DE69931334T2

DE69931334T2 - Flexibler Dünnfilmkondensator und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69931334T2
Application number: DE69931334T
Authority: DE
Inventors: Naoki Kohara; Masatoshi Kitagawa; Taisuke Sawada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: KR20000048333A; KR100355534B1; EP1014399B1; DE69931334D1; EP1014399A3; US6212057B1; US6974547B1; EP1014399A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen Dünnfilmkondensator, bei dem ein hoch dielektrischer Dünnfilm verwendet wird, insbesondere einen flexiblen Dünnfilmkondensator, der in einem flexiblen und kompakten tragbaren elektronischen Gerät, wie bspw. einer Chipkarte, als ein flexibler Chip-Kondensator verwendet wird.
In den letzten Jahren bestand ein Bedarf an kompakten und dünnen elektronischen Geräten, und das in dem elektronischen Gerät verwendete Schaltungssubstrat, auf dem elektronische Bauteile, wie IC und Kondensatoren, montiert werden, muss dünn sein. Insbesondere beträgt die Dicke einer kontaktfreien Chipkarte lediglich 1 mm oder weniger, so dass die Dicke der darin enthaltenen elektronischen Bauteile einige hundert μm oder weniger betragen muss. Aus diesem Grund wird zum Erhalten eines Kondensators mit einer hohen Kapazität ein in mehrere Abschnitte unterteilter dünner Keramikkondensator vorgeschlagen.
Wenn ein Keramikkondensator in der kontaktfreien Chipkarte verwendet wird, kann der Kondensator nicht so dünn wie der IC bzw. Chip sein. Zusätzlich wird er in dem Fall, in dem der Keramikkondensator an bzw. auf einem Substrat angebracht ist, um die Kontaktschicht dicker. Weiterhin wird die mechanische Stärke schlechter, wenn der Keramikkondensator dünner wird, weshalb der Keramikkondensator brechen kann, wenn er gebogen wird.
In der Druckschrift US-A-5 576 925 sind flexible mehrschichtige Dünnfilmkondensatoren beschrieben, und die unabhängigen Ansprüche sind gegenüber diesem Dokument gekennzeichnet.
Angesichts des vorstehend Erwähnten besteht ein Ziel der durch die Ansprüche 1 und 14 definierten vorliegenden Erfindung darin, einen qualitativ hochwertigen und sehr zuverlässigen flexiblen Dünnfilmkondensator bereitzustellen, der zu einem dünnen montierten Substrat führt, auf dem die Bauteile angebracht werden, und der flexibel ist, so dass er nur schwer bricht, wenn er gebogen wird. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators mit diesen ausgezeichneten Eigenschaften bereitzustellen.
Zum Erreichen der Ziele betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen flexiblen Dünnfilmkondensator, der ein aus mindestens einem ausgewählten aus der Gruppe, die aus einem organischen Polymer und einer Metallfolie besteht, gebildetes Substrat und einen anorganischen, hoch dielektrischen Film und Metallelektrodenfilme, die auf dem Substrat gebildet sind, aufweist. Der anorganische, hoch dielektrische Film ist zwischen den Metallelektrodenfilmen angeordnet. Der anorganische, hoch dielektrische Film und mindestens einer der Metallelektrodenfilme sind in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm auf dem Substrat gebildet, wodurch sie durch den Metalloxidklebefilm mit dem Substrat integriert sind.
Ein Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte: Ausbilden eines ersten Metallelektrodenfilms, eines anorganischen, hoch dielektrischen Films und eines zweiten Metallelektrodenfilms in dieser Reihenfolge auf einem Substrat, das aus mindestens einem aus der aus einem organischen Polymer und einer Metallfolie bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei entsprechende Masken verwendet werden. Der erste Metallelektrodenfilm und der anorganische, hoch dielektrische Film werden in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm auf dem Substrat ausgebildet, wodurch sie durch den Metalloxidklebefilm mit dem Substrat integriert werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass die Metallelektrodenfilme fest an dem Substrat haften. Zusätzlich ist es beispielsweise, wenn ein Metallklebefilm auf einer Oberfläche eines organischen Polymers bereitgestellt wird, möglich, einen hoch dielektrischen Film mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten ε_r > 10 zu bilden, ohne dass selbst bei einer niedrigen Substrattemperatur von etwa 300 °C ein Abschälen von dem Substrat auftritt. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung einen flexiblen Dünnfilmkondensator hoher Qualität und hoher Zuverlässigkeit bereitstellen, bei dem weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auftritt, wenn er gebogen wird.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung anhand der anliegenden Figur verständlich werden.
1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einer Basis und eines Schälfilms, die zur Herstellung des Kondensators verwendet werden.
6 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt einen Graphen, in dem die Beziehung zwischen der Dielektrizitätskonstanten und der Temperatur des Substrats während der Herstellung eines Beispiels eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
10 zeigt einen Graphen, in dem die Beziehung zwischen der Abscheidungsrate und den Filmbildungsbedingungen bei einem Beispiel eines anorganischen, hoch dielektrischen Films eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines flexiblen Dünnfilmkondensators der vorliegenden Erfindung sind ein anorganischer hoch dielektrischer Film und mindestens ein Metallelektrodenfilm in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm auf mindestens einer Fläche eines organischen Polymersubstrats oder eines Metallfoliensubstrats, mit dem Substrat durch den Metalloxidklebefilm integriert, ausgebildet. Überdies kann ein Metallklebefilm zwischen dem Metalloxidklebefilm und den Metallelektrodenfilmen ausgebildet sein. Es ist bevorzugt, den Metallklebefilm in einem Bereich mit Ausnahme eines Abschnitts zwischen dem Metalloxidklebefilm und dem anorganischen hoch dielektrischen Film, nämlich innerhalb eines Bereichs, in dem der Metalloxidklebefilm und die Metallelektrodenfilme in Kontakt miteinander stehen, zu bilden.
Es ist bevorzugt, dass der Klebefilm mindestens ein Metall enthält, das aus der aus Cr, NiCr, Ti, Co, Ge, Cu, Sn, Mo und W bestehenden Gruppe ausgewählt ist, weil diese Metalle eine ausgezeichnete Haftung aufweisen und vorteilhaft sind, um einen flexiblen Dünnfilmkondensator hoher Qualität und hoher Zuverlässigkeit zu erzeugen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Klebefilm ein Metallklebefilm ist, der mindestens ein Metall von diesen Metallen aufweist, oder ein Metalloxidklebefilm ist, der mindestens ein Oxid von diesen Metallen aufweist.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Substrat eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, der anorganische hoch dielektrische Film und die Metallelektrodenfilme auf der ersten Hauptoberfläche des Substrats ausgebildet sind und mindestens einer von den Metallelektrodenfilmen mit einem Metallelektrodenfilm auf der zweiten Hauptoberfläche des Substrats über ein Durchgangsloch, das auf dem Substrat bereitgestellt ist, oder über eine Stirnfläche des Substrats verbunden ist. Diese Ausführungsform erleichtert die Montage auf dem Substrat. Beispielsweise kann ein IC-Chip in der Art einer Chipkarte leicht auf der unteren Fläche montiert werden und mit dem flexiblen Dünnfilmkondensator verbunden werden.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der flexible Dünnfilmkondensator weiter einen Schutzfilm aufweist, der auf dem anorganischen hoch dielektrischen Film und den Metallelektrodenfilmen ausgebildet ist. Diese Ausführungsform kann einen flexiblen Dünnfilmkondensator mit einer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit bereitstellen. Vorzugsweise besteht der Schutzfilm aus mindestens einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus SiO₂, Si₃N₄, Ta₂O₅, Al₂O₃, einem wärmeaushärtenden Harz und einem ultraviolett-aushärtenden Harz besteht.
Weiterhin kann der flexible Dünnfilm gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gesamtdicke von höchstens 300 μm aufweisen. Demgemäß kann der flexible Dünnfilmkondensator gemäß der vorliegenden Erfindung die angestrebte Dicke für eine Chipkarte von 0,76 mm erreichen.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass, wenn das Substrat ein organisches Polymersubstrat ist, das organische Polymersubstrat aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyimid, Polyamid, Polyimid-amid, Polyester und Polysulfon besteht. Es ist bevorzugt, dass, wenn das Substrat ein Metallfoliensubstrat ist, das Metallfoliensubstrat aus rostfreiem Stahl besteht. Diese bevorzugten Ausführungsformen ermöglichen es, einen anorganischen, hoch dielektrischen Dünnfilm bei einer Temperatur von etwa 300 °C unter Verwendung eines hoch wärmebeständigen Substrats zu bilden.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Metallelektrodenfilm aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Pt, Ag, Au, Cu, Ni, Al, Pd, Ru und Ir besteht. Bevorzugtere Materialien umfassen mindestens ein Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Pt, Ag, Au, Ni, Al, Pd, Ru und Ir besteht. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass die Elektrode eine ausgezeichnete Haftung an dem anorganischen, hoch dielektrischen Film und eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Es ist bevorzugt, dass der anorganische, hoch dielektrische Film aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus SrTiO₃, BaTiO₃, PbTiO₃, CaTiO₃ und Festlösungen davon besteht. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass der hoch dielektrische Dünnfilm eine hohe Dielektrizitätskonstante von ε_r > 10 bei einer Substrattemperatur von 300 °C aufweist.
Als nächstes wird eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei ein erster Metallelektrodenfilm, ein anorganischer, hoch dielektrischer Film und ein zweiter Metallelektrodenfilm auf mindestens einer Oberfläche eines Substrats in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm auf der Oberfläche des Substrats gebildet werden, wodurch eine Integration mit dem Substrat durch den Metalloxidklebefilm erreicht wird. Ein zusätzlicher Metallklebefilm kann in einem Bereich gebildet werden, in dem der erste Metallelektrodenfilm auf dem Metalloxidklebefilm gebildet ist. Bei der vorliegenden Erfindung können der Metalloxidklebefilm und der Metallklebefilm in dieser Weise aufgebracht werden. Wenn der zweite Metallelektrodenfilm in Kontakt mit dem Klebefilm ist, kann der zusätzliche Metallklebefilm in einem Bereich gebildet werden, in dem der erste und der zweite Metallelektrodenfilm auf dem Metalloxidklebefilm zu bilden sind.
Es ist bevorzugt, dass der Metallelektrodenfilm durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren (chemisches Dampfabschei dungsverfahren) und einem Vakuum-Eindampfverfahren besteht.
Es ist bevorzugt, dass der anorganische, hoch dielektrische Film durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang besteht.
Es ist bevorzugt, dass der anorganische hoch dielektrische Film bei einer Temperatur von bis zu 300 °C gebildet wird. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass ein anorganischer, dielektrischer Dünnfilm hoher Qualität mit einer verringerten Verziehung auf dem Substrat gebildet wird. Es ist bevorzugt, dass der anorganische, hoch dielektrische Film bei einer Abscheidungsrate von mindestens 10 nm/min gebildet wird. Diese Ausführungsform ermöglicht die Herstellung eines anorganischen, hoch dielektrischen Dünnfilms hoher Qualität zu niedrigen Kosten.
Es ist bevorzugt, dass der Metalloxidklebefilm durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem Vakuum-Eindampfverfahren, einem CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang besteht.
Weiterhin kann der Metalloxidklebefilm durch Behandeln eines Metallfilms mit einer Lösung gebildet werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Metallfilm durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzer stäubung, einem CVD-Verfahren und einem Vakuum-Eindampfverfahren besteht. Es ist bevorzugt, dass die für eine Erosionsbehandlung verwendete Lösung mindestens eine ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus konzentrierter Salpetersäure, Phosphorsäure, Chlorsäure und Perchlorsäure besteht.
Es ist bevorzugt, dass der Metallklebefilm durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem Vakuum-Eindampfverfahren und einem CVD-Verfahren besteht.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators der vorliegenden Erfindung umfasst weiter das Bilden eines Schälfilms auf einer Basis, die aus mindestens einem ausgewählten aus der Gruppe gebildet ist, die aus einem anorganischen Material und einem Metallmaterial besteht, das Aufbringen eines organischen Polymermaterials auf den Schälfilm und das Aushärten des organischen Polymermaterials durch eine Wärmebehandlung oder Lichtbestrahlung, um das Substrat zu bilden, das aus einem organischen Polymer auf dem Schälfilm besteht. Diese Ausführungsform kann flexible Dünnfilmkondensatoren mit verschiedenen organischen Polymeren als die Substrate bereitstellen.
In diesem Fall kann das organische Polymermaterial mindestens eine flüssige Substanz sein, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus flüssigen Substanzen von wärmeaushärtendem oder lichtaushärtendem Polyimid, Polyamid, Polyimid-amid, Polyester, Epoxidharz, Polyurethan, Epoxidacrylat und Polyacrylester besteht. Diese Ausführungsform ermöglicht es, ein organisches Polymersubstrat mit einer hohen Wärmebeständigkeit zu bilden, so dass der anorganische, hoch dielektrische Film bei etwa 300 °C gebildet werden kann.
Es ist bevorzugt, dass der Schälfilm aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus SiO₂, Si₃N₄ und Beschichtungsglas besteht. Es ist bevorzugt, dass der Schälfilm durch mindestens ein Verfahren gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Vakuum-Eindampfverfahren, Zerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang besteht.
Zum Abschälen des organischen Polymersubstrats von der Basis wird ein flüssiges oder gasförmiges Schällösungsmittel verwendet. Es ist bevorzugt, als ein flüssiges Schällösungsmittel mindestens eine Lösung zu verwenden, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fluorwasserstoffsäure, Natriumhydrofluorat und konzentrierter Phosphorsäure besteht. Als ein gasförmiges Schällösungsmittel ist ein Gas bevorzugt, das mindestens ein Gas enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus CF₄ und CHF₃ besteht. Weiterhin ist ein CF₄ und H₂ enthaltendes Mischgas bevorzugt.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung weiter die Bildung eines Schutzfilms auf dem ersten Metallelektrodenfilm, dem anorganischen hoch dielektrischen Film und dem zweiten Elektrodenfilm aufweist. Es ist weiter bevorzugt, den Schutzfilm durch mindestens ein Verfahren zu bilden, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Vakuum-Eindampfverfahren, Zerstäubung, einem CVD-Verfahren, einem Sol-Gel-Vorgang, Siebdruck und Beschichten mit einem Spender besteht.
Weil bei dem vorstehend beschriebenen flexiblen Dünnfilmkondensator ein dünnes organisches Polymersubstrat oder Metallfoliensubstrat als Substrat verwendet wird, ist das Substrat selbst flexibel. Zusätzlich wird der Metalloxidklebefilm auf der Oberfläche dieses Substrats bereitgestellt, um die Haftung zwischen den Metallelektroden und dem anorganischen, hoch dielektrischen Dünnfilm auf dem Substrat zu verbessern. Daher kann die vorliegende Erfindung einen flexiblen Dünnfilmkondensator hoher Qualität und Zuverlässigkeit bereitstellen, der eine hohe Dielektrizitätskonstante von beispielsweise ε_r > 10 aufweist und nur schwer bricht, wenn er gebogen wird. Die Kapazität des flexiblen Dünnfilmkondensators kann von einer niedrigen bis zu einer hohen Kapazität reichen.
Der flexible Dünnfilmkondensator gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als ein Chip-Kondensator zum Glätten, Abstimmen oder Entkoppeln oder dergleichen in flexiblen und kompakten tragbaren elektronischen Geräten in der Art einer kontaktfreien Chipkarte verwendet werden.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Ausführungsform 1
Wie in 1 dargestellt ist, ist bei einem flexiblen Dünnfilmkondensator dieser Ausführungsform eine Metalloxidklebeschicht 2 auf einer Oberfläche eines organischen Polymersubstrats 1 ausgebildet. Metallelektrodenfilme 3, 3 und ein anorganischer, hoch dielektrischer Dünnfilm 4 sind auf einer Oberfläche des Metalloxidklebefilms 2 abgeschieden. Die Metallelektrodenfilme 3, 3 sind so ausgebildet, dass sie den anorganischen, hoch dielektrischen Film 4 sandwichförmig einschließen.
Die Metallelektrodenfilme 3, 3 und der anorganische, hoch dielektrische Film 4 sind zumindest teilweise in Kontakt mit dem Metalloxidklebefilm 2 und haften über den Metalloxidklebefilm 2 an dem organischen Polymersubstrat 1. Die Metallelektrodenfilme 3, 3 dienen als eine obere Elektrode bzw. eine untere Elektrode auf beiden Seiten des anorganischen, hoch dielektrischen Films 4, so dass ein Dünnfilmkondensator gebildet ist. Wenngleich dies in 1 nicht dargestellt ist, erstreckt sich der Metallelektrodenfilm, der als die obere Elektrode dient, weiter auf der Oberfläche des Metalloxidklebefilms 2 und dient als die untere Elektrode eines an diesen Kondensator angrenzenden Kondensators. Auf diese Weise kann der flexible Dünnfilmkondensator gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Anzahl von Dünnfilmkondensatoren gebildet werden, die auf dem Substrat in Reihe geschaltet sind.
Für das Substrat und die Filme können die zuvor erwähnten, als Beispiel dienenden Materialien verwendet werden. Das organische Polymersubstrat 1 ist typischerweise ein Polyimidfilm. Der Klebefilm 2 besteht typischerweise aus TiO₂. Der Metallelektrodenfilm 3 besteht typischerweise aus Pt. Der anorganische hoch dielektrische Film 4 besteht typischerweise aus SrTiO₃. Bei dem unter Verwendung dieser Materialien hergestellten flexiblen Dünnfilmkondensator trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und der Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften. Andererseits wurde zum Vergleich ein flexibler Dünnfilmkondensator ohne den Klebefilm 2 unter Verwendung der gleichen Materialien wie vorstehend erwähnt hergestellt. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat ein Abschälen zwischen dem Substrat und dem hoch dielektrischen Dünnfilm auf.
Ausführungsform 2
Wie in 2 dargestellt ist, wird bei dem flexiblen Dünnfilmkondensator dieser Ausführungsform anstelle des organischen Polymersubstrats 1 des flexiblen Dünnfilmkondensators aus 1 ein Metallfoliensubstrat 5 verwendet.
Als das Metallfoliensubstrat 5 wurde rostfreier Stahl (SUS304) verwendet. Ein TiO₂-Film wurde durch einen Sol-Gel-Vorgang als der Metalloxidklebefilm 2 auf dem Substrat 5 gebildet. Ein erster Pt-Elektrodenfilm als der Metallelektrodenfilm 3, ein SrTiO₃-Film als der anorganische, hoch dielektrische Film 4 und ein zweiter Pt-Elektrodenfilm als der Metallelektrodenfilm 3 wurden in dieser Reihenfolge durch RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung auf dem TiO₂-Film gebildet. Die Pt-Elektrodenfilme und der SrTiO₃-Film wurden unter Verwendung jeweiliger vorgegebener Masken gebildet. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und dieser Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften.
Ausführungsform 3
Wie in 3 dargestellt ist, ist bei dieser Ausführungsform ein zusätzlicher Metallklebefilm 6 zwischen den Metallelektrodenfilmen 3, 3 und dem Metalloxidklebefilm 2 gebildet.
Ein TiO₂-Film wurde durch einen Sol-Gel-Vorgang als der Metalloxidklebefilm 2 auf dem aus Polyimid bestehenden Substrat 1 gebildet. Pt-Elektrodenfilme als die Metallelektrodenfilme 3, 3 und ein SrTiO₃-Film als der anorganische, hoch dielektrische Film 4 wurden in der gleichen Weise wie bei Ausführungsform 2 auf einer Oberfläche des Metalloxidklebefilms 2 gebildet. Bei dieser Ausführungsform wurde vor der Bildung dieser Filme ein Ti-Film als der Metallklebefilm 6 nur in einem Bereich gebildet, in dem die Metallelektrodenfilme 3, 3 zu bilden waren. Der Ti-Film wurde auch durch RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung unter Verwendung einer Maske gebildet. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und dieser Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften.
Ausführungsform 4
Wie in 4 dargestellt ist, wurden bei dieser Ausführungsform die Metallelektrodenfilme 3, 3 und der anorganische, hoch dielektrische Film 4 auf beiden Oberflächen des Substrats 1 gebildet.
TiO₂-Filme als die Klebefilme wurden durch einen Sol-Gel-Vorgang auf dem aus Polyimid bestehenden Substrat 1 gebildet. Dann wurden die Metallelektrodenfilme 3, 3 und der anorganische, hoch dielektrische Film 4 durch RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung in der gleichen Weise wie zuvor erwähnt auf jede der Oberflächen des Substrats 1 aufgebracht. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und dieser Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften.
Ausführungsform 5
Wie in 5 dargestellt ist, wurde bei dieser Ausführungsform ein organisches Polymer 1 auf einer Oberfläche einer anorganischen Basis 7, auf der zuvor ein Schälfilm 8 gebildet worden war, gebildet.
Die Basis 7 und der Schälfilm 8 können aus den zuvor erwähnten, als Beispiel dienenden Materialien gebildet werden. Bei dieser Ausführungsform wurde eine Al₂O₃-Lage als anorganische Basis 7 verwendet, und ein Beschichtungsglas wurde als der Schälfilm 8 verwendet. Genauer gesagt, wurde flüssiges Polyimid auf das mit dem Beschichtungsglas beschichtete Al₂O₃-Substrat aufgebracht. Dann wurden ein Erwärmen und Trocknen ausgeführt, um ein aus Polyimid bestehendes organisches Polymersubstrat 1 zu bilden. Dann wurden die Metallelektrodenfilme 3, 3 und der anorganische, hoch dielektrische Film 4 in der gleichen Weise wie zuvor erwähnt aufgebracht.
Dann wurden in der unteren Oberfläche der Al₂O₃-Lage Durchgangslöcher bereitgestellt, und Fluorwasserstoffsäure (Wasserstofffluoridlösung) wurde von der unteren Oberfläche des Substrats eingegossen, so dass der flexible Dünnfilmkondensator von der Al₂O₃-Lage entfernt wurde. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und dieser Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften.
Ausführungsform 6
Wie in 6 dargestellt ist, wurden bei dieser Ausführungsform Metallelektroden 9 auf der unteren Oberfläche des Substrats 1 gebildet, und Durchgangslöcher wurden in Querschnittsrichtung in dem Substrat gebildet. Die Durchgangslöcher wurden mit einer elektrisch leitfähigen Paste 11 gefüllt. Weiterhin wurde eine Durchgangslochplattierung 10 in den Durchgangslöchern bereitgestellt. Diese elektrisch leitfähige Paste 11 verbindet die Metallelektrodenfilme 3 und 9 auf beiden Oberflächen des Substrats 1. Die Durchgangslöcher wurden so in dem Substrat 1 gebildet, dass ein Durchgangsloch jedem der Metallelektrodenfilme 3, 3 für die Verbindung entspricht.
Bei dieser Ausführungsform wurde ein Al-Film als der Metallelektrodenfilm 9 verwendet, und Ag-Paste wurde als die elektrisch leitfähige Paste 11 verwendet. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat keine Beschädigung oder ein Abschälen auf, wenn er gebogen wurde, und dieser Kondensator hatte gute Kondensatoreigenschaften. Zum Vergleich wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator ohne den Klebefilm 2 unter Verwendung der gleichen Materialien wie zuvor erwähnt hergestellt. Bei diesem flexiblen Dünnfilmkondensator trat ein Abschälen zwischen dem Substrat und dem hoch dielektrischen Dünnfilm auf. Insbesondere behielt der mit dem Klebefilm versehene flexible Dünnfilmkondensator im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie der in 1 dargestellte, selbst wenn der flexible Dünnfilmkondensator 30 mal gebogen wurde.
Weiterhin können, wie in 7 dargestellt ist, die Metallelektrodenfilme auf beiden Oberflächen des Substrats durch die Stirnflächen des Substrats verbunden werden.
Ausführungsform 7
Wie in 8 dargestellt ist, wird ein Schutzfilm 12 bei dieser Ausführungsform gebildet. Der Schutzfilm 12 wird so gebildet, dass er die Metallelektrodenfilme 3, 3 und den anorganischen, hoch dielektrischen Film 4 bedeckt. Es ist bevorzugt, den Schutzfilm aus einem Material zu bilden, das für Feuchtigkeit undurchlässig und thermisch stabil ist. Genauer gesagt, sind die zuvor erwähnten Materialien bevorzugt. Ein bevorzugtes Harz ist mindestens eines, das aus der aus einem Epoxidharz, Polyurethan, Polyimid, Epoxidacrylat und Polyacrylester bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bei dieser Ausführungsform wurde ein SiO₂-Film als der Schutzfilm zur Herstellung eines flexiblen Dünnfilmkondensators verwendet. Bei diesem flexiblen Dünnfilm kondensator trat selbst dann kein Abschälen auf, wenn er einige zehn Male gebogen wurde.
Beispiele
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert anhand Beispielen beschrieben.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt, der den gleichen Aufbau wie jener in 1 aufweist.
Ein Metalloxidklebefilm wurde durch einen Sol-Gel-Vorgang unter Verwendung der Hydrolysereaktion von Ti(OC₂H₅)₄ aus TiO₂ auf einem 100 μm dicken Polyimidsubstrat gebildet. Die Dicke des Klebefilms betrug etwa 10 nm.
Dieses Substrat wurde in einer Trockenkammer bei 200 °C während etwa einer Stunde gebrannt. Dann wurde eine untere Elektrode durch RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung aus Pt gebildet. Pt wurde bei etwa 10^–6 Torr (etwa 10^–4 Pa) in einer Ar-Atmosphäre bei einer RF-Leistung von 200 W bei einem Filmbildungsdruck von 8 mTorr (etwa 1 Pa) und bei einer Substrattemperatur von 25 °C in einer Hochvakuumkammer zerstäubt. Die Dicke von Pt betrug etwa 100 nm, und die Bedampfungsrate betrug etwa 10 nm/min. Die Pt-Elektrode mit einer Größe von 5 × 5 mm wurde unter Verwendung einer Metallmaske gebildet. Nachdem die Pt-Elektrode gebildet wurde, wurde ein SrTiO₃-Film gebildet. Das Zerstäuben für den SrTiO₃-Film wurde in einer Hochvakuumkammer bei etwa 10^–4 Pa in einer Mischatmosphäre von Ar/O₂ = 2/1 bei einer RF-Leistung von 800 W bei einem Filmbildungsdruck von 0,8 Pa und einer Substrattemperatur von 300 °C ausgeführt. Die Dicke des SrTiO₃-Films betrug etwa 300 nm, und die Filmabscheidungsrate betrug etwa 30 nm/min. Die Oberfläche des SrTiO₃-Films auf der Pt-Elektrode betrug 4 × 5 mm. Nachdem der SrTiO₃-Film gebildet worden war, wurde eine andere Pt-Elektrode unter den gleichen Bedingungen wie für die erste Schicht aus Pt gebildet. Die Oberfläche des durch die Pt-Elektroden sandwichförmig eingeschlossenen SrTiO₃-Films betrug 3 × 5 mm.
Auf diese Weise wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt. Dieser flexible Dünnfilmkondensator brach nicht, wenn er gebogen wurde, und es trat kein Abschälen zwischen den abgeschiedenen Filmen auf. Weiterhin waren die Eigenschaften ε_r ≈ 50 bei einer Messfrequenz 1 kHz, eine Kapazität C von 23 nF, ein Verlust tanδ = 0, 5 % und IR 10¹¹ Ω bei einer angelegten Spannung von 5 V.
Wenn andererseits unter den gleichen Bedingungen ein flexibler Dünnfilmkondensator direkt auf einem Polyimidsubstrat gebildet wurde, das nicht mit dem TiO₂-Klebefilm versehen war, wurden die Pt-Elektroden und der SrTiO₃-Dünnfilm von dem Polyimidsubstrat abgeschält, so dass die Kondensatoreigenschaften nicht erhalten wurden.
Wenn der Klebefilm weiter unter den gleichen Bedingungen wie zuvor erwähnt gebildet wurde und 64 Vorrichtungen in 8 × 8-Form auf einem 10 × 10 cm messenden Polyimidsubstrat hergestellt wurden, trat auf der gesamten Oberfläche des Substrats kein Abschälen auf, und die Vorrichtungen hatten im wesentlichen gleiche Kondensatoreigenschaften.
Wenn demgemäß der flexible Dünnfilmkondensator der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, wurden selbst dann keine Schäden hervorgerufen, wenn er gebogen wurde, und es trat auch kein Abschälen zwischen den abgeschiedenen Filmen auf dem organischen Polymersubstrat auf. Zusätzlich ist es möglich, einen flexiblen Dünnfilm mit einer Dielektrizitätskonstanten von ε_r > 10 herzustellen. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung einen flexiblen Dünnfilmkondensator hoher Qualität und hoher Zuverlässigkeit bereitstellen.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator mit dem gleichen Aufbau wie in 2 in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen dass 100 μm dickes SUS304 als Substrat verwendet wurde.
Wenn ein flexibler Dünnfilmkondensator wie zuvor beschrieben hergestellt wurde, brach er nicht, wenn er gebogen wurde, und es trat kein Abschälen zwischen den abgeschiedenen Filmen auf. Weiterhin waren die Eigenschaften ε_T ≈ 50 bei einer Messfrequenz 1 kHz, eine Kapazität C von 23 nF, ein Verlust tanδ = 0, 5 % und IR 10¹¹ Ω bei einer angelegten Spannung von 5 V.
Wenn andererseits unter den gleichen Bedingungen ein flexibler Dünnfilmkondensator direkt auf einem SUS304-Substrat gebildet wurde, das nicht mit dem TiO₂-Klebefilm versehen war, wurde der SrTiO₃-Dünnfilm von dem SUS304- Substrat abgeschält, so dass die Kondensatoreigenschaften nicht erhalten wurden.
Wenn weiterhin der Klebefilm unter den gleichen Bedingungen gebildet wurde und 64 Vorrichtungen in 8 × 8-Form auf einem 10 × 10 cm messenden SUS304-Substrat hergestellt wurden, trat auf der gesamten Oberfläche des Substrats kein Abschälen auf, und die Vorrichtungen hatten im wesentlichen gleiche Kondensatoreigenschaften.
Beispiel 3
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt, der den gleichen Aufbau wie jener in 3 aufweist.
Ein Metalloxidklebefilm wurde durch einen Sol-Gel-Vorgang unter Verwendung der Hydrolysereaktion von Ti(OC₂H₅)₄ aus TiO₂ auf einem 100 μm dicken Polyimidsubstrat gebildet. Die Dicke von TiO₂ betrug etwa 10 nm.
Dieses Substrat wurde während etwa einer Stunde in einer Trockenkammer bei 200 °C gebrannt. Dann wurde ein Ti-Metallklebefilm durch RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung gebildet. Ti wurde in einer Hochvakuumkammer im Bereich von 10^–4 Pa in einer Ar-Atmosphäre bei einer HF-Leistung von 200 W bei einem Filmbildungsdruck von 0,8 Pa und bei einer Substrattemperatur von 25 °C zerstäubt. Die Dicke von Ti betrug etwa 10 nm, und die Bedampfungsrate betrug etwa 10 nm/min.
Der Ti-Metallklebefilm wurde unter Verwendung einer Metall maske so gebildet, dass er eine Größe von 5 × 5 mm aufwies. Dann wurde eine untere Elektrode durch HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung aus Pt gebildet. Pt wurde unter den gleichen Bedingungen wie jenen in Beispiel 1 zerstäubt. Der Pt-Elektrodenfilm wurde unter Verwendung einer Metallmaske so auf dem Ti-Film gebildet, dass er die gleiche Größe aufwies. Nachdem die Pt-Elektrode gebildet worden war, wurde ein SrTiO₃-Film gebildet. Das Zerstäuben für den SrTiO₃-Film wurde unter den gleichen Bedingungen wie jenen in Beispiel 1 ausgeführt. Nachdem der SrTiO₃-Film gebildet worden war, wurde eine andere Pt-Elektrode unter den gleichen Bedingungen wie jenen in Beispiel 1 gebildet.
Auf diese Weise wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt. Dieser flexible Dünnfilmkondensator brach nicht, wenn er gebogen wurde, und es trat kein Abschälen zwischen den abgeschiedenen Filmen auf. Weiterhin waren die Eigenschaften ε_r ≈ 50 bei einer Messfrequenz 1 kHz, eine Kapazität C von 23 nF, ein Verlust tanδ = 0, 5 % und IR 10¹¹ Ω bei einer angelegten Spannung von 5 V.
Ein Hochtemperatur-Belastungstest bei 125 °C und einer angelegten Spannung von 12,5 V und ein Belastungstest bei einer hohen Luftfeuchtigkeit RH von 95 % bei einer angelegten Spannung von 12,5 V wurden ausgeführt, um den in Beispiel 1 hergestellten flexiblen Dünnfilmkondensator, der nicht mit dem Ti-Klebefilm versehen war, zu vergleichen. Bei dem in Beispiel 1 hergestellten flexiblen Dünnfilmkondensator waren verschiedene Eigenschaften nach Verstreichen von etwa 1.000 Stunden beeinträchtigt. Andererseits waren bei dem in diesem Beispiel hergestellten flexiblen Dünnfilmkondensator die Eigenschaften nicht beeinträchtigt, sondern nach Verstreichen von etwa 1.000 Stunden stabil.
Wenn der Klebefilm weiterhin unter den gleichen Bedingungen gebildet wurde und 64 Vorrichtungen in 8 × 8-Form auf einem 10 × 10 cm messenden Polyimidsubstrat hergestellt wurden, trat auf der gesamten Oberfläche des Substrats kein Abschälen auf, und die Vorrichtungen hatten im wesentlichen gleiche Kondensatoreigenschaften.
Beispiel 4
In diesem Beispiel wurden ähnliche flexible Dünnfilmkondensatoren mit einer Dicke von 100 μm unter Verwendung von Polyamid, Polyimid-amid, aromatischem Polyester oder Polysulfon, anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polyimidsubstrats, hergestellt. Diese flexiblen Kondensatoren wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass die Substrattemperatur 250 °C betrug.
Tabelle 1 zeigt die Dielektrizitätskonstante jedes flexiblen Dünnfilmkondensators. Tabelle 1 Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten von Substratmaterial
Alle flexiblen Dünnfilmkondensatoren hatten eine hohe Dielektrizitätskonstante von ε_r > 30, und es trat weder eine Beschädigung noch ein Abschälen auf, wenn sie gebogen wurden.
Beispiel 5
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren unter Verwendung von Ag, Au, Cu, Ni, Al, Pd, Ru oder Ir anstelle der in Beispiel 1 verwendeten Pt-Elektrode hergestellt. Die Herstellungsbedingungen glichen jenen in Beispiel 1.
Tabelle 2 zeigt die Dielektrizitätskonstante jedes flexiblen Dünnfilmkondensators. Tabelle 2 Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten von Elektrodenmaterial
Alle flexiblen Dünnfilmkondensatoren hatten eine hohe Dielektrizitätskonstante von ε_r > 30, und es trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden.
Ein oxidationsbeständiges und thermisch stabiles Material ist jedoch für die Elektrode bevorzugt, weil das Elektrodenmaterial während der Bildung des SrTiO₃-Dünnfilms einer Sauerstoffatmosphäre bei einer Substrattemperatur von etwa 300 °C auszusetzen ist. Von diesem Standpunkt aus betrachtet, ist Pt, Ag, Pd oder Ru am bevorzugtesten. Weiterhin ist Ni oder Al aus Kostengründen bevorzugt. Die Kondensatoreigenschaften waren am besten, wenn Pt verwendet wurde.
Beispiel 6
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass die Pt-Elektrode durch eine EB-Verdampfungstechnik gebildet wurde. Die EB-Verdampfung wurde in einer Hochvakuumkammer im 10^–4-Pa-Bereich und bei einer Substrattemperatur von RT (gleich Raumtemperatur) ausgeführt.
Bei allen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden, und sie hatten Kondensatoreigenschaften, die im wesentlichen jenen aus Beispiel 1 glichen.
Selbst dann, wenn der Metallelektrodenfilm durch DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung oder ein von der EB-Eindampftechnik verschiedenes Vakuum-Eindampfverfahren gebildet wurde, kann im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten werden. Die DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung und die RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung sind jedoch in Hinblick auf die Automatisierung und den kontinuierlichen Betrieb der Vakuumvorrichtung bevorzugt.
Beispiel 7
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass BaTiO₃, PbTiO₃, CaTiO₃, (Ba_0,2Sr_0,8)TiO₃ in Form einer Festlösung, (Pb_0,1Sr_0,9)TiO₃ in Form einer Festlösung oder (Ca_0,1Sr_0,9)TiO₃ in Form einer Festlösung anstelle des SrTiO₃-Films verwendet wurde. Weiterhin wurde zum Vergleich ein flexibler Dünnfilmkondensator unter Verwendung von BiTiO_x in der gleichen Weise hergestellt. Die Herstellungsbedingungen des Films glichen jenen in Beispiel 1.
Tabelle 3 zeigt die Dielektrizitätskonstante jedes flexiblen Dünnfilmkondensators. Tabelle 3 Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten von dielektrischen Dünnfilmmaterial
Bei allen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden. Zusätzlich hatten alle Kondensatoren mit Ausnahme des BiTiO_x (beispielsweise BiTiO₃) verwendenden Kondensators eine hohe Dielektrizitätskonstante von ε_r > 10. Wenn insbesondere (Pb_0,1Sr_0,9)TiO₃ verwendet wurde, betrug die Dielektrizitätskonstante ε_r ≈ 60, was höher ist als die Dielektrizitätskonstante von SrTiO₃. Die Verwendung von (Ba_0,2Sr_0,8)TiO₃ führte zu der besten Kondensatoreigenschaft von ε_r ≈ 65.
Beispiel 8
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass der SrTiO₃-Film durch ein MOCVD-Verfahren gebildet wurde. Beim MOCVD-Verfahren wurden in einer Lösung von THF[C₄H₈O] enthaltene 0,1 Mol/l von Sr(DPM)₂[Sr(C₁₁H₁₉O₂)₂] als Sr-Quelle verwendet. TTIP[Ti(O-iC₃H₇)₄] wurde als Ti-Quelle verwendet. Die Sr-Quelle und die Ti-Quelle wurden unter Verwendung von N₂ als Trägergas bei Flussraten von 0,5 cm³/min bzw. 0,8 cm³/min auf das Substrat aufgebracht. 02 und N₂O wurden bei einer Flussrate von 8 slm zugeführt. Demgemäß wurde ein SrTiO₃-Film in der Filmbildungsatmosphäre bei 30 Torr (etwa 4.000 Pa) gebildet. Die Substrattemperatur betrug 300 °C. Die Dicke des SrTiO₃-Films betrug 300 nm. Die Abscheidungsrate betrug etwa 10 nm/min. Alle Bedingungen mit Ausnahme der Bedingungen zur Bildung des anorganischen hoch dielektrischen Films glichen jenen in Beispiel 1. Bei allen so erhaltenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren geschah weder ein Abschälen noch eine Beschädigung, wenn sie gebogen wurden. Der Wert von ε_r ≈ 30 wurde für die Kondensatoreigenschaften erhalten.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn eine HF-Zerstäubung, eine ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, der Sol-Gel-Vorgang oder ein vom MOCVD-Verfahren verschiedenes CVD-Verfahren zur Bildung des anorganischen, hoch dielektrischen Films verwendet wurde. Die HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung ist jedoch in Hinblick auf die Verbesserung der Filmbildungsrate, der Qualität des gebildeten Films und der Automatisierung und des kontinuierlichen Betriebs der Vakuumvorrichtung bevorzugt.
Beispiel 9
In diesem Beispiel wurde die Substrattemperatur während der Bildung des SrTiO₃-Films bei den Herstellungsbedingungen aus Beispiel 1 untersucht. Die Bedingungen mit Ausnahme der Substrattemperatur glichen jenen in Beispiel 1.
9 zeigt die Beziehung zwischen der Substrattemperatur und der Dielektrizitätskonstanten des flexiblen Dünnfilmkondensators. Die Dielektrizitätskonstante des Kondensators nimmt mit zunehmender Substrattemperatur bis zu 300 °C zu. Die Verbesserung der Dielektrizitätskonstanten führt zu einer Verbesserung der Kapazität des Kondensators, so dass der Kondensator eine größere Kapazität bei derselben Fläche haben kann. Daher ist dies vorteilhaft, um einen kompakten Kondensator zu einem niedrigen Preis bereitzustellen. Wenn andererseits die Substrattemperatur 300 °C übersteigt, wird das Substrat verzogen, was zu verringerten Dielektrizitätskonstanten führt. Folglich ist es bevorzugt, dass die Obergrenze der Substrattemperatur 300 °C beträgt, insbesondere wenn ein organisches Polymersubstrat verwendet wird.
Beispiel 10
In diesem Beispiel wurde die HF-Leistung während der Bildung des SrTiO₃-Films unter den Herstellungsbedingungen des Beispiels 1 untersucht. Die Bedingungen mit Ausnahme der HF-Leistung glichen jenen in Beispiel 1.
10 zeigt die Beziehung zwischen der HF-Leistung und der Abscheidungsrate des SrTiO₃-Films. Der Graph zeigt, dass die Abscheidungsrate linear mit zunehmender HF-Leistung ansteigt. Zusätzlich wurde bestätigt, dass die Dielektrizitätskonstante des Kondensators selbst dann nicht beeinträchtigt wurde, wenn die Abscheidungsrate zunahm.
Die Verbesserung der Abscheidungsrate führt zu einer Verbesserung des Durchsatzes, so dass der flexible Dünnfilmkondensator zu niedrigen Kosten bereitgestellt werden kann. Daher ist es bevorzugt, den anorganischen, hoch dielektrischen Dünnfilm bei einer Rate von 10 nm/min zu bilden.
Beispiel 11
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass das CrO_x, das ein Oxid von Cr ist, anstelle des TiO₂-Klebefilms verwendet wurde. CrO_x wurde durch die EB-Eindampftechnik hergestellt. Die EB-Verdampfung wurde in einer Hochvakuumkammer im 10^–4-Pa-Bereich und bei einer Substrattemperatur von 25 °C ausgeführt. Die Dicke von CrO_x betrug etwa 10 nm. Die Kondensatoren wurden, mit Ausnahme des Klebefilms, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt. Bei allen so erhaltenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden, und sie hatten gute Kondensatoreigenschaften.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn NiCr, Co, Ge, Cu, Sn, Mo oder W als das Metall zur Bildung des Metalloxidklebefilms anstelle von Ti oder Cr verwendet wurde. Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn eine HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, eine ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ein CVD-Verfahren oder ein anderes Vakuum-Eindampfverfahren als die EB-Eindampftechnik zur Bildung des Metalloxidklebefilms verwendet wurde. Das Zerstäuben ist jedoch in Hinblick auf die Herstellungskosten und die einfache Bildung des Dünnfilms bevorzugt.
Beispiel 12
In diesem Beispiel wurde anstelle des in Beispiel 11 verwendeten CrO_x-Klebefilms ein Cr-Dünnfilm mit einer Dicke von etwa 100 nm durch die EB-Eindampftechnik gebildet, und er wurde einer Erosionsbehandlung in einer konzentrierten Salpetersäurelösung unterzogen, um einen Cr-Oxidfilm zu bilden. Die Erosionsbehandlung in einer konzentrierten Salpetersäurelösung wurde durch Eintauchen des Cr-Dünnfilms in eine 10%ige Salpetersäurelösung bei Raumtemperatur für etwa 10 Minuten ausgeführt. Wenn die Zusammensetzung an der Oberfläche des Films durch Auger-Elektronenspektroskopie analysiert wurde, wurde bestätigt, dass ein Cr-Oxid gebildet wurde. Bei allen so erhaltenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden, und sie hatten gute Kondensatoreigenschaften.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn ein NiCr-, Ti-, Co-, Ge-, Al-, Cu-, Ag-, Sn-, Mo- oder W-Dünnfilm anstelle des Cr-Dünnfilms verwendet wurde und der gleichen Oxidationsbehandlung unterzogen wurde.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn Phosphorsäure, Chlorsäure oder Perchlorsäure für die Oxidation verwendet wurde. Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn eine DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, eine HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, eine ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ein CVD-Verfahren oder ein anderes Vakuum-Eindampfverfahren als die EB-Eindampftechnik zur Bildung des Metallfilms verwendet wurde. Der Sol-Gel-Prozess ist jedoch, angesichts der Herstellungskosten und der einfachen Bildung des Oxiddünnfilms bei der Bildung des Oxids bevorzugt.
Beispiel 13
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass ein Cr-Klebefilm anstelle des Ti-Klebefilms verwendet wurde. Der Cr-Film wurde durch HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung unter den gleichen Bedingungen wie der Ti-Film gebildet. Die Dicke des Cr-Films betrug etwa 10 nm. Bei allen so erhaltenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden, und sie hatten gute Kondensatoreigenschaften.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn NiCr, Co, Ge, Cu, Sn, Mo oder W als das Metall zur Bildung des Klebefilms anstelle von Ti oder Cr verwendet wurde.
Beispiel 14
In diesem Beispiel wurden flexible Dünnfilmkondensatoren mit dem gleichen Aufbau wie in 4 hergestellt. Ein Kondensator wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf einer Oberfläche des Substrats hergestellt. Dann wurde ein anderer Kondensator auf der anderen Oberfläche des Substrats in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die TiO₂-Klebefilme wurden gleichzeitig auf beiden Oberflächen des Polyimidsubstrats gebildet.
Bei allen so erhaltenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie gebogen wurden. Weiterhin hatten die Kondensatoren auf beiden Oberflächen gute Kondensatoreigenschaften.
Beispiel 15
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt, der den gleichen Aufbau wie jener in 5 aufweist.
Ein durch den Sol-Gel-Vorgang unter Verwendung der Hydrolysereaktion von Si(OC₂H₅)₄ aus Beschichtungsglas (SiO₂-Glas) zusammengesetzter Schälfilm wurde auf einer 0,5 mm dicken Al₂O₃-Basis gebildet. Die Dicke des Beschichtungsglasfilms betrug etwa 100 nm. Weiterhin wurde flüssiges Polyimid durch Schleuderbeschichten darauf aufgebracht. Die Dicke des Polyimidfilms betrug etwa 200 μm. Dieser wurde in einer Trockenkammer bei 300 °C während etwa einer Stunde stehen gelassen, so dass das Polyimid durch Wärme ausgehärtet wurde. Ein Klebefilm, Metallelektrodenfilme und ein anorganischer, hoch dielektrischer Film wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf diesem Substrat gebildet. Nachdem ein Kondensator gebildet worden war, wurde eine Anzahl von Durchgangslöchern mit einem Durchmesser von 1 mm in Abständen von 10 mm von der unteren Oberfläche der Al₂O₃-Basis gebildet. Fluorwasserstoffsäure wurde durch die Durchgangslöcher gegossen, um den Schälfilm zu ätzen. Auf diese Weise wurde der flexible Dünnfilmkondensator von der Al₂O₃-Basis entfernt, welche als das Trägersubstrat diente, und in einer Trockenkammer bei 100 °C für 30 Minuten getrocknet.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn ein anorganisches Substrat, wie Glas, ein Si-Einkristall- oder ein Metallsubstrat, wie Al-Metallfolie, anstelle der Al₂O₃-Lage als das Trägersubstrat verwendet wurde. Wenn insbesondere ein Si-Einkristall als das Substrat verwendet wurde, kann leicht ein SiO₂-Film gebildet werden, indem die Si-Oberfläche einer thermischen Oxidation unterzogen wird, und das Si-Substrat kann wieder verwendet werden, nachdem der Schälfilm davon entfernt wurde.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung wurde erhalten, wenn wärmeaushärtendes oder lichtaushärtendes Polyamid, Polyimid-amid, Polyester, ein Epoxidharz, Polyurethan, Epoxidacrylat oder Polyacrylester anstelle von Polyimid als das Material für das organische Polymersubstrat verwendet wurde. Es ist jedoch bevorzugt, Polyimid zu verwenden, weil der Polyimid verwendende flexible Dünnfilmkondensator ausgezeichnete Kondensatoreigenschaften und einen ausgezeichneten Wärmewiderstand aufweist.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn eine Ultraviolettbestrahlung mit einer Quecksilberlampe anstelle der Wärmeaushärtung zum Aushärten des flüssigen organischen Polymermaterials verwendet wurde.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn anstelle von Beschichtungsglas SiO₂ oder Si₃N₄ als Schälfilm verwendet wurde. Das Beschichtungsglas ist jedoch wegen seiner hohen Ätzrate bevorzugt.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn ein Vakuum-Eindampfverfahren, ein Zerstäuben und ein CVD-Verfahren verwendet wurden, um den Schälfilm zu bilden. Der Sol-Gel-Vorgang ist jedoch in Hinblick auf die Herstellungskosten und die leichte Bildung des Schälfilms bevorzugt.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn Fluorwasserstoffsäure oder Natriumhydrofluorat für SiO₂ und das Beschichtungsglas verwendet wurde und konzentrierte Phosphorsäure für Si₃N₄ als flüssiges Lösungsmittel zum Ätzen des Schälfilms verwendet wurde.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn CF₄, CF₄ + H₂ oder CHF3 als ein Gaslösungsmittel zum Ätzen des Schälfilms verwendet wurde.
Beispiel 16
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt, der den gleichen Aufbau wie jener in 6 aufweist.
Löcher mit einem Durchmesser von 0,4 mm wurden in einem Polyimidsubstrat bereitgestellt, und ein Metalloxidklebefilm wurde auf dem Substrat gebildet. Dann wurde eine Lochplattierung ausgeführt, und Al-Elektroden zur Verbindung wurden durch HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung auf der unteren Oberfläche des Substrats gebildet. Die Al-Elektroden wurden in einer Hochvakuumkammer in einem 10^–5-Pa-Bereich in einer Ar-Atmosphäre bei einer RF-Leistung von 200 W, einem Filmbildungsdruck von 0,8 Pa und einer Substrattemperatur von 25 °C gebildet. Die Dicke des Al-Films betrug etwa 100 nm. Die Bedampfungsrate betrug etwa 10 nm/min. Dann wurde ein Pt-Elektrodenfilm auf der unteren Oberfläche des Substrats gebildet, um ein Durchgangsloch zu bedecken, so dass die Pt-Elektrode mit der Al-Elektrode zur Verbindung an der unteren Oberfläche verbunden wurde. Anschließend wurde ein SrTiO₃-Film gebildet, und ein anderer Pt-Elektrodenfilm wurde darauf gebildet.
Der flexible Dünnfilmkondensator auf der unteren Oberfläche wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet. Eine elektrisch leitfähige Paste aus Ag wurde zur Verbindung zwischen die Metallelektroden auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche gefüllt und verfestigt, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten.
Wenn ein flexibler Dünnfilmkondensator auf der unteren Oberfläche des organischen Polymersubstrats gebildet wurde, brach der flexible Dünnfilmkondensator nicht, wenn er gebogen wurde, und es wurde kein Abschälen zwischen den abgeschiedenen Filmen beobachtet.
Wenn die Eigenschaften des die unteren Elektroden als Verbindungselektroden verwendenden flexiblen Dünnfilmkondensators beurteilt wurden, ergab sich, dass die Eigenschaften jenen des flexiblen Dünnfilmkondensators aus dem Beispiel 1 im wesentlichen glichen.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung bei einem flexiblen Dünnfilmkondensator, wie in 7 dargestellt, erhalten, bei dem die Metallelektroden auf der unteren Oberfläche des Substrats durch die Stirnflächen des Substrats, statt durch die in dem Substrat bereitgestellten Durchgangslöcher, mit den Metallelektroden auf der unteren Oberfläche verbunden sind.
Beispiel 17
In diesem Beispiel wurde ein flexibler Dünnfilmkondensator hergestellt, der den gleichen Aufbau wie jener in 8 aufweist.
Ein Si₃N₄-Film wurde als ein Schutzfilm durch HF-Magnetfeldröhrenzerstäubung gebildet. Der Si₃N₄-Film wurde in einer Hochvakuumkammer im 10^–4-Pa-Bereich in einer gemischten Atmosphäre von Ar/N₂ = 2/1, bei einer HF-Leistung von 200 W, einem Filmbildungsdruck von 8 mTorr und einer Substrattemperatur von RT gebildet. Die Dicke des Si₃N₄-Films betrug etwa 100 nm. Die Abscheidungsrate für den Film betrug etwa 10 nm/min.
Es wurden die mit dem Schutzfilm und ohne diesen versehenen flexiblen Dünnfilmkondensatoren hergestellt. Bei beiden Typen der flexiblen Dünnfilmkondensatoren trat weder ein Abschälen noch eine Beschädigung auf, wenn sie mehrere Male gebogen wurden, und sie hatten gleiche Kondensatoreigenschaften. Wenn diese flexiblen Dünnfilmkondensatoren jedoch 50 mal gebogen wurden, trat in dem mit dem Schutzfilm versehenen flexiblen Dünnfilmkondensator kein Abschälen auf, während ein Abschälen in dem flexiblen Dünnfilmkondensator ohne den Schutzfilm teilweise auftrat. Auf diese Weise wurde bestätigt, dass die Schutzfilmbehandlung die Haltbarkeit gegen mechanische äußere Kräfte weiter verbessert.
Weiterhin wurde im wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten, wenn SiO₂, Ta₂O₅, Al₂O₃, ein wärmeaushärtendes Harz oder ein Ultraviolett-aushärtendes Harz, anstelle von Si₃N₄, als Schutzfilm verwendet wurde.

Claims

Flexibler Dünnfilmkondensator mit einem Substrat (1), das aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus einem organischen Polymer und einer Metallfolie Ausgewählten ausgebildet ist, und einem anorganischen, hoch dielektrischem Film (4) und Metallelektrodenfilmen (3), die auf dem Substrat (1) ausgebildet sind, wobei der anorganische, hoch dielektrische Film (4) zwischen den Metallelektrodenfilmen (3) angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet, dass: der anorganische, hoch dielektrische Film (4) und mindestens einer der Metallelektrodenfilme (3) in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm (2) auf dem Substrat (1) ausgebildet ist, wodurch er durch den Metalloxidklebefilm ganzheitlich mit dem Substrat (1) ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach Anspruch 1, des weiteren mit einem Metallklebefilm (6), der zwischen den Metalloxidklebefilm (2) und den Metallelektrodenfilmen (3) ausgebildet ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach Anspruch 2, bei dem der Metallklebefilm (6) in einem Bereich ausgebildet ist, außer einem Abschnitt zwischen dem Metalloxidklebefilm (2) und dem anorganischen, hoch dielektrischen Film (4).
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Klebefilm mindestens ein aus einer aus Cr, NiCr, Ti, Co, Ge, Cu, Sn, Mo und W bestehenden Gruppe ausgewähltes Metall umfasst.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Substrat (1) eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wobei der anorganische, hoch dielektrische Film (4) und die Metallelektrodenfilme (3) auf der ersten Hauptoberfläche des Substrats (1) ausgebildet sind, und mindestens einer der Metallelektrodenfilme (3) mit einem Metallelektrodenfilm (3) auf der zweiten Hauptoberfläche des Substrats (1) über ein in dem Substrat (1) vorgesehenes Loch verbunden ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Substrat (1) eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wobei der anorganische, hoch dielektrische Film (4) und die Metallelektrodenfilme (3) auf der ersten Hauptoberfläche des Substrats (1) ausgebildet sind, und mindestens einer der Metallelektrodenfilme (3) mit einem Metallelektrodenfilm (3) auf der zweiten Hauptoberfläche des Substrats (1) über eine Stirnfläche des Substrats (1) verbunden ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der des weiteren einen Schutzfilm (12) umfasst, der auf dem anorganischen, hoch dielektrischen Film (4) und den Metallelektrodenfilmen (3) ausgebildet ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach Anspruch 7, bei dem der Schutzfilm (12) aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus einer aus SiO₂, Si₃N₄, Ta₂O₅, Al₂O₉, einem wärmeaushärtenden Harz und einem ultraviolett-aushärtendem bzw. durch ultraviolettes Licht aushärtendem Harz bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Dicke des gesamten Kondensators nicht größer als 300 μm ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Substrat (1) ein organisches Polymersubstrat ist, und das organische Polymersubstrat aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus der aus Polyimiden, Polyamiden, Polyimid-Amiden, Polyester und Polysulfonen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Substrat (1) ein Metallfoliensubstrat ist, und das Metallfoliensubstrat aus rostfreiem Stahl ausgebildet ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Metallelektrodenfilm (3) aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus der aus Pt, Ag, Au, Cu, Ni, Al, Pd, Ru und Ir bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Flexibler Dünnfilmkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der anorganische, hoch dielektrische Film (4) aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus der aus SrTiO₃, BaTiO₃, PbTiO₃, CaTiO₃ und festen Lösungen davon bestehenden Gruppe ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators, mit folgenden Schritten: Ausbilden eines ersten Metallelektrodenfilms (3), eines anorganischen, hoch dielektrischen Films (4) und eines zweiten Metallelektrodenfilms (3) in dieser Reihenfolge auf einem Substrat (1), das aus einem aus einer aus einem organi schen Polymer und einer Metallfolie bestehenden Gruppe Ausgewählten besteht, wobei entsprechende Masken verwendet werden, und dadurch gekennzeichnet, dass der erste Metallelektrodenfilm (3) und der anorganische, hoch dielektrische Film (4) in Kontakt mit einem Metalloxidklebefilm (2) auf dem Substrat (1) ausgebildet sind, wodurch sie durch den Metalloxidklebefilm ganzheitlich mit dem Substrat sind.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 14, bei dem der erste Metallelektrodenfilm (3), der anorganische, hoch dielektrische Film (4) und der zweite Metallelektrodenfilm (3) in Kontakt mit dem Metalloxidklebefilm ausgebildet sind, wodurch sie durch den Metalloxidklebefilm ganzheitlich mit dem Substrat (1) sind.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 14 oder 15, bei dem ein Metallklebefilm (6) in einem Bereich ausgebildet ist, in dem der erste Metallelektrodenfilm (3) auf dem Metalloxidklebefilm (2) auszubilden ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem der Metallelektrodenfilm (3) durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus einer aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Vakuum-Eindampfverfahren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei dem der anorganische, hoch dielektrische Film (4) durch ein Verfah ren ausgebildet ist, das aus der aus HF- bzw. RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem der anorganische, hoch dielektrische Film (4) bei einer Temperatur von bis zu 300° C ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 19, bei dem der anorganische, hoch dielektrische Film (4) bei einer Ablagerungsrate von nicht weniger als 10 nm/min ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 20, bei dem ein Metalloxidklebefilm (2) als Klebefilm durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus der aus RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem Vakuum-Eindampfverfahren, einen CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 20, bei dem ein Metalloxidklebefilm als Klebefilm ausgebildet ist, indem ein Metallfilm mit einer Lösung behandelt wird, und der Metallfilm durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus der aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Vakuum-Eindampfverfahren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators gemäß Anspruch 22, bei dem die Lösung mindestens ein aus der aus konzentrierter Salpetersäure, Phosphorsäure, Chlorsäure und Perchlorsäure bestehenden Gruppe Ausgewähltes ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 23, bei dem ein Metallklebefilm (6) als Klebefilm durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus der aus DC-Magnetfeldröhrenzerstäubung, RF-Magnetfeldröhrenzerstäubung, ECR-Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem Vakuum-Eindampfverfahren und einem CVD-Verfahren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 24, mit den weiteren Schritten: Ausbilden eines Schälfilms (8) auf einer Basis, die aus mindestens einem aus einer aus anorganischem Material und einem Metallmaterial bestehenden Gruppe Ausgewählten ausgebildet ist, Aufbringen eines organischen Polymermaterials auf den Schälfilm (8), und Aushärten des organischen Polymermaterials durch eine Hitzebehandlung oder Lichtbestrahlung, wodurch das aus einem organischen Polymer ausgebildete Substrat auf dem Schälfilm (8) ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 25, bei dem das organische Polymermaterial mindestens eine flüssige Substanz ist, die aus der aus wärmeaushärtendem oder lichtaushärtendem Polyimid, Polyamid, Polyimid-Amid, Polyester, Epoxydharz, Polyurethan, Epoxidacrylat und Polyacryl-Ester bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 25 oder 26, bei dem der Schälfilm (8) durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus der aus einem Vakuum-Eindampfverfahren, Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren und einem Sol-Gel-Vorgang bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei dem der Schälfilm aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus der aus SiO₂, Si₃N₄ und Beschichtungsglas bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 25 bis 28, des weiteren mit folgendem Schritt: Abschälen des organischen Polymersubstrats (1) von der Basis durch Verwenden einer flüssigen oder gasförmigen Schällösung.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 29, bei dem mindesten eine flüssige Lösung als Schällösung verwendet wird, die aus der aus Hydrofluorsäure, Sodium-Hydroflourat und konzentrierter Phosphorsäure bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 29, bei dem ein Gas als Schällösung verwendet wird, das aus einer aus CF₄ du CHF₃ bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach Anspruch 29, bei dem ein gemischtes Gas als Schällosung verwendet wird, das CF₄ und H₂ enthält.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem der Ansprüche 14 bis 32, des weiteren mit dem Schritt: Ausbilden eines Schutzfilms (12) auf dem ersten Metallelektrodenfilm (3), dem anorganischen, hoch dielektrischen Film (4) und dem zweiten Elektrodenfilm (3).
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnfilmkondensators nach einem Anspruch 33, bei dem der Schutzfilm (12) durch mindestens ein Verfahren ausgebildet ist, das aus der aus einem Vakuum-Eindampfverfahren, Magnetfeldröhrenzerstäubung, einem CVD-Verfahren, einem Sol-Gel-Vorgang, Siebdruck und Beschichten mit einem Spender bestehenden Gruppe ausgewählt ist.