(57)【要約】【課題】誘電体膜の吸湿を抑制すること。【解決手段】電極２０と、電極２０上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜３０と、誘電体膜３０上に設けられた電極４０と、を備える、キャパシタ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、キャパシタ。
【請求項２】
前記有機ケイ素系ポリマーは、主鎖にカルボシラン結合を有する、請求項１記載のキャパシタ。
【請求項３】
前記有機ケイ素系ポリマーは、ポリカルボシラン又はポリカルボシラスチレンを含む、請求項１または２記載のキャパシタ。
【請求項４】
前記有機ケイ素系ポリマーは、ケイ素に結合したメチル基を含む、請求項１から３のいずれか一項記載のキャパシタ。
【請求項５】
前記有機ケイ素系ポリマーは、主鎖にシロキサン結合を有する、請求項１から４のいずれか一項記載のキャパシタ。
【請求項６】
配線層と、
前記配線層に電気的に接続されたキャパシタと、を備え、
前記キャパシタは、第１電極と、前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、電子装置。
【請求項７】
前記配線層に電気的に接続された電子部品を備える、請求項６記載の電子装置。
【請求項８】
有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体組成物。
【請求項９】
第１電極上に、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に第２電極を形成する工程と、を備える、キャパシタの製造方法。
【請求項１０】
前記誘電体膜を形成する工程において、カルボシラン系ポリマーを用いて前記有機ケイ素系ポリマーを形成する、請求項９記載のキャパシタの製造方法。
【請求項１１】
前記誘電体膜を形成する工程において、２官能シラン化合物及び３官能シラン化合物の少なくとも一方を用いて前記有機ケイ素系ポリマーを形成する、請求項９または１０記載のキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ、電子装置、誘電体組成物、及びキャパシタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）キャパシタが知られている。ＭＩＭキャパシタは、電極と電極の間に誘電体膜が挟まれた構造をしている。一方、高誘電体組成物として、チタン酸バリウム系の無機フィラーと、Ｍ−Ｏ結合（ＭはＴｉ、Ｂａ）を含む樹脂と、を有するものが知られている（例えば、特許文献１）。また、チタン酸バリウムからなる高誘電率無機充填剤と、シロキサン含有ポリアミドイミドと、を有する硬化性樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献２）。さらに、付加反応型シリコーンＲＴＶと環状ジメチルポリシロキサンとチタン酸バリウムとを有する誘電体ペーストが知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０７６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７８２７号公報
【特許文献３】特開平５−２０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キャパシタを構成する誘電体膜は、吸湿によって誘電率の変動や絶縁破壊が発生することがある。このような誘電率の変動や絶縁破壊が発生すると、キャパシタの信頼性が低下してしまう。
【０００５】
１つの側面では、誘電体膜の吸湿を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、第１電極と、前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、キャパシタである。
【０００７】
１つの態様では、配線層と、前記配線層に電気的に接続されたキャパシタと、を備え、前記キャパシタは、第１電極と、前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、電子装置である。
【０００８】
１つの態様では、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体組成物である。
【０００９】
１つの態様では、第１電極上に、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に第２電極を形成する工程と、を備える、キャパシタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面として、誘電体膜の吸湿を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係る薄膜キャパシタの断面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施形態１に係る薄膜キャパシタの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施形態１に係る薄膜キャパシタの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図４】図４は、実施形態２に係る電子装置の断面図である。
【図５】図５は、実施形態３に係る電子装置の断面図である。
【図６】図６は、実施形態４に係る電子装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る薄膜キャパシタの断面図である。図１のように、実施形態１の薄膜キャパシタ１００は、基板１０上に絶縁膜１２を介して電極２０が設けられている。基板１０上に電極２０を覆って誘電体膜３０が設けられている。誘電体膜３０上に電極４０が設けられている。このように、実施形態１の薄膜キャパシタ１００は、誘電体膜３０が電極２０と電極４０とで挟まれたＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）キャパシタである。基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）基板であるが、その他の基板でもよい。絶縁膜１２は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜であるが、その他の絶縁膜でもよい。電極２０及び電極４０は、例えば銅（Ｃｕ）を主成分とする金属層であるが、その他の金属を主成分とする金属層でもよい。
【００１４】
誘電体膜３０は、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーを含むバインダー樹脂と、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を含むフィラーと、を有する。有機ケイ素系ポリマーは、ケイ素（Ｓｉ）を含む有機高分子であり、例えばＳｉ、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、及び水素（Ｈ）を含む高分子である。酸化チタン系ポリマーは、酸化チタン（Ｔｉ−Ｏ結合）を含む高分子であり、例えばＴｉ、Ｏ、及びＨを含む高分子である。
【００１５】
バインダー樹脂は、一例として、シラン化合物とチタン化合物を原料に用い、これをゾルゲル法によってポリマー化することで得られる。シラン化合物は、一例として、式（１）及び式（２）で示される２官能シラン化合物、並びに、式（３）及び式（４）で示される３官能シラン化合物を用いることができる。
【００１６】
【化１】
2019016760.tif 000003
式（１）中のＲ１、Ｒ２は、同一でも互いに異なっていてもよく、水素（Ｈ）、フッ素（Ｆ）、芳香族炭化水素、及び炭素数が１から３の炭化水素の少なくとも１つを含む。Ｒ３、Ｒ４は、炭素数１から３の炭化水素又はＣＨ３ＣＯである。
【００１７】
式（１）の２官能シランの具体例として、例えば、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、ジプロポキシシラン、ジアセトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジアセトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジアセトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、フェニルジプロポキシシラン、フェニルジアセトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポキシシラン、フェニルメチルジアセトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルエチルジエトキシシラン、フェニルエチルジプロポキシシラン、フェニルエチルジアセトキシシラン、フェニルプロピルジメトキシシラン、フェニルプロピルジエトキシシラン、フェニルプロピルジプロポキシシラン、フェニルプロピルジアセトキシシラン、ジフルオロジメトキシシラン、ジフルオロジエトキシシラン、ジフルオロジプロポキシシラン、ジフルオロジアセトキシシラン、フルオロメチルジメトキシシラン、フルオロメチルジエトキシシラン、フルオロメチルジプロポキシシラン、フルオロメチルジアセトキシシラン、フルオロプロピルジメトキシシラン、フルオロプロピルジエトキシシラン、フルオロプロピルジプロポキシシラン、フルオロプロピルジアセトキシシラン、フェニルフルオロジメトキシシラン、フェニルフルオロジエトキシシラン、フェニルフルオロジプロポキシシラン、フェニルフルオロジアセトキシシランが挙げられる。
【００１８】
【化２】
2019016760.tif 000004
式（２）中のＲ５、Ｒ６は、同一でも互いに異なっていてもよく、Ｈ、Ｆ、芳香族炭化水素、及び炭素数が１から３の炭化水素の少なくとも１つを含む。Ｘ１、Ｘ２は、塩素（Ｃｌ）又は臭素（Ｂｒ）である。
【００１９】
式（２）の２官能シランの具体例として、例えば、ジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、ジプロピルジクロロシラン、フェニルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、フェニルエチルジクロロシラン、フェニルプロピルジクロロシラン、ジフルオロジクロロシラン、フルオロメチルジクロロシラン、フルオロプロピルジクロロシラン、フェニルフルオロジクロロシラン、ジブロモシラン、ジメチルジブロモシラン、ジエチルジブロモシラン、ジプロピルジブロモシラン、フェニルジブロモシラン、ジフェニルジブロモシラン、フェニルメチルジブロモシラン、フェニルエチルジブロモシラン、フェニルプロピルジブロモシラン、ジフルオロジブロモシラン、フルオロメチルジブロモシラン、フルオロプロピルジブロモシラン、フェニルフルオロジブロモシランが挙げられる。
【００２０】
【化３】
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式（３）中のＲ７は、Ｈ、Ｆ、芳香族炭化水素、及び炭素数が１から３の炭化水素の少なくとも１つを含む。Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は、炭素数が１から３の炭化水素又はＣＨ３ＣＯである。
【００２１】
式（３）の３官能シランとして、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシシラン、トリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシシラン、エチルトリアセトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシシラン、プロピルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、フルオロトリプロポキシシシラン、フルオロトリアセトキシシランが挙げられる。
【００２２】
【化４】
2019016760.tif 000006
式（４）中のＲ１１は、Ｈ、Ｆ、芳香族炭化水素、及び炭素数が１から３の炭化水素の少なくとも１つを含む。Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５は、Ｃｌ又はＢｒである。
【００２３】
式（４）の３官能シランとして、例えば、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、フルオロトリクロロシラン、トリブロモシラン、メチルトリブロモシラン、エチルトリブロモシラン、プロピルトリブロモシラン、フェニルトリブロモシラン、フルオロトリブロモシランが挙げられる。
【００２４】
式（１）から式（４）のシラン化合物を原料に用いてゾルゲル法によってポリマー化することで、有機ケイ素系ポリマーが形成される。
【００２５】
また、有機ケイ素系ポリマーは、式（１）から式（４）のシラン化合物を原料に用いたゾルゲル法に代えて又は加えて、カルボシラン系ポリマーを用いて形成することもできる。カルボシラン系ポリマーとして、例えばポリカルボシラン及びポリカルボシラスチレンが挙げられる。
【００２６】
チタン化合物は、一例として、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタンなどの有機チタン化合物が挙げられる。
【００２７】
図２（ａ）から図３（ｃ）は、実施形態１に係る薄膜キャパシタの製造方法を示す断面図である。図２（ａ）のように、上面に厚さ５μｍ程度の絶縁膜１２が設けられた基板１０上に例えばスパッタリング法を用いて金属シード層２２を形成する。金属シード層２２は、例えば厚さ１００ｎｍ程度のＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍ程度のＣｕ層とを有する。金属シード層２２上に例えばスピンコート法を用いてポジ型感光性絶縁膜５０を塗布し、プリベークを行う。
【００２８】
図２（ｂ）のように、ポジ型感光性絶縁膜５０に露光及び現像を行い、例えば直径５００μｍ程度のホールパターン５２を形成する。その後、ポジ型感光性絶縁膜５０をマスクとした電解めっき法を行い、例えば厚さ１μｍ程度のＣｕ層からなる金属層２４を形成する。
【００２９】
図２（ｃ）のように、ポジ型感光性絶縁膜５０を剥離した後、金属層２４をマスクとして金属シード層２２をエッチングして除去する。これにより、金属シード層２２と金属層２４を含み、Ｃｕを主成分とした電極２０が形成される。
【００３０】
図２（ｄ）のように、基板１０上に電極２０を覆うように例えばスクリーン印刷によって液体状の誘電体組成物を塗布し、その後、誘電体組成物を窒素雰囲気中で加熱処理することで、電極２０上に誘電体膜３０を形成する。加熱処理の条件の一例として、例えば２００℃〜３００℃で３０分〜１８０分の条件が挙げられる。誘電体組成物は、例えば以下の第１から第３の形成方法のいずれかによって形成される。
【００３１】
第１の形成方法は、上述の式（１）から式（４）に示したシラン化合物のうちの少なくとも１種と上述したチタン化合物のうちの少なくとも１種と溶剤とを容器に投入し、硝酸水溶液を滴下した後に加熱状態で撹拌する。その後、室温に冷却した後、パーティクルを濾過する。パーティクルを濾過した後、チタン酸バリウム粒子を添加する。
【００３２】
第２の形成方法は、上述したチタン化合物のうちの少なくとも１種と溶剤とを容器に投入し、硝酸水溶液を滴下した後に加熱状態で撹拌する。その後、室温に冷却した後、パーティクルを濾過する。パーティクルを濾過した後、カルボシラン系ポリマーを添加し、その後、チタン酸バリウム粒子を添加する。
【００３３】
第３の形成方法は、上述の式（１）から式（４）に示したシラン化合物のうちの少なくとも１種と上述したチタン化合物のうちの少なくとも１種と溶剤とを容器に投入し、硝酸水溶液を滴下した後に加熱状態で撹拌する。その後、室温に冷却した後、パーティクルを濾過する。パーティクルを濾過した後、カルボシラン系ポリマーを添加し、その後、チタン酸バリウム粒子を添加する。
【００３４】
なお、溶剤は、シラン化合物及びチタン化合物が溶解できれば特に限定されず、例えば、メチルアルコール，エチルアルコール，プロピルアルコール，イソプロピルアルコール，ブチルアルコール，イソブチルアルコール，tert-ブチルアルコールなどのアルコール系、フェノール、クレゾール、ジエチルフェノール、トリエチルフェノール、プロピルフェノール、ノニルフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、ノニルフェノールなどのフェノール系、シクロヘキサノン，メチルイソブチルケトン，メチルエチルケトンなどのケトン系、メチルセロソルブ，エチルセロソルブなどのセロソルブ系，ヘキサン，オクタン，デカンなどの炭化水素系、及びプロピレングリコール，プロピレングリコールモノメチルエーテル，プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコール系などを用いることができる。
【００３５】
図３（ａ）のように、誘電体膜３０上に例えばスパッタリング法を用いて金属シード層４２を形成する。金属シード層４２は、例えば厚さ１００ｎｍ程度のＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍ程度のＣｕ層とを有する。金属シード層４２上に例えばスピンコート法を用いてポジ型感光性絶縁膜５４を塗布し、プリベークを行う。
【００３６】
図３（ｂ）のように、ポジ型感光性絶縁膜５４に露光及び現像を行い、例えば直径３００μｍ程度のホールパターン５６を形成する。その後、ポジ型感光性絶縁膜５４をマスクとした電解めっき法を行い、例えば厚さ５μｍ程度のＣｕ層からなる金属層４４を形成する。
【００３７】
図３（ｃ）のように、ポジ型感光性絶縁膜５４を剥離した後、金属層４４をマスクとして金属シード層４２をエッチングして除去する。これにより、金属シード層４２と金属層４４を含み、Ｃｕを主成分とした電極４０が形成される。
【００３８】
ここで、誘電体膜３０を、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーを含むバインダー樹脂と、チタン酸バリウムを含むフィラーと、を有して構成することの効果を説明する。バインダー樹脂が有機ケイ素系ポリマーを含むことで、バインダー樹脂自身の耐湿性が向上するため、吸湿の抑制効果が得られる。しかしながら、バインダー樹脂を有機ケイ素系ポリマーだけで構成した場合、誘電体膜３０の誘電率を高めるフィラーとしてチタン酸バリウムを用いると、バインダー樹脂とフィラーとの界面での親和性が不足し、この界面から水分が浸透することがある。そこで、バインダー樹脂に有機ケイ素系ポリマーに加えて酸化チタン系ポリマーを含ませる。酸化チタン系ポリマーは有機ケイ素系ポリマーとチタン酸バリウムの両方に化学結合するため、バインダー樹脂とフィラーとの界面での親和性不足を抑制でき、この界面から水分が浸透することを抑制できる。したがって、誘電体膜３０を有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーを含むバインダー樹脂とチタン酸バリウムを含むフィラーとを有して構成することで、誘電体膜３０の誘電率を高くしつつ、誘電体膜３０の吸湿を抑制できる。よって、薄膜キャパシタ１００の信頼性の低下を抑制できる。
【００３９】
また、上記の式（１）から式（４）の２官能シラン化合物及び３官能シラン化合物の少なくとも一方を用いて有機ケイ素系ポリマーを形成することで、有機ケイ素系ポリマーは側鎖にＳｉに結合したメチル基（Ｓｉ−ＣＨ３結合）を有する。これにより、誘電体膜３０の吸湿を効果的に抑制できる。
【００４０】
また、カルボシラン系ポリマーを用いて有機ケイ素系ポリマーを形成することで、有機ケイ素系ポリマーは主鎖（骨格）にＳｉ−ＣＨ２−Ｓｉ結合であるカルボシラン結合を有する。これにより、誘電体膜３０の吸湿をより効果的に抑制できる。吸湿を効果的に抑制する点から、有機ケイ素系ポリマーは、ポリカルボシラン及びポリカルボシラスチレンの少なくとも一方を含む場合が好ましく、特にポリカルボシランを含む場合がより好ましい。なお、有機ケイ素系ポリマーの主鎖にＳｉ−ＣＨ２−Ｓｉ結合が含まれる場合、誘電体膜３０が固くなって脆くなる場合がある。有機ケイ素系ポリマーの主鎖にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合であるシロキサン結合が含まれると誘電体膜３０が柔らかくなる。したがって、有機ケイ素系ポリマーは主鎖にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合であるシロキサン結合を有することが好ましく、特に主鎖にＳｉ−ＣＨ２−Ｓｉ結合であるカルボシラン結合を有する場合にはシロキサン結合を有することが好ましい。
【００４１】
誘電体膜３０における有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーの比率は適宜設定できるが、吸湿を抑制する点を踏まえると、有機ケイ素系ポリマーが酸化チタン系ポリマーよりも多く含まれる場合が好ましい。
【００４２】
なお、実施形態１では、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体組成物が液体状である場合を例に示したが、この場合に限られず、例えばフィルムなどの固体状である場合でもよい。
【００４３】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る電子装置の断面図である。実施例２の電子装置は、回路基板に薄膜キャパシタが設けられた電子装置である。図４のように、実施形態２の電子装置２００は、コア層６０の１対の対向する主面上に絶縁膜６２と絶縁膜６２内に形成された配線層６４とが設けられている。コア層６０の一方の主面側の配線層６４と他方の主面側の配線層６４とは、コア層６０を貫通するビア配線７０によって電気的に接続されている。絶縁膜６２の表面に、配線層６４に電気的に接続された電極パッド６６が設けられている。コア層６０は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸されたガラスエポキシで形成され、絶縁膜６２は、例えばシリカを含有するエポキシ樹脂で形成され、配線層６４及び電極パッド６６は、例えば銅などの金属で形成されている。絶縁膜６２の表面のうちの電極パッド６６以外の領域はソルダーレジスト６８で覆われている。絶縁膜６２内に、配線層６４に接続され、電極２０と誘電体膜３０と電極４０とを有する実施形態１の薄膜キャパシタ１００が設けられている。
【００４４】
（実施形態３）
図５は、実施形態３に係る電子装置の断面図である。図５のように、実施形態３の電子装置３００は、樹脂基板８０の一方の主面上に絶縁膜８２と絶縁膜８２内に形成された配線層８４とが設けられている。絶縁膜８２の表面に配線層８４に接続された電極パッド８６が設けられ、電極パッド８６に半田ボール８８が設けられている。絶縁膜８２は、例えばポリイミドで形成され、配線層８４及び電極パッド８６は、例えば銅などの金属で形成されている。樹脂基板８０の内部に、配線層８４に電気的に接続された半導体チップ９０が設けられている。なお、樹脂基板８０内に設けられる電子部品は半導体チップ９０に限られずその他の電子部品であってもよい。絶縁膜８２内に、配線層８４に接続され、電極２０と誘電体膜３０と電極４０とを有する実施形態１の薄膜キャパシタ１００が設けられている。
【００４５】
（実施形態４）
図６は、実施形態４に係る電子装置の断面図である。図６のように、実施形態４の電子装置４００は、樹脂基板８０の内部に、半導体チップ９０に加えて、キャパシタチップ９２が設けられている。実施形態１の薄膜キャパシタ１００は、絶縁膜８２内にではなく、樹脂基板８０内にキャパシタチップ９２と配線層８４に電気的に接続されて設けられている。その他の構成は実施形態３の電子装置３００と同じである。
【００４６】
実施形態２から実施形態４の電子装置においても、実施形態１で説明した理由から、薄膜キャパシタ１００を構成する誘電体膜３０の吸湿を抑制でき、薄膜キャパシタ１００の信頼性の低下を抑制できる。
【実施例】
【００４７】
以下、上記実施形態１に基づく実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
以下の方法によって形成した誘電体組成物を用いて図２（ａ）から図３（ｃ）で説明した工程を実施し、実施例１に係る薄膜キャパシタを製造した。実施例１で用いた誘電体組成物は、テトラエトキシシラン４１．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、メチルトリエトキシシラン１７．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、テトラエトキシチタン１１．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）、及びメチルイソブチルケトン８９．７ｇを３００ｍｌの反応容器に投入した。そして、５００ｐｐｍの硝酸水溶液２７ｇ（１．５ｍｏｌ）を１０分間で滴下し、滴下終了後に５０℃で２時間の撹拌を行った。その後、室温に冷却してパーティクルを濾過した。パーティクルを濾過した後、チタン酸バリウム粒子を３ｇ添加して、実施例１で用いた誘電体組成物を作製した。
【００４９】
（実施例２）
以下の方法によって形成した誘電体組成物を用いて図２（ａ）から図３（ｃ）で説明した工程を実施し、実施例２に係る薄膜キャパシタを製造した。実施例２で用いた誘電体組成物は、テトラエトキシシラン４１．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、メチルトリエトキシシラン１７．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、テトラエトキシチタン１１．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）、及びメチルイソブチルケトン８９．７ｇを３００ｍｌの反応容器に投入した。そして、５００ｐｐｍの硝酸水溶液２７ｇ（１．５ｍｏｌ）を１０分間で滴下し、滴下終了後に５０℃で２時間の撹拌を行った。その後、室温に冷却してパーティクルを濾過した。パーティクルを濾過した後、ポリカルボシラン０．２ｇを添加し、その後、チタン酸バリウム粒子を３ｇ添加して、実施例２で用いた誘電体組成物を作製した。
【００５０】
（比較例１）
以下の方法によって形成した誘電体組成物を用いて図２（ａ）から図３（ｃ）で説明した工程を実施し、比較例１に係る薄膜キャパシタを製造した。比較例１で用いた誘電体組成物は、テトラエトキシシラン８３．２ｇ（０．４ｍｏｌ）及びメチルイソブチルケトン８９．７ｇを３００ｍｌの反応容器に投入した。そして、５００ｐｐｍの硝酸水溶液３６ｇ（２．０ｍｏｌ）を１０分間で滴下し、滴下終了後に５０℃で２時間の撹拌を行った。その後、室温に冷却してパーティクルを濾過した。パーティクルを濾過した後、チタン酸バリウム粒子を３ｇ添加して、比較例１で用いた誘電体組成物を作製した。
【００５１】
（比較例２）
以下の方法によって形成した誘電体組成物を用いて図２（ａ）から図３（ｃ）で説明した工程を実施し、比較例２に係る薄膜キャパシタを製造した。比較例２で用いた誘電体組成物は、テトラエトキシシラン４１．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、テトラエトキシチタン１１．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）、及びメチルイソブチルケトン８９．７ｇを３００ｍｌの反応容器に投入した。そして、５００ｐｐｍの硝酸水溶液２７ｇ（１．５ｍｏｌ）を１０分間で滴下し、滴下終了後に５０℃で２時間の撹拌を行った。その後、室温に冷却してパーティクルを濾過した。パーティクルを濾過した後、チタン酸バリウム粒子を３ｇ添加して、比較例２で用いた誘電体組成物を作製した。
【００５２】
実施例１から比較例２の薄膜キャパシタに対して製造直後の静電容量を測定した。また、実施例１から比較例２の薄膜キャパシタを６０℃、６０％ＲＨの高温高湿の環境下に４０時間放置した後の静電容量を測定した。表１に静電容量の測定結果を示す。
【表１】
2019016760.tif 000007
表１のように、実施例１及び実施例２では、６０℃、６０％ＲＨの高温高湿の環境下に４０時間放置した後においても、静電容量の変動は抑制された。一方、比較例１及び比較例２では、６０℃、６０％ＲＨの高温高湿の環境下に４０時間放置した後では、誘電体膜３０に絶縁破壊が生じて静電容量を測定することはできなかった。
【００５３】
この実験結果からも、誘電体膜３０を、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーを含むバインダー樹脂とチタン酸バリウムを含むフィラーとを有する構成とすることで、吸湿が抑制されて静電容量の変動及び絶縁破壊が抑制されることが分かる。
【００５４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５５】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）第１電極と、前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、キャパシタ。
（付記２）前記有機ケイ素系ポリマーは、主鎖にカルボシラン結合を有する、付記１記載のキャパシタ。
（付記３）前記有機ケイ素系ポリマーは、ポリカルボシラン又はポリカルボシラスチレンを含む、付記１または２記載のキャパシタ。
（付記４）前記有機ケイ素系ポリマーは、ケイ素に結合したメチル基を含む、付記１から３のいずれか一項記載のキャパシタ。
（付記５）前記有機ケイ素系ポリマーは、主鎖にシロキサン結合を有する、付記１から４のいずれか一項記載のキャパシタ。
（付記６）前記有機ケイ素系ポリマーは、ケイ素、酸素、炭素、及び水素を含む、付記１から５のいずれか一項記載のキャパシタ。
（付記７）前記酸化チタン系ポリマーは、チタン、酸素、及び水素を含む、付記１から６のいずれか一項記載のキャパシタ。
（付記８）配線層と、前記配線層に電気的に接続されたキャパシタと、を備え、前記キャパシタは、第１電極と、前記第１電極上に設けられ、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられた第２電極と、を備える、電子装置。
（付記９）前記配線層に電気的に接続された電子部品を備える、付記８記載の電子装置。
（付記１０）有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体組成物。
（付記１１）第１電極上に、有機ケイ素系ポリマーと酸化チタン系ポリマーとチタン酸バリウムとを有する誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に第２電極を形成する工程と、を備える、キャパシタの製造方法。
（付記１２）前記誘電体膜を形成する工程において、カルボシラン系ポリマーを用いて前記有機ケイ素系ポリマーを形成する、付記１１記載のキャパシタの製造方法。
（付記１３）前記誘電体膜を形成する工程において、２官能シラン化合物及び３官能シラン化合物の少なくとも一方を用いて前記有機ケイ素系ポリマーを形成する、付記１１または１２記載のキャパシタの製造方法。
（付記１４）前記誘電体膜を形成する工程において、チタン化合物を用いて前記酸化チタン系ポリマーを形成する、付記１１から１３のいずれか一項記載のキャパシタの製造方法。
【符号の説明】
【００５６】
１０  基板
１２  絶縁膜
２０  電極
２２  金属シード層
２４  金属層
３０  誘電体膜
４０  電極
４２  金属シード層
４４  金属層
５０  ポジ型感光性絶縁膜
５２  ホールパターン
５４  ポジ型感光性絶縁膜
５６  ホールパターン
６０  コア層
６２  絶縁膜
６４  配線層
６６  電極パッド
６８  ソルダーレジスト
７０  ビア配線
８０  樹脂基板
８２  絶縁膜
８４  配線層
８６  電極パッド
８８  半田ボール
９０  半導体チップ
９２  キャパシタチップ
１００  薄膜キャパシタ
２００〜４００  電子装置
【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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