Ｈ２の１以上は止り孔であり、第２孔Ｈ２の残りは貫通孔であってもよい。
また、このコンデンサ１Ｄでは、図２０乃至図２２に示すように、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造は、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面上だけでなく、第１孔Ｈ１の側壁及び第２孔Ｈ２の側壁上にも設けられている。即ち、第１導電層２０ａは、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に加え、第１孔Ｈ１の側壁及び第２孔Ｈ２の側壁を更に覆っている。また、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に向き合っているのに加え、第１孔Ｈ１の側壁及び第２孔Ｈ２の側壁に更に向き合っている。
このコンデンサ１Ｄでは、第１凹部Ｒ１の側壁に第１孔Ｈ１が設けられている。従って、このコンデンサ１Ｄの基板１０は、第１凹部Ｒ１の側壁に孔が設けられていない基板よりも大きな表面積を有している。
また、これら第１孔Ｈ１は、第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いた第１方向Ｄ１へ各々が延びている。それ故、このコンデンサ１Ｄの基板１０は、第１凹部Ｒ１の側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が第１凹部Ｒ１の側壁に設けられた基板よりも大きな表面積を有している。
そして、このコンデンサ１Ｄでは、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造は、第１主面Ｓ１並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面上だけでなく、第１孔Ｈ１の側壁上にも設けられている。
従って、このコンデンサ１Ｄは、第１凹部Ｒ１の側壁に孔が設けられていないコンデンサよりも大きな電気容量を達成し得る。また、このコンデンサ１Ｄは、第１凹部Ｒ１の側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が設けられたコンデンサよりも大きな電気容量を達成し得る。
例えば、第１凹部Ｒ１の側壁の開口率が８０％であり、第１導電層２０ａの厚さが１００ｎｍであり、１μｍ２当たりの第１孔Ｈ１の数が数個程度である場合、第１方向Ｄ１が第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度が４５°であるときの第１導電層２０ａの表面積は、この角度が９０°であるときの第１導電層２０ａの表面積の約１．３６倍とすることができる。これから明らかなように、第１方向Ｄ１が第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いているコンデンサは、第１方向Ｄ１が第１凹部Ｒ１の側壁に対して垂直なコンデンサよりも大きな電気容量を達成し得る。
また、このコンデンサ１Ｄでは、第１凹部Ｒ１の側壁には、第２孔Ｈ２が更に設けられている。第１孔Ｈ１に加えて、第２孔Ｈ２を設けると、より大きな電気容量を達成することができる。
そして、このコンデンサ１Ｄでは、第１孔Ｈ１の長さ方向は互いに平行であり、第２孔Ｈ２の長さ方向も互いに平行である。それ故、第１孔Ｈ１同士が繋がることや、第２孔Ｈ２同士が繋がることに起因した機械的強度の低下を生じ難い。
従って、この構造によると、大きな電気容量と高い機械的強度とを達成することが可能である。
第１方向Ｄ１が第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度及び第２方向Ｄ２が第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度の各々は、１０°乃至８０°の範囲内にあることが好ましく、３０°乃至６０°の範囲内にあることがより好ましい。この角度を小さくすると、コンデンサ１Ｄの機械的強度が低くなる。この角度を大きくすると、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２を傾けることに伴う電気容量の増加が小さくなる。
第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが成す角度は、２０°乃至１６０°の範囲内にあることが好ましく、６０°乃至１２０°の範囲内にあることがより好ましい。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、直交していることが特に好ましい。この角度を過剰に小さく又は大きくすると、コンデンサ１Ｄの機械的強度が低くなる。
第１凹部Ｒ１の側壁には、第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２に加え、一方向に各々が延び、長さ方向が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２とは異なる他の孔が更に設けられていてもよい。例えば、第１凹部Ｒ１の側壁には、そのような他の孔として、長さ方向が互いに平行であり且つこの長さ方向が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と交差する複数の孔と、長さ方向が互いに平行であり且つこの長さ方向が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２並びに先の孔の長さ方向と交差する複数の孔とが更に設けられていてもよい。
図２３は、図２１に示すコンデンサの断面を示す顕微鏡写真である。図２３の顕微鏡写真は、図２２に対応した断面の顕微鏡写真である。図２３において、縦方向はＸ方向であり、横方向はＹ方向である。
図２３の顕微鏡写真は、（００１）面を主面として有し、長さ方向が＜１００＞軸に平行な第１凹部Ｒ１を先の主面に設けた単結晶シリコンウェハの（００１）面に平行な断面を示している。上述した第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、それぞれ、図２３における＜１１０＞軸及び＜−１１０＞軸に平行な方向である。このように、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２が直交している構造は、大きな電気容量と高い機械的強度とを達成するうえで特に有利である。
第１孔Ｈ１の平均径及び第２孔Ｈ２の平均径の各々は、第３実施形態において、第２貫通孔ＴＨ２について記載した範囲内にあることが好ましい。第１孔Ｈ１の径及び第２孔Ｈ２の径を小さくすると、より多くの第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を配置することができ、それ故、より大きな電気容量を達成することができる。但し、第１孔Ｈ１の径及び第２孔Ｈ２の径を小さくし過ぎると、第１孔Ｈ１内及び第２孔Ｈ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。
第１凹部Ｒ１の側壁の面積に占める、第１孔Ｈ１の開口部の合計面積と第２孔Ｈ２の開口部の合計面積との和の割合（以下、開口率という）は、第３実施形態において、第１凹部Ｒ１の側壁について記載した開口率の範囲内にあることが好ましい。また、第１凹部Ｒ１の側壁に設けられた第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２の合計数と、その側壁の面積との比（以下、孔密度という）は、第３実施形態において記載した孔密度の範囲内にあることが好ましい。
開口率及び孔密度を大きくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、開口率及び孔密度を過剰に大きくすると、第１孔Ｈ１内及び第２孔Ｈ２内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。また、孔密度を過剰に大きくすると、孔と孔とが繋がりやすくなることに伴い、第１凹部Ｒ１の側壁の表面積は小さくなりやすい。従って、大きな電気容量を達成することも難しくなる可能性がある。
なお、このコンデンサ１Ｄでは、第２孔Ｈ２を省略してもよい。
基板１０のうち第１凹部Ｒ１と隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなることが好ましい。この場合、基板１０の主面は、（００１）面であることが好ましい。更に、この場合、第１凹部Ｒ１の長さ方向は、＜１１０＞軸に対して傾いていることが好ましい。こうすると、以下に説明する方法により、第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を形成することができる。ここでは、一例として、面心立方構造を有する結晶からなり、主面が（００１）面である基板１０として、単結晶シリコンウェハを使用することとする。
先ず、基板１０の主面に、長さ方向が＜１１０＞軸に対して傾いた第１凹部Ｒ１を形成する。例えば、長さ方向が＜１００＞軸に平行な第１凹部Ｒ１を形成する。第１凹部Ｒ１は、例えば、図７乃至図１２を参照しながら説明した方法により形成することができる。
次に、第１凹部Ｒ１の側壁に触媒粒子を堆積させる。触媒粒子の堆積は、例えば、図１７を参照しながら説明した方法により形成することができる。
次に、貴金属の触媒としての作用のもとで基板１０をエッチングして、第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を形成する。具体的には、基板１０をエッチング剤に浸漬させて、エッチング剤を基板１０と接触させる。エッチング剤としては、第１実施形態において説明したものを使用することができる。
触媒粒子が互いに接触し合って一体となっている場合、エッチングは触媒層の厚さ方向に進行する。
他方、触媒粒子が互いから離間している場合、エッチングの進行方向には、基板を構成している結晶の方位が影響を及ぼす。例えば、ここに記載している例では、＜１１０＞軸に平行な方向や、それと等価な軸、例えば＜−１１０＞軸に平行な方向へエッチングは進行しやすい。
従って、上記の方法によると、図２０乃至図２３に示した構造が得られる。
＜第６実施形態＞
図２４は、第６実施形態に係るコンデンサの一部を概略的に示す斜視図である。
第６実施形態に係るコンデンサは、以下の構成を採用したこと以外は、第４実施形態に係るコンデンサと同様である。
即ち、このコンデンサでは、図２４に示すように、第１凹部Ｒ１の側壁に、複数の第２貫通孔ＴＨ２の代わりに、複数の第１孔Ｈ１及び複数の第２孔Ｈ２が設けられている。また、第２凹部Ｒ２の側壁に、複数の第３貫通孔ＴＨ３の代わりに、複数の第３孔Ｈ３及び複数の第４孔Ｈ４が設けられている。
このコンデンサにおける第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２は、第５実施形態に係るコンデンサ１Ｄの第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２と同じである。
第３孔Ｈ３は、第２凹部Ｒ２の側壁に対して傾いた第３方向へ各々が延びている。即ち、第３孔Ｈ３の長さ方向又は深さ方向は、互いに平行であり、第２凹部Ｒ２の側壁に対して傾いている。
第３孔Ｈ３の各々は、２以上の第２凹部Ｒ２の隣り合った２つの一方から延び、他方まで到達しない止り孔であってもよい。或いは、第３孔Ｈ３の各々は、２以上の第２凹部Ｒ２の隣り合った２つの一方と他方とを繋いだ貫通孔であってもよい。或いは、第３孔Ｈ３の１以上は止り孔であり、第３孔Ｈ３の残りは貫通孔であってもよい。
第４孔Ｈ４は、第３方向と交差する第４方向へ各々が延びている。即ち、第４孔Ｈ４の長さ方向又は深さ方向は、互いに平行であり、第２凹部Ｒ２の側壁に対して傾いている。第４孔Ｈ４の各々は、第３孔Ｈ３の１以上と繋がっていてもよく、繋がっていなくてもよい。また、第４孔Ｈ４の各々は、第３孔Ｈ３の１以上と交差していてもよく、交差していなくてもよい。
第４孔Ｈ４の各々は、２以上の第２凹部Ｒ２の隣り合った２つの一方から延び、他方まで到達しない止り孔であってもよい。或いは、第４孔Ｈ４の各々は、２以上の第２凹部Ｒ２の隣り合った２つの一方と他方とを繋いだ貫通孔であってもよい。或いは、第４孔Ｈ４の１以上は止り孔であり、第４孔Ｈ４の残りは貫通孔であってもよい。
また、このコンデンサでは、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとを含んだ積層構造は、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面上だけでなく、第１孔Ｈ１の側壁、第２孔Ｈ２の側壁、第３孔Ｈ３の側壁及び第４孔Ｈ４の側壁上にも設けられている。即ち、第１導電層２０ａは、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面に加え、第１孔Ｈ１の側壁、第２孔Ｈ２の側壁、第３孔Ｈ３の側壁及び第４孔Ｈ４の側壁を更に覆っている。また、第２導電層２０ｂは、第１導電層２０ａを間に挟んで、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、並びに第１凹部Ｒ１の側壁及び底面に向き合っているのに加え、第１孔Ｈ１の側壁、第２孔Ｈ２の側壁、第３孔Ｈ３の側壁及び第４孔Ｈ４の側壁に更に向き合っている。
上記の通り、このコンデンサは、第２貫通孔ＴＨ２の代わりに第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２が設けられ、第３貫通孔ＴＨ３の代わりに第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４が設けられていること以外は、第４実施形態に係るコンデンサと同様である。従って、このコンデンサは、第２貫通孔ＴＨ２及び第３貫通孔ＴＨ３に関連して説明した事項を除き、第４実施形態に係るコンデンサと同様の効果を奏する。
また、このコンデンサでは、第１孔Ｈ１、第２孔Ｈ２、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４が設けられている。従って、このコンデンサの基板１０は、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の何れの側壁にも孔が設けられていない基板と比較してより大きな表面積を有している。
また、第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２は、第１凹部Ｒ１の側壁に対して傾いた方向へ各々が延び、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４は、第２凹部Ｒ２の側壁に対して傾いた方向へ各々が延びている。それ故、このコンデンサの基板１０は、第１凹部Ｒ１の側壁に、これら側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が設けられ、第２凹部Ｒ２の側壁に、これら側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が設けられた基板よりも大きな表面積を有している。
そして、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造は、第１主面Ｓ１、第２主面Ｓ２、第１凹部Ｒ１の側壁及び底面、並びに第２凹部Ｒ２の側壁及び底面上だけでなく、第１孔Ｈ１、第２孔Ｈ２、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４の側壁上にも設けられている。
従って、このコンデンサは、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の何れの側壁にも孔が設けられていないコンデンサと比較してより大きな電気容量を達成し得る。また、このコンデンサは、第１凹部Ｒ１の側壁に、これら側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が設けられ、第２凹部Ｒ２の側壁に、これら側壁に対して垂直な方向へ延びた孔が設けられたコンデンサよりも大きな電気容量を達成し得る。
第１方向Ｄ１が第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度、第２方向Ｄ２が第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度、第３方向が第２凹部Ｒ２の側壁に対して成す角度及び第４方向が第２凹部Ｒ２の側壁に対して成す角度の各々は、第５実施形態において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２第１凹部Ｒ１の側壁に対して成す角度について記載した範囲内にあることが好ましい。
第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが成す角度及び第３方向と第４方向とが成す角度の各々は、第５実施形態において、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが成す角度について記載した範囲内にあることが好ましい。
第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の一方と第３方向及び第４方向の一方とは、平行であるか又は直交していることが好ましい。この場合、孔の形成が容易である。
第１孔Ｈ１の平均径、第２孔Ｈ２の平均径、第３孔Ｈ３の平均径及び第４孔Ｈ４の平均径の各々は、第３実施形態において、第２貫通孔ＴＨ２について記載した範囲内にあることが好ましい。
第１凹部Ｒ１の側壁の開口率、即ち、この側壁の面積に占める、第１孔Ｈ１の開口部の合計面積と第２孔Ｈ２の開口部の合計面積との和の割合は、第３実施形態において、第１凹部Ｒ１の側壁について記載した開口率の範囲内にあることが好ましい。また、第２凹部Ｒ２の側壁の開口率、即ち、この側壁の面積に占める、第３孔Ｈ３の開口部の合計面積と第４孔Ｈ４の開口部の合計面積との和の割合も、第３実施形態において、第１凹部Ｒ１の側壁について記載した開口率の範囲内にあることが好ましい。
第１凹部Ｒ１の側壁における孔密度、即ち、この側壁に設けられた第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２の合計数と、その側壁の面積との比は、第３実施形態において記載した孔密度の範囲内にあることが好ましい。また、第２凹部Ｒ２の側壁における孔密度、即ち、この側壁に設けられた第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４の合計数と、その側壁の面積との比も、第３実施形態において記載した孔密度の範囲内にあることが好ましい。
開口率及び孔密度を大きくすると、より大きな電気容量を達成できる。但し、開口率及び孔密度を過剰に大きくすると、第１孔Ｈ１、第２孔Ｈ２、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４内に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造を形成することが難しくなる可能性がある。また、孔密度を過剰に大きくすると、孔と孔とが繋がりやすくなることに伴い、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の側壁の表面積は小さくなりやすい。従って、大きな電気容量を達成することも難しくなる可能性がある。
なお、このコンデンサでは、第１孔Ｈ１、第２孔Ｈ２、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４の１以上が設けられていれば、残りは省略してもよい。
基板１０のうち、第１凹部Ｒ１と隣接した部分及び第２凹部Ｒ２と隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなることが好ましい。この場合、第１主面Ｓ１は（００１）面であり、第２主面Ｓ２は第１主面Ｓ１に平行な面であることが好ましい。更に、この場合、第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒ２の長さ方向は、＜１１０＞軸に対して傾いていることが好ましい。こうすると、以下に説明する方法により、第１孔Ｈ１、第２孔Ｈ２、第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４を形成することができる。ここでは、一例として、面心立方構造を有する結晶からなり、第１主面Ｓ１が（００１）面であり、第２主面Ｓ２が第１主面Ｓ１に平行な面である基板１０として、単結晶シリコンウェハを使用することとする。
先ず、基板１０の第１主面Ｓ１に、長さ方向が＜１１０＞軸に対して傾いた第１凹部Ｒ１を形成するとともに、基板１０の第２主面Ｓ２に、長さ方向が＜１１０＞軸に対して傾いた第２凹部Ｒ２を形成する。第１凹部Ｒ１及び第２凹部Ｒは、例えば、第１実施形態において説明したＭａｃＥｔｃｈによって形成する。
次に、基板１０上に、第２貴金属を含んだ第２触媒層を、第１凹部Ｒ１の側壁と第２凹部Ｒ２の側壁とを部分的に覆うように形成する。
次いで、第２貴金属の触媒としての作用のもとで基板１０をエッチングして、第１凹部Ｒ１の側壁に第１孔Ｈ１及び第２孔Ｈ２を形成するとともに、第２凹部Ｒ２の側壁に第３孔Ｈ３及び第４孔Ｈ４を形成する。
第５実施形態において説明した通り、触媒粒子が互いから離間している場合、エッチングの進行方向には、基板を構成している結晶の方位が影響を及ぼす。例えば、ここに記載している例では、＜１１０＞軸に平行な方向や、それと等価な軸、例えば＜−１１０＞軸に平行な方向へエッチングは進行しやすい。従って、上述した方法によると、図２４に示した構造が得られる。
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、第３乃至第６実施形態に係るコンデンサは、第２実施形態に係るコンデンサ１Ｂと同様に、第１導電層２０ａと誘電体層５０と第２導電層２０ｂとの積層構造の代わりに、第１導電層２０ａと第１誘電体層５０ａと第２導電層２０ｂと第２誘電体層５０ｂと第３導電層２０ｃとの積層構造を含んでいてもよい。
また、第４実施形態に係るコンデンサから、第２貫通孔ＴＨ２又は第３貫通孔ＴＨ３を省略してもよい。
以下に、当初の請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで各々が延びた１以上の第１貫通孔が設けられた基板と、
前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、
前記第１導電層を間に挟んで、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とに向き合った第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
を備えたコンデンサ。
［２］
前記第１面及び前記第２面は、それぞれ、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面であり、前記１以上の貫通孔は、前記厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔である項１に記載のコンデンサ。
［３］
１以上の第１トレンチが前記第１主面に設けられ、１以上の第２トレンチが前記第２主面に設けられ、前記１以上の第１トレンチの長さ方向と前記１以上の第２トレンチの長さ方向とは互いに交差し、前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは互いに繋がって前記１以上の第１貫通孔を形成している項２に記載のコンデンサ。
［４］
前記第１導電層は、前記１以上の第１トレンチの側壁及び底面と、前記１以上の第２トレンチの側壁及び底面とを更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第１トレンチの前記側壁及び前記底面と、前記１以上の第２トレンチの前記側壁及び前記底面とに更に向き合った項３に記載のコンデンサ。
［５］
前記１以上の第１トレンチの各々の深さと前記１以上の第２トレンチの各々の深さとの和は、前記基板の厚さ以上である項３又は４に記載のコンデンサ。
［６］
前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは、それらが交差した位置で前記１以上の第１貫通孔を形成している項３乃至５の何れか１項に記載のコンデンサ。
［７］
前記１以上の第１トレンチは複数の第１トレンチであり、前記基板のうち前記複数の第１トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分には、前記隣り合った２つの第１トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔が設けられ、前記第１導電層は、前記１以上の第２貫通孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第２貫通孔の前記側壁に更に向き合った項３乃至６の何れか１項に記載のコンデンサ。
［８］
前記１以上の第２トレンチは複数の第２トレンチであり、前記基板のうち前記複数の第２トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分には、前記隣り合った２つの第２トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第３貫通孔が設けられ、前記第１導電層は、前記１以上の第３貫通孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第３貫通孔の前記側壁に更に向き合った項３乃至７の何れか１項に記載のコンデンサ。
［９］
前記基板は、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面を更に有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記第１面及び前記第２面は、前記複数のトレンチの隣り合った２つの側壁である項１に記載のコンデンサ。
［１０］
前記第１導電層は、前記第１主面と前記複数のトレンチの底面とを更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記複数のトレンチの前記底面とに更に向き合った項９に記載のコンデンサ。
［１１］
第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋いでいる１以上の貫通孔が設けられた基板と、
前記第１主面と前記トレンチの側壁及び底面と前記１以上の貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、
前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の貫通孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
を備えたコンデンサ。
［１２］
前記第１導電層の一部と前記第２導電層の一部と前記誘電体層の一部とを間に挟んで前記第１主面と向き合った絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、前記第１導電層と電気的に接続された第１電極と、
前記絶縁層上に設けられ、前記第２導電層と電気的に接続された第２電極と
を更に備えた項２乃至１１の何れか１項に記載のコンデンサ。
［１３］
前記第１導電層及び前記第２導電層は金属からなる項１乃至１２の何れか１項に記載のコンデンサ。
［１４］
前記基板はシリコンを含んだ項１乃至１３の何れか１項に記載のコンデンサ。
［１５］
基板上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記基板の表面を部分的に覆うように形成することと、
前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板に１以上の第１貫通孔を形成することと、
前記１以上の第１貫通孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、
前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第２導電層を形成することと
を含んだコンデンサの製造方法。
［１６］
前記基板の厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔を前記１以上の第１貫通孔として形成する項１５に記載の方法。
［１７］
前記基板は第１主面と第２主面とを有し、
１以上の第１トレンチを前記第１主面に形成し、１以上の第２トレンチをそれらの長さ方向が前記１以上の第１トレンチの長さ方向と交差するように前記第２主面に形成することにより、前記１以上の第１貫通孔を形成する項１６に記載の方法。
［１８］
前記１以上の第１トレンチとして複数の第１トレンチを形成し、前記１以上の第２トレンチとして複数の第２トレンチを形成し、
前記１以上の第１貫通孔を形成した後であって、前記第１導電層を形成する前に、前記基板上に、第２貴金属を含んだ第２触媒層を、前記複数の第１トレンチの側壁と前記複数の第２トレンチの側壁とを部分的に覆うように形成することと、
前記第２貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板のうち前記複数の第１トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つの第１トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔を形成するとともに、前記基板のうち前記複数の第２トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つの第２トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第３貫通孔を形成することと
を更に含んだ項１７に記載の方法。
［１９］
前記第１触媒層を形成するのに先立ち、前記基板に複数のトレンチを形成することを更に含み、
前記基板のうち前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の貫通孔を、前記１以上の第１貫通孔として形成する項１５に記載の方法。
［２０］
前記第１導電層及び前記第２導電層の各々を、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成する項１５乃至１９の何れか１項に記載の方法。
［２１］
第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に１以上の第１トレンチが設けられ、前記１以上の第１トレンチの側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔が設けられた基板と、
前記第１主面と前記第１トレンチの側壁及び底面と前記複数の第１孔の側壁とを覆った第１導電層と、
前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記第１トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の第１孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
を備えたコンデンサ。
［２２］
前記１以上の第１トレンチは２以上のトレンチであり、前記複数の第１孔のうち少なくとも１つは、前記２以上の第１トレンチの隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋いだ貫通孔である項２１に記載のコンデンサ。
［２３］
前記第１トレンチの前記側壁には、前記第１方向と交差する第２方向へ各々が延びた複数の第２孔が更に設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第２孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第２孔の前記側壁に更に向き合った項２１又は２２に記載のコンデンサ。
［２４］
前記第１方向と前記第２方向とは直交している項２３に記載のコンデンサ。
［２５］
前記基板のうち前記１以上の第１トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる項２１乃至２４の何れか１項に記載のコンデンサ。
［２６］
前記第１方向は＜１１０＞軸に平行である項２５に記載のコンデンサ。
［２７］
１以上の第２トレンチが前記第２主面に設けられ、前記１以上の第１トレンチの長さ方向と前記１以上の第２トレンチの長さ方向とは互いに交差し、前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは互いに繋がって１以上の第１貫通孔を形成し、
前記第２トレンチの側壁には、前記第２トレンチの前記側壁に対して傾いた第３方向へ各々が延びた複数の第３孔が設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第３孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第３孔の前記側壁に更に向き合った項２１乃至２６の何れか１項に記載のコンデンサ。
［２８］
前記基板のうち前記１以上の第２トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる項２７に記載のコンデンサ。
［２９］
前記第３方向は＜１１０＞軸に平行である項２８に記載のコンデンサ。
［３０］
前記第１方向と前記第３方向とは、平行であるか又は直交している項２７乃至２９の何れか１項に記載のコンデンサ。
［３１］
前記第２トレンチの前記側壁には、前記第３方向と交差する第４方向へ各々が延びた複数の第４孔が更に設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第４孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第４孔の前記側壁に更に向き合った項２７乃至３０の何れか１項に記載のコンデンサ。
［３２］
前記第３方向と前記第４方向とは直交している項３１に記載のコンデンサ。
［３３］
第１主面と第２主面とを有する基板の前記第１主面に、１以上の第１トレンチを形成することと、
前記１以上の第１トレンチの側壁に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記１以上の第１トレンチの前記側壁を部分的に覆うように形成することと、
前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記第１トレンチの前記側壁をエッチングして、前記第１トレンチの前記側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔を形成することと、
前記複数の第１孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、
前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第２導電層を形成することと
を含んだコンデンサの製造方法。
［３４］
前記基板のうち前記１以上の第１トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる項３３に記載の方法。
［３５］
前記第１方向は＜１１０＞軸に平行である項３３又は３４に記載の方法。
［３６］
前記第１導電層及び前記第２導電層の各々を、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成する項３３乃至３５の何れか１項に記載の方法。

Claims (32)

  1. 第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで各々が延びた１以上の第１貫通孔が設けられた基板と、
    前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、
    前記第１導電層を間に挟んで、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とに向き合った第２導電層と、
    前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
    を備え、
    前記第１面及び前記第２面は、それぞれ、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面であり、前記１以上の貫通孔は、前記厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔であり、
    １以上の第１トレンチが前記第１主面に設けられ、１以上の第２トレンチが前記第２主面に設けられ、前記１以上の第１トレンチの長さ方向と前記１以上の第２トレンチの長さ方向とは互いに交差し、前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは互いに繋がって前記１以上の第１貫通孔を形成しているコンデンサ。
  2. 前記第１導電層は、前記１以上の第１トレンチの側壁及び底面と、前記１以上の第２トレンチの側壁及び底面とを更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第１トレンチの前記側壁及び前記底面と、前記１以上の第２トレンチの前記側壁及び前記底面とに更に向き合った請求項１に記載のコンデンサ。
  3. 前記１以上の第１トレンチの各々の深さと前記１以上の第２トレンチの各々の深さとの和は、前記基板の厚さ以上である請求項１又は２に記載のコンデンサ。
  4. 前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは、それらが交差した位置で前記１以上の第１貫通孔を形成している請求項１乃至３の何れか１項に記載のコンデンサ。
  5. 前記１以上の第１トレンチは複数の第１トレンチであり、前記基板のうち前記複数の第１トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分には、前記隣り合った２つの第１トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔が設けられ、前記第１導電層は、前記１以上の第２貫通孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第２貫通孔の前記側壁に更に向き合った請求項１乃至４の何れか１項に記載のコンデンサ。
  6. 前記１以上の第２トレンチは複数の第２トレンチであり、前記基板のうち前記複数の第２トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分には、前記隣り合った２つの第２トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第３貫通孔が設けられ、前記第１導電層は、前記１以上の第３貫通孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記１以上の第３貫通孔の前記側壁に更に向き合った請求項１乃至５の何れか１項に記載のコンデンサ。
  7. 第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで各々が延びた１以上の第１貫通孔が設けられた基板と、
    前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、
    前記第１導電層を間に挟んで、前記第１面と前記第２面と前記１以上の第１貫通孔の側壁とに向き合った第２導電層と、
    前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
    を備え、
    前記基板は、前記基板の厚さ方向に垂直な第１及び第２主面を更に有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記第１面及び前記第２面は、前記複数のトレンチの隣り合った２つの側壁であるコンデンサ。
  8. 前記第１導電層は、前記第１主面と前記複数のトレンチの底面とを更に覆い、前記第２導電層は、前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記複数のトレンチの前記底面とに更に向き合った請求項７に記載のコンデンサ。
  9. 第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に複数のトレンチが設けられ、前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋いでいる１以上の貫通孔が設けられた基板と、
    前記第１主面と前記トレンチの側壁及び底面と前記１以上の貫通孔の側壁とを覆った第１導電層と、
    前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の貫通孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、
    前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
    を備えたコンデンサ。
  10. 前記第１導電層の一部と前記第２導電層の一部と前記誘電体層の一部とを間に挟んで前記第１主面と向き合った絶縁層と、
    前記絶縁層上に設けられ、前記第１導電層と電気的に接続された第１電極と、
    前記絶縁層上に設けられ、前記第２導電層と電気的に接続された第２電極と
    を更に備えた請求項１乃至９の何れか１項に記載のコンデンサ。
  11. 前記第１導電層及び前記第２導電層は金属からなる請求項１乃至１０の何れか１項に記載のコンデンサ。
  12. 前記基板はシリコンを含んだ請求項１乃至１１の何れか１項に記載のコンデンサ。
  13. 基板上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記基板の表面を部分的に覆うように形成することと、
    前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板に１以上の第１貫通孔を形成することと、
    前記１以上の第１貫通孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、
    前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、
    前記誘電体層上に第２導電層を形成することと
    を含み、
    前記基板は第１主面と第２主面とを有し、
    １以上の第１トレンチを前記第１主面に形成し、１以上の第２トレンチをそれらの長さ方向が前記１以上の第１トレンチの長さ方向と交差するように前記第２主面に形成することにより、前記基板の厚さ方向に各々が延びた１以上の貫通孔を、前記１以上の第１貫通孔として形成するコンデンサの製造方法。
  14. 前記１以上の第１トレンチとして複数の第１トレンチを形成し、前記１以上の第２トレンチとして複数の第２トレンチを形成し、
    前記１以上の第１貫通孔を形成した後であって、前記第１導電層を形成する前に、前記基板上に、第２貴金属を含んだ第２触媒層を、前記複数の第１トレンチの側壁と前記複数の第２トレンチの側壁とを部分的に覆うように形成することと、
    前記第２貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板のうち前記複数の第１トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つの第１トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第２貫通孔を形成するとともに、前記基板のうち前記複数の第２トレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つの第２トレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の第３貫通孔を形成することと
    を更に含んだ請求項１３に記載のコンデンサの製造方法。
  15. 基板上に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記基板の表面を部分的に覆うように形成することと、
    前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記基板をエッチングして、前記基板に１以上の第１貫通孔を形成することと、
    前記１以上の第１貫通孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、
    前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、
    前記誘電体層上に第２導電層を形成することと
    を含み、
    前記第１触媒層を形成するのに先立ち、前記基板に複数のトレンチを形成することを更に含み、
    前記基板のうち前記複数のトレンチの隣り合った２つによって各々が挟まれた１以上の部分に、前記隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋ぐ１以上の貫通孔を、前記１以上の第１貫通孔として形成するコンデンサの製造方法。
  16. 前記第１導電層及び前記第２導電層の各々を、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成する請求項１３乃至１５の何れか１項に記載のコンデンサの製造方法。
  17. 第１主面と第２主面とを有し、前記第１主面に１以上の第１トレンチが設けられ、前記１以上の第１トレンチの側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔が設けられた基板と、
    前記第１主面と前記第１トレンチの側壁及び底面と前記複数の第１孔の側壁とを覆った第１導電層と、
    前記第１導電層を間に挟んで、前記第１主面と前記第１トレンチの前記側壁及び前記底面と前記１以上の第１孔の前記側壁とに向き合った第２導電層と、
    前記第１導電層と前記第２導電層との間に介在した誘電体層と
    を備えたコンデンサ。
  18. 前記１以上の第１トレンチは２以上のトレンチであり、前記複数の第１孔のうち少なくとも１つは、前記２以上の第１トレンチの隣り合った２つのトレンチの一方と他方とを繋いだ貫通孔である請求項１７に記載のコンデンサ。
  19. 前記第１トレンチの前記側壁には、前記第１方向と交差する第２方向へ各々が延びた複数の第２孔が更に設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第２孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第２孔の前記側壁に更に向き合った請求項１７又は１８に記載のコンデンサ。
  20. 前記第１方向と前記第２方向とは直交している請求項１９に記載のコンデンサ。
  21. 前記基板のうち前記１以上の第１トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる請求項１７乃至２０の何れか１項に記載のコンデンサ。
  22. 前記第１方向は＜１１０＞軸に平行である請求項２１に記載のコンデンサ。
  23. １以上の第２トレンチが前記第２主面に設けられ、前記１以上の第１トレンチの長さ方向と前記１以上の第２トレンチの長さ方向とは互いに交差し、前記１以上の第１トレンチと前記１以上の第２トレンチとは互いに繋がって１以上の第１貫通孔を形成し、
    前記第２トレンチの側壁には、前記第２トレンチの前記側壁に対して傾いた第３方向へ各々が延びた複数の第３孔が設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第３孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第３孔の前記側壁に更に向き合った請求項１７乃至２２の何れか１項に記載のコンデンサ。
  24. 前記基板のうち前記１以上の第２トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる請求項２３に記載のコンデンサ。
  25. 前記第３方向は＜１１０＞軸に平行である請求項２４に記載のコンデンサ。
  26. 前記第１方向と前記第３方向とは、平行であるか又は直交している請求項２３乃至２５の何れか１項に記載のコンデンサ。
  27. 前記第２トレンチの前記側壁には、前記第３方向と交差する第４方向へ各々が延びた複数の第４孔が更に設けられ、前記第１導電層は、前記複数の第４孔の側壁を更に覆い、前記第２導電層は前記第１導電層を間に挟んで、前記複数の第４孔の前記側壁に更に向き合った請求項２３乃至２６の何れか１項に記載のコンデンサ。
  28. 前記第３方向と前記第４方向とは直交している請求項２７に記載のコンデンサ。
  29. 第１主面と第２主面とを有する基板の前記第１主面に、１以上の第１トレンチを形成することと、
    前記１以上の第１トレンチの側壁に、第１貴金属を含んだ第１触媒層を、前記１以上の第１トレンチの前記側壁を部分的に覆うように形成することと、
    前記第１貴金属の触媒としての作用のもとで前記第１トレンチの前記側壁をエッチングして、前記第１トレンチの前記側壁に、前記第１トレンチの前記側壁に対して傾いた第１方向へ各々が延びた複数の第１孔を形成することと、
    前記複数の第１孔を形成した前記基板上に第１導電層を形成することと、
    前記第１導電層上に誘電体層を形成することと、
    前記誘電体層上に第２導電層を形成することと
    を含んだコンデンサの製造方法。
  30. 前記基板のうち前記１以上の第１トレンチと隣接した部分は、面心立方構造を有する結晶からなる請求項２９に記載のコンデンサの製造方法。
  31. 前記第１方向は＜１１０＞軸に平行である請求項２９又は３０に記載のコンデンサの製造方法。
  32. 前記第１導電層及び前記第２導電層の各々を、被めっき金属の塩と界面活性剤と超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素とを含んだめっき液を用いためっき法により形成する請求項２９乃至３１の何れか１項に記載のコンデンサの製造方法。
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