(57)【要約】薄膜コンデンサは、絶縁基材と、絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、を備え、誘電体層の比誘電率は、１００以上である。
2018221228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材と、
前記絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、を備え、
前記誘電体層の比誘電率は、１００以上である、薄膜コンデンサ。
【請求項２】
前記絶縁基材の弾性率は、５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下である、請求項１に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項３】
前記誘電体層は焼成されている、請求項１又は２に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項４】
支持材に対して、複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体膜を積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を焼成し、前記誘電体膜から誘電体層を形成する焼成工程と、
前記焼成工程の後に、前記積層体から前記支持材を除去する除去工程と、
前記除去工程によって露出した前記積層体の面に対して絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、を含む、薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記積層工程において、前記支持材と、最も前記支持材側に位置する前記内部電極層との間に保護層を設ける、請求項４に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項６】
複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、
前記容量部に対して積層され、前記内部電極層と電気的に接続された配線層及び前記容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、
前記絶縁層の熱膨張係数は、前記配線層の熱膨張係数及び前記容量部の熱膨張係数より大きく、
前記配線層の厚さは、前記容量部の厚さより大きい、薄膜コンデンサ。
【請求項７】
前記配線層の厚さは、前記配線部の厚さの４０％以上７０％以下である、請求項６に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項８】
絶縁基材と、
前記絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、
前記容量部に対して積層され、前記内部電極層と電気的に接続された配線層及び前記容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、
前記絶縁層の熱膨張係数と、前記絶縁基材との熱膨張係数と、の差は−１０〜＋５０である、薄膜コンデンサ。
【請求項９】
前記絶縁層と、前記絶縁基材とは、同一材料により構成される、請求項８に記載の薄膜コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜コンデンサ及び薄膜コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる電子部品に対しても低背化を含む小型化及び高機能化が求められている。例えば、特許文献１には、有機フィルムと、有機フィルム上に形成された樹脂膜と、樹脂膜の表面に形成された凹凸部とからなる基板と、基板の上に設けられたコンデンサ素子とからなる薄膜コンデンサが記載されている。コンデンサ素子は、気相成長法によって積層された下面電極膜、誘電体薄膜、上面電極膜を有する。【０００３】
また、特許文献２には、基板と、電極層と誘電体薄膜を有し、基板上に形成されたキャパシタ部と、キャパシタ部を覆うように形成された保護層と、電極層に接続する引出導体と、を有する薄膜キャパシタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８０９９８号公報
【特許文献２】特開２００７−８１３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような薄膜コンデンサでは、気相成長法によって誘電体薄膜を形成することにより薄膜化が図られている。しかしながら、このように形成された誘電体薄膜の比誘電率は例えば５０程度であり、薄膜コンデンサの大容量化を図るために、比誘電率を更に向上させることが求められている。また、薄膜コンデンサを低背化すると、応力等によって薄膜コンデンサに反りが生じやすくなり、その結果、薄膜コンデンサが破損する可能性がある。【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、低背化を実現しつつ、高機能化が図られた薄膜コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一形態に係る薄膜コンデンサは、絶縁基材と、絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、を備え、誘電体層の比誘電率は、１００以上である。【０００８】
この薄膜コンデンサでは、容量部が絶縁基材に積層されている。このような構成とすることで、一般的な薄膜コンデンサに用いられる基板と比較して、厚みを小さくしながら容量部を支持することが可能となるため、薄膜コンデンサの低背化を図ることができる。また、この薄膜コンデンサでは、誘電体層の比誘電率が１００以上であり、一般的なフィルムコンデンサ等に用いられる誘電体層に対して比誘電率の向上が図られているので、薄膜コンデンサの大容量化が図られている。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの高機能化を図ることができる。【０００９】
一形態に係る薄膜コンデンサにおいて、絶縁基材の弾性率は、５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下であってもよい。この場合、絶縁基材の剛性を高めることができるので、外力等による薄膜コンデンサの破損を抑制することができる。【００１０】
一形態に係る薄膜コンデンサにおいて、誘電体層は焼成されていてもよい。この場合、焼成によって誘電体層の比誘電率を向上させることができるので、薄膜コンデンサの大容量化を図ることができる。【００１１】
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサの製造方法は、支持材に対して、複数の内部電極層及び内部電極層に挟まれた誘電体膜を積層して積層体を形成する積層工程と、積層体を焼成し、誘電体膜から誘電体層を形成する焼成工程と、焼成工程の後に、積層体から支持材を除去する除去工程と、除去工程によって露出した積層体の面に対して絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、を含む。【００１２】
この薄膜コンデンサの製造方法は、誘電体膜を含む積層体を焼成する焼成工程を含んでいる。このように、誘電体膜を焼成して誘電体層を形成することにより、誘電体層の比誘電率を向上させることができる。また、この薄膜コンデンサの製造方法では、焼成工程においては支持材を使用し、焼成工程の後に支持材を除去して、容量部を支持する絶縁基材を形成する。これにより、焼成工程においては、焼成時の温度に耐え得る材料を支持材として使用し、焼成工程の後においては、低背化により適した材料によって絶縁基材を形成することができるので、薄膜コンデンサの大容量化が図られている。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの高機能化を図ることができる。【００１３】
一形態に係る薄膜コンデンサの製造方法では、積層工程において、最も支持材側に位置する内部電極層との間に保護層を設けてもよい。このように保護層を設けることにより、支持材を除去する際に内部電極層を保護することができるので、最も支持材側に位置する内部電極層がダメージを受けることを抑制することができる。【００１４】
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサは、複数の内部電極層及び内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、容量部に対して積層され、内部電極層と電気的に接続された配線層及び容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、絶縁層の熱膨張係数は、配線層の熱膨張係数及び容量部の熱膨張係数より大きく、配線層の厚さは、容量部の厚さより大きい。【００１５】
この薄膜コンデンサでは、絶縁層の熱膨張係数は、配線層の熱膨張係数及び容量部の熱膨張係数より大きく、配線層の厚さは容量部の厚さより大きい。一般的な薄膜コンデンサにおいては、絶縁層の熱膨張係数が容量部の熱膨張係数よりも大きいので、配線部と容量部との間の熱膨張係数の偏りによって反りが発生しやすい。これに対して、配線部に含まれる配線層の厚さを容量部の厚さより大きくすることにより、配線部の平均の熱膨張係数を低下させることができる。その結果、配線部と容量部との間の熱膨張係数の偏りが緩和されるので、熱膨張係数の差に由来する反りを抑制することができる。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの反りを低減でき、薄膜コンデンサの高機能化を図ることが可能である。【００１６】
一形態に係る薄膜コンデンサにおいて、配線層の厚さは、配線部の厚さの４０％以上７０％以下であってもよい。この場合、相対的に大きい熱膨張係数を有する絶縁層に対して、相対的に小さい熱膨張係数を有する配線層が占める割合を大きくすることができるので、配線部の平均の熱膨張係数を低下させることができる。その結果、配線部と容量部との間の熱膨張係数の偏りが緩和されるので、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの反りを低減することが可能である。【００１７】
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサは、絶縁基材と、前記絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、前記容量部に対して積層され、前記内部電極層と電気的に接続された配線層及び前記容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、前記絶縁層の熱膨張係数と、前記絶縁基材との熱膨張係数と、の差は−１０〜＋５０である。【００１８】
上記の薄膜コンデンサによれば、容量部が絶縁基材に積層されている。このような構成とすることで、一般的な薄膜コンデンサに用いられる基板と比較して、厚みを小さくしながら容量部を支持することが可能となるため、薄膜コンデンサの低背化を図ることができる。また、上記の薄膜コンデンサによれば、絶縁層の熱膨張係数と、絶縁基材との熱膨張係数と、の差は−１０〜＋５０とされている。一般的な薄膜コンデンサにおいては、容量部と基材との熱膨張係数の偏りによって反りが発生しやすい。これに対して、容量部を挟んで設けられる配線部の絶縁層と、絶縁基材との熱膨張係数を上記の関係することで、容量部を挟んだ両側の熱膨張係数の偏りが緩和されるので、容量部の熱膨張係数に関係なく、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの反りを低減でき、薄膜コンデンサの高機能化を図ることが可能である。【００１９】
一形態に係る薄膜コンデンサでは、絶縁層と、絶縁基材とは、同一材料により構成される態様とすることができる。このような態様とすることで、絶縁基材と絶縁層の熱膨張係数との差を０とすることができるため、薄膜コンデンサの反りをさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、低背化を実現しつつ、高機能化が図られた薄膜コンデンサ及び薄膜コンデンサの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態及び第３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２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）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。
【図３】（ａ）及び（ｂ）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。
【図４】（ａ）及び（ｂ）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。
【図５】（ａ）及び（ｂ）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。
【図６】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１に示される薄膜コンデンサの製造方法の変形例を説明するための図である。
【図７】本発明の第２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８】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図７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。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、図７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。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、図７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。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、図７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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１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容量部１０を有し、容量部１０から引き出された電極端子として電極端子２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を有している。容量部１０及び電極端子２０は、絶縁基材３０に対して積層されている。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。また、薄膜コンデンサ１は、容量部１０と絶縁基材３０との間に保護層５０を備えている。
【００２４】
なお、本明細書中において「積層方向」とは、絶縁基材３０、保護層５０、容量部１０、配線部４０、電極端子２０というように、絶縁基材３０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」、積層方向に沿って絶縁基材３０側を「下」として説明する場合がある。
【００２５】
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１１及び内部電極層１１に挟まれた誘電体層１２を有している。内部電極層１１と誘電体層１２とは、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及び２層の誘電体層１２を有する多層構造である。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において、それぞれの内部電極層１１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。
【００２６】
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。すなわち、「主成分」であるとは、当該成分の占める割合が５０質量％以上であることをいう。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。
【００２７】
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。誘電体層１２は、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。
【００２８】
電極端子２０は、薄膜コンデンサ１と外部の電子部品等（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。
【００２９】
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質量％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。
【００３０】
絶縁基材３０は、容量部１０を支持する機能を有している。絶縁基材３０は、例えば有機フィルム又はガラス（ＳｉＯ２）等の絶縁性を有する材料によって構成されている。なお、絶縁基材３０を構成する材料は、絶縁性を有していれば特に限定されないが、ある程度の剛性を有していることが好ましく、その弾性率は５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下とすることができる。例えば、絶縁基材３０として有機フィルムを用いる場合、有機フィルムはフィラー又はガラスクロス等を含有していることが好ましい。絶縁基材３０の厚さは、例えば５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
パッシベーション層４１は、容量部１０を直接覆っており、例えばガラス（ＳｉＯ２）等の無機絶縁材料によって構成されている。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。
【００３３】
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ともに、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。
【００３４】
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、ガラス（ＳｉＯ２）、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。
【００３５】
第１絶縁層４２Ａと第２絶縁層４２Ｂとの間には、第１絶縁層４２Ａ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ともに、その下端に内部電極層１１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ともに、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。
【００３６】
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のうち最も絶縁基材３０側に位置する内部電極層１１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１１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１１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、いずれかの内部電極層１１と電気的に接続されている。
【００３７】
保護層５０は、容量部１０と絶縁基材３０との間に設けられている。保護層５０は、例えば誘電体層１２と同じ材料によって構成されるが、その他の材料（例えば、アルミナ又はシリコンナイトライド）であってもよい。保護層５０の厚さは、誘電体層１２の厚さに比して若干大きく設けられていることが好ましく、例えば１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００３８】
次に、図２〜図５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５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５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。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示されるように、支持材６０を準備し、支持材６０に対して保護層５０を積層する。その後、保護層５０上に内部電極層１１と、誘電体層１２となる誘電体膜１２ａ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、支持材６０と、３つの内部電極層１１のうち最も支持材６０側に位置する内部電極層１１との間に保護層５０が設けられた状態となる。また、内部電極層１１と誘電体膜１２ａを交互に積層することにより、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、保護層５０及び誘電体膜１２ａ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。なお、支持材６０の材料としては、例えばニッケル（Ｎｉ）又はシリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。なお、支持材６０の材料は、後述の焼成工程における焼成時の温度に耐えうる材料であればよく、特に限定されない。
【００４０】
次に、図２（ｂ）に示されるように、内部電極層１１及び誘電体膜１２ａを貫通する所定の開口７０を形成する。開口７０は、例えばパターニングされたレジストをマスクとしたドライエッチングによって形成される。この工程により、内部電極層１１及び誘電体膜１２ａに２つの開口７１，７２が形成される。開口７１では、３つの内部電極層１１のうち最も支持材６０側に位置する内部電極層１１が底面において露出するとともに、他の内部電極層１１及び誘電体膜１２ａの端面によって連続した側面が形成される。また、開口７２では、３つの内部電極層１１のうち中央に位置する内部電極層１１が底面において露出するとともに、３つの内部電極層１１のうち最も上側に位置する内部電極層１１及び上側の誘電体膜１２ａの端面によって連続した側面が形成される。
【００４１】
その後、積層体Ｗを焼成する（焼成工程）。この工程により、誘電体膜１２ａが焼結して１００以上の比誘電率を有する誘電体層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１２ａ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７０を形成する前に焼成を行ってもよい。
【００４２】
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７０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。
【００４３】
次に、図３（ａ）に示されるように、開口７０（図２（ｂ）参照）の底面に形成されたパッシベーション層４１を除去し、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、加熱して硬化させることによって形成される。また、第１絶縁層４２Ａは、未硬化の状態の光硬化性樹脂を塗布した後、特定の波長の光を照射して硬化させ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絶縁層４２Ａを形成した後、ドライエッチング等により第１配線層４３Ａを設けるための開口７３を形成する。本実施形態では、開口７３として、３つの開口７４，７５，７６を形成する。開口７４は、開口７１内の第１絶縁層４２Ａを貫通するように開口７１の中央付近に形成されている。また、開口７５は、開口７２内の第１絶縁層４２Ａを貫通するように開口７２内の中央付近に形成される。さらに、開口７６は、所定領域の第１絶縁層４２Ａを貫通するように形成されている。この工程により、開口７４の底面において、３つの内部電極層１１のうち最も下側に位置する内部電極層１１が露出し、開口７５の底面において、３つの内部電極層１１のうち中央に位置する内部電極層１１が露出し、開口７６の底面において、３つの内部電極層１１のうち最も上側に位置する内部電極層１１が露出した状態となる。
【００４４】
次に、図３（ｂ）に示されるように、第１絶縁層４２Ａの開口７３内及び開口７３の周縁の第１絶縁層４２Ａ上に第１配線層４３Ａを形成する。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が形成される。このとき、開口７４周辺に形成された第１配線層４３Ａは、３つの内部電極層１１のうち最も下側の内部電極層１１と電気的に接続され、開口７５周辺に形成された第１配線層４３Ａ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１１と電気的に接続され、開口７６周辺に形成された第１配線層４３Ａは、３つの内部電極層１１のうち最も上側の内部電極層１１と電気的に接続された状態となる。
【００４５】
次に、図４（ａ）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。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、加熱して硬化させる等の方法によって形成される。第２絶縁層４２Ｂを形成した後、ドライエッチング等により第２配線層４３Ｂを形成するための３つの開口７７を形成する。この工程により、開口７７のそれぞれから第１配線層４３Ａが露出した状態となる。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示されるように、第２絶縁層４２Ｂの開口７７内及び開口７７の周縁の第２絶縁層４２Ｂ上に第２配線層４３Ｂを形成する。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。このとき、開口７７周辺に形成された第２配線層４３Ｂは、それぞれ第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。
【００４７】
次に、図５（ａ）に示されるように、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、メッキ等により銅（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。
【００４８】
次に、図５（ｂ）に示されるように、積層体Ｗから支持材６０を除去する（除去工程）。支持材６０は、例えばエッチング等によって除去される。この工程により、保護層５０が積層体Ｗの下側において露出した状態となる。その後、除去工程によって露出した積層体Ｗの面、すなわち、積層体Ｗの下側において露出した保護層５０の面（容量部１０が積層される側とは逆側の面であり、図５（ｂ）では下側に示されている面）に対して、容量部１０を支持する絶縁基材３０を形成する（絶縁基材形成工程）。絶縁基材３０は、例えばラミネート法等によって形成することができる。また、絶縁基材３０は、液性の樹脂等をスピンコート等の方法によって塗布することにより形成されてもよい。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。
【００４９】
次に、図６を参照して、薄膜コンデンサ１の製造方法の変形例について説明する。図６は、図１に示される薄膜コンデンサの製造方法の変形例を説明するための図である。
【００５０】
変形例に係る薄膜コンデンサ１の製造方法では、図４（ｂ）に示される工程までは前述の製造方法と同様に、支持材６０に対して保護層５０、容量部１０、及び配線部４０を形成する。その後、図６（ａ）に示されるように、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２０となる導電性材料層２０’を第２配線層４３Ｂ上に形成する。導電性材料層２０’は、例えば、銅（Ｃｕ）等をメッキすることにより形成される。
【００５１】
次に、接着層８１を有する新たな支持材８０を準備する。その後、図６（ｂ）に示されるように、導電性材料層２０’が下側となるように積層体Ｗの上下を反転させ、接着層８１を介して積層体Ｗを支持材８０に貼付ける。支持材８０は、例えばシリコン（Ｓｉ）によって構成される。次に、エッチング等によって支持材６０を除去し、積層体Ｗの露出した面の上に絶縁基材３０を形成する。絶縁基材３０は、例えばラミネート法によって形成されてもよいし、液性の樹脂をスピンコート等によって塗布することによって形成されてもよい。
【００５２】
次に、図６（ｃ）に示されるように、導電性材料層２０’が上側（すなわち、絶縁基材３０が下側）となるように、再び積層体Ｗの上下を反転させ、積層体Ｗを支持材８０に再度貼付ける。これにより、導電性材料層２０’が露出した状態となる。その後、エッチング等を行うことにより、導電性材料層２０’から電極端子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを形成する。最後に、支持材８０を除去し、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。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る薄膜コンデンサ１では、容量部１０が絶縁基材３０に積層されている。一般的な薄膜コンデンサにおいては、例えばシリコン（Ｓｉ）又はニッケル（Ｎｉ）等の基板に容量部が積層されているが、これらの材料によって形成された基板の厚みを更に低減させる（例えば、２０μｍより小さくする）ことは困難である。特に、シリコン（Ｓｉ）基板は、厚みを小さくすると割れ等の破損が生じる可能性があり、基板上に積層された容量部もダメージを受ける可能性がある。これに対し、薄膜コンデンサ１では、シリコン又はニッケル等の基板よりも厚みを低減することが可能な絶縁基材３０を用いている。このような構成とすることで、一般的な薄膜コンデンサに用いられる基板と比較して、厚みを小さくしながら容量部１０を支持することが可能となるため、薄膜コンデンサ１の低背化を図ることができる。また、この薄膜コンデンサ１では、誘電体層１２の比誘電率が１００以上であり、一般的なフィルムコンデンサ等に用いられる誘電体層に対して比誘電率の向上が図られているので、薄膜コンデンサの大容量化が図られている。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの高機能化を図ることができる。
【００５４】
また、薄膜コンデンサ１において、絶縁基材３０の弾性率は、５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下である。これにより、絶縁基材３０の剛性を高めることができるので、外力等による薄膜コンデンサ１の破損を抑制することができる。
【００５５】
また、薄膜コンデンサ１において、誘電体層１２は焼成されている。これにより、焼成によって誘電体層１２の比誘電率を向上させることができるので、薄膜コンデンサ１の大容量化を図ることができる。本実施形態に係る薄膜コンデンサ１の誘電体層１２としてはペロブスカイト系の誘電体材料が好適に用いられるが、ペロブスカイト系の誘電体材料は、焼成により、比誘電率を１００以上とすることができる。なお、焼成を行わなくても比誘電率を１００以上とすることができる材料については、焼成を行わずに誘電体層１２として使用することができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る薄膜コンデンサ１の製造方法は、誘電体膜１２ａを含む積層体Ｗを焼成する焼成工程を含んでいる。このように、誘電体膜１２ａを焼成して誘電体層１２を形成することにより、誘電体層１２の比誘電率を向上させることができる。また、この製造方法では、焼成工程においては支持材６０を使用し、焼成工程の後に支持材６０を除去して、容量部１０を支持する絶縁基材３０を形成する。これにより、焼成工程においては、焼成時の温度に耐え得る材料を支持材６０として使用し、焼成工程の後においては、低背化により適した材料によって絶縁基材３０を形成することができるので、薄膜コンデンサの大容量化が図られている。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサの高機能化を図ることができる。
【００５７】
また、薄膜コンデンサ１の製造方法では、積層工程において、支持材６０と、最も支持材６０側に位置する内部電極層１１との間に保護層５０を設けている。このように保護層５０を設けることにより、支持材６０を除去する際に内部電極層１１（容量部１０）を保護することができるので、最も支持材６０側に位置する内部電極層１１がダメージを受けることを抑制することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、図７を参照して本発明の第２実施形態に係る薄膜コンデンサ２について説明する。図７は、本発明の第２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。薄膜コンデンサ２は、薄膜コンデンサ１と同様に、その内部にコンデンサ構造として容量部１０を有し、容量部１０から引き出された電極端子として電極端子２０を有している。容量部１０及び電極端子２０は、絶縁基材３０に対して積層されている。容量部１０と電極端子２０との間には、容量部１０に対して積層された配線部４０が設けられている。配線部４０は、容量部１０と電極端子２０とを電気的に接続する配線層４３（第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂ）及び容量部１０を覆う絶縁層４２（第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂ）を有している。また、薄膜コンデンサ２は、容量部１０と絶縁基材３０との間に保護層５０を備えている。薄膜コンデンサ２の各構成要素は薄膜コンデンサ１と略同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
ここで、薄膜コンデンサ２における容量部１０の熱膨張係数と配線部４０の熱膨張係数との関係、及び、容量部１０の厚さｔ１０と配線部４０の厚さｔ４０との関係について説明する。薄膜コンデンサ２においては、配線部４０に含まれる第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂの熱膨張係数は、第１配線層４３Ａ、第２配線層４３Ｂ、及び容量部１０の熱膨張係数より大きくなっている。また、第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａ及び第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂの合計（配線層４３の厚さ）は、容量部１０の厚さｔ１０より大きい。これにより、配線部４０の厚さｔ４０は、容量部１０の厚さｔ１０より大きくなっている。さらに、第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａ及び第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂの合計（配線層４３の厚さ）は、配線部４０の厚さｔ４０の４０％以上７０％以下である。このように、相対的に大きな熱膨張係数を有する第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂに対して、相対的に小さい熱膨張係数を有する第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂが占める割合を大きくすることにより、配線部４０の熱膨張係数を低下させることができる。これにより、配線部４０と容量部１０との間の熱膨張係数の偏りが緩和されている。
【００６０】
なお、「容量部１０の熱膨張係数」とは、容量部１０に含まれる内部電極層１１及び誘電体層１２の厚さの割合、並びに、それぞれの層の熱膨張係数等に基づいて算出される平均的な熱膨張係数のことをいう。同様に、「配線部４０の熱膨張係数」とは、配線部４０に含まれる第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の厚さの割合、並びに、それぞれの層の熱膨張係数等に基づいて算出される平均的な熱膨張係数のことをいう。
【００６１】
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。また、「第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａ」とは、第１絶縁層４２Ａの上面と第１配線層４３Ａの上面との間の距離である。また、「第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂ」とは、第２絶縁層４２Ｂの上面と第２配線層４３Ｂの上面との間の距離である。第１配線層４３Ａ及び第２絶縁層４２Ｂは、例えば銅（Ｃｕ）等の導電性材料を用いることができる。なお、第１配線層４３Ａ及び第２絶縁層４２Ｂは、クロム（Ｃｒ）又はニッケル（Ｎｉ）等を密着層として用いた多層構造を有していてもよい。
【００６２】
一例として、容量部１０の内部電極層１１の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。また、内部電極層１１の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、例えば９ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下である。容量部１０の誘電体層１２の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、誘電体層１２の熱膨張係数は、例えば８ｐｐｍ以上１８ｐｐｍ以下である。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。また、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂの熱膨張係数は、例えば３０ｐｐｍ以上６０ｐｐｍ以下である。第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａは、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下であり、第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂは、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下である。また、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂの熱膨張係数は、例えば１０ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下である。
【００６３】
次に、図８〜図１１を参照して、薄膜コンデンサ２の製造方法について説明する。図８〜図１１は、は、薄膜コンデンサ２の製造方法を説明するための図である。なお、図８〜図１１は製造の途中段階における薄膜コンデンサ２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２を一度に形成した後、それぞれの薄膜コンデンサ２に個片化する。
【００６４】
薄膜コンデンサ２は、薄膜コンデンサ１と同様の方法によって製造することができる。まず、図８（ａ）に示されるように、支持材６０を準備し、支持材６０に対して保護層５０を積層する。その後、保護層５０上に内部電極層１１と、誘電体層１２となる誘電体膜１２ａ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、容量部１０となる部分が形成される。
【００６５】
次に、図８（ｂ）に示されるように、エッチング等によって内部電極層１１及び誘電体膜１２ａを貫通する所定の開口７０を形成する。この工程により、内部電極層１１及び誘電体膜１２ａに２つの開口７１，７２が形成される。
【００６６】
その後、積層体Ｗを焼成する（焼成工程）。この工程により、誘電体膜１２ａが焼結して容量部１０（図８（ｃ）参照）が形成される。焼成時の温度、焼成時間、及び焼成時の雰囲気等は、薄膜コンデンサ１の製造方法と同様の条件を用いることができる。
【００６７】
次に、図８（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７０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。
【００６８】
次に、図９（ａ）に示されるように、開口７０（図８（ｂ）参照）の底面に形成されたパッシベーション層４１を除去し、パッシベーション層４１を覆うように第１絶縁層４２Ａを形成する。その後、ドライエッチング等により第１配線層４３Ａを設けるための開口７３を形成する。本実施形態では、開口７３として、３つの開口７４，７５，７６を形成する。開口７４は、開口７１内の第１絶縁層４２Ａを貫通するように開口７１の中央付近に形成されている。また、開口７５は、開口７２内の第１絶縁層４２Ａを貫通するように開口７２内の中央付近に形成される。さらに、開口７６は、所定領域の第１絶縁層４２Ａを貫通するように形成されている。この工程により、開口７４の底面において、３つの内部電極層１１のうち最も下側に位置する内部電極層１１が露出し、開口７５の底面において、３つの内部電極層１１のうち中央に位置する内部電極層１１が露出し、開口７６の底面において、３つの内部電極層１１のうち最も上側に位置する内部電極層１１が露出した状態となる。
【００６９】
次に、図９（ｂ）に示されるように、第１絶縁層４２Ａの開口７３内及び開口７３の周縁の第１絶縁層４２Ａ上に第１配線層４３Ａを形成する。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が形成される。このとき、開口７４周辺に形成された第１配線層４３Ａは、３つの内部電極層１１のうち最も下側の内部電極層１１と電気的に接続され、開口７５周辺に形成された第１配線層４３Ａ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１１と電気的に接続され、開口７６周辺に形成された第１配線層４３Ａは、３つの内部電極層１１のうち最も上側の内部電極層１１と電気的に接続された状態となる。
【００７０】
次に、図１０（ａ）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。第２絶縁層４２Ｂを形成した後、ドライエッチング等により第２配線層４３Ｂを形成するための３つの開口７７を形成する。この工程により、開口７７のそれぞれから第１配線層４３Ａが露出した状態となる。
【００７１】
次に、図１０（ｂ）に示されるように、第２絶縁層４２Ｂの開口７７内及び開口７７の周縁の第２絶縁層４２Ｂ上に第２配線層４３Ｂを形成する。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。このとき、開口７７周辺に形成された第２配線層４３Ｂは、それぞれ第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。
【００７２】
次に、図１１（ａ）に示されるように、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。その後、図１１（ｂ）に示されるように、積層体Ｗから支持材６０を除去する。この工程により、保護層５０が積層体Ｗの下側において露出した状態となる。その後、除去工程によって露出した積層体Ｗの面、すなわち、積層体Ｗの下側において露出した保護層５０の面（容量部１０が積層される側とは逆側の面であり、図１１（ｂ）では下側に示されている面）に対して、容量部１０を支持する絶縁基材３０を形成する。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７に示される薄膜コンデンサ２が得られる。
【００７３】
なお、薄膜コンデンサ２は、薄膜コンデンサ１と同様に、図８（ａ）〜図１０（ｂ）までの工程によって支持材６０に対して保護層５０、容量部１０、及び配線部４０を形成した後、図６（ａ）〜（ｃ）に示される工程によって製造されてもよい。
【００７４】
以上説明したように、第２実施形態に係る薄膜コンデンサ２では、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂの熱膨張係数は、第１配線層４３Ａ、第２配線層４３Ｂの熱膨張係数、及び、容量部１０の熱膨張係数より大きく、第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａと第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂとの合計（配線層４３の厚さ）は、容量部１０の厚さｔ１０より大きい。一般的な薄膜コンデンサにおいては、絶縁層の材料として絶縁性樹脂等の樹脂材料を用いているため、絶縁層の熱膨張係数は容量部の熱膨張係数よりも大きい。このため、配線部と容量部との熱膨張係数の偏りによって反りが発生しやすい。このような熱膨張係数の偏りによる影響は、例えば薄膜コンデンサの製造途中において加熱処理を行う際に特に発生しやすい。これに対して、第２実施形態に係る薄膜コンデンサ２のように、配線部４０に含まれる第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａと第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂとの合計（配線層４３の厚さ）を容量部１０の厚さｔ１０より大きくすることにより、配線部４０の平均の熱膨張係数を低下させることができる。その結果、配線部４０と容量部１０との間の熱膨張係数の偏りが緩和されるので、熱膨張係数の差に由来する反りを抑制することができる。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサ２の反りを低減することが可能である。また、配線部４０と容量部１０との間の熱膨張係数の偏りを緩和することで、反りによって薄膜コンデンサ２の破損を抑制でき、薄膜コンデンサの高機能化を図ることが可能である。
【００７５】
また、薄膜コンデンサ２では、第１配線層４３Ａの厚さｔ４３Ａと第２配線層４３Ｂの厚さｔ４３Ｂとの合計（配線層４３の厚さ）は、配線部４０の厚さｔ４０の４０％以上７０％以下である。これにより、相対的に大きい熱膨張係数を有する第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂに対して、相対的に小さい熱膨張係数を有する第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂが占める割合を大きくすることができるので、配線部４０の平均の熱膨張係数を低下させることができる。その結果、配線部４０と容量部１０との間の熱膨張係数の偏りが緩和されるので、熱膨張係数の差に由来する反りを抑制することができる。したがって、低背化を実現しつつ、薄膜コンデンサ２の反りを低減することが可能である。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、再び図１を参照して本発明の第３実施形態に係る薄膜コンデンサ３について説明する。図１に示されるように、薄膜コンデンサ３は、薄膜コンデンサ１と同様に、その内部にコンデンサ構造として容量部１０を有し、容量部１０から引き出された電極端子として電極端子２０を有している。容量部１０及び電極端子２０は、絶縁基材３０に対して積層されている。容量部１０と電極端子２０との間には、容量部１０に対して積層された配線部４０が設けられている。配線部４０は、容量部１０と電極端子２０とを電気的に接続する配線層４３（第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂ）及び容量部１０を覆う絶縁層４２（第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂ）を有している。また、薄膜コンデンサ３は、容量部と絶縁基材３０との間に保護層５０を備えている。薄膜コンデンサ３の各構成要素及び薄膜コンデンサ３の製造方法は薄膜コンデンサ１と略同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
ここで、第３実施形態に係る薄膜コンデンサ３では、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂから構成される絶縁層の熱膨張係数（ＣＴＥ）と、絶縁基材３０の熱膨張係数と、の差が−１０〜＋５０となるように、絶縁基材３０と、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂ（絶縁層）と、の材料が選択される。換言すると、絶縁層の熱膨張係数は、絶縁基材３０の熱膨張係数−１０〜絶縁基材３０の熱膨張係数＋５０に設定される。このような構成とすることで、薄膜コンデンサ３全体での反りを抑制することができる。
【００７８】
第３実施形態に係る薄膜コンデンサ３は、近年の電子部品の低背化等の要望に基づいて、薄膜化が進められたものである。このような薄膜コンデンサ３においては、絶縁基材３０と、絶縁基材３０上の容量部１０との熱膨張係数の差により、反りが発生しやすいという課題がある。薄膜コンデンサ３において反りが生じると、容量部１０が反りの影響を受けて破損する可能性が考えられる。また、薄膜コンデンサ３は、容量部１０から引き出された電極端子２０を介して回路基板等に実装される場合があるが、薄膜コンデンサ３において反りが生じていると、電極端子２０と回路基板との接触不良等が生じる可能性もある。これに対して、第３実施形態に係る薄膜コンデンサ３では、絶縁基材３０の熱膨張係数と、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂから構成される絶縁層の熱膨張係数と、の差が−１０〜＋５０となるように制御される。上述のように、薄膜コンデンサ３において反りが生じる原因は、絶縁基材３０と容量部１０との熱膨張率の差に由来するものである。そこで、容量部１０を挟んで絶縁基材３０とは逆側に設けられる絶縁層の熱膨張係数を制御することで、薄膜コンデンサ３全体としての反りを抑制することができる。
【００７９】
具体的には、絶縁層と絶縁基材３０との熱膨張係数の差を−１０〜＋１０程度とする（絶縁層の熱膨張係数を、絶縁基材３０の熱膨張係数−１０〜＋１０程度とする）と、容量部１０の主面の一方側の絶縁基材３０の熱膨張係数と、他方側の配線部４０の熱膨張係数と、の差を小さくすることができる。配線部４０には、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂも含まれるが、一般的に、第１配線層４３Ａ及び第２配線層４３Ｂと比較して第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂが配線部４０において占める割合が高くなる。したがって、絶縁層の熱膨張係数が配線部４０全体としての熱膨張係数に大きく寄与する。この絶縁層の熱膨張係数を絶縁基材３０と近付ける構成とすることで、容量部１０の両側での薄膜コンデンサ３の偏りを低減することができる。
【００８０】
上記のように、絶縁基材３０と絶縁層の熱膨張係数との差を−１０〜＋１０程度とするためには、例えば、絶縁基材３０を構成する材料と、絶縁層を構成する材料と、を同一とすることができる。絶縁基材３０と絶縁層とが同一材料から構成される場合、絶縁基材３０と絶縁層の熱膨張係数との差が０となり、絶縁基材３０と配線部４０との熱膨張係数の差をより小さくすることができる。また、絶縁基材３０を構成する材料と、絶縁層を構成する材料と、が互いに異なる場合でも、材料の選択によって熱膨張係数の差を上記の範囲に制御することができる。具体的な材料の組合せとしては、例えば、絶縁層（第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂ）を構成する材料をポリイミドとし、絶縁基材３０を構成する材料をガラスクロスを混合した絶縁樹脂とすることが挙げられる。樹脂材料に対してガラスクロスやシリカ等の材料を混合することで、熱膨張係数を調整することができる。
【００８１】
また、絶縁基材３０と絶縁層の熱膨張係数との差を＋１０〜＋５０程度とする（絶縁基材３０の熱膨張係数を、絶縁層の熱膨張係数＋１０〜＋５０程度とする）と、容量部１０の主面の一方側の絶縁基材３０の熱膨張係数が、他方側の配線部４０の熱膨張係数よりも小さい状態となり、絶縁基材３０側の端部が下方に向かうように薄膜コンデンサ３が反る。ただし、回路基板への実装時には、絶縁基材３０側の端部が上方に向かうような状態で薄膜コンデンサ３が回路基板に対して取り付けられるため、逆側に反っている状態と比較して、電極端子２０と回路基板との維持を適切に行うことができる。
【００８２】
ただし、絶縁基材３０と絶縁層を含む配線部４０との間に設けられる容量部１０は、一般的に絶縁基材３０及び配線部４０の熱膨張率よりも小さいため、容量部１０により、絶縁基材３０及び配線部４０の熱膨張率に由来する圧縮応力が打ち消される。したがって、容量部１０を挟む絶縁基材３０と絶縁層の熱膨張係数との差を＋１０〜＋５０程度とした場合でも、薄膜コンデンサ３の反りを小さく制御することができる。
【００８３】
上記のように、絶縁基材３０と絶縁層の熱膨張係数との差を＋１０〜＋５０程度とするためには、絶縁基材３０及び絶縁層を構成する材料を上記の関係を満たすように選択する。具体的な材料の組合せとしては、例えば、絶縁基材３０を構成する材料を熱膨張率（ＣＴＥ）が１０ｐｐｍ〜４０ｐｐｍからなるエポキシ樹脂とし、絶縁層（第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂ）を構成する材料を熱膨張率（ＣＴＥ）が３０ｐｐｍ〜６０ｐｐｍからなるエポキシ樹脂とすることが挙げられる。
【００８４】
なお、絶縁層の熱膨張係数とは、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂにより形成される絶縁層の熱膨張係数の平均値である。すなわち、第１絶縁層４２Ａと第２絶縁層４２Ｂとが互いに異なる材料により形成されている場合、第１絶縁層４２Ａ及び第２絶縁層４２Ｂそれぞれの体積と、それぞれを形成する材料の熱膨張係数と、から算出される熱膨張係数の平均値を絶縁層の熱膨張係数とする。
【００８５】
以上説明したように、第３実施形態に係る薄膜コンデンサ３では、容量部１０が絶縁基材３０に積層されている。一般的な薄膜コンデンサにおいては、例えばシリコン（Ｓｉ）又はニッケル（Ｎｉ）等の基板に容量部が積層されているが、これらの材料によって形成された基板の厚みを更に低減させる（例えば、２０μｍより小さくする）ことは困難である。特に、シリコン（Ｓｉ）基板は、厚みを小さくすると割れ等の破損が生じる可能性があり、基板上に積層された容量部もダメージを受ける可能性がある。これに対し、薄膜コンデンサ３では、シリコン又はニッケル等の基板よりも厚みを低減することが可能な絶縁基材３０を用いている。このような構成とすることで、一般的な薄膜コンデンサに用いられる基板と比較して、厚みを小さくしながら容量部１０を支持することが可能となるため、薄膜コンデンサ３の低背化を図ることができる。また、この薄膜コンデンサ３では、容量部１０の両側に設けられる絶縁層の熱膨張係数と、絶縁基材３０の熱膨張係数と、の差が−１０〜＋５０となっているため、上述したように薄膜コンデンサ３の反りが抑制される。したがって、低背化を実現しつつ、反り等が抑制でき、高機能化が図ることが可能である。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の各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、上記の第１〜第３実施形態では、容量部１０が３つの内部電極層１１及び２つの誘電体層１２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２つの内部電極層１１及び１つの誘電体層１２（１つのコンデンサ構造）のみ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。
【００８７】
また、上記の第１〜第３実施形態では、絶縁基材３０と容量部１０との間に保護層５０が設けられている場合について説明したが、保護層５０は設けられていなくてもよい。この場合、３つの内部電極層１１のうち最も絶縁基材３０側に位置する内部電極層１１の厚みを他の内部電極層１１の厚みよりも大きくすることにより、除去工程において容量部１０がダメージを受けることを抑制してもよい。
【００８８】
また、上記の第２、第３実施形態では、誘電体膜１２ａ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。
【符号の説明】
【００８９】
１，２，３…薄膜コンデンサ、１０…容量部、１１…内部電極層、１２…誘電体層、１２ａ…誘電体膜、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…電極端子、３０…絶縁基材、４０…配線部、４１…パッシベーション層、４２…絶縁層、４２Ａ…第１絶縁層、４２Ｂ…第２絶縁層、４３…配線層、４３Ａ…第１配線層、４３Ｂ…第２配線層、５０…保護層、６０…支持材、Ｗ…積層体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年11月26日(2019.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材と、
前記絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、を備え、
前記誘電体層の比誘電率は、１００以上である、薄膜コンデンサ。
【請求項２】
前記絶縁基材の弾性率は、５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下である、請求項１に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項３】
前記誘電体層は焼成されている、請求項１又は２に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項４】
前記絶縁基材と、前記複数の内部電極層のうち最も前記絶縁基材側に位置する内部電極層と、の間に保護層を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項５】
支持材に対して、複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体膜を積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を焼成し、前記誘電体膜から誘電体層を形成する焼成工程と、
前記焼成工程の後に、前記積層体から前記支持材を除去する除去工程と、
前記除去工程によって露出した前記積層体の面に対して絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、を含む、薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記積層工程において、前記支持材と、最も前記支持材側に位置する前記内部電極層との間に保護層を設ける、請求項５に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項７】
複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、
前記容量部に対して積層され、前記内部電極層と電気的に接続された配線層及び前記容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、
前記絶縁層の熱膨張係数は、前記配線層の熱膨張係数及び前記容量部の熱膨張係数より大きく、
前記配線層の厚さは、前記容量部の厚さより大きい、薄膜コンデンサ。
【請求項８】
前記配線層の厚さは、前記配線部の厚さの４０％以上７０％以下である、請求項７に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項９】
前記容量部は、絶縁基材に対して積層され、
前記絶縁基材と、前記複数の内部電極層のうち最も前記絶縁基材側に位置する内部電極層と、の間に保護層を有する、請求項７または８に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項１０】
絶縁基材と、
前記絶縁基材に対して積層され、積層方向に沿って設けられた複数の内部電極層及び前記内部電極層に挟まれた誘電体層を有する容量部と、
前記容量部に対して積層され、前記内部電極層と電気的に接続された配線層及び前記容量部を覆う絶縁層を有する配線部と、を備え、
前記絶縁層の熱膨張係数と、前記絶縁基材との熱膨張係数と、の差は−１０〜＋５０である、薄膜コンデンサ。
【請求項１１】
前記絶縁層と、前記絶縁基材とは、同一材料により構成される、請求項１０に記載の薄膜コンデンサ。
【請求項１２】
前記絶縁基材と、前記複数の内部電極層のうち最も前記絶縁基材側に位置する内部電極層と、の間に保護層を有する、請求項１０または１１に記載の薄膜コンデンサ。
【国際調査報告】
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