(57)【要約】【課題】周波数特性に優れた大面積を有するキャパシタを形成する際に、薄膜誘電体にショートが発生しても、薄膜誘電体の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成してこの陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、ショート不良を修復することができる薄膜キャパシタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】薄膜キャパシタは、下部電極１と、下部電極１の上に形成された薄膜誘電体層２と、薄膜誘電体層２の上に形成された第１の上部電極３と、第１の上部電極３の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層４と、導体層４の上に形成された第２の上部電極５と、を有し、下部電極１を一方の電極とし、第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極５を他方の電極とし、薄膜誘電体層２を誘電体としてキャパシタが構成されている。【選択図】図１
2007335818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層及び前記第２の上部電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項２】
下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記第１の上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記第２の上部電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項３】
下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及び前記上部電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項４】
下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された上部電極と、を有し、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び前記導体層を一方の電極とし、前記上部電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項５】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記複数個のセルの各導体層は、前記導体層上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記上部電極、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項６】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、各上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、この上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記第１セルの前記陽極酸化膜上及び前記第２セルの前記導体層上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記上部電極、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項７】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記上部電極は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項８】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項９】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記複数個のセルの各第２の上部電極は、前記第２の上部電極上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１０】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された第２の上部電極と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記第１セルの前記第２の上部電極及び前記第２セルの前記第２の上部電極上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記第１の上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１１】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記第１の上部電極は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項１２】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項１３】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記複数個のセルの各導体層は、前記導体層上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１４】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記第１セルの前記陽極酸化膜上及び前記第２セルの前記導体層上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び前記導体層を一方の電極とし、前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１５】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記導体層は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項１６】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項１７】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記複数個のセルの各上部電極は、前記上部電極上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１８】
複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された上部電極と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記第１セルの前記上部電極上及び前記第２セルの前記上部電極上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び導体層を一方の電極とし、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする薄膜キャパシタ。
【請求項１９】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記導体層は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項２０】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項２１】
前記陽極酸化可能な導体は、４族又は５族金属の窒化物からなることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の薄膜キャパシタ。
【請求項２２】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に第１の上部電極を成膜する工程と、前記第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、その後、第２の上部電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２３】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、その後、上部電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２４】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して上部電極を成膜する工程と、前記各上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、上部電極及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２５】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に上部電極を成膜する工程と、前記上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、薄膜誘電体層、上部電極及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２６】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して第１の上部電極を成膜する工程と、前記各第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に第２の上部電極を成膜する工程と、第１の上部電極、導体層及び第２の上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２７】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に第１の上部電極を成膜する工程と、前記第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に第２の上部電極を成膜する工程と、薄膜誘電体層、第１の上部電極、導体層及び第２の上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２８】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、各導体層の間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項２９】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、薄膜誘電体層及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項３０】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に上部電極を成膜する工程と、導体層及び上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜キャパシタの製造方法。
【請求項３１】
下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に上部電極を成膜する工程と、薄膜誘電体層、導体層及び上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする薄膜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、薄膜キャパシタ及びその製造方法に関し、特に大面積且つ高容量を有する薄膜キャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を搭載する実装基板にはノイズを防止するため、ＬＳＩ（Large Scale Integration）周辺に多数のキャパシタを実装している。
【０００３】
ＬＳＩにクロック動作等による急激な負荷ｉがかかると、電源とＬＳＩとの間の配線に存在する抵抗ＲとインダクタンスＬによって下記数式１に示す電圧降下△Ｖが生じる。
【０００４】
【数１】
2007335818.tif 000003
【０００５】
ここで、Ｌの符号が−であるのは、誘導起電力は瞬時に発生した電流を打ち消すように生じるからである。従って、配線のＲ、Ｌ及び負荷変動ｄｉが大きいほど、並びに負荷変動時間ｄｔが小さいほど、電圧降下△Ｖが増加する。
【０００６】
近時、ＬＳＩのクロック周波数は数百ＭＨｚを越えるような高速になってきている。デジタル回路におけるパルス波形の立ち上がり時間ｔｒが、即ち負荷変動時間ｄｔと等価になる。クロック周波数が大きくなるほど立ち上がり時間ｔｒが短くなるため、電圧降下△Ｖは大きくなる。
【０００７】
このような電圧降下を小さくするためには、ＬＳＩの電源ライン−グランドライン間に並列にキャパシタを接続することが有効である。このキャパシタを、一般にデカップリングキャパシタと称する。ＬＳＩのクロック周波数が大きくなると、負荷変動の際に一時的に降下した電圧を電源から補償するのは時間的に間に合わなくなるため、ＬＳＩの近くに接続したデカップリングキャパシタから電荷を供給することによってＬＳＩの電圧降下を補償する。しかしながら、この場合、キャパシタの等価直列抵抗（ＥＳＲ）、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）及びキャパシタからＬＳＩまでの配線抵抗Ｒｌ、配線インダクタンスＬｌの影響により上記数式１に示す電圧降下△Ｖが生じるという問題点がある。
【０００８】
更に、回路には上述のＥＳＲ、ＥＳＬ、Ｒｌ、及びＬｌが存在するために、ある周波数でＬＣ共振が発生し、これ以上の周波数においてはキャパシタとして有効に機能しなくなるという問題点もある。従って、ＬＳＩのクロック周波数が大きくなると、デカップリングキャパシタのＬＣ共振周波数ｆを高くする必要がある。デカップリングキャパシタのＬＣ共振周波数ｆは下記数式２で表される。
【０００９】
【数２】
2007335818.tif 000004
【００１０】
このため、デカップリングキャパシタのＬＣ共振周波数ｆを高くするためには、Ｃが小さく且つＬが小さいコンデンサをデカップリングキャパシタとして選択する必要がある。デカップリングキャパシタとしては、高周波特性が比較的良い０．１μＦか又はそれ以下の容量を有する積層セラミックコンデンサがよく使用されてきた。積層セラミックコンデンサは、電解コンデンサと比較してＥＳＲが小さいだけでなく、ＥＳＬが小さいという利点があるためである。しかしながら、Ｃが小さいため、必要な電荷を充電するためには多くのコンデンサを並列に接続する必要がある。しかしながら、並列にコンデンサを接続しても、デカップリングキャパシタのＬＣ共振周波数ｆは変化せず、コンデンサからＬＳＩ間の配線のＲl及びＬlにより充分な特性が得られない。従来、ＬＳＩの電圧降下△Ｖを補償するためのデカップリングキャパシタとしてよく使用されていた積層セラミックコンデンサを例に取ると、配線のＲl及びＬlを無視しても、容量Ｃ＝０．０１μＦ、ＥＳＬ＝０．４ｎＨである。上記数式２より、このコンデンサの共振周波数ｆは約８０ＭＨｚにしか満たないことがわかる。
【００１１】
非特許文献１に記載されているように、コンデンサの誘電体の厚さが小さくなるに従って、ＥＳＬも小さくなることが知られている。そこで、半導体素子との短距離接続によりインダクタンスも小さくでき、高周波特性に優れた薄膜キャパシタとしてチップキャリア型キャパシタ（例えば特許文献１）及び基板内蔵キャパシタ（例えば特許文献２及び特許文献３）が研究開発されている。しかしながら、近時のＬＳＩのＧＨｚオーダーに達する高速化に対応できるだけのμＦオーダーの高容量キャパシタを形成するためにはＬＳＩの面積と同等か又はそれ以上の面積が必要であり、それだけの大面積キャパシタを薄膜で形成すると、不良発生頻度が高くなるという問題点がある。
【００１２】
図３５（ａ）は、特許文献４に開示されたキャパシタを内蔵した回路基板を示す模式的上面図、図３５（ｂ）は、同じく模式的断面図である。特許文献４に開示された薄膜キャパシタは、フレキシブル基材１１上に、下部電極１５、ペロブスカイト構造を有する誘電体薄膜１８及び上部電極１９が順に積層されて構成されている。ここで、下部電極１５は、フレキシブル基材１１に接する密着電極１２と誘電体薄膜１８に接する耐酸化電極１４と、密着電極１２と耐酸化電極１４との間に設けられた耐酸化電極１４よりも高いヤング率を有する材料からなる高弾性電極１３とからなるものである。しかしながら、ＬＳＩサイズの大面積キャパシタを形成した場合、成膜工程におけるパーティクル発生等による誘電体膜の欠陥により、ショートが発生する虞があるという問題点がある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−８９４２号公報
【特許文献２】特開２００４−０５６０９７号公報
【特許文献３】特開２００５−１５９２５９号公報
【特許文献４】特開２００４−０５６０９７号公報
【特許文献５】特開２００３−０６９１８５号公報
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」１９９９．４．１９号、Ｐ１４４乃至１５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この問題点を解決すべく、特許文献５には、大面積を有するキャパシタを形成し易くするため、陽極酸化膜を誘電体層としたキャパシタが開示されている。図３６に、特許文献５に開示されたキャパシタを内蔵した回路基板の模式的断面図を示す。特許文献５に開示されたキャパシタ５０は、導電性を有する基板３１及び３５と、基板３１及び３５の少なくとも一方の表面上に順に積層された第１の導電層３２と、誘電体層３３と、第２の導電層３４とを有し、基板３１、基板３５及び第１の導電層３２を第１の電極４１として使用し、第２の導電層３４を第２の電極として使用するものであり、第１の導電層３２は、タンタルを含む導電性材料からなり、誘電体層３３は、第１の導電層３４の一部を酸化することにより形成した酸化タンタルを含む誘電体材料からなるというものである。しかしながら、陽極酸化膜は比誘電率がペロブスカイト構造を有する酸化物薄膜に比べて小さく、特許文献５に開示されたキャパシタは、複数個の誘電体層のうち少なくとも１層を、ペロブスカイト構造を有する酸化物薄膜によって構成したとしても、その容量密度は１．５ｎＦ／ｍｍ２程度であり、高容量化ができないという問題点がある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、周波数特性に優れた大面積を有するキャパシタを形成する際に、薄膜誘電体にショートが発生しても、薄膜誘電体の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成してこの陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、ショート不良を修復することができる薄膜キャパシタ及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る薄膜キャパシタは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層及び前記第２の上部電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、薄膜誘電体に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、薄膜誘電体の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成し、この陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、ショート不良を修復することができる。また、導体層の上方に上部電極が形成されていることで、ＥＳＲを低下させることができ、且つ、ＬＳＩの電源ライン又はグランドライン等との接続信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る他の薄膜キャパシタは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記第１の上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記第２の上部電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及び前記上部電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された上部電極と、を有し、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び前記導体層を一方の電極とし、前記上部電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記複数個のセルの各導体層は、前記導体層上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記上部電極、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、各上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された上部電極と、この上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記第１セルの前記陽極酸化膜上及び前記第２セルの前記導体層上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記上部電極、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする。
【００２３】
複数個のセルに分割されていることにより、ショートが発生したセルのみの導体層が陽極酸化され、陽極酸化膜が形成されなかったセルは薄膜誘電体の高容量が保たれる。これにより、複数個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。
【００２４】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記上部電極は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００２５】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００２６】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記複数個のセルの各第２の上部電極は、前記第２の上部電極上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された第２の上部電極と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された第１の上部電極と、この第１の上部電極の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された第２の上部電極と、を有し、前記第１セルの前記第２の上部電極及び前記第２セルの前記第２の上部電極上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層、前記第１の上部電極及び前記導体層を一方の電極とし、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記第１の上部電極、前記導体層、前記第２の上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする。
【００２８】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記第１の上部電極は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００２９】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００３０】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記複数個のセルの各導体層は、前記導体層上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、を有し、前記第１セルの前記陽極酸化膜上及び前記第２セルの前記導体層上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び前記導体層を一方の電極とし、前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする。
【００３２】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記導体層は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００３３】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００３４】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記複数個のセルの各上部電極は、前記上部電極上に形成された接続電極により接続され、各セルにおいて、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されていることを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタは、複数個のセルが素子分離膜によって分離された薄膜キャパシタにおいて、前記複数個のセルの少なくとも１個の第１セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の上に形成された上部電極と、を有し、他方の第２セルは、下部電極と、この下部電極の上に形成された薄膜誘電体層と、この薄膜誘電体層の上に形成された陽極酸化可能な導体からなる導体層と、この導体層の上に形成された上部電極と、を有し、前記第１セルの前記上部電極上及び前記第２セルの前記上部電極上に共通に接続電極が形成されており、前記第１セルは、前記下部電極、前記薄膜誘電体層及び導体層を一方の電極とし、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記陽極酸化膜を誘電体としてキャパシタが構成され、前記第２セルは、前記下部電極を一方の電極とし、前記導体層、前記上部電極及び前記接続電極を他方の電極とし、前記薄膜誘電体層を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは前記接続電極により接続されていることを特徴とする。
【００３６】
前記複数個のセルは共通の下部電極及び共通の薄膜誘電体を有し、前記導体層は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００３７】
前記複数個のセルは共通の下部電極を有し、前記薄膜誘電体は前記素子分離膜により分離されていてもよい。
【００３８】
前記陽極酸化可能な導体は、４族又は５族金属の窒化物からなることが好ましい。
【００３９】
本発明に係る薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に第１の上部電極を成膜する工程と、前記第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、その後、第２の上部電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４０】
これにより、薄膜誘電体層に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、薄膜誘電体層の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成し、この陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、ショート不良を修復することができる。
【００４１】
本発明に係る他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、その後、上部電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４２】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して上部電極を成膜する工程と、前記各上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、上部電極及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に上部電極を成膜する工程と、前記上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、薄膜誘電体層、上部電極及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して第１の上部電極を成膜する工程と、前記各第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に第２の上部電極を成膜する工程と、第１の上部電極、導体層及び第２の上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４５】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に第１の上部電極を成膜する工程と、前記第１の上部電極の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に第２の上部電極を成膜する工程と、薄膜誘電体層、第１の上部電極、導体層及び第２の上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４６】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、各導体層の間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４７】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、薄膜誘電体層及び導体層との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４８】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記薄膜誘電体層の上に複数個に分割して陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に上部電極を成膜する工程と、導体層及び上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００４９】
本発明に係る更に他の薄膜キャパシタの製造方法は、下部電極を成膜する工程と、前記下部電極の上に複数個に分割して薄膜誘電体層を成膜する工程と、前記各薄膜誘電体層の上に陽極酸化可能な導体からなる導体層を成膜する工程と、前記下部電極を陽極とする陽極酸化処理を行う工程と、前記陽極酸化処理を行った導体層の上に上部電極を成膜する工程と、薄膜誘電体層、導体層及び上部電極との間に素子分離膜を設けて複数個のセルに分離する工程と、全面に接続電極を成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、薄膜誘電体に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、薄膜誘電体の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成し、この陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、ショート不良を修復することができる。
【００５１】
更に、キャパシタを複数個のセルに分割することにより、ショートが発生したセルの導電体層のみが陽極酸化され、陽極酸化膜が形成されなかったセルは薄膜誘電体膜の高容量が保たれ、この複数個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
次に、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図２（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図３（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【００５３】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図１（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さい第１の上部電極３が形成され、この第１の上部電極３の表面上に第１の上部電極３よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が形成され、更に、この導体層４の表面上に第２の上部電極５が形成されている。これにより、図１（ａ）に示すように、下部電極１を一方の電極とし、第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極５を他方の電極とし、薄膜誘電体２を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００５４】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図１（ｂ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２ａが形成され、この薄膜誘電体２ａの表面上に薄膜誘電体２ａよりも面積が小さい第１の上部電極３が形成され、この第１の上部電極３の表面上に第１の上部電極３よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が形成され、この導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となり、更に、この陽極酸化膜６の表面上に第２の上部電極５が形成されている。これにより、図１（ｂ）に示すように、下部電極１、ショートした薄膜誘電体２ａ、第１の上部電極３及び導体層４を一方の電極とし、第２の上部電極５を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００５５】
ベース基板（図示せず）としては、表面の平滑度が高い基板を使用することが望ましく、Ｓｉ又はＧａＡｓ等の半導体基板若しくはガラス、サファイア、セラミックス又は樹脂等の絶縁体基板が好適に使用される。Ｓｉ又はＧａＡｓ等の半導体基板を使用する場合は、その基板表面に絶縁層を形成することが望ましい。また、ベース基板（図示せず）のサイズは限定されないが、インターポーザ型キャパシタ又は基板内蔵用キャパシタとして使用することを考慮すると、その厚さは３００μｍ以下であることが望ましく、５０μｍ前後の厚さであれば、なお望ましい。
【００５６】
下部電極層１としては、その材質は限定されないが、ベース基板（図示せず）との密着性に優れ、薄膜誘電体２への拡散が少ない金属又は合金が望ましく、例えば、ベース基板（図示せず）側からＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ又はＭｏ等の活性金属、Ｐｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ又はＡｕ等の高バリア性金属の順で成膜されたものが好適である。
【００５７】
薄膜誘電体２としては、その材質は限定されないが、高誘電率を有するペロブスカイト構造を有する化合物を使用することが好ましい。ペロブスカイト構造を有する化合物としては、ＳｒＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３のＳｒの一部をＢａに置換した（Ｓｒ，Ｂａ）ＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３又はＢａＴｉＯ３を骨格としてＰｂ、Ｂａサイト（Ａサイト）の一部をＳｒ、Ｃａ又はＬａ等で置換することによってＡサイトの平均原子価を２価にするか又はＴｉ（Ｂサイト）の一部をＭｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｎｉ又はＺｎ等で置換してＢサイトの平均原子価を４価にした複合ペロブスカイト化合物が望ましい。薄膜誘電体２の製造方法は限定されないが、例えば、スパッタ、ＣＶＤ又はゾルゲル法によって作成することができる。
【００５８】
第１の上部電極３としては、その材質は限定されないが、薄膜誘電体２への拡散が少ないものが望ましく、例えばＰｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ又はＡｕ等が好適に使用される。
【００５９】
導体層４としては、陽極酸化が可能な導電体を使用する。例えば、導体層４として、陽極酸化により絶縁性の高い膜が得られるＺｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ又はＡｌ等が好適であるが、薄膜誘電体２へのバリア性を考慮すると、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化ハフニウム又は窒化タンタル等の４族又は５族金属の窒化物がより好適である。
【００６０】
また、第２の上部電極５の材質も同様に限定はされないが、例えばＰｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ又はＡｕ等が好適に使用され、導体層４との界面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＴａ等の密着層を設けてもよい。
【００６１】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る薄膜キャパシタの動作について説明する。本実施形態に係る薄膜キャパシタを、ＬＳＩの電源ライン（図示せず）−グランドライン（図示せず）に並列に接続しているとする。通常状態では、下部電極１及び上部電極３には電荷が蓄えられる。そして、例えば、ＬＳＩ（図示せず）の負荷が急激に増加した場合、電源回路（図示せず）は、ＬＳＩに供給する電流を負荷の増加に合わせて増加する。しかしながら、電源回路（図示せず）として採用されることが多いスイッチング電源の制御サイクルは通常数μｓ乃至数百μｓであるため、電源回路（図示せず）だけではこの急激な負荷の増加に追従できない。スイッチング電源が急激な負荷の増加に追従できていない間、薄膜キャパシタは、これまで蓄電していた電荷を放電し、これによって電流を流し、ＬＳＩの電圧降下を補償する。
【００６２】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【００６３】
図２（ａ）に示すように、先ず、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成する。例えば、ベース基板（図示せず）として、表面に２００ｎｍの厚さで熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを使用することができ、シリコンウエハ側からＴｉ、Ｒｕの順でＤＣマグネトロンスパッタにより下部電極１を成膜することができる。下部電極１は一辺２０ｍｍの正方形とすることができ、また、Ｔｉ及びＲｕの膜厚は、共に５０ｎｍとすることができる。
【００６４】
次に、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成する。例えば、下部電極１の表面上に、薄膜誘電体２としてＭｎを５％添加したＳｒＴｉＯ３（ＳＴＯ）をＲＦスパッタにより、４００℃で１００ｎｍの厚さで成膜することができる。次に、薄膜誘電体２の表面上に第１の上部電極３を形成する。例えば、薄膜誘電体２の表面上に、第１の上部電極３としてＴｉＮを、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタで１００ｎｍの厚さで形成することができる。次に、第１の上部電極３の表面上に導体層４を形成する（ステップ１）。例えば、第１の上部電極３の表面上に、導体層４として、窒化タンタルを、Ｔａをターゲットとし、プロセスガスに窒素を利用したＤＣマグネトロンスパッタにより、室温で３００ｎｍの厚さで成膜することができる。
【００６５】
次に、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う。例えば、陽極酸化は、酒石酸及びエチレングリコールの混合溶液を使用して行うことができる。薄膜誘電体２に欠陥がない場合、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため、導体層４は酸化されず、陽極酸化膜は形成されない。
【００６６】
次に、図２（ｂ）に示すように、導体層４の表面上に第２の上部電極５を形成する（ステップ２）。例えば、第２の上部電極５としてＴｉＮを、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタで１００ｎｍの厚さで形成することができる。これにより、下部電極１を一方の電極とし、第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極５を他方の電極とし、薄膜誘電体２を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる。
【００６７】
また、図３（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図３（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。
【００６８】
次に、図３（ｃ）に示すように、この陽極酸化膜６の表面上に第２の上部電極５を形成する（ステップ３）。これにより、下部電極１、ショートした薄膜誘電体２ａ、第１の上部電極３及び導体層４を一方の電極とし、第２の上部電極５を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる。この陽極酸化膜６を誘電体膜とする薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【００６９】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に第１の上部電極３、薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、第１の上部電極３の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極１が存在していることにより、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、ショートした薄膜誘電体２ａの上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図１（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、導体層４の表面上に第２の上部電極５が形成されていることで、ＥＳＲを低下させることができ、且つ、ＬＳＩの電源ライン（図示せず）又はグランドライン（図示せず）等との接続信頼性を向上させることができる。
【００７１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図５（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図６（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図４乃至６において、図１乃至３と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図４（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が形成され、更に、この導体層４の表面上に導体層４よりも面積が小さい上部電極９が形成されている。これにより、図４（ａ）に示すように、下部電極１を一方の電極とし、導体層４及び上部電極９を他方の電極とし、薄膜誘電体２を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００７３】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図４（ｂ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２ａが形成され、この薄膜誘電体２ａの表面上に薄膜誘電体２ａよりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が形成され、この導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となり、更に、この陽極酸化膜６の表面上に上部電極９が形成されている。これにより、図４（ｂ）に示すように、下部電極１、ショートした薄膜誘電体２ａ及び導体層４を一方の電極とし、上部電極９を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体とした本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００７４】
上部電極９としては、その材質は限定されないが、薄膜誘電体２への拡散が少ないものが望ましく、例えばＰｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ又はＡｕ等が好適に使用される。
【００７５】
本実施形態に係る薄膜キャパシタの動作は、上述の第１実施形態に係る薄膜キャパシタの動作と同様である。
【００７６】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【００７７】
図５（ａ）に示すように、先ず、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成する。次に、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成する。次に、薄膜誘電体２の表面上に導体層４を形成する（ステップ１）。
【００７８】
次に、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う。薄膜誘電体２に欠陥がない場合、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため、導体層４は酸化されず、陽極酸化膜は形成されない。次に、図５（ｂ）に示すように、導体層４の表面上に上部電極９を形成する（ステップ２）。これにより、本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる。
【００７９】
また、図６（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図６（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。
【００８０】
次に、図６（ｃ）に示すように、この陽極酸化膜６の表面上に上部電極９を形成する（ステップ３）。これにより、下部電極１、ショートした薄膜誘電体２ａ及び導体層４を一方の電極とし、上部電極９を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体とした薄膜キャパシタが形成される。この陽極酸化膜６を誘電体膜とする薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【００８１】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極１が存在していることにより、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、ショートした薄膜誘電体２ａの上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図４（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【００８２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図８（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図９（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図７乃至９において、図１乃至６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図７（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さい上部電極９が２個に分割して形成され、この２個に分割して形成された上部電極９の表面上に上部電極９よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が夫々形成され、２個に分割されたセル同士は素子分離膜として絶縁膜７によって絶縁分離され、各セルの導電体層４は導電体層４上に形成された並列接続電極８により接続されている。これにより、各セルにおいて、下部電極１を一方の電極とし、上部電極９、陽極酸化が可能な導体層４及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体として本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００８４】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図７（ｂ）に示すように、薄膜誘電体２のショートしていない部位に対応する第２セルにおいては上述の図７（ａ）と同様の構成を有し、薄膜誘電体２のショートしている部位に対応する第１セルにおいては、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２ａが形成され、この薄膜誘電体２ａの表面上に薄膜誘電体２ａよりも面積が小さい上部電極９が２個に分割して形成され、この２個に分割して形成された上部電極９の表面上に上部電極９よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が夫々形成され、この導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となっている。
【００８５】
そして、２個に分割されたセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、第１セルの陽極酸化膜６及び第２セルの導体層４上に共通に並列接続電極８が形成されており、第１セルは、下部電極１、薄膜誘電体２ａ、上部電極９及び導体層４を一方の電極とし、並列接続電極８を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体としてキャパシタが構成され、第２セルは、下部電極１を一方の電極とし、上部電極９、陽極酸化が可能な導体層４及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは並列接続電極８により接続されている。これにより、本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【００８６】
並列接続電極８としては、その材料は限定されないが、Ｃｕ、Ａｌ又はＡｕ等の低抵抗材料を使用すれば、キャパシタのＥＳＲを小さくできる効果があり好適である。また、並列接続電極８は多層構造からなっていてもよく、最表面に接続に適した膜を使用して、接続電極としてもよい。
【００８７】
２個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【００８８】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【００８９】
先ず、図８（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成し、次に、薄膜誘電体２の表面上に２個の上部電極９を形成し、この２個の上部電極９の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【００９０】
そして、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う。薄膜誘電体２に欠陥がない場合、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため、導体層４は酸化されず、陽極酸化膜は形成されない。
【００９１】
次に、図８（ｂ）に示すように、２個に分割された第１の上部電極３及び導体層４との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、２個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ２）。
【００９２】
また、図９（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図９（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。そして、次に、図９（ｃ）に示すように、２個に分割された第１の上部電極３及び導体層４との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ３）。
【００９３】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極１が存在していることにより、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、薄膜誘電体２の上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図７（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【００９４】
本実施形態においては、セルが２個に分割されていることにより、ショートが発生したセルのみを修復することができるため、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは薄膜誘電体２の高容量が保たれ、この２個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。また、並列接続電極８に接続に適した膜を使用することでＬＳＩの電源ライン（図示せず）又はグランドライン（図示せず）等との接続信頼性を向上させることができる。
【００９５】
本実施形態においては、セルが２個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【００９６】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図１２（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図１０乃至１２において、図１乃至９と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００９７】
上述の第３実施形態では２個のキャパシタのセルが共通の下部電極１及び薄膜誘電体２を有しているのに対し、本実施形態においては、図１０に示すように、薄膜誘電体２も２個に分割され、絶縁膜７によって絶縁分離されている点が異なり、それ以外は第３実施形態と同様の構造を有している。
【００９８】
２個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【００９９】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１００】
先ず、図１１（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に２個の薄膜誘電体２を形成し、次に、この２個の夫々薄膜誘電体２の表面上に上部電極９を形成し、この上部電極９の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。そして、上述の第３実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法と同様の製造方法によって、図１１（ｂ）に示す２個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ２）。
【０１０１】
また、図１２（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図１２（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。そして、次に、図１２（ｃ）に示すように、２個に分割された薄膜誘電体２、上部電極９及び導体層４との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ３）。
【０１０２】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、上述の第３実施形態に係る薄膜キャパシタの動作及び効果と同様の動作及び効果を有するものである。
【０１０３】
本実施形態においては、セルが２個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１０４】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１３（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図１４（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図１５（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図１６は、図１５（ｃ）の模式的上面図である。図１３乃至１６において、図１乃至１２と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１０５】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図１３（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さい第１の上部電極３が４個に分割して形成され、この４個に分割して形成された第１の上部電極３の表面上に第１の上部電極３よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が夫々形成され、更にこの４個に分割して形成された導体層４の表面上に導体層４よりも面積が小さい第２の上部電極５が夫々形成され、４個に分割された第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極５からなるキャパシタのセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、各セルの第２の上部電極５は第２の上部電極５上に形成された並列接続電極８により接続されている。これにより、各セルにおいて、下部電極１を一方の電極とし、第１の上部電極３、陽極酸化が可能な導体層４、第２の上部電極５及び並列接続電極８を他方の電極とし、薄膜誘電体２を誘電体として本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１０６】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図１３（ｂ）に示すように、薄膜誘電体２のショートしていない部位に対応する第２セルにおいては上述の図１３（ａ）と同様の構成を有し、薄膜誘電体２のショートしている部位に対応する第１セルにおいては、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２ａが形成され、この薄膜誘電体２ａの表面上に薄膜誘電体２ａよりも面積が小さい第１の上部電極３が４個に分割して形成され、この４個に分割して形成された第１の上部電極３の表面上に第１の上部電極３よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が夫々形成され、この４個に分割して形成された導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となり、更にこの陽極酸化膜６の表面上に導体層４よりも面積が小さい第２の上部電極５が夫々形成されている。
【０１０７】
そして、４個に分割されたセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、第１セルの第２の上部電極５及び第２セルの第２の上部電極５上に共通に並列接続電極８が形成されており、第１セルは、下部電極１、薄膜誘電体２ａ、第１の上部電極３及び導体層４を一方の電極とし、第２の上部電極５及び並列接続電極８を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体としてキャパシタが構成され、第２セルは、下部電極１を一方の電極とし、第１の上部電極３、陽極酸化が可能な導体層４、第２の上部電極５及び並列接続電極８を他方の電極とし、薄膜誘電体２を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは並列接続電極８により接続されている。これにより、本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１０８】
４個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１０９】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１１０】
先ず、図１４（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成し、この薄膜誘電体２の表面上に４個の第１の上部電極３を形成し、この４個の第１の上部電極３の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【０１１１】
そして、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う。薄膜誘電体２に欠陥がない場合、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため、導体層４は酸化されず、陽極酸化膜は形成されない。
【０１１２】
次に、図１４（ｂ）に示すように、この４個に分割された導体層４の表面上に夫々第２の上部電極５を形成する（ステップ２）。そして、次に、図１４（ｃ）に示すように、４個に分割された第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、４個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ３）。
【０１１３】
また、図１５（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図１５（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図１５（ｃ）及び図１６に示すように、第２の上部電極５を形成する（ステップ３）。そして、図１５（ｄ）に示すように、４個に分割された第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ４）。
【０１１４】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、薄膜誘電体２ａの上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図１３（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【０１１５】
本実施形態においては、セルが４個に分割されていることにより、ショートが発生したセルのみを修復することができるため、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは薄膜誘電体２の高容量が保たれ、この４個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。
【０１１６】
また、本実施形態においては、導体層４の表面上に第２の上部電極５が形成されていることで、ＥＳＲを低下させることができる。
【０１１７】
本実施形態においては、セルが４個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１１８】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図１８（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図１９（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図２０は、図１９（ｃ）の模式的上面図である。図１７乃至２０において、図１乃至１６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１１９】
上述の第５実施形態では４個のキャパシタのセルが共通の下部電極１及び薄膜誘電体２を有しているのに対し、本実施形態においては薄膜誘電体２も４個に分割され、絶縁膜７によって絶縁分離されている点が異なり、それ以外は第５実施形態と同様の構造を有している。
【０１２０】
４個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１２１】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１２２】
先ず、図１８（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に４個の薄膜誘電体２を形成し、この４個の薄膜誘電体２の表面上に夫々第１の上部電極３を形成し、この第１の上部電極３の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【０１２３】
そして、上述の第５実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法と同様の製造方法によって、図１８（ｃ）に示す４個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ３）。
【０１２４】
また、図１９（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図１９（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図１９（ｃ）及び図２０に示すように、第２の上部電極５を形成する（ステップ３）。そして、４個に分割された薄膜誘電体２、第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、図１９（ｄ）に示すように、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ４）。
【０１２５】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、上述の第５実施形態に係る薄膜キャパシタの動作及び効果と同様の動作及び効果を有するものである。
【０１２６】
本実施形態においては、セルが４個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１２７】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図２１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図２２（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図２３（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体２がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図２１乃至２３において、図１乃至２０と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１２８】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図２１（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、更に、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が２個に分割して形成され、２個に分割された導体層４からなるセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、各セルの導電体層４は導電体層４上に形成された並列接続電極８により接続されている。これにより、各セルにおいて、下部電極１を一方の電極とし、陽極酸化が可能な導体層４及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体として本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１２９】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図２１（ｂ）に示すように、薄膜誘電体２のショートしていない部位に対応する第２セルにおいては上述の図２１（ａ）と同様の構成を有し、薄膜誘電体２のショートしている部位に対応する第１セルにおいては、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２ａが形成され、この薄膜誘電体２ａの表面上に薄膜誘電体２ａよりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が２個に分割して形成され、この２個に分割して形成された導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となっている。
【０１３０】
そして、２個に分割されたセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、第１セルの陽極酸化膜６及び第２セルの導体層４上に共通に並列接続電極８が形成されており、第１セルは、下部電極１、薄膜誘電体２ａ、及び導体層４を一方の電極とし、並列接続電極８を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体としてキャパシタが構成され、第２セルは、下部電極１を一方の電極とし、陽極酸化が可能な導体層４及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは並列接続電極８により接続されている。これにより、本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１３１】
２個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１３２】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１３３】
先ず、図２２（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成し、次に、薄膜誘電体２の表面上に２個の陽極酸化可能な導体層４を形成する。そして、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う（ステップ１）。そして、次に、図２２（ｂ）に示すように、２個に分割された導体層４同士を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、２個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ２）。
【０１３４】
また、図２３（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図２３（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図２３（ｃ）に示すように、２個に分割された導体層４同士を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ３）。
【０１３５】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極１が存在していることにより、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、薄膜誘電体２の上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図２１（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【０１３６】
本実施形態においては、セルが２個に分割されていることにより、ショートが発生したセルのみを修復することができるため、陽極酸化膜が形成されなかったセルは薄膜誘電体膜の高容量が保たれ、この２個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。
【０１３７】
本実施形態においては、セルが２個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１３８】
次に、本発明の第８実施形態について説明する。図２４は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図２５（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図２６（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。図２４乃至２６において、図１乃至２３と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１３９】
上述の第７実施形態では２個のセルが共通の下部電極１及び薄膜誘電体２を有しているのに対し、本実施形態においては薄膜誘電体２も２個に分割され、絶縁膜７によって絶縁分離されている点が異なり、それ以外は第８実施形態と同様の構造を有している。
【０１４０】
２個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１４１】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１４２】
先ず、図２５（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に２個の薄膜誘電体２を形成し、この２個の薄膜誘電体２の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【０１４３】
そして、上述の第７実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法と同様の製造方法によって、図２５（ｂ）に示す２個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ２）。
【０１４４】
また、図２６（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図２６（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図２６（ｃ）に示すように、この２個に分割された薄膜誘電体２及び導体層４を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ３）。
【０１４５】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、上述の第７実施形態に係る薄膜キャパシタの動作及び効果と同様の動作及び効果を有するものである。
【０１４６】
本実施形態においては、セルが２個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１４７】
次に、本発明の第９実施形態について説明する。図２７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図２８（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図２９（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図３０は、図２９（ｃ）の模式的上面図である。図２７乃至３０において、図１乃至２６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１４８】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、図２７（ａ）に示すように、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さい薄膜誘電体２が形成され、この薄膜誘電体２の表面上に薄膜誘電体２よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が４個に分割して形成され、更に、４個に分割された導体層４の表面上に導体層４よりも面積が小さい上部電極９が夫々形成され、４個に分割されたセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、各セルの上部電極９は上部電極９上に形成された並列接続電極８により接続されている。これにより、各セルにおいて、下部電極１を一方の電極とし、陽極酸化が可能な導体層４、上部電極９及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体として本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１４９】
また、本実施形態に係る薄膜キャパシタは、製造過程において薄膜誘電体２がショートしている場合、図２７（ｂ）に示すように、薄膜誘電体２のショートしていない部位に対応する第２セルにおいては上述の図２７（ａ）と同様の構成を有し、薄膜誘電体２のショートしている部位に対応する第１セルにおいては、ベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１が形成され、この下部電極１の表面上に下部電極１よりも面積が小さく陽極酸化が可能な導体層４が４個に分割して形成され、この導体層４の表面の一部が陽極酸化されて陽極酸化膜６となっている。そして、この陽極酸化膜６の表面上に陽極酸化膜６よりも面積が小さい上部電極９が形成されている。
【０１５０】
そして、４個に分割されたセル同士は絶縁膜７によって絶縁分離され、第１セルの上部電極９及び第２セルの上部電極９上に共通に並列接続電極８が形成されており、第１セルは、下部電極１、薄膜誘電体２ａ及び導体層４を一方の電極とし、上部電極９及び並列接続電極８を他方の電極とし、陽極酸化膜６を誘電体としてキャパシタが構成され、第２セルは、下部電極１を一方の電極とし、陽極酸化が可能な導体層４、上部電極９及び並列接続電極８を他方の上部電極とし、薄膜誘電体２を誘電体としてキャパシタが構成されており、各セルは並列接続電極８により接続されている。これにより、本実施形態に係る薄膜キャパシタが構成されている。
【０１５１】
４個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１５２】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１５３】
先ず、図２８（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成し、次に、薄膜誘電体２の表面上に４個の陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【０１５４】
そして、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行う。そして、図２８（ｂ）に示すように、この４個の陽極酸化可能な導体層４の表面上に夫々上部電極９を形成する（ステップ２）。次に、図２８（ｃ）に示すように、４個に分割された導体層４及び上部電極９を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、４個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ３）。
【０１５５】
また、図２９（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図２９（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図２９（ｃ）及び図３０に示すように、上部電極９を形成する（ステップ３）。そして、図２９（ｄ）に示すように、４個に分割された導体層４及び上部電極９を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ４）。
【０１５６】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、薄膜誘電体２に欠陥がない場合には、下部電極１を陽極として陽極酸化を行っても導体層４には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体２の高容量を保持することができる。また、図２７（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体層４の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に薄膜誘電体２及び下部電極１が存在しており、薄膜誘電体２の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極１が存在していることにより、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極１を陽極として、薄膜誘電体２ａの上方に位置する陽極酸化可能な導体層４を陽極酸化処理することにより絶縁体である陽極酸化膜６が形成され、図２７（ｂ）に示すように、この陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成される。これにより、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【０１５７】
本実施形態においては、セルが４個に分割されていることにより、ショートが発生したセルのみを修復することができるため、陽極酸化膜が形成されなかったセルは薄膜誘電体２の高容量が保たれ、この４個のセルを並列接続して得られる容量は、全セルが陽極酸化膜を誘電体膜とするセルからなるキャパシタと比較して大きい。
【０１５８】
本実施形態においては、セルが４個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１５９】
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。図３１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図、図３２（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図３３（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図、図３４は、図３３（ｃ）の模式的上面図である。図３１乃至３４において、図１乃至３０と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１６０】
上述の第９実施形態では、４個のキャパシタのセルが共通の下部電極１及び薄膜誘電体２を有しているのに対し、本実施形態においては薄膜誘電体２も４個に分割され、絶縁膜７によって絶縁分離されている点が異なり、それ以外は第９実施形態と同様の構造を有している。
【０１６１】
４個に分割されたセルのサイズ及び形状は限定されない。
【０１６２】
次に、本実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法について説明する。
【０１６３】
先ず、図３２（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成し、下部電極１の表面上に４個の薄膜誘電体２を形成し、この４個の薄膜誘電体２の表面上に夫々上部電極９を形成し、この上部電極９の表面上に夫々陽極酸化可能な導体層４を形成する（ステップ１）。
【０１６４】
そして、上述の第９実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法と同様の製造方法によって、図３２（ｃ）に示す４個のセルが並列接続された本実施形態に係る薄膜キャパシタが得られる（ステップ３）。
【０１６５】
また、図３３（ａ）に示すように、上述の製造方法のステップ１において、薄膜誘電体２に欠陥が存在し、ショートが発生している場合（ステップ１）、下部電極１を陽極として陽極酸化を行ったとき、ショートが発生したセルのみにおいて、薄膜誘電体２ａの上方に位置する導体層４の表面が陽極酸化され、これにより図３３（ｂ）に示すように、絶縁体である陽極酸化膜６が形成される（ステップ２）。次に、図３３（ｃ）及び図３４に示すように、上部電極９を形成する（ステップ３）。そして、４個に分割された導体層４及び上部電極９を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成し、これにより、図３３（ｄ）に示すように、陽極酸化膜６が形成されなかったセルは、薄膜誘電体２の高容量が保たれ、ショートが発生したセルは、陽極酸化膜６を誘電体としたキャパシタが形成され、薄膜誘電体２を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる（ステップ４）。
【０１６６】
本実施形態に係る薄膜キャパシタは、上述の第９実施形態に係る薄膜キャパシタの動作及び効果と同様の動作及び効果を有するものである。
【０１６７】
本実施形態においては、セルが４個に分割されている例を示しているが、これに限定されず、任意の数のセルに分割されていてもよい。
【０１６８】
本発明に係る薄膜キャパシタは、導体の表裏面に垂直な方向の投影面下に常に薄膜誘電体及び下部電極が存在しており、薄膜誘電体の表裏面に垂直な方向の投影面下には、常に下部電極が存在している。これにより、薄膜誘電体に欠陥がない場合には、下部電極を陽極として陽極酸化を行っても導体には電流が流れないため陽極酸化膜は形成されず、薄膜誘電体の高容量を保持することができる。また、本発明に係る薄膜キャパシタの製造方法によれば、薄膜誘電体に欠陥が存在し、ショートが発生している場合、下部電極を陽極として、薄膜誘電体の上方に位置する陽極酸化可能な導体を陽極酸化処理し、これにより絶縁体である陽極酸化膜を作成し、この陽極酸化膜を誘電体としたキャパシタを形成することにより、薄膜誘電体を誘電体膜とする薄膜キャパシタよりも容量は劣るものの、キャパシタのショート不良を修復することができる。
【０１６９】
また、１個の下部電極上でセル分割を行い、この下部電極を陽極とした陽極酸化を行うことにより、薄膜誘電体に欠陥の存在するセルのみに陽極酸化膜が形成され、陽極酸化膜が形成されていないセルは薄膜誘電体の高容量が保たれ、これらの分割された各セルの上部電極を並列接続することにより、大面積においてもショート不良がなく、全セルの誘電体膜を陽極酸化膜とするキャパシタよりも高容量を有する薄膜キャパシタを得ることができる。
【０１７０】
また、本発明に係る薄膜キャパシタは、下部電極及び導体、上部電極又は並列接続電極を端子電極としたキャパシタの細部構造、形状並びに外部配線及び外部電極との接続構造等は限定されず、配線を介さずに半導体素子に直接接続することもでき、また、フリップチップ接続される半導体素子と基板との間隙に接続されるチップキャリア型キャパシタ及び短距離で半導体素子に接続される基板内蔵基板に使用できる基板内蔵キャパシタ等のＭＩＭ構造からなる種々の大面積薄膜キャパシタへの応用が可能であり、高速応答可能な薄膜キャパシタを大面積且つ高容量で形成することができる。
【実施例】
【０１７１】
以下、本発明の効果を実証するための実施例について説明する。
【０１７２】
先ず、本発明の第１実施例として、本発明の第９実施形態に係る薄膜キャパシタを作成した。
【０１７３】
先ず、図２８（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成した。本実施例では、ベース基板（図示せず）として、表面に２００ｎｍの厚さで熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを使用し、シリコンウエハ側からＴｉ、Ｒｕの順でＤＣマグネトロンスパッタにより下部電極１を成膜した。下部電極１は一辺２０ｍｍの正方形とした。また、Ｔｉ及びＲｕの膜厚は、共に５０ｎｍとした。
【０１７４】
次に、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成した。本実施例では、下部電極１の表面上に、薄膜誘電体２としてＭｎを５％添加したＳｒＴｉＯ３（ＳＴＯ）をＲＦスパッタにより、４００℃で１００ｎｍの厚さで成膜した。
【０１７５】
次に、薄膜誘電体２の表面上に陽極酸化可能な導体層４を形成した（ステップ１）。本実施例では、導体層４として、窒化タンタルを、Ｔａをターゲットとし、プロセスガスに窒素を利用したＤＣマグネトロンスパッタにより、室温で３００ｎｍの厚さで成膜した。また、導体層４のセルは、エッチングによって一辺２．９ｍｍの正方形に形成し、同一下部電極１上のセル数を２５個で作成した。
【０１７６】
次に、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行った。本実施例では、陽極酸化を、酒石酸及びエチレングリコールの混合溶液を使用して行った。この結果、２５個のセル中１個のセルのみに陽極酸化膜６が形成された。
【０１７７】
次に、図２８（ｂ）に示すように、導体層４の表面上に上部電極９を形成した（ステップ２）。本実施例では、上部電極９としてＴｉＮを、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタで１００ｎｍの厚さで形成した。このとき、下部電極１と各上部電極９間の容量をインピーダンスアナライザーで測定したところ、陽極酸化膜６が形成されたセル容量は１８ｎＦ、陽極酸化膜６が形成されていないセルの容量は１９８乃至２０６ｎＦで、平均は２０２ｎＦであった。
【０１７８】
次に、図２８（ｃ）に示すように、導体層４及び上部電極９を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成した（ステップ３）。具体的には、Ｃｕ／Ｔｉスパッタ膜をシード層としたＣｕめっきを施し、シード層をエッチング除去することにより並列接続電極８を形成し、これにより各セルが並列接続された本発明の第９実施形態に係る薄膜キャパシタを得た。
【０１７９】
上述の製造方法によって得られた薄膜キャパシタの下部電極１−並列接続電極８間の容量をインピーダンスアナライザーで測定したところ、４．８７μＦの高容量が得られた。陽極酸化膜６が形成されたセルは、ＳＴＯ薄膜誘電体２に欠陥があり、下部電極１−導体層４間がショートしていた。仮に、全セルのＳＴＯ薄膜誘電体２に欠陥が無かった場合、計算上５．０５μＦの容量が得られることになるが、本実施例においても、容量の低下が約４％であり、十分な高容量が得られた。仮に、陽極酸化工程を行わないで各セルの上部電極９を並列接続した場合は、薄膜キャパシタ全体がショートとなってしまう。また、全セルの誘電体を陽極酸化膜で形成した場合は、０．４５μＦの容量しか得られないことになる。よって、本発明に係る薄膜キャパシタの製造方法によって、ショートしたセルを修復することができ、且つ高容量の薄膜キャパシタが得られることが実証できた。
【０１８０】
次に、本発明の第２実施例として、本発明の第５実施形態に係る薄膜キャパシタを作成した。
【０１８１】
先ず、図１４（ａ）に示すように、表面に絶縁層が形成されたベース基板（図示せず）の表面上に下部電極１を形成した。本実施例では、ベース基板（図示せず）として、表面に２００ｎｍの厚さで熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを使用し、シリコンウエハ側からＴｉ、Ｒｕの順でＤＣマグネトロンスパッタにより下部電極１を成膜した。下部電極１は一辺２０ｍｍの正方形とした。また、Ｔｉ及びＲｕの膜厚は、共に５０ｎｍとした。
【０１８２】
次に、下部電極１の表面上に薄膜誘電体２を形成した。本実施例では、下部電極１の表面上に、薄膜誘電体２としてＭｎを５％添加したＳｒＴｉＯ３（ＳＴＯ）をＲＦスパッタにより、４００℃で１００ｎｍの厚さで成膜した。
【０１８３】
次に、薄膜誘電体２の表面上に第１の上部電極３を形成した。本実施例では、第１の上部電極３として、１００ｎｍの厚さでＰｔをスパッタ成膜により形成した。
【０１８４】
次に、第１の上部電極５の表面上に陽極酸化可能な導体層４を形成した（ステップ１）。本実施例では、導体層４として、スパッタ成膜したＮｂを使用した。また、導体層４のセルは、エッチングによって一辺２．９ｍｍの正方形に形成し、同一下部電極１上のセル数を２５個で作成した。
【０１８５】
次に、下部電極１を陽極とし、陽極酸化を行った。本実施例では、陽極酸化を、酒石酸及びエチレングリコールの混合溶液を使用して行った。この結果、２５個のセル中１個のセルのみに陽極酸化膜６が形成された。
【０１８６】
次に、図１４（ｂ）に示すように、第２の上部電極５を形成した（ステップ２）。本実施例では、第２の上部電極５としてＴｉＮを、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタで１００ｎｍの厚さで形成した。このとき、下部電極１と各第２の上部電極５間の容量をインピーダンスアナライザーで測定したところ、陽極酸化膜６が形成されたセル容量は３１ｎＦ、陽極酸化膜６が形成されていないセルの容量は１９５乃至２０８ｎＦで、平均は２０２ｎＦであった。
【０１８７】
次に、図１４（ｃ）に示すように、第１の上部電極３、導体層４及び第２の上部電極との間を絶縁分離するための絶縁膜７を形成し、この絶縁膜７の開口部の上から全面に並列接続電極８を形成する（ステップ３）。具体的には、Ｃｕ／Ｔｉスパッタ膜をシード層としたＣｕめっきを施し、シード層をエッチング除去することにより並列接続電極８を形成し、これにより各セルが並列接続された本発明の第５実施形態に係る薄膜キャパシタを得た。
【０１８８】
上述の製造方法によって得られた薄膜キャパシタの下部電極１−並列接続電極８間の容量をインピーダンスアナライザーで測定したところ、４．８８μＦであり、全セルをＳＴＯ薄膜誘電体２で形成した場合に比べ、容量の低下が約３％であり、十分な高容量が得られた。また、全セルの誘電体をＮｂの陽極酸化膜で形成した場合は、０．７７μＦの容量しか得られないことになる。よって、本発明に係る薄膜キャパシタの製造方法によって、ショートしたセルを修復することができ、且つ高容量の薄膜キャパシタが得られることが実証できた。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第１実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第２実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第３実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第４実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図１４】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第５実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１５】（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第５実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１６】図１５（ｃ）の模式的上面図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図１８】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第６実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図１９】（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第６実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２０】図１９（ｃ）の模式的上面図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２３】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第７実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第８実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第８実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２６】（ａ）乃至（ｃ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第８実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第９実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図２８】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第９実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図２９】（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第９実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図３０】図２９（ｃ）の模式的上面図である。
【図３１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１０実施形態に係る薄膜キャパシタの模式的断面図である。
【図３２】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１０実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図３３】（ａ）乃至（ｄ）は、薄膜誘電体がショートしているときの本発明の第１０実施形態に係る薄膜キャパシタの製造方法を段階的に示す模式的断面図である。
【図３４】図３３（ｃ）の模式的上面図である。
【図３５】（ａ）は、従来技術のキャパシタを内蔵した回路基板を示す模式的上面図、（ｂ）は同じく模式的断面図である。
【図３６】従来技術のキャパシタを内蔵した回路基板の模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１  ；下部電極
２、２ａ；薄膜誘電体
３  ；第１の上部電極
４  ；陽極酸化可能な導体層
５  ；第２の上部電極
６  ；陽極酸化膜
７  ；絶縁膜
８  ；並列接続電極
９  ；上部電極
１１  ；フレキシブル基板
１２  ；密着電極
１３  ；高弾性電極
１４  ；耐酸化電極
１５  ；下部電極
１６  ；絶縁層
１７、２０；引き出し電極
１７ａ；コンタクト部
１８  ；高誘電率薄膜
１９  ；上部電極
２１  ；保護層
２１ａ、２１ｂ；開口
３１  ；基板
３２  ；第１の導電層
３３  ；誘電体層
３４  ；第２の導電層
３５  ；基板
４１  ；第１の電極
５０  ；キャパシタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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