JP7063019B2 - 薄膜コンデンサの製造方法及び薄膜コンデンサ - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜コンデンサの製造方法及び薄膜コンデンサに関する。
従来、複数の電極層及び誘電体層が交互に積層されたキャパシタ部を備える薄膜コンデンサが知られている。このような薄膜コンデンサの製造方法として、例えば特許文献１には、電極層及び誘電体層を交互に積層してキャパシタ部を形成する工程と、エッチングによりキャパシタ部に貫通孔を形成し、外部電極と電気的に接続される電極層を露出させる工程と、を含む薄膜コンデンサの製造方法が記載されている。
しかしながら、外部電極と電気的に接続される電極層（薄膜コンデンサの一方の極となる電極層）をエッチングによって露出させる場合、電極層が露出したタイミングでエッチングを止めることが難しい。そのため、電極層が過度にエッチングされ、電極層の強度が低下する可能性がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、電極層の強度が低下することを抑制可能な薄膜コンデンサの製造方法、及び、電極層の強度低下が抑制された薄膜コンデンサを提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサの製造方法は、少なくとも一つの誘電体層が複数の電極層に含まれる一対の電極層に挟まれた容量部を備える薄膜コンデンサの製造方法であって、複数の電極層と、誘電体層となる誘電体膜とを交互に積層して容量部となる積層体を形成する積層工程と、積層体に対して積層方向に延びる開口を形成し、開口の底面において、複数の電極層のうち一の電極層の直上に積層された誘電体膜を露出させる第１エッチング工程と、開口の底面において、一の電極層を露出させる第２エッチング工程と、を含み、第２エッチング工程において、前記一の電極層に係るエッチングレートは前記誘電体膜に係るエッチングレートより低い。
この薄膜コンデンサの製造方法は、複数の電極層のうち一の電極層の直上に積層された誘電体膜が露出するまでエッチングする第１エッチング工程と、一の電極層を露出させる第２エッチング工程と、を含み、第２エッチング工程において、一の電極層に係るエッチングレートは前記誘電体膜に係るエッチングレートより低い。これにより、電極層がエッチングされにくい条件で目標の電極層を露出させることができるので電極層のエッチングレートが低い条件で目標の電極層を露出させることができるので、薄膜コンデンサの上記一の電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。したがって、電極層の強度が低下することを抑制できる。
一形態では、第２エッチング工程における一の電極層に係るエッチングレートは、第１エッチング工程における複数の電極層に係るエッチングレートより低くてもよい。この構成によれば、電極層のエッチングレートが低い条件で目標の電極層を露出させることができるので、薄膜コンデンサの上記一の電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。したがって、電極層の強度が低下することを抑制できる。
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサは、少なくとも一つの誘電体層が複数の電極層に含まれる一対の電極層に挟まれた容量部を備える薄膜コンデンサであって、容量部は、複数の電極層及び前記誘電体層が積層された積層方向に延び、複数の電極層のうち一の電極層が露出する開口を有し、一の電極層は、開口の底面において露出する露出部を有し、露出部の厚さは、一の電極層の他の部分の厚さより薄く、且つ、一の電極層の他の部分の厚さの５０％以上である。
この薄膜コンデンサの一の電極層は、開口の底面において露出する露出部を有し、露出部の厚さは、一の電極層の他の部分の厚さより薄く、且つ、一の電極層の他の部分の厚さの５０％以上である。すなわち、エッチングされた電極層の量は厚さの５０％以下であるので、薄膜コンデンサの上記一の電極層の過度なエッチングが抑制されている。これにより、電極層の強度低下が抑制されている。
本発明によれば、電極層の強度が低下することを抑制可能な薄膜コンデンサの製造方法、及び、電極層の強度低下が抑制された薄膜コンデンサを提供される。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜コンデンサの一部を概略的に示す断面図である。図１に示されるように、薄膜コンデンサ１は、その内部にコンデンサ構造として、少なくとも一つの誘電体層が一対の電極層に挟まれた容量部１０を有している。容量部１０からは、電極端子として電極端子２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）が引き出されている。容量部１０と電極端子２０との間には、容量部１０と電極端子２０とを電気的に接続する配線部４０が設けられている。
なお、本明細書中において「積層方向」とは、容量部１０、配線部４０、電極端子２０というように、容量部１０から電極端子２０に向けて各層が順次重なる方向である。また、以下の説明では、積層方向に沿って電極端子２０側を「上」、積層方向に沿って容量部１０側を「下」として説明する場合がある。
容量部１０は、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層（電極層）１１と、内部電極層１１に挟まれた誘電体層１２と、複数の内部電極層及び誘電体層１２が積層された下地電極層（電極層）１３と、を有している。内部電極層１１と誘電体層１２とは、下地電極層１３に対して交互に積層されている。本実施形態において、容量部１０は３層の内部電極層１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と、３層の誘電体層１２（１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ）と、１層の下地電極層１３とを有する多層構造である。容量部１０の各層は、積層方向の下側から、下地電極層１３、誘電体層１２Ａ、内部電極層１１Ａ、誘電体層１２Ｂ、内部電極層１１Ｂ、誘電体層１２Ｃ、内部電極層１１Ｃの順に積層されている。なお、以下の説明では、内部電極層１１と下地電極層１３とをまとめて「電極層」として説明する場合がある。
容量部１０は、それぞれの内部電極層１１及び誘電体層１２が部分的に除去された領域を複数有している。これにより、容量部１０には、内部電極層１１及び誘電体層１２が積層された積層方向に延びる開口１４が形成されている。開口１４は、少なくとも１つの内部電極層１１及び１つの誘電体層１２を貫通している。開口１４内では、複数の内部電極層１１又は下地電極層１３のうち一の電極層が開口１４の底面において露出している。図１では、２つの開口１４（開口１４Ａ，１４Ｂ）が示されており、一方の開口１４Ａ内では内部電極層１１Ａが露出し、他方の開口１４Ｂ内では内部電極層１１Ｂが露出している。内部電極層１１Ａ，１１Ｂは、開口１４Ａ，１４Ｂの底面において露出する露出部１５を有しており、それぞれの露出部１５は、後述の第１配線層４３Ａと接続されている。このような構造により、容量部１０において、多層コンデンサ構造が形成されている。内部電極層１１Ａ，１１Ｂの露出部１５の厚さＴ１は、内部電極層１１Ａ，１１Ｂの他の部分（すなわち、開口１４から露出していない部分）の厚さＴ２より薄く、且つ、内部電極層１１Ａ，１１Ｂの他の部分の厚さＴ２の５０％以上である。なお、図１では省略されているが、下地電極層１３も内部電極層１１と同様に、開口１４の底面において露出すると共に第１配線層４３Ａと接続される露出部を有している。
内部電極層１１は、導電性を有する材料によって形成される。具体的には、主成分（最も含有量が多い成分）としてニッケル（Ｎｉ）や白金（Ｐｔ）を含有する材料が内部電極層１１として好適に用いられ、Ｎｉが特に好適に用いられる。内部電極層１１に主成分としてＮｉを含有する材料を用いる場合、その含有量は、内部電極層１１全体に対して５０質量％以上であることが好ましい。また、内部電極層１１の主成分がＮｉである場合、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる少なくとも一種（以下、「添加元素」と記す。）を更に含有する。内部電極層１１が添加元素を含有することにより、内部電極層１１の途切れを抑制することができる。なお、内部電極層１１は複数の添加元素を含有してもよい。内部電極層１１の厚さは、例えば１０ｎｍ～１０００ｎｍ程度である。また、下地電極層１３は、内部電極層１１と同様の導電性材料によって形成され得る。下地電極層１３の厚さは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
誘電体層１２は、ペロブスカイト系の誘電体材料によって構成される。本実施形態におけるペロブスカイト系の誘電体材料としては、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）、（Ｂａ１－ＸＳｒＸ）ＴｉＯ３（チタン酸バリウムストロンチウム）、（Ｂａ１－ＸＣａＸ）ＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、Ｐｂ（ＺｒＸＴｉ１－Ｘ）Ｏ３等のペロブスカイト構造を持った（強）誘電体材料や、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３等に代表される複合ペロブスカイトリラクサー型強誘電体材料や、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９等に代表されるビスマス層状化合物、（Ｓｒ１－ＸＢａＸ）Ｎｂ２Ｏ６、ＰｂＮｂ２Ｏ６等に代表されるタングステンブロンズ型強誘電体材料等から構成される。ここで、ペロブスカイト構造、ペロブスカイトリラクサー型強誘電体材料、ビスマス層状化合物、タングステンブロンズ型強誘電体材料において、ＡサイトとＢサイト比は、通常整数比であるが、特性向上のため、意図的に整数比からずらしてもよい。なお、誘電体層１２の特性制御のため、誘電体層１２に適宜、副成分として添加物質が含有されていてもよい。なお、誘電体層１２の特性制御のため、誘電体層１２に適宜、副成分として添加物質が含有されていてもよい。誘電体層１２が焼成されており、その比誘電率（εｒ）は、例えば１００以上である。なお、誘電体層１２の比誘電率は大きいほど好ましく、その上限値は特に限定されない。誘電体層１２の厚さは、例えば１０ｎｍ～１０００ｎｍである。
電極端子２０は、薄膜コンデンサ１と外部の電子部品又は配線基板等（不図示）とを電気的に接続するための端子である。電極端子２０は、後述の配線部４０に対して積層されている。本実施形態においては、薄膜コンデンサ１は、複数の電極端子２０を備えている。なお、図１においては、３つの電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのみを示している。
電極端子２０を構成する材料としては、主成分がニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、これらの金属を含有する合金が好ましく、特に、主成分としてＣｕを含有する合金が好適に用いられる。電極端子２０を構成するＣｕの純度は高いほど好ましく、９９．９９重量％以上であることが好ましい。なお、電極端子２０に微量の不純物が含まれていてもよい。主成分としてＣｕを含有する合金からなる電極端子２０に含まれ得る不純物としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ケイ素（Ｓｉ）又はクロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セシウム（Ｃｅ）等の遷移金属元素あるいは希土類元素等、塩素（Ｃｌ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）等が挙げられる。
配線部４０は、容量部１０が形成された領域を覆うように設けられており、パッシベーション層４１、第１絶縁層４２Ａ、第２絶縁層４２Ｂ、第１配線層４３Ａ、及び第２配線層４３Ｂを含んでいる。第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂは、容量部１０上の絶縁層として機能する。第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂは、配線部４０内の配線層である。
パッシベーション層４１は、容量部１０を直接覆っており、例えばシリコンオキサイド（ＳｉＯ）等の無機絶縁材料によって構成されている。パッシベーション層４１は、単一の無機絶縁材料の層であってもよく、複数の無機絶縁材料の積層構造体であってもよい。ただし、パッシベーション層４１は設けられなくてもよい。パッシベーション層４１の厚さは、例えば、０．５μｍ以上５μｍ以下程度とすることができる。
第１絶縁層４２Ａは、容量部１０においてコンデンサが構成されているそれぞれの領域において、容量部１０を覆っている。第２絶縁層４２Ｂは、第１絶縁層４２Ａが形成されていない領域を覆うと共に、第１絶縁層４２Ａの周縁を部分的に覆っている。すなわち、第１絶縁層４２Ａと第２絶縁層４２Ｂとの２段構造によって容量部１０が覆われている。
第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂは、絶縁性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、ポリイミド等の非導電性樹脂、シリコンオキサイド（ＳｉＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）等の無機材料、あるいはこれらを混合又は積層させた絶縁材料等を用いることができる。第１絶縁層４２Ａの厚さは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、第２絶縁層４２Ｂの厚さは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下である。なお、ここで「第１絶縁層４２Ａの厚さ」とは、パッシベーション層４１の上面と第１絶縁層４２Ａの上面との間の距離である。また、「第２絶縁層４２Ｂの厚さ」とは、第１絶縁層４２Ａの上面と第２絶縁層４２Ｂの上面との間の距離である。
第１絶縁層４２Ａと第２絶縁層４２Ｂとの間には、第１絶縁層４２の上面に沿って第１配線層４３Ａが形成されている。第１配線層４３Ａは、第１絶縁層４２Ａの上面に沿って上下方向に延びると共に、その下端に内部電極層１１の露出部１５と接する接触部４４Ａを有している。また、第２絶縁層４２Ｂ上には、第２絶縁層４２Ｂの上面に沿って第２配線層４３Ｂが形成されている。第２配線層４３Ｂは、第２絶縁層４２Ｂに沿って上下方向に延びると共に、その下端に第１配線層４３Ａと接する接触部４４Ｂを有する。第２配線層４３Ｂ上には、電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが形成されている。
電極端子２０Ａが形成された第２配線層４３Ｂの接触部４４Ｂは、３つの内部電極層１１のうち最も下地電極層１３側に位置する内部電極層１１Ａに接する接触部４４Ａを有する第１配線層４３Ａに接している。電極端子２０Ｂが形成された第２配線層４３Ｂの接触部４４Ｂは、３つの内部電極層１１のうち中央に位置する内部電極層１１Ｂに接する接触部４４Ａを有する第１配線層４３Ａに接している。電極端子２０Ｃが形成された第２配線層４３Ｂの接触部４４Ｂは、３つの内部電極層１１のうち最も電極端子２０側に位置する内部電極層１１Ｃに接する接触部４４Ａを有する第１配線層４３Ａに接している。このように、電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのそれぞれは、第２配線層４３Ｂ及び第１配線層４３Ａを介して、それぞれ、内部電極層１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと電気的に接続されている。
次に、図２～図４を参照して薄膜コンデンサ１の製造方法について説明する。図２～図４は、図１に示される薄膜コンデンサの製造方法を説明するための図である。なお、図２～図４は製造の途中段階における薄膜コンデンサ１の一部を拡大して示している。実際には、複数の薄膜コンデンサ１を一度に形成した後、それぞれの薄膜コンデンサ１に個片化する。なお、以下の実施形態では、焼成により誘電体層１２を形成する場合について説明するが、焼成を行わずに誘電体層１２を形成してもよい。
まず、図２（ａ）に示されるように、下地電極層１３を準備し、下地電極層１３上に内部電極層１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と、誘電体層１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）となる誘電体膜１２’（誘電体膜１２Ａ’，１２Ｂ’，１２Ｃ’）を交互に積層し、積層体Ｗを形成する（積層工程）。この工程により、積層体Ｗでは、積層方向の下側から、下地電極層１３、誘電体膜１２Ａ’、内部電極層１１Ａ、誘電体膜１２Ｂ’、内部電極層１１Ｂ、誘電体膜１２Ｃ’、内部電極層１１Ｃの順に各層が積層された状態となり、容量部１０となる部分が形成される。内部電極層１１の形成方法としては、例えばＤＣスパッタリング等が挙げられる。また、誘電体膜１２’の形成方法としては、溶液法、スパッタリング等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の成膜技術を用いることができるが、スパッタリング法がより好ましい方法である。
次に、図２（ｂ）に示されるように、積層体Ｗに開口１４（開口１４Ａ，１４Ｂ）を形成する（エッチング工程）。この工程の詳細については、後述する。
その後、積層体Ｗを焼成する。この工程により、誘電体膜１２’が焼結して誘電体層１２が形成され、容量部１０（図２（ｃ）参照）が形成される。焼成時の温度は、誘電体膜１２’が焼結（結晶化）する温度とすることが好ましく、具体的には８００℃～１０００℃程度であることが好ましい。また、焼成時間は５分～２時間程度とすることができる。焼成時の雰囲気は特に限定されず、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、中性雰囲気のいずれでもよいが、少なくとも、内部電極層１１が酸化しない程度の酸素分圧下で焼成することが好ましい。なお、焼成のタイミングは限定されず、例えば、開口１４を形成する前に焼成を行ってもよい。
次に、図２（ｃ）に示されるように、パッシベーション層４１を形成する。これにより、積層体Ｗの上面と開口１４の底面及び側面とがパッシベーション層４１によって覆われた状態となる。パッシベーション層４１は、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法によって形成することができる。
次に、図３（ａ）に示されるように、パッシベーション層４１を覆うように第１絶縁層４２Ａを形成した後、開口１４の底面に形成されたパッシベーション層４１を除去する。そして、第１絶縁層４２Ａ上に第１配線層４３Ａを形成する。第１絶縁層４２Ａは、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱等によって硬化させ、パターニングすることによって形成されてもよい。また、スパッタリング等の他の方法を用いて第１絶縁層４２Ａを形成してもよい。第１配線層４３Ａは、例えば銅（Ｃｕ）等の導電性材料をスパッタ又は蒸着した後、エッチングによるパターニングを行うことによって形成される。この工程により、電気的に互いに独立した複数の第１配線層４３Ａが形成され、それぞれの第１配線層４３Ａが各内部電極層１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと電気的に接続された状態となる。
次に、図３（ｂ）に示されるように、第１絶縁層４２Ａ上及び第１配線層４３Ａ上に第２絶縁層４２Ｂを形成する。そして、第２絶縁層４２Ｂ上に第２配線層４３Ｂを形成する。第２絶縁層４２Ｂは、第１絶縁層４２Ａと同様に、例えば未硬化の状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱等によって硬化させ、パターニングすることによって形成される。第２配線層４３Ｂは、第１配線層４３Ａと同様に、例えば銅（Ｃｕ）等の導電性材料をスパッタ又は蒸着した後、エッチングによるパターニングを行うことによって形成される。この工程により、電気的に互いに独立した複数の第２配線層４３Ｂが形成される。それぞれの第２配線層４３Ｂは、それぞれの第１配線層４３Ａと電気的に接続された状態となり、配線部４０が形成される。
その後、それぞれの第２配線層４３Ｂ上に、薄膜コンデンサ１を外部の電子部品と電気的に接続するための電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを形成する。電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、例えば、めっき等により銅（Ｃｕ）等の導電性材料の層を形成した後、エッチング等を行うことによって形成される。最後に、ダイシング等によって個片化を行うことにより、図１に示される薄膜コンデンサ１が得られる。
次に、図４を参照してエッチング工程について詳細に説明する。エッチング工程は、第１エッチング工程と、第２エッチング工程とを含んでいる。薄膜コンデンサ１の製造方法では、まず第１エッチング工程を行った後、第２エッチング工程を行う。
第１エッチング工程では、図４（ａ）に示されるように、積層体Ｗに、積層方向に延びる開口１４’を形成する。開口１４’の底面において、複数の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）のうち一の電極層の直上に積層された誘電体膜１２’を露出させる。具体的には、後に開口１４Ａ，１４Ｂとなる開口１４Ａ’，１４Ｂ’を形成する。これにより、開口１４Ａ’においては、内部電極層１１Ａの直上の誘電体膜１２Ｂ’が露出し、開口１４Ｂ’においては、内部電極層１１Ｂの直上の誘電体膜１２Ｃ’が露出する。第１エッチング工程で用いられるエッチングガスとしては、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス、又はＡｒとＣＨＦ３の混合ガスが挙げられる。なお、図４（ａ）では、誘電体膜１２Ｂ’，１２Ｃ’の途中までエッチングされた状態を示しているが、第１エッチング工程では、誘電体膜１２Ｂ’，１２Ｃ’の上面が露出するまでエッチングされていればよい。
第２エッチング工程では、図４（ｂ）に示されるように、開口１４’の底面において、目標となる一の電極層（すなわち、内部電極層１１Ａ，１１Ｂ）を露出させる。これにより、積層体Ｗに開口１４（開口１４Ａ，１４Ｂ）が形成される。また、内部電極層１１Ａ，１１Ｂに、露出部１５が形成された状態となる。第２エッチング工程で用いられるエッチングガスとしては、例えばＡｒとＣＨＦ３の混合ガスが挙げられる。
第２エッチング工程におけるエッチング対象の一の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）に係るエッチングレートは、第１エッチング工程における複数の電極層に係るエッチングレートより低くなっている。一例として、第１エッチング工程における複数の電極層に係るエッチングレートは、３０ｎｍ／ｍｉｎ以上６００ｎｍ／ｍｉｎ以下程度とすることができ、第２エッチング工程における電極層に係るエッチングレートは、５ｎｍ／ｍｉｎ以上５０ｎｍ／ｍｉｎ以下程度とすることができる。また、第２エッチング工程において、エッチング対象となる電極層に係るエッチングレートは誘電体膜１２’に係るエッチングレートより低くなっている。一例として、第２エッチング工程における電極層に係るエッチングレートは、第２エッチング工程におけるエッチング対象となる誘電体膜１２’に係るエッチングレートの１／４程度とすることができる。なお、第１エッチング工程における電極層に係るエッチングレートは、第１エッチング工程におけるエッチング対象となる誘電体膜１２’に係るエッチングレートの１．５倍～３倍程度とすることができるが、第２エッチング工程と同様に、電極層に係るエッチングレートは誘電体膜１２’に係るエッチングレートより低くなっていてもよい。第１エッチング工程及び第２エッチング工程における内部電極層１１又は下地電極層１３に係るエッチングレートは、例えばエッチングガスの種類、流量、及び混合比等を変更することによって調整できる。また、例えばＩＣＰ－ＲＩＥ装置等のドライエッチング装置を用いて第１エッチング工程及び第２エッチング工程を行う場合には、エッチングガスからプラズマを生成するための出力及び／又はプラズマを積層体Ｗに引き込むための出力を変更することによって、内部電極層１１又は下地電極層１３に係るエッチングレートを調整可能である。例えば、電極層がＮｉであり誘電体膜がＢａＴｉＯ３である場合、第１エッチング工程では電極層に係るエッチングレートを１２０ｎｍ／ｍｉｎ、誘電体膜１２’に係るエッチングレートを６０ｎｍ／ｍｉｎとし、第２エッチング工程では電極層に係るエッチングレートを１０ｎｍ／ｍｉｎ、誘電体膜１２’に係るエッチングレートを４０ｎｍ／ｍｉｎとすることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法では、複数の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）のうち一の電極層の直上に積層された誘電体膜１２’が露出するまでエッチングする第１エッチング工程と、一の電極層を露出させる第２エッチング工程と、を含み、第２エッチング工程において、一の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）に係るエッチングレートは誘電体膜１２’に係るエッチングレートより低くなっている。これにより、電極層がエッチングされにくい条件で目標の電極層を露出させることができるので、接触部４４Ａに接し、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂを介して電極端子２０に接続される一の電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。したがって、電極層の強度が低下することを抑制できる。
また、第２エッチング工程における一の電極層に係るエッチングレートは、第１エッチング工程における複数の電極層に係るエッチングレートより低い。これにより、電極層のエッチングレートが低い条件で目標の電極層を露出させることができるので、接触部４４Ａに接し、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂを介して電極端子２０に接続される一の電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。したがって、電極層の強度が低下することを抑制できる。
また、第１エッチング工程においては、電極層のエッチングレートが高い条件で積層体Ｗをエッチングすることができるので、薄膜コンデンサ１の製造に係る時間を短縮しつつ、電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。
また、本実施形態に係る薄膜コンデンサ１の一の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）は、開口１４の底面において露出する露出部１５を有し、露出部１５の厚さＴ１は、一の電極層の他の部分の厚さＴ２より薄く、且つ、一の電極層の他の部分の厚さＴ２の５０％以上である。すなわち、エッチングされた電極層の量は厚さＴ２の５０％以下であるので、接触部４４Ａに接し、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂを介して電極端子２０に接続される電極層の過度なエッチングが抑制されている。これにより、電極層の強度低下が抑制されている。なお、電極層の過度なエッチングが抑制されることで、薄膜コンデンサ１の抵抗値の上昇等といった電気的な性能の低下も抑制されるので、薄膜コンデンサ１の歩留りが大幅に向上する。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、上記の実施形態では、薄膜コンデンサ１の容量部１０が２つの内部電極層１１と、３つの誘電体層１２と、１つの下地電極層１３を有する場合について説明したが、容量部１０が有する内部電極層１１及び誘電体層１２の層数は特に限定されず、任意に変更可能である。例えば、容量部１０は１つの内部電極層１１と、１つの誘電体層１２と、１つの下地電極層１３とを有していてもよいし、更に多くの内部電極層１１及び誘電体層１２を有していてもよい。また、下地電極層１３に代えて絶縁基材を備え、絶縁基材上に内部電極層１１及び誘電体層１２を交互に積層してもよい。
また、上記の実施形態では、誘電体膜１２’を焼成することにより誘電体層１２の比誘電率を向上させているが、誘電体層１２は焼成されていなくてもよい。
また、上記の実施形態では、第２エッチング工程において、電極層に係るエッチングレートが誘電体膜１２’に係るエッチングレートより低い例について説明したが、第２エッチング工程における電極層に係るエッチングレートは、誘電体膜１２’に係るエッチングレートと略同一、又は誘電体膜１２’に係るエッチングレートより高くてもよい。
また、上記の実施形態では、第１エッチング工程及び第２エッチング工程において複数の開口１４（１４Ａ，１４Ｂ）を同時に形成する例について説明したが、第１エッチング工程及び第２エッチング工程を繰り返し、開口１４を一つずつ形成してもよい。
１…薄膜コンデンサ、１０…容量部、１１…内部電極層（電極層）、１２…誘電体層、１３…下地電極層（電極層）、１４，１４’…開口、１５…露出部、２０…電極端子、４０…配線部、Ｗ…積層体。
Claims (1)
- 少なくとも一つの誘電体層が複数の電極層に含まれる一対の電極層に挟まれた容量部を備える薄膜コンデンサの製造方法であって、
前記複数の電極層と、前記誘電体層となる誘電体膜とを交互に積層して前記容量部となる積層体を形成する積層工程と、
前記積層体に対して積層方向に延びる開口を形成し、前記開口の底面において、前記複数の電極層のうち一の電極層の直上に積層された前記誘電体膜を露出させる第１エッチング工程と、
前記開口の底面において、前記一の電極層を露出させる第２エッチング工程と、を含み、
前記第２エッチング工程における前記一の電極層に係るエッチングレートは前記誘電体膜に係るエッチングレートより低く、且つ、
前記第２エッチング工程における前記一の電極層に係るエッチングレートは、前記第１エッチング工程における前記複数の電極層に係るエッチングレートより低い、薄膜コンデンサの製造方法。
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