コンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法
【課題】大容量化および高耐電圧化を図るのに適したコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法を提供すること。
【解決手段】複数のトレンチ１１を有する基材１を備えるコンデンサＡ１であって、基材１は、少なくとも複数のトレンチ１１を規定する部分が、絶縁材料からなり、複数のトレンチ１１のうち互いに隣り合うトレンチ１１の一方に収容された陽極２と、隣り合うトレンチ１１の他方に収容された陰極３と、を備えている。
【解決手段】複数のトレンチ１１を有する基材１を備えるコンデンサＡ１であって、基材１は、少なくとも複数のトレンチ１１を規定する部分が、絶縁材料からなり、複数のトレンチ１１のうち互いに隣り合うトレンチ１１の一方に収容された陽極２と、隣り合うトレンチ１１の他方に収容された陰極３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の凹部を有する基材を利用して形成されたコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２５および図２６は、一般的にトレンチと称される複数の凹部を有する基材を利用して形成されたコンデンサの従来例を示している。図２５に示されたコンデンサＸ１には、複数のトレンチ９０ａが形成されたシリコン基板９０が用いられている。トレンチ９０ａは、絶縁膜９２によって覆われている。また、トレンチ９０ａには、電極９３が収容されている。絶縁膜９２は、シリコン基板９０と電極９３とに挟まれた格好となっている。シリコン基板９０と電極９３とに電圧を印加することにより、絶縁膜９２を挟んで電荷が蓄えられる。
【０００３】
図２６に示されたコンデンサＸ２は、さらに、シリコン基板９０と絶縁膜９２との間に、導電膜９１が介在している。コンデンサＸ２においては、導電膜９１と電極９３とに電圧を印加することにより、絶縁膜９２を挟んで電荷が蓄えられる。
【０００４】
コンデンサＸ１，Ｘ２においては、複数のトレンチ９０ａを形成することにより、シリコン基板９０の表面積が増大されている。この目的は、絶縁膜９２の面積を大きくすることにより、コンデンサＸ１，Ｘ２の大容量化を図ることである。また絶縁膜９２を薄くするほど、コンデンサＸ１，Ｘ２は大容量となる。しかしながら、絶縁膜９２を、その面積をより大きく、かつより薄く仕上げるほど、絶縁膜９２に孔が発生するおそれが大きい。これにより、コンデンサＸ１，Ｘ２の漏れ電流が増大し、さらにはショートに至るという不具合が生じる。
【０００５】
また、コンデンサＸ１，Ｘ２の耐電圧は、絶縁膜９２によって決定される。大容量化を意図して絶縁膜９２を不当に薄くしすぎると、耐電圧が著しく低下してしまうという問題がある。
【０００６】
さらに、コンデンサＸ１，Ｘ２においてシリコン基板９０の単位面積（または単位体積）あたりの静電容量を大きくするには、トレンチ９０ａの深さを深くすることが有効である。しかし、トレンチ９０ａを深くするほど、その内面を覆うように絶縁膜９２を形成することが困難となる。たとえば、トレンチ９０ａの開口部付近のみが絶縁膜９２に覆われ、トレンチ９０ａの最深部付近が絶縁膜９２から露出するといった状態となりやすい。このようなことでは、コンデンサＸ１，Ｘ２はコンデンサとしての機能を正常に発揮することができない。したがって、絶縁膜９２を適切に形成できる程度に、トレンチ９０ａの深さを浅くせざるを得なかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６１４１６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、大容量化および高耐電圧化を図るのに適したコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供されるコンデンサは、複数の凹部を有する基材を備えるコンデンサであって、上記基材は、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、絶縁材料からなり、上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方に収容された陽極と、上記隣り合う凹部の他方に収容された陰極と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記基材のうち上記陽極と上記陰極とに挟まれた部分を、上記コンデンサの誘電体として機能させることができる。このため、上記複数の凹部の数を増やすことなどにより、上記コンデンサの大容量化を図ることが可能である。また、上記凹部の内面をたとえば誘電体膜によって隙間無く覆う必要がない。このため、上記凹部の深さを深くしても、漏れ電流の増大や、ショートの発生といった不具合が生じるおそれがない。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の凹部は、マトリクス状に配置されている。このような構成によれば、上記基材のうち誘電体として機能する部分の面積を増大させるのに適している。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の凹部は、その断面形状が三角形状または四角形状である。このような構成によれば、上記基材のうち上記複数の凹部に挟まれた壁状部分を、すべて誘電体として機能させることが可能である。これにより、上記コンデンサの容量を合理的に増やすことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基材のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、ＳｉＯ2からなる。このような構成によれば、上記コンデンサの絶縁耐圧を高めるのに適している。
【００１４】
本発明の第２の側面によって提供される電子部品は、本発明の第１の側面によって提供されるコンデンサと、上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陽極どうしを導通させる陽極配線と、上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陰極どうしを導通させる陰極配線と、を備えており、上記陽極配線および上記陰極配線の少なくともいずれかの一部によって、抵抗素子またはコイル素子が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、上記基材上にキャパシタと抵抗またはインダクタンスとを作りこむことが可能であり、様々な用途に沿った機能を発揮させることができる。
【００１６】
本発明の第３の側面によって提供されるコンデンサの製造方法は、複数の凹部を有し、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が絶縁材料からなる基材を形成する工程と、上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方の内部に陽極を形成する工程と、上記隣り合う凹部の他方の内部に陰極を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、上記凹部の内面に誘電体層を隙間無く形成するといった煩雑かつ不具合を生じやすい工程を経ることなく、大容量のコンデンサを製造することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基材を形成する工程は、Ｓｉ基板に複数の凹部を形成した後に、このＳｉ基板のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分を酸化させることによりＳｉＯ2とすることにより行う。このような構成によれば、たとえば上記Ｓｉ基板に陽極酸化を利用した多孔質化処理を施すことにより、断面寸法に対する深さの比が顕著に大である上記凹部を形成することが可能である。これは、上記コンデンサの大容量化に好適である。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１〜図５は、本発明に係るコンデンサおよび電子部品の第１実施形態を示している。本実施形態の電子部品Ｂ１は、基材１、複数の陽極２、複数の陰極３、絶縁膜４１，４２，４３、陽極配線５、および陰極配線６を備えており、２つのコンデンサＡ１，Ａ２と抵抗素子６２とが作りこまれている。なお、図２においては、絶縁膜４２，４３、および陰極配線６を、図３においては、絶縁膜４３を、それぞれ理解の便宜上省略している。
【００２２】
基材１は、その大部分がＳｉＯ2からなる基板であり、Ｓｉ基板を酸化させることにより形成される。この酸化処理において未処理となった部分が、図４および図５に示すようにＳｉ領域１５として残存している。基材１には、複数のトレンチ１１が形成されている。図１〜図３によく表れているように、複数のトレンチ１１は、マトリクス状に配置されている。トレンチ１１は、断面形状が正方形状とされている。基材１のうち隣り合うトレンチ１１どうしの間の部分は、壁１２となっている。壁１２は、コンデンサＡ１，Ａ２において、誘電体として機能する部分である。本実施形態においては、基材１は、１ｍｍ角程度の大きさである。トレンチ１１は、断面寸法が３μｍ角程度、深さが１００〜２００μｍ程度とされている。また、壁１２は、その厚さが０．５μｍ程度とされている。
【００２３】
複数の陽極２は、コンデンサＡ１，Ａ２の一方の電極として機能するものであり、たとえばＮｉからなる。陽極２は、トレンチ１１に収容されており、本実施形態においては、トレンチ１１をほぼ完全に埋めている。複数の陽極２は、図４および図５のそれぞれに表れる方向において、配列された複数のトレンチ１１の１個おきに形成されている。
【００２４】
複数の陰極３は、コンデンサＡ１，Ａ２の他方の電極として機能するものであり、たとえばＮｉからなる。陰極３は、トレンチ１１に収容されており、本実施形態においては、トレンチ１１をほぼ完全に埋めている。複数の陰極３は、図４および図５のそれぞれに表れる方向において、配列された複数のトレンチ１１の１個おきに、陽極２を収容するトレンチ１１の隣に位置するトレンチ１１に形成されている。すなわち、図１〜図３によく表れているように、複数の陽極２と複数の陰極３とは、市松模様を構成する配置とされている。
【００２５】
陽極配線５は、たとえばＮｉからなり、複数の陽極２どうしを導通させるものである。図４および図５に示すように、陽極配線５は、絶縁膜４１上に形成されている。絶縁膜４１は、たとえばＳｉＯ2からなり、複数の陰極３と陽極配線５とが不当に導通することを防止するためのものである。絶縁膜４１には、複数の孔４４が形成されている。複数の孔４４は、複数の陽極２と重なる位置に設けられている。複数の孔４４を通して、複数の陽極２と陽極配線５とが導通している。
【００２６】
図２に示すように、陽極配線５は、コンデンサＡ１を構成する複数の陽極２どうしを導通させる矩形状部分と、コンデンサＡ２を構成する複数の陽極２どうしを導通させる矩形状部分と、これらの矩形状部分を連結するＬ字状部分とを有する形状とされている。
【００２７】
陰極配線６は、たとえばＮｉからなり、複数の陰極３どうしを導通させるものである。図４および図５に示すように、陰極配線６は、絶縁膜４２上に形成されている。絶縁膜４２は、たとえばＳｉＯ2からなり、陽極配線５と陰極配線６とが不当に導通することを防止するためのものである。陽極配線５には、複数の孔４５が形成されている。複数の孔４５は、複数の陰極３と重なる位置に設けられている。複数の孔４５の内面は、絶縁膜４２によって覆われている。また、絶縁膜４２には、複数の孔４６が形成されている。複数の孔４６は、絶縁膜４２のうち孔４５を埋める部分に形成されている。すなわち、孔４５，４６は、中心を同じくする二重孔となっている。複数の孔４６を通して、複数の陰極３と陰極配線６とが導通している。
【００２８】
図３に示すように、陰極配線６は、コンデンサＡ１を構成する複数の陰極３どうしを導通させる矩形状部分と、コンデンサＡ２を構成する複数の陰極３どうしを導通させる部分と、抵抗素子６２を構成する部分とを有している。抵抗素子６２は、陰極配線６のうち蛇行する帯状部分によって形成されている。
【００２９】
絶縁膜４３は、陰極配線６を覆っており、たとえばＳｉＯ2からなる。絶縁膜４３には、窓４７，４８が形成されている。図４に示すように、窓４７は、絶縁膜４２，４３を貫通しており、陽極配線５の一部を露出させている。この露出部分が、陽極パッド５１とされている。一方、図５に示すように、窓４８は、陰極配線６の一部を露出させている。この露出部分が、陰極パッド６１とされている。陽極パッド５１および陰極パッド６１は、たとえばワイヤ（図示略）がボンディングされる部分である。
【００３０】
次に、コンデンサＡ１，Ａ２および電子部品Ｂ１の製造方法について、図６〜図２１を参照しつつ、以下に説明する。
【００３１】
まず、図６および図７に示すように、Ｓｉ基板１Ａを用意する。そして、たとえば陽極酸化を利用した多孔質化処理により、複数のトレンチ１１をマトリクス状に形成する。このとき、トレンチ１１の断面寸法をたとえば３μｍ角程度、深さをたとえば１００〜２００μｍ程度とする。また、複数のトレンチ１１どうしの隙間を、たとえば０．５μｍ程度とする。Ｓｉ基板１Ａのうち隣り合うトレンチ１１に挟まれた部分は、壁１２となる。
【００３２】
次いで、Ｓｉ基板１Ａに対して酸化処理を施す。これにより、図８に示すように、基材１が得られる。この酸化処理においては、基材１のうち少なくとも複数のトレンチ１１を規定する部分がＳｉＯ2となるように温度、時間等の条件を設定する。本実施形態においては、Ｓｉ基板１Ａのうち酸化されなかった部分が、Ｓｉ領域１５として基材１に残存している。この酸化処理は、基材１の全体が完全にＳｉＯ2となるように行ってもよいし、壁１２の内部にＳｉが残存する程度に行ってもよい。
【００３３】
次いで、図９に示すように、金属膜２Ａを形成する。金属膜２Ａの形成は、たとえば無電解メッキによって基材１の表面にＮｉを付着させることにより行う。無電解メッキによれば、金属膜２Ａを複数のトレンチ１１内に十分に導入することができる。次いで、たとえばＣＭＰ法により、金属膜２Ａのうち基材１の表面を覆う部分を除去し、金属膜２Ａのうち複数のトレンチ１１内にある部分を残存させる。これにより、図１０に示すように、複数の陽極２と複数の陰極３とが得られる。
【００３４】
次いで、図１１に示すように、絶縁膜４１を形成する。絶縁膜４１の形成は、たとえばプラズマＣＶＤによって基材１の表面にＳｉＯ2を堆積させることにより行う。この絶縁膜４１に対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１２および図１３に示す複数の孔４４を形成する。複数の孔４４は、陽極２と重なる位置に配置する。
【００３５】
次いで、図１４に示すように、金属膜５Ａを形成する。金属膜５Ａの形成は、たとえばスパッタリングによって絶縁膜４１の表面にＮｉを付着させることにより行う。このとき、複数の孔４４内を、Ｎｉによって埋める。これにより、金属膜５Ａは複数の陽極２と導通する。
【００３６】
次いで、金属膜５Ａに対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１５および図１６に示す陽極配線５を形成する。このパターニングにおいては、金属膜５ＡのうちコンデンサＡ１，Ａ２となるべき部分を覆う矩形状部分と、これらの矩形状部分を繋ぐＬ字状部分を残存させる。また、複数の陰極３と重なる部分を除去することにより、複数の孔４５を形成する。
【００３７】
次いで、図１７に示すように、絶縁膜４２を形成する。絶縁膜４２の形成は、たとえばプラズマＣＶＤによって絶縁膜４１および陽極配線５の表面にＳｉＯ2を堆積させることにより行う。この絶縁膜４２に対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１８および図１９に示す複数の孔４６を形成する。複数の孔４６は、複数の孔４５内に位置しており、複数の陰極３に到達している。
【００３８】
次いで、図２０に示すように、金属膜６Ａを形成する。金属膜６Ａの形成は、たとえばスパッタリングによって絶縁膜４２の表面にＮｉを付着させることにより行う。このとき、複数の孔４６内を、Ｎｉによって埋める。これにより、金属膜６Ａは複数の陰極３と導通する。
【００３９】
次いで、金属膜６Ａに対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図２１に示す陰極配線６を形成する。このパターニングにおいては、金属膜６ＡのうちコンデンサＡ１，Ａ２となるべき部分を覆う矩形状部分と、これらの矩形状部分を繋ぐ蛇行帯状部分とを残存させる。この蛇行帯状部分が、抵抗素子６２となる。
【００４０】
この後は、陰極配線６および絶縁膜４２を覆うように、絶縁膜４３を形成する。この絶縁膜４３に窓４７，４８を形成することにより陽極パッド５１および陰極パッド６１を形成する。そして、陽極パッド５１および陰極パッド６１に、たとえばワイヤ（図示略）をボンディングする。以上の工程により、図１〜図５に示す電子部品Ｂ１が得られる。図２２に示すように、電子部品Ｂ１は、互いに並列に接続されたコンデンサＡ１，Ａ２と、コンデンサＡ１に対して直列に接続された抵抗素子６２とを含む構成とされている。
【００４１】
次に、コンデンサＡ１，Ａ２、電子部品Ｂ１、およびその製造方法の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、陽極２と陰極３とに挟まれた壁１２が誘電体として機能する。壁１２の合計面積は、複数のトレンチ１１の個数を増やし、あるいは深さを深くすることにより容易に広くすることが可能である。したがって、コンデンサＡ１，Ａ２の大容量化を図ることができる。
【００４３】
本実施形態においては、トレンチ１１は、断面寸法が３μｍ角程度であるのに対し、深さが１００〜２００μｍであり、断面寸法に対する深さの比か顕著に大となっている。たとえば、図２５および図２６に示された従来例においては、絶縁膜９２に孔が生じることを防止する必要があるため、このような深いトレンチ１１は採用し得ない。しかしながら、コンデンサＡ１，Ａ２においては、トレンチ１１を完全に覆う絶縁膜を形成することは不要である。このため、トレンチ１１を深くすることによって大容量化を図るにも関わらず、漏れ電流の増大、あるいはショートの発生といったおそれが少ない。
【００４４】
たとえば、トレンチ１１を深くすることにより、陽極２または陰極３がトレンチ１１の最深部に届かない形状となることが予想される。このような場合であっても、陽極２または陰極３が適切に形成されなかったトレンチ１１がコンデンサＡ１，Ａ２の静電容量に寄与しないだけであり、漏れ電流の増大やショートの発生といった不具合は生じない。
【００４５】
Ｓｉ基板１Ａに対して陽極酸化を用いた多孔質化処理を施す手法は、断面寸法に対する深さの比が顕著に大であるトレンチ１１を形成するのに適している。また、複数のトレンチ１１を密に形成することも可能である。さらに、Ｓｉ基板１Ａには、いわゆる集積回路素子を作りこむことが可能である。これにより、電子部品Ｂ１のさらなる高機能化をはかることができる。
【００４６】
本実施形態においては、断面正方形状とされた複数のトレンチ１１が、マトリクス状に配置されている。そして、複数の陽極２と複数の陰極３とが市松模様を構成するように配置されている。このような構成により、コンデンサＡ１，Ａ２を構成する領域にある全ての壁１２が、陽極２と陰極３とによって挟まれた格好となっている。この結果、これらの壁１２すべてを誘電体として機能させることが可能であり、コンデンサＡ１，Ａ２の大容量化に好適である。
【００４７】
壁１２を形成するＳｉＯ2は、絶縁耐圧が非常に高い材質である。このため、コンデンサＡ１，Ａ２の耐電圧を高めるのに適している。壁１２が厚いほど高耐電圧化には好ましいが、コンデンサＡ１，Ａ２の容量を小さくする要因となる。しかし、トレンチ１１の深さを十分に深くすることが可能であるため、コンデンサＡ１，Ａ２の高耐電圧化と大容量化とを両立することができる。また、ＳｉＯ2は、比較的高い温度であっても良好な絶縁性を示す。これにより、コンデンサＡ１，Ａ２の使用可能温度を高めることが可能である。
【００４８】
本実施形態のコンデンサＡ１，Ａ２の場合、耐電圧を４００Ｖ程度、容量密度を１７７０ｎＦ／ｃｍ2程度に高めることができた。また、使用可能温度の上限は、１５０〜２００℃である。発明者らのシミュレーションによれば、本発明に係るコンデンサの容量密度は、１０，０００ｎＦ／ｃｍ2に達すると試算される。
【００４９】
電子部品Ｂ１は、１ｍｍ角程度の基材１上に２つのコンデンサＡ１、Ａ２と抵抗素子６２とが作りこまれている。本発明によれば、たとえばコンデンサと抵抗素子といった電子機能素子を同一の基材上にまとめて配置することが可能である。また、抵抗素子６２は、陰極配線６の一部として形成されている。これは、電子部品Ｂ１の製造効率向上に適している。
【００５０】
図２３および図２４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５１】
図２３は、本発明に係るコンデンサの第２実施形態を示している。本実施形態のコンデンサＡ３は、トレンチ１１の断面形状が上述した実施形態と異なっている。本図においては、陽極配線５、陰極配線６、および絶縁膜４１，４２，４３を省略している。
【００５２】
本実施形態においては、複数のトレンチ１１の断面形状が、いずれも三角形状とされている。これらのトレンチ１１は、隣り合うトレンチ１１の辺どうしが平行に対向するように、マトリクス状に配置されている。隣り合うトレンチ１１の一方には陽極２が収容されており、他方には陰極３が収容されている。
【００５３】
このような実施形態によっても、コンデンサＡ３の大容量化を図ることができる。トレンチ１１の断面形状が三角形状であることにより、トレンチ１１に挟まれた全ての壁１２をコンデンサＡ３の誘電体として活用することが可能である。これは、断面四角形状のトレンチ１１を有するコンデンサＡ１，Ａ２と同様である。
【００５４】
図２４は、本発明に係る電子部品の第２実施形態を示している。本実施形態の電子部品Ｂ２は、コイル素子６３を備えている点が、上述した電子部品Ｂ１と異なっている。本図においては、絶縁膜４３を省略している。
【００５５】
コイル素子６３は、陰極配線６の一部によって構成されており、渦巻状の帯状部分からなる。コイル素子６３の外周端は、陰極配線６のうちコンデンサＡ１を覆う矩形状部分に連結されている。コイル素子６３の内周端は、陰極配線６のうちコンデンサＡ２を覆う矩形状部分に対して、連結部６４を介して導通している。連結部６４は、たとえば陰極配線６の一部が絶縁膜４３上に形成されたものである。
【００５６】
このような実施形態によれば、２つのキャパシタと１つのインダクタンスとを１つの基材１上に作りこむことが可能である。電子部品Ｂ１，Ｂ２として示されたこれらの実施形態から理解されるように、本発明に係る電子部品は、本発明に係るコンデンサと、抵抗素子、コイル素子、あるいは種々の電子機能素子とを用途に応じて組み合わせることが可能である。
【００５７】
本発明に係るコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５８】
トレンチ１１は、断面四角形状、断面三角形状のものに限定されず、断面形状がその他の多角形状、円形状などのものであってもよい。また、細長溝状の複数のトレンチを、それらの幅方向に配列させた構成としてもよい。陽極配線５および陰極配線６を絶縁膜４１，４２，４３の膜間に配置する構成は合理的であるが、これに限定されず、コンデンサＡ１，Ａ２を電気的に適切に機能させる手段を採用すればよい。トレンチ１１を形成する手段としては、Ｓｉ基板１Ａに対して陽極酸化処理を施すことが好ましいが、本発明はこれに限定されず、たとえばＳｉＯ2からなる基材１に、たとえばドライエッチングを用いてトレンチ１１を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るコンデンサおよび電子部品の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すコンデンサおよび電子部品の要部平面図である。
【図３】図１に示すコンデンサおよび電子部品の要部平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、Ｓｉ基板にトレンチを形成した状態を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例における酸化処理を示す断面図である。
【図９】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、陽極および陰極を形成する工程を示す断面図である。
【図１１】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１５】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１８】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。
【図２０】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図２１】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図２２】図１に示す電子部品の回路図である。
【図２３】本発明に係るコンデンサの第２実施形態を示す要部平面図である。
【図２４】本発明に係る電子部品の第２実施形態を示す要部平面図である。
【図２５】従来のコンデンサの一例を示す断面図である。
【図２６】従来のコンデンサの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ１，Ａ２，Ａ３ コンデンサ
Ｂ１，Ｂ２ 電子部品
１ 基材
１Ａ Ｓｉ基板
２ 陽極
２Ａ 金属膜
３ 陰極
５ 陽極配線
５Ａ 金属膜
６ 陰極配線
６Ａ 金属膜
１１ トレンチ（凹部）
１２ 壁
４１，４２，４３ 絶縁膜
４４，４５，４６ 孔
４７，４８ 窓
５１ 陽極パッド
６１ 陰極パッド
６２ 抵抗素子
６３ コイル素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の凹部を有する基材を利用して形成されたコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２５および図２６は、一般的にトレンチと称される複数の凹部を有する基材を利用して形成されたコンデンサの従来例を示している。図２５に示されたコンデンサＸ１には、複数のトレンチ９０ａが形成されたシリコン基板９０が用いられている。トレンチ９０ａは、絶縁膜９２によって覆われている。また、トレンチ９０ａには、電極９３が収容されている。絶縁膜９２は、シリコン基板９０と電極９３とに挟まれた格好となっている。シリコン基板９０と電極９３とに電圧を印加することにより、絶縁膜９２を挟んで電荷が蓄えられる。
【０００３】
図２６に示されたコンデンサＸ２は、さらに、シリコン基板９０と絶縁膜９２との間に、導電膜９１が介在している。コンデンサＸ２においては、導電膜９１と電極９３とに電圧を印加することにより、絶縁膜９２を挟んで電荷が蓄えられる。
【０００４】
コンデンサＸ１，Ｘ２においては、複数のトレンチ９０ａを形成することにより、シリコン基板９０の表面積が増大されている。この目的は、絶縁膜９２の面積を大きくすることにより、コンデンサＸ１，Ｘ２の大容量化を図ることである。また絶縁膜９２を薄くするほど、コンデンサＸ１，Ｘ２は大容量となる。しかしながら、絶縁膜９２を、その面積をより大きく、かつより薄く仕上げるほど、絶縁膜９２に孔が発生するおそれが大きい。これにより、コンデンサＸ１，Ｘ２の漏れ電流が増大し、さらにはショートに至るという不具合が生じる。
【０００５】
また、コンデンサＸ１，Ｘ２の耐電圧は、絶縁膜９２によって決定される。大容量化を意図して絶縁膜９２を不当に薄くしすぎると、耐電圧が著しく低下してしまうという問題がある。
【０００６】
さらに、コンデンサＸ１，Ｘ２においてシリコン基板９０の単位面積（または単位体積）あたりの静電容量を大きくするには、トレンチ９０ａの深さを深くすることが有効である。しかし、トレンチ９０ａを深くするほど、その内面を覆うように絶縁膜９２を形成することが困難となる。たとえば、トレンチ９０ａの開口部付近のみが絶縁膜９２に覆われ、トレンチ９０ａの最深部付近が絶縁膜９２から露出するといった状態となりやすい。このようなことでは、コンデンサＸ１，Ｘ２はコンデンサとしての機能を正常に発揮することができない。したがって、絶縁膜９２を適切に形成できる程度に、トレンチ９０ａの深さを浅くせざるを得なかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６１４１６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、大容量化および高耐電圧化を図るのに適したコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供されるコンデンサは、複数の凹部を有する基材を備えるコンデンサであって、上記基材は、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、絶縁材料からなり、上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方に収容された陽極と、上記隣り合う凹部の他方に収容された陰極と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記基材のうち上記陽極と上記陰極とに挟まれた部分を、上記コンデンサの誘電体として機能させることができる。このため、上記複数の凹部の数を増やすことなどにより、上記コンデンサの大容量化を図ることが可能である。また、上記凹部の内面をたとえば誘電体膜によって隙間無く覆う必要がない。このため、上記凹部の深さを深くしても、漏れ電流の増大や、ショートの発生といった不具合が生じるおそれがない。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の凹部は、マトリクス状に配置されている。このような構成によれば、上記基材のうち誘電体として機能する部分の面積を増大させるのに適している。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の凹部は、その断面形状が三角形状または四角形状である。このような構成によれば、上記基材のうち上記複数の凹部に挟まれた壁状部分を、すべて誘電体として機能させることが可能である。これにより、上記コンデンサの容量を合理的に増やすことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基材のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、ＳｉＯ2からなる。このような構成によれば、上記コンデンサの絶縁耐圧を高めるのに適している。
【００１４】
本発明の第２の側面によって提供される電子部品は、本発明の第１の側面によって提供されるコンデンサと、上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陽極どうしを導通させる陽極配線と、上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陰極どうしを導通させる陰極配線と、を備えており、上記陽極配線および上記陰極配線の少なくともいずれかの一部によって、抵抗素子またはコイル素子が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、上記基材上にキャパシタと抵抗またはインダクタンスとを作りこむことが可能であり、様々な用途に沿った機能を発揮させることができる。
【００１６】
本発明の第３の側面によって提供されるコンデンサの製造方法は、複数の凹部を有し、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が絶縁材料からなる基材を形成する工程と、上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方の内部に陽極を形成する工程と、上記隣り合う凹部の他方の内部に陰極を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、上記凹部の内面に誘電体層を隙間無く形成するといった煩雑かつ不具合を生じやすい工程を経ることなく、大容量のコンデンサを製造することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基材を形成する工程は、Ｓｉ基板に複数の凹部を形成した後に、このＳｉ基板のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分を酸化させることによりＳｉＯ2とすることにより行う。このような構成によれば、たとえば上記Ｓｉ基板に陽極酸化を利用した多孔質化処理を施すことにより、断面寸法に対する深さの比が顕著に大である上記凹部を形成することが可能である。これは、上記コンデンサの大容量化に好適である。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１〜図５は、本発明に係るコンデンサおよび電子部品の第１実施形態を示している。本実施形態の電子部品Ｂ１は、基材１、複数の陽極２、複数の陰極３、絶縁膜４１，４２，４３、陽極配線５、および陰極配線６を備えており、２つのコンデンサＡ１，Ａ２と抵抗素子６２とが作りこまれている。なお、図２においては、絶縁膜４２，４３、および陰極配線６を、図３においては、絶縁膜４３を、それぞれ理解の便宜上省略している。
【００２２】
基材１は、その大部分がＳｉＯ2からなる基板であり、Ｓｉ基板を酸化させることにより形成される。この酸化処理において未処理となった部分が、図４および図５に示すようにＳｉ領域１５として残存している。基材１には、複数のトレンチ１１が形成されている。図１〜図３によく表れているように、複数のトレンチ１１は、マトリクス状に配置されている。トレンチ１１は、断面形状が正方形状とされている。基材１のうち隣り合うトレンチ１１どうしの間の部分は、壁１２となっている。壁１２は、コンデンサＡ１，Ａ２において、誘電体として機能する部分である。本実施形態においては、基材１は、１ｍｍ角程度の大きさである。トレンチ１１は、断面寸法が３μｍ角程度、深さが１００〜２００μｍ程度とされている。また、壁１２は、その厚さが０．５μｍ程度とされている。
【００２３】
複数の陽極２は、コンデンサＡ１，Ａ２の一方の電極として機能するものであり、たとえばＮｉからなる。陽極２は、トレンチ１１に収容されており、本実施形態においては、トレンチ１１をほぼ完全に埋めている。複数の陽極２は、図４および図５のそれぞれに表れる方向において、配列された複数のトレンチ１１の１個おきに形成されている。
【００２４】
複数の陰極３は、コンデンサＡ１，Ａ２の他方の電極として機能するものであり、たとえばＮｉからなる。陰極３は、トレンチ１１に収容されており、本実施形態においては、トレンチ１１をほぼ完全に埋めている。複数の陰極３は、図４および図５のそれぞれに表れる方向において、配列された複数のトレンチ１１の１個おきに、陽極２を収容するトレンチ１１の隣に位置するトレンチ１１に形成されている。すなわち、図１〜図３によく表れているように、複数の陽極２と複数の陰極３とは、市松模様を構成する配置とされている。
【００２５】
陽極配線５は、たとえばＮｉからなり、複数の陽極２どうしを導通させるものである。図４および図５に示すように、陽極配線５は、絶縁膜４１上に形成されている。絶縁膜４１は、たとえばＳｉＯ2からなり、複数の陰極３と陽極配線５とが不当に導通することを防止するためのものである。絶縁膜４１には、複数の孔４４が形成されている。複数の孔４４は、複数の陽極２と重なる位置に設けられている。複数の孔４４を通して、複数の陽極２と陽極配線５とが導通している。
【００２６】
図２に示すように、陽極配線５は、コンデンサＡ１を構成する複数の陽極２どうしを導通させる矩形状部分と、コンデンサＡ２を構成する複数の陽極２どうしを導通させる矩形状部分と、これらの矩形状部分を連結するＬ字状部分とを有する形状とされている。
【００２７】
陰極配線６は、たとえばＮｉからなり、複数の陰極３どうしを導通させるものである。図４および図５に示すように、陰極配線６は、絶縁膜４２上に形成されている。絶縁膜４２は、たとえばＳｉＯ2からなり、陽極配線５と陰極配線６とが不当に導通することを防止するためのものである。陽極配線５には、複数の孔４５が形成されている。複数の孔４５は、複数の陰極３と重なる位置に設けられている。複数の孔４５の内面は、絶縁膜４２によって覆われている。また、絶縁膜４２には、複数の孔４６が形成されている。複数の孔４６は、絶縁膜４２のうち孔４５を埋める部分に形成されている。すなわち、孔４５，４６は、中心を同じくする二重孔となっている。複数の孔４６を通して、複数の陰極３と陰極配線６とが導通している。
【００２８】
図３に示すように、陰極配線６は、コンデンサＡ１を構成する複数の陰極３どうしを導通させる矩形状部分と、コンデンサＡ２を構成する複数の陰極３どうしを導通させる部分と、抵抗素子６２を構成する部分とを有している。抵抗素子６２は、陰極配線６のうち蛇行する帯状部分によって形成されている。
【００２９】
絶縁膜４３は、陰極配線６を覆っており、たとえばＳｉＯ2からなる。絶縁膜４３には、窓４７，４８が形成されている。図４に示すように、窓４７は、絶縁膜４２，４３を貫通しており、陽極配線５の一部を露出させている。この露出部分が、陽極パッド５１とされている。一方、図５に示すように、窓４８は、陰極配線６の一部を露出させている。この露出部分が、陰極パッド６１とされている。陽極パッド５１および陰極パッド６１は、たとえばワイヤ（図示略）がボンディングされる部分である。
【００３０】
次に、コンデンサＡ１，Ａ２および電子部品Ｂ１の製造方法について、図６〜図２１を参照しつつ、以下に説明する。
【００３１】
まず、図６および図７に示すように、Ｓｉ基板１Ａを用意する。そして、たとえば陽極酸化を利用した多孔質化処理により、複数のトレンチ１１をマトリクス状に形成する。このとき、トレンチ１１の断面寸法をたとえば３μｍ角程度、深さをたとえば１００〜２００μｍ程度とする。また、複数のトレンチ１１どうしの隙間を、たとえば０．５μｍ程度とする。Ｓｉ基板１Ａのうち隣り合うトレンチ１１に挟まれた部分は、壁１２となる。
【００３２】
次いで、Ｓｉ基板１Ａに対して酸化処理を施す。これにより、図８に示すように、基材１が得られる。この酸化処理においては、基材１のうち少なくとも複数のトレンチ１１を規定する部分がＳｉＯ2となるように温度、時間等の条件を設定する。本実施形態においては、Ｓｉ基板１Ａのうち酸化されなかった部分が、Ｓｉ領域１５として基材１に残存している。この酸化処理は、基材１の全体が完全にＳｉＯ2となるように行ってもよいし、壁１２の内部にＳｉが残存する程度に行ってもよい。
【００３３】
次いで、図９に示すように、金属膜２Ａを形成する。金属膜２Ａの形成は、たとえば無電解メッキによって基材１の表面にＮｉを付着させることにより行う。無電解メッキによれば、金属膜２Ａを複数のトレンチ１１内に十分に導入することができる。次いで、たとえばＣＭＰ法により、金属膜２Ａのうち基材１の表面を覆う部分を除去し、金属膜２Ａのうち複数のトレンチ１１内にある部分を残存させる。これにより、図１０に示すように、複数の陽極２と複数の陰極３とが得られる。
【００３４】
次いで、図１１に示すように、絶縁膜４１を形成する。絶縁膜４１の形成は、たとえばプラズマＣＶＤによって基材１の表面にＳｉＯ2を堆積させることにより行う。この絶縁膜４１に対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１２および図１３に示す複数の孔４４を形成する。複数の孔４４は、陽極２と重なる位置に配置する。
【００３５】
次いで、図１４に示すように、金属膜５Ａを形成する。金属膜５Ａの形成は、たとえばスパッタリングによって絶縁膜４１の表面にＮｉを付着させることにより行う。このとき、複数の孔４４内を、Ｎｉによって埋める。これにより、金属膜５Ａは複数の陽極２と導通する。
【００３６】
次いで、金属膜５Ａに対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１５および図１６に示す陽極配線５を形成する。このパターニングにおいては、金属膜５ＡのうちコンデンサＡ１，Ａ２となるべき部分を覆う矩形状部分と、これらの矩形状部分を繋ぐＬ字状部分を残存させる。また、複数の陰極３と重なる部分を除去することにより、複数の孔４５を形成する。
【００３７】
次いで、図１７に示すように、絶縁膜４２を形成する。絶縁膜４２の形成は、たとえばプラズマＣＶＤによって絶縁膜４１および陽極配線５の表面にＳｉＯ2を堆積させることにより行う。この絶縁膜４２に対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図１８および図１９に示す複数の孔４６を形成する。複数の孔４６は、複数の孔４５内に位置しており、複数の陰極３に到達している。
【００３８】
次いで、図２０に示すように、金属膜６Ａを形成する。金属膜６Ａの形成は、たとえばスパッタリングによって絶縁膜４２の表面にＮｉを付着させることにより行う。このとき、複数の孔４６内を、Ｎｉによって埋める。これにより、金属膜６Ａは複数の陰極３と導通する。
【００３９】
次いで、金属膜６Ａに対してフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングを施すことにより、図２１に示す陰極配線６を形成する。このパターニングにおいては、金属膜６ＡのうちコンデンサＡ１，Ａ２となるべき部分を覆う矩形状部分と、これらの矩形状部分を繋ぐ蛇行帯状部分とを残存させる。この蛇行帯状部分が、抵抗素子６２となる。
【００４０】
この後は、陰極配線６および絶縁膜４２を覆うように、絶縁膜４３を形成する。この絶縁膜４３に窓４７，４８を形成することにより陽極パッド５１および陰極パッド６１を形成する。そして、陽極パッド５１および陰極パッド６１に、たとえばワイヤ（図示略）をボンディングする。以上の工程により、図１〜図５に示す電子部品Ｂ１が得られる。図２２に示すように、電子部品Ｂ１は、互いに並列に接続されたコンデンサＡ１，Ａ２と、コンデンサＡ１に対して直列に接続された抵抗素子６２とを含む構成とされている。
【００４１】
次に、コンデンサＡ１，Ａ２、電子部品Ｂ１、およびその製造方法の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、陽極２と陰極３とに挟まれた壁１２が誘電体として機能する。壁１２の合計面積は、複数のトレンチ１１の個数を増やし、あるいは深さを深くすることにより容易に広くすることが可能である。したがって、コンデンサＡ１，Ａ２の大容量化を図ることができる。
【００４３】
本実施形態においては、トレンチ１１は、断面寸法が３μｍ角程度であるのに対し、深さが１００〜２００μｍであり、断面寸法に対する深さの比か顕著に大となっている。たとえば、図２５および図２６に示された従来例においては、絶縁膜９２に孔が生じることを防止する必要があるため、このような深いトレンチ１１は採用し得ない。しかしながら、コンデンサＡ１，Ａ２においては、トレンチ１１を完全に覆う絶縁膜を形成することは不要である。このため、トレンチ１１を深くすることによって大容量化を図るにも関わらず、漏れ電流の増大、あるいはショートの発生といったおそれが少ない。
【００４４】
たとえば、トレンチ１１を深くすることにより、陽極２または陰極３がトレンチ１１の最深部に届かない形状となることが予想される。このような場合であっても、陽極２または陰極３が適切に形成されなかったトレンチ１１がコンデンサＡ１，Ａ２の静電容量に寄与しないだけであり、漏れ電流の増大やショートの発生といった不具合は生じない。
【００４５】
Ｓｉ基板１Ａに対して陽極酸化を用いた多孔質化処理を施す手法は、断面寸法に対する深さの比が顕著に大であるトレンチ１１を形成するのに適している。また、複数のトレンチ１１を密に形成することも可能である。さらに、Ｓｉ基板１Ａには、いわゆる集積回路素子を作りこむことが可能である。これにより、電子部品Ｂ１のさらなる高機能化をはかることができる。
【００４６】
本実施形態においては、断面正方形状とされた複数のトレンチ１１が、マトリクス状に配置されている。そして、複数の陽極２と複数の陰極３とが市松模様を構成するように配置されている。このような構成により、コンデンサＡ１，Ａ２を構成する領域にある全ての壁１２が、陽極２と陰極３とによって挟まれた格好となっている。この結果、これらの壁１２すべてを誘電体として機能させることが可能であり、コンデンサＡ１，Ａ２の大容量化に好適である。
【００４７】
壁１２を形成するＳｉＯ2は、絶縁耐圧が非常に高い材質である。このため、コンデンサＡ１，Ａ２の耐電圧を高めるのに適している。壁１２が厚いほど高耐電圧化には好ましいが、コンデンサＡ１，Ａ２の容量を小さくする要因となる。しかし、トレンチ１１の深さを十分に深くすることが可能であるため、コンデンサＡ１，Ａ２の高耐電圧化と大容量化とを両立することができる。また、ＳｉＯ2は、比較的高い温度であっても良好な絶縁性を示す。これにより、コンデンサＡ１，Ａ２の使用可能温度を高めることが可能である。
【００４８】
本実施形態のコンデンサＡ１，Ａ２の場合、耐電圧を４００Ｖ程度、容量密度を１７７０ｎＦ／ｃｍ2程度に高めることができた。また、使用可能温度の上限は、１５０〜２００℃である。発明者らのシミュレーションによれば、本発明に係るコンデンサの容量密度は、１０，０００ｎＦ／ｃｍ2に達すると試算される。
【００４９】
電子部品Ｂ１は、１ｍｍ角程度の基材１上に２つのコンデンサＡ１、Ａ２と抵抗素子６２とが作りこまれている。本発明によれば、たとえばコンデンサと抵抗素子といった電子機能素子を同一の基材上にまとめて配置することが可能である。また、抵抗素子６２は、陰極配線６の一部として形成されている。これは、電子部品Ｂ１の製造効率向上に適している。
【００５０】
図２３および図２４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５１】
図２３は、本発明に係るコンデンサの第２実施形態を示している。本実施形態のコンデンサＡ３は、トレンチ１１の断面形状が上述した実施形態と異なっている。本図においては、陽極配線５、陰極配線６、および絶縁膜４１，４２，４３を省略している。
【００５２】
本実施形態においては、複数のトレンチ１１の断面形状が、いずれも三角形状とされている。これらのトレンチ１１は、隣り合うトレンチ１１の辺どうしが平行に対向するように、マトリクス状に配置されている。隣り合うトレンチ１１の一方には陽極２が収容されており、他方には陰極３が収容されている。
【００５３】
このような実施形態によっても、コンデンサＡ３の大容量化を図ることができる。トレンチ１１の断面形状が三角形状であることにより、トレンチ１１に挟まれた全ての壁１２をコンデンサＡ３の誘電体として活用することが可能である。これは、断面四角形状のトレンチ１１を有するコンデンサＡ１，Ａ２と同様である。
【００５４】
図２４は、本発明に係る電子部品の第２実施形態を示している。本実施形態の電子部品Ｂ２は、コイル素子６３を備えている点が、上述した電子部品Ｂ１と異なっている。本図においては、絶縁膜４３を省略している。
【００５５】
コイル素子６３は、陰極配線６の一部によって構成されており、渦巻状の帯状部分からなる。コイル素子６３の外周端は、陰極配線６のうちコンデンサＡ１を覆う矩形状部分に連結されている。コイル素子６３の内周端は、陰極配線６のうちコンデンサＡ２を覆う矩形状部分に対して、連結部６４を介して導通している。連結部６４は、たとえば陰極配線６の一部が絶縁膜４３上に形成されたものである。
【００５６】
このような実施形態によれば、２つのキャパシタと１つのインダクタンスとを１つの基材１上に作りこむことが可能である。電子部品Ｂ１，Ｂ２として示されたこれらの実施形態から理解されるように、本発明に係る電子部品は、本発明に係るコンデンサと、抵抗素子、コイル素子、あるいは種々の電子機能素子とを用途に応じて組み合わせることが可能である。
【００５７】
本発明に係るコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るコンデンサ、電子部品、およびコンデンサの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５８】
トレンチ１１は、断面四角形状、断面三角形状のものに限定されず、断面形状がその他の多角形状、円形状などのものであってもよい。また、細長溝状の複数のトレンチを、それらの幅方向に配列させた構成としてもよい。陽極配線５および陰極配線６を絶縁膜４１，４２，４３の膜間に配置する構成は合理的であるが、これに限定されず、コンデンサＡ１，Ａ２を電気的に適切に機能させる手段を採用すればよい。トレンチ１１を形成する手段としては、Ｓｉ基板１Ａに対して陽極酸化処理を施すことが好ましいが、本発明はこれに限定されず、たとえばＳｉＯ2からなる基材１に、たとえばドライエッチングを用いてトレンチ１１を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るコンデンサおよび電子部品の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すコンデンサおよび電子部品の要部平面図である。
【図３】図１に示すコンデンサおよび電子部品の要部平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、Ｓｉ基板にトレンチを形成した状態を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例における酸化処理を示す断面図である。
【図９】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、陽極および陰極を形成する工程を示す断面図である。
【図１１】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１５】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。
【図１８】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、絶縁膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。
【図２０】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜を形成する工程を示す断面図である。
【図２１】図１に示すコンデンサおよび電子部品の製造方法の一例において、金属膜にエッチングを施す工程を示す平面図である。
【図２２】図１に示す電子部品の回路図である。
【図２３】本発明に係るコンデンサの第２実施形態を示す要部平面図である。
【図２４】本発明に係る電子部品の第２実施形態を示す要部平面図である。
【図２５】従来のコンデンサの一例を示す断面図である。
【図２６】従来のコンデンサの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ１，Ａ２，Ａ３ コンデンサ
Ｂ１，Ｂ２ 電子部品
１ 基材
１Ａ Ｓｉ基板
２ 陽極
２Ａ 金属膜
３ 陰極
５ 陽極配線
５Ａ 金属膜
６ 陰極配線
６Ａ 金属膜
１１ トレンチ（凹部）
１２ 壁
４１，４２，４３ 絶縁膜
４４，４５，４６ 孔
４７，４８ 窓
５１ 陽極パッド
６１ 陰極パッド
６２ 抵抗素子
６３ コイル素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部を有する基材を備えるコンデンサであって、
上記基材は、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、絶縁材料からなり、
上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方に収容された陽極と、
上記隣り合う凹部の他方に収容された陰極と、
を備えていることを特徴とする、コンデンサ。
【請求項２】
上記複数の凹部は、マトリクス状に配置されている、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
上記複数の凹部は、その断面形状が三角形状または四角形状である、請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
上記基材のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、ＳｉＯ2からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のコンデンサと、
上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陽極どうしを導通させる陽極配線と、
上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陰極どうしを導通させる陰極配線と、を備えており、
上記陽極配線および上記陰極配線の少なくともいずれかの一部によって、抵抗素子またはコイル素子が形成されていることを特徴とする、電子部品。
【請求項６】
複数の凹部を有し、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が絶縁材料からなる基材を形成する工程と、
上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方の内部に陽極を形成する工程と、
上記隣り合う凹部の他方の内部に陰極を形成する工程と、
を有することを特徴とする、コンデンサの製造方法。
【請求項７】
上記基材を形成する工程は、Ｓｉ基板に複数の凹部を形成した後に、このＳｉ基板のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分を酸化させることによりＳｉＯ2とすることにより行う、請求項６に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１】
複数の凹部を有する基材を備えるコンデンサであって、
上記基材は、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、絶縁材料からなり、
上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方に収容された陽極と、
上記隣り合う凹部の他方に収容された陰極と、
を備えていることを特徴とする、コンデンサ。
【請求項２】
上記複数の凹部は、マトリクス状に配置されている、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
上記複数の凹部は、その断面形状が三角形状または四角形状である、請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
上記基材のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が、ＳｉＯ2からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のコンデンサと、
上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陽極どうしを導通させる陽極配線と、
上記基材によって支持されており、上記複数の凹部に収容された上記陰極どうしを導通させる陰極配線と、を備えており、
上記陽極配線および上記陰極配線の少なくともいずれかの一部によって、抵抗素子またはコイル素子が形成されていることを特徴とする、電子部品。
【請求項６】
複数の凹部を有し、少なくとも上記複数の凹部を規定する部分が絶縁材料からなる基材を形成する工程と、
上記複数の凹部のうち互いに隣り合う凹部の一方の内部に陽極を形成する工程と、
上記隣り合う凹部の他方の内部に陰極を形成する工程と、
を有することを特徴とする、コンデンサの製造方法。
【請求項７】
上記基材を形成する工程は、Ｓｉ基板に複数の凹部を形成した後に、このＳｉ基板のうち少なくとも上記複数の凹部を規定する部分を酸化させることによりＳｉＯ2とすることにより行う、請求項６に記載のコンデンサの製造方法。
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図１５】
【図２１】
【図２４】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
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【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図１５】
【図２１】
【図２４】
【公開番号】特開２００９−５９９９０（Ｐ２００９−５９９９０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２７３８９（Ｐ２００７−２２７３８９）
【出願日】平成１９年９月３日（２００７．９．３）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月３日（２００７．９．３）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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