(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】薄膜コンデンサ１の製造方法は、複数の電極層（内部電極層１１又は下地電極層１３）と、誘電体層１２となる誘電体膜１２’とを交互に積層して容量部１０となる積層体Ｗを形成する積層工程と、プラズマエッチング装置１００を用いて、積層体Ｗに対してエッチングを行い積層方向に延びる開口１４を形成するエッチング工程と、エッチング工程の最中に、プラズマに含まれる成分を分析する分析工程Ｓ２と、分析工程Ｓ２での分析において検出された成分に基づいて、積層体Ｗのエッチングを停止する停止工程Ｓ４と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極層及び複数の誘電体層を有し、前記電極層と前記誘電体層とが交互に積層さ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、
前記容量部の積層方向において隣り合う前記誘電体層の成分は互いに異なり、
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、
プラズマエッチング装置を用いて、前記積層体に対してエッチングを行い積層方向に延びる開口を形成するエッチング工程と、
前記エッチング工程の最中に、プラズマに含まれる成分を分析する分析工程と、
前記分析工程での分析において検出された成分に基づいて、前記積層体のエッチングを停止する停止工程と、を含む、薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記停止工程では、前記分析工程において、目標となる前記電極層の直上の前記誘電体膜の成分が検出されなくなった場合に、前記エッチングを停止する、請求項１に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記分析工程において、前記プラズマの光の波長に基づいて前記プラズマに含まれる成分を分析する、請求項１又は２に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項４】
全ての前記誘電体層の成分が互いに異なる、請求項１又は２に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
【請求項５】
複数の電極層及び複数の誘電体層を有し、前記電極層と前記誘電体層とが交互に積層された容量部を備え、
前記容量部の積層方向において隣り合う前記誘電体層の成分は互いに異なる、薄膜コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜コンデンサの製造方法及び薄膜コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。このように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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０７８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の電極層を有する容量部（キャパシタ部）に対してエッチングを行い、外部電極と電気的に接続される電極層を露出させる場合、どの層をエッチングしているか判別しにくい。そのため、目標の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く、電極層が過度にエッチングされる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、電極層が過度にエッチングされることを抑制可能な薄膜コンデンサの製造方法及び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】
【０００６】
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサの製造方法は、複数の電極層及び複数の誘電体層を有し、電極層と誘電体層とが交互に積層さ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、容量部の積層方向において隣り合う誘電体層の成分は互いに異なり、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、プラズマエッチング装置を用いて、積層体に対してエッチングを行い積層方向に延びる開口を形成するエッチング工程と、エッチング工程の最中に、プラズマに含まれる成分を分析する分析工程と、分析工程での分析において検出された成分に基づいて、積層体のエッチングを停止する停止工程と、を含む。
【０００７】
この薄膜コンデンサの製造方法は、エッチング工程の最中に、プラズマに含まれる成分を分析する分析工程と、分析工程での分析において検出された成分に基づいて、積層体のエッチングを停止する停止工程と、を含む。このように、エッチング中にプラズマに含まれる成分を分析することにより、どの誘電体膜がエッチングされているか判別することができる。したがって、エッチングされている誘電体膜を基に、目標となる電極層が露出したタイミングを判別することができるので、電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。
【０００８】
一形態において、停止工程では、分析工程において、目標となる電極層の直上の誘電体膜の成分が検出されなくなった場合に、エッチングを停止してもよい。この構成によれば、目標となる電極層が露出したタイミングをより確実に判別することができる。
【０００９】
一形態では、分析工程において、プラズマの光の波長に基づいてプラズマに含まれる成分を分析してもよい。この構成によれば、他の分析方法に比べ、容易にプラズマに含まれる成分を分析することができる。
【００１０】
一形態では、全ての誘電体層の成分が互いに異なっていてもよい。この構成によれば、互いの成分が同一である誘電体層がないので、どの誘電体膜がエッチングされているかをより容易に判別することができる。
【００１１】
本発明の一形態に係る薄膜コンデンサは、複数の電極層及び複数の誘電体層を有し、電極層と誘電体層とが交互に積層された容量部を備え、容量部の積層方向において隣り合う誘電体層の成分は互いに異なる。
【００１２】
この薄膜コンデンサでは、容量部の積層方向において隣り合う誘電体層の成分は互いに異なる。これにより、この薄膜コンデンサの製造過程で容量部となる積層体に対してエッチングを行う際に、プラズマに含まれる成分を分析することによってどの誘電体層がエッチングされているか判別することができる。したがって、エッチングされている誘電体層を基に、目標となる電極層が露出したタイミングを判別することができるので、電極層の過度なエッチングが抑制された薄膜コンデンサを得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電極層が過度にエッチングされることを抑制可能な薄膜コンデンサの製造方法及び薄膜コンデンサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】図１の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】図１の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】本発明の一実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法に用いられるプラズマエッチング装置の一例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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、複数の電極層及び複数の誘電体層を有し、電極層と誘電体層とが交互に積層された容量部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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
容量部１０の積層方向において隣り合う誘電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの成分は互いに異なっている。本実施形態では、全ての誘電体層１２の成分が互いに異なっている。一例として、誘電体層１２ＡはＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）によって構成され、誘電体層１２ＢはＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９によって構成され、誘電体層１２ＣはＰｂＮｂ２Ｏ６によって構成され得る。なお、各誘電体層１２の主成分を同一の材料とし、各誘電体層１２に含まれる添加元素の種類を変えることによって、誘電体層１２の成分が互いに異なる状態としてもよい。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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及び図３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は、本発明の一実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法に用いられるプラズマエッチング装置の一例を概略的に示す図である。図５は、本発明の一実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法を示すフロー図である。なお、図２及び図３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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示されるように、積層体Ｗに対してエッチングを行い、開口１４（開口１４Ａ，１４Ｂ）を形成する。本実施形態では、まず開口１４Ａを形成し、その後同様の工程を繰り返して開口１４Ｂを形成する。なお、開口１４Ａ，１４Ｂを形成する順番は特に限定されず、例えば先に開口１４Ｂを形成し、後に開口１４Ａを形成してもよい。この工程の詳細については、後述する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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及び図５を参照してエッチング工程について詳細に説明する。本実施形態に係る薄膜コンデンサの製造方法では、図４に示されるプラズマエッチング装置１００を用いて積層体Ｗのエッチングを行う。プラズマエッチング装置１００は、例えば、誘導結合型エッチング装置である。図４に示されるように、プラズマエッチング装置１００は、チャンバ１１０と、チャンバ１１０内にプラズマを発生させるプラズマ発生部１２０と、チャンバ１１０内に設けられ、積層体Ｗが載置される載置台１３０と、チャンバ１１０内のプラズマの光を検出する光検出部１４０と、プラズマエッチング装置１００全体を制御する制御部１５０と、を備えている。プラズマ発生部１２０及び載置台１３０には、それぞれ高周波電源（不図示）が接続されている。載置台１３０は、当該載置台１３０に接続された高周波電源によってバイアスされている。これにより、プラズマ発生部１２０で発生したプラズマは、積層体Ｗに引き込まれる。プラズマ発生部１２０及び載置台１３０に接続された高周波電源は、制御部１５０によって制御され得る。これにより、制御部１５０は積層体Ｗのエッチングの開始及び停止を制御することができる。
【００３９】
光検出部１４０は、例えばチャンバ１１０に設けられた検出窓１１１に取り付けられている。光検出部１４０としては、例えばＣＣＤカメラ等の検出先の波長を特定可能な装置が用いられ得る。光検出部１４０は制御部１５０に接続されており、検出したプラズマの光に関する情報を制御部１５０に送信する。
【００４０】
制御部１５０は、例えばプロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマエッチング装置１００の各部を制御する。制御部１５０には、少なくとも目標となる電極層（開口１４の底面において露出させたい電極層）の直上の誘電体層１２の成分に対応した光の波長に関する情報が格納されており、光検出部１４０から送信された情報と、制御部１５０に予め格納された情報とを比較することにより、どの誘電体層１２がエッチングされているか判別することが可能である。なお、制御部１５０には、全ての誘電体層１２の成分に対応した光の波長に関する情報が格納されていてもよい。
【００４１】
図５に示されるように、薄膜コンデンサ１の製造方法のエッチング工程では、まず積層体Ｗのエッチングを開始する（エッチング工程Ｓ１）。エッチング工程の最中に、制御部１５０はプラズマに含まれる成分を分析する（分析工程Ｓ２）。本実施形態では、光検出部１４０によってチャンバ１１０内のプラズマの光を検出する。エッチングの最中では、積層体Ｗの電極層及び誘電体膜１２’を構成する成分がチャンバ１１０内に拡散する。このため、エッチングされている層の成分（本実施形態では、誘電体層１２の成分）に応じて、チャンバ１１０内のプラズマの光の波長が変化する。このため、プラズマの光に基づいて、プラズマに含まれる成分を分析することが可能である。
【００４２】
次に、制御部１５０によって、分析工程Ｓ２での分析において検出された成分が、目標となる電極層（すなわち、開口１４の底面において露出させたい電極層）の直上の誘電体膜１２’の成分と一致するか否かの判定を行う（停止工程Ｓ３）。判定の結果、分析工程Ｓ２で検出された成分が目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分と一致しない場合（Ｓ３−ＮＯ）には、制御部１５０は目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’が露出していないと判断し、エッチングを継続するようにプラズマエッチング装置１００を制御する。判定の結果、分析工程Ｓ２で検出された成分が目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分と一致した場合（Ｓ３−ＹＥＳ）には、目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’が露出したと判断する。
【００４３】
その後、検出されていた目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出されなくなったか否かの判定を行う（停止工程Ｓ４）。判定の結果、目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出され続けている場合（Ｓ４−ＮＯ）には、目標となる電極層が露出していないと判断し、エッチングを継続するようにプラズマエッチング装置１００を制御する。判定の結果、検出されていた目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出さなくなった場合（Ｓ４−ＹＥＳ）には、制御部１５０は目標となる電極層が露出したと判断し、エッチングを停止するようにプラズマエッチング装置１００を制御する（停止工程Ｓ５）。
【００４４】
以上説明したように、薄膜コンデンサ１の製造方法は、エッチング工程の最中に、プラズマに含まれる成分を分析する分析工程と、分析工程での分析において検出された成分に基づいて、積層体Ｗのエッチングを停止する停止工程と、を含む。このように、エッチング中にプラズマに含まれる成分を分析することにより、どの誘電体膜１２’がエッチングされているか判別することができる。したがって、エッチングされている誘電体膜１２’を基に、目標となる電極層が露出したタイミングを判別することができるので、電極層が過度にエッチングされることを抑制できる。
【００４５】
また、停止工程では、分析工程において、目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出されなくなった場合に、エッチングを停止する。これにより、目標となる電極層が露出したタイミングをより確実に判別することができる。
【００４６】
また、分析工程においては、プラズマの光の波長に基づいてプラズマに含まれる成分を分析する。これにより、例えば質量分析法等の他の分析方法に比べ、容易にプラズマに含まれる成分を分析することができる。
【００４７】
また、薄膜コンデンサ１では、容量部１０に含まれる全ての誘電体層１２の成分が互いに異なっている。このように、全ての誘電体層１２の成分が互いに異なっている場合には、互いの成分が同一である誘電体層１２がないので、どの誘電体膜がエッチングされているかをより容易に判別することができる。
【００４８】
なお、容量部１０が互いの成分が同一である誘電体層１２を含む場合（例えば、誘電体層１２Ａ及び誘電体層１２Ｃが共にＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）によって構成されている場合）、目標の電極層の直上の誘電体膜が誘電体膜１２Ａ’であるときには、ＢａＴｉＯ３に対応する波長が検出された回数をカウントすることにより、どの誘電体膜１２’がエッチングされているかを判別することができる。この例の場合、２回目にＢａＴｉＯ３に対応する波長が検出されなくなったときが、目標の電極層が露出したタイミングである。
【００４９】
また、本実施形態に係る薄膜コンデンサ１では、容量部１０の積層方向において隣り合う誘電体層１２の成分は互いに異なる。これにより、この薄膜コンデンサ１の製造過程で容量部１０となる積層体Ｗに対してエッチングを行う際に、プラズマに含まれる成分を分析することによってどの誘電体膜１２’がエッチングされているか判別することができる。したがって、エッチングされている誘電体膜１２’を基に、目標となる電極層が露出したタイミングを判別することができるので、電極層の過度なエッチングが抑制された薄膜コンデンサ１を得ることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
また、上記の実施形態では、全ての誘電体層１２の成分が互いに異なる例について説明したが、積層方向において隣り合う誘電体層１２の成分が互いに異なっていればよい。例えば、誘電体層１２Ａ及び誘電体層１２ＣをＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）よって構成し、誘電体層１２Ｂを（Ｂａ１−ＸＳｒＸ）ＴｉＯ３（チタン酸バリウムストロンチウム）によって構成するというように、互いに成分が異なる２種類の誘電体層１２を組み合わせてもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、プラズマの光の波長に基づいてプラズマに含まれる成分を分析する例について説明したが、プラズマに含まれる成分を分析する方法は特に限定されない。例えば、質量分析法等によってプラズマに含まれる成分を分析してもよい。この場合、光検出部１４０に代えて質量分析器をプラズマエッチング装置１００に取り付けることで、プラズマに含まれる成分の分析を行うことができる。
【００５３】
また、上記の実施形態では、分析工程Ｓ２において、目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出されなくなった場合にエッチングを停止する例について説明したが、目標となる電極層の直上の誘電体膜１２’の成分が検出されたときから所定の時間（すなわち、誘電体膜１２’がエッチングされ、目標の電極層が露出するまでの時間）が経過したタイミングでエッチングを停止してもよい。
【００５４】
また、上記の実施形態では、電極層（内部電極層１１及び下地電極層１３）の成分が全て同一である例について説明したが、積層方向において隣り合う電極層の成分も互いに異なっていてもよい。この場合、電極層の成分についても、プラズマに含まれているか否か判別することにより、より確実に目標となる電極層が露出するタイミングを判別することができる。電極層の成分の分析は、誘電体層１２の分析方法と同様の方法で行うことができる。一例として、容量部１０が１つの下地電極層１３と３つの内部電極層１１Ａ〜１１Ｃを有している場合、各電極層はニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、下地電極層１３は添加元素を含有せず、内部電極層１１Ａは添加元素としてチタン（Ｔｉ）を含有し、内部電極層１１Ｂは添加元素としてパラジウム（Ｐｄ）を含有し、内部電極層１１Ｃは添加元素として白金（Ｐｔ）を含有する構成とすることができる。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
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、１２’…誘電体膜、１３…下地電極層（電極層）、１４…開口、１００…プラズマエッチング装置、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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