特許 6384052 薄膜キャパシタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384052

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】薄膜キャパシタ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/33 20060101AFI20180827BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20180827BHJP

   H05K 3/28 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H01G4/33 102

   H01G4/30 541

   H01G4/30 544

   H05K3/28 C

   H05K3/28 B

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-270788(P2013-270788)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-126156(P2015-126156A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】青谷 淳司

(72)【発明者】

【氏名】矢野 義彦

(72)【発明者】

【氏名】及川 泰伸

【審査官】 田中 晃洋

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００４／０４０６０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１３７４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０４２１８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ４／３３

Ｈ０１Ｇ ４／３０

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部電極層と、誘電体層と、上部電極層とを有し、
前記誘電体層の前記上部電極層へ対向する面側に、リークバルブ粒子と絶縁体パッチ材とを有し、
前記絶縁体パッチ材は、前記誘電体層と前記リークバルブ粒子との両方に接し、
前記リークバルブ粒子が、前記誘電体層の前記上部電極層に対向する面側にあって、かつ前記誘電体層の１０点厚み平均の２／３以内の深さまで埋没しており、
前記リークバルブ粒子は、金属粒子、セラミックス粒子、有機物粒子の材料から選択され、
前記絶縁体パッチ材は、無機材料または有機材料の絶縁体材料からなる
ことを特徴とする薄膜キャパシタ。

【請求項2】

前記絶縁体パッチ材は、（１）前記リークバルブ粒子を覆う形態、あるいは、（２）前記リークバルブ粒子の前記上部電極層に向かう側の一部が露出する形態、のいずれかの形態を有する
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】

前記リークバルブ粒子が、セラミックス粒子または有機物粒子である
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の薄膜キャパシタ。

【請求項4】

前記リークバルブ粒子の、前記薄膜キャパシタの厚み方向に関する大きさが、前記誘電体層の膜厚の１から１．５倍である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の薄膜キャパシタ。

【請求項5】

前記絶縁体パッチ材が前記リークバルブ粒子を覆う形態である場合の、前記絶縁体パッチ材の最近接厚みが、絶縁体パッチ材と誘電体層とがリークバルブ粒子を介さずに対向している箇所における絶縁体パッチ材の最大厚みの１／５から１／１０である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の薄膜キャパシタ。

【請求項6】

前記絶縁体パッチ材の前記薄膜キャパシタ面方向に係る大きさは、前記リークバルブ粒子の面積中心から前記絶縁体パッチ材の端部までの最小距離として、前記誘電体層の厚みの５０倍から２００倍の範囲にある
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項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。

【背景技術】

【0002】

近年の各種電子機器では、電子部品を実装するスペースが縮小される傾向にある。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。しかし誘電体層を薄層化する試みは、誘電体層の耐圧やリーク特性の低下をもたらす傾向がある。そのため、誘電体層の薄層化に応じて耐圧やリーク特性を改善する技術が検討されている。例えば、特許文献１は薄膜キャパシタにおける誘電体層の材質とその結晶構造および基板面に対する配向性を最適化することにより、誘電体層のリーク特性と耐圧とを向上させる技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１６５５９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に代表される技術によって、薄い誘電体層のリーク電流が低く絶縁耐圧が高い誘電体素子が製造される。しかし、キャパシタの誘電体層（誘電体材料）は圧電特性を伴うため、誘電体層には素子の使用を通じて機械的変形が生じる。本発明者らは、薄膜キャパシタ試料の長期信頼性試験を通じ、誘電体層が長期的に機械的変形を繰り返し受けることにより、誘電体層に機械的なストレスが蓄積されること、このストレスが長期的には絶縁破壊の原因となる場合があること、を見出した。

【0005】

本発明は、上記知見に鑑みてなされたものであり、機械的ストレスに起因する絶縁破壊を防止し、耐久性に富んだ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】

【0006】

本発明の薄膜キャパシタは、下部電極層と、誘電体層と、上部電極層とを有し、誘電体層の上部電極層に対向する面側にはリークバルブ粒子を有する。リークバルブ粒子とは、誘電体層に蓄積されたチャージをリセット（リーク）するためのバルブコア（中心）として機能するための粒子と定義する。さらに、絶縁体パッチ材が、誘電体層と上部電極層との間に設けられる。絶縁体パッチ材とは、リークバルブ粒子によるバルブコア上に形成された蓋部のことと定義する。誘電体層とリークバルブ粒子との両方に接しかつ（１）リークバルブ粒子を覆う形態、あるいは（２）リークバルブ粒子の上部電極層側の一部が露出する形態、のいずれかを有する。リークバルブ粒子は、金属粒子、セラミックス粒子、有機物粒子等の材料から選択される。絶縁体パッチ材は、無機材料または有機材料の絶縁体材料からなる。薄膜キャパシタは、使用を通じて機械的なストレスが蓄積されるところ、そのストレスが蓄積された箇所は誘電体層の構造にゆがみが生じるため局所的なチャージ（電荷）の蓄積が生じる傾向がある。電荷が保持限度を超えて急激に開放される場合、誘電体に絶縁破壊をもたらす場合がある。本発明の薄膜キャパシタの構造によれば、誘電体層に事後的に蓄積されていく電荷は、まずリークバルブ粒子に集約される。リークバルブ粒子に集約された電荷は、（Ａ）絶縁体パッチ材のリークバルブ粒子と上部電極層とに挟まれた位置に誘起されるトンネル電流として、または（Ｂ）絶縁体パッチ材と誘電体層との界面を伝播して上部電極に到達する界面電流として、あるいは（Ｃ）絶縁体パッチ材から露出したリークバルブ粒子と上部電極層との接触部を移動して、上部電極層に開放される。この構成により、薄膜キャパシタの機械的なストレスにより誘電体層に局所的な電荷の蓄積が生じても、蓄積された電荷は急速に移動せず誘電体層に絶縁破壊を生じさせることはない。

【0007】

本発明の薄膜キャパシタにおけるリークバルブ粒子は、セラミックス粒子または有機物粒子であることが好ましい。金属粒子をリークバルブ粒子とした場合、粒子自体を通して速やかに電荷の移動がおこなわれる可能性は存在する。一方、セラミックス粒子または有機物粒子をリークバルブ粒子として用いた場合、電荷は粒子表面をゆるやかに移動する。そのため、セラミックス粒子または有機物粒子は金属粒子に比べて薄膜キャパシタの厚み方向への急激な電荷移動を抑制する効果が大きい。この構造により、誘電体層に絶縁破壊が生じる可能性をさらに低下させることができる。

【0008】

本発明の薄膜キャパシタにおけるリークバルブ粒子は、誘電体層の上部電極層に対向する面側にあって、かつ誘電体層の１０点厚み平均の２／３以内の深さまで埋没していることが好ましい。これにより、誘電体層とリークバルブ粒子との接触面積を増加させることができるため、ストレスにより誘電体層に生じた電荷のリークバルブ粒子への集中を促すことができる。リークバルブ粒子の埋没深さを誘電体層厚みの２／３の深さよりも浅くすることにより、リークバルブ粒子の挿入圧力によって誘電体層内部にストレス電荷が発生する確率を低減させ、本発明の効果を高めることができる。

【0009】

本発明の薄膜キャパシタにおけるリークバルブ粒子の薄膜キャパシタ厚み方向の大きさは、誘電体層の膜厚の１から１．５倍であることが好ましい。リークバルブ粒子の大きさをこの範囲に抑えた場合、リークバルブ粒子の挿入圧力による誘電体層内部へのストレス誘起をさらに低減させることができ、電荷の発生確率をより低減させ、本発明の効果を高めることができる。

【0010】

本発明の薄膜キャパシタにおいて絶縁体パッチ材を、リークバルブ粒子が完全に覆われるように設ける場合（上記形態（１）をいう。）、リークバルブ粒子から上部電極層までの間の絶縁体パッチ材厚みは、「絶縁体パッチ材の最近接厚み」として、リークバルブ粒子の薄膜キャパシタ厚み方向の最頂部から上部電極層の誘電体層側の面までの距離で定義される。この絶縁体パッチ材の最近接厚みは、絶縁体パッチ材と誘電体層とがリークバルブ粒子を介さずに対向している箇所における絶縁体パッチ材の最大厚みの１／５から１／１０であることが好ましい。絶縁体パッチ材の最近接厚みをこの範囲に規定することにより、上述した電荷の伝播挙動（Ｃ）の効率を高めることができ、その結果、本発明の効果をさらに高めることができる。

【0011】

本発明の薄膜キャパシタにおける絶縁体パッチ材の面方向の大きさは、リークバルブ粒子の面積中心から絶縁体パッチ材端部までの最小距離が誘電体層の厚みの５０倍から２００倍の範囲であることが好ましい。最小距離とは、例えば絶縁体パッチ材がリークバルブ粒子を中心付近に置く略円形として形成された場合、リークバルブ粒子の面積中心から絶縁体パッチ材端部までの半径に近似する最小の距離である。本発明の薄膜キャパシタ中のリークバルブ粒子に蓄積された電荷は、上述のように薄膜キャパシタの厚み方向へ移動するほか、絶縁体パッチ材と誘電体層との界面を、リークバルブ粒子から絶縁体パッチ材の端部へ移動する面内移動成分がある。本発明者らは電荷の面内移動距離について鋭意検討をおこない、電荷は面内移動中に大部分が誘電体層表面の正常な電荷として緩和され失活すること、および、電荷の移動は絶縁体パッチ材と誘電体層との界面比抵抗（Ｒ１［Ω／ｃｍ］）と誘電体層の抵抗（Ｒ２［Ω／ｃｍ］）との関係から定義できることを見出した。本発明者らがシミュレーションと実験とを通じて見出したところによれば、誘電体層の材料によって変動はあるものの、おおむねＲ１はＲ２の１／２００程度の大きさとなる。このため、電荷の面内移動距離が誘電体層厚みの２００倍を超えた場合、電荷は面内方向でなく誘電体層の厚み方向へ流れる可能性がある。最小距離が５０倍を下回った場合、面内方向の電荷移動は阻害されないものの電荷の失活が十分でない可能性がある。

【発明の効果】

【0012】

本発明の薄膜キャパシタによれば、機械的ストレスに起因する絶縁破壊が抑制され、長期間にわたって特性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタを模式的に示した斜視断面図である。

【図2】本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタの電着部分の光学顕微鏡による観察像である。

【図3】本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタの電着部分の電子顕微鏡による断面観察像である。

【図4】本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタを模式的に示した断面図である。

【図5】本発明の第二の実施形態に係る薄膜キャパシタを模式的に示した断面図である。

【図6】本発明の第一の実施形態に係るリークバルブ粒子の付着から絶縁体パッチ材の形成までの工程を示す模式図である。

【図7】本発明の実施形態に係る絶縁体パッチ材の形成に用いる電着装置の模式図である。

【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、本発明の第一の実施形態における薄膜キャパシタの斜視断面図である。薄膜キャパシタ１は、下部電極２、下部電極２上に形成された誘電体層３、さらにその上に形成された上部電極４（図示せず）により構成されている。誘電体層３の表面には絶縁体パッチ材６が形成されており、誘電体層３と絶縁体パッチ材６との間には、両者にくい込む様にリークバルブ粒子５が設けられている。図２は、本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタ１の電着部分の光学顕微鏡による観察像である。誘電体層３の表面に絶縁体パッチ材６が略円形に形成されているのが確認できる。リークバルブ粒子５が、絶縁体パッチ材６の略中央を透過して確認できる。図３は、本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタ１の電着部分の電子顕微鏡による断面観察像である。この断面観察は、焦点制御されたイオンビームによるエッチング加工を用いて断面形成をおこない、観察したものである。図３の観察により、絶縁体パッチ材６は誘電体層３に比して非常に薄い厚みを有していること、リークバルブ粒子５が絶縁体パッチ材６および誘電体層３のほぼ中間に中央位置を置いていること、リークバルブ粒子５は絶縁体パッチ材６と誘電体層３との双方に食い込んでいること、という三つの構造的な特徴が確認できる。

【0016】

第一の実施形態における誘電体層３、リークバルブ粒子５および絶縁体パッチ材６の関係を、模式断面図を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の第一の実施形態に係る薄膜キャパシタを模式的に示した断面図である。第一の実施形態では、リークバルブ粒子５が誘電体層３と絶縁体パッチ材６との間に挟み込まれ、それぞれの層にくい込んでいる態様をとっている。第一の実施形態における薄膜キャパシタにおいて本発明の効果を発揮するため、誘電体層３、リークバルブ粒子５および絶縁体パッチ材６の位置関係は、具体的に以下のようになっている。

【0017】

（１）リークバルブ粒子５へ、誘電体層３にストレスによって蓄積された電荷を収束させる必要がある。そのため、リークバルブ粒子５は誘電体層３の厚みの２／３の深さまで埋没していることが好ましい。第一の実施形態における薄膜キャパシタ１では、誘電体層３の１０点平均膜厚が図４中のＢであった場合、リークバルブ粒子５の下部電極２側の先端から下部電極２までの距離ＥはほぼＢ／３となる。なお、リークバルブ粒子５の電子伝導性が高い場合は、電荷の収束が期待できるため、必ずしも誘電体層３に埋没させる必要はない。

【0018】

（２）リークバルブ粒子５に収束された電荷の一部を、トンネル電流として上部電極４に放出する必要がある。そのため、リークバルブ粒子５の上部電極４側の先端から上部電極４までの距離Ｃは、リークバルブ粒子５の周辺の絶縁体パッチ材６の最大厚みより充分に薄いことが好ましい。第一の実施形態における薄膜キャパシタ１では、絶縁体パッチ材６の最大厚みを図４中のＤとした場合、ＣはＤの１／１０以下となっている。

【0019】

（３）リークバルブ粒子５に収束された電荷の一部を、誘電体層３と絶縁体パッチ材６との界面を流して消費させる必要がある。そのため、リークバルブ粒子５の中心から絶縁体パッチ材６の端部までの最小距離が誘電体層３の膜厚の５０倍から２００倍の範囲であることが好ましい。第一の実施形態における薄膜キャパシタ１は、図４中のリークバルブ粒子５の中心から絶縁体パッチ材６の端部までの距離Ａが、誘電体層３の厚みＢの２００倍となっている。

【0020】

図５は、本発明の第二の実施形態に係る薄膜キャパシタを模式的に示した断面図である。第二の実施形態では、第一の実施形態（図４）の薄膜キャパシタ１と同様に、リークバルブ粒子５が誘電体層３と絶縁体パッチ材６との間に挟み込まれ、それぞれの層にくい込んでいる態様をとっている。第二の実施形態における薄膜キャパシタ１は、絶縁体パッチ材６がリークバルブ粒子５を完全に被覆しておらず、上部電極４側にリークバルブ粒子５の一部が露出している点で第一の実施形態の薄膜キャパシタと相違する。この場合、リークバルブ粒子５からの電荷は絶縁体パッチ材６を経由するトンネル電流でなく直接に上部電極４へ流れる。したがって、第二の実施形態では、第一の実施形態で説明した誘電体層３、リークバルブ粒子５および絶縁体パッチ材６の位置関係（１）から（３）のうち、（２）を満足する必要はない。

【0021】

第一および第二の実施形態における下部電極２の材料は、公知の導電性材料を適宜選択することができる。公知の導電性材料とは、たとえば、金属、金属酸化物、導電性有機材料などをいう。特に、下部電極２は低電気抵抗であることが望ましく、機械的強度が高いことが望ましいため、金属材料を用いることが好ましい。中でも、ＮｉやＣｕは電気抵抗の低い比較的強靭な金属材料であるため好ましい。特に、高温負荷信頼性および耐湿負荷信頼性の見地から、少なくともＮｉを含んだ導電体であることが望ましい。ここでいうＮｉを含んだ導電体とは純Ｎｉ（Ｎｉ９９．９％以上）のこと、もしくはＮｉ系の合金のことをいう。Ｎｉ系の合金の場合、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈなどの貴金属元素を含むことが望ましく、その含有量は５０ｗｔ％以下が望ましい。このような含有率の範囲内であれば、純Ｎｉを使用した場合と同等な薄膜キャパシタ１の高温負荷信頼性および耐湿負荷信頼性が得られる。

【0022】

第一および第二の実施形態における下部電極２の形態は、金属を含む導電性の箔、金属を含む焼結体あるいは任意の基板上に形成された導電性薄膜など、各種の形態を選択することができる。下部電極２は、特に金属多結晶体よりなるＮｉ金属箔であることが好ましい。金属箔にすることで、誘電体層との熱膨張係数の差を小さくすることが可能となり、薄膜キャパシタ１の容量の減少を抑制することが可能となる。導電性薄膜としては、例えば、Ｓｉ基板やセラミック基板（図示せず）の上に、下部電極２としてスパッタリングや蒸着等によってＮｉ電極層を形成して用いてもよい。このような形態の場合、基板は誘電体層３との熱膨張係数差が小さな材料を選択することが望ましい。基板には、例えばNi膜つきのSi基板、Ni膜つきのセラミック基板などを用いることができる。これにより、熱膨張係数差に起因する薄膜キャパシタ１の容量低下を抑制することができる。

【0023】

第一および第二の実施形態における下部電極２の形態は、さらに下部電極２と誘電体層３との間には異なる導電性材料を介在させたものであってもよい。あるいは、多層電極構造であってもよい。多層電極構造としては、誘電体層３と接する面側にＮｉ電極層を配置した多層電極膜とすることができる。このような多層電極層は、例えばＣｕ金属箔にＮｉ電極層をスパッタリングや蒸着等によって形成し積み重ねた構造であってもよい。ただし、Ｎｉ電極層と誘電体層３とが接している場合は、薄膜キャパシタ１の高温負荷信頼性および耐湿負荷信頼性がさらに向上する。

【0024】

第一および第二の実施形態における誘電体層３の材料は、誘電率の大きなペロブスカイト型結晶構造の酸化物誘電体が好ましい。このような酸化物誘電体であれば適宜選択し第一および第二の実施形態に適用し本発明の効果を得ることができるが、鉛を含まないチタン酸バリウム系の誘電体は環境保全の見地から好ましい。チタン酸バリウム系の誘電体の場合、Ｂａサイトの一部をＣａ、Ｓｒなどのアルカリ土類で置換したものを用いてもよい。またＴｉサイトの一部をＺｒ、Ｓｎ、Ｈｆなどの元素で置換したものを用いてもよい。さらに、この誘電体に希土類元素やＭｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａなどを添加してもよい。

【0025】

第一および第二の実施形態における誘電体層３の形成は、一般に誘電体薄膜形成で通常使用される方法、例えば錯体などの原料溶液の塗布と焼成、直接的な薄膜形成方法としてスパッタリング、蒸着、パルスレーザー成長（ＰＬＤ）などの物理的気相成長（ＰＶＤ）法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法などを適宜用いることができる。

【0026】

第一および第二の実施形態における誘電体層３の構造は、全体の厚みが１０００ｎｍ以下である薄膜とすることが好ましい。ここでいう全体の厚みとはリークバルブ粒子５の食い込み深さを除く誘電体層３の厚みをいう。誘電体層３全体の厚みが１０００ｎｍを超える場合、単位面積あたりの容量値が減少してしまうおそれがある。また膜厚の下限は特にないが、薄くなるに従い絶縁抵抗値が小さくなる。そのため５０ｎｍ以上は必要と考えられる。以上の絶縁抵抗値と容量の関係を考慮し、薄膜キャパシタ１の好ましい誘電体層３の膜厚の範囲は２５０ｎｍから１０００ｎｍであると考えられる。なお、本実施形態における誘電体層３には、結晶のずれなどのさまざまな欠陥に起因し、確率論的に回避困難な帯電領域が存在している。この場合の欠陥はピンホールのような誘電体の貫通部分は除く。

【0027】

第一および第二の実施形態では、誘電体層３に一部が埋没するようにリークバルブ粒子５を設置し、さらに絶縁体パッチ材６を形成する。以下、第一および第二の実施形態におけるこれらの形成工程を図６（ａ）から（ｄ）にしたがって説明する。図６（ａ）に示すように、下部電極２上に形成された誘電体層３の一部には誘電体の欠陥に起因した帯電領域７が形成される。一般に誘電体薄膜の欠陥としては、誘電体を貫通するピンホールや結晶格子欠陥などを総合的に認識されている。ただし、第一および第二の実施形態でいう欠陥にはピンホールは含まない。結晶の格子欠陥などのように目視的には欠陥ではないが電気特性としては帯電の原因となるものをいう。このような欠陥は、誘電体層３の成膜中に生じた結晶不整合によりおのずと生じる場合もあるが、成膜後の誘電体層３にレーザー等の電磁波を照射することによって形成してもよい。また。硬質なセラミック粉体などを衝突させて物理的に形成してもよい。

【0028】

図６（ａ）の状態にある誘電体層３の表面に、リークバルブ粒子５を設ける。図６（ｂ）に示すように、リークバルブ粒子５は帯電領域７に静電的に付着する。リークバルブ粒子５は、金属粒子、セラミック粒子あるいは有機物粒子を適宜選択することができる。これらの粒子は、導電性の材料を用いることができるが、必ずしも粒子そのものが導電性を有している必要はなく、表面電流として電荷の移動を確認しうる粒子であればよい。金属粒子として、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｗ、Zr、Al、Mgなどをはじめ、さまざまな材料を選択することができる。セラミック粒子として、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ、ＴｉＯ_２などの酸化物や、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＮ、BNなどの窒化物、ＳｉＣやＢ_４Ｃなどの炭化物をはじめ、さまざまな材料を選択することができる。また、誘電体層３と同じ誘電体材料の粒子を用いてもよい。ただし、誘電体材料を用いる場合は電荷収束を促進する観点から、より誘電率の高い材料粉である方が望ましい。有機物粒子として、例えば、ポリエチレン粒子、ポリプロピレン粒子、ポリイミド粒子、PEEK粒子、ポリカーボネート粒子、ポリブタジエン粒子をはじめ、さまざまな材料を選択することができる。

【0029】

リークバルブ粒子５の形状には特に制限はないが、その大きさは誘電体層３の厚みにより制限される。すなわち、リークバルブ粒子５の大きさは、上述した誘電体層３、リークバルブ粒子５および絶縁体パッチ材６の位置関係により決定される。第一および第二の実施形態では、誘電体層３の好ましい厚みの範囲から求められるリークバルブ粒子５の大きさ（粒径）として、粒子中の最大径が１．０から１．５μｍの範囲にあることが好ましい。

【0030】

図６（ｂ）に示すリークバルブ粒子５を誘電体層３の帯電領域７に付着させる方法は、誘電体層３の表面にリークバルブ粒子５を接触させればよい。例えば、適宜容器の中にリークバルブ粒子５と誘電体層３が形成された試料とを共存させて両者を接触させてもよい。この接触を、リークバルブ粒子５を気体中に噴霧流動させたガス流動でおこなってもよいし、純水や有機溶媒の中にリークバルブ粒子５を分散させた液槽中でおこなってもよい。また、誘電体層３の成膜プロセス中にリークバルブ粒子５を滞留させて誘電体層３に付着させてもよい。図６（ｃ）に示すように、第一および第二の実施形態では、リークバルブ粒子５の一部は誘電体層３の内部に埋没することが好ましい。リークバルブ粒子５の付着と誘電体層３の上部（３‘）の成膜プロセスとを分離してもよいが、誘電体層３の成膜プロセス中にリークバルブ粒子５を滞留させて誘電体層３に付着させる手法を用いた場合、誘電体層３の上部（３‘）の成膜プロセスを連続的におこなうことができ、工程の短縮につながる点で好ましい。誘電体層３における帯電領域７の位置を、レーザー照射などの手法で選択的に規定してやれば、リークバルブ粒子５の付着位置も選択的に規定することが可能である。このような一選択性を担保する場合、リークバルブ粒子５の付着プロセスと誘電体層３の上部（３‘）の成膜プロセスとを分離するか、誘電体層３の成膜プロセス内にレーザーなど電磁波の商社機構を導入することが好ましい。リークバルブ粒子５を付着させる前に、誘電体層３の表面に適当な表面処理あるいは物理洗浄等をおこなっておいてもよい。表面処理としては酸やアルカリによるエッチング、プラズマによるエッチングなどをおこなってもよい。物理洗浄としては超音波洗浄や研磨などをおこなってもよい。これらの処理により、誘電体層３とリークバルブ粒子５との界面状態が良好になるため長期的に電気特性が安定となる。なお、リークバルブ粒子５が金属などの高導電性（低電気抵抗）材料であった場合、必ずしも一部を誘電体層３の中に埋め込む必要はない。その場合、誘電体層３の上部（３‘）の成膜は省略できる。

【0031】

リークバルブ粒子５を誘電体層３に付着させた後、図６（ｄ）に示すように絶縁体パッチ材６を形成する。なお、図６（ｄ）は第一の実施形態に係る、絶縁体パッチ材６がリークバルブ粒子５を完全に被覆した態様を示している。第二の実施形態に係る、絶縁体パッチ材６からリークバルブ粒子５の上端が露出した態様は、絶縁体パッチ材６の厚みを調整することによって容易に実現できる。第一および第二の実施形態における絶縁体パッチ材６の材料は、高電気抵抗のセラミック材料や樹脂材料を適宜選択することができる。セラミック材料としては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯなど公知の高抵抗セラミック材料を用いることができる。誘電体層３との密着性を鑑み、上述した誘電体材料を選択して用いてもよい。樹脂材料としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、フェノール樹脂、PEEK樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂等の高抵抗樹脂材料を用いることができる。高抵抗樹脂材料の中でも、ポリイミド樹脂は機械的強度の面からも特に好ましい。絶縁体パッチ材６には、複数のセラミック材料を組み合わせて用いてもよいし、複数の樹脂材料を組み合わせて用いてもよい。あるいは、セラミック材料と樹脂材料とを組み合わせて用いてもよい。絶縁体パッチ材６は、特に樹脂材料により構成することが好ましい。絶縁体パッチ材６を樹脂材料とすることにより、絶縁体パッチ材６は柔軟な構造となる。この結果、完成した薄膜キャパシタ１を継続的に使用しても、誘電体層３と絶縁体パッチ材６との経時的な界面剥離が生じにくくなる。

【0032】

図１、図２および図６（ｄ）に示すように、第一および第二の実施形態における絶縁体パッチ材６の構造は、リークバルブ粒子５を略中心においた、ほぼ円形のパッチ状構造となっている。より具体的には、絶縁体パッチ材６の真円度（円形形態を２つの同心円で挟んだ時の２つの円の半径の差）と、絶縁体パッチ材６の平均直径との比率が、真円度/平均直径＜０．２であることが好ましい。これにより、絶縁体パッチ材６によるリークバルブ粒子５の保持が安定し、薄膜キャパシタ１の使用を通じてリークバルブ粒子５が脱離する可能性を低くすることができる。加えて、絶縁体パッチ材６の総面積を、誘電体層３の上部電極４に対向する面の面積に対し０．１％以上５％以下に抑えておくことで、薄膜キャパシタ１の容量低下を抑制できることも、実用上の観点から考慮しておくのが望ましい。このような絶縁体パッチ材６の形状は、以下のような手法で得ることができる。

【0033】

絶縁体パッチ材６をセラミック材料により構成する場合、公知の薄膜形成方法によって絶縁体パッチ材６を形成することができる。例えば、スパッタリング、蒸着、パルスレーザー成長（ＰＬＤ）などの物理的気相成長（ＰＶＤ）法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法などを適宜用いることができる。また、選択したセラミック材料の粉体をアルコールなど適当な有機溶媒に分散した塗料とし、塗布乾燥させてもよい。このような手法で絶縁体パッチ材６を形成する場合、レジストあるいはメタルなどのマスクにより、リークバルブ粒子５の部分のみにセラミック材料が堆積されるように被覆することが望ましい。

【0034】

絶縁体パッチ材６を樹脂材料により構成する場合、純水を溶媒とし、樹脂材料のモノマーを分散させて実施する電気泳動法により、誘電体層３の表面に樹脂材料を電着して形成することができる。図７に、第一および第二の実施形態における電着装置の概略図を示す。例えば、特に好適な樹脂材料としてポリイミド樹脂を用いる場合を例にとると、ポリアミック酸塩等のポリイミド前駆体樹脂を含む溶液を電着液１３とし、アノード９とカソード１０との間に通電することにより、カソード１０に設けられた電着用試料１１に電着によりポリアミック酸の電着物を形成する。電着用試料１１では、誘電体層３がアノード９に対向している（図示せず。）。この電着物を加熱脱水してポリイミド樹脂体とし、絶縁体パッチ材６を得る。

【0035】

ただし、本実施形態の電気泳動法は、従来知られている樹脂材料の電着形成とは異なる装置の構造であり、形成条件である。具体的には、（Ａ）電気泳動法に用いるアノード電極９を、電極本体であるＳＵＳ系材料表面にＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２あるいはＦｅＯ等の酸化物からなる不動体被膜を形成した構造とすること、（Ｂ）電着溶液中の樹脂材料含有量を、０．１ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下の低濃度とする製造条件を用いること、である。

【0036】

上記の要件（Ａ）と（Ｂ）とを組み合わせた電着泳動法によって、第一および第二の実施形態における絶縁体パッチ材６の形状が得られる原因は、セラミック材料における形成方法の場合に比して必ずしも明確ではない。本発明者らは、研究を通じて以下のようにメカニズムを推測している。

【0037】

要件（Ａ）により、電着溶液中の樹脂材料モノマーからの電子引き抜き反応が抑制され、極性モノマーの割合が低下する。極性モノマーは誘電体層３の電界が集中しているリークバルブ粒子５に集まろうとする。他の非極性モノマーは、極性モノマーに引きずられるように誘電体層３の表面に移動するが、リークバルブ粒子５に吸引されるほどの電気的ポテンシャルを有するわけではないため、リークバルブ粒子５に到達する前に誘電体層３上に吸着される。非極性モノマーの運動エネルギーは、電着溶液中の集団としてある分布を持っている。そのため、絶縁体パッチ材６の形状は、非極性モノマーの運動エネルギー分布に応じた、面方向と厚み方向との広がりをもつ。この結果、本実施形態の絶縁体構造物５は、誘電体層３において、リークバルブ粒子５を略中心に配した略円形の形状を呈する。絶縁体パッチ材６の大きさや端部の形状は、電流の強弱によっても変化する。高電流では厚みやテーパー角度が大きくなり、低電流では厚みやテーパー角度が小さくなる傾向がある。この結果は、極性モノマーが欠陥６に吸引されるポテンシャルが増減することによって非極性モノマーが到達できる誘電体層３の面積も変化するためと考えられる。第一および第二の実施形態では、樹脂材料の電気泳動法として低い電流（１〜５０ｍＡ／ｃｍ^２）で電着を実施している。第一の実施形態における絶縁体パッチ材６の形状は、第二の実施形態における絶縁体パッチ材６の形成よりも高い電流でおこなうことにより実現される。ただし、第一の実施形態も、第二の実施形態も、いずれの場合も電流が１〜５０ｍＡ／ｃｍ^２の範囲を超えることはない。

【0038】

要件（Ｂ）により、電着溶液中の過剰なモノマー会合が抑制される。本実施形態における電気泳動法は、純水の溶媒中に樹脂材料のモノマーを分散させておこなう。この場合、モノマーの濃度が高ければ溶媒中でモノマー同士の会合が起こり、モノマーが集合体として誘電体層３の表面に運ばれる場合がある。集合体としてのモノマーには極性モノマーが含まれうるため、多くのモノマーがリークバルブ粒子５の付近に堆積する可能性がある。電着溶液中の樹脂材料含有量を、０．１ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下の低濃度とすることにより、溶媒中でのモノマーの会合確率が低下するため、モノマーが集合体でなく単体で誘電体層３の表面に移動する確率が高くなる。この結果、絶縁体パッチ材６の形状は、モノマーの運動エネルギー分布のみに応じた、面方向と厚み方向との広がりをもち、リークバルブ粒子５を略中心に配した略円形の形状を呈する。

【0039】

なお、上記のように電着溶液中の樹脂材料含有量を調整するほか、電着溶液中に適量の分散剤を添加してもよい。このような分散剤には、公知の界面活性剤を適宜用いることができる。特に、界面活性剤であるアルキルグルコシドやポリエチレングリコール、脂肪酸ナトリウムなどを用いることができる。あるいは、超音波撹拌によって樹脂材料のモノマーを分散させてもよい。

【0040】

第一および第二の実施形態の薄膜キャパシタ１では、絶縁体パッチ材６を形成した後に上部電極４を形成する。上部電極４の材料は、公知の導電性材料を適宜選択することができる。公知の導電性材料とは、たとえば、金属、金属酸化物、導電性有機材料などをいい、これらを適宜選択することができる。特に、上部電極４は低電気抵抗であること、機械的強度が高いことが好ましい。そのため、金属を用いることが好ましい。中でもＮｉやＣｕは電気抵抗の低い比較的強靭な金属材料であるため好ましい。上部電極４は、Ｎｉ電極層あるいはＣｕ電極層の単層からなっていてもよいが、Ｎｉ電極層とＣｕ電極層の二層構造であってもよい。上部電極４と誘電体層３あるいは絶縁体パッチ材６との間には、異なる導電性材料を介在させてもよい。上部電極４にＮｉ電極層を含む場合は、信頼性の見地から、Ｎｉ電極層側が誘電体層３に接触していることが望ましい。上部電極４の全部または一部にＮｉ電極層を用いる場合、下部電極２と同様に純ＮｉもしくはＮｉ系の合金を用いることができる。Ｎｉ系の合金である場合、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈなどの貴金属元素を含むことが望ましく、その含有量は５０ｗｔ％以下が望ましい。さらにその厚みは、０．１μｍ以上２．０μｍ以下が好ましい範囲である。

【0041】

本実施形態のＮｉ電極層の上には、Ｃｕ電極層が形成されていてもよい。ここでいうＣｕ電極層は純Ｃｕ（Ｃｕ９９．９％以上）のこと、もしくはＣｕ系の合金が好ましい。合金の場合、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈなどの貴金属元素を含むことが望ましく、その含有量は７５ｗｔ％以下が望ましい。ＣｕはＡｕやＡｇと抵抗率が同等で、工業的に使用し易い特徴がある。そのため電子機器の配線に多く使用されている。またその抵抗率が比較的小さいため、薄膜キャパシタの電極層として使用する場合、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を減少させるといった効果がある。

【0042】

上部電極４の形成には、金属薄膜形成に通常使用される方法、例えば錯体などの原料溶液の塗布と焼成、直接的な薄膜形成方法としてスパッタリング、蒸着、パルスレーザー成長（ＰＬＤ）などの物理的気相成長（ＰＶＤ）法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法などを適宜用いることができる。

【0043】

以下、実施例および比較例を通じて、本発明についてさらに具体的に説明する。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。

【0044】

（実施例１）
１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのＮｉ金属箔上に誘電体層（ＢａＴｉＯ_３系誘電体）とリークバルブ粒子とを形成した。まず、誘電体層をスパッタリング法により２８０ｎｍの厚みで成膜した。その後、リークバルブ粒子を付着させる前処理として、誘電体層の表面をスクラブ洗浄して異物を除去した。洗浄後の試料を、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉体を分散させた窒素ガス流動層中に封入し、誘電体層の表面にリークバルブ粒子としてアルミナ粉体を付着させた。アルミナ粉体は９６０±４０ｎｍに分粒して用いた。リークバルブ粒子を形成した試料の誘電体層表面に、ふたたびスパッタリング法により５２０ｎｍの誘電体層を成膜した。したがってリークバルブ粒子の誘電体層への埋没量は２／３以下である６５％となった。合計８００ｎｍとなった誘電体層を結晶化させるためアニールを行った。

【0045】

結晶化した誘電体層には、リークバルブ粒子の箇所に対して電気泳動法を用いて絶縁体パッチ材を形成した。誘電体層とリークバルブ粒子とを形成したＮｉ金属箔を電着槽の電解液に浸漬する。電着槽のアノード電極は、SUS系材料にアルミナ不動体被膜を２μｍ形成した電極を用いた。電着槽の電解液は、純水にイミド系樹脂を１ｗｔ％添加した電解液を用いた。Ｎｉ箔を電着液に浸漬した状態で、電着の状況を目視観察しながら電流を１０mA／ｃｍ^２一定とし、試料を目視観察しながら電圧を適宜制御して電着を実施した。得られた試料を２００℃のオーブンでキュアさせて絶縁体パッチ材を形成した。ここまでの試料から複数の絶縁体パッチ材の部分を分取し、外観を光学顕微鏡で、断面を電子顕微鏡で、それぞれ観察した。絶縁体パッチ材の形状は、最大厚みが５０３ｎｍ、最近接厚みが約６３ｎｍ（絶縁体パッチ材の最大厚みの約１／８倍）、絶縁体パッチ材の端部からリークバルブ粒子の端部までの最短距離は８４μｍ（誘電体厚みの約１０５倍）であった。なお、絶縁体パッチ材の端部は１８度のテーパー角度を有していた。その後、上部電極としてＮｉとＣｕとを、この順でそれぞれスパッタリング法により成膜した。

【0046】

上部電極層形成後、上部電極層のパターニングを行って５ｍｍ×５ｍｍのキャパシタ素子部分を形成した。その後、Ｃｕ電極層の粒子成長のために３４０℃の真空中でアニールを行って薄膜キャパシタを得た。得られた薄膜キャパシタ１００個について信頼性試験を行い、容量値と絶縁抵抗値との経時変化を評価した。

【0047】

信頼性試験は、温度８５度／湿度８５％に保持した大気圧密閉容器の中に封入した薄膜キャパシタ１００個に対してＡＣ５Ｖ（１ｋＨｚ）の信号を継続して印加しつつ、２００時間後／４００時間後／６００時間後の容量値と絶縁抵抗値とを測定して実施した。容量値は、大気圧密閉容器外においたＡｇｉｌｅｎｔ社製ＬＣＲメーター４２８４Ａを使用し、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓにて測定を行った。絶縁抵抗値は、大気圧密閉容器外においたＡｇｉｌｅｎｔ社製４３３９Ｂ高抵抗計を使用し、直流４Ｖの条件で測定を行った。経時変化の判定は、薄膜キャパシタの一般的なスペックのうち容量値２．５×１０⁻⁷F以上、絶縁抵抗値５×１０^＋８Ω以上を基準値とし、これを満足した薄膜キャパシタの個数から特性維持率を求めた。その結果、本実施例では６００時間後において、９０％（９０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0048】

（実施例２）
絶縁体パッチ材の端部から欠陥の端部までの最短距離が４３．２μｍ（誘電体厚みの５４倍）となるようにイミド系樹脂の添加量を２ｗｔ％として同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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、８８％（８８／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0049】

（実施例３）
絶縁体パッチ材の端部から欠陥の端部までの最短距離が１５６μｍ（誘電体厚みの１９５倍）となるようにイミド系樹脂の添加量を０．５０ｗｔ％に低下させて同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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。

【0050】

（実施例４）
リークバルブ粒子として、９６０±５０ｎｍに分粒したポリエチレン粒子を用いた以外は実施例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個の作成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、９０％（９０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0051】

（実施例５）
リークバルブ粒子として、９６０±１５ｎｍに分粒したチタン酸バリウム・ストロンチウム（ＢａＳｒＴｉＯ_３）粒子を用いた以外は実施例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個の作成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、９３％（９３／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0052】

（実施例６）
リークバルブ粒子として、９６０±１０ｎｍに分粒したＮｉ金属粒子を用いた以外は実施例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個の作成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、６０％（６０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0053】

（実施例７）
絶縁体パッチ材として、スパッタリング法を用いてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成した以外は実施例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個の作成と経時変化の評価とを行った。なお、絶縁体パッチ材の形状を実施例１に合せるため、フォトリソグラフィによるマスクをリークバルブ粒子の周囲に設けてアルミナ膜の成膜を行った。その結果、本実施例では６００時間後において、９１％（９１／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0054】

（実施例８）
絶縁体パッチ材として、プラズマＣＶＤ法（基板加熱なし）を用いてシリカ（ＳｉＯ_２）膜を形成した以外は実施例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個の作成と経時変化の評価とを行った。なお、絶縁体パッチ材の形状を実施例１に合せるため、実施例７と同様にフォトリソグラフィによるマスクをリークバルブ粒子の周囲に設けて成膜を行った。その結果、本実施例では６００時間後において、９０％（９０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0055】

（実施例９）
絶縁体パッチ材の端部から欠陥の端部までの最短距離が３４．４μｍ（誘電体厚みの４３倍）となるようにイミド系樹脂の添加量を５ｗｔ％として同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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。

【0056】

（実施例１０）
絶縁体パッチ材の端部から欠陥の端部までの最短距離が１６４．８μｍ（誘電体厚みの２０６倍）となるようにイミド系樹脂の添加量を０．３ｗｔ％として同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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、８６％（８６／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0057】

（実施例１１）
絶縁体パッチ材の最近接厚みが約１４７ｎｍ（絶縁体パッチ材の最大厚みの約１／４）となるよう、絶縁体パッチ材形成時の電着電流値を２０ｍＡ/ｃｍ^２として同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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、８１％（８１／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0058】

（実施例１２）
絶縁体パッチ材の最近接厚みが約４４ｎｍ（絶縁体パッチ材の最大厚みの約１／１１）となるよう、絶縁体パッチ材形成時の電着電流値を２ｍＡ/ｃｍ^２として同時に電着時の電圧を調整した以外は実施例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個の作成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、８２％（８２／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0059】

（実施例１３）
リークバルブ粒子を、粒径が６４０ｎｍ±２０ｎｍ（誘電体層の厚みの０．８倍）に分粒されたアルミナに変更した以外は実施例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個の作成と経時変化の評価とを行った。その結果、本実施例では６００時間後まで、７３％（７３／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0060】

（実施例１４）
リークバルブ粒子を、粒径が１３６０ｎｍ±８０ｎｍ（誘電体層の厚みの１．７倍）に分粒されたアルミナに変更した以外は実施例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個の作成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、７０％（７０／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0061】

（実施例１５）
最初の誘電体層の成膜厚みを１６０ｎｍに留め、リークバルブ粒子付着後の誘電体層の成膜厚みを６４０ｎｍとし、リークバルブ粒子の埋め込み深さを６４０ｎｍ（誘電体層の厚みの４／５にあたる８０％）とした以外は実施例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個の作成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、６５％（６５／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0062】

（実施例１６）
本実施例では、第二の実施形態に係る薄膜キャパシタの特性確認を行った。絶縁体パッチ材の電着条件のうち、印加電流を１．５ｍＡ／ｃｍ２として目視観察をしながら電圧を調整した以外は実施例１と同様の方法で製造方法および評価条件で、薄膜キャパシタ１００個の作成と経時変化の評価とを行った。得られた薄膜キャパシタの断面観察を行った結果、リークバルブ粒子の上部電極側先端には絶縁体パッチ材が存在しない領域が形成され、リークバルブ粒子と上部電極とはこの領域で直接接していた。経時変化の評価では、本実施例では６００時間後において、８６％（８６／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0063】

（比較例１）
リークバルブ粒子も絶縁体パッチ材も、いずれも適用を行わない以外は実施例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個の作成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、１％（１／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0064】

（比較例２）
リークバルブ粒子のみを適用した以外は実施例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個の作成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、２９％（２９／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0065】

（比較例３）
リークバルブ粒子のみを適用した以外は実施例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個の作成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、３２％（３２／１００ｐｃｓ）の良品が得られた。

【0066】

以上説明した実施例と比較例との結果を表１に示す。

【0067】

【表1】

【0068】

以上、実施例と比較例とを通じて示したとおり、本発明の技術的範囲に属する薄膜キャパシタは、その使用中の機械的ストレスによる絶縁破壊が抑制され、長期間にわたって特性を維持することができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 薄膜キャパシタ
２ 下部電極
３（３‘） 誘電体層
４ 上部電極
５ リークバルブ粒子
６ 絶縁体パッチ材
７ 誘電体層３（３’）の帯電領域
８ 電着装置
９ アノード電極
１０ カソード電極
１１ 電着用試料（下部電極２および誘電体層３を設けた被成膜体）
１２ 電着槽
１３ 電着液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】