JP2001307948A - Thin-film electronic components - Google Patents
Thin-film electronic componentsInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】支持部材の厚みを50μm以下と極低背でき、
かつ裏面から端子接続状態を観察可能な薄膜電子部品を
提供する。
【解決手段】支持部材1、21上に、絶縁体層5と電極
層6、7とを有する薄膜素子3が形成された薄膜電子部
品であって、支持部材1、21が、可視光を透過する窒
化珪素膜、もしくは可視光透過基体23に可視光を透過
する窒化珪素膜25を形成してなるものである。
(57) [Summary] [Problem] The thickness of a support member can be made extremely low as 50 μm or less,
A thin-film electronic component capable of observing a terminal connection state from a back surface is provided. A thin-film electronic component having a thin-film element having an insulator layer and electrode layers formed on support members, wherein the support members transmit visible light. Or a silicon nitride film 25 that transmits visible light on a visible light transmitting substrate 23.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜電子部品に関
し、例えば、高速動作する電気回路に配設され、電源電
圧の変動防止用に供される、低インダクタンスの薄膜コ
ンデンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film electronic component, and more particularly to a low-inductance thin-film capacitor provided in an electric circuit which operates at a high speed and used for preventing a fluctuation of a power supply voltage.
【0002】[0002]
【従来技術】近年においては、大量の情報を高速に処理
する必要のあるコンピュータの高速デジタル回路では、
動作周波数が100MHzから1GHz以上へと高速化
が顕著である。また、LSIの集積度が高まりチップ内
トランジスタ素子数の増大につれ、チップ当り消費電力
は増大する。消費電力を抑えるために電源電圧は低下の
傾向にある。2. Description of the Related Art In recent years, a high-speed digital circuit of a computer which needs to process a large amount of information at a high speed has been used.
The operating speed is remarkably increased from 100 MHz to 1 GHz or more. Also, as the degree of integration of LSIs increases and the number of transistor elements in a chip increases, the power consumption per chip increases. The power supply voltage tends to decrease in order to suppress power consumption.
【0003】これらLSIチップの高速化、高集積化、
低電源電圧化に伴う電源インピーダンスの低下により、
電源からは必然的に大きな電流が供給されなければなら
なくなる。[0003] High speed, high integration of these LSI chips,
Due to the lowering of the power supply impedance due to the lower power supply voltage,
A large current must be supplied from the power supply.
【0004】特にLSIチップ内トランジスタ回路のス
イッチングが同時に発生したときには、動作周波数に相
応する時間に比して充分短い時間内に大きな電流を供給
できないと、電源電圧が瞬間的に低下し、コンピュータ
の誤動作を引き起こすことになる。いわゆる同時スイッ
チングノイズと称される電源ノイズが発生する。In particular, when the switching of the transistor circuits in the LSI chip occurs simultaneously, if a large current cannot be supplied within a time sufficiently short as compared with the time corresponding to the operating frequency, the power supply voltage drops instantaneously, and It will cause malfunction. Power supply noise called so-called simultaneous switching noise occurs.
【0005】この同時スイッチングノイズを抑えるた
め、従来、チップ型セラミックコンデンサ等をLSIチ
ップ周辺に配置し、コンデンサに蓄積されたエネルギー
を瞬時に供給する手段が採られてきた。このような目的
に供される機能を有するコンデンサがいわゆるデカップ
リングコンデンサである。In order to suppress the simultaneous switching noise, conventionally, a means has been adopted in which a chip-type ceramic capacitor or the like is arranged around the LSI chip and the energy stored in the capacitor is instantaneously supplied. A capacitor having a function for such a purpose is a so-called decoupling capacitor.
【0006】デカップリングコンデンサに要求される性
能は、クロック周波数よりも速い負荷部の電圧変動に応
じて、いかにすばやく電流を供給できるかにある。従っ
て、100MHzから1GHzにおける周波数領域に対
してコンデンサとして確実に機能しなければならない。[0006] The performance required of the decoupling capacitor lies in how quickly the current can be supplied according to the voltage fluctuation of the load section faster than the clock frequency. Therefore, it must function reliably as a capacitor in the frequency range from 100 MHz to 1 GHz.
【0007】しかし、実際のコンデンサ素子は静電容量
成分の他に、抵抗成分、インダクタンス成分を持つ。容
量成分のインピーダンスは周波数増加とともに減少する
が、インダクタンス成分のインピーダンスは周波数の増
加とともに増大する。However, an actual capacitor element has a resistance component and an inductance component in addition to the capacitance component. While the impedance of the capacitance component decreases with increasing frequency, the impedance of the inductance component increases with increasing frequency.
【0008】従って、動作周波数が高くなるにつれ、素
子の持つインダクタンスが供給すべき過渡電流を制限し
てしまうため、コンデンサが蓄電している本来のデカッ
プリング用エネルギーが、電源電圧回復のために充分に
は生かされなくなってしまう。Accordingly, as the operating frequency increases, the inductance of the element limits the transient current to be supplied, so that the original decoupling energy stored in the capacitor is sufficient for recovering the power supply voltage. Will not be alive.
【0009】このためには、デカップリングコンデンサ
素子自身の持つインダクタンスを減少させることが重要
である。コンデンサ素子のインダクタンスを低減させる
手段としては、米国特許4,274,124、特公昭6
2−2449号公報、米国特許5,880,925など
が知られている。また、特開昭60−94716号公報
のように薄膜コンデンサでのインダクタンス低減手段も
採られている。To this end, it is important to reduce the inductance of the decoupling capacitor element itself. As means for reducing the inductance of the capacitor element, US Pat.
No. 2-24449, U.S. Pat. No. 5,880,925 and the like are known. Further, as in JP-A-60-94716, means for reducing inductance in a thin film capacitor is also employed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、デカップリ
ングコンデンサとLSIチップとの間には電源給電用の
配線が必要である。従って、デカップリングコンデンサ
自身の持つインダクタンス成分をいくら低減しても、こ
の電源配線の持つインダクタンスが大きければ、LSI
チップへの瞬時の大電流供給はやはり不可能になる。上
記電源配線のインダクタンスを減らす方法としては、デ
カップリングコンデンサとLSIチップとの配線距離を
最短にするか、パワー配線とグランド配線パターンとを
多層構造で接近させて電流経路を折り返す方法とが考え
られる。By the way, a power supply wiring is required between the decoupling capacitor and the LSI chip. Therefore, no matter how much the inductance component of the decoupling capacitor itself is reduced, if the inductance of the power supply wiring is large, the LSI
Instantaneous high current supply to the chip is also not possible. As a method of reducing the inductance of the power supply wiring, a method of minimizing the wiring distance between the decoupling capacitor and the LSI chip or a method of folding the current path by bringing the power wiring and the ground wiring pattern close to each other in a multilayer structure is considered. .
【0011】後者の方法では、専用のパッケージが必要
になるため、コスト高が避けられない。前者の方法を採
ろうとすれば、LSIチップの直下にデカップリングコ
ンデンサを配し、接続する方法が最良である。しかし、
近年のLSI直下のファインピッチBGA接続における
LSIチップとパッケージ間の隙間はせいぜい100μ
mしかなく、チップ型セラミックコンデンサをLSIチ
ップの直下に実装しようとする場合、パッケージ上面に
キャビティを形成する必要があり、やはりパッケージの
コスト高が避けられない。In the latter method, a dedicated package is required, so that an increase in cost cannot be avoided. If the former method is adopted, the best method is to dispose and connect a decoupling capacitor directly under the LSI chip. But,
The gap between the LSI chip and the package in the fine pitch BGA connection directly under the LSI in recent years is at most 100μ.
m, it is necessary to form a cavity on the upper surface of the package when mounting a chip-type ceramic capacitor directly under an LSI chip, and the cost of the package is unavoidable.
【0012】また、薄膜コンデンサの場合は、チップ型
セラミックコンデンサに比べて全体の厚さを薄くするこ
とが可能であるが、薄膜コンデンサは支持部材上に容量
素子を形成して構成されるため、ファインピッチBGA
端子の高さマージンを確保するためには、支持部材の厚
さを50μm以下としなければならない。厚さ50μm
以下の支持部材を用いて薄膜コンデンサを作製しようと
しても、従来、作製工程中のストレスに絶えられず、薄
膜コンデンサが変形したり、破損し、支持部材が50μ
m以下の厚さを有する薄膜コンデンサを得ることができ
なかった。Further, in the case of a thin film capacitor, the overall thickness can be reduced as compared with a chip type ceramic capacitor. However, since the thin film capacitor is formed by forming a capacitance element on a supporting member, Fine pitch BGA
In order to secure the height margin of the terminal, the thickness of the support member must be 50 μm or less. Thickness 50μm
Even if an attempt is made to fabricate a thin film capacitor using the following support members, conventionally, the stress during the fabrication process is not constant, and the thin film capacitor is deformed or broken, and the support member becomes 50 μm.
m or less could not be obtained.
【0013】さらに、片面にファインピッチBGA端子
を配する薄膜コンデンサの場合、実装後の端子接続状態
を確認することができないため、実装直後に接続不良を
発見できず、製品がほぼ完成した後に端子接続不良を原
因とするトラブルが発生していた。これは、端子接続不
良が発生するとインダクタンス値が設計値より大きくな
り、デカップリング性能を充分に発揮できなくなってし
まうからであった。Furthermore, in the case of a thin-film capacitor having a fine pitch BGA terminal on one side, the terminal connection state after mounting cannot be confirmed, so that a connection failure cannot be found immediately after mounting, and the terminal is almost completely completed after the product is almost completed. Trouble due to poor connection has occurred. This is because if a terminal connection failure occurs, the inductance value becomes larger than the design value, and the decoupling performance cannot be sufficiently exhibited.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な状況下に鑑み検討を重ねた結果、支持部材を、可視光
を透過する窒化珪素膜、もしくは可視光透過基体に可視
光を透過する窒化珪素膜を形成して構成することによ
り、支持部材の厚みを50μm以下と極低背で、かつ裏
面から端子接続状態を観察可能な薄膜電子部品を得るこ
とができることを見出し、本発明に至った。The inventors of the present invention have made repeated studies in view of such a situation, and as a result, have found that the support member is made of a silicon nitride film that transmits visible light or a visible light transmitting substrate. The present invention has been found to be able to obtain a thin-film electronic component having a support member having an extremely low thickness of 50 μm or less and capable of observing a terminal connection state from the rear surface by forming a transparent silicon nitride film. Reached.
【0015】即ち、本発明の薄膜電子部品は、支持部材
上に、絶縁体層と電極層とを有する薄膜素子が形成され
た薄膜電子部品であって、前記支持部材が、可視光を透
過する窒化珪素膜、もしくは可視光透過基体に可視光を
透過する窒化珪素膜を形成してなるものである。That is, the thin film electronic component of the present invention is a thin film electronic component in which a thin film element having an insulator layer and an electrode layer is formed on a support member, wherein the support member transmits visible light. It is formed by forming a silicon nitride film or a silicon nitride film that transmits visible light on a visible light transmitting substrate.
【0016】このように、支持部材を、可視光を透過す
る窒化珪素膜、もしくは可視光透過基体に可視光を透過
する窒化珪素膜により構成することにより、支持部材を
高強度化でき、例えば、薄膜コンデンサの作製プロセス
におけるストレス等で破壊されることがなく、支持部材
の厚さを50μm以下とでき、より低背化の薄膜コンデ
ンサを作製できる。As described above, by forming the support member from a silicon nitride film that transmits visible light or a silicon nitride film that transmits visible light to a visible light transmitting substrate, the strength of the support member can be increased. The thickness of the support member can be reduced to 50 μm or less without being destroyed by stress or the like in the manufacturing process of the thin film capacitor, and a thinner capacitor with a lower profile can be manufactured.
【0017】また、窒化珪素薄膜は、熱膨張率が小さい
ため、薄膜電子部品に熱履歴が生じたとしても、支持部
材の反りを抑制でき、支持部材上に形成された薄膜素子
の変形を防止できる。Further, since the silicon nitride thin film has a small coefficient of thermal expansion, even if a thermal history occurs in the thin film electronic component, the warpage of the support member can be suppressed, and the deformation of the thin film element formed on the support member can be prevented. it can.
【0018】さらに可視光を透過するため、母基板やL
SIに設けられた表面電極と薄膜電子部品の外部電極と
の接続状況を、外部電極と反対側の面から実装状態を確
認することが可能となり、インダクタンス値を確実に設
計値にすることができる。即ち、LSIチップをパッケ
ージ基板にBGA端子にて接続した半導体装置であっ
て、LSIチップとパッケージ基板との間に、本発明の
薄膜電子部品を配置することが望ましい。Further, in order to transmit visible light, the mother substrate and the L
The connection state between the surface electrode provided on the SI and the external electrode of the thin-film electronic component can be checked from the surface opposite to the external electrode, and the inductance value can be reliably set to the design value. . That is, in a semiconductor device in which an LSI chip is connected to a package substrate by BGA terminals, it is desirable that the thin-film electronic component of the present invention be disposed between the LSI chip and the package substrate.
【0019】また、本発明では、支持部材の厚みを50
μm以下とできるため、例えば、LSIチップとパッケ
ージ間の隙間に、本発明の薄膜電子部品を搭載すること
ができる。In the present invention, the thickness of the supporting member is set to 50
Since the thickness can be set to μm or less, for example, the thin-film electronic component of the present invention can be mounted in the gap between the LSI chip and the package.
【0020】本発明の薄膜電子部品は、上記したよう
に、窒化珪素膜単体からなる支持部材、もしくは可視光
透過基体に窒化珪素膜が形成されて強度補強された透明
支持部材を用いるため、パッケージに高価な加工を施す
ことなく、LSIチップとパッケージ間の100μm以
下の隙間に薄膜コンデンサ等の薄膜電子部品を設計どお
りに実装することが可能になる。これにより、例えば、
デカップリングコンデンサとLSIチップとの電源配線
長さを最短にすることができ、電源配線のインダクタン
スを最小限とできる。As described above, the thin-film electronic component of the present invention uses a support member consisting of a silicon nitride film alone or a transparent support member in which a silicon nitride film is formed on a visible light transmitting base and the strength is reinforced. It is possible to mount a thin-film electronic component such as a thin-film capacitor as designed in a gap of 100 μm or less between the LSI chip and the package without expensive processing. This allows, for example,
The power supply wiring length between the decoupling capacitor and the LSI chip can be minimized, and the inductance of the power supply wiring can be minimized.
【0021】また、本発明の薄膜電子部品では、支持部
材が、可視光透過基体に可視光を透過する窒化珪素膜を
形成してなるとともに、前記窒化珪素膜の厚みが5〜1
0μmであることが望ましい。Further, in the thin-film electronic component of the present invention, the supporting member is formed by forming a silicon nitride film that transmits visible light on the visible light transmitting base, and the silicon nitride film has a thickness of 5 to 1 mm.
Desirably, it is 0 μm.
【0022】さらに、窒化珪素膜の赤外吸収分析による
スペクトルにおいて、Si−N結合のピークに対するS
i−H結合のピークの強度比(ISi-H/ISi-N)が0.
02以下であることが望ましい。このような窒化珪素膜
を用いることにより、可視光を透過する窒化珪素膜を得
ることができるとともに、高強度膜を得ることができ、
これにより、薄膜素子を支持しうる支持部材をより薄型
とすることができ、支持部材が薄くなることにより、さ
らに可視光を透過させ易くなる。Further, in the spectrum of the silicon nitride film by infrared absorption analysis, the S
When the intensity ratio of the peak of the iH bond (I Si-H / I Si-N ) is 0.
It is desirable that it is 02 or less. By using such a silicon nitride film, a silicon nitride film that transmits visible light can be obtained, and a high-strength film can be obtained.
This makes it possible to make the supporting member capable of supporting the thin film element thinner, and it becomes easier to transmit visible light by making the supporting member thinner.
【0023】窒化珪素膜のヤング率は300GPa以上
であることが望ましい。Preferably, the Young's modulus of the silicon nitride film is 300 GPa or more.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】(形態1)本発明の薄膜電子部品
として、薄膜コンデンサを例に説明する。この薄膜コン
デンサは、図1に示すように、支持部材1の表面に、薄
膜素子3を形成して構成されており、薄膜素子3は絶縁
体層(誘電体層を含む概念である)5の上下面に電極層
6、7を形成して構成されている。(Embodiment 1) As a thin film electronic component of the present invention, a thin film capacitor will be described as an example. As shown in FIG. 1, this thin film capacitor is formed by forming a thin film element 3 on the surface of a support member 1, and the thin film element 3 is formed of an insulating layer (a concept including a dielectric layer) 5. It is configured by forming electrode layers 6 and 7 on the upper and lower surfaces.
【0025】そして、薄膜素子3は、例えば、ベンゾシ
クロブテン(BCB)からなる保護膜9により被覆さ
れ、その電極層6、7の一部が露出するように保護膜9
に貫通孔11が形成されている。これらの貫通孔11
は、保護膜9を露光することにより形成され、その貫通
孔11内に露出した電極層6、7には、例えば、Niか
らなるハンダバリア層13が形成されている。このハン
ダバリア層13に、例えば、半田バンプからなる外部端
子が形成されることになる。The thin film element 3 is covered with a protective film 9 made of, for example, benzocyclobutene (BCB), and the protective film 9 is exposed so that a part of the electrode layers 6 and 7 is exposed.
Has a through hole 11 formed therein. These through holes 11
Is formed by exposing the protective film 9, and a solder barrier layer 13 made of, for example, Ni is formed on the electrode layers 6 and 7 exposed in the through holes 11. External terminals made of, for example, solder bumps are formed on the solder barrier layer 13.
【0026】そして、支持部材1は、可視光を透過する
高強度の窒化珪素膜から構成されている。窒化珪素膜と
しては、ヤング率が300GPa以上であり、赤外吸収
分析(FT−IR)による分析の結果、Si−H結合の
振動ピーク(2300cm-1)が殆ど見られないこと
が、高強度を実現するための窒化珪素膜の特徴として必
要である。このような窒化珪素膜膜は、水素等の不純物
や結合欠陥が少なく、不純物準位や欠陥準位による可視
光の吸収が少ないため可視光を透過するようになる。The support member 1 is made of a high-strength silicon nitride film that transmits visible light. The silicon nitride film has a Young's modulus of 300 GPa or more, and as a result of analysis by infrared absorption analysis (FT-IR), almost no Si—H bond vibration peak (2300 cm −1 ) is observed. Is required as a feature of the silicon nitride film for realizing the above. Such a silicon nitride film has a small amount of impurities such as hydrogen and bonding defects, and has a small absorption of visible light due to impurity levels and defect levels, so that it transmits visible light.
【0027】支持部材1を構成する窒化珪素膜は、赤外
吸収分析スペクトルにおけるピークの強度比ISi-H/I
Si-N(ISi-H:600〜1200cm-1にかけてSi−
N結合に起因する大きなピーク、ISi-N:2300cm
-1付近にSi−H結合に起因するピーク)が、0.02
以下であることが望ましい。特に、0.015以下、さ
らには0.01以下であることが好ましい。このような
窒化珪素膜では、機械的特性を劣化させる不純物欠陥が
少ないため、硬度および強度が大きくなる。尚、前記の
赤外吸収分析を行う時には、例えば湿度30%などの低
湿度の環境で測定を行うことが好ましい。The silicon nitride film constituting the support member 1 has a peak intensity ratio I Si-H / I in an infrared absorption analysis spectrum.
Si-N (I Si-H : Si-H over 600 to 1200 cm -1
Large peak due to N bonding, I Si-N : 2300 cm
-1 around 0.02).
It is desirable that: In particular, it is preferably 0.015 or less, more preferably 0.01 or less. In such a silicon nitride film, hardness and strength are increased because there are few impurity defects which deteriorate mechanical properties. When performing the infrared absorption analysis, it is preferable to perform the measurement in a low-humidity environment such as a humidity of 30%.
【0028】図4は、本発明の支持部材1として用いら
れる窒化珪素膜の赤外吸収分析スペクトルの一例であ
る。600〜1200cm-1にかけてSi−N結合に起
因する大きなピークが見られ、2300cm-1付近にS
i−H結合に起因する小さなピークが見られる。これら
のピークの強度は、図5に示すように、それぞれバック
グランドを結ぶ直線を引き、その直線上から横軸に垂直
に線を引いて最大点Hを通る直線を引き、その交点を原
点Oとする。そして、ピーク強度Pは、原点Oから最大
点Hまでの高さとする。尚、図5は、低圧CVD法(以
下、LPCVDという)で作製した窒化珪素膜の赤外吸
収分析スペクトルであり、真空容器内に設置した基板を
昇温して900℃にするとともに、シランガス(C
H4)とアンモニアガス(NH3)を導入して作製したも
のである。FIG. 4 is an example of an infrared absorption analysis spectrum of the silicon nitride film used as the support member 1 of the present invention. Large peak was observed due to the Si-N bonds over the 600~1200cm -1, S in the vicinity of 2300 cm -1
A small peak due to the iH bond is seen. As shown in FIG. 5, the intensity of these peaks is obtained by drawing a straight line connecting the backgrounds, drawing a line perpendicular to the horizontal axis from the straight line, passing a straight line passing through the maximum point H, and setting the intersection point as the origin O And The peak intensity P is a height from the origin O to the maximum point H. FIG. 5 is an infrared absorption analysis spectrum of a silicon nitride film formed by a low-pressure CVD method (hereinafter, referred to as LPCVD). The temperature of a substrate placed in a vacuum vessel is raised to 900 ° C., and silane gas ( C
H 4 ) and ammonia gas (NH 3 ) were introduced.
【0029】このようなピークの強度比(ISi-H/I
Si-N)が0.02以下である、ヤング率が300GPa
以上を有する窒化珪素薄膜を得るためには、水素ガスを
用いないECRスパッタ法を用い、特にシリコン基板の
温度を400℃以上に加熱しながら成膜することが重要
である。このようなECRスパッタ法により形成された
窒化珪素膜は、内部応力も低く、破壊や歪み、撓みも発
生し難い。また、不純物が少なくかつ表面が鏡面状態で
形成されるため光の散乱が無く、透視性が良い。尚、こ
うした特長を有する窒化珪素薄膜であれば、スパッタ法
やCVD法など他の方法により作製されたものでも構わ
ない。The intensity ratio of such a peak (I Si-H / I
(Si-N ) is 0.02 or less, Young's modulus is 300 GPa
In order to obtain a silicon nitride thin film having the above, it is important to use an ECR sputtering method without using hydrogen gas, and particularly to form a film while heating the silicon substrate to a temperature of 400 ° C. or higher. The silicon nitride film formed by such an ECR sputtering method has a low internal stress and is unlikely to cause breakage, distortion, or bending. Further, since the surface is formed in a mirror-finished state with few impurities, there is no light scattering and good transparency. Incidentally, as long as the silicon nitride thin film has such features, it may be formed by another method such as a sputtering method or a CVD method.
【0030】ECRスパッタ法による成膜方法では、真
空容器にN2ガスを導入し、マイクロ波によりN2ガスを
活性化し、基体上での珪素との反応を促進させること
で、未反応の珪素を低減させするとともに、生成した窒
化珪素膜の組成比を化学量論組成に近づけることができ
る。また、窒化珪素膜に含まれるダングリングボンドを
少なくすることにより、残留応力の低減を実現できる。
さらに、窒素プラズマによるアニール効果により、応力
の低減と結晶化の促進がなされ、硬度を高めることがで
きる。In the film formation method by the ECR sputtering method, N 2 gas is introduced into a vacuum vessel, N 2 gas is activated by microwaves, and the reaction with silicon on the substrate is promoted, so that unreacted silicon is promoted. And the composition ratio of the generated silicon nitride film can be made closer to the stoichiometric composition. In addition, by reducing the number of dangling bonds contained in the silicon nitride film, a reduction in residual stress can be realized.
Further, the annealing effect by the nitrogen plasma reduces stress and promotes crystallization, thereby increasing hardness.
【0031】窒化珪素膜からなる支持部材1の厚さは、
50μm以下、特に10〜30μmが望ましいが、薄膜
コンデンサ作製時の歩留まり確保と、窒化珪素膜作製コ
ストを下げるという点から、厚さ10〜15μmの範囲
が特に望ましい。The thickness of the support member 1 made of a silicon nitride film is
The thickness is preferably 50 μm or less, and particularly preferably 10 to 30 μm. However, the thickness is particularly preferably in the range of 10 to 15 μm from the viewpoint of securing the yield during the production of the thin film capacitor and reducing the production cost of the silicon nitride film.
【0032】絶縁体層5および電極層6、7の厚みは
0.1〜1μm、保護膜9の厚みは2〜5μmとされて
いる。各層の厚みは材質や用途により適宜変更すること
ができる。The thickness of the insulator layer 5 and the electrode layers 6 and 7 is 0.1 to 1 μm, and the thickness of the protective film 9 is 2 to 5 μm. The thickness of each layer can be appropriately changed depending on the material and use.
【0033】また、本発明の電極層6、7、ハンダバリ
ア層13としては、金(Au)、白金(Pt)、パラジ
ウム(Pd)、銅(Cu)、銀(Ag)、チタン(T
i)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)薄膜等があ
り、これらのうちでも誘電体との反応性が小さく、酸化
されにくい金(Au)や白金(Pt)、抵抗の低い銅
(Cu)薄膜が最適である。またこれらは単独で用いて
も良いし、複数を組み合わせて用いても良い。The electrode layers 6 and 7 and the solder barrier layer 13 of the present invention include gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), copper (Cu), silver (Ag), and titanium (T
i), chromium (Cr), nickel (Ni) thin films and the like. Among them, gold (Au) and platinum (Pt), which have low reactivity with the dielectric material and are hardly oxidized, and copper (Cu) having low resistance. Thin films are best. These may be used alone or in combination of two or more.
【0034】さらに、絶縁体層5は高周波領域において
高誘電率を有するものであれば良いが、その膜厚は1μ
m以下が望ましい。例えば、金属元素としてPb、M
g、Nbを含むペロブスカイト型複合酸化物結晶からな
る誘電体薄膜であって、測定周波数300MHz(室
温)での比誘電率が1000以上の誘電体薄膜が望まし
い。また、例えば、Ba、Tiを含むペロブスカイト型
複合酸化物結晶、PZT、PLZT、SrTiO3、T
a2O5等でも良く、特に限定されるものではない。この
ような絶縁体層5は、PVD法、CVD法、ゾルゲル法
等の公知の方法により作製される。Further, the insulator layer 5 may have a high dielectric constant in a high frequency region, and its thickness is 1 μm.
m or less is desirable. For example, as a metal element, Pb, M
It is preferable to use a dielectric thin film made of a perovskite-type composite oxide crystal containing g and Nb and having a relative dielectric constant of 1000 or more at a measurement frequency of 300 MHz (room temperature). Further, for example, a perovskite-type composite oxide crystal containing Ba and Ti, PZT, PLZT, SrTiO 3 , T
It may be a 2 O 5 or the like, and is not particularly limited. Such an insulator layer 5 is manufactured by a known method such as a PVD method, a CVD method, and a sol-gel method.
【0035】以上のように構成された薄膜コンデンサ
は、支持部材1を、可視光を透過する窒化珪素膜により
形成することにより、支持部材1を高強度化でき、薄膜
コンデンサの作製プロセスにおけるストレス等で破損す
ることがなく、支持部材1の厚さを50μm以下とで
き、極低背の薄膜コンデンサが得られる。In the thin film capacitor configured as described above, the support member 1 is formed of a silicon nitride film that transmits visible light, so that the support member 1 can be strengthened, and the stress and the like in the manufacturing process of the thin film capacitor can be improved. Thus, the thickness of the supporting member 1 can be reduced to 50 μm or less, and a very low-profile thin film capacitor can be obtained.
【0036】また、本発明の窒化珪素膜は可視光を透過
するため、貫通孔11内に半田バンプからなる外部端子
を形成し、この外部端子を母基板の表面電極に接続する
際、実装後の端子接続状態を確認することができる。 (形態2)図2は、本発明の薄膜電子部品の他の例を示
すもので、この例では、支持部材21が、可視光透過基
体23の片面に高強度の窒化珪素膜25を形成して構成
されており、窒化珪素膜25の表面に薄膜素子27が形
成されている。Since the silicon nitride film of the present invention transmits visible light, an external terminal made of a solder bump is formed in the through hole 11, and when this external terminal is connected to the surface electrode of the mother board, Terminal connection state can be confirmed. (Embodiment 2) FIG. 2 shows another embodiment of the thin film electronic component of the present invention. In this embodiment, a support member 21 is formed by forming a high-strength silicon nitride film 25 on one surface of a visible light transmitting base 23. The thin film element 27 is formed on the surface of the silicon nitride film 25.
【0037】可視光透過基体23としては、例えば、石
英ガラス、または亜鉛ホウケイ酸ガラス基板が望ましい
が、窒化珪素膜25が形成され、かつ可視光を透過する
ものであれば何れでも良い。As the visible light transmitting substrate 23, for example, a quartz glass or zinc borosilicate glass substrate is preferable, but any substrate may be used as long as it has a silicon nitride film 25 formed thereon and transmits visible light.
【0038】また、窒化珪素膜25としては、強度確保
の面からヤング率が300GPa以上であり、このよう
な窒化珪素膜では、FT−IRによる分析の結果、Si
−H結合の振動ピーク(2300cm-1)が殆ど見られ
ないことが特徴である。The silicon nitride film 25 has a Young's modulus of 300 GPa or more from the viewpoint of securing strength. As a result of analysis by FT-IR,
It is characterized in that almost no vibration peak of -H bond (2300 cm -1 ) is observed.
【0039】尚、上記した例では、窒化珪素膜25の表
面に薄膜素子27を形成した例について説明したが、可
視光を透過する窒化珪素膜の表面に薄膜素子を形成する
必要はない。例えば、図2で説明すると、可視光透過基
体の下面に可視光を透過する窒化珪素膜を形成し、上面
に薄膜素子を形成しても良い。また、可視光透過基体の
両面に可視光を透過する窒化珪素膜を形成しても良い。In the above example, the example in which the thin film element 27 is formed on the surface of the silicon nitride film 25 has been described. However, it is not necessary to form the thin film element on the surface of the silicon nitride film that transmits visible light. For example, referring to FIG. 2, a silicon nitride film that transmits visible light may be formed on the lower surface of the visible light transmitting base, and a thin film element may be formed on the upper surface. Further, a silicon nitride film that transmits visible light may be formed on both surfaces of the visible light transmitting substrate.
【0040】上記した形態1および形態2の本発明の薄
膜コンデンサ30は、例えば、図3に示すように、LS
Iチップ31をパッケージ基板33にBGA端子35に
て接続した半導体装置の、LSIチップ31とパッケー
ジ基板33との間に配置されており、薄膜コンデンサ3
0に形成された外部端子37が、LSIチップ31の底
面に接合されている。尚、薄膜コンデンサに形成された
外部端子を、パッケージ基板33の上面に接合しても良
いことは勿論である。The thin film capacitor 30 according to the first and second embodiments of the present invention is, for example, as shown in FIG.
The thin film capacitor 3 is disposed between the LSI chip 31 and the package substrate 33 of the semiconductor device in which the I chip 31 is connected to the package substrate 33 by the BGA terminal 35.
The external terminal 37 formed at 0 is joined to the bottom surface of the LSI chip 31. It is needless to say that the external terminals formed on the thin film capacitor may be joined to the upper surface of the package substrate 33.
【0041】また、母基板の表面に形成された表面電極
に、薄膜コンデンサ30に形成された外部端子37を接
合し、母基板に薄膜コンデンサ30を搭載しても良いこ
とは勿論である。Further, it goes without saying that the thin film capacitor 30 may be mounted on the mother substrate by bonding the external terminal 37 formed on the thin film capacitor 30 to the surface electrode formed on the surface of the mother substrate.
【0042】このような半導体装置では、支持部材1、
21が高強度、高硬度であるため50μm以下に薄くす
ることができ、これによりパッケージ基板33に高価な
加工を施すことなく、例えば、LSIチップ31とパッ
ケージ基板33間の100μm以下の隙間に薄膜コンデ
ンサ30を実装することができ、薄膜コンデンサ30と
LSIチップ31との電源配線長さを最短にすることが
でき、電源配線のインダクタンスを最小限とできる。In such a semiconductor device, the support member 1,
21 has a high strength and a high hardness, and can be thinned to 50 μm or less. Thus, without performing expensive processing on the package substrate 33, for example, a thin film can be formed in a gap of 100 μm or less between the LSI chip 31 and the package substrate 33. The capacitor 30 can be mounted, the length of the power wiring between the thin film capacitor 30 and the LSI chip 31 can be minimized, and the inductance of the power wiring can be minimized.
【0043】また、先ずLSIチップ31の表面電極に
薄膜コンデンサ30の外部端子37を接合した後、パッ
ケージ基板33にLSIチップ31を接合することによ
り、上記したような半導体装置を作製する。薄膜コンデ
ンサ30は、支持部材1、21が可視光を透過するた
め、実装後の端子接続状態を確認することができる。Further, first, the external terminals 37 of the thin film capacitor 30 are bonded to the surface electrodes of the LSI chip 31, and then the LSI chip 31 is bonded to the package substrate 33, thereby manufacturing the above-described semiconductor device. In the thin film capacitor 30, since the support members 1 and 21 transmit visible light, the terminal connection state after mounting can be confirmed.
【0044】尚、上記例では、薄膜電子部品として薄膜
コンデンサを例に説明したが、本発明の薄膜電子部品で
は上記例に限定されるものではなく、例えば、薄膜イン
ダクタ、薄膜LCフィルタ、あるいはこれらを複合した
薄膜複合部品に適用しても良いことは勿論である。In the above example, a thin film capacitor is described as an example of a thin film electronic component. However, the thin film electronic component of the present invention is not limited to the above example. For example, a thin film inductor, a thin film LC filter, or a thin film capacitor may be used. It goes without saying that the present invention may be applied to a thin film composite part obtained by combining the above.
【0045】また、上記例では、一層の絶縁体層を電極
層で挟持した単板型の薄膜コンデンサについて説明した
が、複数の絶縁体層と電極層とを交互に積層した積層型
薄膜コンデンサであっても良い。In the above example, a single-plate type thin film capacitor in which one insulating layer is sandwiched between electrode layers has been described. However, a laminated thin film capacitor in which a plurality of insulating layers and electrode layers are alternately stacked is described. There may be.
【0046】また、上記例では、支持部材に、一つの薄
膜素子を形成した例について説明したが、支持部材に複
数個の薄膜素子を形成しても良いことは勿論である。In the above example, an example in which one thin-film element is formed on the support member has been described. However, a plurality of thin-film elements may be formed on the support member.
【0047】[0047]
【実施例】実施例1 単結晶シリコン基板上への窒化珪素膜の形成にはECR
スパッタ法を、シリコン基板除去には強アルカリエッチ
ング法を、電極層、端子電極層および誘電体層の形成に
は高周波マグネトロンスパッタ法を、保護膜形成、加工
にはスピンコート、ベーキング後フォトリソグラフィ法
をそれぞれ用いた。EXAMPLE 1 An ECR was used to form a silicon nitride film on a single crystal silicon substrate.
Sputtering method, strong alkali etching method for removing silicon substrate, high-frequency magnetron sputtering method for forming electrode layer, terminal electrode layer and dielectric layer, spin coating for protection film formation and processing, photolithography method after baking Were used.
【0048】ECRスパッタ法による窒化珪素膜の作製
は以下のとおりとした。プロセスガスとして、窒素、及
びArを用い、窒素を窒素ガスフローにより基板上に供
給するとともに、窒素ガスをECRプラズマ中で励起、
イオン化し基板表面に供給している。また、RFバイア
スが印加された珪素ターゲットには、ECRプラズマ中
でイオン化されたArイオンが印加RF電圧により加
速、衝突して珪素をスパッタリングする。スパッタされ
た珪素は基板に到達する。また、上記ECRプラズマ中
のArイオンは、基板上での反応を促進させるアシスト
イオンとしての作用も果たしている。これらのプラズマ
プロセスの同時進行により、シリコン基板上で窒素と珪
素の反応が促進され、結晶性に優れた窒化珪素膜が形成
される。The production of the silicon nitride film by the ECR sputtering method was as follows. Using nitrogen and Ar as process gases, nitrogen is supplied onto the substrate by a nitrogen gas flow, and nitrogen gas is excited in ECR plasma.
It is ionized and supplied to the substrate surface. Further, Ar ions ionized in the ECR plasma are accelerated and collide with the silicon target to which the RF bias is applied by the applied RF voltage to sputter silicon. The sputtered silicon reaches the substrate. The Ar ions in the ECR plasma also serve as assist ions for accelerating the reaction on the substrate. By the simultaneous progress of these plasma processes, the reaction between nitrogen and silicon is promoted on the silicon substrate, and a silicon nitride film having excellent crystallinity is formed.
【0049】そして、窒素ガス流量(N2流量)、マイ
クロ波出力、シリコン基板温度、形成厚みを変えて複数
の窒化珪素膜を作製した。これらの条件を表1に示し
た。Then, a plurality of silicon nitride films were formed by changing the nitrogen gas flow rate (N 2 flow rate), microwave output, silicon substrate temperature, and formed thickness. Table 1 shows these conditions.
【0050】得られた試料に関して、赤外吸収分析およ
びヤング率測定を行った。赤外吸収分析は、FT−IR
により400〜4000cm-1のスペクトルを得、80
0cm-1付近のSi−N結合に起因するピークと、23
00cm-1付近のSi−H結合に起因するピークの大き
さを測定した。そして、バックグランド処理を行い、そ
れぞれのピーク強度から、赤外吸収スペクトルにおける
ピークの強度比ISi-H/ISi-Nを算出した。図4に、試
料No.3の赤外吸収スペクトルを示し、図5に、試料
No.8の赤外吸収スペクトルを記載した。The obtained sample was subjected to infrared absorption analysis and Young's modulus measurement. Infrared absorption analysis is performed by FT-IR
To obtain a spectrum of 400 to 4000 cm −1 ,
A peak around 0 cm -1 due to a Si-N bond, and 23
The size of the peak at around 00 cm −1 due to the Si—H bond was measured. Then, a background treatment was performed, and a peak intensity ratio I Si-H / I Si-N in the infrared absorption spectrum was calculated from each peak intensity. FIG. 5 shows the infrared absorption spectrum of Sample No. 3, and FIG. 8 are shown.
【0051】また、作製した窒化珪素膜のヤング率を、
微小表面材料特性評価システム((株)アカシMZT−
3型)を用い、荷重増加+荷重減少の測定モードで、三
角錐圧子(62°)を使用して、最大荷重0.5gfで
試料中央部の硬度を微小押し込み硬度で測定し、得られ
た硬度からヤング率を算出した。これらの結果を表1に
記載した。The Young's modulus of the produced silicon nitride film is
Micro surface material property evaluation system (Akasi Corporation MZT-
(Type 3), in the measurement mode of load increase + load decrease, and using a triangular pyramid indenter (62 °), the hardness at the center of the sample was measured by microindentation hardness with a maximum load of 0.5 gf and obtained. The Young's modulus was calculated from the hardness. Table 1 shows the results.
【0052】さらに、可視光透過の有無を紫外可視吸収
スペクトルにより測定したところ、本発明の試料では可
視光を透過した。Further, when the presence or absence of visible light transmission was measured by an ultraviolet-visible absorption spectrum, the sample of the present invention transmitted visible light.
【0053】[0053]
【表1】 [Table 1]
【0054】この表1から明らかなように、試料No.
1〜7では、可視光を透過し、ピーク強度ISi-H/I
Si-Nが0.02以下であり、ヤング率が300GPa以
上であり、試料No.8では、可視光を透過し、ピーク
強度ISi-H/ISi-Nが0.101であり、ヤング率が1
90GPaであった。As is clear from Table 1, the sample No.
In Nos. 1 to 7, visible light is transmitted and the peak intensity I Si-H / I
Si-N is 0.02 or less, Young's modulus is 300 GPa or more, and 8, the sample transmits visible light, has a peak intensity I Si-H / I Si-N of 0.101, and has a Young's modulus of 1
It was 90 GPa.
【0055】窒化珪素膜の成膜後、KOH溶液により単
結晶シリコン基板を完全にエッチング除去し、窒化珪素
膜単体からなる支持部材を得た。After the formation of the silicon nitride film, the single crystal silicon substrate was completely removed by etching with a KOH solution to obtain a support member composed of a single silicon nitride film.
【0056】電極層、絶縁体層はいずれもマスキング法
によりRFマグネトロンスパッタにてパターン形成し
た。スパッタ用ガスとしてプロセスチャンバー内にAr
ガスを導入し、真空排気により圧力は6.7Paに維持
した。プロセスチャンバー内には基板ホルダーと3個の
ターゲットホルダーが設置され、3種類のターゲット材
料からのスパッタが可能である。Both the electrode layer and the insulator layer were patterned by RF magnetron sputtering by a masking method. Ar in the process chamber as a sputtering gas
Gas was introduced and the pressure was maintained at 6.7 Pa by evacuation. A substrate holder and three target holders are installed in the process chamber, and sputtering from three types of target materials is possible.
【0057】スパッタ時には成膜する材料種のターゲッ
ト位置に、作製した前記支持部材をセットした基板ホル
ダーを移動させ、基板−ターゲット間距離を60mmに
固定した。基板ホルダーとターゲット間には外部の高周
波電源により13.56MHzの高周波電圧を印可し、
ターゲット背面に設置された永久磁石により形成された
マグネトロン磁界により、ターゲット近傍に高密度のプ
ラズマを生成させてターゲット表面のスパッタを行っ
た。At the time of sputtering, the substrate holder on which the produced supporting member was set was moved to the target position of the kind of material to be formed, and the distance between the substrate and the target was fixed at 60 mm. 13.56 MHz high frequency voltage is applied between the substrate holder and the target by an external high frequency power supply,
The target surface was sputtered by generating a high-density plasma near the target by a magnetron magnetic field formed by a permanent magnet installed on the back of the target.
【0058】高周波電圧の印可は3個のターゲットに独
立に可能である。基板ホルダーはヒータによる加熱機構
を有しており、スパッタ成膜中の基板温度は一定となる
よう制御した。また、基板ホルダーに設置された支持部
材のターゲット側には厚さ0.10mmの金属マスクが
3種類設置でき、成膜パターンに応じて必要なマスクが
支持部材の成膜面にセットできる構造とした。The application of the high-frequency voltage can be applied to three targets independently. The substrate holder had a heating mechanism using a heater, and was controlled so that the substrate temperature during sputter deposition was constant. Further, three types of metal masks having a thickness of 0.10 mm can be installed on the target side of the support member installed on the substrate holder, and a required mask can be set on the film formation surface of the support member according to a film formation pattern. did.
【0059】先ず、支持部材上に下側の電極層用のマス
クパターンをセットし、Auターゲットのスパッタによ
り電極層を形成し、続いてターゲットにPb(Mg1/3
Nb2 /3)O3焼結体を用い、誘電体層用のマスクパター
ンをセットし、基板ホルダー温度500℃、高周波電力
200Wの条件で、誘電体層を形成した。次に上側の電
極層用のマスクパターンをセットし、Auターゲットの
スパッタにより電極層を形成した。コンデンサとしての
有効電極の総面積は1.0mm2とした。First, a mask pattern for the lower electrode layer is set on the supporting member, an electrode layer is formed by sputtering an Au target, and then Pb (Mg 1/3
Using Nb 2/3) O 3 sintered body, sets the mask pattern of the dielectric layer, the substrate holder temperature 500 ° C., under the conditions of RF power 200 W, thereby forming a dielectric layer. Next, a mask pattern for the upper electrode layer was set, and an electrode layer was formed by sputtering an Au target. The total area of the effective electrodes as a capacitor was 1.0 mm 2 .
【0060】次に、ベンゾシクロブテン(BCB)をス
ピンコート法で塗布した後、乾燥炉にてベーキング処理
を行い、フォトリソグラフィ工程によりエッチング除去
し、外部端子接続用の貫通孔を有する保護膜を形成し
た。この貫通孔の底面にマスクスパッタ法によりNiか
らなるハンダバリア層を形成し、上側、下側の電極層用
のハンダバリア層を各4個、計8個有する薄膜コンデン
サを作製した。支持部材上の薄膜素子と保護膜の厚みは
合計5μmであった。Next, after applying benzocyclobutene (BCB) by spin coating, baking treatment is performed in a drying furnace, and etching is removed by a photolithography process to form a protective film having through holes for connecting external terminals. Formed. A solder barrier layer made of Ni was formed on the bottom surface of the through hole by a mask sputtering method, and a thin film capacitor having a total of eight solder barrier layers each for the upper and lower electrode layers was manufactured. The total thickness of the thin film element and the protective film on the support member was 5 μm.
【0061】作製した厚さ薄膜コンデンサのハンダバリ
ア層上に半田バンプからなる外部端子を形成した後、レ
ーザ加工により切り出して、評価用ボードに実装した。
使用した半田バンプは直径0.1mm、実装後のバンプ
部高さは50μmであった。従って、外部端子を含めた
薄膜コンデンサの高さは、支持部材が10〜50μmの
厚みを有するため、65〜105μmであった。After forming external terminals made of solder bumps on the solder barrier layer of the manufactured thin film capacitor, the external terminals were cut out by laser processing and mounted on an evaluation board.
The used solder bumps had a diameter of 0.1 mm, and the height of the bumps after mounting was 50 μm. Therefore, the height of the thin film capacitor including the external terminals was 65 to 105 μm because the supporting member had a thickness of 10 to 50 μm.
【0062】評価用ボードへの実装状態は、本発明の試
料では、薄膜コンデンサの窒化珪素膜支持部材を通して
光学顕微鏡にて観察することができた。外部端子の全数
が接続されており、実装の位置ずれのないことが確認さ
れた。In the sample of the present invention, the mounting state on the evaluation board could be observed with an optical microscope through the silicon nitride film supporting member of the thin film capacitor. All the external terminals were connected, and it was confirmed that there was no displacement of the mounting.
【0063】1MHzから1.8GHzでのインピーダ
ンス特性を、インピーダンスアナライザー(ヒュウレッ
トパッカード社製HP4291A)を用いて行った結
果、容量成分15nF、インダクタンス成分25pHの
値を得た。The impedance characteristics from 1 MHz to 1.8 GHz were measured using an impedance analyzer (HP4291A, manufactured by Hewlett-Packard Company). As a result, values of a capacitance component of 15 nF and an inductance component of 25 pH were obtained.
【0064】また、厚さ10〜50μmの支持部材に、
電極層、誘電体層、保護膜を形成しても、破損すること
なく、薄膜コンデンサを作製できた。但し、試料No.
8についてはヤング率が小さいため、少々変形を生じて
いた。Further, a supporting member having a thickness of 10 to 50 μm
Even when the electrode layer, the dielectric layer, and the protective film were formed, the thin film capacitor could be manufactured without being damaged. However, the sample No.
As for No. 8, since the Young's modulus was small, some deformation occurred.
【0065】一方、本発明者等は、比較例として、支持
部材に厚さ45μmのAl2O3を用いる以外は、上記実
施例1と同様に電極層、誘電体層、保護膜を形成したと
ころ、Al2O3からなる支持部材が作製工程中のストレ
スに絶えられず、破損した。厚さ45μm以下のAl2
O3基板は基板自体の加工時に全数破壊した。実施例2
実施例1と成膜時間を短くすること以外は全く同様にし
て、厚さ45μmの可視光を透過する石英ガラス基板上
に、厚さ5μmの窒化珪素膜を上記ECRスパッタ法に
より形成して支持部材を得た。窒化珪素膜のFT−IR
測定の結果からは、Si−Nの振動ピークが観測される
とともに、Si−H振動ピークとのピーク強度ISi-H/
ISi-Nは0.011であった。On the other hand, the present inventors, as a comparative example, formed an electrode layer, a dielectric layer and a protective film in the same manner as in Example 1 except that Al 2 O 3 having a thickness of 45 μm was used for the support member. However, the support member made of Al 2 O 3 was broken due to the stress during the manufacturing process. Al 2 with a thickness of 45 μm or less
All the O 3 substrates were destroyed during the processing of the substrates themselves. Example 2
A silicon nitride film having a thickness of 5 μm was formed on a quartz glass substrate having a thickness of 45 μm and transmitting visible light by the above-mentioned ECR sputtering method and supported in exactly the same manner as in Example 1 except that the film formation time was shortened. A member was obtained. FT-IR of silicon nitride film
From the measurement result, a vibration peak of Si—N is observed, and a peak intensity I Si—H /
I Si-N was 0.011.
【0066】以下実施例1と全く同様にして厚さ105
μmの薄膜コンデンサを作製したところ、作製工程中に
おいて変形も破損もなく、評価用ボードに実装した状態
を支持部材を介して確認できた。また、実施例1と同様
の方法で評価したところ、容量成分は17nF、インダ
クタンス成分20pHの値を得た。Hereinafter, the thickness 105
When a μm thin film capacitor was produced, there was no deformation or damage during the production process, and the state of being mounted on the evaluation board could be confirmed via the support member. In addition, evaluation was made in the same manner as in Example 1. As a result, a value of 17 nF for the capacitance component and a value of 20 pH for the inductance component were obtained.
【0067】また、厚さ10μmの窒化珪素膜を有する
厚さ50μmの支持部材に、電極層、誘電体層、保護膜
の形成しても、変形や破損することなく、薄膜コンデン
サを作製できた。Even when an electrode layer, a dielectric layer, and a protective film were formed on a 50 μm-thick support member having a 10 μm-thick silicon nitride film, a thin-film capacitor could be manufactured without being deformed or damaged. .
【0068】[0068]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の薄膜電子
部品では、支持部材が、可視光を透過する窒化珪素膜、
もしくは可視光透過基体に可視光を透過する窒化珪素膜
を形成して構成することにより、支持部材を高強度、高
硬度化でき、支持部材の厚さを50μm以下としても、
例えば、薄膜コンデンサの作製プロセスにおけるストレ
ス等で破壊することなく、極低背でかつ実装状態の確認
が支持部材を透過して確認できる薄膜コンデンサを得る
ことができる。As described above in detail, in the thin-film electronic component of the present invention, the supporting member is made of a silicon nitride film that transmits visible light,
Alternatively, by forming a visible light transmitting substrate with a silicon nitride film that transmits visible light, the supporting member can have high strength and high hardness, and even if the thickness of the supporting member is 50 μm or less,
For example, it is possible to obtain a thin film capacitor that is extremely low in height and can be checked for a mounted state by passing through a support member without being broken by stress or the like in a manufacturing process of the thin film capacitor.
【0069】これにより、例えば、パッケージ基板に高
価な加工を施すことなく、LSIチップとパッケージ間
の隙間に薄膜コンデンサを設計通りに実装することがで
きる。従って、薄膜コンデンサとLSIチップとの電源
配線長さを最短にし、インダクタンスを最小限とでき、
高速な電源ノイズ低減に非常に有効な手段となる。Thus, for example, a thin film capacitor can be mounted as designed in a gap between an LSI chip and a package without performing expensive processing on the package substrate. Therefore, the length of the power supply wiring between the thin film capacitor and the LSI chip can be minimized, and the inductance can be minimized.
This is a very effective means for reducing power supply noise at high speed.
【図1】本発明の薄膜電子部品を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a thin-film electronic component of the present invention.
【図2】本発明の他の薄膜電子部品を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing another thin-film electronic component of the present invention.
【図3】本発明の薄膜電子部品を、LSIチップとパッ
ケージ間の隙間に実装した例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the thin-film electronic component of the present invention is mounted in a gap between an LSI chip and a package.
【図4】試料No.3の赤外吸収分析スペクトルを示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an infrared absorption analysis spectrum of No. 3. FIG.
【図5】試料No.8の赤外吸収分析スペクトルを示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing an infrared absorption analysis spectrum of Sample No. 8. FIG.
1、21・・・支持部材 3・・・薄膜素子 5・・・絶縁体層 6、7・・・電極層 23・・・可視光透過基体 25・・・窒化珪素膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... Support member 3 ... Thin film element 5 ... Insulator layer 6, 7 ... Electrode layer 23 ... Visible light transmission base 25 ... Silicon nitride film
Claims (5)
る薄膜素子が形成された薄膜電子部品であって、前記支
持部材が、可視光を透過する窒化珪素膜、もしくは可視
光透過基体に可視光を透過する窒化珪素膜を形成してな
ることを特徴とする薄膜電子部品。1. A thin-film electronic component in which a thin-film element having an insulator layer and an electrode layer is formed on a support member, wherein the support member is made of a silicon nitride film that transmits visible light, A thin-film electronic component comprising a substrate and a silicon nitride film that transmits visible light formed thereon.
を特徴とする請求項1記載の薄膜電子部品。2. The thin-film electronic component according to claim 1, wherein the thickness of the support member is 50 μm or less.
過する窒化珪素膜を形成してなるとともに、前記窒化珪
素膜の厚みが5〜10μmであることを特徴とする請求
項1または2記載の薄膜電子部品。3. The method according to claim 1, wherein the supporting member is formed by forming a silicon nitride film transmitting visible light on a visible light transmitting base, and the thickness of the silicon nitride film is 5 to 10 μm. 2. The thin-film electronic component according to 2.
ルにおいて、Si−N結合のピークに対するSi−H結
合のピークの強度比(ISi-H/ISi-N)が0.02以下
であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか
に記載の薄膜電子部品。4. In a spectrum obtained by infrared absorption analysis of a silicon nitride film, an intensity ratio (I Si-H / I Si-N ) of a peak of a Si—H bond to a peak of a Si—N bond is 0.02 or less. The thin-film electronic component according to claim 1, wherein:
であることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか
に記載の薄膜電子部品。5. The thin-film electronic component according to claim 1, wherein the Young's modulus of the silicon nitride film is 300 GPa or more.
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