JP5029299B2 - キャパシタ及びキャパシタを含む半導体装置、及びキャパシタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体集積回路素子の近傍に実装され、半導体集積回路素子の高周波領域での安定動作に寄与するデカップリングキャパシタに適したキャパシタ、及びそのキャパシタを含む半導体装置、及びキャパシタの製造方法に関する。

マイクロプロセッサをはじめとする半導体集積回路素子において、動作速度の高速化と低消費電力化が進んでいる。ＧＨｚ帯の周波数領域で、しかも低電圧で半導体集積回路素子を安定して動作させるために、負荷インピーダンスの急激な変動に起因して生ずる電源電圧変動を抑制すると共に、電源の高周波ノイズを除去することが極めて重要である。

一般に、電源電圧の変動や高周波ノイズによる誤動作を防止するために、実装基板上の半導体集積回路素子の近傍に、デカップリングキャパシタが実装される。このデカップリングキャパシタには、大容量化と、高周波領域における低インダクタンス化との両立が求められる。

下記の特許文献１〜３に、誘電体膜として酸化物誘電体材料を用いた薄膜キャパシタが開示されている。下記の特許文献４〜８に、誘電体膜に弁金属の陽極酸化皮膜を用いた電解コンデンサが開示されている。「弁金属」とは、陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属を意味する。

特開２００３−１９７４６３号公報 特開２００４−７９８０１号公報 特開２００４−２１４５８９号公報 特開２００５−１０８８７２号公報 特開２００１−３０７９５５号公報 特開２００５−１２０８４号公報 特開２００４−１７２１５４号公報 特開平１１−８７１８２号公報

特許文献１〜３に開示されているキャパシタでは、電極材料として酸化され難いＰｔやＡｕを使用することが一般的である。また、薄膜形成のためにスパッタリング装置等の真空装置を導入しなければならない。このため、製造コストの低減を図ることが困難である。

引用文献４〜８に開示された電解コンデンサは、陽極酸化皮膜を薄くし、かつその表面積を大きくすることができるため、静電容量を大きくすることが可能である。ところが、陽極酸化皮膜の厚さと耐電圧との間には特定の関係があるため、静電容量を高めるために陽極酸化皮膜を無条件に薄くすることはできない。このため、電解コンデンサの外形寸法を大きくすることなく、耐電圧を維持したまま、静電容量を大きくすることは困難である。 また、実装基板に、種々の電圧が印加される複数の電源配線が設けられている場合がある。この場合、電源配線ごとにデカップリングキャパシタを配置しなければならない。このため、実装基板上で、デカップリングキャパシタの占める面積が大きくなる。

本発明の目的は、省スペース化、及び製造コストの低減を図ることが可能なキャパシタ、及びその製造方法を提供することである。本発明の他の目的は、このキャパシタが実装された半導体装置を提供することである。

本発明の一観点によると、陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第１の陽極膜と、前記第１の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第１の酸化皮膜と、陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第２の陽極膜と、前記第２の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第２の酸化皮膜と、前記第１の酸化皮膜と前記第２の酸化皮膜とを接着する導電性の陰極接着層と、前記第２の陽極膜及び第２の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜からは電気的に絶縁され、前記陰極接着層に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された引出陰電極と、前記第２の陽極膜、第２の酸化皮膜、導電性接着層、及び第１の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜、及び導電性接着層からは電気的に絶縁され、前記第１の陽極膜に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された第１の引出陽電極と、前記第２の陽極膜に電気的に接続された第２の引出陽電極と、を有することを特徴とするキャパシタが提供される。

本発明の他の観点によると、
第１の電源線、該第１の電源線に印加される電源電圧とは異なる電源電圧が印加される第２の電源線、及び接地線を有する実装基板と、
前記実装基板に実装され、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線、及び接地線に接続された第１の電源端子、第２の電源端子、及び接地端子を有する半導体集積回路素子と、
上記キャパシタであって、前記第１の引出陽電極、第２の引出陽電極、及び引出陰電極が、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線及び接地線に接続されたキャパシタと
を有する半導体装置が提供される。

本発明のさらに他の観点によると、
（ａ）陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる陽極膜、該陽極膜の表面を覆う絶縁性の酸化皮膜、及び該酸化皮膜の表面を覆う導電性高分子材料からなる陰極層が積層された第１及び第２の積層構造物を準備する工程と、
（ｂ）前記第１の積層構造物と第２の積層構造物とを、前記陰極層同士を対向させて、導電性の接着剤で両者を相互に接着する工程と、
（ｃ）前記第１の積層構造物の陽極膜を台座基板の主表面に接着する工程と、
（ｄ）前記第２の積層構造物側から、前記第１の積層構造物の陽極膜と酸化皮膜との界面よりも深い位置まで達する第１の穴を形成する工程と、
（ｅ）前記第２の積層構造物側から、前記第２の積層構造物の酸化皮膜と陰極層との界面よりも深い位置まで達し、かつ前記第１の積層構造物の酸化皮膜までは達しない第２の穴を形成する工程と、
（ｆ）前記台座基板の主表面、前記第１の穴及び第２の穴の内面、及び前記第１及び第２の積層構造物の表面を、絶縁性の保護膜で覆う工程と、
（ｇ）前記第１の穴の底面が露出し、該第１の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第３の穴を形成する工程と、
（ｈ）前記第２の穴の底面が露出し、該第２の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第４の穴を形成する工程と、
（ｆ）前記保護膜に、前記第２の積層構造物の陽極膜を露出させる第５の穴を形成する工程と、
（ｇ）前記第３〜第５の穴内に導電性材料を充填して、それぞれ第１の積層構造物の陽極膜、第１及び第２の積層構造物の陰極膜、及び第２の積層構造物の陽極膜に電気的に接続された第１の引出陽電極、引出陰電極、及び第２の引出陽電極を形成する工程と
を有するキャパシタの製造方法が提供される。

２つの電解コンデンサが積層され、電極が一方の表面に引き出されているため、１つ分のスペースに、２つの電解コンデンサを実装することができる。この２つの電解コンデンサを並列接続すると、静電容量を約２倍にすることができる。製造に、Ｐｔ等の高価な材料を用いる必要がないため、製造コストの低減を図ることができる。

図１Ａ〜図１Ｈを参照して、第１の実施例によるキャパシタの製造方法について説明する。

図１Ａに示すように、例えば厚さ０．０８ｍｍ、平面寸法３０ｃｍ×３０ｃｍのアルミニウム箔の表面を塩酸と燐酸とを用いた電解エッチング処理により多孔質化して第１の陽極膜１０Ａを準備する。表面が多孔質化された第１の陽極膜１０Ａを、フッ硝酸及び蒸留水で順番に洗浄する。洗浄後、陽極化成を行うことにより、表面に第１の酸化皮膜１１Ａを形成する。陽極化成には、純水１０００ｍｌに対してアジピン酸アンモニウムを１５０ｇ溶解させた水溶液を用いる。陽極化成時の水溶液の温度を８５℃、化成電圧を１００Ｖ、電圧印加時間を２０分とした。電流は０．３Ａであった。これにより、厚さ約３５ｎｍの第１の酸化皮膜１１Ａが形成される。

図１Ａでは、便宜上、第１の陽極膜１０Ａと第１の酸化皮膜１１Ａとの界面を平坦面のように表しているが、実際には、第１の陽極膜１０Ａの表面が多孔質になっており、第１の酸化皮膜１１Ａは、多孔質化された凹凸を有する表面に倣うように形成される。このため、第１の酸化皮膜１１Ａの表面にも、第１の陽極膜１０Ａの表面の凹凸を反映した凹凸が現れる。

第１の陽極膜１０Ａには、表面に酸化皮膜が形成されて不動態となる弁金属を用いてもよい。

第１の酸化皮膜１１Ａの表面に、厚さ１５μｍの第１の陰極層１２Ａを形成する。第１の陰極層１２Ａは、例えばポリエチレンジオキシチオフェンとスチレンスルホン酸とを含む溶液の塗布、及び乾燥を２回繰り返すことにより形成される。この溶液は、第１の酸化皮膜１１Ａの表面の凹部内に含浸する。その結果、第１の酸化皮膜１１Ａの表面を覆い、かつ表面の凹部内を埋め込む第１の陰極層１２Ａが形成される。第１の陰極層１２Ａには、その他の導電性高分子材料、例えばポリピロール等を用いてもよい。

ここまでの工程により、第１の陽極膜１０Ａ、第１の酸化皮膜１１Ａ、及び第１の陰極層１２Ａがこの順番に積層された第１の積層構造物１３Ａが得られる。

図１Ｂに示すように、第２の陽極膜１０Ｂ、第２の酸化皮膜１１Ｂ、及び第２の陰極層１２Ｂからなる第２の積層構造物１３Ｂを作製する。第２の積層構造物１３Ｂは、第１の積層構造物１３Ａと同一の方法で作製され、同一の積層構造を有する。

第１の積層構造物１３Ａと第２の積層構造物１３Ｂとを、第１の陰極層１２Ａと第２の陰極層１２Ｂとが対向するように配置し、両者を、導電性接着剤で接着する。導電性接着剤として、例えばエポキシ系銀ペーストを用いることができる。エポキシ系銀ペーストの硬化条件は、例えば温度１３０℃、加熱時間１時間である。これにより、第１の陰極層１２Ａと第２の陰極層１２Ｂとの間に、導電性の陰極接着層１５が形成される。陰極接着層１５の厚さは、例えば４０μｍである。

第１の積層構造物１３Ａと第２の積層構造物１３Ｂとを接着した後、例えば一辺の長さが４〜５ｍｍの正方形状の小片に分割する。

図１Ｃに示すように、ガラス等からなる台座基板２０の主表面に、第１の陽極膜１０Ａを対向させ、両者を導電性接着剤、例えばエポキシ系銀ペーストで接着する。台座基板２０と第１の陽極膜１０Ａとの間に、導電性接着層１８が形成される。導電性接着層１８の厚さは、例えば４０μｍである。台座基板２０に、ＰＥＴフィルム、シリコン基板、プリント配線基板等を用いてもよい。

図１Ｄに示すように、第２の陽極膜１０Ｂの表面から、第１の陽極膜１０Ａまで達する第１の穴２２を、ドリルを用いたミーリング加工により形成する。さらに、第１の穴２２とは異なる位置に、第２の陽極膜１０Ｂの表面から、陰極接着層１５まで達する第２の穴２３を同様の方法で形成する。第１の穴２２及び第２の穴２３の平面形状は、例えば直径１５０〜２００μｍの円形である。

台座基板２０の厚さ、導電性接着層１８の厚さ、その上に接着されている第１の積層構造物１３Ａ、第２の積層構造物１３Ｂの各層の厚さ、及び両者を接着する陰極接着層１５の厚さが決まっているため、第１の穴２２及び第２の穴２３の深さを高精度に制御することが可能である。

図１Ｅに示すように、真空ラミネート法を用いて、台座基板２０の主表面、第１の穴２２の内面、第２の穴２３の内面、第１の積層構造物１３Ａ及び第２の積層構造物１３Ｂの表面に、絶縁性の保護膜２８を密着させる。保護膜２８として、例えばエポキシ樹脂にシリカを含有させた樹脂膜を用いることができる。この樹脂膜は、例えば、減圧雰囲気中において、ゴムローラ等で加圧することにより密着させることができる。例えば、加圧時の温度は１５０℃、圧力は０．６ＭＰａとする。

厚さ３５μｍの樹脂膜を密着させた後、その上に、同じ条件で厚さ３５μｍの樹脂膜を密着させることにより、第１の穴２２及び第２の穴２３の内部が保護膜２８で埋め尽くされ、保護膜２８の上面がほぼ平坦になる。なお、この樹脂膜を密着させた後、約１８０℃で約１時間の熱硬化処理を行う。

保護膜２８として、エポキシ樹脂にシリカを含有させた樹脂膜に代えて、その他の絶縁性の樹脂膜を用いてもよい。

図１Ｆに示すように、第１の穴２２内に充填されている保護膜２８に、第１の穴２２の底面を露出させる第３の穴３２を形成する。同様に、第２の穴２３の底面を露出させる第４の穴３３を形成する。第３の穴３２及び第４の穴３３の直径は約１００μｍであり、第１の穴２２及び第２の穴２３よりも細い。このため、第１の穴２２及び第２の穴２３の側面は、保護膜２８で覆われたままである。

さらに、第１の穴２２及び第２の穴２３とは異なる位置に、第２の陽極膜１０Ｂを露出させる第５の穴３４を形成する。第５の穴３４の直径は約１００μｍである。第３〜第５の穴３２〜３４の形成は、ドリルを用いたミーリング加工により行う。

図１Ｇに示すように、第３の穴３２の内面、及び内面に連続する保護膜２８の上面の環状領域を、バンプ下地金属膜３７で覆う。同様に、第４の穴３３の内面、及び内面に連続する保護膜２８の上面の環状領域を、バンプ下地金属膜３８で覆い、第５の穴３４の内面、及び内面に連続する保護膜２８の上面の環状領域を、バンプ下地金属膜３９で覆う。バンプ下地金属膜３７〜３９は、例えばＮｉ膜、Ｃｕ膜、及びＴｉ膜がこの順番に積層された３層構造を有する。バンプ下地金属膜３７〜３９の形成は、スパッタリングによる成膜、及びフォトリソグラフィを利用したパターニングにより行うことができる。

図１Ｈに示すように、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕのはんだペーストを、印刷法を用いて第３〜第５の穴３２〜３４内に充填する。これにより、第１〜第３のバンプ４２〜４４が形成される。第１のバンプ４２は、第３の穴３２内に充填され、第１の陽極膜１０Ａに接続される。第２のバンプ４３は、第４の穴３３内に充填され、陰極接着層１５に接続される。第３のバンプ４４は、第５の穴３４内に充填され、第２の陽極膜１０Ｂに接続される。

第１の陽極膜１０Ａを陽極とし、第１の陰極層１２Ａを陰極とし、第１の酸化皮膜１１Ａを誘電体膜とする第１の電解コンデンサＣ１、及び第２の陽極膜１０Ｂを陽極とし、第２の陰極層１２Ｂを陰極とし、第２の酸化皮膜１１Ｂを誘電体膜とする第２の電解コンデンサＣ２が構成される。第１の電解コンデンサＣ１の陰極１２Ａと第２の電解コンデンサＣ２の陰極１２Ｂとは、陰極接着層１５により電気的に接続される。

第１のバンプ４２は、第１の電解コンデンサＣ１の陽極１０Ａを、保護膜２８の表面まで引き出す第１の引出陽電極Ｖ１としての機能を持ち、第３のバンプ４４は、第２の電解コンデンサＣ２の陽極１０Ｂを、保護膜２８の表面まで引き出す第２の引出陽電極Ｖ２としての機能を持つ。第２のバンプ４３は、第１及び第２の電解コンデンサＣ１及びＣ２の陰極１２Ａ及び１２Ｂを、保護膜２８の表面まで引き出す引出陰電極Ｇとしての機能を持つ。第１の引出陽電極Ｖ１は、第１の穴２２の側面を覆う保護膜２８により、第２の陽極膜１０Ｂ、第２の陰極層１２Ｂ、陰極接着層１５、及び第１の陰極層１２Ａから電気的に絶縁されている。引出陰電極Ｇは、第２の穴２３の側面を覆う保護膜２８により、第２の陽極膜１０Ｂから電気的に絶縁されている。

図２に、保護膜２８側から見たキャパシタの平面図を示す。台座基板２０の外周よりもやや内側に、第１及び第２の電解コンデンサＣ１及びＣ２の外周が位置する。第１及び第２の電解コンデンサＣ１及びＣ２の外周よりも内側に、複数の第１の引出陽電極Ｖ１、第２の引出陽電極Ｖ２、及び引出陰電極Ｇが配置されている。一例として、これらの電極は、正方格子の格子点に相当する位置に配置される。

正方格子の１つの行または１つの列に着目すると、引出陽電極Ｖ１またはＶ２と、引出陰電極Ｇとが交互に配置されている。引出陽電極Ｖ１またはＶ２を厚さ方向に流れる電流と、引出陰電極Ｇを厚さ方向に流れる電流とは、相互に反対向きである。引出陽電極Ｖ１またはＶ２と、引出陰電極Ｇとを交互に配置すると、これらを流れる電流によって発生する磁界が相互に弱め合うため、インダクタンスを減少させることができる。特に、引出陽電極Ｖ１とＶ２とに印加される電圧が同電位である場合、これらを流れる同じ大きさの電流によって発生する磁界が打ち消し合うため、インダクタンス減少の効果が顕著である。

第１の実施例においては、バンプ下地金属膜３７〜３９の成膜を除き、真空装置を用いることなく、陽極化成、塗布法、印刷法、真空ラミネート法等により各膜が形成される。このため、製造コストの低減を図ることが可能になる。

また、第１の穴２２、第２の穴２３、第３の〜第５の穴３２〜３４を、ミーリング加工により形成するため、フォトリソグラフィとエッチングを用いて穴を形成する場合に比べて、製造コストの低減を図ることが可能である。なお、これらの穴の形成には、レーザドリルを用いたレーザ加工を採用してもよい。

さらに、第１の実施例によるキャパシタでは、第１の電解コンデンサＣ１と第２の電解コンデンサＣ２とが積層されており、第２の陽極膜１０Ｂの外側の表面（保護膜２８が形成されている面）に全ての電極が引き出されている。このため、電極が引き出されている面を実装基板に対向させて実装することが可能である。すなわち、１つ分の電解コンデンサの領域内に、２つの電解コンデンサＣ１及びＣ２を実装することができる。これにより、省スペース化を図ることが可能になる。

また、第１の引出陽電極Ｖ１と第２の引出陽電極Ｖ２とを接続して１つのキャパシタとして利用する場合には、単位面積当たりの静電容量を約２倍にすることができる。

図３に、第２の実施例によるキャパシタの断面図を示す。以下、第１の実施例によるキャパシタとの相違点に着目して説明する。

第２の実施例では、第１の穴２２及び第３の穴３２が、導電性接着層１８まで達している。この場合、第１の引出陽電極Ｖ１は、導電性接着層１８を介して第１の陽極膜１０Ａに電気的に接続される。第１の陽極膜１８と台座基板２０とを接着する接着剤として、導電性のものを使用すると、第１の穴２２及び第３の穴３２が第１の陽極膜１０Ａを貫通して導電性接着層１８まで達しても、電気的接続を確保することができる。第１の陽極膜１０Ａの、台座基板２０に対向する表面に酸化皮膜が形成されていてもよい。この酸化皮膜は、第１の陽極膜１０Ａの表面にエポキシ系銀ペースト等の導電性接着剤を、スキージを用いて印刷法により塗布する際に破壊される。

なお、第１の実施例のように、第１の穴２２及び第３の穴３２の底面に第１の陽極膜１０Ａが露出する場合には、第１の陽極膜１０Ａと台座基板２０とを接着する接着剤として導電性のものを用いる必要はない。

第２の穴２３及び第４の穴３３の底面に、陰極接着層１５ではなく、第２の陰極層１２Ｂが露出している。この場合も、引出陰電極Ｇは、第１及び第２の電解コンデンサＣ１及びＣ２の陰極層１２Ａ及び１２Ｂに電気的に接続される。なお、第２の穴２３及び第４の穴３３の底面に、第１の陰極層１２Ａを露出させてもよい。いずれの場合にも、第２の穴２３及び第３の穴３３は、第２の陰極層１２Ｂと第２の酸化皮膜１１Ｂとの界面よりも深い位置まで達し、第１の酸化皮膜１１Ａまでは達しない。

次に、第３の実施例について説明する。第１の実施例では、陽極膜１０Ａ及び１０Ｂにアルミニウム箔を用いたが、第３の実施例では、アルミニウム箔に代えてニオブ箔を用いる。ニオブ箔の厚さは、例えば０．１ｍｍとする。

ニオブ箔を酸及び蒸留水で順番に洗浄した後、リン酸溶液中で陽極化成を行うことにより、ニオブ箔の表面にニオブ酸化皮膜を形成する。陽極化成時の液温は９０℃、化成電圧は１５０Ｖ、電圧印加時間は１０分とする。電流は０．６Ａである。酸化皮膜を形成した後の工程は、第１の実施例の場合と同様である。

ニオブ酸化皮膜の比誘電率は約４２であり、アルミニウム酸化皮膜の比誘電率８に比べて大きい。このため、キャパシタの大容量化に適している。

陽極膜に用いることができる弁金属として、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）の他に、例えばチタン（Ｔｉ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）等が挙げられる。

次に、第４の実施例について説明する。第１の実施例では、第１の積層構造物１３Ａの作製と、第２の積層構造物１３Ｂの作製とを、同一の条件で行ったが、第４の実施例では、相互に異なる条件で行う。

例えば、第１の陽極膜１０Ａの表面を多孔質化するための電解エッチング条件と、第２の陽極膜１０Ｂの表面を多孔質化するための電解エッチング条件とを異ならせる。これにより、第１の陽極膜１０Ａの実効表面積と、第２の陽極膜１０Ｂの実効表面積とを異ならせることができる。

また、第１の陽極膜１０Ａの陽極化成条件と、第２の陽極膜１０Ｂの陽極化成条件とを相互に異ならせる。例えば、第１の陽極膜１０Ａの陽極化成は、液温８５℃、電圧１００Ｖ、電圧印加時間２０分の条件で行う。電流は、０．３Ａになる。第２の陽極膜１０Ｂの陽極化成は、液温８５℃、電圧７５Ｖ、電圧印加時間４０分の条件で行う。電流は、０．２Ａになる。これにより、第１の陽極膜１０Ａの表面を覆う第１の酸化皮膜１１Ａと、第２の陽極膜１０Ｂの表面を覆う第２の酸化皮膜１１Ｂとは、厚さが異なることになる。

第１の酸化皮膜１１Ａの表面に、ポリピロールを含む溶液を塗布し、乾燥させる。塗布と乾燥とを３回繰り返すことにより、厚さ３０μｍの第１の陰極層１２Ａを形成する。同様に、第２の酸化皮膜１１Ｂの表面上に、厚さ３０μｍの第２の陰極層１２Ｂを形成する。その後の工程は、第１の実施例の場合と同様である。

第４の実施例では、図１Ｈに示した第１の電解コンデンサＣ１と第２の電解コンデンサＣ２との静電容量が異なる。このように、第４の実施例によると、静電容量の異なる２つの電解コンデンサを積層することができる。このため、実装基板上に確保すべき領域の面積を小さくすることができる。

図４Ａに、上記実施例によるキャパシタを実装した電子回路装置の概略断面図を示し、図４Ｂに、その等価回路図を示す。実装基板５５内に、第１の電源線ＬＶ１、第２の電源線ＬＶ２、及び接地線ＬＧが埋め込まれている。第２の電源線ＬＶ２には、第１の電源線ＬＶ１に印加される電源電圧とは異なる電源電圧が印加される。接地線ＬＧには、接地電圧が印加される。実装基板５５の表面に、半導体集積回路素子５１及びキャパシタ５０が、フリップチップボンディングにより実装されている。

半導体集積回路素子５１の第１の電源端子、第２の電源端子、及び接地端子が、それぞれ第１の電源線ＬＶ１、第２の電源線ＬＶ２、及び接地線ＬＧに接続されている。キャパシタ５０の第１の引出陽電極Ｖ１、第２の引出陽電極Ｖ２、及び引出陰電極Ｇが、それぞれ第１の電源線ＬＶ１、第２の電源線ＬＶ２、及び接地線ＬＧに接続されている。

第１の電解コンデンサＣ１と第２の電解コンデンサＣ２とが、異なる電源線に接続され、別々のキャパシタとして機能する。第１の電解コンデンサＣ１及び第２の電解コンデンサＣ２に、相互に異なる静電容量が要求される場合には、第４の実施例によるキャパシタを用いればよい。この場合、通常は１つのキャパシタしか実装できない領域に、２つのキャパシタを実装することができる。これにより、デカップリングキャパシタの省スペース化を測ることが可能になる。

図４Ｃに示すように、キャパシタ５０の第１の引出陽電極Ｖ１と第２の引出陽電極Ｖ２とを、１つの電源線ＬＶに接続し、キャパシタ５０を、第１の電解コンデンサＣ１と第２の電解コンデンサＣ２との並列接続からなる１つのキャパシタとして用いてもよい。実装基板上に１つの平面状電解コンデンサを配置する場合に比べて、同一面積の領域内に、２倍の静電容量を持つキャパシタを配置することができる。この構成は、大きな静電容量が要求される場合に適している。

上記実施例では、導電性高分子材料からなる陰極層を配置した電解コンデンサについて示したが、陰極層に導電性高分子材料を用いることは必須ではない。例えば、陰極接着層１５を、酸化皮膜１１Ａ及び１１Ｂの表面に直接配置してもよい。この場合、陰極接着層１５が陰極層として機能する。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれら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。

以上の各実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第１の陽極膜と、
前記第１の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第１の酸化皮膜と、
陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第２の陽極膜と、
前記第２の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第２の酸化皮膜と、
前記第１の酸化皮膜と前記第２の酸化皮膜とを接着する導電性の陰極接着層と、
前記陰極接着層に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された引出陰電極と、
前記第１の陽極膜に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された第１の引出陽電極と
を有することを特徴とするキャパシタ。

（付記２）
前記第１の酸化皮膜と前記陰極接着層との間に配置され、導電性高分子材料からなる第１の陰極層と、
前記第２の酸化皮膜と前記陰極接着層との間に配置され、導電性高分子材料からなる第２の陰極層と
をさらに有することを特徴とする付記１に記載のキャパシタ。

（付記３）
前記第１の引出陽電極は、前記第２の陽極膜、第２の酸化皮膜、第２の陰極層、導電性接着層、第１の陰極層、及び第１の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜、第２の陰極層、導電性接着層、及び第１の陰極層からは電気的に絶縁され、前記第１の陽極膜に電気的に接続されており、
前記引出陰電極は、前記第２の陽極膜及び第２の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜からは電気的に絶縁され、前記第２の陰極層に電気的に接続されており、
さらに、
前記第２の陽極膜に電気的に接続された第２の引出陽電極を有する付記２に記載のキャパシタ
（付記４）
前記第１の陽極膜における前記第１の酸化皮膜が形成されている表面、及び、前記第２の陽極膜における前記第２の酸化皮膜が形成されている表面は、多孔質構造であり、前記第１の陽極膜における前記第１の酸化皮膜が形成されている表面の実効表面積と、前記第２の陽極膜における前記第２の酸化皮膜が形成されている表面の実効表面積とが異なる付記１乃至３のいずれか１項に記載のキャパシタ。

（付記５）
さらに、
前記第１の陽極膜が接着された台座基板と、
前記台座基板の表面と、前記第１の陽極膜から前記第２の陽極膜までの積層構造体の表面とを被覆する絶縁性の保護膜と
を有し、
前記第１の引出陽電極、前記引出陰電極、及び前記第２の引出陽電極は、前記保護膜を貫通して、該保護膜の表面に露出している付記３または４に記載のキャパシタ。

（付記６）
第１の電源線、該第１の電源線に印加される電源電圧とは異なる電源電圧が印加される第２の電源線、及び接地線を有する実装基板と、
前記実装基板に実装され、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線、及び接地線に接続された第１の電源端子、第２の電源端子、及び接地端子を有する半導体集積回路素子と、
付記１乃至５のいずれかに記載のキャパシタであって、前記第１の引出陽電極、第２の引出陽電極、及び引出陰電極が、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線及び接地線に接続されたキャパシタと
を有する半導体装置。

（付記７）
（ａ）陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる陽極膜、該陽極膜の表面を覆う絶縁性の酸化皮膜、及び該酸化皮膜の表面を覆う導電性高分子材料からなる陰極層が積層された第１及び第２の積層構造物を準備する工程と、
（ｂ）前記第１の積層構造物と第２の積層構造物とを、前記陰極層同士を対向させて、導電性の接着剤で両者を相互に接着する工程と、
（ｃ）前記第１の積層構造物の陽極膜を台座基板の主表面に接着する工程と、
（ｄ）前記第２の積層構造物側から、前記第１の積層構造物の陽極膜と酸化皮膜との界面よりも深い位置まで達する第１の穴を形成する工程と、
（ｅ）前記第２の積層構造物側から、前記第２の積層構造物の酸化皮膜と陰極層との界面よりも深い位置まで達し、かつ前記第１の積層構造物の酸化皮膜までは達しない第２の穴を形成する工程と、
（ｆ）前記台座基板の主表面、前記第１の穴及び第２の穴の内面、及び前記第１及び第２の積層構造物の表面を、絶縁性の保護膜で覆う工程と、
（ｇ）前記第１の穴の底面が露出し、該第１の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第３の穴を形成する工程と、
（ｈ）前記第２の穴の底面が露出し、該第２の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第４の穴を形成する工程と、
（ｆ）前記保護膜に、前記第２の積層構造物の陽極膜を露出させる第５の穴を形成する工程と、
（ｇ）前記第３〜第５の穴内に導電性材料を充填して、それぞれ第１の積層構造物の陽極膜、第１及び第２の積層構造物の陰極膜、及び第２の積層構造物の陽極膜に電気的に接続された第１の引出陽電極、引出陰電極、及び第２の引出陽電極を形成する工程と
を有するキャパシタの製造方法。

（付記８）
前記第１〜第５の穴は、ドリルを用いたミーリング加工により行う付記７に記載のキャパシタの製造方法。

（付記９）
前記保護膜は、真空ラミネート法を用いて、絶縁性の樹脂膜を、前記台座基板の表面、前記第１及び第２の積層構造物の表面に密着させることにより形成する付記７または８に記載のキャパシタの製造方法。

第１の実施例によるキャパシタの製造途中段階における断面図（その１）である。 第１の実施例によるキャパシタの製造途中段階における断面図（その２）である。 第１の実施例によるキャパシタの製造途中段階における断面図（その３）及びキャパシタの断面図である。 第１の実施例によるキャパシタの平面図である。 第２の実施例によるキャパシタの断面図である。 （４Ａ）は、第１〜第４の実施例によるキャパシタを実装した電子回路装置の概略図であり、（４Ｂ）及び（４Ｃ）はその等価回路図である。

符号の説明

１０Ａ 第１の陽極膜
１０Ｂ 第２の陽極膜
１１Ａ 第１の酸化皮膜
１１Ｂ 第２の酸化皮膜
１２Ａ 第１の陰極層
１２Ｂ 第２の陰極層
１３Ａ 第１の積層構造物
１３Ｂ 第２の積層構造物
１５ 陰極接着層
１８ 導電性接着層
２０ 台座基板
２２ 第１の穴
２３ 第２の穴
２８ 保護膜
３２ 第３の穴
３３ 第４の穴
３４ 第５の穴
３７、３８、３９ ダンプ下地金属膜
４２ 第１のバンプ
４３ 第２のバンプ
４４ 第３のバンプ
５０ キャパシタ
５１ 半導体集積回路素子
５５ 実装基板
ＬＶ１ 第１の電源線
ＬＶ２ 第２の電源線
ＬＶ 電源線
ＬＧ 接地線
Ｖ１ 第１の引出陽電極
Ｖ２ 第２の引出陽電極
Ｇ 引出陰電極
Ｃ１ 第１の電解コンデンサ
Ｃ２ 第２の電解コンデンサ

Claims (4)

1. 陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第１の陽極膜と、
   前記第１の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第１の酸化皮膜と、
   陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる第２の陽極膜と、
   前記第２の陽極膜の一方の表面を覆う絶縁性の第２の酸化皮膜と、
   前記第１の酸化皮膜と前記第２の酸化皮膜とを接着する導電性の陰極接着層と、
   前記第２の陽極膜及び第２の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜からは電気的に絶縁され、前記陰極接着層に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された引出陰電極と、
   前記第２の陽極膜、第２の酸化皮膜、導電性接着層、及び第１の酸化皮膜を貫通し、該第２の陽極膜、及び導電性接着層からは電気的に絶縁され、前記第１の陽極膜に電気的に接続され、前記第２の陽極膜の外側の表面まで引出された第１の引出陽電極と、
   前記第２の陽極膜に電気的に接続された第２の引出陽電極と、
   を有することを特徴とするキャパシタ。
2. 前記第１の酸化皮膜と前記陰極接着層との間に配置され、導電性高分子材料からなる第１の陰極層と、
   前記第２の酸化皮膜と前記陰極接着層との間に配置され、導電性高分子材料からなる第２の陰極層と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ。
3. 第１の電源線、該第１の電源線に印加される電源電圧とは異なる電源電圧が印加される第２の電源線、及び接地線を有する実装基板と、
   前記実装基板に実装され、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線、及び接地線に接続された第１の電源端子、第２の電源端子、及び接地端子を有する半導体集積回路素子と、
   請求項１または２に記載のキャパシタであって、前記第１の引出陽電極、第２の引出陽電極、及び引出陰電極が、それぞれ前記第１の電源線、第２の電源線及び接地線に接続されたキャパシタと、
   を有する半導体装置。
4. （ａ）陽極酸化により表面に酸化物の皮膜が形成される金属からなる陽極膜、該陽極膜の表面を覆う絶縁性の酸化皮膜、及び該酸化皮膜の表面を覆う導電性高分子材料からなる陰極層が積層された第１及び第２の積層構造物を準備する工程と、
   （ｂ）前記第１の積層構造物と第２の積層構造物とを、前記陰極層同士を対向させて、導電性の接着剤で両者を相互に接着する工程と、
   （ｃ）前記第１の積層構造物の陽極膜を台座基板の主表面に接着する工程と、
   （ｄ）前記第２の積層構造物側から、前記第１の積層構造物の陽極膜と酸化皮膜との界面よりも深い位置まで達する第１の穴を形成する工程と、
   （ｅ）前記第２の積層構造物側から、前記第２の積層構造物の酸化皮膜と陰極層との界面よりも深い位置まで達し、かつ前記第１の積層構造物の酸化皮膜までは達しない第２の穴を形成する工程と、
   （ｆ）前記台座基板の主表面、前記第１の穴及び第２の穴の内面、及び前記第１及び第２の積層構造物の表面を、絶縁性の保護膜で覆う工程と、
   （ｇ）前記第１の穴の底面が露出し、該第１の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第３の穴を形成する工程と、
   （ｈ）前記第２の穴の底面が露出し、該第２の穴の側面は露出しないように、前記保護膜に第４の穴を形成する工程と、
   （ｆ）前記保護膜に、前記第２の積層構造物の陽極膜を露出させる第５の穴を形成する工程と、
   （ｇ）前記第３〜第５の穴内に導電性材料を充填して、それぞれ第１の積層構造物の陽極膜、第１及び第２の積層構造物の陰極膜、及び第２の積層構造物の陽極膜に電気的に接続された第１の引出陽電極、引出陰電極、及び第２の引出陽電極を形成する工程と、
   を有するキャパシタの製造方法。

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