(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極層と、誘電体層と、上部電極層と、第一保護層と、第二保護層と、を有し、
前記第一保護層は、前記上部電極層の端部、および、前記誘電体層と前記上部電極層の端部以外の少なくとも一部を覆うように設けられ、
前記第二保護層は、前記第一保護層に接し、少なくとも前記誘電体層および前記下部電極層の一部を覆うように設けられ、
前記第一保護層の縦弾性係数（ヤング率）は、０．１ＧＰａ以上かつ２．０ＧＰａ以下であり、
前記第二保護層のヤング率は、前記第一保護層のヤング率よりも大きい
ことを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項２】
前記第二保護層のヤング率は、２．０ＧＰａを超えた値である
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項３】
前記第一保護層の厚みが、前記上部電極層の厚みの０．５〜１．５倍である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項４】
前記第一保護層は、前記上部電極層の端部の全てを覆うように形成されており、
前記第一保護層の最外周部から最内周部までの距離の最小値が、前記第一保護層の最小厚みの２〜１０倍である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の薄膜キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜キャパシタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、電子部品も小型化、薄型化、高周波への対応が求められている。このためキャパシタ（いわゆる「コンデンサ」をいう。）では素子の低背化が要求されている。 キャパシタの低背化には誘電体層の薄層化が有効である。この技術のひとつに電極上にスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて薄い誘電体層を形成したキャパシタ（以下、「薄膜キャパシタ」という。）が知られている。薄膜キャパシタは下部電極層、誘電体層および上部電極層を順次積層したキャパシタ素子を、保護層により被覆した構造を有する（特許文献１参照）。この保護層は、薄膜キャパシタの絶縁性及び耐湿性を維持する点で重要である。
【０００３】
キャパシタの問題点に、電歪効果に起因する振動がある。例えば、キャパシタに交流電圧を印加すると、誘電体には周期的な振動が発生する。この振動は、キャパシタに周期的な応力を与え、部材同士の接合部分に接合強度の低下を生じさせる。特許文献２は、積層セラミックコンデンサでは、（１）誘電率を調整すること、あるいは、（２）誘電体および電極体積の体積を調節すること、これらにより振動を抑制する技術が提案されている。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―１０９８４４号公報
【特許文献２】特開２００９―７１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、上述の振動の問題が薄膜キャパシタにおいて深刻化すると予測する。従来の積層セラミックコンデンサにおける振動対策（特許文献２）を、薄膜キャパシタに単純に適用できないからである。これは、薄膜キャパシタが容量素子を低背化（＝小型化）した結果であることから、材料の選択性も、容積の自由度も、いずれも従来のセラミックコンデンサに比べ低いことによる。しかし、薄膜キャパシタにおける振動の問題を放置すれば、保護層（特許文献１）に剥離や亀裂などを生じさせ、薄膜キャパシタの耐湿性を低下させる恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、振動による保護層の剥離や亀裂を防ぐことにより、耐湿性を維持して高い信頼性を確保した薄膜キャパシタ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】
本発明者は、薄膜キャパシタに交流電流を印加した際に発生する振動について鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、誘電体層で生じた振動が、薄膜キャパシタの電極層（特に、基板／基体側でない電極層をいい、例えば後述の「上部電極層」がある。）に伝搬する場合が多い、との知見を得るに至った。
【０００８】
上記課題は、この知見を受けた本発明の薄膜キャパシタによって解決される。本発明の薄膜キャパシタは、下部電極層と、誘電体層と、上部電極層と、第一保護層と、第二保護層と、を有する。本発明の薄膜キャパシタは、第一保護層が、上部電極層の端部、および、誘電体層と上部電極層の端部以外の少なくとも一部を覆うように設けられている。さらに、本発明の薄膜キャパシタは、第二保護層が、第一保護層に接し、少なくとも誘電体層および下部電極層の一部を覆うように設けられている。ここで、第一保護層のヤング率は、０．１ＧＰａ以上かつ２．０ＧＰａ以下である。また、第二保護層のヤング率は、第一保護層のヤング率よりも大きいという関係にある。薄膜キャパシタをこのような構造とすることにより、（１）誘電体層に生じ上部電極層に伝搬する振動が、弾性に富む第一保護層で吸収される、（２）第一保護層を、より機械的に強固な第二保護層により保持するため、第一保護層が安定して固定でき、長期にわたり振動の吸収機能を維持できる、（３）第一保護層と第二保護層とのヤング率の相違により、第一保護層に伝搬してきた振動は、二つの保護層の界面で散乱される、という機能が発揮される。これらにより薄膜キャパシタの保護層は剥離や破壊の問題を回避でき、高い耐湿性を維持できる。
【０００９】
第二保護層のヤング率は、２．０ＧＰａを超えた値とすることができる。このような構造をとることにより、上述した効果（１）から（３）がより顕著になるため、本発明の効果をさらに発揮させることができる。
【００１０】
第一保護層の厚みは、上部電極層の厚みの０．５〜１．５倍とすることができる。このような構造をとることにより第一保護層の端部剥離がより生じにくくなる。０．５倍より小さいと、発生した振動により樹脂に亀裂が入ることがある。また、１．５倍より大きいと、発生した振動が誘電体と上部電極層に接する第一保護層の界面近傍に集中し、剥離または破壊が生じてしまう場合がある。
【００１１】
第一保護層を上部電極層の端部の全てを覆うように形成し、第一保護層の最外周部から最内周部までの距離の最小値を、第一保護層の厚みの２〜１０倍とすることができる。このような構造をとることにより、第一保護層の端部剥離がさらに抑制されるため、本発明の効果がより高く発揮される。２倍より小さいと、振動の大きさによっては、第一保護層での振動の吸収が困難になる場合がある。１０倍より大きいと、振動の大きさによっては、振動が第一保護層の端部に集中し、剥離または破壊が生じてしまう場合がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る薄膜キャパシタによれば、振動の影響を低減して高い耐湿性を維持できる薄膜キャパシタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る薄膜キャパシタの構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る薄膜キャパシタにおける、第一保護層、第二保護層に関する代表的な平面形状を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲は以下の実施形態に限定されない。また、各図面において同一又は同等の要素には同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る薄膜キャパシタ１０の構造を示す概略断面図である。薄膜キャパシタ１０は、下部電極層１１と、下部電極層１１の上に積層された誘電体層１２と、誘電体層１２の上に積層された上部電極層１３と、表面保護膜としての第一保護層１４と第二保護層１５と、を備えて構成されている。
【００１６】
下部電極層１１は、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、ＩｒＯ２、ＲｕＯ２、ＳｒＲｕＯ３、およびＬａＮｉＯ３の少なくともいずれか１つを含むように構成してもよい。下部電極層１１は基板（図示せず）の上に薄膜として形成してもよい。この場合の基板は、Ｓｉやアルミナなどを用いることができる。また、この場合の下部電極層１１は、電気伝導性の観点から膜厚を５０〜２０００ｎｍとすることができる。また、下部電極層１１に導電性の箔を用いることにより、基板と一体化してもよい。この場合、下部電極層１１は、誘電体層１２を保持する保持部材としての機能と、下部電極層１１としての機能と、誘電体層１２を形成する基板としての機能と、を兼ね備えている。下部電極層１１を箔とする場合、高電気伝導性のＮｉ、Ｃｕ、Ａｌ、などの卑金属またはこれらの合金を主成分としたもの、ステンレス鋼、インコネル（登録商標）を用いることができる。強度という観点では、特にＮｉ箔を好適に用いることができる。下部電極層１１と基板とを一体化した場合の厚さは、強度の観点から５μｍ〜５００μｍとすることができる。本実施形態の薄膜キャパシタ１０は、下部電極層１１に金属箔を用いた例を示している。
【００１７】
誘電体層１２は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３、以下「ＢＴ」という。）、チタン酸バリウムストロンチウム（（ＢａＳｒ）ＴｉＯ３、以下「ＢＳＴ」という。）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、以下「ＳＴ」という。）、ＣＺすなわちジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３、（ＢａＳｒ）（ＴｉＺｒ）Ｏ３、以下「ＣＺ」という。）、ＢａＴｉＺｒＯ３などのペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。誘電体層１２は、これらの酸化物のうち一つ以上を含んでいてもよい。誘電体層１２の膜厚は、１００〜１０００ｎｍ程度が好ましい。
【００１８】
上部電極層１３はＣｕなど安価な卑金属材料でも良いが、好ましくは、少なくとも一部にＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇ、Ｉｒを主成分として構成されるの、特にＮｉを主成分として構成されるのが好ましい。Ｃｕなど安価な卑金属は接続領域において、誘電体層１２に酸素の出入りによるダメージを与え易く、接続の安定性も悪くなる場合がある。要求される信頼性によっては、使用できない場合がある。なお、上部電極層１３は、たとえばＮｉ／Ｃｕなどのように多層構造にしても良い。この場合Ｎｉ層でコンタクトを取り、Ｃｕ側で導電性を稼ぐ方法が特に好ましい。いずれにしても、少なくとも一部にＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇ、Ｉｒを主成分として構成されるのが良く、特に少なくとも一部にＮｉを主成分として構成されるのが好ましい。
【００１９】
第一保護層１４は、ヤング率が０．１ＧＰａ以上かつ２．０ＧＰａ以下の材料を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂などの絶縁樹脂を好適に用いることができる。特に、吸湿率および吸水率が小さいポリイミド系樹脂を用いることがより好ましい。これら材料のヤング率は、高分子材料の機械的特性を調整する公知の手段を適宜用いて調整することができる。例えば、（１）側鎖もしくは分子鎖へのアルキル基の導入、（２）分子鎖へのイオウの導入（加流）、（３）架橋点の削減（分子鎖の酸素基を水素終端に変える、など）、（４）反応途中での重合禁止剤の投入による重合反応の制限、のような手段を用いることができる。
【００２０】
第二保護層１５は、ヤング率が２．０ＧＰａを超える材料を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂などの絶縁樹脂などを好適に用いることができる。第二保護層１５のヤング率も第一保護層１４の場合と同様に、高分子材料の機械的特性を調整する公知の手段を適宜用いて調整することができる。改めて例示するならば、（１）側鎖もしくは分子鎖へのアルキル基の導入、（２）分子鎖へのイオウの導入（加流）、（３）架橋点の削減（分子鎖の酸素基を水素終端に変える、など）、（４）反応途中での重合禁止剤の投入による重合反応の制限、のような手段を用いることができる。
【００２１】
第一保護層１４及び第二保護層１５のヤング率は、ナノインデンテーション法により求めることができる。ナノインデンテーション法に用いられるナノインデンターは、薄膜の機械的特性を評価する手法として知られているところ、薄膜自体の機械的強度評価には下地の影響を受けない程度の最大押し込み深さで荷重−変位曲線を得る必要がある。上述した第一保護層１４及び第二保護層１５のヤング率は、下地の影響を考慮して最大押し込み深さを第一保護層１４及び第二保護層１５の膜厚の１／５から１／３程度として得られた荷重−変位曲線から算出された結果であることが望ましい。具体的には、荷重２０ｍＮから１００ｍＮ程度の低荷重で予備測定を行っておくことが望ましい。
【００２２】
次に、図２および図３を参照して、薄膜キャパシタ１０の製造方法を説明する。
【００２３】
まず、図２（ａ）に示すように、下部電極層１１上に誘電体層１２の成膜及び上部電極層１３の成膜を行い、積層体を形成する。本実施形態の製造方法では、まず下部電極層１１としてＮｉなどの金属箔を準備する。誘電体層１２は、下部電極層１１の表面に、溶液法、スパッタリング法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法、イオンビーム法、蒸着法などの手段を適宜用いて形成することができる。上部電極層１３は、誘電体層１２の下部電極層１１の側とは反対の面に、スパッタリング法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法、イオンビーム法、蒸着法などの手段を適宜用いて形成することができる。以上の手順で、下部電極層１１と上部電極層１３との間に誘電体層１２が存する積層構造体が形成される。誘電体層１２および上部電極層１３は、回路形成や薄膜キャパシタ１０の容量調整の観点から、パターニングを行うことができる。パターニングには、レジストやメタルマスクを用いたエッチング加工を用いてもよい。また、誘電体層１２あるいは上部電極層１３の形成時にマスクを用いてパターニングするリフトオフ加工を用いてもよい。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、第一保護層１４を形成する。具体的には、上述の手法でヤング率の調整を行ったモノマー溶液を、図２（ａ）に示す積層構造体の所定の位置に塗布する。本実施形態の第一保護層１４は、上部電極層１３の膜厚の０．５〜１．５倍となる。第一保護層１４の厚み調整は、モノマー溶液の粘度を溶媒添加量の調整などの手法により行うことができる。本実施形態の第一保護層１４には、上部電極層１３上の所定の位置に開口部を設ける。開口部を設ける方法は限定されないが、例えば光硬化を行う場合であれば、第一保護層１４の開口部のみ硬化しないようフォトマスクにより照射位置を調整する方法を用いることができる。本実施形態の第一保護層１４は、誘電体層１２の上面と、上部電極層１３の端部および上面の一部とに接触するように形成する。図３に示すように、本実施形態の薄膜キャパシタ１０では、第一樹脂層１４は上部電極層１３の上面かつ周辺部を取り囲むように形成される。具体的には、第一保護層１４には上部電極層１３を取り囲む外周部と内周部とが形成される。このとき、第一保護層１４の外周部から内周部までの距離は、第一保護層１４の厚みの２〜１０倍となる。このような第一保護層１４の形状の調整は、開口部の形成方法と同様の手法を用いることができる。
【００２５】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第二保護層１５を形成する。この際、上部電極層１３と第一保護層１４上に開口部を設ける。形成方法および開口部を設ける方法は、第一保護層１４の形成方法と同様の手段を用いることができる。なお、第二保護層１５は下部電極層１１と誘電体層１２と第一保護層１４とに接触するように形成する。このような第二保護層１５の形状の調整も、第一保護層１４の場合と同様の手法を用いることができる。
【００２６】
図２（ａ）から（ｃ）の手順により、本実施形態の薄膜キャパシタ１０の基本的な構造を得ることができる。薄膜キャパシタ１０の基本的な構造に対して、従来公知の手段により端子構造を設けることができる。図３に、本実施形態の薄膜キャパシタ１０における代表的な平面形状の概略図を示す。図３から明らかなように、本実施形態の薄膜キャパシタ１０では、第一保護層１４は上部電極層１３の四辺を覆うように、第二保護層１５は誘電体層１２の四辺を覆うように、それぞれ形成されている。
【００２７】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例および比較例では、構造の理解のため図１に示す符号を各部材に用いて説明する。
【００２８】
（実施例１）
下部電極層１１であるＮｉ箔を用意し、誘電率１０００、膜厚８００ｎｍとなるように誘電体層１２である誘電体層１２をスパッタリング法で形成した。誘電体層１２上には、上部電極層１３（下層、誘電体層１２側）であるＮｉ層をスパッタリング法で形成し、Ｎｉ層上に上部電極層１３（上層）であるＣｕ層をスパッタリング法で形成した。その際、容量が約８０００ｐＦ（８ｎＦ）となるように、上部電極層１３の面積及びパターン形状と、誘電体層１２の厚みと、を設定した（図２（ａ）参照）。また、上部電極層１３の厚みは１８μｍとした。誘電体層１２及び上部電極層１３の形成後、熱処理を行った。
【００２９】
感光性を有するポリイミド樹脂を用いて第一保護層１４を形成した。その際、第一保護層１４は誘電体層１２と上部電極層１３の端部および、少なくとも上部電極層１３の一部を覆うように形成し、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、ポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率をナノインデンテーション法にて測定した結果、０．１GPａであった。フォトリソグラフィによって上部電極層１３上に開口部を設けた。開口部の形状はマスクパターン上で長方形とし、サイズはマスクパターン上で１５０×２００μｍとした。（図２（ｂ）参照）。この時、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。さらに、感光性を有するポリイミド樹脂を用いて第二保護層１５を形成した。その際、第二保護層１５は第一保護層１４に接し、少なくとも誘電体層１２および下部電極層１１の一部を覆うように形成し、第二保護層１５の膜厚は５μｍとし、ポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率をナノインデンテーション法にて測定した結果、０．５GPａであった。フォトリソグラフィによって上部電極層１３上および第一保護層１４上に開口部を設けた。（図２（ｃ）参照）。
【００３０】
以上の手法で作製した１００個の薄膜キャパシタ１０を得た。得られた薄膜キャパシタ１０から、ＬＣＲメーター（Ａｇｉｌｅｎｔ社製４２８４Ａ、条件：１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓ、室温）を用いて静電容量を求め、平均値及び標準偏差を算出したところ、平均値は８．０５ｎＦ，標準偏差は０．２ｎＦとなった。また、高抵抗計（Ａｇｉｌｅｎｔ社製４３３９Ｂ、条件：ＤＣ４Ｖ、室温）を用いて絶縁抵抗値を測定したところ、１．０〜２．０×１０１１Ωの範囲内であった。
【００３１】
作製した薄膜キャパシタ１０に対して耐湿信頼性試験をおこなった。耐湿信頼性試験では、薄膜キャパシタ１０をプリント配線基板上に実装したうえで６０℃、９０％ＲＨに調節した恒温槽内に入れ、４Ｖの交流電圧を６００時間印加した。２００、４００、６００時間経過後の薄膜キャパシタ１０の静電容量値が、恒温槽に入れる前の静電容量値に対して５％以上変動した薄膜キャパシタをＮＧと判断し、ＮＧではない個数をカウントして評価した。その結果、本実施例では６００時間後において、６０％（６０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３２】
（実施例２）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を０．１GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系で特別な処理は行わずヤング率は１．５GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、６７％（６７／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３３】
（実施例３）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を０．１GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、８５％（８５／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３４】
（実施例４）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率を０．５GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系で特別は処理は行わずヤング率は１．５GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、７２％（７２／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３５】
（実施例５）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率を０．５GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は３０μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は４０μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、８３％（８３／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３６】
（実施例６）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率を０．５GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は１２μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は１３５μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、９２％（９２／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３７】
（実施例７）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を１．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系で特別な処理は行わずヤング率は１．５GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、６８％（６８／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３８】
（実施例８）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を１．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は１２μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は１０μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、９５％（９５／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００３９】
（実施例９）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系で特別な処理は行わずヤング率を１．５GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は１２μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は３０μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、１００％（１００／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００４０】
（実施例１０）
第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入や架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率を２．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は１２μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は３０μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、１００％（１００／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。
【００４１】
（比較例１）
第一保護層１４は上部電極層１３のみに接し、第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を０．１GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分も同様に架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率は０．１GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、わずか１％（１／１００ｐｃｓ）の良品しか得られなかった。
【００４２】
（比較例２）
第一保護層１４は上部電極層１３のみに接し、第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を１．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減を行い調整したうえでヤング率は０．５GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、わずか１％（１／１００ｐｃｓ）の良品しか得られなかった。
【００４３】
（比較例３）
第一保護層１４は上部電極層１３のみに接し、第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を１．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分も同様に重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率は１．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、わずか２％（２／１００ｐｃｓ）の良品しか得られなかった。
【００４４】
（比較例４）
第一保護層１４は上部電極層１３のみに接し、第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率を３．０GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分も同様に分子鎖へのイオウの導入を行い調整したうえでヤング率は３．０GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、わずか１％（１／１００ｐｃｓ）の良品しか得られなかった。
【００４５】
（比較例５）
第一保護層１４は上部電極層１３のみに接し、第一保護層１４のポリイミド樹脂系の樹脂成分は架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率を０．０５GPａとなるように形成し、第二保護層１５のポリイミド樹脂系の樹脂成分も同様に架橋点の削減や重合反応の制限を行い調整したうえでヤング率は０．５GPａとなるように形成した。また、第一保護層１４の膜厚は４μｍとし、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの距離は６μｍとした。それ以外は実施例１と同様の製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作製と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後において、わずか３％（３／１００ｐｃｓ）の良品しか得られなかった。
【００４６】
実施例１〜１０及び比較例１〜５について、耐湿信頼性試験の結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
0006350144.tif 000002
【００４８】
表１により、第一保護層１４のヤング率より第二保護層１５のヤング率が大きく、第二保護層１５のヤング率が２．０ＧＰａよりも大きいときに良好な結果が得られた。さらに、第一保護層１４の厚みが上部電極層１３の膜厚の０．５〜１．５倍であり、第一保護層１４の最外周部から最内周部までの被覆樹脂の距離が樹脂膜厚の２〜１０倍である、実施例９、１０のときに最も良好な結果が得られた。一方、比較例のような第一保護層１４と第二保護層１５のヤング率が同じまたは、第二保護層１５のヤング率のほうが小さいときや第一保護層のヤング率が０．１Ｇｐａ未満のときは、発生した鳴りを第一保護層１４周辺で抑制することができず、信頼性の低下につながったと考えられる。
【００４９】
このことにより、本発明の実施により得られる薄膜キャパシタ１０は、高い耐湿性が確保されているとともに、信頼性の高い実装を行うことができるという利点も併せ持つことが確認された。
【符号の説明】
【００５０】
１０、薄膜キャパシタ
１１、下部電極層
１２、誘電体層
１３、上部電極層
１４、第一保護層
１５、第二保護層
【図１】
0006350144.tif 000003
【図２】
0006350144.tif 000004
【図３】
0006350144.tif 000005