JPH06302464A - チップ形シリコンコンデンサ - Google Patents

チップ形シリコンコンデンサ

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JPH06302464A
JPH06302464A JP11215393A JP11215393A JPH06302464A JP H06302464 A JPH06302464 A JP H06302464A JP 11215393 A JP11215393 A JP 11215393A JP 11215393 A JP11215393 A JP 11215393A JP H06302464 A JPH06302464 A JP H06302464A
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JP
Japan
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chip
polysilicon
sio
layer
film
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Withdrawn
Application number
JP11215393A
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English (en)
Inventor
Kanichi Tachibana
寛一 立花
Takao Inukai
崇雄 犬飼
Yoshio Murakami
義男 村上
Hidenobu Abe
秀延 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Silicon Corp, Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Silicon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパークを防止して絶縁耐圧を高めるとも
に、安価に製造することのできるチップ形シリコンコン
デンサを提供する。 【構成】 チップ形シリコンコンデンサは、角形のポリ
シリコンチップ21と、このポリシリコンチップ21の
表面に積層したSiO2層13と、このSiO2層13上
に積層したポリシリコン電極層14と、ポリシリコンチ
ップ21の裏面に被着したポリシリコン電極層15とを
有する。そして、このポリシリコンチップ21の側面2
1A、および、誘電体であるSiO2層13の側面に、
SiO2膜22を被着する。このSiO2膜22によりポ
リシリコン電極14とポリシリコンチップ21との間の
放電を完全に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば角形のポリシリ
コンチップ表面にシリコン酸化膜からなる誘電体膜を介
して電極を積層したコンデンサ構造において、このポリ
シリコンチップの側面を全周にわたってシリコン酸化膜
で被覆することにより、その絶縁耐圧を高めたチップ形
シリコンコンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のチップ形シリコンコンデ
ンサとしては、特開平2−16708号公報に示すもの
がある。このシリコンコンデンサは、シリコンチップの
表面を酸化してシリコン酸化膜(SiO2)を形成し、
このシリコン酸化膜上に電極用金属膜(Au等)を被着
している。このシリコン酸化膜を誘電体層とし、これを
挟むシリコンチップおよび金属膜を一対の電極として構
成したものである。
【0003】このチップ形シリコンコンデンサは、誘電
体層を構成するSiO2(二酸化シリコン)が均質で欠
陥のない極めて安定な物質であって、その温度特性、周
波数特性はきわめて優れている。また、この誘電体層の
厚さを2μmと薄く形成することが容易であり、これに
より大きな静電容量を確保することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチップ形シリコンコンデンサは、SiO2からなる
誘電体層の厚さが1000〜20000オングストロー
ムと極めて薄いため、対向する金属膜電極の端縁部とシ
リコンチップ電極との間で放電が生じ易く、例えばこれ
らの電極材がスパッタリング等で誘電体層端面に蒸着さ
れて短絡路が形成される等により絶縁破壊が起こり易い
という課題が生じていた。
【0005】また、このチップ形シリコンコンデンサに
ついては、電極として用いるシリコンチップについては
単結晶(シリコンウェーハ)のものを使用せざるを得
ず、コンデンサ自体が高価格化していたという課題も有
していた。
【0006】
【発明の目的】そこで、本発明は、絶縁耐圧を大幅に改
善し、かつ、低価格のチップ形シリコンコンデンサを得
ることをその目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリシリコン
製の薄板状のチップと、このチップの表面または裏面に
積層されたシリコン酸化膜と、このシリコン酸化膜上に
積層された電極と、を備え、上記チップの側面をシリコ
ン酸化膜により被覆したチップ形シリコンコンデンサで
ある。
【0008】
【作用】本発明に係るチップ形シリコンコンデンサにお
いては、シリコン酸化膜がポリシリコン製のチップの側
面を被覆するため、電極とチップとの間でのスパークの
発生を完全に防止することができる。よってスパークの
発生に起因する絶縁耐圧の低下を防止することができ
る。また、チップとしてはポリシリコンウェーハを加工
して使用しているため、シリコンウェーハを使用した場
合に比較してその製造コストを大幅に(例えば1/10
程度)低減化することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳述する。図
1、図2は本発明の一実施例に係るチップ形シリコンコ
ンデンサの製造工程を説明するための断面図である。
【0010】図2において(C)に示すように、チップ
形シリコンコンデンサは、角形に切断されたポリシリコ
ン製のチップ21と、このポリシリコンチップ21の表
面に積層されたSi層12と、このSi層12上に積層
されたSiO2層13と、このSiO2層13上に積層さ
れたポリシリコン電極14と、ポリシリコンチップ21
の裏面に被着されたポリシリコン電極15と、を有して
いる。
【0011】そして、本実施例においては、上記積層構
造体であるチップ形シリコンコンデンサのポリシリコン
チップ21の側面21A、さらには、誘電体層であるS
iO2層13、ポリシリコン電極層14、15の側面の
全周縁部に亘ってSiO2膜22が被着されている。こ
のSiO2膜22の厚さは例えば上記誘電体層13の厚
さと同じとする。このような構造のチップ形シリコンコ
ンデンサは、チップ21の表裏面に形成された電極であ
るポリシリコン層14、15に、例えばデュメット線等
の電線を圧接し、その外周をガラス容器で封止すること
により、個別電子部品として実装に供されるものであ
る。なお、このチップ形シリコンコンデンサにおける耐
圧、容量等はポリシリコンチップ21の面積(電極面
積)、誘電体層13の厚さ等により決定されるものであ
る。
【0012】以下、このチップ形シリコンコンデンサの
製造方法を説明する。図1に示す(A)、(B)、
(C)、(D)はポリシリコンウェーハ11についての
加工工程を、図2に示す(A)、(B)、(C)はこの
ポリシリコンウェーハ11をダイシング後のポリシリコ
ンチップ21での加工工程を、それぞれ示すものであ
る。
【0013】まず、例えば太陽電池等に使用されるポリ
シリコン製のウェーハ11を用意し、このポリシリコン
ウェーハ11の表面(鏡面側)にCVD法により500
0オングストロームの厚さのポリシリコン層12Aを形
成する。このポリシリコン層12Aの厚さは目標とする
耐圧の値に応じて決定されるが、例えば1000〜20
000オングストローム、好ましくは、5000〜60
00オングストロームとする。このポリシリコンウェー
ハ11の裏面(非鏡面側)に生成したポリシリコン層は
エッチングによって除去する。図1の(A)はこの状態
を示している。
【0014】次に、このポリシリコン層12Aに例えば
りんイオンを注入してその抵抗値を調整する。例えば数
十Ω/□の面抵抗とする。図1の(B)はこの状態を示
している。そして、このポリシリコンウェーハ11をア
ニールすることにより、このポリシリコン層12Aを単
結晶化する。すなわち、例えば1000℃、15分間の
アニールによりポリシリコン層12Aは単結晶シリコン
層12となるものである。
【0015】さらに、熱酸化によりこの単結晶シリコン
層12の表面にSiO2層13を所定の厚さ、例えば4
000オングストロームに形成する。この場合、ポリシ
リコンウェーハ11の裏面側に被着するSiO2はエッ
チングにより除去する。図1の(C)はこの状態を示し
ている。このSiO2層13は誘電体層として機能する
ものである。
【0016】次に、このポリシリコンウェーハ11の表
裏両面にポリシリコン層14、15をCVD法によって
所定の厚さに被着する。これらのポリシリコン層14、
15は電極用であって、例えばその厚さは5000オン
グストロームとし、また、必要とする静電容量に応じて
パターニング等してその面積を決定する。電極として
は、このポリシリコン層14、15に代えてW−Si、
Mo−Si等を用いてもよい。この結果、誘電体層であ
るSiO2層13をポリシリコン層14とポリシリコン
ウェーハ11とで挟んだコンデンサ構造が形成される。
この状態を図1の(D)に示している。
【0017】次いで、これらのポリシリコン層14、1
5上にSi34層16、17をCVD法にて厚さ500
0オングストロームで成膜する。これらのSi34層1
6、17は後述する熱酸化膜を選択的に剥離するための
ものであり、そのために充分な厚さとする。
【0018】そして、このようにして表裏両面に複数層
が積層されたポリシリコンウェーハ11を周知のダイシ
ング工程により所望の大きさに切断し、例えば2mm口
のポリシリコンチップ21を形成する。この場合、この
ポリシリコンチップ21の表裏両面には上記積層構造
が、その側面21Aには例えば自然酸化によるシリコン
酸化膜が形成されている。図2の(A)はこの状態を示
している。ポリシリコンチップ21上のSiO2層13
が誘電体層を、ポリシリコン層14、15が電極を、そ
れぞれ構成するものである。
【0019】そして、このようなポリシリコンチップ2
1についてその側面21AにSiO2膜22を被着す
る。SiO2膜22の被着方法は、900℃程度の水蒸
気雰囲気下での熱酸化法によって行う。このSiO2
22の厚みは例えば5000オングストロームとする。
SiO2膜22の厚みは大きいほうが耐圧の向上効果が
大きいが、生産性との関係で決定する。この場合、Si
2膜22はポリシリコンチップ21の側面21Aだけ
でなくSi34層16、17の表面にも形成される。こ
の状態を図2の(B)に示すものとする。
【0020】次いで、この積層体を熱リン酸に所定時間
だけ浸漬してSi34層16、17を除去する。この結
果、Si34層16、17とともにポリシリコン電極1
4、15を覆う不必要なSiO2膜22も除去される。
このようにして図2中(C)に示すようなチップ形シリ
コンコンデンサが完成する。この結果、ポリシリコンチ
ップ21の側面21Aを覆うSiO2膜22は、従来の
コンデンサ構造に存在したスパーク発生源を消滅させる
ため、コンデンサ使用時のスパークの発生を完全に抑止
することができる。
【0021】なお、上記ポリシリコン電極14、15
は、基層と、表面層との2層で構成してもよい。基層
は、オーミックコンタクトの向上のため、ポリシリコ
ン、Mo−Si、あるいは、W−Si等から形成する。
表面層は、ハンダ付け性向上のために、Ni、Cu、A
g、Au、Pt、Pd等から形成するものとする。この
ように2層構造とすることにより、十分な付着強度をも
確保することができる。
【0022】このようにして作製された本発明のチップ
形シリコンコンデンサは、電極14に近接対向するシリ
コンチップ側端面がSiO2絶縁膜22により完全に被
覆されているので、スパークによる絶縁破壊が起こらな
い。また、誘電体層としては緻密な成膜よりなるSiO
2層13を用いたため、該誘電体層での電流リークは生
じないものである。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、誘電損失等の電気的特
性に優れ、しかも、絶縁破壊電圧の著しく高いチップ形
シリコンコンデンサを得ることができる。また、安価な
ポリシリコンウェーハを使用することにより、全体とし
て低価格なチップ形シリコンコンデンサを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るチップ形シリコンコン
デンサの各製造工程を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係るチップ形シリコンコン
デンサの各製造工程における断面図である。
【符号の説明】 13 SiO2層(シリコン酸化膜) 14 ポリシリコン電極 21 ポリシリコンチップ 21A ポリシリコンチップの側面 22 SiO2膜(シリコン酸化膜)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 義男 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者 阿部 秀延 東京都千代田区岩本町3丁目8番16号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリシリコン製の薄板状のチップと、 このチップの表面または裏面に積層されたシリコン酸化
    膜と、 このシリコン酸化膜上に積層された電極と、を備えたチ
    ップ形シリコンコンデンサであって、 上記チップの側面をシリコン酸化膜により被覆したこと
    を特徴とするチップ形シリコンコンデンサ。
JP11215393A 1993-04-15 1993-04-15 チップ形シリコンコンデンサ Withdrawn JPH06302464A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190131069A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Capacitor component and method of manufacturing the same

Cited By (2)

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US20190131069A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Capacitor component and method of manufacturing the same
US10699845B2 (en) * 2017-10-31 2020-06-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Capacitor component and method of manufacturing the same

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