(57)【要約】【課題】  特に、従来に比べて適切に、電極部にまで至る水分の浸入を抑制でき、前記電極部のマイグレーションを防止でき、信頼性に優れた電子部品を提供することを目的としている。【解決手段】  バンプ部２０，２１の形成領域を除くコンデンサ素子１１の表面の全面、基板１０の表面全面に無機絶縁密着層２３を形成し、前記無機絶縁密着層２３を介して絶縁保護層１２を接合する。これにより前記絶縁保護層１２と前記無機絶縁密着層２３間の密着性が良好になり、電極１５，１６がマイグレーション等を起こすことがなく、信頼性に優れた薄膜コンデンサを提供できる。【選択図】図２
2006339220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子表面に現れる前記電極部の表面と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、密着層を介して接合されていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
さらに、前記素子表面に現れる前記電極部の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、前記密着層を介して接合されている請求項１記載の電子部品。
【請求項３】
さらに、前記素子の周囲に広がる前記基板表面と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、前記密着層を介して接合されている請求項１または２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記絶縁保護層により覆われる素子表面の全面及び前記基板表面の全面と、前記絶縁保護層間が前記密着層を介して接合されている請求項１記載の電子部品。
【請求項５】
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子表面に現れる前記電極部の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が前記密着層を介して接合されていることを特徴とする電子部品。
【請求項６】
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が密着層を介して接合されていることを特徴とする電子部品。
【請求項７】
前記密着層は、絶縁材料で形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品。
【請求項８】
前記密着層は無機絶縁材料で形成される請求項７記載の電子部品。
【請求項９】
前記密着層はＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５、あるいはＴｉＯ２で形成される請求項８記載の電子部品。
【請求項１０】
前記密着層は、導電材料で形成される請求項１、２、３、５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項１１】
前記密着層は、Ｔａ−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔａ２Ｎ、Ｔｉ、あるいはＴａ−ＳｉＯ２で形成される請求項１０記載の電子部品。
【請求項１２】
前記絶縁保護層はポリイミド樹脂で形成される請求項１ないし１１のいずれかに記載の電子部品。
【請求項１３】
前記素子は受動素子である請求項１ないし１２のいずれかに記載の電子部品。
【請求項１４】
前記受動素子はコンデンサ素子であり、下から、下部電極層、誘電体層、上部電極層の順に積層された積層構造を有する請求項１３記載の電子部品。
【請求項１５】
前記上部電極部は、前記素子表面に現れ、少なくとも前記上部電極部の表面の一部及び／又は前記上部電極部の周囲の一部に前記密着層が形成されている請求項１４記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基板上にコンデンサ素子等の受動素子が形成された電子部品に係り、特に、耐湿性を向上させることが可能な電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来における薄膜コンデンサの部分断面図（図８に示す平面図のＣ−Ｃ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、図８は、図７に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子の表面が前記絶縁保護層を透して図示されている）、である。
【０００３】
図７及び図８に示す符号１は基板であり、前記基板１上にコンデンサ素子２が形成されている。前記コンデンサ素子２は、下部電極３と、誘電体４と、上部電極５とを有して構成される。符号６は絶縁材料で形成されたブリッジ層であり、前記ブリッジ層６は前記下部電極３と上部電極５間を適切に絶縁するために設けられる。例えば前記下部電極３及び上部電極５はＣｕで形成されている。
【０００４】
図７に示すように前記コンデンサ素子２の表面には例えばポリイミド樹脂で形成された絶縁保護層７が形成されている。図８に示す符号７ａは、図７に示す前記絶縁保護層７の側面７ａの位置を示している。
【０００５】
また下記の特許文献１には、アルミナ基板上に、下部電極、誘電体層、上部電極を備えたコンデンサが開示されている。さらに特許文献１では前記コンデンサの表面は、ガラス層で被覆されている。前記特許文献１では、耐湿環境下において、前記ガラス層と誘電体層との接触面積が大きくなると、前記誘電体とガラスとが反応し易くなることから、これを抑制するために、前記誘電体層の表面の前記上部電極が形成されていない部分に保護層を設け、前記誘電体層とガラス層との接触面積を小さくしている。
【０００６】
下記の特許文献２に示すコンデンサは、特許文献１と同じように、下部電極、誘電体層、及び上部電極を備えて構成されている。さらに特許文献２では前記上部電極の表面等をフェノール樹脂膜Ａ，Ｂで覆っている。
このように前記コンデンサの表面を絶縁保護層で覆うことは従来から行われていた。
【特許文献１】特開平１０−５０５５３号公報
【特許文献２】特開平８−１４８３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１及び特許文献２に開示された内容も含めて従来では、高湿の環境下において、電極のマイグレーションを抑制できるコンデンサの構造は提供されていなかった。
【０００８】
このようなマイグレーションは、高湿の環境下（特に高温で且つ高湿の過酷な環境下）では、図７に示す前記絶縁保護層７と前記上部電極５間や、前記絶縁保護層７と基板１間での密着性が低下し、前記絶縁保護層７との界面から水分が前記コンデンサの上部電極５や下部電極３まで浸入することで生じていた。上記したように前記上部電極５や下部電極３は通常Ｃｕで形成されているため、水分の浸入によりマイグレーションが起こりやすくなっていた。そして前記電極のマイグレーションによって前記電極どうしがショート等を起こしやすく、従来では、信頼性に優れたコンデンサを備えた電子部品を製造できなかった。
【０００９】
また特許文献１では、前記コンデンサの表面を、ガラス層で被覆しているが、ガラス材質は、吸湿時の密着性の低下が非常に大きく、前記電極のマイグレーションを適切に抑制することができなかった。
【００１０】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、従来に比べて適切に、電極部にまで至る水分の浸入を抑制でき、前記電極部のマイグレーションを防止でき、信頼性に優れた電子部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における電子部品は、
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子表面に現れる前記電極部の表面と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、密着層を介して接合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このように、前記電極部と前記絶縁保護層間の少なくとも一部を密着層を介して接合することにより、高湿の環境下でも前記電極部と前記絶縁保護層間の密着性が良好に保たれ、水分が前記電極部と前記絶縁保護層間に浸入するのを適切に抑制でき、前記電極がマイグレーションを起こして電極間がショート等する不具合を適切に抑制できる。
【００１３】
本発明では、さらに、前記素子表面に現れる前記電極部の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、前記密着層を介して接合されていることが好ましい。
【００１４】
また本発明では、さらに、前記素子の周囲に広がる基板表面と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が、前記密着層を介して接合されていることが好ましい。
【００１５】
また本発明では、前記絶縁保護層により覆われる素子表面の全面及び前記基板表面の全面と、前記絶縁保護層間が前記密着層を介して接合されていることがより好ましい。水分が前記電極部と前記絶縁保護層間に浸入するのをより適切に抑制でき、前記電極がマイグレーションを起こして電極間がショート等する不具合をより適切に抑制できる。
【００１６】
また本発明における電子部品は、
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子表面に現れる前記電極部の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が前記密着層を介して接合されていることを特徴とするものである。
【００１７】
あるいは本発明における電子部品は、
基板と、基板表面に形成された電極部を有する素子と、素子表面を覆う絶縁保護層と、を有し、
前記素子の周囲と前記絶縁保護層間の少なくとも一部が密着層を介して接合されていることを特徴とするものである。
【００１８】
これらの構成により、高湿下でも、電極部の周囲等から前記電極部へ浸入する水分を適切に遮断でき、前記電極がマイグレーションを起こして電極間がショート等する不具合を適切に抑制できる。
【００１９】
また本発明では、前記密着層は、絶縁材料で形成されることが好ましい。また前記密着層は無機絶縁材料で形成されることが好ましい。具体的には、前記密着層はＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５、あるいはＴｉＯ２で形成されることが好ましい。
【００２０】
また本発明では、前記密着層は、導電材料で形成されてもよい。具体的には、前記密着層は、Ｔａ−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔａ２Ｎ、Ｔｉ、あるいはＴａ−ＳｉＯ２で形成されることが好ましい。
【００２１】
また本発明では、前記絶縁保護層はポリイミド樹脂で形成されることが好ましい。
また本発明では、前記素子は受動素子であり、例えば、前記受動素子はコンデンサ素子であり、下から、下部電極層、誘電体層、上部電極層の順に積層された積層構造を有することが好ましい。かかる場合、前記上部電極部は、前記素子表面に現れ、少なくとも前記上部電極部の表面の一部及び／又は前記上部電極部の周囲の一部に前記密着層が形成されていることが好ましい。これにより、前記上部電極層が水分の浸入によりマイグレーションを起こすことが抑制され、信頼性の高い電子部品を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
基板の表面に、電極部を有する素子が形成され、素子表面が絶縁保護層で覆われた電子部品において、前記電極部と前記絶縁保護層間の少なくとも一部を、密着層を介して接合することにより、高湿の環境下でも前記電極部と前記絶縁保護層間の密着性が良好に保たれ、水分が前記電極部と前記絶縁保護層間に浸入するのを適切に抑制でき、前記電極がマイグレーションを起こして電極間がショート等する不具合を適切に抑制できる。したがって信頼性に優れた電子部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、第１の実施形態の薄膜コンデンサの部分断面図（図２に示す平面図のＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、図２は、図１に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、図３は図２と無機絶縁密着層の形成領域が異なる第２の実施形態の薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、図４は、第３の実施形態の薄膜コンデンサの部分断面図（図５に示す平面図のＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、図５は、図４に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、図６は、図５と導電密着層の形成領域が異なる第４の実施形態の薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、である。
【００２４】
各図における図示Ｘ方向は幅方向、図示Ｙ方向は長さ方向、図示Ｚ方向は高さ方向を示している。なお各方向は残り２つの方向に対し直交する関係にある。
【００２５】
図１に示す基板１０の表面にはコンデンサ素子１１が形成されている。前記基板１０は、絶縁基板である。
【００２６】
前記コンデンサ素子１１は、下部電極１７と、誘電体層１３と、ブリッジ層１４と第１の上部電極１５と第２の上部電極１６とを有して構成される。
【００２７】
前記下部電極１７は図１及び図２に示すように、前記基板１０の表面に直接、形成されている。前記下部電極１７の平面形状は図２に示すように例えば、長方形状である。前記下部電極１７は例えばＣｕでメッキ形成されたものである。また前記下部電極１７は、導電材料の単層構造でなく多層構造で形成されてもよい。例えば前記下部電極１７はＣｕ／Ｎｉ、あるいはＣｕ／Ｎｉ−Ｐの多層構造である。前記ＮｉあるいはＮｉ−Ｐは、Ｃｕ表面が酸化されるのを防止する酸化抑制層として機能している。
【００２８】
前記誘電体層１３は、例えばＳｉＯ２で形成される。図１に示すように前記誘電体層１３は、前記下部電極１７の表面から前記下部電極１７の側面１７ａ、及び基板１０の表面にまで延出して形成されている。前記誘電体層１３は例えばスパッタ法により形成される。
【００２９】
前記ブリッジ層１４は、たとえば有機絶縁材料で形成される。具体的にはポリイミド樹脂などで形成される。図２に示すように、前記ブリッジ層１４の平面形状は、ほぼ中心に貫通孔１４ａが形成された四角形状で形成されている。前記貫通孔１４ａからは前記下部電極１７上に形成された誘電体層１３が露出している。前記ブリッジ層１４の形態は図１及び図２に示すものに限定されない。前記ブリッジ層１４は前記下部電極１７と前記上部電極１５間の絶縁性を適切に保つために設けられたものである。
【００３０】
前記第１の上部電極１５は、図２に示すように、前記貫通孔１４ａ内に露出した前記誘電体層１５上から、ブリッジ層１４上及び基板１０上にかけて形成されている。前記第１の上部電極１５の平面形状は例えば図２のように図示Ｘ方向に長く延びる長方形状であるが、このような形状に限定されるわけではない。
【００３１】
前記第２の上部電極１６は前記第１の上部電極１５から図示Ｘ方向に離れた位置であって、前記下部電極１７上から基板１０上にかけて形成されている。前記第１の上部電極１５の内側端面１５ａと前記第２の上部電極１６の内側端面１６ａ間には幅寸法Ｔ１の間隔が空いている。前記第２の上部電極１６の平面形状は例えば図２のように図示Ｘ方向に長く延びる長方形状であるが、このような形状に限定されるわけではない。なお前記第２の上部電極１６の形成は任意である。
【００３２】
前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６は例えばＣｕでメッキ形成されたものである。また前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６は、導電材料の単層構造でなく多層構造で形成されてもよい。例えば前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６はＣｕ／Ｎｉ、あるいはＣｕ／Ｎｉ−Ｐの多層構造である。前記ＮｉあるいはＮｉ−Ｐは、Ｃｕ表面が酸化されるのを防止する酸化抑制層として機能している。
【００３３】
図１に示すように、前記コンデンサ素子１１の表面は、バンプ部２０，２１が形成される箇所を除いて、絶縁保護層１２によって覆われている。前記絶縁保護層１２は、さらに前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる前記基板１０の表面にも形成されている。図２には前記絶縁保護層１２の側面１２ａが図示されている。前記絶縁保護層１２は、有機絶縁材料で形成されることが好ましい。これにより前記コンデンサ素子１１の表面を前記絶縁保護層１２により適切に保護できる。また前記絶縁保護層１２が前記有機絶縁材料で形成されるとき、前記絶縁保護層１２はポリイミド樹脂で形成されることが好ましい。
【００３４】
図１に示すように、前記第１の上部電極１５上及び第２の上部電極１６上には導電性材料で形成されたバンプ部２０，２１が形成され、前記バンプ部２０，２１の表面２０ａ，２１ａは前記絶縁保護層１２の表面１２ｂから露出している。
【００３５】
図１及び図２に示すように、前記絶縁保護層１２で覆われた箇所の前記コンデンサ素子１１の表面の全面及び前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる前記基板１０の表面の全面には、無機絶縁密着層２３が形成されている。なお後で説明する図３の実施形態では、基板１０の表面に形成された無機絶縁密着層の形成領域を、コンデンサ素子１１の周囲に形成されているか、そうでないかで、区別しているが、図２の実施形態に示す「基板１０の表面の全面」には、前記コンデンサ素子１１の周囲も当然含まれている。
【００３６】
前記無機絶縁密着層２３は、前記コンデンサ素子１１と前記絶縁保護層１２間の密着性、及び前記基板１１と前記絶縁保護層１２間の密着性を適切に向上させる。図１及び図２に示すように、前記無機絶縁密着層２３は、前記絶縁保護層１２の側面１２ａから、はみ出す前記基板１０の表面にも形成されている。前記無機絶縁密着層２３は、前記コンデンサ素子１１上及び前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる前記基板１０の表面にスパッタ法等で形成されている。図１及び図２に示すように、前記無機絶縁密着層２３は前記バンプ部２０，２１が形成される前記第１の上部電極１５の表面及び第２の上部電極１６の表面には形成されず、前記バンプ部２０，２１は前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６に電気的に接続されている。なお、前記上部電極１５，１６にバンプ部２０，２１が形成されていない形態では、前記バンプ部２０，２１の形成箇所も含めて前記上部電極２０，２１の表面の全面に満遍なく前記無機絶縁密着層２３が形成されることが好ましい。
【００３７】
図１及び図２に示す実施の形態では、前記無機絶縁密着層２３が、前記絶縁保護層１２で覆われる前記コンデンサ素子１１の表面全面、すなわち、前記無機絶縁密着層２３が、前記バンプ部２０，２１が形成される領域を除いた前記コンデンサ素子１１の表面全面、及び前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる基板１０の全面に形成され、よって、前記絶縁保護層１２で覆われる前記コンデンサ素子１１の表面全面と前記絶縁保護層１２間が前記無機絶縁密着層２３を介して接合され、前記基板１０の表面全面と前記絶縁保護層１２間が前記無機絶縁密着層２３を介して接合されている。
【００３８】
図１及び図２に示す実施の形態であれば、高湿の環境下や、高温で且つ高湿の過酷な環境下等でも、前記絶縁保護層１２と前記コンデンサ素子１１間、及び前記絶縁保護層１２と基板１０間が従来より適切に密着されているために、従来に比べて、前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる絶縁保護層１２と基板１０との界面から水分が前記コンデンサ素子１１方向へ浸入せず、前記上部電極１５，１６や下部電極１７がマイグレーションを起こすのを適切に抑制できる。したがって高湿下で、前記電極１２，１５，１６間がショート等するのを適切に抑制でき、信頼性に優れた薄膜コンデンサ（電子部品）を提供できる。
【００３９】
前記無機絶縁密着層２３は無機絶縁材料で形成されているので、バンプ部２０、２１の形成位置を除いて前記コンデンサ素子１１の表面の全面に前記無機絶縁密着層２３を形成しても前記第１の上部電極１５と第２の上部電極１６間等が、前記無機絶縁密着層２３を介して導通することはない。このため前記無機絶縁密着層２３は、特に前記コンデンサ素子１１の表面の全面に形成されても問題がない。よって図１及び図２に示す実施の形態では、前記無機絶縁密着層２３を、前記絶縁保護層１２で覆われる前記コンデンサ素子１１の表面の全面及び前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる基板１０の表面の全面に形成できる。したがって前記無機絶縁密着層２３を簡単且つ適切に形成できる。
【００４０】
前記無機絶縁密着層２３はＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５、あるいはＴｉＯ２で形成されることが好ましい。前記無機絶縁密着層２３は単層構造であっても多層構造であってもどちらでもよい。特に前記無機絶縁密着層２３はＡｌ２Ｏ３で形成されることが好ましい。前記Ａｌ２Ｏ３は、ポリイミド樹脂で形成された絶縁保護層１２との密着性が非常に高い。また前記Ａｌ２Ｏ３は吸湿環境下でも密着性の低下が非常に低い。なお「密着性」の良悪は、前記密着層が無い形態のものと、前記密着層がある形態にものを夫々形成し、高温高湿の条件下において、ＤＣ電圧を負荷し、充電、放電を繰り返し、両者のコンデンサ特性に差が出るか否かを調べることでわかる。例えば充電において、時間の経過によっても電流値がゼロ近くにならないと、電極がマイグレーションを起こしており、電極間がショート等している可能性が高く、密着性が非常に悪化していることがわかる。高温高湿環境下での電圧印加中、コンデンサ特性に優れるものは、電流値が限りなくゼロに近い状態、概ね、０．数〜数ｐＡレベルである。一方、コンデンサ特性が悪いものは、前記電流値が上昇し、数ｎＡ〜数μＡレベルになる。そして、無機絶縁密着層２３を設けた本実施形態の薄膜コンデンサのほうが、無機絶縁密着層２３を設けない従来構造の薄膜コンデンサよりも、前記コンデンサ特性が長時間、良好に保たれ、これにより、前記無機絶縁密着層２３と絶縁保護層１２間、及び無機絶縁密着層２３とコンデンサ素子１１間の密着性は、前記無機絶縁密着層２３を設けない、前記絶縁保護層１２とコンデンサ素子１１間の密着性よりも強固であることがわかる。
【００４１】
図３では無機絶縁密着層３０が前記コンデンサ素子１１の周囲に形成されている。ここで「コンデンサ素子１１の周囲に形成されている」とは、前記無機絶縁密着層３０がコンデンサ素子１１の側面に当接して形成されている状態を意味し、前記コンデンサ素子１１の側面から離れて形成されている状態を含まない。以下の実施形態においても同じである。
【００４２】
これにより、前記コンデンサ素子１１の周囲と前記絶縁保護層１２間は前記無機絶縁層３０を介して接合されている。図３に示す実施の形態であると、高湿下では、水分が、前記無機絶縁密着層３０が形成されていない前記絶縁保護層１２と前記基板１０間に、浸入しやすいが、前記無機絶縁密着層３０により囲まれている前記コンデンサ素子１１には前記水分が浸入しにくく、前記電極１２，１５，１６のマイグレーションを抑制でき、信頼性の高い薄膜コンデンサを提供できる。図３に示す実施の形態では、無機絶縁材により形成された前記無機絶縁密着層３０によって前記コンデンサ素子１１の周囲を囲んでも、前記第１の上部電極１５と前記第２の上部電極１６間等が前記無機絶縁密着層３０を介して導通することはない。よって図３の実施形態のように、前記コンデンサ素子１１の周囲を密着層で囲む場合、前記無機絶縁密着層３０を用いることが好ましい。
【００４３】
また図３に示す実施の形態では、無機絶縁密着層３２が、前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる前記基板１０の表面に形成されている。前記無機絶縁密着層３２は、前記コンデンサ素子１１の周囲から離れた位置の基板１０表面に、前記コンデンサ素子１１を囲む形状にて形成されている。前記無機絶縁密着層３２が形成されている箇所では、前記基板１０と前記絶縁保護層１２間が、前記無機絶縁密着層３２を介して接合されている。前記無機絶縁密着層３２と絶縁保護層１２とが強固に密着されているから、高湿下でも、水分が前記無機絶縁密着層３２と絶縁保護層１２との界面から前記コンデンサ素子１１の方向へ浸入せず、前記コンデンサ素子１１は前記水分に曝されない。したがって、前記電極のマイグレーション等が生じず、信頼性に優れた薄膜コンデンサを提供できる。
【００４４】
図４及び図５に示す実施の形態では、図１及び図２に示す実施の形態と同様に、基板１０上にコンデンサ素子１１が形成されている。前記コンデンサ素子１１は、図１及び図２と同様に、下部電極１７、誘電体層１３、ブリッジ層１４、第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６で構成される。各層の詳しい説明は図１及び図２の実施形態の説明箇所で説明したのでそちらを参照されたい。また図４及び図５に示す実施の形態では、図１及び図２に示す実施の形態と同様に、前記コンデンサ素子１１の表面に、絶縁保護層１２が形成されている。
【００４５】
図４及び図５に示す実施の形態では、前記コンデンサ素子１１を構成する前記第１の上部電極層１５及び第２の上部電極層１６の表面１５ｂ，１６ｂの全面に導電密着層４０が形成されている。前記導電密着層４０は、図４及び図５に示すように、前記第１の上部電極層１５及び第２の上部電極層１６の各側面１５ａ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１６ａ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅにも形成されている。すなわち前記導電密着層４０は、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の表面１５ｂ，１６ｂ及び前記電極１５，１６の周囲に形成されている。
【００４６】
前記導電密着層４０は導電性材料で形成されているが、図４及び図５に示すように、前記導電密着層４０は、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の内側端面１５ａ，１６ａ間を繋ぐように形成されてはいないし、また前記内側端面１５ａ，１６ａ間以外の位置においても前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６間を繋ぐように形成されてはいないから、前記第１の上部電極１５と第２の上部電極１６との間は適切に絶縁された状態を保っている。図４及び図５に示す実施の形態では、図５に示すように、前記コンデンサ素子１１の表面に現れる電極は、第１の上部電極１５と第２の上部電極１６で、下部電極１７は前記上部電極１５，１６やブリッジ層１４の下に埋もれている。このため前記下部電極１７は前記絶縁保護層１２と当接しない。上記したように前記絶縁保護層１２との界面から水分が浸入しやすいので、前記絶縁保護層１２と当接する前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の表面１５ｂ，１６ｂやその周囲に前記導電密着層４０を設け、前記導電密着層４０を介して前記上部電極１５，１６の表面１５ｂ，１６ｂと絶縁保護層１２間、及び前記上部電極１５，１６の周囲と前記絶縁保護層１２間を接合することで、高湿の環境下でも、前記上部電極１５，１６の表面及びその周囲が絶縁保護層１２に強固に密着しているため、水分が前記絶縁保護層１２との界面を伝って前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６まで導かれないこと、また前記導電密着層４０はマイグレーション現象に対するバリア層としても適切に機能し、前記導電密着層４０を前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の表面及び周囲に形成し、前記導電密着層４０により前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６を覆ったことにより、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６のマイグレーションを適切に抑制できる。したがって高湿下でも前記第１の上部電極１５と第２の上部電極１６間がショートする等を適切に抑制でき、信頼性に優れた薄膜コンデンサを提供できる。
【００４７】
なお上部電極１５，１６以外に、下部電極１７の一部もコンデンサ素子１１の表面に現れる場合、前記下部電極１７の一部も前記絶縁保護層１２と当接するから、前記絶縁保護層１２と当接する箇所の前記下部電極１７の表面や周囲にも、前記導電密着層４０を設けるほうが、前記下部電極１７と前記絶縁保護層１２とを強固に密着でき、より信頼性の高い電子部品を提供できて好ましい。すなわち、コンデンサ素子１１の表面に現れる電極の表面及び周囲にはすべて前記導電密着層４０を形成し、前記導電密着層４０と前記絶縁保護層１２とを接合することが好ましい。ただし、このとき各電極間が前記導電密着層４０を介して導電接続されないように前記導電密着層４０の形成領域を規制することが必要である。
【００４８】
図４及び図５に示すように、バンプ部２０，２１が前記第１の上部電極１５上、及び第２の上部電極１６上に形成されている。図４，図５に示すように、前記バンプ部２０，２１は、前記第１の上部電極１５の表面１５ｂ、及び第２の上部電極１６の表面１６ｂに導電密着層４０を介して形成されているが、前記導電密着層４０は導電性であるから、前記バンプ部２０，２１は、前記第１の上部電極１５、及び第２の上部電極１６に適切に導電されている。図１及び図２の実施の形態のように無機絶縁密着層２３を設けた場合、前記無機絶縁密着層２３に穴を設け、前記穴を介して前記バンプ部２０，２１を直接、前記第１の上部電極１５の表面１５ｂ、及び第２の上部電極１６の表面１６ｂに形成する必要があったが、図４及び図５の実施形態ではそのようなことをしなくてよい。ただし、当然、前記導電密着層４０に穴を設け、前記穴を介して前記バンプ部２０，２１を直接、前記第１の上部電極１５の表面１５ｂ、及び第２の上部電極１６の表面１６ｂに形成してもよい。
【００４９】
前記導電密着層４０は、例えばＴａを含有した導電性材料で形成される。これにより前記絶縁保護層１２との密着性、及び上部電極１５，１６との密着性を適切に向上させることができる。具体的には前記導電密着層４０は、Ｔａ−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５で形成される。組成比の一例を示すと、Ｔａ：ＳｉＯ２：Ｎｂ２Ｏ５＝４０ａｔ％：５８ａｔ％：２ａｔ％である。前記絶縁保護層１２がポリイミド樹脂で、前記導電密着層４０がＴａ−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５のとき、両者間は強固に密着される。あるいは前記導電密着層４０は、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔａ２Ｎ、Ｔｉ、あるいはＴａ−ＳｉＯ２で形成されてもよい。
【００５０】
前記導電密着層４０は単層構造でも多層構造であってもよい。また前記導電密着層４０はアモルファスであることが結晶質であるより前記絶縁保護層１２及び電極との密着性を適切に向上させることができて好ましい。
【００５１】
前記導電密着層４０の形成方法について説明すると、まず前記導電密着層４０を前記コンデンサ素子１１上及び前記コンデンサ素子１１が形成されていない基板１０上の全面に、スパッタ法等で形成する。次に、リアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）で前記導電密着層４０の不必要な箇所を除去する。前記ＲＩＥの前に、残す導電密着層４０上、すなわち図５に示す斜線部の導電密着層４０上にレジスト層を露光現像して残し、前記レジスト層に覆われていない箇所の前記導電密着層４０を前記ＲＩＥで除去する。そして前記レジスト層を除去すると図５に示す斜線部の導電密着層４０を残すことができる。
【００５２】
また図６に示す実施の形態では、導電密着層の形成領域が２箇所に分けられている。図６に示す導電密着層４５は、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の各側面１５ａ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１６ａ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅにのみ形成されている。一方、導電密着層４６は、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の表面１５ｂ，１６ｂのみに形成されている。
【００５３】
前記導電密着層４６が形成されず、前記導電密着層４５のみが形成される場合でも前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の周囲と絶縁保護層１２間が強固に密着され、高湿の環境下でも水分が前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６にまで浸入せず、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６のマイグレーションを適切に抑制できる。よって、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６間がショートする等を適切に抑制でき、信頼性に優れた薄膜コンデンサを提供することができる。
【００５４】
なお図６に示す実施の形態において、下部電極１７の一部の周囲もコンデンサ素子１１の表面に現れる場合、前記下部電極１７の一部の周囲にも、前記導電密着層４５を形成し、前記下部電極１７の一部の周囲と前記絶縁保護層１２間を前記導電密着層４５を介して接合することが、前記下部電極１７のマイグレーションを抑制でき、より信頼性の高い電子部品を提供できる。ただし、このとき各電極間が前記導電密着層４５を介して導電接続されないように前記導電密着層４５の形成領域を規制することが必要である。
【００５５】
一方、前記導電密着層４５が形成されず、前記導電密着層４６のみが形成される場合でも前記上部電極１５，１６の表面と絶縁保護層１２間が前記導電密着層４６を介して接合され、これにより、高湿下でも、前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６と絶縁保護層１２間の密着性が良好に保たれ、水分が前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６と前記絶縁保護層１２間に浸入するのを適切に抑制でき、前記電極１５，１６がマイグレーションを起こして電極間がショート等する不具合を適切に抑制できる。したがって信頼性に優れた電子部品を提供することができる。
【００５６】
図４ないし図６の実施形態では前記導電密着層４０，４５，４６を用いたが、これに代えて図１ないし図３で用いた無機絶縁密着層を用いてもよい。ただし、前記導電密着層を図１及び図２に示すように、コンデンサ素子１１上の全面に形成することはできない。前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６間がショートするからである。また図３に示す実施形態のように、密着層をコンデンサ素子１１の周囲に形成する形態（無機絶縁密着層３０の形態）に対して導電密着層を使用すると、前記導電密着層を介して記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６間がショートするので、コンデンサ素子１１の周囲に導電密着層を形成することはできない。ただし図３に示す無機絶縁密着層３２に代えて導電密着層を用いることはできる。前記無機絶縁密着層３２は前記コンデンサ素子１１から離れた位置に形成されるので、前記無機絶縁密着層３２に代えて導電密着層を用いても前記コンデンサ素子１１と前記導電密着層とがショートしないからである。
【００５７】
以上のように、導電密着層を用いるより無機絶縁密着層を用いるほうが、如何なる場合でも対応できて好ましい。特に図１及び図２の実施形態のように、絶縁保護層１２に覆われるコンデンサ素子１１の表面の全面、及び前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる基板１０の表面の全面に、前記無機絶縁密着層２３を形成すると、前記絶縁保護層１２の下面全面が、前記コンデンサ素子１１の表面及び基板１０の表面に強固に密着するため、高湿の環境下でも、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。一方、導電密着層を用いる場合、前記導電密着層に、マイグレーション現象に対するバリア層としての機能も持たせることができるため、多少、水分が前記絶縁保護層１２の界面に浸入しても、前記水分は前記導電密着層によりブロックされ、電極にまで至らず、前記電極のマイグレーションを適切に抑制できる。前記導電密着層を用いる場合は、図４及び図５のように、電極の表面及びその周囲に前記導電密着層４０を形成することがより好ましい。
また、無機絶縁密着層以外に有機絶縁密着層を用いてもよい。
【００５８】
寸法について簡単に説明する。前記下部電極１７の膜厚（平均膜厚）は、概ね、３μｍ〜４μｍ程度で形成される。例えばＣｕとＮｉ−Ｐとの積層構造である場合、Ｃｕは３μｍ、Ｎｉ−Ｐは０．５μｍで形成される。また、誘電体層１３の膜厚（平均膜厚）は例えば５００ｎｍ程度で形成される。なお前記誘電体層１３の膜厚は前記下部電極１７の表面に形成された前記誘電体層の寸法である。また、ブリッジ層１４の膜厚（平均膜厚）は概ね３μｍ程度で形成される。また、前記上部電極１５，１６の膜厚（平均膜厚）は、４μｍ〜５μｍ程度で形成される。例えばＣｕとＮｉ−Ｐとの積層構造である場合、Ｃｕは４μｍ、Ｎｉ−Ｐは０．５μｍで形成される。また、絶縁保護層１２の膜厚（平均膜厚）は例えば７μｍ程度で形成される。前記密着層の膜厚（平均膜厚）は、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度で形成される。なお前記密着層を、Ａｌ２Ｏ３で形成するとき、前記密着層の膜厚（平均膜厚）は３００〜４００ｎｍ程度であることが好ましい。また、前記密着層を、Ｔａ−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５で形成するとき、前記密着層の膜厚（平均膜厚）は１００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００５９】
なお図１及び図２では、前記無機絶縁密着層２３が、前記絶縁保護層１２に覆われる前記第１の上部電極１５及び第２の上部電極１６の表面１５ｂ，１６ｂの全面に形成されているが、前記絶縁保護層１２に覆われる前記表面１５ｂ，１６ｂの一部にだけ前記無機絶縁密着層２３が形成されている形態も本実施形態に含まれる。前記無機絶縁密着層２３は非常に薄い膜であるため、前記上部電極１５，１６の表面に段差等があると、その箇所では前記無機絶縁密着層２３が付着しづらく、意に反して膜がつかない箇所が発生する可能性があるが、そのような形態も本実施形態に含まれる。
【００６０】
また、前記電極１５，１６の周囲に形成される密着層が、前記周囲の一部にだけ形成されている場合も本実施形態に含まれる。また、図２では、前記無機絶縁密着層２３は、前記コンデンサ素子１１のうち上部電極１５，１６以外のブリッジ層１４上の全面にも形成されているが、前記ブリッジ層１４上の一部にだけ無機絶縁密着層２３が形成される形態も本実施形態に含まれる。また前記コンデンサ素子１１の周囲に広がる基板１０の表面には、図２のように、前記基板１０の表面全面に密着層が形成されていてもよいし、図３の無機絶縁密着層３２のように、前記基板１０の表面の一部にだけ形成されていてもよい。
【００６１】
また、基板１０上に形成される電極部を有する素子は、図１ないし図６に示す実施の形態では、コンデンサ素子１１であったが、本実施の形態は、前記コンデンサ素子１１以外の受動素子、例えばインダクタ素子等、あるいは受動素子以外の素子にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施形態の薄膜コンデンサの部分断面図（図２に示す平面図のＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、
【図２】図１に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、
【図３】図２と無機絶縁密着層の形成領域が異なる第２の実施形態の薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、
【図４】第３の実施形態の薄膜コンデンサの部分断面図（図５に示す平面図のＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、
【図５】図４に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、
【図６】図５と導電密着層の形成領域が異なる第４の実施形態の薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子が前記絶縁保護層を透して図示されている）、
【図７】従来における薄膜コンデンサの部分断面図（図８に示す平面図のＣ−Ｃ線から切断し矢印方向から見た前記部分断面図）、
【図８】図７に示す薄膜コンデンサの部分平面図（ただし図面には、絶縁保護層は、前記絶縁保護層の側面のみ図示され、コンデンサ素子の表面が前記絶縁保護層を透して図示されている）、
【符号の説明】
【００６３】
１０    基板
１１  コンデンサ素子
１２  絶縁保護層
１３  誘電体層
１４  ブリッジ層
１５  第１の上部電極
１６  第２の上部電極
１７  下部電極
２０、２１  バンプ部
２３、３０、３２  無機絶縁密着層
４０、４５、４６  導電密着層
【図１】
2006339220.tif 000003
【図２】
2006339220.tif 000004
【図３】
2006339220.tif 000005
【図４】
2006339220.tif 000006
【図５】
2006339220.tif 000007
【図６】
2006339220.tif 000008
【図７】
2006339220.tif 000009
【図８】
2006339220.tif 000010