特許 7585728 受動部品

(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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】受動部品

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/16 20060101AFI20241112BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20241112BHJP

   H05K 3/38 20060101ALI20241112BHJP

   H01L 21/822 20060101ALI20241112BHJP

   H01L 27/04 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

H05K1/16 D

H05K3/46 H

H05K3/38 B

H01L27/04 C

H05K3/46 Q

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020190480

(22)【出願日】2020-11-16

(65)【公開番号】P2022079335

(43)【公開日】2022-05-26

【審査請求日】2023-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(72)【発明者】

【氏名】中谷 比沙希

(72)【発明者】

【氏名】姫田 ▲高▼志

(72)【発明者】

【氏名】木倉 丈

【審査官】沼生 泰伸

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１６７４５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－００９２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７３８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８１２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２８３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５２６３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５９３１８５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０７－２８３０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４５４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０１Ｌ ２１／８２２

Ｈ０１Ｌ ２７／０４

Ｈ０５Ｋ ３／１０ － ３／２６

Ｈ０５Ｋ ３／３８

Ｈ０１Ｇ ４／００ － ４／１０

Ｈ０１Ｇ ４／１４ － ４／２２４

Ｈ０１Ｇ ４／２５５－ ４／４０

Ｈ０１Ｇ １３／００ －１７／００

Ｈ０５Ｋ １／０９

Ｈ０５Ｋ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に凹部が設けられている絶縁性の基板と、
前記凹部の少なくとも一部に充填された下部電極と、
前記下部電極の表面に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜を挟んで前記下部電極に対向する上部電極と、
前記基板の上面、及び前記誘電体膜を覆う絶縁膜と
を備え、
前記下部電極は、前記基板の上面より上方に突出しており、
前記基板の上面に対して垂直な方向である高さ方向の、前記下部電極の寸法が、前記誘電体膜の高さ方向の寸法より大きく、
前記下部電極の上面、及び前記基板の上面より上方の前記下部電極の側面は、前記誘電体膜、または前記誘電体膜と前記絶縁膜との双方により覆われている受動部品。

【請求項2】

上面に凹部が設けられている絶縁性の基板と、
前記凹部の少なくとも一部に充填された下部電極と、
前記下部電極の表面に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜を挟んで前記下部電極に対向する上部電極と
を備え、
前記基板の上面に対して垂直な方向である高さ方向の、前記下部電極の寸法が、前記誘電体膜の高さ方向の寸法より大きく、
平面視において、前記誘電体膜が前記下部電極に包含されている受動部品。

【請求項3】

前記下部電極の上面と前記基板の上面との高さの差が、前記下部電極の上面に配置されている前記誘電体膜の厚さよりも小さい請求項１に記載の受動部品。

【請求項4】

前記基板は、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分として含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受動部品。

【請求項5】

前記誘電体膜は、前記基板と主成分が同一の絶縁材料で形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受動部品。

【請求項6】

前記基板は、異なる材料が前記基板の厚さ方向に接する第１界面を有しており、前記凹部は前記基板の上面から前記第１界面まで達している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受動部品。

【請求項7】

前記第１界面より上側の材料が酸化ケイ素を主成分とする絶縁材料であり、下側の材料が窒化ケイ素を主成分とする絶縁材料である請求項６に記載の受動部品。

【請求項8】

前記基板は、異なる材料が前記基板の厚さ方向に接する第２界面を、前記第１界面より深い位置に有しており、前記第２界面より深い領域、及び前記第１界面より浅い領域は主成分が同一の絶縁材料で形成されており、前記第１界面と前記第２界面との間の層の厚さが、前記基板の上面と前記第１界面との間の層の厚さより薄い請求項６または７に記載の受動部品。

【請求項9】

前記下部電極が、ＣｕまたはＡｕを主成分とする金属で形成されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受動部品。

【請求項10】

前記下部電極と前記基板との間に配置された下地金属層を、さらに備えており、
前記下地金属層は、Ｔｉ、Ｔｉを含有する合金、Ｔａ、Ｔａを含有する合金、Ｎｉ、Ｎｉを含有する合金、Ｚｒ、またはＺｒを含有する合金で形成されている請求項８に記載の受動部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受動部品に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信機能を有する電子機器の急速な普及に伴い、無線通信において、極めて多数の高周波数帯域が利用されるようになってきている。一つの通信モジュールで複数の周波数帯域（マルチバンド）を利用した通信、及び複数の無線通信規格（マルチモード）に基づく通信を実現することが望まれている。マルチバンド及びマルチモードに対応した通信モジュールの大型化を抑制するために、通信モジュールに搭載される部品の小型薄型化及び部品の高集積化が進んでいる。

【0003】

通信モジュールに複数の部品を高集積化して実装するために、部品の三次元実装や、パッケージ基板への部品の埋め込み等の技術が用いられる。また、ノイズフィルタや帯域フィルタ等の集積化された受動部品にも、小型薄型化、またはパッケージ基板への埋め込み実装対応等が要求されている。

【0004】

部品の小型薄型化を図るために、ガラス基板とキャパシタとを含むパッシブオンガラスデバイス（ＰＯＧ）が提案されている（特許文献１）。このデバイスは、ガラス基板上に配置された下部電極と、その表面を覆う誘電体膜と、その上の上部電極を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１８－５３４７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された構造のキャパシタに熱負荷がかかると、下部電極と誘電体膜との線膨張係数の差により熱応力が発生する。熱応力は、特に下部電極のエッジ部に集中するため、エッジ部で誘電体膜にクラックが発生しやすい。誘電体膜にクラックが発生すると、キャパシタの静電容量が変動してしまう。キャパシタでフィルタを構成している場合には、キャパシタの静電容量の変動によってフィルタの共振点も変動するため、所望のフィルタ特性が得られなくなってしまう。

【0007】

本発明の目的は、熱応力による静電容量の変動が生じにくいキャパシタを含む受動部品を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一観点によると、
上面に凹部が設けられている絶縁性の基板と、
前記凹部の少なくとも一部に充填された下部電極と、
前記下部電極の表面に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜を挟んで前記下部電極に対向する上部電極と、
前記基板の上面、及び前記誘電体膜を覆う絶縁膜と
を備え、
前記下部電極は、前記基板の上面より上方に突出しており、
前記基板の上面に対して垂直な方向である高さ方向の、前記下部電極の寸法が、前記誘電体膜の高さ方向の寸法より大きく、
前記下部電極の上面、及び前記基板の上面より上方の前記下部電極の側面は、前記誘電体膜、または前記誘電体膜と前記絶縁膜との双方により覆われている受動部品が提供される。

【発明の効果】

【0009】

上述の構成とすることにより、誘電体膜に加わる熱応力が低減される。その結果、熱応力による静電容量の変動が低減される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１Ａは、第１実施例による受動部品の平面図であり、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ図１Ａの一点鎖線１Ｂ－１Ｂ及び一点鎖線１Ｃ－１Ｃにおける断面図である。

【図2】図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ第１実施例の変形例による受動部品の断面図である。

【図3】図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、それぞれ第１実施例の変形例による受動部品の断面図である。

【図4】図４Ａは、第２実施例による集積型の受動部品の等価回路図であり、図４Ｂは、第２実施例による集積型の受動部品に含まれる複数の受動素子平面視における位置関係を示す図である。

【図5】図５は、第２実施例による受動部品のキャパシタＣ４、Ｃ６が配置された領域及びその近傍の断面図である。

【図6】図６Ａは、基板の凹部に充填された下部電極の平面図であり、図６Ｂは、６個のキャパシタのそれぞれの誘電体膜の平面図である。

【図7】図７Ａは、６個のキャパシタのそれぞれの上部電極及び下部電極引出配線の平面図であり、図７Ｂは、１層目の配線層に含まれる金属パターンの平面図である。

【図8】図８Ａは、２層目の配線層に含まれる金属パターンの平面図であり、図８Ｂは、３層目の配線層に含まれる金属パターンの平面図である。

【図9】図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃは、第２実施例による受動部品の製造途中段階における断面図である。

【図10】図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃは、第２実施例による受動部品の製造途中段階における断面図である。

【図11】図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、第２実施例による受動部品の製造途中段階における断面図である。

【図12】図１２Ａは、第３実施例による受動部品に用いられる基板の断面図であり、図１２Ｂは、凹部を形成した基板の断面図である。

【図13】図１３Ａは、第４実施例による受動部品に用いられる基板の断面図であり、図１３Ｂは、凹部を形成した基板の断面図である。

【図14】図１４は、第５実施例による受動部品の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１実施例］
図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照して、第１実施例による受動部品について説明する。
図１Ａは、第１実施例による受動部品の平面図であり、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ図１Ａの一点鎖線１Ｂ－１Ｂ及び一点鎖線１Ｃ－１Ｃにおける断面図である。絶縁性の基板２０の一方の表面に凹部２０Ａが設けられている。凹部２０Ａが設けられている表面を上面ということとする。凹部２０Ａ内に、下部電極２１が充填されている。下部電極２１は、基板２０の上面より上方に突出している。

【0012】

誘電体膜２２が、基板２０の上面より上方の下部電極２１の側面、及び下部電極２１の上面を覆う。誘電体膜２２は、さらに、基板２０の上面のうち下部電極２１を取り囲む額縁状の領域を覆っている。平面視において、誘電体膜２２の輪郭線の内側に下部電極２１が配置されている。

【0013】

基板２０の上面及び誘電体膜２２を、絶縁膜２５が覆う。絶縁膜２５に、誘電体膜２２まで達する開口２５Ａが設けられている。さらに、絶縁膜２５及び誘電体膜２２に、下部電極２１まで達する開口２２Ａが設けられている。平面視において開口２５Ａの下端及び開口２２Ａの下端は、下部電極２１に包含される。開口２５Ａの内部、及び開口２５Ａの周囲の絶縁膜２５の上面に上部電極２３が配置されている。上部電極２３は誘電体膜２２を挟んで下部電極２１に対向する。下部電極２１、誘電体膜２２、及び上部電極２３によって、金属／絶縁体／金属構造（ＭＩＭ構造）のキャパシタが構成される。

【0014】

開口２２Ａの内部、及び開口２２Ａの周囲の絶縁膜２５の上面に下部電極引出配線２６が配置されている。下部電極引出配線２６は、下部電極２１に接続されている。

【0015】

基板２０として、酸化ケイ素を主成分とする非晶質基板（ガラス基板）、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、または酸化ハフニウムを主成分とするセラミック基板等を用いることができる。基板に含有される特定の材料の含有率が５０重量％以上である場合、その特定の材料は主成分であるということができる。

【0016】

基板２０として、その他にシリコン基板の表面を熱酸化して酸化シリコン層を形成した基板、ＧａＡｓの表面に酸化物絶縁体膜または窒化物絶縁体膜を形成した基板等を用いてもよい。酸化物絶縁体膜、窒化物絶縁体膜は、例えば化学気相堆積（ＣＶＤ）法を用いて形成することができる。

【0017】

誘電体膜２２として、酸化ケイ素を主成分とする絶縁材料、または窒化ケイ素を主成分とする絶縁材料等を用いることができる。下部電極２１、上部電極２３、下部電極引出配線２６には、Ｃｕ、Ａｕ、Ｃｕを主成分とする金属、またはＡｕを主成分とする金属が用いられる。絶縁膜２５には、エポキシ、ポリイミド等の有機絶縁材料（絶縁性樹脂）が用いられる。

【0018】

次に、第１実施例の優れた効果について説明する。
第１実施例による受動部品において、下部電極２１を、下部電極引出配線２６に接触する箇所から上部電極２３の直下の領域まで、またはその逆方向に電流が流れる。下部電極２１が薄い場合には、下部電極２１の電気抵抗によってキャパシタのＱ値が低下する。第１実施例では、下部電極２１の一部分が凹部２０Ａに充填されているため、凹部２０Ａが設けられていない構成と比べて下部電極２１が厚くなる。これにより、下部電極２１が低抵抗化され、キャパシタのＱ値を向上させることができる。

【0019】

凹部２０Ａを形成することなく、基板２０の上面に厚い下部電極２１を配置すると、下部電極２１の側面による段差が高くなる。段差が高くなると、下部電極２１のエッジ部分に位置する誘電体膜２２への熱応力の集中が生じやすくなる。この熱応力の集中は、誘電体膜２２にクラックが発生する要因になる。誘電体膜２２にクラックが発生すると、キャパシタの静電容量が変動してしまう。また、下部電極２１の側面の段差が高くなると、誘電体膜２２の被覆性（カバレッジ）が低下する。被覆性の低下は、耐湿性の低下の要因になる。

【0020】

第１実施例では、下部電極２１の下側の一部を凹部２０Ａ内に配置しているため、基板２０の上面から下部電極２１の上面までの段差が低くなる。これにより、下部電極２１のエッジ部分への熱応力の集中を緩和するとともに、誘電体膜２２の被覆性の低下を抑制することができる。

【0021】

次に、下部電極２１と誘電体膜２２との寸法の好ましい範囲について説明する。
基板２０の上面に対して垂直な方向を高さ方向と定義する。下部電極２１の高さ方向の寸法をｈ１と表記し、誘電体膜２２の高さ方向の寸法をｈ２と表記する。第１実施例では、誘電体膜２２の最も下側の面が基板２０の上面に接しているため、寸法ｈ２は、基板２０の上面から誘電体膜２２の最も高い位置、すなわち下部電極２１の上面に配置されている部分の上面までの高さに等しい。クラックの発生を抑制し、かつ下部電極２１の電気抵抗の上昇を抑制するために、寸法ｈ１を寸法ｈ２より大きくすることが好ましい。

【0022】

酸化ケイ素及び窒化ケイ素は高い絶縁性を有するため、基板２０に、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする絶縁材料を用いることにより、良好な高周波特性を有するキャパシタを得ることができる。窒化ケイ素を主成分とするセラミックは非晶質の酸化ケイ素に比べて高い熱伝導率を持つ。基板２０に窒化ケイ素を主成分とするセラミックを用いることにより、放熱特性を高めることができる。これにより、１枚の基板２０に複数の受動素子を集積化する場合、十分な放熱性を確保しつつ、高集積化を図ることができる。

【0023】

また、基板２０と誘電体膜２２とを、主成分が同一の絶縁材料で形成することが好ましい。基板２０と誘電体膜２２とを主成分が同一の絶縁材料で形成すると、両者の間の線膨張係数の差が小さくなるため、熱応力の発生を抑制することができる。

【0024】

下部電極２１に高導電率材料であるＣｕまたはＡｕを用いると、下部電極２１の電気抵抗が小さくなる。また、ＣｕまたはＡｕからなる下部電極２１の形成に電解メッキを用いることができるため、下部電極２１を容易に厚膜化することが可能になる。

【0025】

次に、図２Ａから図３Ｃまでの図面を参照して第１実施例の変形例による受動部品について説明する。図２Ａから図３Ｃまでの図面は、それぞれ第１実施例の変形例による受動部品の断面図である。

【0026】

図２Ａに示した変形例では、下部電極２１と基板２０との間に下地金属層２４が配置されている。下地金属層２４は、Ｔｉ、Ｔｉを含有する合金、Ｔａ、Ｔａを含有する合金、Ｎｉ、Ｎｉを含有する合金、Ｚｒ、またはＺｒを含有する合金で形成されている。下地金属層２４を配置することにより、基板２０への下部電極２１の密着性を高めることができる。さらに、下部電極２１を構成する金属の、基板２０への熱拡散を抑制することができる。これにより、キャパシタの品質を高めることができる。

【0027】

図２Ｂに示した変形例では、下部電極２１の上面と基板２０の上面とが、ほぼ面一になっている。このため、誘電体膜２２が配置される下地表面がほぼ平坦になる。この場合、誘電体膜２２の高さ方向の寸法ｈ２は、誘電体膜２２自体の厚さに等しい。本変形例では、下部電極２１と基板２０との間の段差が形成されないため、熱応力の集中を緩和する効果、及び誘電体膜２２の被覆性の低下を抑制する効果を、より高めることができる。

【0028】

なお、下部電極２１の上面と基板２０の上面とが完全に面一である必要はない。下部電極２１の上面と基板２０の上面との高さの差が、下部電極２１の上面に配置されている誘電体膜２２の厚さより小さい場合、熱応力の集中を緩和する十分な効果、及び誘電体膜２２の被覆性の低下を抑制する十分な効果が得られる。

【0029】

図２Ｃに示した変形例では、下部電極２１の上面が基板２０の上面より低い。すなわち、凹部２０Ａの一部分に下部電極２１が充填されている。誘電体膜２２は、下部電極２１の上面、凹部２０Ａの側面のうち下部電極２１の上面より高い領域、及び基板２０の上面のうち凹部２０Ａの周囲を覆う。この場合には、誘電体膜２２の高さ方向の寸法ｈ２は、下部電極２１の上面から、基板２０の上面を覆う誘電体膜２２の上面までの距離に等しい。本変形例においても、寸法ｈ１は寸法ｈ２より大きい。このため、熱応力の集中を緩和する効果、及び誘電体膜２２の被覆性の低下を抑制する効果が得られる。

【0030】

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示した変形例では、平面視において誘電体膜２２が下部電極２１に包含されている。すなわち、誘電体膜２２は、下部電極２１の上面に配置されており、下部電極２１の側面や凹部２０Ａの側面まで達していない。図３Ａに示した変形例では、下部電極２１の上面が基板２０の上面より高い位置に配置されている。図３Ｂに示した変形例では、下部電極２１の上面と基板２０の上面とがほぼ面一である。図３Ｃに示した変形例では、下部電極２１の上面が基板２０の上面より低い位置に配置されている。

【0031】

これらの変形例では、誘電体膜２２が下部電極２１の平坦な上面に配置されており、上面のエッジまで達していない。このため、誘電体膜２２の高さ方向の寸法ｈ２は、誘電体膜２２自体の厚さに等しく、下部電極２１の高さ方向の寸法ｈ１は、下部電極２１自体の厚さに等しい。

【0032】

第１実施例では、絶縁膜２５（図１Ｂ、図１Ｃ）に有機絶縁材料が用いられており、その上面が平坦化されている。これに対して図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに示した変形例では、絶縁膜２５に窒化ケイ素等の無機絶縁材料が用いられ、その上面は平坦化されていない。下部電極２１の表面のうち誘電体膜２２で覆われていない領域が、無機絶縁材料からなる絶縁膜２５で覆われているため、十分な耐湿性を確保することができる。

【0033】

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示した変形例においては、下部電極２１のエッジ部分に誘電体膜２２が配置されていないため、エッジ部分の誘電体膜に熱応力が集中することはない。このため、誘電体膜２２にクラックが発生することに起因するキャパシタンスの変動も生じない。また、下部電極２１の全体または少なくとも一部が、基板２０に設けられた凹部２０Ａ内に充填されているため、下部電極２１を厚くしても、凹部２０Ａを設けない構成と比べて、下部電極２１の側面または凹部２０Ａの側面に現れる段差が低くなる。このため、絶縁膜２５の被覆性の低下を抑制することができる。絶縁膜２５の被覆性の低下を抑制しつつ、かつ下部電極２１を厚くすることができるため、下部電極２１の電気抵抗を低減させることができる。その結果、キャパシタのＱ値を向上させることができる。

【0034】

［第２実施例］
次に、図４Ａから図１１Ｃまでの図面を参照して、第２実施例による受動部品について説明する。図１Ａから図３Ｃを参照して説明した第１実施例及びその変形例では、基板２０に１つのキャパシタが設けられているが、第２実施例では、１枚の基板にキャパシタ及びインダクタ等の複数の受動素子が設けられている。

【0035】

図４Ａは、第２実施例による集積型の受動部品の等価回路図である。第２実施例による受動部品は、６個のキャパシタと５個のインダクタとを含むバンドパスフィルタである。入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に、入力端子Ｉｎ側から順番にキャパシタＣ１、インダクタＬ１、及びキャパシタＣ２が直列に接続されている。入力端子Ｉｎとグランド端子ＧＮＤとの間に、キャパシタＣ３とインダクタＬ２との直列回路、及びキャパシタＣ４とインダクタＬ３との直列回路が並列に接続されている。出力端子Ｏｕｔとグランド端子ＧＮＤとの間に、キャパシタＣ５とインダクタＬ４との直列回路、及びキャパシタＣ６とインダクタＬ５との直列回路が並列に接続されている。

【0036】

図４Ｂは、第２実施例による受動部品に含まれる複数の受動素子の平面視における位置関係を示す図である。基板上に、Ｃ１からＣ６までの６個のキャパシタ、Ｌ１からＬ５までの５個のインダクタ、入力端子Ｉｎ、出力端子Ｏｕｔ、及び２個のグランド端子ＧＮＤが配置されている。これらの受動素子は、基板の上に配置された複数の配線層に含まれる導体パターンで構成される。図４Ｂにおいては、複数の配線層のそれぞれに含まれる導体パターンを区別することなく重ねて示している。

【0037】

図５は、キャパシタＣ４、Ｃ６が配置された領域及びその近傍の断面図である。絶縁性の基板５０の上面に、複数の凹部５０Ａが形成されている。基板５０として、例えば窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化ハフニウム等を主成分として含有するセラミック基板、酸化ケイ素を主成分とするガラス基板が用いられる。その他に、半導体材料と絶縁材料とからなる複合基板を用いてもよい。複合基板として、例えばＳｉ基板の表面を熱酸化して酸化物絶縁体膜を形成した基板、ＧａＡｓ等の半導体基板の上に化学気相堆積（ＣＶＤ）法等によって酸化物絶縁体膜や窒化物絶縁体膜を形成した基板等を用いることができる。高周波用の受動部品の基板５０には、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の特に絶縁性の高い材料を用いることが好ましい。また、窒化ケイ素は高い熱伝導性を持つことから、受動素子に大きな電力が投入される用途に適している。基板５０の厚さは、受動部品の高さに対する要請等から決められ、例えば５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲から選択される。

【0038】

図５に現れている２つの凹部５０Ａ内に、それぞれキャパシタＣ４の下部電極Ｃ４Ｌ及びキャパシタＣ６の下部電極Ｃ６Ｌが充填されている。図２Ｂに示した第１実施例の変形例のように、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌの上面は、基板５０の上面とほぼ面一にされている。

【0039】

下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌには、Ｑ値の向上のために高導電率材料、例えばＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ、またはこれらの金属を含有する合金等が用いられる。下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌ等と基板５０との間に、密着性を高めるための密着層、または拡散を防止するための拡散防止層を配置してもよい。密着層や拡散防止層として、例えば高融点金属、または高融点金属を含有する合金が用いられる。密着層や拡散防止層として用いられる高融点金属として、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔａ等が挙げられる。

【0040】

下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌのそれぞれの上面を覆うように、誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄが配置されている。誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄは、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化タンタル等を主成分として含有する無機絶縁材料が用いられる。なお、熱応力の集中を緩和するために、誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄ等と基板５０との線膨張係数の差を小さくすることが好ましい。この線膨張率の差を小さくするために、誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄ等と基板５０とを、主成分が同一の絶縁材料で形成することが好ましい。誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄの厚さは、所望のキャパシタンス、耐電圧性、及び耐湿性等の観点から決定され、例えば３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲から選択される。

【0041】

平面視において、誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄの外周の輪郭線で囲まれた領域に、それぞれ下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌが包含されている。すなわち、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌのそれぞれと誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄとの位置関係は、図２Ｂに示した下部電極２１と誘電体膜２２との位置関係と同一である。なお、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌのそれぞれと誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄとの位置関係として、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃのそれぞれに示した下部電極２１と誘電体膜２２との位置関係を採用してもよい。

【0042】

誘電体膜Ｃ４Ｄの上に上部電極Ｃ４Ｕが配置されている。誘電体膜Ｃ６Ｄの上に上部電極Ｃ６Ｕが配置されている。さらに、平面視において下部電極Ｃ６Ｌと重なる領域に下部電極引出配線Ｃ６Ｌａが配置されている。下部電極引出配線Ｃ６Ｌａは、誘電体膜Ｃ６Ｄに設けられた開口を通って下部電極Ｃ６Ｌに接続されている。上部電極Ｃ４Ｕ、Ｃ６Ｕ、下部電極引出配線Ｃ６Ｌａには、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌと同一の金属材料が用いられる。

【0043】

上部電極Ｃ４Ｕ、Ｃ６Ｕ、下部電極引出配線Ｃ６Ｌａ等を覆うように、基板５０の上に１層目の層間絶縁膜５１が配置されている。層間絶縁膜５１には、例えば窒化ケイ素等の無機絶縁材料が用いられる。

【0044】

１層目の層間絶縁膜５１の上に、１層目の配線層の複数の金属パターンが配置されている。１層目の配線層には、配線Ｃ１３４、Ｃ２５６、ＣＬ６５、及びインダクタＬ１用の金属パターンが含まれる。配線Ｃ１３４は、層間絶縁膜５１に設けられた開口を通って上部電極Ｃ４Ｕに接続されている。１層目の配線層の金属パターンには、高導電率材料であるＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ等が用いられる。なお、比較的安価で、容易に厚膜化することが可能なＣｕ、またはＣｕを主成分とする導電材料を用いることが好ましい。

【0045】

配線Ｃ１３４は、図４Ａに示した等価回路図においてキャパシタＣ１、Ｃ３、Ｃ４を相互に接続する配線に相当する。配線Ｃ２５６は、層間絶縁膜５１に設けられた開口を通って上部電極Ｃ６Ｕに接続されている。配線Ｃ２５６は、図４Ａに示した等価回路図においてキャパシタＣ２、Ｃ５、Ｃ６を相互に接続する配線に相当する。配線ＣＬ６５は、層間絶縁膜５１に設けられた開口を通って下部電極引出配線Ｃ６Ｌａに接続されている。配線ＣＬ６５は、図４Ａに示した等価回路図において、キャパシタＣ６とインダクタＬ５とを接続する配線に相当する。

【0046】

１層目の配線層の上に、２層目の層間絶縁膜５２、２層目の配線層、３層目の層間絶縁膜５３、３層目の配線層、４層目の層間絶縁膜５４が順番に積層されている。２層目の配線層及び３層目の配線層の両方に、配線ＣＩｎ及びインダクタＬ１用の金属パターンが含まれる。４層目の層間絶縁膜５４の上に、入力端子Ｉｎが配置されている。２層目及び３層目の配線層に含まれる配線ＣＩｎは、図４Ａに示した等価回路図において入力端子Ｉｎと、キャパシタＣ１、Ｃ３、Ｃ４とを接続する配線に相当する。２層目及び３層目の配線層の金属パターンには、１層目の配線層の金属パターンと同一の材料が用いられる。

【0047】

２層目から４層目までの層間絶縁膜５２、５３、５４には、ヤング率が低い有機絶縁材料、例えばエポキシ、ポリイミド等の樹脂が用いられる。インダクタＬ１等を構成する金属パターンは、Ｑ値を向上させるために、キャパシタの電極に比べてより厚くされる。このため、熱負荷に対してインダクタＬ１等を構成する金属パターンと層間絶縁膜５２、５３、５４との間の熱歪が大きくなる。層間絶縁膜５２、５３、５４に、ヤング率の低い有機絶縁材料を用いるのは、熱歪を吸収して応力を低減させるためである。これにより、品質の低下が抑制される。

【0048】

２層目から４層目までの層間絶縁膜５２、５３、５４の上面は平坦化されている。層間絶縁膜５２、５３、５４の上面を平坦化することにより、その上に配置される配線層の金属パターンを微細化するとともに、高いアスペクト比の金属パターンを形成することが可能になる。

【0049】

層間絶縁膜５２、５３、５４の線膨張係数を基板５０の線膨張係数に近づけるために、層間絶縁膜５２、５３、５４を構成する有機絶縁材料に無機材料を混在させてもよい。各配線層の金属パターンとその下の樹脂からなる層間絶縁膜との密着性を高めるために、両者の間に密着層を配置してもよい。密着層には、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｎｉ等を用いることができる。また、金属パターンとその上の樹脂からなる層間絶縁膜との密着性を高めるために、金属パターンの表面粗化処理、例えばＣＺ処理を行ってもよい。

【0050】

入力端子Ｉｎ等には、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ等の高導電率材料が用いられる。外部回路とのハンダ接続性を確保するために、入力端子Ｉｎ等の表面を、ＮｉＡｕ、ＮｉＰｄＡｕ等の酸化防止膜で被覆してもよい。また、入力端子Ｉｎ等の上面に、ＮｉＳｎ、ＮｉＳｎＡｇ等のハンダ層を配置してもよい。

【0051】

次に、図６Ａから図８Ｂまでの図面を参照して、キャパシタの電極及び各配線層に配置される金属パターンの形状及び位置関係について説明する。

【0052】

図６Ａは、基板５０の凹部５０Ａ（図５）に充填された下部電極の平面図である。キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６のそれぞれの下部電極Ｃ１Ｌ、Ｃ２Ｌ、Ｃ３Ｌ、Ｃ４Ｌ、Ｃ５Ｌ、Ｃ６Ｌが配置されている。

【0053】

図６Ｂは、６個のキャパシタのそれぞれの誘電体膜の平面図である。キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６のそれぞれの下部電極Ｃ１Ｌ、Ｃ２Ｌ、Ｃ３Ｌ、Ｃ４Ｌ、Ｃ５Ｌ、Ｃ６Ｌ（図６Ａ）と重なる位置に、誘電体膜Ｃ１Ｄ、Ｃ２Ｄ、Ｃ３Ｄ、Ｃ４Ｄ、Ｃ５Ｄ、Ｃ６Ｄが配置されている。各誘電体膜Ｃ１Ｄ、Ｃ２Ｄ、Ｃ３Ｄ、Ｃ４Ｄ、Ｃ５Ｄ、Ｃ６Ｄに、下部電極から配線を引き出すための開口が設けられている。誘電体膜Ｃ１Ｄは誘電体膜Ｃ４Ｄに連続しており、誘電体膜Ｃ２Ｄは誘電体膜Ｃ６Ｄに連続している。

【0054】

図７Ａは、６個のキャパシタのそれぞれの上部電極及び下部電極引出配線の平面図である。平面視において、誘電体膜Ｃ１Ｄ、Ｃ２Ｄ、Ｃ３Ｄ、Ｃ４Ｄ、Ｃ５Ｄ、Ｃ６Ｄ（図６Ｂ）に設けられた開口と重なる位置に、それぞれ下部電極引出配線Ｃ１Ｌａ、Ｃ２Ｌａ、Ｃ３Ｌａ、Ｃ４Ｌａ、Ｃ５Ｌａ、Ｃ６Ｌａが配置されている。これらの下部電極引出配線Ｃ１Ｌａ、Ｃ２Ｌａ、Ｃ３Ｌａ、Ｃ４Ｌａ、Ｃ５Ｌａ、Ｃ６Ｌａは、それぞれ下部電極Ｃ１Ｌ、Ｃ２Ｌ、Ｃ３Ｌ、Ｃ４Ｌ、Ｃ５Ｌ、Ｃ６Ｌ（図６Ａ）に接続されている。

【0055】

さらに、平面視において誘電体膜Ｃ１Ｄ、Ｃ２Ｄ、Ｃ３Ｄ、Ｃ４Ｄ、Ｃ５Ｄ、Ｃ６Ｄ（図６Ｂ）と重なる位置に、それぞれ上部電極Ｃ１Ｕ、Ｃ２Ｕ、Ｃ３Ｕ、Ｃ４Ｕ、Ｃ５Ｕ、Ｃ６Ｕが配置されている。上部電極Ｃ１Ｕ、Ｃ２Ｕ、Ｃ３Ｕ、Ｃ４Ｕ、Ｃ５Ｕ、Ｃ６Ｕと、その下に配置されている下部電極Ｃ１Ｌ、Ｃ２Ｌ、Ｃ３Ｌ、Ｃ４Ｌ、Ｃ５Ｌ、Ｃ６Ｌ（図６Ａ）とによって、それぞれキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６が形成される。

【0056】

図７Ｂは、１層目の配線層に含まれる複数の金属パターンの平面図である。インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ４をそれぞれ構成する３つの金属パターンが配置されている。インダクタＬ１を構成する金属パターンの一端が、下部電極引出配線Ｃ２Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。インダクタＬ２を構成する金属パターンの一端が、下部電極引出配線Ｃ３Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。インダクタＬ４を構成する金属パターンの一端が、下部電極引出配線Ｃ５Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。

【0057】

さらに、１層目の配線層に、配線Ｃ１３４、Ｃ２５６、ＣＬ１１、ＣＬ４３、及びＣＬ６５が配置されている。配線Ｃ１３４が、上部電極Ｃ１Ｕ、Ｃ３Ｕ、Ｃ４Ｕ（図７Ａ）を相互に接続する。配線Ｃ２５６が、上部電極Ｃ２Ｕ、Ｃ５Ｕ、Ｃ６Ｕ（図７Ａ）を相互に接続する。配線ＣＬ１１、ＣＬ４３、ＣＬ６５が、それぞれ下部電極引出配線Ｃ１Ｌａ、Ｃ４Ｌａ、Ｃ６Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。

【0058】

図８Ａは、２層目の配線層に含まれる複数の金属パターンの平面図である。インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５をそれぞれ構成する金属パターンが配置されている。インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ４を構成する金属パターンの一端が、それぞれ１層目の配線層に含まれるインダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ４を構成する金属パターン（図７Ｂ）に接続されている。インダクタＬ３を構成する金属パターンの一端が、その下の配線層に含まれる配線ＣＬ４３（図７Ｂ）を介して下部電極引出配線Ｃ４Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。インダクタＬ５を構成する金属パターンの一端が、その下の配線層に含まれる配線ＣＬ６５（図７Ｂ）を介して下部電極引出配線Ｃ６Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。

【0059】

さらに、２層目の配線層に配線ＣＬ１１、ＣＩｎ、ＣＯｕｔが配置されている。配線ＣＬ１１、ＣＩｎ、ＣＯｕｔは、それぞれ１層目の配線層の配線ＣＬ１１、Ｃ１３４、Ｃ２５６に接続されている。

【0060】

図８Ｂは、３層目の配線層に含まれる複数の金属パターンの平面図である。インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５をそれぞれ構成する金属パターン、入力端子用パッドＣＩｎ、出力端子用パッドＣＯｕｔ、グランド用パッドＬ２５ＧＮＤ、Ｌ３４ＧＮＤが配置されている。インダクタＬ１を構成する金属パターンの一端が、２層目の配線層のインダクタＬ１を構成する金属パターン（図８Ａ）に接続されており、他端が、２層目及び１層目の配線層の配線ＣＬ１１（図８Ａ、図７Ｂ）を介して下部電極引出配線Ｃ１Ｌａ（図７Ａ）に接続されている。

【0061】

インダクタＬ２を構成する金属パターンの一端が、２層目の配線層のインダクタＬ２を構成する金属パターン（図８Ａ）に接続されており、他端が、グランド用パッドＬ２５ＧＮＤに連続している。インダクタＬ５を構成する金属パターンの一端が、２層目の配線層のインダクタＬ５を構成する金属パターン（図８Ａ）に接続されており、他端が、グランド用パッドＬ２５ＧＮＤに連続している。

【0062】

インダクタＬ３を構成する金属パターンの一端が、２層目の配線層のインダクタＬ３を構成する金属パターン（図８Ａ）に接続されており、他端が、グランド用パッドＬ３４ＧＮＤに連続している。インダクタＬ４を構成する金属パターンの一端が、２層目の配線層のインダクタＬ４を構成する金属パターン（図８Ａ）に接続されており、他端が、グランド用パッドＬ３４ＧＮＤに連続している。

【0063】

入力端子用パッドＣＩｎが、２層目の配線層の配線ＣＩｎ（図８Ａ）を介して１層目の配線層の配線Ｃ１３４（図７Ｂ）に接続されている。出力端子用パッドＣＯｕｔが、２層目の配線層の配線ＣＯｕｔ（図８Ａ）を介して１層目の配線層の配線Ｃ２５６（図７Ｂ）に接続されている。入力端子用パッドＣＩｎの上に入力端子Ｉｎ（図４Ａ、図５）が配置され、出力端子用パッドＣＯｕｔの上に出力端子Ｏｕｔ（図４Ａ）が配置される。グランド用パッドＬ２５ＧＮＤ、Ｌ３４ＧＮＤの上に、それぞれグランド端子ＧＮＤ（図４Ａ）が配置される。

【0064】

図７Ｂから図８Ｂに示したように、インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ複数の配線層に配置された金属パターンで構成される。

【0065】

次に、図９Ａから図１１Ｃまでの図面を参照して、第２実施例による受動部品の製造方法について説明する。図９Ａから図１１Ｃまでの図面は、第２実施例による受動部品の製造途中段階における断面図である。以下の説明では、図９Ａから図１１Ｃまでの断面図に現れている構成要素の作製手順を説明するが、断面図に現れていない構成要素も同様の手順で作製される。

【0066】

図９Ａに示すように、基板５０の上面に複数の凹部５０Ａを形成する。例えば、凹部５０Ａを形成しない領域をレジストパターンでマスクして基板５０の表層部をエッチングすることにより、凹部５０Ａが形成される。このエッチングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング等のドライエッチングプロセス、または化学薬品を用いたウェットエッチングプロセスを用いることができる。なお、基板５０に感光性を有するガラス材料を用いることにより、レジストパターンを用いることなくエッチングプロセスを実行することも可能である。

【0067】

図９Ｂに示すように、基板５０の上に金属膜６１を堆積させることにより、凹部５０Ａ内を金属膜６１で埋め込む。以下、金属膜６１の堆積手順について具体的に説明する。

【0068】

まず、ＴｉＷ等からなる密着層を成膜し、その上にＣｕ被膜を形成する。密着層及びＣｕ被膜の形成には、例えばスパッタリング法を用いることができる。Ｃｕ被膜を電極として用いてＣｕを電解メッキすることにより、金属膜６１を形成する。

【0069】

図９Ｃに示すように、凹部５０Ａ内に充填されている金属膜６１以外の金属膜６１（図９Ｂ）を除去する。金属膜６１の除去には、化学的研磨、機械的研磨、化学機械研磨（ＣＭＰ）等を用いることができる。これにより、凹部５０Ａ内に、金属膜６１からなる下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌが残る。また、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌの上面が、基板５０の上面とほぼ面一になる。なお、研磨条件によっては、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌの上面が基板５０の上面よりやや高くなった状態（図１Ｂに相当）や、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌの上面が基板５０の上面よりやや低くなった状態（図２Ｃに相当）が生じ得る。

【0070】

図１０Ａに示すように、下部電極Ｃ４Ｌ、Ｃ６Ｌの上に、それぞれ開口部を持つ誘電体膜Ｃ４Ｄ、Ｃ６Ｄを形成する。誘電体膜の成膜には、プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥ－ＣＶＤ）法を用いることができる。誘電体膜のパターニングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることができる。なお、部品の設計上不都合が生じない場合には、開口部以外の誘電体膜を基板全面に残してもよい。

【0071】

図１０Ｂに示すように、誘電体膜Ｃ４Ｄの上に上部電極Ｃ４Ｕを形成し、誘電体膜Ｃ６Ｄの上に上部電極Ｃ６Ｕ及び下部電極引出配線Ｃ６Ｌａを形成する。これらの金属膜の成膜には、真空蒸着法を適用することができる。一例として、厚さ５０ｎｍのＴｉ膜を成膜し、その上に厚さ１００ｎｍのＡｕ膜を成膜する。これらの金属膜のパターニングには、リフトオフ法を適用する。

【0072】

図１０Ｃに示すように、上部電極Ｃ４Ｕ、Ｃ６Ｕ、下部電極引出配線Ｃ６Ｌａを覆うように、基板５０の上に層間絶縁膜５１を形成する。層間絶縁膜５１の形成には、ＰＥ－ＣＶＤ法を適用する。

【0073】

図１１Ａに示すように、層間絶縁膜５１の必要な箇所に複数の開口５１Ｈを形成する。開口５１Ｈの形成には、フォトリソグラフィ及びＲＩＥ等のドライエッチングを適用する。

【0074】

図１１Ｂに示すように、層間絶縁膜５１の上に、１層目の配線層の配線Ｃ１３４、Ｃ２５６、ＣＬ６５、及びインダクタＬ１の金属パターンを形成する。以下、金属パターンを形成する手順について説明する。

【0075】

まず、基板５０の全域に、Ｔｉ膜とＣｕ膜との積層被膜をスパッタリング法により形成する。その後、金属パターンを配置しない領域をレジストパターンで覆う。積層被膜をシード層として用い、Ｃｕを電解メッキする。その後、レジストパターンを有機溶剤で除去し、露出した積層被膜をウェットエッチングにより除去する。

【0076】

図１１Ｃに示すように、基板全面に層間絶縁膜５２を形成する。以下、層間絶縁膜５２を形成する手順について説明する。

【0077】

まず、感光材料を混在させたＢステージのエポキシ樹脂フィルムを、真空ラミネート法により積層する。フォトリソグラフィ工程後にアルカリ溶液による現像を行うことにより、エポキシ樹脂フィルムの所望の箇所に開口を形成する。その後、熱処理を行うことにより、Ｂステージのエポキシ樹脂フィルムを硬化させる。

【0078】

配線層の形成と層間絶縁膜の形成とを繰り返すことにより、２層目、３層目の配線層（図５）及び３層目、４層目の層間絶縁膜５３、５４（図５）、及び入力端子Ｉｎ（図５）等を形成する。入力端子Ｉｎを形成した後、無電解メッキにより端子表面にＮｉＡｕからなる酸化防止膜を形成する。さらに、基板５０を、その下面からバックグラインド法により所望の厚さになるまで研削加工する。最後に、基板５０をダイシングして個片化することにより、第２実施例による受動部品が完成する。

【0079】

次に、第２実施例の優れた効果について説明する。
第２実施例による受動部品のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６は、図１Ａから図３Ｃまでの図面を参照して説明した第１実施例またはその変形例による受動部品のキャパシタと同一の構造を有する。このため、第２実施例においても第１実施例と同様に、キャパシタのＱ値を向上させ、かつ誘電体膜の被覆性の低下を抑制することができる。

【0080】

次に、第２実施例の変形例について説明する。
第２実施例（図５）では、インダクタＬ１等を構成する配線層を３層としているが、受動部品に必要とされる回路構成によって配線層の層数は３層以外の複数層にしてもよい。１層目の配線層の配線Ｃ１３４等を形成した後、２層目の層間絶縁膜５２を形成する前に、２層目の層間絶縁膜５２の下地表面の全域を窒化ケイ素等の無機絶縁材料からなる被膜で覆ってもよい。この被膜によって耐湿性が向上するため、キャパシタの耐環境性能をさらに向上させることができる。

【0081】

［第３実施例］
次に、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して、第３実施例による受動部品について説明する。以下、図４Ａから図１１Ｃまでの図面を参照して説明した第２実施例による受動部品と共通の構成については説明を省略する。

【0082】

図１２Ａは、第３実施例による受動部品に用いられる基板５０の断面図である。
第３実施例による受動部品に用いられる基板５０は、異なる材料が基板５０の厚さ方向に接する第１界面５０Ｂを有する。第１界面５０Ｂより深い基部５０Ｍは、例えば窒化ケイ素を主成分とする絶縁材料で形成されており、第１界面５０Ｂより浅い表層部５０Ｓは、例えば酸化ケイ素を主成分とする絶縁材料で形成されている。

【0083】

図１２Ｂは、凹部５０Ａを形成した基板５０の断面図である。凹部５０Ａは、基板５０の上面から第１界面５０Ｂまで達している。表層部５０Ｓのエッチングレートに対して基部５０Ｍのエッチングレートが十分遅いエッチング条件で表層部５０Ｓをエッチングすることにより、凹部５０Ａを形成する。基部５０Ｍに対して表層部５０Ｓを選択的にエッチングすることができるため、凹部５０Ａの加工の制御性を高めることが可能になる。これにより、キャパシタの下部電極の厚さを高精度に制御することが可能になる。

【0084】

［第４実施例］
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、第４実施例による受動部品について説明する。以下、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して説明した第３実施例による受動部品と共通の構成については説明を省略する。

【0085】

図１３Ａは、第４実施例による受動部品に用いられる基板５０の断面図である。第４実施例では、基板５０が、第１界面５０Ｂより深い位置に第２界面５０Ｃを有する。基板５０は、基部５０Ｍ、表層部５０Ｓ、及び両者の間に配置されたエッチング停止層５０Ｅを含む。基部５０Ｍとエッチング停止層５０Ｅとの界面が第２界面５０Ｃに相当し、エッチング停止層５０Ｅと表層部５０Ｓとの界面が第１界面５０Ｂに相当する。

【0086】

表層部５０Ｓとエッチング停止層５０Ｅが、主成分の異なる絶縁材料で形成されており、エッチング停止層５０Ｅと基部５０Ｍとが、主成分の異なる絶縁材料で形成されている。例えば、基部５０Ｍ及び表層部５０Ｓを、主成分が同一の絶縁材料、例えば酸化ケイ素を主成分とする絶縁材料で形成し、エッチング停止層５０Ｅを、窒化ケイ素を主成分とする絶縁材料で形成するとよい。

【0087】

図１３Ｂは、凹部５０Ａを形成した基板５０の断面図である。凹部５０Ａを形成するための表層部５０Ｓのエッチング条件として、エッチング停止層５０Ｅに対して表層部５０Ｓを選択的にエッチングすることができる条件を採用する。これにより、第１界面５０Ｂでエッチングが停止する。このため、第３実施例（図１２Ａ、図１２Ｂ）と同様に、凹部５０Ａの加工の制御性を高めることが可能になり、キャパシタの下部電極の厚さを高精度に制御することが可能になる。

【0088】

第１界面５０Ｂと第２界面５０Ｃとの間のエッチング停止層５０Ｅの厚さを、基板５０の上面と第１界面５０Ｂとの間の表層部５０Ｓの厚さより薄くすることが好ましい。エッチング停止層５０Ｅを薄くすることにより、異種材料の線膨張率の差に起因して生じる熱変形または熱応力を低減させることができる。

【0089】

［第５実施例］
次に、図１４を参照して、第５実施例による受動部品について説明する。以下、図４Ａから図１１Ｃまでの図面を参照して説明した第２実施例による受動部品と共通の構成については説明を省略する。

【0090】

図１４は、第５実施例による受動部品の断面図である。第２実施例（図５）では、１層目の層間絶縁膜５１が無機絶縁材料の単層で構成されているが、第５実施例では、１層目の層間絶縁膜５１が、下層５１Ａと上層５１Ｂとの２層で構成されている。下層５１Ａは、窒化ケイ素を主成分とする無機絶縁材料で形成され、上層５１Ｂは、エポキシやポリイミド等の有機絶縁材料で形成されている。上層５１Ｂの上面は平坦化されている。

【0091】

第５実施例では、１層目の配線層の下地表面が平坦化されているため、１層目の配線層の配線Ｃ１３４、Ｃ２５６、ＣＬ６５等のアスペクト比を高めることが可能になる。さらに、下層５１Ａは、耐湿性の高い無機絶縁材料で形成されているため、キャパシタ等の十分な耐湿性を確保することができる。

【0092】

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0093】

２０ 基板
２０Ａ 凹部
２１ 下部電極
２２ 誘電体膜
２２Ａ 開口
２３ 上部電極
２４ 下地金属層
２５ 絶縁膜
２５Ａ 開口
２６ 下部電極引出配線
５０ 基板
５０Ａ 凹部
５０Ｂ 第１界面
５０Ｃ 第２界面
５０Ｅ エッチング停止層
５０Ｍ 基部
５０Ｓ 表層部
５１ 層間絶縁膜
５１Ａ 層間絶縁膜の下層
５１Ｂ 層間絶縁膜の上層
５１Ｈ 開口
５２、５３、５４ 層間絶縁膜
６１ 金属膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】