JPH0613258A - 薄膜積層コンデンサのパターン形成方法 - Google Patents

薄膜積層コンデンサのパターン形成方法

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JPH0613258A
JPH0613258A JP3338100A JP33810091A JPH0613258A JP H0613258 A JPH0613258 A JP H0613258A JP 3338100 A JP3338100 A JP 3338100A JP 33810091 A JP33810091 A JP 33810091A JP H0613258 A JPH0613258 A JP H0613258A
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metal
multilayer capacitor
synthetic resin
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JP3338100A
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Masashi Shimamoto
昌司 嶋本
Yoshiyuki Ukishima
禎之 浮島
Shinichi Ono
信一 小野
Yukio Masuda
行男 増田
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Panasonic Holdings Corp
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Ulvac Inc
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電気回路部品として用いられる薄
膜積層コンデンサのパターン形成方法に関するもので、
パターン形成工程が簡単で積層膜の加工が容易であり、
位置精度の確保も容易な薄膜積層コンデンサのパターン
形成方法を提供することを目的とする。 【構成】 真空蒸着により基体表面に誘電体となる合成
樹脂薄膜と内部電極となる金属薄膜を交互に形成、積層
する方法として、開口部エッジの勾配2が基体表面の法
線方向より基体蒸着面に向って内方向に20゜以上70
゜以下の金属マスク1枚を用い、また誘電体となる合成
樹脂の蒸発源の位置する角度が基体表面の法線方向であ
り、内部電極となる金属の蒸発源の位置する角度が基体
表面の法線方向に対し外部電極引き出し部とは逆の方向
に20゜以上70゜以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気回路部品として用
いられる薄膜積層コンデンサのパターン形成方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、真空蒸着により基体表面に誘電体
となる合成樹脂薄膜と内部電極となる金属薄膜を交互に
形成、積層する薄膜積層コンデンサのパターン形成方法
としては、シルクスクリーン印刷やホトレジストを用い
て基体表面にネガ画像を形成し、その後、誘電体となる
合成樹脂薄膜あるいは内部電極となる金属薄膜を全面に
付け、さらにネガ画像形成材料を溶解する溶液中でネガ
画像形成材料を溶解すると共に、その上に付いている合
成樹脂薄膜あるいは内部電極となる金属薄膜を取り去り
パターン形成することを繰り返し行なって積層する「リ
フトオフ法」、基体表面全面に誘電体となる合成樹脂薄
膜あるいは内部電極となる金属薄膜を付けた上に、シル
クスクリーン印刷やホトレジストを用いてポジパターン
を形成し、その後、露出部をウェットエッチングやドラ
イエッチング等により除去、さらにポジパターン形成材
料を溶解する溶液等でポジパターン形成材料を除去しパ
ターン形成することを繰り返し行なって積層する「ホト
エッチング法」、基体表面にネガパターン状のマスクを
密着させ、その後、誘電体となる合成樹脂薄膜あるいは
内部電極となる金属薄膜を全面に付け、さらにマスクを
取り外しパターン形成することを繰り返し行なって積層
する「マスク法」、等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
薄膜積層コンデンサのパターン形成方法では、「リフト
オフ法」「ホトエッチング法」の場合はパターン形成工
程が複雑で積層膜の加工が複雑になる等の課題を有して
いた。また「マスク法」の場合はパターン形成工程が簡
単で積層膜の加工が容易なものの、マスクの密着と取り
外しを繰り返す際、特に2種類以上のマスクを使用する
必要があり、マスクの位置合わせ精度の確保が難しい等
の課題を有していた。
【0004】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、パターン形成工程が簡単で積層膜の加工が容易であ
り、位置精度の確保も容易な薄膜積層コンデンサのパタ
ーン形成方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の薄膜積層コンデンサのパターン形成方法は、
真空蒸着により基体表面に合成樹脂誘電体薄膜と一端ま
たは他端に外部電極引き出し部を有する内部電極金属薄
膜を交互に形成、積層する工程において、開口部エッジ
の勾配が基体表面の法線方向より基体蒸着面に向って内
方向に20゜以上70゜以下である金属マスク1枚を用
い、また誘電体となる合成樹脂の蒸発源の位置する角度
が基体表面の法線方向であり、内部電極となる金属の蒸
発源の位置する角度が基体表面の法線方向に対し外部電
極引き出し部とは逆の方向に20゜以上70゜以下であ
る構成でパターン形成することである。
【0006】
【作用】本発明の薄膜積層コンデンサのパターン形成方
法は上記構成とすることにより、蒸着の指向性を利用す
ることで1枚の金属マスクを基体から取り外すことなく
密着したままで、基体表面に誘電体となる合成樹脂薄膜
と内部電極となる金属薄膜を交互に形成、積層すること
ができることとなる。
【0007】以下図面を参照しながら作用に付いて詳細
に説明する。図1は、本発明の薄膜積層コンデンサのパ
ターン形成方法を説明するための概略断面図であり、図
1に示すように開口部エッジの勾配2が基体6表面の法
線方向に対し基体蒸着面に向って内方向に20゜及至7
0゜である金属マスク1を基体6の表面に密着させ、内
部電極となる金属薄膜4を形成する際には、金属の蒸発
源19の位置する角度5が基体6表面の法線方向に対し
て外部電極引き出し部とは逆の方向に20゜以上70゜
以下の位置となるように設定することにより、金属薄膜
4は金属マスク1に対し外部電極引き出し部方向にシフ
トした位置の基体6上に形成される(図1a)。
【0008】誘電体となる合成樹脂薄膜3を形成する際
は、図1bに示すように、上記金属マスク1を密着させ
たままとし、合成樹脂の蒸発源17を基体表面の法線方
向に設定することにより、合成樹脂薄膜3は金属マスク
開口部中央位置に対応する基体6上に形成される。ま
た、金属薄膜4の対向電極である金属薄膜4’も同様に
形成する(図1c)。
【0009】以上を繰り返す事により、金属マスクを基
体より取り外す事なく薄膜積層コンデンサのパターンが
形成可能となる。
【0010】また、金属マスクの開口部エッジの勾配は
基体表面の法線方向より基体蒸着面に向って内方向に2
0゜以上70゜以下の角度であり、また内部電極となる
金属の蒸発源は基体表面の法線方向に対し、外部電極引
き出し部とは逆の方向に20゜以上70゜以下の位置に
設定する必要がある。20゜未満であると内部電極のシ
フト量(外部電極引き出し量)が十分でなく、外部電極
との接続が不十分になり誘電正接異常となる。また、金
属マスクの開口部エッジの勾配が70゜を越えると、金
属マスクの強度低下による変形が起き、高精度なパター
ンが形成できなくなる。また内部電極となる金属の蒸発
源の位置角度が基体表面の法線方向に対し70゜を越え
ると金属薄膜の付着効率が著しく低下し好ましくない。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例に付いて図面を参照し
ながら説明する。
【0012】図2は本発明の薄膜積層コンデンサのパタ
ーン形成方法を実施するために使用する装置の概略断面
図である。図2に示すように、薄膜積層コンデンサを形
成させるための基体6には、基体表面の法線方向より基
体蒸着面に向って内方向に勾配を持つ金属マスク7が密
着してあり、基体ホルダー8によって下向きに保持され
ている。また、真空排気系9に接続された真空槽10内
は3つのチャンバー11,14及び19に分割してあ
り、基体ホルダー8は金属マスク7を密着させたままの
状態で基体6と共に各チャンバーに移動し、基体6と金
属マスク7に所定の傾斜を与えることができるようにな
っている。チャンバー11の下部には内部電極となる金
属の蒸発源12と加熱用のEBガン(図示せず)が設け
られ、シャッター13により所定の膜厚に調整される。
そしてチャンバー14の下部には2種類の原料モノマー
をそれぞれ蒸発させるための蒸発源15,16が設けら
れ、それぞれヒーター(図示せず)と熱電対(図示せ
ず)とによって各原料モノマーの蒸発量が一定となる所
定温度に制御される。そして、それぞれの蒸発源より蒸
発した原料モノマーは噴き出し口17より噴出する。吹
き出し口17の上部にはシャッター18が設けられてお
り、その開閉により基体6に形成される合成樹脂薄膜の
膜厚が調整される。チャンバー19は、チャンバー11
と同様に、下部には内部電極となる金属の蒸発源20と
加熱用のEBガン(図示せず)が設けられ、それぞれシ
ャッター21により所定の膜厚に調整される。ただし、
基体ホルダー8の傾斜の方向が、チャンバー11とチャ
ンバー19とでは逆向きになるようになっている。
【0013】次に上記装置を用いた重付加反応による尿
素樹脂薄膜による薄膜積層コンデンサのパターン形成方
法の一例を説明する。
【0014】10cm角のガラス板を基体6とし、誘電体
となる合成樹脂原料モノマーとして、蒸発源15に4,
4’メチレン・ジアニリンを、蒸発源16に4,4’ジ
フェニル・メタン・ジイソシアネートを充填し、内部電
極となる金属材料として、蒸発源12、20のそれぞれ
にアルミニウムを充填した。シャッター13、18、2
1のそれぞれを閉じた状態で、チャンバー11、14、
19内のいずれもが雰囲気ガスの全圧が10-3Pa以下に
なるまで真空排気系9により排気する。なお、基体6の
中心点から合成樹脂原料モノマーの蒸発源噴き出し口1
7の中心までの距離は30cm、蒸発源噴き出し口17の
内径は3cmであった。また、基体6の中心点から金属電
極材料の蒸発源12、20の中心までの距離は35cmで
あった。また、金属の蒸発源位置は基体表面の法線方向
に対し外部電極引き出し部とは逆の方向に20゜の角度
にあった。また、金属マスクの厚みは0.2mmであり、
基体蒸着面に向って内方向の勾配は20゜であった。次
いで、蒸発源15および16のヒーターを制御して、
4,4’メチレン・ジアニリンを110±1℃に、4,
4’ジフェニル・メタン・ジイソシアネートを80±1
℃に加熱した。この状態で合成樹脂薄膜と金属薄膜を交
互に形成、積層し、外部電極としては亜鉛を金属溶射
し、基体上に誘電体厚みが1層当たり4000Å、内部
電極厚みが1層当たり1000Å、積層数100の薄膜
積層コンデンサを得た。
【0015】(比較例1)金属マスクの基体蒸着面に向
って内方向の勾配が15゜である以外は実施例と全く同
様にして、基体上に積層数100の薄膜積層コンデンサ
を得た。
【0016】(比較例2)金属の蒸発源が基体表面の法
線方向に対し外部電極引き出し部とは逆の方向に15゜
の位置である以外は実施例と全く同様にして、基体上に
積層数100の薄膜積層コンデンサを得た。
【0017】(比較例3)開口部エッジの勾配が基体表
面の法線方向と一致している金属マスクを基体に密着、
取り外しを繰り返し、誘電体と内部電極のパターンを形
成した。また、金属の蒸発源は基体表面の法線方向とし
た。それ以外は実施例と全く同様にして、基体上に積層
数100の薄膜積層コンデンサを得た。
【0018】上記本実施例と比較例それぞれによる薄膜
積層コンデンサのパターンエッジ部の膜厚分布(5点測
定の平均値)を図3に比較して示している。また、本実
施例と比較例それぞれによる薄膜積層コンデンサの誘電
正接の分布(測定素子数100)を図4に比較して示し
ている。
【0019】この図3、4から明らかなように、比較例
においては金属マスクの位置精度の低さにより薄膜積層
コンデンサのパターンエッジ部の膜厚分布の広がりが増
大したり、外部電極と内部電極の接続が不十分なため誘
電正接の悪化を招く。
【0020】
【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、真空蒸着により基体表面に誘電体となる合成樹脂薄
膜と内部電極となる金属薄膜を交互に形成、積層する方
法として、開口部エッジの勾配が基体表面の法線方向よ
り基体蒸着面に向って内方向に20゜以上70゜以下で
ある金属マスク1枚を用い、また誘電体となる合成樹脂
の蒸発源の位置する角度が基体表面の法線方向であり、
内部電極となる金属の蒸発源の位置する角度が基体表面
の法線方向に対し外部電極引き出し部とは逆の方向に2
0゜以上70゜以下である構成でパターンを形成する事
により、1枚の金属マスクを基体から取り外すことなく
密着したままで、基体表面に誘電体となる合成樹脂薄膜
と内部電極となる金属薄膜を交互に形成、積層すること
ができ、結果として、パターン形成工程が簡単で積層膜
の加工が容易で、位置精度の確保も容易な薄膜積層コン
デンサのパターン形成方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜積層コンデンサのパターン形成方
法を説明するための概略断面図
【図2】本発明の一実施例における薄膜積層コンデンサ
のパターン形成方法を実施するために使用する装置の概
略断面図
【図3】実施例、比較例における薄膜積層コンデンサの
パターンエッジ部の膜厚分布図(5点測定の平均値)
【図4】実施例、比較例における薄膜積層コンデンサの
誘電正接の分布図(測定素子数100)
【符号の説明】
1、7 金属マスク 2 開口部エッジの勾配 3 合成樹脂薄膜 4 金属薄膜 5 金属の蒸発源の位置する角度 6 基体 8 基体ホルダー 9 真空排気系 10 真空槽 11、14、19 チャンバー 12、20 金属の蒸発源 13、18、21 シャッター 15、16 蒸発源 17 蒸発源吹き出し口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 信一 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 増田 行男 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空蒸着により基体表面に合成樹脂誘電体
    薄膜と一端または他端に外部電極引き出し部を有する内
    部電極金属薄膜を交互に形成、積層する薄膜積層コンデ
    ンサの形成工程において、開口部エッジの勾配が前記基
    体表面の法線方向より基体蒸着面に向って内方向に20
    ゜以上70゜以下である金属マスク1枚を用い、また誘
    電体となる合成樹脂の蒸発源の位置する角度が基体表面
    の法線方向であり、内部電極となる金属の蒸発源の位置
    する角度が基体表面の法線方向に対し前記内部電極の外
    部電極引き出し部とは逆の方向に20゜以上70゜以下
    であることを特徴とする薄膜積層コンデンサのパターン
    形成方法。
  2. 【請求項2】誘電体となる合成樹脂薄膜が重付加反応に
    よって形成される尿素樹脂であることを特徴とする請求
    項1記載の薄膜積層コンデンサのパターン形成方法。
JP3338100A 1991-12-20 1991-12-20 薄膜積層コンデンサのパターン形成方法 Pending JPH0613258A (ja)

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