(57)【要約】【課題】誘電体層の比誘電率を容易に設定する。【解決手段】第１電極５２及び第２電極５６間に誘電体層５４が設けられる。第１電極５２上に、絶縁性材料を含む液滴と、誘電体材料を含む液滴とを個別に塗布して、絶縁層５３に誘電体材料が分散した誘電体層５４を形成する工程を有する。【選択図】図３
2007180261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極及び第２電極間に誘電体層が設けられる電子素子の製造方法であって、
前記第１電極上に、絶縁性材料を含む液滴と、誘電体材料を含む液滴とを個別に塗布して、絶縁層に前記誘電体材料が分散した前記誘電体層を形成する工程を有することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の電子素子の製造方法において、
前記絶縁性材料の液滴を塗布する領域の一部に、前記誘電体材料を含む液滴を塗布することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の電子素子の製造方法において、
少なくとも前記第１電極を覆う領域に前記誘電体材料を含む液滴を塗布することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電子素子の製造方法において、
前記絶縁性材料の液滴を塗布する工程と、前記誘電体材料を含む液滴を塗布する工程とを交互に繰り返すことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の電子素子の製造方法において、
前記第２電極を前記第１電極よりも小さい面積で形成する工程と、
前記電子素子の素子特性を計測する工程と、
計測した前記素子特性に基づいて、前記第２電極の面積を増加させる工程とを有することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の電子素子の製造方法において、
電極形成材料を含む液滴を前記誘電体層上に塗布して前記第２電極を形成することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の電子素子の製造方法において、
前記電極形成材料を含む液滴を塗布して前記第１電極を形成することを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の電子素子の製造方法において、
前記誘電体材料は、強誘電体材料を含むことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とする電子素子。
【請求項１０】
請求項９記載の電子素子を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項１１】
請求項９記載の電子素子を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の回路基板と、請求項１１記載の半導体装置との少なくとも一方を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子とその製造方法、回路基板及び半導体装置並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高密度実装を追求すると、ベアチップ実装が理想的である。しかしながら、ベアチップは品質の保証及び取り扱いが難しい。そこで、チップサイズに近いパッケージのＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｃａｌｅ ｐａｃｋａｇｅ）が開発されている。近年では、電子機器の更なる小型化の要求により、更なる高密度実装が要望され、基板上においてＣＳＰの周囲に実装されていた受動部品をＣＳＰに内蔵させてパッケージ化するようにした技術が開発されている。例えば、キャパシタをＣＳＰに内蔵させた技術として、「回路素子形成領域と複数の接続パッドが形成された半導体基板と、該回路素子形成領域上に形成された絶縁膜と、前記接続パッドに接続される複数の柱状電極と、を備える半導体装置の製造方法において、前記半導体基板の回路素子形成領域上に絶縁膜を介して第１の導体層を形成する工程と、前記第１の導体層上に誘電体層を形成するとともに、前記誘電体層上に第２の導体層を設けて前記回路素子形成領域上に積層して容量素子を形成する工程と」を具備するものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
ところが、特許文献１の技術では、キャパシタを形成するに際し、具体的な製造方法としてスパッタ法、フォトリソグラフィ法及び電界メッキ法などが用いられており、必要工程数が多くなってコスト高となる問題点があることから、特許文献２や特許文献３には、インクジェット法により絶縁性材料または誘電性材量を吐出することで、製造工程を簡略化してコスト低減を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−５７２９１号公報
【特許文献２】特開平１１−２７４６７１号公報
【特許文献３】特開２００４−２２１２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
キャパシタを構成する誘電体層において、比誘電率を変更する場合があるが、上記の技術では、絶縁性材料または誘電性材量を含む液状体（インク）自体を変更（交換）する必要が生じるため、比誘電率を容易に変更することが困難であり、生産性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、誘電体層の比誘電率を容易に設定できる電子素子とその製造方法、回路基板及び半導体装置並びに電子機器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】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の電子素子の製造方法は、第１電極及び第２電極間に誘電体層が設けられた電子素子の製造方法であって、前記第１電極上に、絶縁性材料を含む液滴と、誘電体材料を含む液滴とを個別に塗布して、絶縁層に前記誘電体材料が分散した前記誘電体層を形成する工程を有することを特徴とするものである。
【０００７】
従って、本発明の電子素子の製造方法では、絶縁層に分散させる誘電体材料の量を調整することにより、誘電体層の比誘電率を容易に調整・変更することが可能になり、第１電極及び第２電極間に誘電体層が設けられたキャパシタの容量を容易に変更・設定することができる。
【０００８】
本発明では、前記絶縁性材料の液滴を塗布する領域の一部に、前記誘電体材料を含む液滴を塗布する手順を好適に採用できる。
従って、本発明では任意の領域のみに誘電体層を形成することが可能になる。
この場合、少なくとも前記第１電極を覆う領域に前記誘電体材料を含む液滴を塗布することが好ましい。
【０００９】
また、本発明では、前記絶縁性材料の液滴を塗布する工程と、前記誘電体材料を含む液滴を塗布する工程とを交互に繰り返す手順を好適に採用できる。
これにより、本発明では、誘電体材料をより均一に絶縁性材料（絶縁層）に分散させることが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、前記第２電極を前記第１電極よりも小さい面積で形成する工程と、前記電子素子の素子特性を計測する工程と、計測した前記素子特性に基づいて、前記第２電極の面積を増加させる工程とを有することが好ましい。
これにより、本発明では、第２電極の面積増加量に応じて、比誘電率（電気容量）等の素子特性を微調整することが可能になる。
【００１１】
この場合、電極形成材料を含む液滴を前記誘電体層上に塗布して前記第２電極を形成する手順を好適に採用できる。
従って、本発明では、第２電極の面積増加分の領域に電極形成材料を含む液滴を塗布して、比誘電率（電気容量）等の素子特性を容易に微調整することができる。
【００１２】
さらに、本発明では、前記電極形成材料を含む液滴を塗布して前記第１電極を形成する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第１電極、第２電極及び誘電体層を同じ液滴吐出方式で形成することが可能となり、製造効率の向上に寄与できる。
また、前記誘電体材料としては、高い電気容量（静電容量、誘電率）を得られることから強誘電体材料を含むことが好ましい。
【００１３】
一方、本発明の電子素子は、先に記載の製造方法で製造されたことを特徴とするものである。
従って、本発明では、誘電体層の比誘電率が任意の値に調整され、所望の電気容量を有するキャパシタ等の電子素子を容易に得ることができる。
【００１４】
そして、本発明の回路基板は、先に記載の電子素子を備えることを特徴とするものである。また、本発明の半導体装置は、先に記載の電子素子を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明では、電子素子が所望の電気容量に調整された高品質の回路基板及び半導体装置を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の電子機器は、先に記載の回路基板と、先に記載の半導体装置との少なくとも一方を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の電子機器は、電子素子が所望の電気容量に調整された高品質の電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の電子素子とその製造方法、回路基板及び半導体装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１１を参照して説明する。
ここでは、例えば、電子素子としてキャパシタを形成する場合の例を用いて説明する。
【００１７】
（液滴吐出装置）
まず、本発明に係る電子素子の製造方法に用いられる液滴吐出装置について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、液滴吐出装置（インクジェット装置）ＩＪは、液滴吐出ヘッドから基板Ｐに対して液滴を吐出（滴下）するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。ステージ３０７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料、液状体）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００１８】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板Ｐに対して、導電性微粒子を含むインクが吐出される。
【００１９】
Ｘ方向駆動軸３０４には、Ｘ方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ方向に移動する。
【００２０】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ方向の駆動モータが備えられている。このＹ方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ３１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２１】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ方向を走査方向、Ｘ方向と直交するＹ方向を非走査方向とする。
したがって、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００２２】
図２は、液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。
液滴吐出ヘッド３０１には、液体材料（配線用インク等）を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系３２３を介して液体材料が供給される。
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形し、ノズル３２５から液体材料が吐出される。
この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２３】
なお、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に例えば３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるものである。
【００２４】
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００２５】
（電子素子）
次に、電子素子であるキャパシタについて説明する。
図３（ａ）はキャパシタＣを有する基板Ｐの平面図であり、図３（ｂ）は断面図である。絶縁体である基板Ｐ上には、第１配線５１が形成されており、第１配線５１の一端には第１電極５２が接続されている。
基板Ｐの表面、第１配線５１及び第１電極５２は、絶縁層５３で覆われている。絶縁層５３のうち、第１電極５２と対向する領域には、第１電極５２を含む範囲で誘電体材料が分散された誘電体層５４が設けられている。
そして、絶縁層５３上には、第２配線５５と、第２配線５５に接続され第１電極５２と対向する位置に第２電極５６とが設けられている。
これら第１電極５２、第２電極５６と、電極５２、５６間に設けられた誘電体層５４によりキャパシタＣが構成される。
【００２６】
第１配線５１、第２配線５５、第１電極５２、第２電極５６を形成する材料としては、例えばＲｕＯ２、ＩｒＯ２、ＯｓＯ２、ＭｏＯ２、ＲｅＯ２、ＷＯ２、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｉｎ−Ｇａ合金、Ｇａ、半田等が用いられる。また、絶縁層５３を形成する材料としては、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３が用いられる。また、誘電体材料としては、例えばＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３等が用いられる。
【００２７】
（電子素子の製造方法）
続いて、上記キャパシタＣを製造する手順について、図４乃至図６を参照して説明する。本実施形態では、キャパシタＣを構成する第１電極５２、第２電極５６、誘電体層５４と、第１配線５１、第２配線５５、絶縁層５３とを全て液滴吐出方式で形成するものとして説明する。
【００２８】
第１配線５１、第２配線５５、第１電極５２、第２電極５６を形成する際に液滴として吐出される溶液に含まれる導電性微粒子としては、例えば、金、銀、銅、錫、鉛等の金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。
【００２９】
導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液滴吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００３０】
導電性微粒子の分散液の表面張力は、例えば０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００３１】
分散液の粘度は、例えば１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
【００３２】
絶縁層５３を形成する材料としては、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３が用いられ、溶媒（分散媒）としてはＰＧＭＥＡ、シクロヘキサン、カルビトールアセテート等が挙げられる。湿潤剤またはバインダとして、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコール等を必要に応じて加えてもよい。また絶縁性材料を含む液状体として、ポリシラザンや絶縁体材料を含む金属アルコキシドを用いても良い。
また、誘電体材料としては、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３等が用いられ、溶媒（分散媒）としては絶縁層５３を形成する場合と同様である。
【００３３】
そして、図４に示すように、上記液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１から電極形成材料として、例えばＡｇを含む液滴を基板Ｐ上に塗布・描画して、第１配線５１及び第１電極５２を形成する。基板Ｐに配線用及び電極用の液滴を塗布した後には、分散媒（有機分）の除去のため、必要に応じて乾燥処理、焼成処理を行う。このような乾燥・焼成処理により、導電性微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜に変換される。
乾燥処理としては、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。例えば１８０℃加熱を６０分間程度行う。
焼成処理及の処理温度としては、分散媒の沸点（蒸気圧）、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング剤を除去するために、大気雰囲気下で約２２０℃、６０分で焼成する。
これにより、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に第１配線５１、第１電極５２が成膜される。
【００３４】
次に、液滴吐出ヘッド３０１から、例えばＳｉＯ２を含む液滴を、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１配線５１、第１電極５２を覆うように基板Ｐ上に塗布して絶縁層５３を形成する。この場合、少なくとも第１電極５２を含む領域に液滴を塗布して絶縁層５３を形成する構成としてもよい。
【００３５】
続いて、未硬化状態の絶縁層５３に対して、液滴吐出ヘッド３０１から、例えばＢａＴｉＯ３を含む液滴を、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１電極５２を覆う領域に、所定の比誘電率に応じた分布で塗布して、誘電体材料であるＢａＴｉＯ３を絶縁層５３に分散させる。誘電体材料の分散後、絶縁層５３とともに硬化させることにより、絶縁層５３の一部に第１電極５２を覆う誘電体層５４が形成される。
【００３６】
この後、液滴吐出ヘッド３０１から、誘電体層５４を含む絶縁層５３上に、例えばＡｇを含む液滴を塗布・描画して、図３（ａ）、（ｂ）に示した第２配線５５、第２電極５６を形成する。
このとき、第２電極５６の面積が第１電極５２の面積よりも小さくなるように液滴を塗布する。
そして、第１配線５１及び第１電極５２を成膜した場合と同様に、乾燥・焼成処理を施し、第２配線５５、第２電極５６を導電性膜に変換する。
これにより、基板Ｐ上に第１配線５１、第２配線５５が接続されたキャパシタＣが形成される。
【００３７】
この後、キャパシタＣの素子特性として静電容量を計測し、所望の静電容量（設計値）を得るために必要な第２電極５６の面積増加分を求める。そして、再度、誘電体層５４を含む絶縁層５３上に、例えばＡｇを含む液滴を塗布・描画して、第２電極５６の面積を増加させる。
そして、乾燥・焼成処理を施すことにより、所望の静電容量に応じた面積で第２電極５６が形成されたキャパシタＣが得られる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、絶縁性材料を含む液滴と、誘電体材料を含む液滴とを個別に塗布することにより、誘電体材料を任意の分布で絶縁層５３に分散させることが可能となり、誘電体層５４における比誘電率を所定値に容易に設定することができ、キャパシタＣの静電容量（素子特性）を所望の値に設定することができる。加えて、本実施形態では、第２電極５６の面積を第１電極５２の面積よりも一旦小さく設定しておき、形成されたキャパシタＣの静電容量に基づいて第２電極５６の面積を増加させるので、キャパシタＣの静電容量を高精度に制御することが可能になる。
【００３９】
また、本実施の形態では、液滴吐出方式で誘電体材料を含む液滴を塗布しているので、任意の領域のみに誘電体層５４を容易に形成することが可能になる。
さらに、本実施形態では、全て液滴吐出方式でキャパシタＣを形成するので、製造効率を向上させることができる。特に、本実施形態では、第１配線５１及び第１電極５２と、第２配線５５及び第２電極５６とを同一の材料で形成しているので、吐出する材料を交換する必要がなくなり、一層製造効率を向上させることが可能である。
【００４０】
（半導体装置）
続いて、上記キャパシタを有する半導体装置について、図７乃至図９を参照して説明する。
本実施形態では、ウエハレベルＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）型の半導体装置の製造方法について説明する。また、本実施形態では、キャパシタを構成する一対の電極のうち、下層の電極（第１電極）をスパッタリング及びメッキにより形成する場合の例を用いて説明する。
【００４１】
図７〜図９は、半導体装置１２１の製造方法の一例を示す工程図である。
この半導体装置１２１は、例えば液晶表示装置の画素を駆動するＩＣチップであり、その能動面側には薄膜トランジスタ等の複数の電子素子や各電子素子間を接続する配線等の電子回路（集積回路）等の半導体素子が形成されたものである（いずれも不図示）。
【００４２】
まず、図７（ａ）に示すように、図示しない半導体素子が形成された基板Ｐの能動面１２１ａ上にパッシベーション膜２６を形成する。すなわち、成膜法によりＳｉＯ２やＳｉＮ等のパッシベーション膜２６を基板Ｐ上に形成した後に、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより電極パッド（電極部）２４が露出する開口部２６ａを形成する。この電極パッド２４は、Ａｌ等で形成されており、上述した電子素子等から引き出され、電子回路の外部電極として機能するものである。
【００４３】
開口部２６ａの形成は、パッシベーション膜２６上にスピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等によってレジスト層を形成し、さらに所定のパターンが形成されたマスクを用いてレジスト層に露光処理及び現像処理を施し、所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成する。その後、このレジストパターンをマスクにして前記膜のエッチングを行って電極パッド２４を露出させる開口部２６ａを形成し、剥離液等を用いてレジストパターンを除去する。
【００４４】
ここで、エッチングにはドライエッチングを用いるのが好ましく、ドライエッチングとしては反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）が好適に用いられる。エッチングとしてウェットエッチングを用いることもできる。
パッシベーション膜２６上には、応力緩和性の高い、ポリイミドなどの有機樹脂膜を、開口部以外全表面もしくは一部に、更にフォトリソ法等を用いて形成してもよい。
【００４５】
次に、例えばＡｒ逆スパッタ処理により、電極パッド２４上の酸化膜（Ａｌ酸化膜）を除去した後に、図７（ｂ）に示すように、電極パッド２４及びパッシベーション膜２６を覆う導電膜２０ａ及び２０ｂをスパッタリングにより順次成膜する。導電膜２０ａは、第１配線パターンを形成するものであり、バリアメタル層としてＴｉＷにより、例えば０．１μｍの厚さで成膜される。導電膜２０ｂは、シード層としてＣｕにより、例えば０．３μｍの厚さで成膜される。これらの導電膜２０ａ、２１ａは、ここではパターニングされたものではなく、いわゆるベタ膜として全面的に成膜される。
【００４６】
この後、パッシベーション膜２６と同様に、フォトリソグラフィ法を用いて、導電膜２０ａ、２０ｂをパターニングする。
具体的には、図７（ｃ）に示すように、導電膜２０ａ、２０ｂ上にスピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等によってレジスト層（感光層）２１を形成し、さらに所定のパターン（配線パターンを形成する配線領域が開口するパターン）が形成されたマスクＭ１を用いてレジスト層２１に露光処理及び現像処理を施し、図７（ｄ）に示すように、配線パターン形成領域に開口部２１ａが設けられたレジストパターン（配線部が開口するパターン）を形成する。
【００４７】
そして、このレジストパターンをマスクにしてＣｕ電解メッキを行って、図７（ｅ）に示すように、開口部２１ａにＣｕ（銅）を埋め込み、開口部２１ａから露出する導電膜２０ｂのシード層上にＣｕの導電膜２０ｃを成膜する。
【００４８】
続いて、図８（ａ）に示すように、剥離液等を用いて残留するレジスト層２１を除去するとともに、導電膜２０ｃをマスクとして、エッチング処理により、非配線領域の導電膜２０ａ、２０ｂを除去する。このとき、導電膜２０ｃの表面も除去されるため、導電膜２０ｃの厚さは、予めこの除去量を考慮した厚さで成膜することが望ましい。
これにより、導電膜２０ａ、２０ｂ、２０ｃが積層された配線パターン１が得られる。
この配線パターン１には、上述した第１配線５１及び第１電極５２が含まれる。
【００４９】
この後、配線パターン１を覆うように、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ＢＣＢ（benzocyclobutene）及びＰＢＯ（polybenzoxazole）等、絶縁性がある材料で応力緩和層（絶縁層）２を形成する。
【００５０】
続いて、図８（ｃ）に示すように、未硬化状態の応力緩和層２に対して、液滴吐出ヘッド３０１から、上記第１実施形態と同様に、例えばＢａＴｉＯ３等の誘電体材料を含む液滴を第１電極５２を覆う領域に、所定の比誘電率に応じた分布で塗布して、誘電体材料であるＢａＴｉＯ３を応力緩和層２に分散させる。誘電体材料の分散後、応力緩和層２とともに硬化させることにより、応力緩和層２の一部に第１電極５２を覆う誘電体層５４が形成される。
また、図８（ｃ）中、右側に位置する配線パターン１を覆う応力緩和層２については、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより導電膜２０ｃが露出する開口部２ａを形成する。あるいは、応力緩和層２を液滴吐出方式で形成してもよい。
【００５１】
この後、図９に示すように、液滴吐出ヘッド３０１から、誘電体層５４を含む応力緩和層２上に、例えばＡｇを含む液滴を塗布・描画して、第２配線５５、第２電極５６を含む配線パターン３を形成する。このとき、第２電極５６の面積が第１電極５２の面積よりも小さくなるように液滴を塗布する。そして、上記第１実施形態と同様に、乾燥・焼成処理を施した後に静電容量を計測し、所望の静電容量（設計値）を得るために必要な例えばＡｇを含む液滴を塗布・描画して、第２電極５６の面積を増加させることにより、所望の静電容量を有するキャパシタＣが得られる。また、計測用に、配線パターン１上の応力緩和層２に開口を設けても良い。
なお、図中右側に位置する配線パターン１に対応する応力緩和層２上には、開口部２ａを埋めて配線パターン１と接続される配線パターン３が形成される。
【００５２】
そして、配線パターン３及び応力緩和層２を覆うソルダーレジスト層４を形成した後に、配線パターン３を露出させる開口部３ａをパターニング形成し、この開口部３ａにハンダ端子１０を形成することにより、半導体装置１２１が製造される。
このハンダ端子１０を用いることで、基板Ｐに設けられた集積回路等の半導体素子に対して各種の機能検査や機能調整を電気的に行うことも可能である。
【００５３】
本実施形態では、上記の製造方法を用いてキャパシタＣを形成しているので、上記第１実施形態と同様の効果が得られ、キャパシタＣの静電容量（素子特性）が所望の値に設定された高品質の半導体装置１２１を得ることができる。
なお、上述した半導体装置の製造方法では、配線パターン１をスパッタリング及びメッキで形成する構成としたが、配線パターン３と同様に、液滴吐出方式で形成してもよいことは言うまでもない。
【００５４】
（多層構造基板（回路基板））
続いて、上記のキャパシタＣを有する回路基板について図１０を参照して説明する。ここでは、多層構造基板からなる回路基板の例を用いて説明する。
本実施形態の多層構造基板（回路基板）１１は、基板Ｐ上の樹脂基板５に埋設された半導体素子４０、チップ部品４１、４２が搭載され、これらを覆う絶縁層１０が設けられている。半導体素子４０、チップ部品４１、４２においては、導電ポスト４０Ｐ〜４２Ｐが絶縁層１０から露出するように接続して設けられている。そして、さらに絶縁層形成、導電ポスト形成及び配線パターン形成等、上記実施形態と同様の工程を繰り返すことにより図１０に示す構造の多層構造基板（半導体装置）１１を製造する。
【００５５】
具体的には、図１０の多層構造基板１１において、絶縁層１０上には、絶縁層１２〜１６がこの順番で積層されている。そして、半導体素子４３が絶縁層１３、１４によって多層構造基板１に埋め込まれるとともに、最上部に半導体素子４４及びチップ部品４５が配置・搭載されている。各絶縁層１２〜１６においては、上述した第１実施形態と同様に配線パターン（及び電極）が形成されるとともに、各絶縁層を貫通するように導電ポストが所定位置に形成される。
【００５６】
この多層構造基板１１においては、未硬化の絶縁層１３に対して配線パターンである電極（第１電極）２０Ａと対向する位置に液滴吐出方式により上述した誘電体材料を分散させた後に硬化させて誘電体層ＤＩを形成する。そして、液滴吐出方式により、誘電体層ＤＩ上に配線パターンとしての電極（第２電極）２０Ｂを形成する。ここで、誘電体層ＤＩと、電極２０Ａ、２０Ｂとは、電子素子であるキャパシタ４６を構成することになる。
なお、液滴吐出工程で誘電体層ＤＩ、絶縁層１２〜１６、各種配線パターン、電極を形成するために吐出される液状材料は、基本的に上記第１、第２実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態では、上記の電子素子製造方法を用いてキャパシタ４６を形成しているため、上記第１実施形態と同様の効果が得られ、キャパシタＣの静電容量（素子特性）が所望の値に設定された高品質の多層構造基板（回路基板）１１を得ることができる。
【００５８】
（電子機器）
図１１は、上記多層構造基板１１、あるいは上記半導体装置１２１を有する本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話（電子機器）１３００は、液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されており、内部に上述した多層構造基板１１が収容されている。
本実施形態の携帯電話１３００は、上記の電子素子を備えているため、高品質の電子機器を得ることができる。
【００５９】
上記実施の形態の電子機器としては、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等に適用することができ、いずれの電子機器に対しても薄型で高密度化・高機能化を実現することができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、一旦第２電極５６の面積を第１電極の面積よりも小さく形成し、キャパシタＣの静電容量を計測した後に、第２電極５６の面積を増加させる手順としたが、これに限定されるものではなく、第２電極５６の面積を増加させる工程を設けずに、テスト用のキャパシタＣを予め製造して所望の静電容量となる誘電体材料の分布を求めておき、実際のキャパシタ製造では、求めた分布で誘電体材料を塗布して絶縁層５３に分散させる手順としてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、先に塗布した絶縁性材料を含む液滴に対して誘電体材料を含む液滴を塗布する手順としたが、これとは逆に、所定位置に強誘電体材料を含む液滴を先に塗布した後に、絶縁性材料を含む液滴を塗布する手順としてもよい。
さらに、絶縁性材料を含む液滴と、強誘電体材料を含む液滴とを少量ずつ交互に繰り返して塗布する手順としてもよい。
この場合、絶縁層に対して誘電体材料をより均一に分散させることが可能になり、静電容量に分布が生じない高品質のキャパシタ（電子素子）を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図３】キャパシタを有する基板の平面図及び断面図である。
【図４】キャパシタを製造する手順を示す図である。
【図５】キャパシタを製造する手順を示す図である。
【図６】キャパシタを製造する手順を示す図である。
【図７】半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図８】同、半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】同、半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図１０】多層構造基板の断面図である。
【図１１】電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｃ、４６…キャパシタ（電子素子）、  ２…応力緩和層（絶縁層）、  １１…多層構造基板（回路基板、半導体装置）、  ２０Ａ…電極（第１電極）、  ２０Ｂ…電極（第２電極）、  ５２…第１電極、  ５３…絶縁層、  ５４、ＤＩ…誘電体層、  ５６…第２電極、  １２１…半導体装置、  １３００…携帯電話（電子機器）
【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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