TWI430302B - Electronic parts, electronic parts manufacturing methods - Google Patents

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TWI430302B
TWI430302B TW096115033A TW96115033A TWI430302B TW I430302 B TWI430302 B TW I430302B TW 096115033 A TW096115033 A TW 096115033A TW 96115033 A TW96115033 A TW 96115033A TW I430302 B TWI430302 B TW I430302B
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Description

電子零件、電子零件之製造方法 技術領域
本發明關於具有電容器元件之電子零件。
 技術背景
個人電腦或行動電話等之電子機器的內部電路安裝有表面安裝型之多種類的電子零件。表面安裝型之電子零件可得知有使用薄膜形成技術而形成的薄膜型電子零件。
關於薄膜型電子零件有薄膜電容器、薄膜電感器、薄膜LC複合零件、薄膜集中常數裝置、薄膜分布常數裝置及薄膜積層型複合零件等。又，關於具有電容器之複合零件有低通濾波器(Low Pass Filter；LPF)、高通濾波器(High Pass Filter；HPF)、僅通過預定頻率範圍信號，並使除此以外的頻率範圍信號衰減的帶通濾波器(band Pass Filter；BPF)、去除預定頻率範圍信號的凹陷濾波器(Trap Filter)等。又，組合以上元件的電子零件有雙訊器(Diplexer)、雙工器、天線開關模組及RF模組等。
頻率在500MHz以上，特別是微波頻帶(GHz頻帶)之高頻用途的電子零件，乃被要求實現小型化、薄型化及低價格化。關於具有電容器元件之薄膜型電子零件，降低電容器元件之電極面積及介電體膜之積層數，對於電子零件之小型化、薄型化、高頻化及低價格化的影響大。高頻用途之電容器元件係利用高介電常數材料之介電體膜或將介電 體膜之膜厚弄薄以降低電容器元件的電極面積，來謀求小型化、薄型化、高頻化及低價格化。而且，或是將介電體膜予以多層化而謀求電容器元件的高電容化。
第35圖表示習知薄膜型電容器元件411的概略構造。第35圖(a)電容器元件411的平面圖，第35圖(b)表示以第35圖(a)之A-A線切斷的剖面圖。如35圖(a)及第35圖(b)所示，電容器元件411具有形成在基板51上的下部導體421、形成在下部導體421上的介電體膜431、形成在下部導體421上的介電體膜431及形成在介電體膜431上的上部導體423。下部導體421及上部導體423的一部分具有可作為電容器元件411的功能。
電容器元件411的電容值依據上部導體423及下部導體421所對向之面積(電極面積)以及介電體膜431之膜厚d及介電常數而定。用以規定電容器元件411之電容值的一要因即電極面積係以下部電極421與上部電極423夾著的介電體膜431的面積11×12來規定。
介電體膜431覆蓋著下部導體421上面及其端部，惟，介電體膜431之膜厚比較於下部導體421之上面(第35圖(b)中，膜厚d)，下部導體421之端部(第35圖(b)中，膜厚f)的膜厚容易較薄。一旦將介電體膜431予以薄膜化，則亦會有在下部導體421端部，介電體膜431無法形成在下部導體421上的情形。因此於下部導體421端部無法充分獲得下部導體421與上部導體423的絕緣性，而易產生不良短路。如此一來，會發生電容器元件411之耐電壓的破壞 界限降低，製品間之耐電力的品質穩定性欠缺的問題。不良短路與耐電壓的破壞界限降低易發生於介電體膜431之膜厚d比下部導體421及介電體膜431之厚度薄的情形，與下部導體421之端部形狀為反錐狀的情形。
因此，電容器元件411於介電體膜431使用絕緣性高的材料，或是將介電體膜431之膜厚d設得厚而謀求提昇絕緣耐壓。但是，一旦將介電體膜431之膜厚設得厚，則為了要獲得高電容而必須增大電容器元件411的電極面積11×12，會有難以將具有電容器元件411之電子零件小型化等其他的問題。
又，電容器元件411之電容值的精度被下部導體421與上部導體423之相對位置精度、下部導體421與上部導體423之形狀精度、介電體膜431之膜厚及介電常數的精度以及下部導體421與上部導體423之表面粗糙度等影響。
一旦將電容器元件411小型化，則下部導體421與上部導體423之相對位置精度降低，而會有無法高精度地獲得電容值的問題。而且，因考量等效串聯電阻(Equivalent Series Resistance；ESR)或寄生電感，當下部導體421之設定膜厚為厚的情形下，或是下部導體421之配線長度長等情形下，可形成在下部導體421端部與上部導體423之間的電容器的電容值變大，覆蓋著下部導體421端部之介電體膜431之膜厚f的不均勻會對於所希望的電容值造成不良影響。
又，具有電容器之電子零件調整電路配置以能將從電容器元件411之導體至端子的距離，及連接電容器元件411與鄰接電容器元件411之電路元件之拉出導體設得短，以謀求降低寄生電感與浮動電容。
但是，由於拉出導體的一部分與介電體膜431連接著，因此一旦下部導體421及上部導體423之形成位置產生偏移，則電容器元件411之電容值就會與設計值不同了。為了降低電容器之電容值偏移設計值，例如可將拉出導體的寬度形成得細。然而，一旦將拉出導體的寬度形成得細，則會增加寄生電感，因此會發生電子零件的高頻特性變差，或是傳送損失變大的不良情形。
第36圖表示專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011的剖面。如第36圖所示，薄膜電容器元件1011係於基板51上順序積層上部電極1021與介電體層1031，且以形成有開口1033a之絕緣體層1033來覆蓋此介電體層1031的周緣部，形成在此絕緣體層1033上的上部電極1023在前述開口1033a內而積層於前述介電體層1031。如此構造的話，則下部導體1021與上部電極1023間藉著覆蓋體層1031之周緣部的絕緣體層1033而能確實地絕緣，因此能確實地防止起因於介電體層1031之不良覆蓋不良所造成的擊穿電壓降低與不均勻，又，依據絕緣體層1033之開口而規定電容器的電容量，因此可不受限於下部導體1021與上部電極1023的大小與合對位置精度，而能降低電容值的不均勻。
但是在專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011的上部電極1023形成在與下部導體1021同層，且以絕緣體層1033為中介而對向著，因此下部導體1021側部及上部電極1023間會產生寄生電容(浮動電容)。愈是將薄膜電容器元件1011小型化，則因絕緣體層1033變薄，故其相對於薄膜電容器元件1011之寄生電容比例變大。又，絕緣體層1033為相對於基板面51為突出的形狀，因此難以將薄膜電容器元件1011設成積層構造。而且，無法將電感元件等電路元件形成在薄膜電容器元件1011近處，難以達到具有複數電路元件之複合零件的小型化。
本發明之發明人提出了用以解決上述問題的電容器元件(特願2005－333108)。第37圖表示本發明之發明人所提出之電容器元件611的剖面。電容器元件611具有形成在基板51上的下部導體21、覆蓋基板51及下部導體21而形成的介電體膜31、形成在介電體膜31上的絕緣膜33、以及形成在將下部導體21上的絕緣膜33予以開口之開口部33b，且與下部導體21及介電體膜31構成電容器元件611的上部導體623。朝基板法線方向觀看基板51，開口部33b具有例如一邊的長度為1的正方形形狀。上部導體623具有形成在開口部33b內的柱狀導體部、以及用以連接上部導體623與電感元件等之其他電路元件或外部電極等(未以圖式顯示)而形成在絕緣膜33上的拉出導體部。
上部導體623從開口部33b延伸在絕緣膜33上，未形成在下部導體21之同層。因此在下部導體21之端部，介電體膜31之膜厚變薄或未形成，下部導體21與上部導體623亦不會短路。因此可改善電容器元件611之耐電壓的破壞界限值及絕緣性，可抑制經製造之具有電容器元件61之電子零件的品質不均勻。
又，電容器元件611依據開口部33b之面積(開口徑)l2 而規定電容器元件611的電極面積，因此即使上部導體623之形成位置偏移，電容值亦不偏移。爰此，可高精度地獲得電容器元件611的電容值。又，一旦將絕緣膜33設得厚，則可降低發生於上部導體623及下部導體21之拉出導體間之寄生電感及浮動電容，因此，可進一步達到電容器元件611之電容值的高精度化。
又，為了防止上部導體623及下部導體21的短路，不須要將介電體膜31之膜厚設得厚，故可將介電體膜31之膜厚設在習知之膜厚(2~3(μm))的十分之一以下，而能獲得高電容的電容器元件611。又，即使是將電容器元件611之電極面積設得小亦可獲得充分的電容，故可實現具有電容器元件611之電子零件的小型化。
又，電容器元件611與專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011不同，下部導體21之側面具有上部導體623未對向配置的構造，因此電子零件1即使是小型化，則發生於下部導體21側部及上部導體623間等之寄生電容幾乎不變。又，依據將絕緣膜33設成數μm厚而可抑制該寄生電容。
而且，電容器元件611與專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011不同，未形成相對基板面突出形狀之絕緣體層1033，而係於基板51之約全面形成有絕緣膜33，故易於進行具有電容器元件611之電子零件的高多層化。而且因電容器元件11之周緣部未形成突起狀的絕緣體層1033，故能將電感元件等其他電路元件形成在電容器元件611的近旁。如此一來，能實現具有電容器元件611之電子零件的小型化。
但是，電容器元件611例如開口部33b之一邊的長度為l＝5(μm)等，一旦要設成更小型時，則會有無法高精度地形成電極面積，而無法高精度地獲得電容值的問題。
絕緣膜33例如以感光性樹脂(光阻劑)來形成。使用感光性樹脂作為絕緣膜33材料時，在形成絕緣膜33後將絕緣膜33曝光、顯像之後形成開口33b。又，形成開口部33b後，對絕緣膜33進行預烘烤而去除絕緣膜33中的感光基及有機溶媒。如此一來可形成耐環境性優異的絕緣膜33。
因預烘烤而會造成絕緣膜33的硬化收縮。絕緣膜33因硬化收縮而收縮，會增加開口部33b的面積。然而，因硬化收縮所造成之開口部33b的面積增加於每一製品參差不齊。爰此，形成於開口部33b內之上部導體623的面積會產生不均勻。另一方面，為了抑制於下部導體21側部及上部導體623間等所產生之寄生電容，必須將絕緣膜33設成數μm厚。絕緣膜33之硬化收縮量隨著絕緣膜33之厚度愈厚而愈多。又，電容器元件611一旦變為小型，則開口部33b的面積變小。故電容器元件611一旦變為小型，則因硬化收縮所造成之開口部33b的面積參差不齊會大幅影響開口部33b之面積的精度。因此，一旦將電容器元件611設為小型，則會有無法高精度地形成電極面積，而無法高精度地獲得電容值的問題。
會對電容器元件611之電容值精度造成影響之絕緣膜33之形成材料的性質上，除了硬化收縮之外有吸濕性及加工性等。又，光蝕刻法、雷射及電漿等開口部33b之形成方法亦會對電容器元件611之電容值精度造成影響。使用感光性聚醯乙胺、感光性環氧樹脂及感光性苯環丁烯等作為絕緣膜33之形成材料時亦會發生同樣的問題。
絕緣膜33之形成材料也可使用無機系材料。若是使用無機材料，則比使用感光性樹脂時，其開口部33b之面積的精度相對性地呈高精度。然而，使用濺鍍法等氣相法而用以形成數μm厚度的無機絕緣膜，乃必須非常多的成膜時間，而用以形成開口部33b之蝕刻亦需捲耗長時間。因此，使用無機材料作為絕緣膜33的形成材料的情形比使用有機材料的情形，會有包含有電容器元件611之電子零件高成本化的其他問題。
亦有依據蝕刻法(扣除法)而形成上部導體623之柱狀導體部的方法。但是，一般導體形狀精度隨著導體形成得愈厚而而降低。必須將絕緣膜33設成μm厚度，故上部導體623之柱狀導體部也必須形成得厚。是故以蝕刻法形成上部導體623之柱狀導體部時，將電容器元件611設成小型的話，會有無法高精度地形成電極面積，而無法高精度地獲得電容值的問題。
又，如第37圖所示，開口部33b周圍的絕緣膜33具有錐形狀。第37圖中以A表示之該錐形狀前端部分的絕緣膜33薄，而與形成在正下方的介電體膜31均具有作為電容器元件611之介電體膜的功能。但是，不僅開口部33b的面積，於絕緣膜33之錐形狀亦有不均勻，故錐形狀前端部分的膜厚及開口部33b的面積不均勻。因此，錐形狀之不均勻亦會有影響電容器元件611之電容值的問題。
又，錐形狀前端部分之絕緣膜33薄，幾乎不具有絕緣性。而且，第37圖中以B表示之下部導體21端部上的介電體膜31亦有一部分缺損的情形。如此一來，於錐形狀前端部分之絕緣膜33及介電體膜31缺損處之間亦會有流動漏電流的情形。一旦流動漏電流，則會有絕緣膜33被破壞，而電容器元件611無法達到作為電容器之功能的問題。
第38圖表示專利文獻2揭示之薄膜電容器811。如第38圖所示，薄膜電容器811係於絕緣基板851上順序地形成下部電極層821、介電體層831、第1上部電極層823及第2上部電極層825而構成，將第1上部電極層823的厚度設為t1’，而將第2上部電極層825的厚度設為t2’的情形下，則0.005(μm)≦t1’≦1(μm)，2×t1’≦t2’≦10(μm)。
第1上部電極層823作為上部電極層並作為用以獲得與介電體層831之充分的密接性而具密著層功能，且藉此層的尺寸(面積)負有決定薄膜電容器之電容值的功用。第2上部電極層825作為薄膜電容器811之上部電極的主導體，進行上部電極之導通阻抗的低阻抗化，具有絲焊(wire bonding)或打線接合(ribbon bonding)或對焊錫具有良好壓焊性與錫焊焊接。
薄膜電容器811係將上部電極層設為介電體層831側之第1上部電極層823與形成在其上之第2上部電極層825的積層構造，而將第1上部電極層823之厚度t1’設成0.005~1(μm)薄度，且將第2上部電極層825之厚度t2’設成2×t1’~10(μm)薄度的情形下，於第1上部電極層823不會發生如習知之側面蝕刻，因此其尺寸不會參差不齊而能正確地控制對向電極面積，藉此不會發生電容值的不均勻。又，由於第2上部電極層825具有充分的厚度，因此能具有於上部電極層必要之良好的絲焊性與低導通阻抗。其結果可將電容值之不均勻設得極低而能提供小型且高精度的薄膜電容器811。
第2上部電極層825之形成方法，乃例如以蒸著法或濺鍍法等而將構成第1上部電極層823之鈦或鉭、鎳－鉻等之金屬膜及構成第2上部電極層825之銅、金、鋁等金屬膜以預定厚度被覆於形成至介電體層811之基板上。
其次，以光蝕刻技術將光阻劑於構成第2上部電極層825之金屬膜表面形成對應第2上部電極層825之所希望的圖案形狀，並以該光阻劑為遮罩而使用對應第2上部電極層825之蝕刻液(例如對於銅為過硫酸銨水溶液等)進行圖案蝕刻，而形成預定形狀、尺寸的第2上部電極層825。
然而，專利文獻2所揭示之薄膜電容器811存在有無法與電感元件或電阻元件等其他電路元件一併一體形成，不能適用於複合零件的問題。又，薄膜電容器811存在有於第2上部電極層825上積層介電體層831、第1上部電極層823及第2上部電極層825後，難以將薄膜電容器811予以高多層化的問題。
又，薄膜電容器811於進行第2上部電極層825之圖案蝕刻時可能會將第1上部電極層823也蝕刻了。因此，薄膜電容器811無法將第1上部電極層823設成所希望的形狀、尺寸，而會有無法將對向面積精度達到高精度的問題。
【專利文獻1】特開2002－25854號公報【專利文獻2】特開平10－135077號公報【專利文獻3】特開2002－33559號公報【專利文獻4】特開2003－17366號公報【專利文獻5】特開第3193973號公報
 發明概要
本發明之目的在於提供可高精度獲得電容器元件之電容值的電子零件。
上述目的依據具有以下特點之電子零件而達成，該電子零件包含有形成在基板上之第1導體、形成在前述第1導體上的介電體膜及形成在前述介電體膜上且比前述第1導體薄之第2導體，且以前述第1導體、前述第2導體及前述介電體膜構成電容器元件。
上述本發明之電子零件，其中前述電容器元件之電極面積以前述第2導體的面積規定。
上述本發明之電子零件，其中將前述第1導體之厚度設成t1，將前述第2導體之厚度設成t2，且將前述第2導體之粒徑設成x時，為t1>t2、x≦t2。。
上述本發明之電子零件，其中前述第2導體之全表面為平坦。
上述本發明之電子零件，更具有形成在前述第2導體上的絕緣膜。
上述本發明之電子零件，其中於前述第2導體上之前述絕緣膜的一部分形成有前述第2導體表面露出的開口部。
上述本發明之電子零件，更具有形成在前述開口部且比前述第2導體厚的第3導體。
上述本發明之電子零件，其中前述第3導體延伸到前述絕緣膜上。
上述本發明之電子零件，其中前述第1導體及前述第2導體形成在不同層。
上述本發明之電子零件，其中前述絕緣膜之表面為平坦。
上述本發明之電子零件，其中前述絕緣膜形成在前述基板之約全面。
上述本發明之電子零件，更包含有形成在與前述第1導體同層之第4導體、及隔著前述絕緣膜而與前述第4導體對向配置之第5導體。
上述本發明之電子零件，其中前述介電體膜之膜厚比前述絕緣膜之膜厚薄。
上述本發明之電子零件，其中前述介電體膜之介電常 數比前述絕緣膜之介電常數高或相同。
上述本發明之電子零件，其中前述介電體膜僅形成在前述第1導體上。
上述目的依據具有以下特點之電子零件之製造方法而達成，該電子零件之製造方法包含在基板上形成第1導體；在前述第1導體上形成介電體膜；在前述介電體膜上形成比前述第1導體薄之第2導體；以前述第1導體、前述第2導體及前述介電體膜構成電容器元件；於前述第2導體上形成絕緣膜；於前述絕緣膜形成前述第2導體表面露出之開口部；及在前述開口部形成比前述第2導體厚之第3導體。
依據本發明可實現能高精度獲得電容器元件之電容值的電子零件。
圖式簡單說明
第1圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1。
第2圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其一)。
第3圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其二)。
第4圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其三)。
第5圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其四)。
第6圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其五)。
第7圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其六)。
第8圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第9圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第10圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第11圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第12圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101的剖面圖。
第13圖(a)~(c)表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101之製造方法的剖面圖(其一)。
第14圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101之製造方法的剖面圖(其二)。
第15圖表示依據本發明之第3實施樣態所構成之電子零件201的剖面圖。
第16圖表示依據本發明之第4實施樣態所構成之電子零件301的剖面圖。
第17圖表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401的剖面圖。
第18圖(a)、(b)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其一)。
第19圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其二)。
第20圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其三)。
第21圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其四)。
第22圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其五)。
第23圖表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501的剖面圖。
第24圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其一)。
第25圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其二)。
第26圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其三)。
第27圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其四)。
第28圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其五)。
第29圖表示依據本發明之第7實施樣態所構成之電子零件601的剖面圖。
第30圖表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701的剖面圖。
第31圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其一)。
第32圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其二)。
第33圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其三)。
第34圖(a)、(b)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其四)。
第35圖(a)、(b)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其五)。
第36圖表示專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011的剖面圖。
第37圖表示本發明之發明人等提案電容器元件611的剖面圖。
第38圖表示專利文獻2所揭示之薄膜電容器811的剖面圖。
 【實施發明之最佳樣態】 〔第1實施樣態〕
使用第1圖至第11圖來說明依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件。首先，使用第1圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件1。第1圖(a)係電子零件1之平面圖。第1圖b係以第1圖(a)之A－A線切斷的剖面圖。又，第1圖(c)係電子零件1之等效電路圖。第1圖(a)中以虛線表示隱藏線。
如第1圖(a)及第1圖(b)所示，電子零件1包含有以薄膜形成技術形成之電容器元件(電容元件)11及與電容器元件11電性連接之電感元件13，且整體具有長方體形狀的外形。於第1圖(a)中，朝橫向延伸之電子零件1之長邊的長度與同圖中朝縱向延伸之短邊之長度的比率約呈2：1。如第1圖(c)所示，電容器元件11與電感元件13串聯連接而構成串聯共振電路。
如第1圖(b)所示，依據本實施樣態所構成之電子零件1，其基板係使用表面已形成平坦化層52之平滑的基板51。基板51例如以氧化鋁(Al2 O3 )形成。平坦化層52以鋁形成，,平坦化層52之表面以CMP(化學機械性的研磨)法來研磨而呈平坦。
電子零件1包含有形成在基板51之平坦化層52上，且朝基板面法線方向觀看基板51而具有螺旋形狀的線圈導體12、以及於線圈導體之內周側端部上的介電體膜31及絕緣膜33分別開口的開口部31a、33a。
於導孔開口部31a、33a及絕緣膜33上，且在導孔開口部31a形成有與線圈導體12之內周側端部接觸的導體61。以線圈導體12與導體61構成電感元件13。線圈導體之外周側端部與下部導體12電性連接。線圈導體12與下部導體21一體地形成於同層。導體61及導體25構成電子零件1的通用端子。
線圈導體12以形成在基板51之平坦化層52上之鈦(Ti)/銅(Cu)或鉻(Cr)/Cu之底層導體12a、與形成在底層導體12a上之Cu的導體12b所構成。如第1圖(a)所示，線圈導體12以1捲的線圈來形成。
導體61電性連接於線圈導體12。導體61從導孔開口部33a延伸於絕緣膜33上，且從導孔開口部33a至電子零件1之短邊側的周緣部形成細長的長方形狀。導體61係以形成在線圈導體12、介電體膜31及絕緣膜33上的Ti/Cu的底層導體61、與形成在底層導體61a上之Cu的導體61b所構成。線圈導體12與形成在絕緣膜33上之導體61以絕緣膜33為中介而對向配置。
導體61之導孔部形成在介電體膜31及絕緣膜33開口的導孔開口部31a、33a，側部以介電體膜31及絕緣膜33覆蓋。因此，導孔部可確保確實的連接與絕緣性，可提昇導孔部之連接可靠度。藉此可提昇電子零件1的可靠度。
又，如第1圖(b)所示，電子零件1包含有形成在基板51之平坦化層52上的下部導體(第1導體)21、形成在下部導體21上的介電體膜31、以及形成在介電體膜31上而比下部導體21薄的上部導體(第2導體)23。以下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成電容器元件11。
以順序積層於基板51之平坦化層52上之下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成電容器元件11。如第1圖(a)所示，朝基板法線方向觀看基板51，下部導體21具有長方形形狀。下部導體21與線圈導體12以同材料同時形成於同層。
線圈導體12及下部導體21對上部導體相對性地變厚。藉此可降低電容器元件11之等效串聯電阻(Equivalent Series Resistance；ESR)而能減少傳送損失。線圈導體12及下部導體21之希望厚度因電子零件1之所希望的頻率特性而不同。將電子零件1使用於例如2.4GHz之帶通濾波器時，線圈導體12及下部導體21之厚度t1最好是t1≧5(μm)。本實施樣態之電子零件1為2.4GHz頻帶之帶通濾波器，因此在此頻帶以外為了去除雜訊，乃要求高衰減特性。依據要處理的頻帶而必須改量導體厚度的設定。一般傾向於要處理的頻帶為高帶域的情形下，可將導體的設定厚度設得薄，而作為帶通濾波器可獲得必要的衰減特性。爰此，因要考量頻率低之帶域的衰減特性，則必須將導體的設定厚度設得厚。特別是比2.4GHz低的帶域，設定行動電話等之系統的頻帶，而相對於此等之800MHz、900MHz、1500MHz、1700MHz、1900MHz、2100MHz帶域等之頻帶，則導體之厚度設定考量就重要了。又，考量製造上厚度的必差不齊，線圈導體12及下部導體21的厚度t1可為例如t1＝8(μm)。
下部導體21以形成在基板51之平坦化層52上之鈦(Ti)/銅(Cu)之底層導體21a，與形成在底層導體21a上之Cu的導體21b所構成。下部導體21以Cu等低電阻之導體材料形成，故能降低電容器元件11的ESR。下部導體21包含有與上部導體夾著介電體膜31而對向並具有作為電容器元件11之電極功能的電極部，及用以連接該電極部與線圈導體12而拉出之拉出導體部。該電極部占有下部導體21之約中央部，且為第1圖(a)中以虛線表示之一邊長度為1的正方形形狀的區域。拉出導體部為電極部與線圈導體12夾著之長方形形狀的區域。該拉出導體部具有寬度廣的配線形狀而相對性地變短。如此一來，能降低電容器元件11之ESR及等效串聯電感(Equivalent Series Inductance；ESL)。
如第1圖(b)所示，於線圈導體12、下部導體12及基板51之平坦化層52上形成有介電體膜31。介電體膜31除了導孔開口部31a以外乃形成於基板51之約全面，且覆蓋線圈導體12及下部導體21之上面及側面約全面。介電體膜31之膜厚d例如為0.1(μm)且形成比下部導體21薄。介電體膜31之材料可使用例如鋁、氮化矽(Si4 N3 )、二氧化矽(SiO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )或氮化鋁(AlN)等。介電體膜31之膜厚呈均一。
如第1圖(b)所示，下部導體21之電極部上的介電體膜31上形成有上部導體23。上部導體23為第1圖(a)中以虛線表示之一邊長度為1的正方形形狀的區域。長度1例如為100(μm)。上部導體23之形成位置精度依據光蝕刻工程中的基板定位精度。如第1圖(a)所示，朝基板之法線方向觀看基板51之基板面，上部導體23形成在比下部導體21更靠近形成位置精度內側。藉此，能降低對於上部導體23之形成位置之參差不齊所造成之電容器元件11之電容值的影響。電容器元件11之電極面積以上部導體23的面積l2 而規定。電容器元件11之電容值以上部導體23的面積l2 、上部導體23與下部導體21夾著的介電體膜31的膜厚d及介電常數而規定。上部導體23之表面全面呈平坦。
上部導體23形成比下部導體21薄。一般而言，導體之形狀精度因導體形成愈厚而愈降低。上部導體23形成得薄，因此可獲得形狀精度好的上部導體23。藉此，與下部導體21對向之上部導體23的面積精度呈高精度，能高精度地形成電容器元件11的電極面積。
又，上部導體23藉著利用濺鍍法或蒸著法等之真空成膜裝置的成膜方法而形成。藉此可形成厚度分布均一且粒徑小之上部導體23，因此將上部導體23圖案化成所希望之形狀時，即使產生側邊蝕刻亦能減少該側邊蝕刻的蝕刻量。爰此，可將側邊蝕刻對於上部導體23之形狀精度的影響弄得小，而能更高精度地設成上部導體23的形狀精度。因此，上部導體23的面積精度可更高精度而能更高精度地形成電容器元件11的電極面積。
若是將上部導體23之粒徑設成x(x<1(μm))，則上部導體23之厚度t2最好是x≦t2。以將上部導體23之厚度t2設在該範圍內而能獲得形狀精度良好的上部導體23。上部導體23之粒徑x因成膜方法而不同。例如藉濺鍍法形成上部導體23時，上部導體23之粒徑x約3~5(nm)。一旦厚度t2比1(μm)厚，則上部導體23之表面形狀變粗而無法將上部導體23之作成高精度，無法高精度地形成電容器元件11之電極面積。本實施樣態之上部導體23的厚度t2為130(nm)。上部導體23係以形成在介電體膜31上之厚度30(nm)之Ti導體，與形成在Ti導體上之厚度100(nm)的Cu導體所構成。
上部導體23之形成方法可為蝕刻法(扣除法)、析出法(添加法)之其中任一方法。又，也可為使用導電性材料之噴墨印刷法或網版印刷法。
上部導體23避開下部導體21端部而形成在該端部以外的平坦部上。因此，即使在下部導體21端部，介電體膜31之膜厚未形成得薄，下部導體21與上部導體23亦不會短路。爰此，可改善電子零件1之耐電壓的破壞界限值及絕緣性，而可抑制業經製造之電子零件1的品質參差不齊。
又，由於不須將介電體膜31之膜厚設得厚以防止下部導體21與上部導體23的短路，因此介電體膜31之膜厚d可設成習知之膜厚(2~3(μm))的十分之一以下，而能獲得高電容的電容器元件11。又，由於將電容器元件11的電極面積l2 設得小亦可獲得充分的電容，故能實現電子零件1的小型化。例如，即使將上部導體23之一邊長度設成50(μm)或30(μm)或是5(μm)等短於10(μm)的長度，亦可實現電子零件1的小型化。因此，電子零件1可適用1608型(長邊長度為1.6mm、短邊長度為0.8mm)、1005型(長邊長度為1.0mm、短邊長度為0.5mm)或更小型的晶片零件。又，即使電容器元件11不設成多層也可獲得充分的電容，故可實現電子零件1的薄型化。
如第1圖(b)所示，絕緣膜33形成在上部導體23之端部及介電體膜31上。絕緣膜33之膜厚i例如為5(μm)。絕緣膜33例如以半導體用感光性樹脂(半導體用光阻劑)來形成。以使用半導體用感光性樹脂作為絕緣膜33之形成材料，能獲得絕緣性、對應環境性、成本、厚度之精度及平坦性良好的絕緣膜33。絕緣膜33之形成材料也可使用感光性聚醯乙胺或感光性環氧材料等。又，也可使用氧化鋁等無機材料。絕緣膜33之材料被要求耐熱性。絕緣膜33藉介電體膜31而離開下部導體21及線圈導體12來形成，而不直接接觸下部導體21及線圈導體12。介電體膜31使用比絕緣膜33高介電常數的材料。介電體膜31之膜厚d比絕緣膜33的膜厚薄。
絕緣膜33形成有於上部導體23上開口且上部導體23表面露出之開口部33b。朝基板法線方向觀看，開口部33b形成例如正方形形狀。又，如第1圖(b)所示，開口部33b之周圍的絕緣膜33具有錐形狀。絕緣膜33除了導孔開口部33a及開口部33b，乃形成在基板51之約全面。亦可去除電子零件1之外周圍近旁(製品切斷線附近)的絕緣膜33。
電子零件1與專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011不同，未形成對基板面突出之形狀的絕緣體層1033而於基板51之約全面形成有絕緣膜33，因此易於進行電子零件1的高多層化。例如以將介電體膜31、上部導體23及導體25予以交叉積層於導體25上而可獲得高電容的電容器元件11。而且因電容器元件11之周緣部未形成突起狀的絕緣體層1033，故能將電感元件13形成在電容器元件11的近旁。爰此，可實現電子零件1的小型化。
又，電子零件1與專利文獻2所揭示之薄膜電容器元件811不同，而在基板51之約全面形成有絕緣膜33，因此能將電感元件13等其他電路元件與電容器元件11一同一體地形成而能適用複合零件。又，由於形成有絕緣膜33，因此與專利文獻2所揭示之薄膜電容器元件811不同，而能易於進行電子零件1的高多層化。
如第1圖(b)所示，於開口部33b內之上部導體23上形成有導體(第3導體)25。又，導體25在絕緣膜33上從開口部33b延伸至電子零件1之短邊側的周緣部。導體25未形成在下部導體21同層。如第1圖(a)所示，朝基板51之基板面法線方向觀看導體25具有長方形形狀。
如第1圖(b)所示，導體25、絕緣膜33及導體31上之全面形成有例如膜厚30(μm)的保護膜54。保護膜54以例如氧化鋁形成。
導體25之厚度t3比上部導體23厚。藉此，即使將上部導體23形成得薄亦能降低電容器元件11之ESR及TSL，因此可提昇Q特性及本身共振頻率(SRF)等電容器元件11的高頻特性而減少傳送損失。因此可實現也可用於高頻用途之傳送損失小的電容器元件11。導體25之厚度t3係與例如線圈導體12及下部導體21之厚度t1相等的8(μm)。
導體25與導體61以同材料同時形成於同層。導體25係以形成在上部導體23及絕緣膜33上的Ti/Cu的底層導體25a，與形成在底層導體25a上之Cu的導體25b所構成。導體25包含有形成在開口部33b內之柱狀導體部、及用以將上部導體23與形成在電子零件1側面之外部電極(未以圖式顯示)予以連接而從開口部33b上部至電子零件1之短邊側之周緣部形成於絕緣膜33上的拉出導體部。該拉出導體部具有寬度寬的配線形狀而相對地變短。如此一來，能降低電容器元件11之ESR及等效串聯電感(Equivalent Series Inductance；ESL)。
與上部導體23連接之導體25從基板之法線方向觀看基板51之基板面，必須形成不從上部導體23露出。一旦與上部導體23連接之導體25形成從上部導體23露出，則下部導體21與該露出部分之間形成寄生電容，而無法高精度地獲得電容器元件11的電容值。若是考量開口部33之形成位置精度及形狀精度，從基板法線方向觀看基板51，則與上部導體23連接之導體25要形成在上部導體23內側。藉此，可降低因開口部33b位置及形狀之不均勻所造成對於電容器元件11之電容值精度的影響，又，與上部導體23連接之導體25的面積(開口部33b的面積)最好是約與上部導體23面積相等。藉此會增加上部導體23與導體25之接觸面積而能降低電容器元件11的ESR，可獲得連接可靠度。
又，導體25從開口部33b起延伸於絕緣膜33上而未形成在下部導體21同層。因此，即使在下部導體21端部介電體膜31的膜厚變薄或未形成，下部導體21也不會與導體25短路。如此一來，可改善電子零件1之破壞界限值及絕緣性而能抑制業經制造之電子零件1的品質參差不齊。
又，與第37圖所示之電容器元件611不同，於錐狀前端部分之絕緣膜33與下部導體21端部上之介電體膜31之間形成有上部導體23。藉此，即使下部導體21端部上的介電體膜31的一部分缺損，亦可防止在錐形狀前端部之絕緣膜33與下部導體21端部上的介電體膜31之間流動的漏電流。因此，可改善電子零件1之破壞界限值及絕緣性而能抑制業經制造之電子零件1的品質參差不齊。
但是，專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011具有以絕緣體層1033而使下部電極1021側面與上部電極1023對向配置的構造。愈是將薄膜電容器元件1011小型化，則該絕緣體層1033變得愈議，因此相對於薄膜電容器元件1011之電容值之寄生電容比例變大。
相對於此，本實施樣態之電子零件1具有在下部導體21側面，導體25未對向配置的構造。因此不論電子零件1大小，在下部導體21側面與導體25之間產生的寄生電容幾乎不變。爰此，即使電子零件1小型化，相對於電容器元件11之電容值之寄生電容比例不會增加。如此一來可實現小型且能高精度獲得電容器元件11之電容值的電子零件1。
一般而言，電容器之電容值與電極間距離呈反比，因此一旦絕緣膜33之膜厚i變厚，則在下部導體21及導體25之拉出導體部之間發生的寄生電容變小。爰此，電容器元件11之寄生電容(電容值之偏移量)約與絕緣膜33之膜厚i呈反比。
承上所述，一旦將絕緣膜33設得厚，則降低下部導體21及導體25之間發生的寄生電感及寄生電容。因此可提高電容器元件11之電容值。又，可抑制在高頻帶域之傳送特性的不良化。而且可獲得所希望的電路常數而易於設計高頻電路。
薄膜型電容器元件的話，愈是以小的對向面積獲得高電容的情形，周邊配線與電容結合對於電容值造成的影響愈大。將絕緣膜33之膜厚i設得厚的情形在謀求電容器元件11之小型化方面，於要獲得所希望之電容器元件11之電容值的情形上有效。又，藉著減少絕緣膜33之膜厚i的參差不齊而能抑制各製品之電容值的參差不齊。
又，一旦將絕緣膜33設得厚，則因線圈導體12及導體61之間的浮動電容會降低，因此可對應電感元件13之本身共振頻率及反共振頻率之高頻化以及可改善Q特性。例如，若是使用於具有與電容器元件11及應電感元件13同樣構造之LC共振電路等所構成之濾波電路，可降低插入損失、改善壓抑帶域外特性之衰減量及改善遮斷帶域次急劇性。或是以將絕緣膜33薄層化而謀求電容器元件11的薄型化時，積極地改變下部導體21與導體25之間的距離，將絕緣膜33之膜厚及開口部33b的高度設得薄，而能將下部導體21及導體25之拉出導體部之間產生的結合電容作為電容器元件11之電容及電感元件13之寄生電容並積極利用。
又，以將絕緣膜33之膜厚i設得厚而能降低線圈導體12與對向於線圈導體12之配線的配線(例如導體61、接地、電源供應、屏蔽、電感元件及電容器元件11配線等)之結合磁性及結合電容。
又，調整絕緣膜33之膜厚i或介電常數而特意地使其產生結合電磁及結合電容，引出在所希望之頻帶之傳送特性的性能，而能進行電子零件1的特性改善。以調整絕緣膜33之膜厚i或介電常數而積極利用寄生成分，而有效地進行磁 性結合、有效地拉出交流成分及抑制直流成分，能降低電子零件1的傳送損失。
如以上說明，依據本實施樣態所構成之電子零件1，非規定開口部33b的面積，而係以上部導體23之面積l2 規定電容器元件11的電極面積。電極面積之精度不受絕緣膜33之硬化收縮等所造成之開口部33b的面積參差不齊、絕緣膜33之錐形狀的參差不齊及開口部33b的形成方法所影響。又，上部導體23形成得比下部導體21薄，因此可獲得形狀精度良好的上部導體23。因此，上部導體23之面積精度變高而能獲得可高精度地獲得電容值的電容器元件11。
使用第2至7圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件1的製造方法。電子零件1可同時多數形成於晶圓上，而第2至7圖表示1個電子零件1的元件形成區域。第2至7圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件1之製造工程的剖面圖。
本實施樣態之基板係使用表面業經平坦化處理的基板51。首先，以CMP(化學機械性研磨)而將以氧化鋁(Al2 O3 )形成且形成在基板51全面的氧代鋁表面予以研磨後形成平坦化層52。
其次如第2圖(a)所示，以例如濺鍍法於基板51之平坦化層52上順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成底層導體71。接著以例如旋轉塗敷法將厚度8(μm)程度之感光性樹脂塗布於底層導體71全面而形成感光性樹脂層81。其次如第2圖(b)所示，將感光性樹脂層81予以曝光、顯像，而朝基板面法線方向觀看基板51，於感光性樹脂層81形成長方形形狀的開口部81a及螺旋形狀的開口部81b。開口部81b之外周側端部與開口部81a連接。
其次如第2圖(c)所示，以電解電鍍法於開口部81a、81b內之底層導體71上形成厚度9~10(μm)的Cu，接著以CMP法研磨該導體表面後形成厚度8(μm)程度的導體12b、21b。接著如第3圖(a)所示剝離感光性樹脂層81。
接著如第3圖(b)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除露出於導體12b、21b之間的底層導體71，而形成以導體21b下部之底層導體71構成的底層導體21a、及以導體12b下部之底層導體71構成的底層導體12a。依據以上的工程可形成已積層底層導體21a及導體21b之積層構造的下部導體(第1導體)21、及已積層底層導體12a及導體12b之積層構造的線圈導體12。
本實施樣態在下部導體21及線圈導體12之形成方法上使用半加成法(析出法)，然而在導體之形成方法上亦可使用減成法(蝕刻法)、鑲嵌法、膏糊法或剝離法。將於後段說明之導體25及導體61以與下部導體21及線圈導體12同樣的方法來形成。又，線圈導體12及將於後述之導體61的配線層可為下部導體21之配線層或導體25之配線層之其中任一者，此乃可考量配線設計之容易性與電感元件13之電的特性或形狀而自由地配置。
於形成線圈導體12及下部導體21的工程中，依據適宜地選擇感光性樹脂層83的形成材料與光蝕刻的條件而能將線圈導體12及下部導體21之形成位置精度及形狀精度作成高精度。又，為了能進行選擇性的蝕刻而以複數導體材料構成線圈導體12及下部導體21，且藉使用可進行選擇性的蝕刻的藥液而蝕刻線圈導體12及下部導體21，而也能將線圈導體12及下部導體21之形成位置精度及形狀精度作成高精度。在將於後述之形成上部導體23、導體25、61的工程中亦相同。
其次如第3圖(c)所示，全面形成厚度0.1(μm)程度之介電體膜31。介電體膜31之材料可使用例如鋁、氮化矽(Si4 N3 )、二氧化矽(SiO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、氮化鋁(AlN)或氧化鎂(MgO)等。介電體膜31覆蓋線圈導體12及下部導體21之上面及側面之全面而形成。以將介電體膜31之每一單位時間的成膜量(成膜率)弄少或考量裝置構造，亦可將介電體膜31之面厚度精度作成高精度。
其次於介電體膜31全面塗布感光性樹脂而形成感光性樹脂層82。接著如第4圖(a)所示將感光性樹脂層82予以曝光、顯像而於線圈導體12之內周側端部上的感光性樹脂層82形成開口部82a。其次對感光性樹脂層82進行後烘烤(熱處理)。
接著如第4圖(b)所示，以灰化處理來去除露出於開口部82a之介電體膜31後將線圈導體12露出之導孔開口部31a形成於介電體膜31。此時因應必要而可同時去除將於後述之晶圓切斷線(晶圓切斷面)之介電體膜31。一旦將介電體膜31予以個片化，則能分散介電體膜31具有的膜應力。其次如第4圖(c)所示剝離感光性樹脂層82。
其次如第5圖(a)所示，以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成上部導體形成用導體73。也可以蒸著法等利用真空成膜裝置之成膜方法來形成上部導體形成用導體73。
其次以例如旋轉塗敷法將厚度3(μm)範圍之感光性樹脂塗布於上部導體形成用導體73全面而形成感光性樹脂層83。其次如第5圖(b)所示，將感光性樹脂層83予以曝光、顯像，而僅於構成上部導體形成用導體73之上部導體23部分上殘留感光性樹脂層83。
其次如第5圖(c)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除感光性樹脂層83下部之後去除上部導體形成用導體73。如此一來可形成感光性樹脂層83下部之以上部導體形成用導體73構成的上部導體(第2導體)23。依據以上的工程可形成以下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成的電容器元件11。
其次如第6圖(a)所示，剝離上部導體23上的感光性樹脂層83。接著全面地塗布例如半導體用感光性樹脂而形成膜厚7~8(um)範圍的絕緣膜33。接著進行預烘烤處理。接著如第6圖(b)所示，將絕緣膜33曝光、顯像而將露出導孔開口部31a之開口部33a形成於絕緣膜33。又，同時將上部導體23之一部分露出的開口部33b形成於上部導體23上的絕緣膜33。接著對絕緣膜33進行後烘烤處理。藉後烘烤處理而於絕緣膜33產生硬化收縮而使絕緣膜33的膜厚達5(μm)。又，如第6圖(b)所示，藉硬化收縮而使導孔開口部33a及開口部33b周圍的絕緣膜33具有錐形狀。絕緣膜33之開口部33a、33b及溝等加工可使用雷射、電漿灰化或濕式蝕刻。
其次如第6圖(c)所示，以與下部導體21及線圈導體12同樣的形成方法來形成導體25及導體61。雖然省略圖式，然而更詳細說明，係以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成底層導體73。接著以例如旋轉塗敷法將厚度8(μm)程度之感光性樹脂塗布於底層導體全面而形成感光性樹脂層。
其次將該感光性樹脂層予以曝光、顯像而將與導體25及導體61相同形狀的開口部形成於感光性樹脂層。
接著以電解電鍍法將厚度8(μm)範圍之Cu的導體形成在露出於該開口部內的底層導體上，而形成厚度8(μm)範圍的導體25b及導體61。其次剝離感光性樹脂層。
接著如第6圖(c)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除露出於導體25b、61b之周圍及導體25b、61b之間的底層導體，而形成以導體25b下部之底層導體構成的底層導體25a、及以導體61b下部之底層導體構成的底層導體61a。藉此，可於開口部33b內之上部導體23及絕緣膜33上形成業已積層底層導體25a及導體25b之積層構造的導體(第3導體)25，而導孔開口部31a、33a內及絕緣膜33上可形成業已積層底層導體61a及導體61b之積層構造的導體61。
藉以上工程可形成以線圈導體12及導體61構成的電感元件13。其次如第7圖所示，全面地形成厚度30(μm)範圍之鋁保護膜54。
其次沿著預定的切斷線切斷晶圓，而將形成在晶圓上之複數電子零件1於每一元件形成區域分離成晶片狀。接著雖然省略圖式，惟係將分別電性連接於露出切斷面之導體25及導體26的外部電極形成於該切斷面。而在形成外部電極前或形成外部電極後，因應必要而進行角部的圓化處理以完成電子零件1。
依據本實施樣態所構成之電子零件1之製造方法，如第6圖(b)及第6圖(c)所示，於形成導體26及導體61時，藉絕緣膜33來覆蓋線圈導體12、下部導體21、上部導體23及介電體膜31。如此一來，於形成導體26及導體61時，絕緣膜33具有作為保護膜的功能，導體12、21、23及介電體膜31不會受到蝕刻底層導體等所造的損傷。因此與專利文獻2揭示之薄膜電容器811不同，於形成導體26及導體61時上部導體23不被蝕刻，故能將上部導體23作成所希望的形狀、尺寸，可將電容器元件11之電極面積設成高精度，故可將電容器元件11之電容值設成高精度。又，由於形成導體26及導體61時，下部導體21及介電體膜31等之側面不被蝕刻，因此能防止下部導體21及介電體膜31之間的短路。
又，介電體膜31覆蓋下部導體21及線圈導體12之上面及側面全面而形成並具有作為保護膜的功能，故使用有機系材料作為絕緣膜33亦不會發生電致遷移(electromigration)的情形。因此可不須將Ni或Ti之導體等形成於下部導體21及線圈導體12上的工程。又，電容器元件11之下部導體21與線圈導體12以相同工程同時形成，導體25與導體61以相同工程同時形成。因此能刪減製造工程數而能以低成本來製造電子零件1。又，由於可確保絕緣膜33的絕緣性，因此可提昇電子零件1的製成率而能達到電子零件1的低成本化。
使用第8至11圖來說明依據本實施樣態之變形例所構成之電子零件。以下說明中對於與第1實施樣態相同功能、可達致功效之構成要素賦與相同符號而省略詳細的說明。
(變形例1)首先，使用第8圖(a)及第8圖(b)來說明依據本實施樣態之變形例1所構成之電子零件2。第8圖(a)表示依據本變形例所構成之電子零件2的平面圖，且僅表示導體部，第8圖(b)表示電子零件2的等效電路圖。如第8圖(a)所示，在電子零件2中，螺旋形狀之線圈導體12之外周側端部之導體的一部分具有作為電容器元件11之下部導體21的功能。如第8圖(b)所示，電容器元件11與電感元件13串聯連接而構成串聯共振電路。導體61及導體25分別構成通電用端子。除了以上特點以外之電子零件2的構造與電子零件1相同而省略說明。
(變形例2)使用第9圖(a)及第9圖(b)來說明依據本實施樣態之變形例2所構成之電子零件3。第9圖(a)表示依據本變形例所構成之電子零件3的平面圖，且僅表示導體部，第9圖(b)表示電子零件3的等效電路圖。如第9圖(a)所示，電感元件13包含有螺旋狀的線圈導體12、及連接在線圈導體12之內周側端部而延伸於圖之左右方向之長方形形狀的導體61。電容器元件11包含有與線圈導體12一體地形成且連接在線圈導體12之內周側端部而延伸於圖中之左右方向之長方形形狀的下部導體21、形成在下部導體21上的介電體膜31、以及形成在介電體膜31上的上部導體23。與導體61一體地形成且對向配置於下部導體21上之L字形狀的導體25連接於上部導體23。如第9圖(b)所示，電容器元件11與電感元件13並聯連接而構成並聯共振電路。導體25與導體61電性連接著。導體61及下部導體21分別構成通電用端子。除了以上特點以外之電子零件3的構造與電子零件1相同而省略說明。
(變形例3)使用第10圖(a)及第10圖(b)來說明依據本實施樣態之變形例3所構成之電子零件4。第10圖(a)表示依據本變形例所構成之電子零件4的平面圖，且僅表示導體部，第10圖(b)表示電子零件4的等效電路圖。如第10圖(a)所示，電感元件13包含有螺旋狀的線圈導體12、及連接在線圈導體12之內周側端部而延伸於圖之左右方向之長方形形狀的導體61。電容器元件11包含有與線圈導體12一體地形成且連接在線圈導體12之外周側端部而延伸於圖中之左右方向之長方形形狀的下部導體21、形成在下部導體21上的介電體膜31、以及形成在介電體膜31上的上部導體23。對向配置於下部導體21上之長方形形狀的導體25連接於上部導體23。如第10圖(b)所示，電容器元件11與電感元件13構成低通濾波器。導體61構成輸入側端子。又，從線圈導體12外周側之端部近傍拉出的拉出導體62構成輸出側端子。導體25構成接地連接用端子。除了以上特點以外之電子零件4的構造與電子零件1相同而省略說明。
(變形例4)使用第11圖(a)及第11圖(b)來說明依據本實施樣態之變形例4所構成之電子零件5。第11圖(a)表示依據本變形例所構成之電子零件5的平面圖，且僅表示導體部，第11圖(b)表示電子零件5的等效電路圖。如第11圖(a)所示，電感元件13包含有螺旋狀的線圈導體12、及連接在線圈導體12之內周側端部而延伸於圖之上下方向之長方形形狀的導體61。電容器元件11包含有與線圈導體12一體地形成且連接在線圈導體12之外周側端部而延伸於圖中之左右方向之長方形形狀的下部導體21、形成在下部導體21上的介電體膜31、以及形成在介電體膜31上的上部導體23。對向配置於下部導體21上之長方形形狀的導體25連接於上部導體23。如第11圖(b)所示，電容器元件11與電感元件13構成高通濾波器。導體25構成輸入側之端子，下部導體21構成輸出端子側之端子。導體61構成接地連接用端子。除了以上特點以外之電子零件5的構造與電子零件1相同而省略說明。
〔第2實施樣態〕
使用第12圖至第14圖來說明依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件其及製造方法。首先，使用第12圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件101。第12圖係依據本實施樣態所構成之電子零件101的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件101相對於依據第1實施樣態所構成之電子零件1，具有絕緣膜33表面在基板51之約全面為平坦的特點。除了絕緣膜33表面在基板51之約全面為平坦之特點以外之電子零件101的構造與電子零件1相同而省略說明。
依據本實施樣態所構成之電子零件101，絕緣膜33表面在基板51之約全面為平坦，絕緣膜33之厚度分布均一，因此下部導體21與形成在絕緣膜33上之導體25之間的距離在基板51之約全面呈一定。爰此，比較於依據第1實施樣態所構成之電子零件1，可更降低於下部導體21與形成在絕緣膜33上之導體25之間發生的寄生電感及浮動電容(寄生電容)等的電磁結合。因此，可更高精度地獲得電容器元件11的電容值。又，與電子零件1比較，由於可將ESR及ESL降得更低，因此可改善電容器元件11的電性特性。
又，與電子零件1比較，因絕緣膜33之厚度分布均一，故能將下部導體21及導體25之間的絕緣電阻保持得更高，而能更改善電子零件1之耐電壓的破壞界限值及絕緣性。
又，因絕緣膜33表面在基板51之約全面為平坦，故線圈導體12與形成在絕緣膜33上之導體61之間的距離在基板51之約全面呈一定。爰此，比較於電子零件1，可更降低於線圈導體12與形成在絕緣膜33上之導體61之間發生的浮動電容。由於絕緣膜33表面在基板51之約全面為平坦，因此比較於電子零件1，可更容易進行電子零件101的高多層化。而且，依據本實施樣態所構成之電子零件101可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1同樣的效果。
使用第13及14圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件101的製造方法。電子零件101可同時多數形成於晶圓上，而第13及14圖表示1個電子零件101的元件形成區域。第13及14圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件101之製造工程的剖面圖。
首先，如第13圖(a)所示，依據與第1實施樣態之電子零件1同樣的製造方法，於基板51之平坦化層52上形成線圈導體12、下部導體(第1導體)21及介電體膜31，將導孔開口部31a形成於介電體膜31，將上部導體(第2導體)23形成於介電體膜31上(參照第2圖(a)至第6圖(a))。
其次，全面地塗布例如半導體用感光性樹脂而形成膜厚7~8(um)範圍的絕緣膜33。接著進行預烘烤處理。其次將絕緣膜33曝光、顯像而將露出導孔開口部31a之開口部33a形成於絕緣膜33。又，同時將上部導體23之一部分露出的開口部33b形成於上部導體23上的絕緣膜33。接著對絕緣膜33進行後烘烤處理。如第13圖(b)所示，藉CMP法來研磨絕緣膜33表面。
接著，沿著預定的切斷線切斷晶圓，而將形成在晶圓上之複數電子零件101於每一元件形成區域分離成晶片狀。接著雖然省略圖式，惟係將分別電性連接於露出切斷面之導體25及導體61的外部電極形成於該切斷面。而在形成外部電極前或形成外部電極後，因應必要而進行角部的圓化處理以完成電子零件101。依據本實施樣態所構成之電子零件101之製造方法，可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法同樣的效果。
〔第3實施樣態〕
使用第15圖來說明依據本發明之第3實施樣態所構成之電子零件其及製造方法。第15圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件201的剖面圖。又，第15圖及其後的圖式中省略了開口部33a、33b周圍之絕緣膜33的錐形狀來表示。
依據本實施樣態所構成之電子零件201相對於依據第2實施樣態所構成之電子零件101，具有導體25、61表面在基板51之約全面為平坦的特點。除了導體25、61表面在基板51之約全面為平坦之特點以外之電子零件201的構造與電子零件101相同而省略說明。
又，亦可將形成於導體25上之上部導體面積作成比上部導體23面積大，也可將積層於電容器元件11上之電容器元件的電極面積作成比電容器元件11的電極面積大。如此一來，於積層複數電容器元件之積層電容器元件中，可將各電容器元件之電極面積作成比其下層的電容器元件大。因此，藉著在電容器元件11上更加積層複數電容器元件而能獲得更高電容的積層電容器元件。又，積層複數電容器元件之積層電容器元件亦可自由地配置各層電容器元件的電極面積。又，依據本實施樣態所構成之電子零件201可獲得與依據第2實施樣態所構成之電子零件101同樣的效果。
簡單地說明依據本實施樣態所構成之電子零件201之製造方法。電子零件201之製造方法除了導體25及導體61之形成方法以外，乃與第13圖及第14圖所示之電子零件101之製造方法相同。
雖然省略圖式，若要說明導體25及導體61，係以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30nm範圍之Ti及膜厚100nm範圍之Cu而形成底層導體。其次以例如旋轉塗敷法將厚度8μm範圍之感光性樹脂塗布於底層導體全面而形成感光性樹脂層。
其次將該感光性樹脂層予以曝光、顯像而將與導體25及導體61相同形狀的開口部形成於感光性樹脂層。
接著以電解電鍍法將厚度9~10(μm)範圍之Cu的導體形成在露出於該開口部內的底層導體上，接著以CMP法研磨該導體之表面而形成厚度8(μm)範圍的導體25b及導體61。其次剝離感光性樹脂層。
以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除露出於導體25b、61b之周圍及導體25b、61b之間的底層導體，而形成以導體25b下部之底層導體構成的底層導體25a、及以導體61b下部之底層導體構成的底層導體61a。藉此，可形成業已積層底層導體25a及導體25b之積層構造的導體(第3導體)25，可形成業已積層底層導體61a及導體61b之積層構造的導體61。依據本實施樣態所構成之電子零件201之製造方法，可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法同樣的效果。
〔第4實施樣態〕
使用第16圖來說明依據本發明之第4實施樣態所構成之電子零件。第16圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件301的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件301相對於依據第2施樣態所構成之電子零件201，具有導體25係以形成在開口部33b內之柱狀導體27、以及從開口部33b上部至電子零件1之短邊側的周緣部且形成在絕緣膜33上之導體29的二層所構成，導體61係以形成在導孔開口部31a、33a內之導孔導體63、以及從導孔開口部33a上部至電子零件1之短邊側的周緣部形成細長長方形狀之導體65之二層所構成的特點。
柱狀導體27及導孔導體63之底層導體27a、63a形成於各導體之底部及側部。底層導體27a、63a上形成有導體27b、63b。導體29以形成在柱狀導體27上及絕緣膜33上之底層導體29a與形成在底層導體29a上的導體29b所構成。導體65以形成在導孔導體63及絕緣膜33上之底層導體65a與形成在底層導體65a上的導體65b所構成。
除了上述特點以外的電子零件301與電子零件201相同而省略說明。依據本實施樣態所構成之電子零件301可獲得與依據第3實施樣態所構成之電子零件201同樣的效果。
〔第5實施樣態〕
使用第17至22圖來說明依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件其及製造方法。第17圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件401的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件401相對於依據第3施樣態所構成之電子零件201，具有介電體膜31在基板51之基板面約全面為平坦的特點。於下部導體21及線圈導體12之周圍及間隙形成有絕緣膜135。絕緣膜135以例如感光性聚醯乙胺等感光性樹脂來形成。絕緣膜135之膜厚與下部導體21及線圈導體12之厚度約相等，下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之表面形成平滑。介電體膜31平坦地形成於下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135上的約全面。除了下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之表面形成平滑之特點、以及介電體膜31在基板51之基板面約全面為平坦的特點以外的電子零件401與電子零件201相同，故省略說明。
依據本實施樣態所構成之電子零件401，絕緣膜135形成於下部導體21及線圈導體12之同層且表面呈平坦。介電體膜31形成於該平坦面上。因此，即使將介電體膜31形成得薄，介電體膜31之膜厚於下部導體21端部亦呈均一，而能獲得上部導體23與下部導體21的絕緣性。因此，電子零件401與依據第3實施樣態所構成之電子零件201比較，能更改善電子零件1之耐電壓的破壞界限值。而且，依據本實施樣態所構成之電子零件401可獲得與依據第3實施樣態所構成之電子零件201同樣的效果。
利用第18至22圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件401之製造方法。電子零件401可同時多數形成於晶圓上，而第18至22圖表示1個電子零件401的元件形成區域。第18至22圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件401之製造工程的剖面圖。
首先如第18圖(a)所示，依據以第1實施樣態所構成之電子零件1同樣的製造方法，將線圈導體12及下部導體(第1導體)21形成於基板51之平坦化層52上(參照第2圖(a)至第3圖(b))。
其次如第18圖(b)所示，全面地塗布例如聚醯乙胺等感光性樹脂而形成絕緣膜135。接著對絕緣膜135進行後烘烤。其次如第19圖(a)所示，以CMP法研磨絕緣膜135表面至下部導體21及線圈導體12表面露出，並將下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135形成至8 μm的厚度。如此一來，下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之表面可平坦化。
其次如第19圖(b)所示，全面形成厚度0.1(μm)程度之介電體膜31。介電體膜31之材料可使用例如鋁、氮化矽(Si4 N3 )、二氧化矽(SiO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、氮化鋁(AlN)或氧化鎂(MgO)等。由於下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之表面平坦，因此介電體膜31覆蓋下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之上面的全面而形成平坦。
其次於介電體膜31全面塗布感光性樹脂而形成感光性樹脂層82。接著如第19圖(c)所示將感光性樹脂層82予以曝光、顯像而於線圈導體12之內周側端部上的感光性樹脂層82形成開口部82a。其次對感光性樹脂層82進行後烘烤(熱處理)。
接著如第20圖(a)所示，以灰化處理來去除露出於開口部82a之介電體膜31後將線圈導體12露出之導孔開口部31a形成於介電體膜31。此時因應必要可同時去除將於後述之晶圓切斷線(晶圓切斷面)之介電體膜31。若將介電體膜31予以個片化，則可分散介電體膜31具有的膜應力。其次如第20圖(b)所示剝離感光性樹脂層82。
其次如第20圖(c)所示，以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成上部導體形成用導體73。也可運用蒸著法等利用真空成膜裝置之成膜方法來形成上部導體形成用導體73。
其次以例如旋轉塗敷法將厚度3(μm)範圍之感光性樹脂塗布於上部導體形成用導體73全面而形成感光性樹脂層83。其次如第21圖(a)所示，將感光性樹脂層83予以曝光、顯像，而僅於構成上部導體形成用導體73之上部導體23部分上殘留感光性樹脂層83。
其次如第21圖(b)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除感光性樹脂層83下部之後去除上部導體形成用導體73。藉此可形成感光性樹脂層83下部之以上部導體形成用導體73構成的上部導體(第2導體)23。依據以上的工程能形成以下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成的電容器元件11。
其次如第21圖(c)所示，剝離上部導體23上的感光性樹脂層83。而後全面地塗布例如半導體用感光性樹脂之後形成膜厚7~8(um)範圍的絕緣膜33。接著進行預烘烤處理。接著如第22圖(a)所示，將絕緣膜33曝光、顯像而將露出導孔開口部31a之開口部33a形成於絕緣膜33。又，同時將上部導體23之一部分露出的開口部33b形成於上部導體23上的絕緣膜33。其次對絕緣膜33進行後烘烤處理。接著利用CMP法來研磨絕緣膜33表面。
其次如第22圖(b)所示，以與下部導體21及線圈導體12同樣的形成方法來形成導體25及導體61。雖然省略圖式，然而要更詳細說明的話，則係以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成底層導體。接著以例如旋轉塗敷法將厚度8(μm)範圍之感光性樹脂塗布於底層導體全面而形成感光性樹脂層。
其次將該感光性樹脂層予以曝光、顯像而將與導體25及導體61相同形狀的開口部形成於感光性樹脂層。
接著以電解電鍍法將厚度9~10(μm)範圍之Cu的導體形成在露出於該開口部內的底層導體上，而形成厚度8(μm)範圍的導體25b及導體61。接著剝離感光性樹脂層。
其次如22圖(b)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除露出於導體25b、61b之周圍及導體25b、61b之間的底層導體，而形成以導體25b下部之底層導體構成的底層導體25a、及以導體61b下部之底層導體構成的底層導體61a。如此一來，可於開口部33b內之上部導體23上及絕緣膜33上形成業已積層底層導體25a及導體25b之積層構造的導體(第3導體)25，而導孔開口部31a、33a內及絕緣膜33上可形成業已積層底層導體61a及導體61b之積層構造的導體61。
依據以上工程可形成以線圈導體12及導體61構成的電感元件13。其次如第22圖(c)所示，全面地形成厚度30(μm)範圍之鋁保護膜54。
其次沿著預定的切斷線切斷晶圓，而將形成在晶圓上之複數電子零件401於每一元件形成區域分離成晶片狀。接著雖然省略圖式，惟係將分別電性連接於露出切斷面之導體25及導體26的外部電極形成於該切斷面。而在形成外部電極前或形成外部電極後，因應必要而進行角部的圓化處理以完成電子零件401。依據本實施樣態所構成之電子零件401之製造方法可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法同樣的效果。
〔第6實施樣態〕
使用第23至28圖來說明依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件其及製造方法。第23圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件501的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件501相對於依據第5施樣態所構成之電子零件401之線圈導體12及下部導體21以及導體25、61係以半加成法(析出法)來形成的情形，乃具有藉鑲嵌法形成導體12、21、25、61的特點。線圈導體12及下部導體21之底層導體12a、21a形成在各導體之底部及側部。除了藉鑲嵌法形成導體12、21、25、61，而於線圈導體12及下部導體21之側部具有底層導體12a、21a之構造的特點以外的電子零件501的構造與電子零件401相同，因此省略詳細的說明。依據本實施樣態所構成之電子零件501可獲得與依據第5實施樣態所構成之電子零件401同樣的效果。
利用第24至28圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件501之製造方法。電子零件501可同時多數形成於晶圓上，而第24至28圖表示1個電子零件501的元件形成區域。第24至28圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件501之製造工程的剖面圖。
本實施樣態使用表面業經平坦化處理之基板51作為基板。首先，利用CMP(化學機械性研磨)來研磨形成在以氧化鋁(Al2 O3 )形成之基板51全面之氧化鋁表面之後形成平坦化層52。
接著全面地塗布例如聚醯乙胺等感光性樹脂而形成絕緣膜135。接著對絕緣膜135進行預烘烤。其次如第24圖(a)所示，將絕緣膜135予以曝光、顯像，並朝基板之法線方向觀看基板51，係將長方形形狀之開口部135a與螺旋形狀之開口部135b形成於絕緣膜135。開口部135b之外周側之端部與開口部135a連接著。其次對絕緣膜135進行後烘烤。
接著如第24圖(b)所示，以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30nm範圍之鈦(Ti)及膜厚100nm範圍之銅(Cu)而形成底層導體71。底層導體71也可形成於開口部135a、135b之側部及底部。
其次如第24圖(c)所示，以電解電鍍法將厚度9~10(μm)範圍之Cu的導體72形成在底層導體71上，接著如第25圖(a)所示，全面以CMP法研磨至絕緣膜135露出而形成導體圖案，而後於開口部135a形成厚度8 μm範圍的下部導體(第1導體)，同時於開口部135b形成相同厚度的線圈導體12。下部導體21以底層導體71形成之底層導體21a、及以導體72形成之導體21b構成。線圈導體12以底層導體71形成之底層導體12a、及以導體72形成之導體12b構成。
將於後段說明之導體25及導體61，以與線圈導體12及底層導體21同樣的方法形成。又，線圈導體12及將於後述之導體61的配線層可為下部導體21之配線層或上部導體23之配線層之其中任一者，考量配線設計之容易性與電感元件13之電性特性與形狀後能自由地配置。
其次如第25圖(b)所示，全面形成厚度0.1(μm)程度之介電體膜31。介電體膜31之材料可使用例如鋁、氮化矽(Si4 N3 )、二氧化矽(SiO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、氮化鋁(AlN)或氧化鎂(MgO)等。由於下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之表面平坦，因此介電體膜31覆蓋下部導體21、線圈導體12及絕緣膜135之上面的全面而形成平坦。
其次於介電體膜31全面塗布感光性樹脂而形成感光性樹脂層82。接著如第25圖(c)所示將感光性樹脂層82予以曝光、顯像而於線圈導體12之內周側端部上的感光性樹脂層82形成開口部82a。接著對感光性樹脂層82進行後烘烤(熱處理)。
接著如第26圖(a)所示，以灰化處理來去除露出於開口部82a之介電體膜31後將線圈導體12露出之導孔開口部31a形成於介電體膜31。此時因應必要可同時去除將於後述之晶圓切斷線(晶圓切斷面)之介電體膜31。若將介電體膜31予以個片化，則可分散介電體膜31具有的膜應力。其次如第26圖(b)所示剝離感光性樹脂層82。
其次如第26圖(c)所示，以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成上部導體形成用導體73。也可運用蒸著法等利用真空成膜裝置之成膜方法來形成上部導體形成用導體73。
其次以例如旋轉塗敷法將厚度3(μm)範圍之感光性樹脂塗布於上部導體形成用導體73全面而形成感光性樹脂層83。其次如第27圖(a)所示，將感光性樹脂層83予以曝光、顯像，而僅於構成上部導體形成用導體73之上部導體23部分上殘留感光性樹脂層83。
其次如第27圖(b)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除感光性樹脂層83下部之後去除上部導體形成用導體73。藉此可形成感光性樹脂層83下部之以上部導體形成用導體73構成的上部導體(第2導體)23。依據以上的工程能形成以下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成的電容器元件11。
其次如第27圖(c)所示，剝離上部導體23上的感光性樹脂層83。而後全面地塗布例如半導體用感光性樹脂之後形成膜厚7~8(um)範圍的絕緣膜33。接著進行預烘烤處理。接著如第28圖(a)所示，將絕緣膜33曝光、顯像而將露出導孔開口部31a之開口部33a形成於絕緣膜33。又，同時將上部導體23之一部分露出的開口部33b形成於上部導體23上的絕緣膜33。其次對絕緣膜33進行後烘烤處理。接著利用CMP法來研磨絕緣膜33表面。在絕緣膜33之開口部33b及溝等的加工上，可使用雷射、電漿灰化或濕式蝕刻。
其次如第28圖(b)所示，以與下部導體21及線圈導體12同樣的形成方法來形成導體25及導體61。雖然省略圖式，然而要更詳細說明的話，則係以例如旋轉塗敷法全面地塗布厚度8(μm)範圍之感光性樹脂而形成感光性樹脂層。接著將該感光性樹脂層予以曝光、顯像而將與導體25及導體26相同形狀之開口部形成於感光性樹脂層。其次以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30nm範圍之Ti及膜厚100nm範圍之Cu而形成底層導體。
接著以電解電鍍法將厚度9~10(μm)範圍之Cu的導體形成在底層導體上，接著以CMP法研磨至感光性樹脂層露出而形成導體圖案後形成厚度8 μm範圍的導體25b及導體61。導體25以底層導體25a及形成在底層導體25a上的導體25b構成。導體61以底層導體61a及形成在底層導體61a上的導體61b構成。依據以上工程可形成以線圈導體12及導體61構成的電感元件13。接著剝離感光性樹脂層。
其次如第28圖(c)所示，全面地形成厚度30(μm)範圍之鋁保護膜54。其次沿著預定的切斷線切斷晶圓，而將形成在晶圓上之複數電子零件501於每一元件形成區域分離成晶片狀。接著雖然省略圖式，惟係將分別電性連接於露出切斷面之導體25及導體26的外部電極形成於該切斷面。而在形成外部電極前或形成外部電極後，因應必要而進行角部的圓化處理以完成電子零件501。依據本實施樣態所構成之電子零件501之製造方法可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法同樣的效果。
〔第7實施樣態〕
使用第29圖來說明依據本發明之第7實施樣態所構成之電子零件。第29圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件601的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件601相對於依據第5施樣態所構成之電子零件401，乃具有導體25係以形成在開口部33b內之柱狀導體27、以及從開口部33b上部至電子零件1之短邊側的周緣部且形成在絕緣膜33上之導體29的二層所構成，導體61係以形成在導孔開口部31a、33a內之導孔導體63、以及從導孔開口部33a上部至電子零件1之短邊側的周緣部形成細長長方形狀之導體65之二層所構成的特點。
柱狀導體27及導孔導體63之底層導體27a、63a形成於各導體之底部及側部。底層導體27a、63a上形成有導體27b、63b。導體29以形成在柱狀導體27上及絕緣膜33上之底層導體29a與形成在底層導體29a上的導體29b所構成。導體65以形成在導孔導體63及絕緣膜33上之底層導體65a與形成在底層導體65a上的導體65b所構成。
除了上述特點以外的電子零件601與電子零件401相同而省略說明。依據本實施樣態所構成之電子零件601可獲得與依據第5實施樣態所構成之電子零件401同樣的效果。
〔第8實施樣態〕
使用第30至34圖來說明依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件其及製造方法。第30圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件701的剖面圖。
依據本實施樣態所構成之電子零件701相對於依據第5施樣態所構成之電子零件401，具有介電體膜31僅形成在基板51上的特點。朝基板面法線方向觀看基板僅，介電體膜31僅形成在下部導體21及上部導體23對向的部分及其周邊部。除了介電體膜31僅形成在下部導體21上之特點以外的電子零件701的構造與第5實施樣態之電子零件401相同，故省略詳細的說明。
依據本實施樣態所構成之電子零件701，介電體膜31僅形成在下部導體21上。爰此，電子零件701比較於電子零件401，可抑制內部應力，且能抑制對於溫度之電子零件701的尺寸改變，因此能抑制因溫度變化所造成之電容器元件11之電容值等的常數改變。因此，電子零件701比較於依據第5實施樣態所構成之電子零件401，能改善電容器元件11的溫度特性，而能更高精度地獲得電容器元件11的電容值。而且，依據本實施樣態所構成之電子零件701可獲得與電子零件401同樣的效果。
利用第31至34圖來說明依據本實施樣態所構成之電子零件701之製造方法。電子零件701可同時多數形成於晶圓上，而第31至34圖表示1個電子零件701的元件形成區域。第31至34圖表示依據本實施樣態所構成之電子零件701之製造工程的剖面圖。
首先如第31圖(a)所示，依據與第5實施樣態所構成之電子零件401同樣的製造方法，將線圈導體12、下部導體(第1導體)21及絕緣膜135形成於基板51之平坦化層52上，且全面形成介電體膜31(參照第2圖(a)至第3圖(b)及第18圖(a)至第19圖(b))。
其次於介電體膜31全面地塗布感光性樹脂之後形成感光性樹脂層84。接著如第31圖(b)所示，將感光性樹脂層84曝光、顯像而僅於構成下部導體21之電極部的部分及其周邊部上的介電體膜31上殘留感光性樹脂層84。其次如第31圖(c)所示，除了感光性樹脂層84下部，藉灰化去除介電體膜31。如此一來，僅於構成下部導體21之電極部的部分及其周邊部上形成介電體膜31。其次如第32圖(a)所示剝離感光性樹脂層84。
接著如第32圖(b)所示，以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成上部導體形成用導體73。也可運用蒸著法等利用真空成膜裝置之成膜方法來形成上部導體形成用導體73。
其次以例如旋轉塗敷法將厚度3(μm)範圍之感光性樹脂塗布於上部導體形成用導體73全面而形成感光性樹脂層83。其次如第32圖(c)所示，將感光性樹脂層83予以曝光、顯像，而僅於構成介電體膜31上之上部導體形成用導體73(構成上部導體23部分)上殘留感光性樹脂層83。
其次如第33圖(a)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除感光性樹脂層83下部之後去除上部導體形成用導體73。藉此可形成感光性樹脂層83下部之以上部導體形成用導體73構成的上部導體(第2導體)23。依據以上的工程能形成以下部導體21、介電體膜31及上部導體23構成的電容器元件11。
其次如第33圖(b)所示，剝離上部導體23上的感光性樹脂層83。接著全面地塗布例如半導體用感光性樹脂之後形成膜厚7~8(um)範圍的絕緣膜33。而後進行預烘烤處理。接著如第33圖(c)所示，將絕緣膜33曝光、顯像而將露出線圈導體12之內周側之端部的開口部33a形成於絕緣膜33。又，同時將上部導體23之一部分露出的開口部33b形成於上部導體23上的絕緣膜33。其次對絕緣膜33進行後烘烤處理。接著利用CMP法來研磨絕緣膜33表面。
其次如第34圖(a)所示，以與下部導體21及線圈導體12同樣的形成方法來形成導體25及導體61。雖然省略圖式，然而要更詳細說明的話，則係以例如濺鍍法全面地順序積層膜厚30(nm)範圍的鈦(Ti)及膜厚100(nm)範圍的銅(Cu)而形成底層導體。接著以例如旋轉塗敷法將厚度8(μm)範圍之感光性樹脂塗布於底層導體全面而形成感光性樹脂層。
其次將該感光性樹脂層予以曝光、顯像而將與導體25及導體61相同形狀的開口部形成於感光性樹脂層。
接著以電解電鍍法將厚度9~10(μm)範圍之Cu的導體形成在露出於該開口部內的底層導體上，並以CMP法研磨該導體表面而形成厚度8(μm)範圍的導體25b及導體61b。接著剝離感光性樹脂層。
其次如34圖(a)所示，以乾式蝕刻或濕式蝕刻去除露出於導體25b、61b之周圍及導體25b、61b之間的底層導體，而形成以導體25b下部之底層導體構成的底層導體25a、及以導體61b下部之底層導體構成的底層導體61a。如此一來，可於開口部33b內之上部導體23上及絕緣膜33上形成業已積層底層導體25a及導體25b之積層構造的導體(第3導體)25，而導孔開口部33a內及絕緣膜33上可形成業已積層底層導體61a及導體61b之積層構造的導體61。
依據以上工程可形成以線圈導體12及導體61構成的電感元件13。其次如第34圖(b)所示，全面地形成厚度30(μm)範圍之鋁保護膜54。
其次沿著預定的切斷線切斷晶圓，而將形成在晶圓上之複數電子零件701於每一元件形成區域分離成晶片狀。接著雖然省略圖式，惟係將分別電性連接於露出切斷面之導體25及導體61的外部電極形成於該切斷面。接著可因應必要而進行角部的圓化處理以完成電子零件701。依據本實施樣態所構成之電子零件701之製造方法可獲得與依據第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法同樣的效果。
本發明不限於上述實施樣態而能作各種的形態變化。
上述實施樣態之電子零件係舉出了以僅包含電容器元件11及電感元件13之電子零件的例子，惟，本發明不限於此。例如可適用形成有以電阻元件取代電容器元件11之RC複合型電子零件。又，電容器元件11及電感元件13以外亦可適用形成有電阻元件之RLC複合型電子零件。又，若是包含電容器元件11之電子零件，則不限於僅包含被動元件之電子零件，而亦能適用包含電晶體與二極體等之主動元件的電子零件。而且，若是包含電容器元件11之電子零件，亦能適用數位對比混合電路。而且，為了獲得所希望的功能，藉著組合多數LCR之其中任何元件之所希望電路，而能達成該所希望的功能。當然，不限於集中常數元件，也可為與分散常數電路複合之電路構造，也可為半導體元件與該等構造組合。
又，基板51之材料可為半導體材料或低溫同時燒成陶瓷(low temperature co－fired ceramicd；LTCC)。又電子零件1也可建構在電路基板內。
上述第1至第8實施樣態係以具有1層電容器元件11之電子零件1為例來說明，惟，本發明不限於此。例如亦可適用具有業經順序反覆積層導體與介電體膜31之積層電容器元件的電子零件1。要形成積層電容器元件時，可適當地組合依據上述第1至第8實施樣態所構成之電子零件的電容器元件11。例如反覆積層以相同實施樣態所構成之電容器元件11、或是於以一個實施樣態所構成之電容器元件11上反覆積層以其他實施樣態所構成之電容器元件11，或是交互地積層以二個實施樣態所構成之電容器元件11。
上述實施樣態中舉出了各導體之剖面形狀為長方形之電子零件的例子，惟，各導體之剖面形狀可為梯形也可為反梯形。
上述實施樣態中舉出了導體25包含有形成在開口部33b內之柱狀導體部、以及用以與上部導體23及外部電極等(未以圖式顯示)連接而形成在絕緣膜33上之拉出導體部的電子零件的例子，惟，本發明不限於此。本發明亦可適用例如導體25僅以該拉出導體部構成，而該柱狀導體部形成在下部導體21上的電子零件。該電子零件中，該柱狀導體部(第3導體)上形成比柱狀導體部薄的上部導體(第2導體23)，於上部導體23上形成介電體膜31，而於介電體膜31上形成僅以拉出導體部構成之拉出導體(第1導體)25。導體25形成比上部導體23厚。該電子零件中，以上部導體23、介電體膜31及拉出導體部構成電容器元件(電容元件)11。該電子零件中，絕緣膜33形成於下部導體21及柱狀導體部的周圍。又，該電子零件中，朝法線方向觀看基板51之基板面，則上部導體23覆蓋柱狀導體部而形成。
上述電子零件因上部導體23形成得薄，故能獲得形狀精度良好的上部導體23。藉此，與導體25對向之上部導體23之面積精度呈高精度，而能高精度地形成該電容器元件的電極面積。如此一來可高精度地獲得該電容器元件的電容值。又，一旦將絕緣膜33形成得厚，則可降低下部導體21及導體25之間產生之寄生電感及寄生電容。因此能提高電容器元件11之電容值的精度。
1~5、101、201、301、401、501、601、701．．．電子零件
11、411、611．．．電容器元件
12．．．線圈導體
12a、21a、25a、27a、29a、61a、63a、65a、71．．．底層導體
12b、21b、25、25b、27b、29、29b、61、61b、63b、65、65b．．．底層導體
13．．．電感元件
21、421．．．下部導體(第1導體)
23、423、623．．．上部導體(第2導體)
27．．．柱狀導體
31、431．．．介電體膜
31a、33a．．．導孔開口部
33、135．．．絕緣膜
33b、81a、81b、82a、135a、135b．．．開口部
51．．．基板
52．．．平坦化層
54．．．保護膜
62．．．拉出導體
63．．．導孔導體
73．．．上部導體形成用導體
81、82、83、84．．．感光性樹脂層
第1圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1。
第2圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其一)。
第3圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其二)。
第4圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其三)。
第5圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其四)。
第6圖(a)~(c)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其五)。
第7圖表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之製造方法的剖面圖(其六)。
第8圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第9圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第10圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第11圖(a)、(b)表示依據本發明之第1實施樣態所構成之電子零件1之變形例。
第12圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101的剖面圖。
第13圖(a)~(c)表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101之製造方法的剖面圖(其一)。
第14圖表示依據本發明之第2實施樣態所構成之電子零件101之製造方法的剖面圖(其二)。
第15圖表示依據本發明之第3實施樣態所構成之電子零件201的剖面圖。
第16圖表示依據本發明之第4實施樣態所構成之電子零件301的剖面圖。
第17圖表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401的剖面圖。
第18圖(a)、(b)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其一)。
第19圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其二)。
第20圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其三)。
第21圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其四)。
第22圖(a)~(c)表示依據本發明之第5實施樣態所構成之電子零件401之製造方法的剖面圖(其五)。
第23圖表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501的剖面圖。
第24圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其一)。
第25圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其二)。
第26圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其三)。
第27圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其四)。
第28圖(a)~(c)表示依據本發明之第6實施樣態所構成之電子零件501之製造方法的剖面圖(其五)。
第29圖表示依據本發明之第7實施樣態所構成之電子零件601的剖面圖。
第30圖表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701的剖面圖。
第31圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其一)。
第32圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其二)。
第33圖(a)~(c)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其三)。
第34圖(a)、(b)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其四)。
第35圖(a)、(b)表示依據本發明之第8實施樣態所構成之電子零件701之製造方法的剖面圖(其五)。
第36圖表示專利文獻1所揭示之薄膜電容器元件1011的剖面圖。
第37圖表示本發明之發明人等提案電容器元件611的剖面圖。
第38圖表示專利文獻2所揭示之薄膜電容器811的剖面圖。
1．．．電子零件
11．．．電容器元件
12．．．線圈導體
12a．．．底層導體
12b．．．導體
13．．．電感元件
21．．．下部導體(第1導體)
21a、21b．．．底層導體
23．．．上部導體(第2導體)
25、25b．．．導體
25a．．．底層導體
31．．．介電體膜
31a．．．導孔開口部
33．．．絕緣膜
33a．．．導孔開口部
33b．．．開口部
51．．．基板
52．．．平坦化層
54．．．保護膜
61、61b．．．導體
61a．．．底層導體

Claims (16)

  1. 一種電子零件，包含有：電容元件及電感元件；前述電容元件具有以下構成：第1導體，係形成在基板上者；介電體膜，係覆蓋在前述第1導體上且形成於前述基板之約全面者；及第2導體，係形成在前述第1導體上的前述介電體膜上且比前述第1導體薄者；前述電感元件具有一端部用以發揮作為前述第1導體的功能且與前述第1導體於同層形成一體而配置於前述介電體膜之下層的線圈導體，且前述電感元件與前述電容元件共同構成共振電路或濾波電路；前述第1導體及前述線圈導體上之約全面予以平坦化，而前述介電體膜覆蓋前述第1導體及前述線圈導體的上面及側面之全面。
  2. 如請求項第1項之電子零件，其中前述電容元件之電極面積係以前述第2導體的面積規定。
  3. 如請求項第1或2項之電子零件，其中將前述第1導體之厚度設成t1，將前述第2導體之厚度設成t2，且將前述第2導體之粒徑設成x時，則t1>t2、x≦t2。
  4. 如請求項第1項之電子零件，其中前述第2導體之全表面為平坦。
  5. 如請求項第1項之電子零件，更包含有形成在前述第2導體上的絕緣膜。
  6. 如請求項第5項之電子零件，更於前述第2導體上之前述絕緣膜的一部分形成有露出前述第2導體表面的開口部。
  7. 如請求項第6項之電子零件，更包含有形成在前述開口部且比前述第2導體厚的第3導體。
  8. 如請求項第7項之電子零件，其中前述第3導體延伸於前述絕緣膜上。
  9. 如請求項第8項之電子零件，其中前述第1及第3導體形成於不同層。
  10. 如請求項第5項之電子零件，其中前述絕緣膜之表面平坦。
  11. 如請求項第5項之電子零件，其中前述絕緣膜形成在前述基板之約全面。
  12. 如請求項第11項之電子零件，更包含有形成在與前述第1導體同層之第4導體、及隔著前述絕緣膜而與前述第4導體對向配置之第5導體。
  13. 如請求項第5項之電子零件，其中前述介電體膜之膜厚比前述絕緣膜之膜厚薄。
  14. 如請求項第5項之電子零件，其中前述介電體膜之介電常數比前述絕緣膜之介電常數高或相同。
  15. 如請求項第1項之電子零件，其中前述介電體膜僅形成在前述第1導體上。
  16. 一種電子零件之製造方法，包含以下步驟：在基板上形成第1導體，並且與前述第1導體於同層同時形成一端部用以發揮作為前述第1導體的功能且與 前述第1導體形成一體之前述電容元件；前述第1導體及前述線圈導體上之約全面予以平坦化，而覆蓋前述第1導體及前述線圈導體的上面及側面之全面的前述介電體膜形成於前述基板之約全面；在前述第1導體上的前述介電體膜上形成比前述第1導體薄之第2導體；以前述第1導體、前述第2導體及前述介電體膜構成電容器元件；以前述線圈導體構成與前述電容元件共同構成共振電路或濾波電路之電感元件；包含前述第2導體上，於前述基板之約全面形成絕緣膜。
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