(57)【要約】      （修正有）【課題】低背化を実現しつつ、剛性の低下が抑制された薄膜素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】薄膜素子としての薄膜コンデンサ１は、９９質量％以上のＳｉを主成分とし、水素イオン等の軽元素イオンを含有する基材層３０と、基材層３０上に積層された素子部１０と、を有する。剛性の低下を抑制するため、基材層は、素子部が積層される一方側に対して、一方側とは異なる他方側において軽元素イオンの濃度を高くする。【選択図】図１
2019009392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉを主成分として、軽元素イオンを含有する基材層と、
基材層上に積層された素子部と、
を有する薄膜素子。
【請求項２】
前記基材層は、前記素子部が積層される一方側に対して、前記一方側とは異なる他方側における前記軽元素イオンの濃度が高い、請求項１に記載の薄膜素子。
【請求項３】
Ｓｉ基板に対して軽元素イオンを注入することで、前記Ｓｉ基板の一方側に軽元素イオンを含有する加工変質層を形成する工程と、
前記加工変質層上に素子部を積層する工程と、
前記Ｓｉ基板の前記加工変質層における前記軽元素イオンの濃度が最大となる深さ近辺を中心に、前記素子部を積層した側と、前記素子部を積層した側とは反対の側とを分離する工程と、
を有する、薄膜素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に用いられる電子部品として、例えば、特許文献１では、基板上に誘電体薄膜を含む素子部が形成された薄膜キャパシタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子部品についても低背化が求められている。しかしながら、特許文献１記載の薄膜キャパシタにおいて、基板を薄型化すると、基板の反りや割れが発生し、場合によっては、容量部の破損等が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、低背化を実現しつつ、剛性の低下が抑制された薄膜素子及びその製造方法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】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る薄膜素子は、Ｓｉを主成分として、軽元素イオンを含有する基材層と、基材層上に積層された素子部と、を有する。
【０００７】
上記の薄膜素子では、基材層が、Ｓｉを主成分とし、軽元素イオンを含有している。このような構成とすることで、基材層の靱性が向上するため、基材層を薄型化しても反りや割れの発生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、剛性の低下が抑制された薄膜素子を実現することができる。
【０００８】
また、前記基材層は、前記素子部が積層される一方側に対して、前記一方側とは異なる他方側における前記軽元素イオンの濃度が高い態様とすることができる。
【０００９】
上記のように、素子部が積層される一方側に対して他方側における軽元素イオン濃度が高い構成とすることで、基材層の靱性を向上させながら、基材層と素子部との剥離等を防ぐことができることから、薄膜素子の損傷等を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明の一形態に係る薄膜素子の製造方法は、Ｓｉ基板に対して軽元素イオンを注入することで、前記Ｓｉ基板の一方側に軽元素イオンを含有する加工変質層を形成する工程と、前記加工変質層上に素子部を積層する工程と、前記Ｓｉ基板の前記加工変質層における前記軽元素イオンの濃度が最大となる深さ近辺を中心に、前記素子部を積層した側と、前記素子部を積層した側とは反対の側とを分離する工程と、を有する。
【００１１】
上記の薄膜素子の製造方法によれば、Ｓｉ基板に対して軽元素イオンを注入して軽元素イオンを含有する加工変質層を形成し、加工変質層上に素子部を形成した後に、加工変質層における軽元素イオンの濃度が最大となる深さ近辺を中心に、素子部を積層した側と、素子部を積層した側とは反対の側とを工程とすることで、薄膜素子において加工変質層に対応する基材層を薄型化することができる。また、加工変質層は、Ｓｉを主成分とし、軽元素イオンを含有している。したがって、加工変質層（基材層）の靱性が向上し、薄型化した場合でも反りや割れの発生を抑制することができる。したがって、上記の製造方法によれば、低背化を実現しつつ、剛性の低下が抑制された薄膜素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低背化を実現しつつ、剛性の低下が抑制された薄膜素子及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る薄膜素子の一部を概略的に示す断面図である。
【図２】薄膜素子の製造方法を示すフロー図である。
【図３】薄膜素子の製造方法を示す図である。
【図４】薄膜素子の基材層における軽元素イオンの濃度を評価した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜素子の一部を概略的に示す断面図である。本実施形態では、薄膜素子の一種として薄膜コンデンサ１について説明する。図１に示すように、薄膜コンデンサ１は、その内部にコンデンサ構造の素子部１０を有し、素子部１０から引き出された端子電極として端子電極２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、を有している。素子部１０及び端子電極２０は、絶縁性を有する基材層３０に対して積層されている。素子部１０と端子電極２０との間には、絶縁層４０が積層されていて、絶縁層４０と端子電極２０との間に、端子電極２０の下地となるシード層５０（５０Ａ，５０Ｂ）が形成されており、素子部１０と端子電極２０とを電気的に接続する。
【００１６】
なお、本明細書中において「積層方向」とは、基材層３０、素子部１０、シード層５０、端子電極２０というように、基材層３０から端子電極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、積層方向に沿って端子電極２０側を「上」、積層方向に沿って基材層３０側を「下」として説明する場合がある。
【００１７】
素子部１０は、積層方向に沿って設けられた一対の電極層である電極層１１及び電極層１２と、一対の電極層１１，１２に挟まれた誘電体層１３を有している。本実施形態では、電極層１１が上方（端子電極２０側）であって、電極層１２が下方（基材層３０側）となるように、基材層３０上に積層されている。なお、本実施形態では、素子部１０は１層の誘電体層１３を有する単層構造であるが、素子部１０は多層構造であってもよい。素子部１０の電極層１１，１２は、それぞれ上部が露出している領域を有している。この電極層１１，１２が露出している領域において、電極層１１，１２は、それぞれシード層５０の導体と接続されている。
【００１８】
電極層１１，１２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）や銅（Ｃｕ）を含有する材料が電極層１１，１２として好適に用いられ、Ｎｉが特に好適に用いられる。電極層１１，１２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、電極層１１，１２全体に対して５０質量％以上であることが好ましい。また、電極層１１，１２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。電極層１１，１２が添加元素を含有することにより、電極層１１，１２の途切れを抑制することができる。なお、電極層１１，１２は複数の添加元素を含有してもよい。電極層１１，１２の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。
【００１９】
誘電体層１３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１３の特性制御のため、誘電体層１３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１３の特性制御のため、誘電体層１３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１３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１３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１３の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
【００２０】
端子電極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。端子電極２０は、後述のシード層５０上に積層されている。本実施形態においては、薄膜コンデンサ１は、複数の端子電極２０を備えている。なお、図１においては、２つの端子電極２０Ａ，２０Ｂを示している。
【００２１】
端子電極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）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、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。端子電極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、端子電極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端子電極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。また、端子電極２０は、絶縁層４０に設けられた開口の内部において開口の底面及び側面に沿って設けられたシード層５０（５０Ａ，５０Ｂ）の内側に設けられると共に、絶縁層４０上のシード層５０上にも設けられる。
【００２２】
なお、端子電極２０は、後述の第２絶縁層４２の表面を覆うように形成されていて、その端部で、シード層５０（５０Ａ，５０Ｂ）と電気的に接続される。
【００２３】
基材層３０は、絶縁性を有し、素子部１０を支持する機能を有している。本実施形態に係る基材層３０は、ケイ素（Ｓｉ）を含むＳｉを主成分としているが、軽元素イオンが添加されている加工変質層となっている。基材層３０において、Ｓｉが主成分であるとは、Ｓｉの含有量が基材層３０の９９質量％以上である。軽元素イオンが添加される前のＳｉ層は、純Ｓｉ層であってもよいし、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、フッ化ホウ素（ＢＦ２）またはヒ素（Ａｓ）などが添加されていてもよい。ただし、基材層３０におけるＳｉの含有量が９９％以上であると、基材層３０の剛性及び靱性が向上する。また、基材層３０に対して添加されている軽元素イオンとは、例えば、水素イオン、ヘリウムイオン等が挙げられるが、水素イオンが好適に用いられる。基材層３０の厚さは、例えば０．０１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
【００２４】
基材層３０における軽元素イオンの濃度は、基材層３０の素子部１０側表面が最も低く、積層方向に沿って下方（素子部１０側とは逆側）に進むにつれて、軽元素イオンの濃度が高くなり、素子部１０側とは逆側の表面で最も高くなっている。ただし、基材層３０における軽元素イオンの濃度の勾配はなくてもよい。また、軽元素イオンの濃度は、積層方向に沿って下方（素子部１０側とは逆側）に進むにつれて徐々に高くなる構成ではなく、ある位置で濃度が段階的に変化する所謂階段状の濃度変化であってもよい。なお、基材層３０における軽元素イオンの濃度は、１×１０１７ａｔｏｍ／ｃｍ３〜１×１０２２ａｔｏｍ／ｃｍ３の範囲とすることができるが、基材層３０中の軽元素イオン濃度は上記範囲に限定されるものではない。
【００２５】
絶縁層４０は、素子部１０及び基材層３０を覆うように積層された絶縁層である。絶縁層４０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。絶縁層４０の厚さは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００２６】
シード層５０は、素子部１０の電極層１１，１２と端子電極２０Ａ，２０Ｂとを接続するように設けられる導体層である。シード層５０Ａは、絶縁層４０において電極層１１の上面が底面において露出するように形成された開口の底面（すなわち電極層１１の上面）及び側面に沿って伸びるように設けられると共に、開口の側面から連続して絶縁層４０の上面に沿って伸びるように設けられる。開口内のシード層５０Ａの内側、及び、絶縁層４０上のシード層５０Ａの上側には、端子電極２０Ａが設けられる。端子電極２０Ａとシード層５０Ａとが接続することで、電極層１１と端子電極２０Ａとが電気的に接続される。
【００２７】
また、シード層５０Ｂは、絶縁層４０において電極層１２の上面が底面において露出するように形成された開口の底面（すなわち電極層１２の上面）及び側面に沿って伸びるように設けられると共に、開口の側面から連続して絶縁層４０の上面に沿って伸びるように設けられる。開口内のシード層５０Ｂの内側、及び、絶縁層４０上のシード層５０Ｂの上側には、端子電極２０Ｂが設けられる。端子電極２０Ｂとシード層５０Ｂとが接続することで、電極層１２と端子電極２０Ｂとが電気的に接続される。
【００２８】
次に、上記の薄膜コンデンサ１の製造方法を、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、薄膜コンデンサ１の製造方法を説明するフロー図であり、図３は、薄膜コンデンサ１の製造方法を説明する概略断面図である。
【００２９】
まず、図３（Ａ）に示すように、Ｓｉ基板３１を準備する（Ｓ０１）。Ｓｉ基板３１としては、薄膜コンデンサ１における基材層３０よりも十分厚い１００μｍ〜３０００μｍ程度のものが準備される。
【００３０】
次に、図３（Ｂ）に示すように、Ｓｉ基板３１に対して軽元素イオンを注入することで加工変質層３０Ａを形成する（Ｓ０２）。軽元素イオンの注入には、所謂スマートカット法において用いられるイオン注入法を用いることができる。具体的には、公知のイオン注入器を用いて３．５×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２〜１×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２の照射量の範囲で、Ｓｉ基板３１に対して軽元素イオンの注入を行う。この結果、Ｓｉ基板３１上の軽元素イオンが注入された領域が加工変質層３０Ａとなる。軽元素イオンは、イオン注入時の入射エネルギーに応じた深さまで到達し、当該深さ付近で高濃度に分布する。また、Ｓｉ基板３１の当該深さよりも浅い領域にも軽元素イオンは分布する。したがって、Ｓｉ基板３１での軽元素イオンの濃度は、イオン注入を行う面から内部に進むにつれて大きくなり、加工変質層３０Ａとそれ以外の領域（未変質層）との境界部分（図３（Ｂ）で示す破線部分）において大きくなる。入射エネルギーに応じて軽元素イオンが到達する深さが変化することから、加工変質層３０Ａの深さは入射エネルギーを変化させることで制御することができる。
【００３１】
次に、図３（Ｃ）に示すように、Ｓｉ基板３１の加工変質層３０Ａ上に素子部１０となる各層を形成する（Ｓ０３）。薄膜コンデンサ１では、電極層１２、誘電体層１３、及び電極層１１をこの順に加工変質層３０Ａ上に積層する。電極層１１，１２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、誘電体層１３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。
【００３２】
次に、図３（Ｄ）に示すように、熱処理によりＳｉ基板３１における加工変質層３０Ａを分離する（Ｓ０４）。加工変質層３０ＡをＳｉ基板３１における未変質層と分離するためには、例えば、４００℃〜６００℃の温度で熱処理を行う。この結果、加工変質層３０Ａにおける軽元素イオンの濃度が最大となる深さ近辺を中心に、素子部１０を積層した側と、素子部１０を積層した側とは反対の側とが分離され、基材層３０が得られる。熱処理による分離の他、機械的な手段を用いた剥離により分離してもよい。
【００３３】
その後、基材層３０及び素子部１０の上方に薄膜コンデンサ１に含まれる各層を形成する（Ｓ０５）。具体的には、基材層３０及び素子部１０の上方を覆うように絶縁層４０を形成する。絶縁層４０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、絶縁層４０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。次に、絶縁層４０に対してシード層５０Ａ，５０Ｂを設けるための開口を設け、スパッタリング、蒸着等によりシード層５０Ａ，５０Ｂを形成する。その後、開口内及びシード層５０Ａ，５０Ｂの上方に端子電極２０Ａ，２０Ｂを形成する。端子電極２０Ａ，２０Ｂの形成方法は、めっき法が好適に用いられるが、スパッタリング法や蒸着法を用いてもよい。スパッタリング法や蒸着法を用いる場合、シード層５０Ａ，５０Ｂの形成を省略してもよい。これにより、図１に示す薄膜コンデンサ１が得られる。なお、素子部１０以外の各層の形成前又は形成後に、焼成等の熱処理を行ってもよい。熱処理を行う場合、素子部１０の誘電体層１３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、電極層１１，１２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、絶縁層４０を積層する前でもよいが、未変質層を分離した後に焼成を行うことが好ましい。
【００３４】
上記の工程を経て、図１に示す薄膜コンデンサ１が得られる。
【００３５】
薄膜コンデンサ１の基材層３０における軽元素イオンの濃度を評価した結果を図４に示す。ここでは、図４（Ａ）に示すように、Ｓｉ基板３６上にＳｉＯ２層３５を介して加工変質層３０Ａを積層した積層体（ＳＯＩ：Silicon  on  Insulator）を準備して評価を行った。この積層体は、Ｓｉ基板３１の表面に熱酸化によりＳｉＯ２層３５を形成した後、軽元素イオンとして水素イオンを注入して加工変質層３０Ａを形成する。その後、ＳｉＯ２層３５上にＳｉ基板３６を貼り付けた後に、熱処理により、Ｓｉ基板３１の加工変質層３０Ａと未変質層との間を分離することにより作成できる。なお、この積層体は、未変質層を分離した後に８００℃で熱処理を行っている。これは、素子部１０の誘電体層１３を焼成する場合の熱処理温度に対応するものである。したがって、この積層体に含まれる加工変質層３０Ａには、薄膜コンデンサ１の製造時に基材層３０が受ける熱処理と同様の熱処理が施されている。
【００３６】
上記の積層体の水素濃度プロファイルの結果を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Secondary  Ion  Mass  Spectrometry）により積層体の各深さ位置での水素濃度を測定した結果を示している。なお、図４（Ｂ）に示す「深さ」とは、図４（Ａ）に示す積層体の上側表面からの距離を示している。したがって、図４（Ａ）に示す積層体は、上述の方法で作成しているため、加工変質層３０Ａの向きは、薄膜コンデンサ１における基材層３０と比較して、上下方向が逆転している。すなわち、加工変質層３０Ａと未変質層との境界部分が、積層体の上面となっている。
【００３７】
図４（Ｂ）に示すように、積層体の加工変質層３０Ａに対応する領域では、水素濃度が高くなっている、すなわち、薄膜コンデンサ１の基材層３０に対応する積層体の加工変質層３０Ａには、水素イオンが含まれることが確認された。また、加工変質層３０Ａに着目すると、積層体の上面からの距離が深くなるにつれて水素イオン濃度が低下している。なお、加工変質層３０ＡとＳｉＯ２層３５との境界部分においても水素イオン濃度が高くなっているが、これはＳＩＭＳ特有の疑似信号によるものであり本質と関連しないものであると考えられる。薄膜コンデンサ１の製造時にはＳｉＯ２層３５との境界部分に水素イオン濃度が高くなる領域は基材層３０には含まれない。このように、加工変質層３０Ａでは、未変質層との境界部分では水素イオン濃度が高く、境界部分から離間するにつれて水素イオン濃度が低下することが確認された。なお、ＳｉＯ２層３５において水素濃度が高くなっているが、このＳｉＯ２層３５は、薄膜コンデンサ１には使用されない部分である。
【００３８】
以上のように、本実施形態に係る薄膜素子としての薄膜コンデンサ１は、素子部１０が積層される基材層３０がＳｉを主成分として軽元素イオンを含む構成とされている。これにより、薄膜コンデンサ１の低背化が実現される。従来の薄膜素子では、基板上に素子部が積層される構成が用いられているが、この基板として、ある程度の剛性を有するＳｉ基板が一般的に用いられる。Ｓｉ基板を用いる場合、薄型化に伴って反りや割れが生じる可能性が高くなる。また、Ｓｉ基板の反りや割れに伴って、Ｓｉ基板上の素子部が破損する可能性も考えられる。したがって、Ｓｉ基板の反りや割れが抑制できる範囲までの薄型化しか実現できず、薄膜素子のさらなる低背化は困難であった。
【００３９】
これに対して、本実施形態に係る薄膜素子としての薄膜コンデンサ１によれば、Ｓｉを主成分として、軽元素イオンが添加されていることで、基材層３０の靱性が向上する。したがって、従来のＳｉ基板の場合と比較して基材層３０を薄型化しても、反りや割れの発生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、素子全体としての剛性の低下が抑制された薄膜素子が得られる。
【００４０】
また、薄膜コンデンサ１では、基材層３０において、素子部１０が積層される一方側に対して、一方側とは異なる他方側における軽元素イオンの濃度が高くなっている。このような構成とすることで、基材層３０の靱性を向上させながら、基材層３０と素子部１０との剥離等を防ぐことができる。軽元素イオンを注入すると、基材層３０の靱性を向上させる一方で、軽元素イオンが介在するために基材層３０内のＳｉ結晶の結合が乱されることになる。したがって、素子部１０側では軽元素イオン濃度が低い構成とすることで、素子部１０と基材層３０との密着性が低下することを防ぐことができるため、薄膜素子の損傷等を防ぐことができる。
【００４１】
また、上記実施形態で説明した薄膜コンデンサ１の製造方法では、Ｓｉ基板３１に対して軽元素イオンを注入して軽元素イオンを含有する加工変質層３０Ａを形成し、加工変質層３０Ａ内上に素子部１０を形成した後に、Ｓｉ基板３１における未変質層を加工変質層３０Ａから分離する。このような方法で薄膜コンデンサ１を製造することで、薄膜コンデンサ１の基材層３０（加工変質層３０Ａ）を薄型化することができる。上述しているように、Ｓｉ基板は薄くすると反りや割れが生じやすくなる。したがって、Ｓｉ自体の薄型化も困難である。しかしながら、薄膜コンデンサ１の基材層３０（加工変質層３０Ａ）は、Ｓｉを主成分とし、軽元素イオンを含有している。そのため、靱性が向上し、基材層３０を薄型化しても、反りや割れの発生を抑制することができる。したがって、上記の製造方法によれば、低背化を実現しつつ、素子全体としての剛性の低下が抑制された薄膜素子を製造することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、薄膜コンデンサ１の素子部１０がコンデンサである場合について機能したが、本発明の実施形態に係る薄膜素子において基材層３０上に積層される素子部１０は、コンデンサに限定されない。薄膜素子の基材層３０上に積層される素子部１０としては、一般的な受動部品（コンデンサ、インダクタ、抵抗）又はセンサ等が挙げられる。素子部１０の構造によらず、薄膜素子の基材層３０がＳｉを主成分として軽元素イオンを含有していることにより、薄膜素子の低背化を実現しつつ、素子全体としての剛性の低下を抑制することができる。
【００４４】
また、素子部１０の構造に応じて、シード層５０及び端子電極２０の形状や配置等も適宜変更することができる。さらに、絶縁層４０及び第２絶縁層４２についても、その形状や配置等を変更できる。このように、本発明の係る薄膜素子においては、基材層３０上には素子部１０が積層されるが、素子部１０の種類について適宜変更ができると共に、素子部１０周辺の各部（導体、絶縁部等）の構造についても適宜変更することができる。また、素子部１０は、基材層３０上に直接積層される必要はなく、例えば、基材層３０と素子部１０との間に絶縁材料からなる保護層等が介在していてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…薄膜コンデンサ、１０…素子部、１１，１２…電極層、１３…誘電体層、２０，２０Ａ，２０Ｂ…端子電極、３０…基材層、３０Ａ…加工変質層、３１…Ｓｉ基板、４０…絶縁層、５０，５０Ａ，５０Ｂ…シード層。
【図１】
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【図２】
2019009392.tif 000004
【図３】
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【図４】
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