JP2001210956A - 多層ラミネート - Google Patents

多層ラミネート

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JP2001210956A JP2000329569A JP2000329569A JP2001210956A JP 2001210956 A JP2001210956 A JP 2001210956A JP 2000329569 A JP2000329569 A JP 2000329569A JP 2000329569 A JP2000329569 A JP 2000329569A JP 2001210956 A JP2001210956 A JP 2001210956A
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アンドリュー・ティー・ハント
Rin Wen-I
ウェン−イ・リン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンデンサと抵抗器の両者を提供する回路を有
するナノラミネート構造の提供。 【解決手段】薄層コンデンサ、抵抗器、またはそれらの
組み合わせを形成するための多層ラミネートであって、
少なくとも２層の抵抗物質の層と、該抵抗物質の２つの
層の間に挿入された誘電体層を有する、多層ラミネー
ト。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、抵抗器およびコンデンサを包含
する電気回路を形成するために使用される薄膜ラミネー
ト、およびそのような構造の製造方法に関する。
【０００２】プリント回路の微細化に対して引き続き関
心が持たれている。使用されている回路板のほとんどに
おいては、回路トレースは公知の方法、特にフォトレジ
スト技術により印刷されている。抵抗器およびコンデン
サのような補助的な要素は、ディスクリートな要素とし
て煩雑に提供され、プリント回路上に人手またはロボッ
トによりはんだ付けされる。これらの要素はプリント回
路上の場所を占め、ボードの提供を困難にしたり、高価
にしたりする場合がある。したがって、回路形成工程に
より回路トレースと共にコンデンサおよび／または抵抗
器のような要素が提供された構造物が提案されていた。
そのような構造物の例は、米国特許第５，０７９，０６
９、５，１５５，６５５、５，１６１，０８６、５，２
６１，１５３、５，３４７，２５８、および５，４６
６，８９２に開示されており、これらの開示は本明細書
の一部として参照される。典型的には、複数のそのよう
な構造物が誘電体とともにラミネートされ、多層プリン
ト回路板を形成する。
【０００３】本発明は薄い、回路が形成されたラミネー
ト構造であって、コンデンサおよび抵抗器の両方を提供
する構造の形成方法、およびそれにより形成される薄層
の回路が形成されたラミネート構造に関する。
【０００４】本発明はコンデンサおよび抵抗器を包含す
る受動電気部品を形成するためのナノラミネート構造
（ｎａｎｏｌａｍｉｎａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
に関し、コンデンサと抵抗器の両者を提供する回路を有
するラミネートに関する。その最もシンプルな形態にお
いては、本発明にかかるラミネートは、抵抗物質（ｒｅ
ｓｉｓｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）の層と誘電体の層
を有する。好ましくは、ラミネートは３以上の抵抗物質
の層と、交互に存在する２以上の誘電体層を有する。そ
のようなラミネートは電気的に接続され、コンデンサお
よび抵抗器の両者が形成される。
【０００５】図１はコンデンサと抵抗器の両者を有する
構造を形成するように回路が設けられた、本発明にかか
る簡単なラミネートの断面図である。図２はコンデンサ
と抵抗器の両者を有する構造を形成するように回路が設
けられた、本発明にかかるより複雑なラミネートの断面
図である。図３は支持基体の上に堆積された７層のラミ
ネート構造の断面図であり、該ラミネート構造は図２の
構造を形成するのに有用なものである。図４はラミネー
トの１つの面に回路が形成された図３のラミネートの部
分的な断面図である。図５は図４の回路が設けられた側
の抵抗物質層にパターンが形成されたラミネート構造の
部分的な断面図であり、この側は誘電体に埋め込まれ
（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）、支持基体が剥がされつつある。
図６はラミネート構造の他の面に回路が形成されたラミ
ネート構造の部分的な断面図であり、ラミネートのこの
側の抵抗物質にパターンが形成され、この側が誘電体に
埋め込まれている。図７はコンデンサと直列になってい
る複数の抵抗器を有する抵抗器／コンデンサ（ＲＣ）ネ
ットワークを形成するのに有用なラミネートの断面図で
ある。図８は抵抗物質層にパターンが設けられ、ディス
クリート抵抗物質パッチが形成された図６のラミネート
の断面図である。図９はディスクリート抵抗物質層パッ
チが誘電体中に埋め込まれている図７のラミネートの断
面図である。図１０は抵抗器／コンデンサ要素を形成す
るために、導電性物質層にパターンが設けられた図８の
ラミネートの断面図である。
【０００６】本発明は、導電性物質、抵抗物質、および
誘電体が組み込まれた薄膜回路に関する。本発明におい
ては、これらの３つの用語は連続した抵抗率を有する関
係にあり、導電性物質は抵抗物質よりも少ない抵抗率を
有する。抵抗物質は約１ＭΩ／スクエア（ｓｑｕａｒ
ｅ）から約０．１Ω／スクエア、好ましくは約１００ｋ
Ω／スクエアから約１Ω／スクエア、最も好ましくは約
１０ｋΩ／スクエアから約１０Ω／スクエアの抵抗を有
する。誘電体は、本明細書においては特に抵抗器の導電
性要素とを隔てる物質として使用され、その伝導帯に電
子を有しない物質であり、上記の抵抗物質よりも大きな
抵抗率を有する。説明を簡単にするため、回路が造られ
た構造について先に述べ、ついでそのような構造を形成
するための方法について述べる。
【０００７】図１は本発明にかかる３層ラミネート１０
を示し、ラミネート１０はコンデンサと抵抗器を提供す
るように回路が設けられている。この簡単なラミネート
は２つの抵抗物質の層１１と、挟まれた誘電体の層１２
を有している。このラミネート構造では、抵抗物質層１
１は、パターンが形成され抵抗物質のディスクリートパ
ッチ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｐａｔｃｈ）が形成された後
のものが示されている。抵抗物質層パッチ１１の外側表
面上に電気的接続１３ａ−ｄが提供される。電気的接続
１４はめっきされたビアホールとして示される。１３ａ
と１３ｂの電気的接続はコンデンサとして作用するラミ
ネート１０を介しての垂直方向のエレクトリカルパスを
提供し、電荷は誘電体層１２のどちらかの側に保持され
る。電気的接続１４は抵抗層１１のパッチを介して水平
方向にエレクトリカルパスウエイ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａ
ｌ ｐａｔｈｗａｙ）を提供し、このパスウエイは抵抗
器として作用する。電気的接続１３ｃと１３ｄは抵抗
（抵抗層パッチ１１を水平に通る）と直列につながった
コンデンサ（ラミネートを垂直に通る）として作用する
エレクトリカルパスウエイを提供する。
【０００８】好ましくは、本発明にかかるラミネートは
３以上の抵抗物質の層と２以上の誘電体の層を有する。
図２は、４つの抵抗物質層２１ａ−ｄと、これと交互に
存在する３つの誘電体層２２ａ−ｃを含む７層のラミネ
ート２０から形成された回路を示す。外側の抵抗層２１
ａと２１ｄはパターンが形成され、ディスクリートレジ
スターパッチが形成された状態で示されている。図１の
構造も図２の構造も自立できるほど充分な機械的強度を
有しないことは銘記されるべきである。これらの構造の
両方は、たとえば図６で後述される誘電体で支持されな
ければならない。抵抗物質層２１ａのパッチの外側表面
上の２３ａと２３ｃとの電気的接続、および抵抗物質層
２１ｄのパッチの外側表面上の２３ｂと２３ｄとの電気
的接続は、コンデンサエレクトリカルパスウエイを提供
する。エレクトリカルパスウエイ２３ａから２３ｂは単
純なコンデンサパスウエイを提供する。内部の抵抗物質
層２１ｂと２１ｃは伝導帯に自由電子を有し、ダイポー
ルとして作用する。それにより２３ａと２３ｂとのコン
デンサパスウエイのキャパシタンスを、図１の１３ａと
１３ｃとのパスウエイに比較して増大させる。２３ｃか
ら２３ｄへのエレクトリカルパスウエイは直列になった
コンデンサと抵抗器として作用する。
【０００９】電気的接続２４ａ−２４ｂはメッキされた
ビアホールとして示される。２つの抵抗物質層２１ｂと
２１ｃを通っている電気的接続２４ａはレジスティブパ
スウエイを形成する。電気的接続２４ｂは抵抗物質層２
１ｂのみ通っているレジスティブパスウエイを形成す
る。２４ａと２４ｂが同じ水平方向スペーシングを有し
ているとすると、２４ｂパスウエイの抵抗は２４ａパス
ウエイの抵抗よりも大きい。示されたレジスティブパス
ウエイの間の抵抗率の差は、異なる抵抗率を有する抵抗
物質層を使用することにより大きくすることができる。
たとえば、抵抗物質層２１ｂが抵抗物質層２１ｃの抵抗
率よりも１桁大きい抵抗率を有する場合、水平距離が同
じとすれば、２４ｂパスウエイの抵抗は２４ａパスウエ
イの抵抗よりも顕著に大きくなる。
【００１０】本発明のラミネートは好ましくは抵抗物質
層と誘電体層との、燃焼化学蒸着（ＣＣＶＤ：ｃｏｍｂ
ｕｓｔｉｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）および／または制御された雰囲気（ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）の燃焼化
学蒸着（ＣＡＣＣＶＤ）による連続した堆積（ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）により形成される。ＣＣＶＤによる物質
の堆積は米国特許第５，６５２，０２１および米国特許
出願０８／６９１，８５３に教示されており、これらの
記載は本明細書の一部として参照される。ＣＡＣＣＶＤ
による物質の堆積は米国特許第０９／０６７，９７５に
教示されており、これらの記載は本明細書の一部として
参照される。ＣＡＣＣＶＤは、たとえば０価の銅のよう
な高い酸化ポテンシャルを有する物質の堆積に好まし
い。薄層コンデンサ構造を形成するための誘電体層の堆
積は、米国特許第０９／２８３，１００に教示されてお
り、これらの記載は本明細書の一部として参照される。
薄層抵抗器構造を形成するための抵抗物質層の堆積につ
いては、米国特許第０９／１９８，９５４に教示されて
おり、この記載は本明細書の一部として参照される。
【００１１】上記の参照される特許および特許出願は、
ＣＣＶＤおよび／またはＣＡＣＣＶＤにより堆積させる
ことができ、導電性物質層、抵抗物質層、および誘電体
層を提供できる種々の物質を開示するが、そのような物
質のすべては本発明にかかる構造物を形成するために使
用することができる。本明細書においては、例示のため
に本発明について上記の米国特許第０９／２８３，１０
０に示されているように誘電体としてシリカを用いた場
合について主として説明する。本明細書においてはさら
に、例示のために本発明について上記の米国特許第０９
／１９８，９５４に示されているように抵抗物質として
シリカ−ドープトプラチナ（ｓｉｌｉｃａ−ｄｏｐｅｄ
ｐｌａｔｉｎｕｍ）を用いた場合について主として説
明する。この特許出願はプラチナが少量（たとえば０．
５から５重量％）の、たとえばシリカのような誘電体で
ドープされた場合には、物質はその抵抗率が誘電体ドー
パントの量に高度に依存する抵抗体となる。すなわち、
たとえば、シリカ−ドープトプラチナ層は層中のプラチ
ナのシリカの量を少し変えるだけで桁の異なる抵抗率を
示す。シリカとシリカ−ドープトプラチナの両者はＣＣ
ＶＤにより都合良く堆積される。本発明の説明は主とし
てシリカ誘電体層とシリカ−ドープトプラチナ抵抗層に
関して行われるが、これは本発明の範囲に何らの制限を
与えるものではない。
【００１２】誘電体層および抵抗物質を形成する他の方
法を使用することもできる。たとえば、スクリーン印刷
を隣接する層の選択された領域上に抵抗物質を堆積する
ために使用することができる。以下は図２の構造を形成
するための１つの方法の説明である。説明する方法はあ
くまでも例示であって本発明の範囲を何ら制限するもの
ではなく、開示される方法の変更や改良が可能であるこ
とは当業者には明らかであろう。図３に示されたのは支
持構造体２８上にＣＣＶＤおよびＣＡＣＣＶＤにより連
続的に層を堆積することにより形成された構造である。
例示のために、支持構造体２８としてアルミニウム箔が
使用されるが、これは本発明の範囲に何らの制限を与え
るものではない。アルミニウムの表面上に自然に形成さ
れるアルミナの非常に薄い層のために、プラチナのよう
な、その上に堆積される物質がアルミニウムに比較的弱
い接着力を有するのでアルミニウム箔は有利である。こ
の弱い接着はラミネート構造の後の剥離を可能とする。
【００１３】シリカ−ドープトプラチナとシリカの層
が、交互に、アルミニウム箔の１つの表面にＣＣＶＤに
より堆積される。これはＣＣＶＤフレームアプリケータ
（ｆｌａｍｅ ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）に供給される前
駆体溶液を交互に変えること、または抵抗物質と誘電体
とを交互に被覆する１連のコーティングステーション
（ｃｏａｔｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ）で連続的に被覆す
ることにより達成される。抵抗物質層は典型的には約１
０から約２５０ナノメートルの厚さであり、誘電体層は
典型的には約１０から約７５０ナノメートルの厚さであ
るが、他の堆積技術により、より厚い層を形成すること
もできる。電気的接続２３ａと２３ｃはついで抵抗物質
層２１ａの上にパターンメッキ（ｐａｔｔｅｒｎ ｐｌ
ａｔｉｎｇ）することにより堆積される。この方法で
は、フォトレジストが抵抗物質層２１ａの上に適用さ
れ、該フォトレジストはパターン様の化学線に曝露する
ことによりパターンが形成され、標準的なフォトイメー
ジング技術により現像される。層２１ａは抵抗体である
が、銅で電気めっきされることができる程度には充分に
導電性である。そのような電気めっきは、１メガオーム
の抵抗を有する物質上にもできることが見いだされた。
電気めっき後、残留レジストをストリップし、電気的接
続２３ａと２３ｃを図４に示すように残した。
【００１４】次に、抵抗物質層２１ａにパターンを形成
し、図４に示すように抵抗物質２１ａのディスクリート
パッチを形成した。これを達成するためには、フォトレ
ジストを適用し、パターン様の化学線に曝露し、現像す
る。抵抗物質層２１ａはついでエッチングされる。抵抗
物質層２１ａはシリカ−ドープトプラチナとして説明さ
れるが、貴金属はエッチングすることができず、上記の
米国特許第０９／１９８，９５４に開示されているアブ
レーティブ（ａｂｌａｔｉｖｅ）エツチング技術により
好ましくエッチングされる。ＣＣＶＤ堆積されたシリカ
−ドープトプラチナは多孔質であり、シリカのエッチャ
ントをシリカ−ドープトプラチナ層２１ａを通過させて
しまう。シリカ−ドープトプラチナ層２１ａと下のシリ
カ層２２ａの界面が劣化され、その上のシリカ−ドープ
トプラチナが除去される。エッチングはシリカ層２２ａ
の有意なエッチングが起こる前に終了される。効果的な
アブレーティブエッチングのための好適なシリカエッチ
ャントとしては、フルオロホウ酸、およびアンモニウム
ハイドロゲンジフルオライドが挙げられる。
【００１５】アルミニウム箔支持体２８のラミネートの
反対側は、ついで誘電体２９、たとえば未硬化のガラス
繊維／エポキシプレプレグで埋め込まれ（ｅｍｂｅｄｄ
ｅｄ）、この物質はついで硬化され、誘電体が薄いラミ
ネート構造を支持するように堅くされる。このとき、ア
ルミニウム箔支持体２８は剥がされ、抵抗物質層２１ｄ
が露出される。電気的接続２３ｂ、２３ｄのパターン様
電気めっき、および抵抗物質２１ｄのパターン形成、抵
抗物質のディスクリートパッチの形成工程は、ラミネー
トの他の側と同様に繰り返される。ラミネートのこの側
はついで誘電体３０に埋め込まれ、図６に示された構造
を生成する。典型的には複数の図６の構造が、多層プリ
ント回路板中の誘電体層、たとえば層２９および３０の
内に重ねられる。図２と図６の構造の連続層の後、たと
えば純粋な回路層のような他の構造と共に、一緒にラミ
ネートされ、多層プリント回路板、図２に２４ａ−ｃと
して示されるようなビアホールが形成され、めっきされ
る。この工程は公知であり、本明細書ではさらなる説明
は行わない。
【００１６】部分的に内部にのびているが、ナノラミネ
ート構造（ｎａｎｏｌａｍｉｎａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ）の全体を貫通していない、メッキされたブライ
ンドビアホール２４ｂ（図２）を形成するためには、良
好な正確性が必要とされる。この正確性は使用されるエ
ネルギーを正確に制御した、ビアホールのレーザードリ
リングにより提供することができる。別法では、ブライ
ンドビアホールはシリカ−ドープトプラチナ／シリカラ
ミネート中に、フルオロホウ酸、およびアンモニウムハ
イドロゲンジフルオライドのようなシリカ用のエッチャ
ントで所定時間エツチングすることによりにより形成す
ることができる。時間および温度のような条件を制御す
ることにより、所望の数の層を貫通した深さのエッチン
グを達成することができる。
【００１７】上記のパラグラフで述べたように、異なっ
た数の抵抗物質層を接続する異なった深さのビアホール
を提供することは、図２の実施態様に示された単一のラ
ミネート構造内に有意に異なった抵抗を提供するために
有用であるが、ビアホールを正確な深さに形成できるよ
うな正確性を達成することは困難であり、層が脆弱にな
り、不必要な場合もある。多層プリント回路板において
は、一般に複数の抵抗器／コンデンサラミネートと複数
のプリント回路トレースが互いにラミネートされてい
る。すなわち、多層プリント回路板において異なったラ
ミネート中に有意に異なった抵抗とキャパシタンスを提
供することが最も好適である。抵抗物質層の抵抗率は、
前述のようにドーパントの量だけではなく、いくつかの
層の堆積の厚さによっても変化する。同様に、誘電体の
厚さ、化学組成などが、誘電体層の誘電率、ロシネス
（ｌｏｓｓｙｎｅｓｓ）などの要因を制御するために変
化されることができる。支持基体からのラミネートの除
去を容易にするために、抵抗物質層２１ｄを堆積させる
前に、約５０から約２０００ナノメートルの範囲の非常
に薄い銅の層をＣＡＣＣＶＤにより堆積させることが望
ましい場合がある。図５に示すように支持体２８が剥離
された後に、電気的接続２３ｂ、２３ｄのパターン様メ
ッキの前又は後にラピッドエッチングにより銅の層を除
去することができる。
【００１８】図１に示したように、電気的接続１３ｃと
１３ｄの間のエレクトリカルパスウエイは、抵抗器がコ
ンデンサと直列につながっている抵抗器／コンデンサ
（Ｒ／Ｃ）パスウエイである。そのようなパスウエイは
電気回路においては重要である。図７に示されたのは複
数の抵抗器要素がコンデンサ要素と直列につながってい
るＲＣネットワークを形成するためのラミネートであ
る。このラミネートは金属箔６０を有し、その上に約１
０から約７５０ナノメートルの厚さで堆積された誘電体
層６１と、約１０から約２５０ナノメートルの厚さで堆
積された抵抗物質層６２を有する。誘電体層は好ましく
は金属またはメタロイドオキサイド（ｍｅｔａｌｌｏｉ
ｄ ｏｘｉｄｅ）であり、最も好ましくはシリカであ
る。誘電体層は上記のＣＣＶＤにより堆積させることが
できるが、たとえばスクリーン印刷のような公知の他の
堆積手段で堆積させることもできる。たとえばスクリー
ン印刷のよういくつかの堆積手段が使用された場合、抵
抗層および誘電体層は、数ミクロンの厚さにすることが
でき、最大２５ミクロンにもすることができる。抵抗物
質層は好ましくはシリカ−ドープトプラチナであるが、
ニッケルまたは銅のような金属の薄層であることもで
き、これらは物質の厚さのために抵抗であることができ
る。抵抗物質はＣＣＶＤまたはＣＡＣＣＶＤにより堆積
することができるが、他の公知の堆積方法を使用するこ
ともできる。
【００１９】ついで好ましくは図８に示されたようなフ
ォトレジストプロセスにより、薄い抵抗物質層６２にパ
ターンが形成され、抵抗物質のディスクリートパッチ６
２ａを形成する。抵抗物質層がシリカ−ドープトプラチ
ナであれば、上記のアブレーティブエッチ技術によりパ
ターン形成することもできる。ニッケルまたは銅の薄層
のような金属に、公知のエッチャントによりパターン形
成される。抵抗物質のパッチは、誘電体層の選択された
部分の上にのみ抵抗物質を堆積させる選択的堆積プロセ
スにより形成することができる。たとえば、触媒が誘電
体層の上にプリントされたパターンで適用され、薄い金
属抵抗層が、無電解堆積プロセスによりその上にビルド
アップされる。抵抗物質のパッチはスクリーン、インク
プリンター、または他のプロセスにより、金属含有ポリ
マー、金属ペースト、および他の印刷可能な材料であっ
て、硬化若しくは処理後に少なくとも部分的に導電性で
あるものを、誘電体層の選択された部分にプリントする
ことによっても形成することができる。
【００２０】図９に示すように、ついで抵抗物質パッチ
６２は、たとえばプレプレグのような誘電体層６３内に
埋め込まれる。この誘電体層は硬化され、堅い支持層を
形成する。引き続いて、図１０に示されたように、箔６
０に公知のフォトレジスト技術によりパターン形成さ
れ、電気的接続トレース６０ａおよび６０ｂを形成す
る。６０ａと６０ｂのトレースの間に、６０ａから６２
ａと、６２ａから６０ｂへのキャパシタンス、さらに抵
抗６２ａを介する抵抗をつなぐエレクトリカルパスウエ
イが形成される。種々の抵抗ラミネートと誘電体ラミネ
ートを形成するための条件が以下の実施例に開示され
る。
【００２１】実施例１ プラチナとシリカとの交互の層がＳｉＴｉＰｔ基体上に
以下のようにして堆積された。最初に０．６２５ｇのＰ
ｔ−ａｃ−ａｃと８４ｍｌのトルエンとを超音波混合
し、３８４ｍｌのＭｅＯＨをこの混合物に加え、０．３
３重量％のプラチナ（ＩＩ）アセチルアセトネート、１
９．３０重量％のトルエン、および８０．３７重量％の
メタノールを含む前駆体を製造することにより、プラチ
ナ堆積のための溶液が調製された。１２．２５ｇのＴＥ
ＯＳと６．６５ｇのイソプロピルアルコール、および２
４０ｇのプロパンを混合して、０．８７重量％のテトラ
エチルオキシシラン、７．７６重量％のイソプロピルア
ルコール、および９１．３７重量％のプロパンを含む前
駆体混合物を製造することにより、シリカ溶液が調製さ
れた。ＳｉＴｉＰｔ基体を最初にＣＣＶＤで、シリカ溶
液を用いて基体にフレーム（ｆｌａｍｅ）を通過させな
がら塗布した。被覆は前駆体流速３ｍｌ／分で３０秒、
フレーム温度８００℃で適用された。シリカ堆積後、プ
ラチナ前駆体をＣＣＶＤで、基体にフレームを通過させ
ながらシリカの上に塗布した。プラチナ前駆体は、流速
２ｍｌ／分で１５秒、フレーム温度５５０℃で適用され
た。これらの被覆は、交互にそれぞれが合計１４回の被
覆を行い、その後最後にシリカの被覆が適用され、合計
２９層とされた。堆積された層のそれぞれは５−１００
ナノメートルの厚さであった。金が多層薄膜上にスパッ
タされ、電極を製造した。４．４５ｍｍ２の部分のキャ
パシタンスがデジタルキャパシタンスメーターで、１．
８３ｎＦと測定された。
【００２２】実施例２ プラチナとシリカとの交互の層がガラス基体上に以下の
ようにして堆積された。最初に０．６２５ｇのＰｔ−ａ
ｃ−ａｃと８４ｍｌのトルエンとを超音波混合し、３８
４ｍｌのＭｅＯＨをこの混合物に加え、０．３３重量％
のプラチナ（ＩＩ）アセチルアセトネート、１９．３０
重量％のトルエン、および８０．３７重量％のメタノー
ルを含む前駆体を製造することにより、プラチナ堆積の
ための溶液が調製された。１２．２５ｇのＴＥＯＳと
６．６５ｇのイソプロピルアルコール、および２４０ｇ
のプロパンを混合して、０．８７重量％のテトラエチル
オキシシラン、７．７６重量％のイソプロピルアルコー
ル、および９１．３７重量％のプロパンを含む前駆体混
合物を製造することにより、シリカ溶液が調製された。
ガラス基体を最初にＣＣＶＤで、プラチナ溶液を用いて
基体にフレームを通過させながら塗布した。被覆は前駆
体流速２ｍｌ／分で１５秒、フレーム温度５５０℃で適
用された。プラチナ堆積後、シリカ前駆体をＣＣＶＤ
で、基体にフレームを通過させながらプラチナの上に塗
布した。シリカナ前駆体は、流速３ｍｌ／分で３０秒、
フレーム温度８００℃で適用された。これらの被覆は、
交互にそれぞれが合計１４回の被覆を行い、その後最後
にプラチナの被覆が適用され、合計２９層とされた。堆
積された層のそれぞれは５−１００ナノメートルの厚さ
であった。
【００２３】実施例３ Ｐｔ／ＳｉＯ２抵抗物質の層がポリイミド上に、ＣＣＶ
Ｄにより、以下の堆積条件で堆積された。 溶液調製 Ｐｔ（ＣＯＤ） １．２３ｇ トルエン ２５０ｍｌ ＴＥＯＳ ０．４３ｇ （トルエン中、１．５重量％Ｓｉ） プロパン １５０ｇ 堆積条件 溶液流速 ３ｍｌ／分 堆積時間 ５インチ×６インチの基体に対し １８分以下 パス数 ６ 堆積温度 ５００℃ ｖａｒｉａｃ ３．０Ａ Ｔｉｐ酸素フロー ２９００ｍｌ／分以下
【００２４】上記の堆積条件によるサンプルは１７オー
ム／スクエア以下の抵抗を有していた。上記は２．５重
量％のＳｉＯ２の６５％の濃度の溶液の例である。変化
させることのできる変数は、濃度１００％の溶液に至る
まで比例して加えられるＰｔ（ＣＯＤ）の量とＴＥＯＳ
の量、たとえば１．８９ｇのＰｔ（ＣＯＤ）と０．６５
ｇＴＥＯＳ（１．５重量％Ｓｉ）、および得られるＳｉ
Ｏ２の重量％（典型的にはこの試験で使用された０．５
−５重量％）を変化させるために加えることのできるＴ
ＥＯＳの量である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はコンデンサと抵抗器の両者を有する構造
を形成するように回路が設けられた、本発明にかかる簡
単なラミネートの断面図である。
【図２】 図２はコンデンサと抵抗器の両者を有する構
造を形成するように回路が設けられた、本発明にかかる
より複雑なラミネートの断面図である。
【図３】 図３は支持基体の上に堆積された７層のラミ
ネート構造の断面図である。
【図４】 図４はラミネートの１つの面に回路が形成さ
れた図３のラミネートの部分的な断面図である。
【図５】 図５は図４の回路が設けられた側の抵抗物質
層にパターンが形成されたラミネート構造の部分的な断
面図である。
【図６】 図６はラミネート構造の他の面に回路が形成
されたラミネート構造の部分的な断面図である。
【図７】 図７はコンデンサと直列になっている複数の
抵抗器を有するラミネートの断面図である。
【図８】 図８は抵抗物質層にパターンが設けられ、デ
ィスクリート抵抗物質パッチが形成された図６のラミネ
ートの断面図である。
【図９】 図９はディスクリート抵抗物質層パッチが誘
電体中に埋め込まれている図７のラミネートの断面図で
ある。
【図１０】 図１０は抵抗器／コンデンサ要素を形成す
るために、導電性物質層にパターンが設けられた図８の
ラミネートの断面図である。
【符号の説明】
１０：ラミネート １１：抵抗物質層 １２：誘電体層 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ：電気的接続 １４：電気的接続 ２０：ラミネート ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：抵抗物質層 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ：誘電体層 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ：電気的接続 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ：電気的接続 ２８：支持体 ２９：誘電体 ６０：金属箔 ６０ａ，６０ｂ：電気的接続トレース ６１：誘電体層 ６２：抵抗物質層 ６２ａ，６２ｂ：ディスクリートパッチ ６３：誘電体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 4/10 Ｈ０１Ｇ 4/30 ３０１Ａ 4/30 ３０１ ３１１Ｆ ３１１ 4/06 １０２ 4/40 4/40 ３０７Ａ (72)発明者 ウェン−イ・リン アメリカ合衆国ジョージア州30340，ドー ラビル，プレザントデール・クロッシン グ・610 (72)発明者 リチャード・ダブリュー・カーペンター アメリカ合衆国ニューヨーク州13790，ジ ョンソン・シティー，ワイオク・ロード・ 178

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄層コンデンサ、抵抗器、またはそれら
    の組み合わせを形成するための多層ラミネートであっ
    て、少なくとも２層の抵抗物質の層と、該抵抗物質の２
    つの層の間に挿入された誘電体層を有する、多層ラミネ
    ート。
  2. 【請求項２】 抵抗物質層が約１０から約２５０ナノメ
    ートルの間の厚さを有し、誘電体層が約１０から約７５
    ０ナノメートルの間の厚さを有する、請求項１記載の多
    層ラミネート。
  3. 【請求項３】 少なくとも３層の抵抗物質層と、交互に
    存在する少なくとも２層の誘電体層とを有する、請求項
    １記載の多層ラミネート。
  4. 【請求項４】 前記の複数の抵抗物質層が、異なる抵抗
    率を有する、請求項１記載の多層ラミネート。
  5. 【請求項５】 複数のめっきされたビアホールを有し、
    それぞれが前記抵抗物質層の選択された層との間で電気
    的接触を有し、レジスティブパスウエイを提供する、請
    求項１記載の多層ラミネート。
  6. 【請求項６】 前記抵抗物質層が誘電体でドープされた
    プラチナを含む、請求項１記載の多層ラミネート。
  7. 【請求項７】 誘電体層がシリカを含む、請求項６記載
    の多層ラミネート。
  8. 【請求項８】 誘電体層と抵抗物質層が燃焼化学蒸着お
    よび／または制御された雰囲気の燃焼化学蒸着により形
    成される、請求項１記載の多層ラミネート。
  9. 【請求項９】 前記ラミネートのそれぞれの面の抵抗層
    にパターンが形成され、ディスクリート抵抗パッチが形
    成される、請求項１記載の多層ラミネート。
  10. 【請求項１０】 前記ラミネートの反対側の両面にある
    抵抗物質層パッチが電気的接触を有し、該ラミネート構
    造を貫通して両側の抵抗物質層パッチの間にキャパシタ
    ンスパスウエイを提供する、請求項９記載の多層ラミネ
    ート。
  11. 【請求項１１】 前記の少なくとも２つの抵抗物質層
    が、蒸着されたものである、請求項１記載の多層ラミネ
    ート。
  12. 【請求項１２】 前記の少なくとも２つの抵抗物質層
    が、スクリーン印刷されたものである、請求項１記載の
    多層ラミネート。
  13. 【請求項１３】 前記の少なくとも２つの抵抗物質層
    が、選択された領域に存在する、請求項１記載の多層ラ
    ミネート。
  14. 【請求項１４】 キャパシタンスエレクトリカルパスウ
    エイおよびレジスタンスエレクトリカルパスウエイを提
    供する構造の形成方法であって、 基体上に約１０から約２５０ナノメートルの厚さの抵抗
    物質の第１の外側層を堆積させ、 その上に約１０から約７５０ナノメートルの厚さの誘電
    体の層を堆積させ、 任意に、その上にそれぞれ約１０から約２５０ナノメー
    トルの厚さの抵抗物質の層と、それぞれ約１０から約７
    ５０ナノメートルの厚さの誘電体の層を交互に堆積さ
    せ、 約１０から約２５０ナノメートルの厚さの抵抗物質の第
    ２の外側層を堆積させ、 該抵抗物質の第２の外側層にパターンを形成し、複数の
    抵抗物質パッチを形成し、該抵抗物質パッチの間に電気
    的接続を提供し、 該抵抗物質の第２の外側層とラミネート支持体誘電体と
    をラミネートし、 前記基体を該第１の外側層から除去し、 該抵抗物質の第１の外側層にパターンを形成し、複数の
    抵抗物質パッチを形成し、該抵抗物質パッチの間に電気
    的接続を提供し、該ラミネートの両側の抵抗物質パッチ
    間にキャパシタンスエレクトリカルパスウエイを提供
    し、 電気的接触を提供し、レジスタンスエレクトリカルパス
    ウエイをラミネートの抵抗物質層の水平方向にわたって
    形成する、方法。
  15. 【請求項１５】 少なくとも３つの抵抗物質層が堆積さ
    れ、少なくとも２つの誘電体が堆積される、請求項１４
    記載の方法。
  16. 【請求項１６】 水平なレジスティブエレクトリカルパ
    スウエイを形成する電気的接続がめっきされたビアホー
    ルである、請求項１４記載の方法。
  17. 【請求項１７】 抵抗物質の１層と誘電体の１層とを有
    する、薄層コンデンサ、抵抗器、またはそれらの組み合
    わせを形成するための、多層ラミネート。
  18. 【請求項１８】 誘電体層が薄膜である、請求項１７記
    載の多層ラミネート。
  19. 【請求項１９】 誘電体が酸化物である、請求項１８記
    載の多層ラミネート。
  20. 【請求項２０】 誘電体がＳｉＯ２である、請求項１９
    記載の多層ラミネート。
  21. 【請求項２１】 抵抗物質の層がスクリーン印刷された
    ものである、請求項１９記載の多層ラミネート。
  22. 【請求項２２】 抵抗物質層が１ミクロン未満の薄膜で
    ある、請求項１７記載の多層ラミネート。
  23. 【請求項２３】 抵抗物質層が蒸着されたものである、
    請求項１７記載の多層ラミネート。
  24. 【請求項２４】 抵抗物質層が印刷されたものである、
    請求項１９記載の多層ラミネート。
  25. 【請求項２５】 抵抗物質層が、選択された領域に存在
    する、請求項１７記載の多層ラミネート。
  26. 【請求項２６】 導電性物質の層をさらに有する、請求
    項１７記載の多層ラミネート。
  27. 【請求項２７】 誘電体層が、抵抗物質層と導電性物質
    の層との間に存在する、請求項２６記載の多層ラミネー
    ト。
  28. 【請求項２８】 直列の抵抗器とコンデンサを有する多
    層薄層エレクトリカルパスウエイを形成する方法であっ
    て、 導電性物質の層を提供し、 該導電性物質の層の上に誘電体層を堆積させ、 該誘電体層の上に抵抗物質のパッチを製造し、 該導電性物質の層を導電トレースにパターン付けし、複
    数の電気トレースのペアの第１と第２の電気トレースの
    間に抵抗器／コンデンサエレクトリカルパスウエイを形
    成し、 そのような抵抗器／コンデンサエレクトリカルパスウエ
    イのそれぞれが、コンデンサとしての第１の導電トレー
    スから該誘電体層を介し抵抗器パッチの１つへのパスウ
    エイ、抵抗器としての該抵抗器パッチを介するパスウエ
    イ、およびコンデンサとしての該抵抗器パッチから該誘
    電体層を介し第２の導電トレースへのパスウエイであ
    る、方法。
  29. 【請求項２９】 抵抗物質層が約１０から約２５０ナノ
    メートルの間の厚さを有し、誘電体層が約１０から約７
    ５０ナノメートルの間の厚さを有する、請求項２８記載
    の方法。
  30. 【請求項３０】 前記抵抗物質層が誘電体でドープされ
    たプラチナを含む、請求項２８記載の方法。
  31. 【請求項３１】 誘電体層がシリカを含む、請求項２８
    記載の方法。
  32. 【請求項３２】 複数のコンダクターレジスティブパス
    ウエイを提供する構造物であって、第１と第２の回路ト
    レースのペアを提供する回路トレースの層、抵抗物質パ
    ッチの層、および該回路トレースのペアと抵抗物質のパ
    ッチとの間に挿入された誘電体を有し、抵抗器／コンデ
    ンサエレクトリカルパスウエイが該ペアの第１と第２の
    電気トレースの間に形成され、 そのようなパスウエイのそれぞれが、コンデンサとして
    の第１の導電トレースから該誘電体層を介し抵抗器パッ
    チの１つへのパスウエイ、抵抗器としての該抵抗器パッ
    チを介するパスウエイ、およびコンデンサとしての該抵
    抗器パッチから該誘電体層を介し第２の導電トレースへ
    のパスウエイである、構造物。
  33. 【請求項３３】 抵抗物質層が約１０から約２５０ナノ
    メートルの間の厚さを有し、誘電体層が約１０から約７
    ５０ナノメートルの間の厚さを有する、請求項３２記載
    の構造物。
  34. 【請求項３４】 前記抵抗物質層が誘電体でドープされ
    たプラチナを含む、請求項３２記載の構造物。
  35. 【請求項３５】 誘電体層がシリカを含む、請求項３２
    記載の構造物。
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