JP3401220B2 - フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高誘電体薄膜を用
いたフレキシブル薄膜コンデンサ(capacitor)に関し、
フレキシブルなチップコンデンサとしてＩＣカードなど
のフレキシブルかつ小型の携帯電子機器に用いるもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、薄型化が要求
されており、電子機器に用いられる、ＩＣやコンデンサ
などの電子部品が実装された回路基板にも薄型化が要求
されている。特に非接触ＩＣカードにおいては、カード
の厚みが１ｍｍ以下と非常に薄く、内蔵される電子部品
に対して数百μｍ以下の厚みが要求されている。そのた
め、容量が大きいコンデンサを得るために、数個に分割
された薄型のセラミックコンデンサが提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】非接触ＩＣカードにセ
ラミックコンデンサを用いたのでは、コンデンサをＩＣ
よりも薄くすることが不可能であり、また基板に実装さ
れた場合にはコンタクト層の分だけさらに厚くなるとい
う問題があった。さらに、セラミックコンデンサは薄く
なるにつれて機械的強度が弱くなり、曲げたときに破損
するという問題もあった。

【０００４】そこで、本発明は、部品が実装された後の
実装基板として厚みが薄く、フレキシブルで、曲げたと
きにも破損しがたい、品質かつ信頼性に優れたフレキシ
ブル薄膜コンデンサを提供することを目的とする。ま
た、本発明は、このような優れた特性を有するフレキシ
ブル薄膜コンデンサの製造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、本発明のフレキシブル薄膜コンデンサの一形態で
は、有機高分子または金属箔からなる基板と、前記基板
上に形成された無機高誘電体膜と第１および第２の金属
電極膜とを含み、前記無機高誘電体膜が前記第１および
第２の金属電極膜の間に配置されたフレキシブル薄膜コ
ンデンサにおいて、前記無機高誘電体膜および前記第１
および第２の金属電極膜とを、前記基板上の金属酸化物
接着膜と接触して形成し、前記金属酸化物接着膜により
前記基板と一体化することとした。

【０００６】また、本発明のフレキシブル薄膜コンデン
サの製造方法の一形態では、有機高分子または金属箔か
らなる基板上に、第１の金属電極膜、無機高誘電体膜お
よび第２の金属電極膜をこの順にそれぞれマスクを用い
て形成するフレキシブル薄膜コンデンサの製造方法にお
いて、前記第１の金属電極膜、前記無機高誘電体膜およ
び前記第２の金属電極膜を、前記基板上の金属酸化物接
着膜と接触して形成し、前記金属酸化物接着膜により前
記基板と一体化することとした。

【０００７】本発明によれば、曲げても容易には剥離し
たり破損しない高品質かつ高信頼性のフレキシブル薄膜
コンデンサを提供することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。本発明のフレキシブル薄膜コンデン
サの好ましい一形態では、有機高分子基板または金属箔
基板の少なくとも一方の面上において、無機高誘電体膜
および少なくとも１つの金属電極膜が、金属酸化物接着
膜と接触して形成され、この金属酸化物接着膜により基
板と一体化している。また、金属酸化物接着膜と金属電
極膜との間に金属接着膜をさらに形成してもよい。この
金属接着膜は、金属酸化物接着膜と無機高誘電体膜との
間を除いて、すなわち、金属酸化物接着膜と金属電極膜
とが接触する領域内に形成することが好ましい。

【０００９】接着膜は、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、
Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＭｏおよびＷからなる群から選択さ
れる少なくとも１つの金属を含有することが好ましい。
接着性に優れており、高品質かつ高信頼性を有するフレ
キシブル薄膜コンデンサの製造に有利だからである。具
体的には、これら金属の少なくとも１種の酸化物からな
る金属酸化物接着膜であることが好ましい。

【００１０】また、基板に設けられたスルーホールを通
して、または基板の端面を経由して、基板の両側の金属
電極膜が接続していることが好ましい。これにより、基
板への実装が容易になり、例えばＩＣカードなどのＩＣ
チップを裏面に実装してフレキシブル薄膜コンデンサと
接続することが容易となる。

【００１１】また、無機高誘電体膜および金属電極膜上
に保護膜がさらに形成されていることが好ましい。これ
により、さらに機械的強度に優れたフレキシブル薄膜コ
ンデンサとすることができる。保護膜は、ＳｉＯ₂、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、熱硬化性樹脂および紫外
線硬化樹脂からなる群より選択される少なくとも１つの
材料からなる膜が好適である。

【００１２】また、フレキシブル薄膜コンデンサは、全
体の厚みを３００μｍ以下とすることもできる。このよ
うに本発明のフレキシブル薄膜コンデンサを用いれば、
ＩＣカードの厚み目標である０．７６ｍｍを達成でき
る。

【００１３】また、基板が有機高分子基板である場合
は、有機高分子基板がポリイミド、ポリアミド、ポリイ
ミドアミド、ポリエステルおよびポリスルホンからなる
群から選ばれる少なくとも１つの材料からなることが好
ましい。また、基板が金属箔基板である場合は、金属箔
基板がステンレスからなることが好ましい。これらの好
ましい例によれば、耐熱性の高い基板として、約３００
℃での形成温度で無機高誘電体薄膜を形成することが可
能となる。

【００１４】また、金属電極膜は、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、ＲｕおよびＩｒからなる群か
ら選ばれる少なくとも１つの材料からなることが好まし
い。さらに好ましい金属材料は、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎ
ｉ、Ａｌ、Ｐｄ、ＲｕおよびＩｒからなる群より選択さ
れる少なくとも１つの材料である。これにより、無機高
誘電体薄膜との接着に優れ、かつ導電性の高い電極とす
ることができる。

【００１５】また、無機高誘電体膜は、ＳｒＴｉＯ₃、
ＢａＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃およびこれら
の固溶体からなる群より選ばれる少なくとも１つの材料
からなることが好ましい。これにより、基板温度３００
℃でεr＞１０の高い比誘電率を示す高誘電体薄膜を形
成することが可能となる。

【００１６】次に、本発明の製造方法の好ましい一形態
では、基板の少なくとも一方の面上において、第１の金
属電極膜、無機高誘電体膜および第２の金属電極膜を基
板の表面上の金属酸化物接着膜と接触して形成し、この
金属酸化物接着膜により前記基板と一体化する。さらに
この金属酸化物接着膜上の第１の金属電極膜を形成する
領域内に、金属接着膜をさらに形成してもよい。本発明
では、このように金属酸化物接着膜と金属接着膜とを積
層して用いても構わない。また、金属接着膜は、金属酸
化物接着膜上における第２の金属電極膜を形成する領域
内にも形成することが好ましい。

【００１７】金属電極膜の形成方法は、ＤＣマグネトロ
ンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマ
グネトロンスパッタ法、ＣＶＤ法(chemical vapor depo
sition method)および真空蒸着法からなる群より選ばれ
る少なくとも一つの方法が好ましい。

【００１８】また、無機高誘電体膜の形成方法は、ＲＦ
マグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ
法、ＣＶＤ法、ゾル−ゲル法からなる群より選ばれる少
なくとも一つの方法が好ましい。

【００１９】また、無機高誘電体膜の形成温度は３００
℃を上限とすることが好ましい。これにより、基板上
に、歪みが少なく、しかも高品質の無機高誘電体薄膜を
形成することが可能となる。また、無機高誘電体薄膜の
堆積速度は毎分１０ｎｍを下限とすることが好ましい。
これにより、高品質な無機高誘電体薄膜を低コストで製
造することが可能となる。

【００２０】また、金属酸化物接着膜の形成方法は、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッ
タ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法およびゾル−ゲル法からな
る群より選ばれる少なくとも一つの方法が好ましい。

【００２１】また、金属膜を溶液で処理することにより
金属酸化物接着膜を形成してもよい。この場合の金属膜
の形成方法は、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグ
ネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、
ＣＶＤ法および真空蒸着法からなる群より選ばれる少な
くとも一つの方法が好ましい。浸食処理に用いる溶液
は、濃硝酸、燐酸、塩素酸、過塩素酸からなる群より選
ばれる少なくとも１種が好ましい。

【００２２】また、金属接着膜の形成方法は、ＤＣマグ
ネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、Ｅ
ＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸着法およびＣＶＤ
法からなる群より選ばれる少なくとも一つの方法が好ま
しい。

【００２３】本発明の製造方法の好ましい一形態は、無
機材料または金属材料からなる基体上に剥離膜を形成
し、前記剥離膜上に有機高分子材料を塗布し、熱処理ま
たは光照射により前記有機高分子材料を硬化させて有機
高分子基板を形成する工程をさらに含む。これにより、
様々な有機高分子体を基板とするフレキシブル薄膜コン
デンサを作成することが可能となる。

【００２４】この場合は、有機高分子材料が、熱硬化性
または光硬化性である、ポリイミド、ポリアミド、ポリ
イミドアミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン、エポキシアクリレートおよびポリアクリル酸エス
テルの液体状物質からなる群より選ばれる少なくとも１
つの液体状物質であることが好ましい。これにより、耐
熱性の高い有機高分子基板を形成することが可能とな
り、無機高誘電体膜を約３００℃でも形成できる。

【００２５】剥離膜は、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄および塗布
ガラスからなる群より選ばれる少なくとも１つの材料か
らなることが好ましい。剥離膜は、真空蒸着法、スパッ
タ法、ＣＶＤ法およびゾル−ゲル法からなる群より選ば
れる少なくとも一つの方法により形成することが好まし
い。

【００２６】基体から有機高分子基板を剥離するために
は、液体または気体の剥離溶剤が用いられる。剥離溶剤
は、液体であれば、弗酸、弗酸ナトリウムおよび濃燐酸
からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶液が好まし
い。また、気体であれば、ＣＦ₄およびＣＨＦ₃からなる
群より選ばれる少なくとも１種を含む気体が好ましい。
また、ＣＦ₄とＨ₂との混合ガスが好ましい。

【００２７】また、第１の金属電極膜、無機高誘電体膜
および第２の金属電極膜上に保護膜を形成する工程をさ
らに含む製造方法とすることが好ましい。また、真空蒸
着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ゾル−ゲル法、ス
クリーン印刷法およびディスペンサー塗布法からなる群
より選ばれる少なくとも一つの方法により保護膜を形成
することが好ましい。

【００２８】上記フレキシブル薄膜コンデンサでは、基
板として薄い有機高分子基板または金属箔基板を用いて
いるため、基板自身がフレキシブルであり、このフレキ
シブルな基板の表面に、金属電極および無機高誘電体薄
膜と基板との間の接着性を改善する接着膜を設けてい
る。このため、例えば、εr＞１０の高い比誘電率を示
し、曲げても破損しがたい品質および信頼性に優れたフ
レキシブル薄膜コンデンサとすることができる。このフ
レキシブル薄膜コンデンサは、低容量から高容量まで幅
広い容量のコンデンサとすることができる。

【００２９】本発明によるフレキシブル薄膜コンデンサ
は、例えば、非接触ＩＣカードなどのフレキシブルかつ
小型の携帯電子機器に、平滑用、同調用、デカップリン
グ用などのチップコンデンサとして使用することができ
る。

【００３０】以下、本発明の好ましい実施形態の具体例
を図面を参照しながらさらに詳しく説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１に示すように、本実
施形態のフレキシブル薄膜コンデンサでは、有機高分子
基板１の表面に金属酸化物接着膜２が形成されている。
この金属酸化物接着膜２の表面には、金属電極膜３，３
および無機高誘電体膜４が積層されている。金属電極膜
３，３は、無機高誘電体膜４を挟持するように形成され
ている。

【００３２】金属電極膜３，３および無機高誘電体膜４
は、それぞれ、各膜の少なくとも一部が金属酸化物接着
膜２と接触しており、金属酸化物接着膜２を介して有機
高分子基板１と接着している。無機高誘電体膜４の両側
において、金属電極膜３，３は、それぞれ上部電極およ
び下部電極となって薄膜コンデンサを構成している。図
示を省略するが、上部電極となる金属電極膜は金属酸化
物接着膜２の表面上を、さらに拡張して形成され、この
コンデンサに隣接するコンデンサの下部電極となってい
る。このように、本発明のフレキシブル薄膜コンデンサ
は、基板上において、複数の薄膜コンデンサが直列に接
続した形態としてもよい。

【００３３】基板および各膜には、上記に例示した材料
を用いることができる。有機高分子基板１としてはポリ
イミドフィルム、接着膜２としてはＴｉＯ₂、金属電極
膜３としてはＰｔ、無機高誘電体膜４としてはＳｒＴｉ
Ｏ₃が代表的な材料である。これらの材料を用いてフレ
キシブル薄膜コンデンサを作製したところ、曲げても破
損および剥離がなく、良好なコンデンサ特性が確認でき
た。一方、比較のために、接着膜２を形成せずに上記材
料を用いてフレキシブル薄膜コンデンサを作製したとこ
ろ、基板と高誘電体薄膜との間で剥離が生じた。

【００３４】（実施の形態２）図２に示すように、本実
施形態のフレキシブル薄膜コンデンサでは、図１のフレ
キシブル薄膜コンデンサの有機高分子基板１に代えて金
属箔基板５を用いている。

【００３５】金属箔基板５としてステンレス（ＳＵＳ３
０４）を用い、この基板上に、金属酸化物接着膜２とし
てＴｉＯ₂膜をゾル−ゲル法により形成し、このＴｉＯ₂
膜上に、金属電極膜３として第１のＰｔ電極膜を、無機
高誘電体膜４としてＳｒＴｉＯ₃膜を、さらに金属電極
膜３として第２のＰｔ電極膜を、この順にＲＦマグネト
ロンスパッタ法により形成した。Ｐｔ電極膜およびＳｒ
ＴｉＯ₃膜は、それぞれ所定のマスクを用いて形成し
た。このフレキシブル薄膜コンデンサも、曲げても破損
や剥離がなく、良好なコンデンサ特性を有するコンデン
サとなった。

【００３６】（実施の形態３）図３に示すように、本実
施形態では、金属電極膜３，３と金属酸化物接着膜２と
の間に、追加の金属接着膜６を介在させることとした。

【００３７】ポリイミドからなる基板１上に金属酸化物
接着膜２としてＴｉＯ₂膜をゾル−ゲル法により形成し
た。この金属酸化物接着膜２の表面に、実施の形態２と
同様にして、金属電極膜３，３としてＰｔ膜を、無機高
誘電体膜４としてＳｒＴｉＯ ₃膜を形成した。ただし、
本実施形態では、これらの膜を形成する前に、金属電極
膜３，３を形成する領域にのみ、金属接着膜６としてＴ
ｉ膜を形成した。Ｔｉ膜もマスクを用いたＲＦマグネト
ロンスパッタ法により形成した。このフレキシブル薄膜
コンデンサも、曲げても破損や剥離がなく、良好なコン
デンサ特性を有するコンデンサとなった。

【００３８】（実施の形態４）図４に示すように、本実
施形態では、基板１の両面上に、それぞれ、金属電極膜
３，３および無機高誘電体膜４を形成することとした。

【００３９】ポリイミドからなる基板１の両面に接着膜
としてＴｉＯ₂膜をゾル−ゲル法により形成した後は、
各面についてＲＦマグネトロンスパッタ法を用いて、上
記と同様に、金属電極膜３，３および無機高誘電体膜４
を積層した。このフレキシブル薄膜コンデンサも、曲げ
ても破損や剥離がなく、良好なコンデンサ特性を有する
コンデンサとなった。

【００４０】（実施の形態５）図５に示すように、本実
施形態では、予め剥離膜８を形成した無機基体７の表面
に形成した有機高分子基板１を利用した。

【００４１】基体７および剥離膜８としては、上記に例
示した材料を用いればよい。ここでは、無機基体７とし
てはＡｌ₂Ｏ₃板を、剥離膜８としては塗布ガラスを用い
た。具体的には、塗布ガラスをコーティングしたＡｌ₂
Ｏ₃基板上に液状のポリイミドを塗布し、加熱乾燥させ
てポリイミドからなる有機高分子基板１を形成した。次
いで、上記と同様にして、金属電極膜３，３と無機高誘
電体膜４とを積層した。

【００４２】引き続き、Ａｌ₂Ｏ₃板の裏側にバイアホー
ルを設け、基板裏側からフッ酸（フッ化水素水溶液）を
流し込むことにより、フレキシブル薄膜コンデンサをＡ
ｌ₂Ｏ₃板から剥離させた。このフレキシブル薄膜コンデ
ンサも、曲げても破損や剥離がなく、良好なコンデンサ
特性を有するコンデンサとなった。

【００４３】（実施の形態６）図６に示すように、本実
施形態では、基板１の裏面に金属電極９が形成され、基
板には断面方向にスルーホールが形成され、このスルー
ホールには導電ペースト１１が充填されている。また、
スルーホールにはスルーホールメッキ１０が施されてい
る。この導電ペースト１１により、基板１の両面の金属
電極膜３，９は互いに接続している。また、基板１に
は、各金属電極膜３，３と接続するスルーホールが個別
に準備されている。

【００４４】ここでは、金属電極膜９としてＡｌ膜を、
導電ペースト１１としてはＡｇペーストを用いた。この
フレキシブル薄膜コンデンサも、曲げても破損や剥離が
なく、良好なコンデンサ特性を有するコンデンサとなっ
た。一方、比較のために、接着膜２を形成せずに上記材
料を用いてフレキシブル薄膜コンデンサを作製したとこ
ろ、基板と高誘電体薄膜との間で剥離が生じた。具体的
には、フレキシブル薄膜コンデンサを３０回曲げても、
接着膜を形成した場合には、図１に示したフレキシブル
薄膜コンデンサとほぼ同等の特性を得ることができた。

【００４５】また、図７に示すように、スルーホールで
はなく、基板の端面を通して基板の両面の金属電極膜を
接続してもよい。

【００４６】（実施の形態７）図８に示すように、本実
施形態では、さらに保護膜１２が形成されている。保護
膜１２は、金属電極膜３，３および無機高誘電体膜４を
覆うように形成されている。保護膜の材料としては、湿
気を通さず熱的に安定な材料が好ましく、具体的には、
上記に例示した材料が好適である。また、樹脂として
は、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、エポキ
シアクリレートおよびポリアクリル酸エステルから選ば
れる少なくとも１種が好ましい。

【００４７】ここでは、保護膜としてＳｉＯ₂膜を用い
てフレキシブル薄膜コンデンサを作製したところ、数十
回曲げても剥離などが生じることはなかった。

【００４８】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 （実施例１）本実施例では、図１と同様の構造を有する
フレキシブル薄膜コンデンサを作製した。

【００４９】厚さ１００μｍのポリイミド基板上に、Ｔ
ｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄の加水分解反応によるゾル−ゲル法を
用いてＴｉＯ₂の金属酸化物接着膜を作製した。接着膜
の厚みは約１０ｎｍであった。

【００５０】この基板を２００℃の乾燥炉内において約
１時間乾燥焼成した後、ＲＦマグネトロンスパッタ法を
用いてＰｔの下部電極を形成した。Ｐｔのスパッタ条件
は約１０^-6Ｔｏｒｒ（約１０^-4Ｐａ）の高真空チャンバ
ー内において、Ａｒ雰囲気中、ＲＦ電力２００Ｗ、成膜
圧力８ｍＴｏｒｒ（約１Ｐａ）、基板温度２５℃の条件
で行った。Ｐｔの膜厚は約１００ｎｍ、蒸着レートは約
１０ｎｍ／ｍｉｎであった。なお、Ｐｔ電極はメタルマ
スクを用いて５ｍｍ角の大きさに形成した。Ｐｔ電極形
成後、ＳｒＴｉＯ₃膜の形成を行った。ＳｒＴｉＯ₃膜の
スパッタ条件は、約１０^-4Ｐａの高真空チャンバー内に
おいて、Ａｒ／Ｏ₂＝２／１の混合雰囲気中、ＲＦ電力
８００Ｗ、成膜圧力０．８Ｐａ、基板温度３００℃の条
件とした。ＳｒＴｉＯ₃膜の膜厚は約３００ｎｍ、膜堆
積速度は約３０ｎｍ／ｍｉｎであった。Ｐｔ電極上のＳ
ｒＴｉＯ₃膜の表面積は４×５ｍｍであった。ＳｒＴｉ
Ｏ₃膜形成後、再びＰｔ電極の形成を行った。Ｐｔ電極
の形成条件は、第一層のＰｔと同一条件である。Ｐｔ電
極に挟まれたＳｒＴｉＯ₃膜の表面積は３×５ｍｍであ
った。

【００５１】上記のようにフレキシブル薄膜コンデンサ
を作製したところ、曲げても破損することはなく、各積
層膜間での剥離は見られなかった。また、１ｋＨｚの測
定周波数においてεr〜５０、容量Ｃ＝２３ｎＦ、損失
ｔａｎδ＝０．５％、５Ｖ印加時におけるＩＲ〜１０¹¹
Ωの特性を得ることができた。

【００５２】これに対し、ＴｉＯ₂接着膜を形成してい
ないポリイミド基板上に直接、同じ条件でフレキシブル
薄膜コンデンサを形成したところ、ポリイミド基板上か
らＰｔ電極とＳｒＴｉＯ₃薄膜が剥離したため、コンデ
ンサ特性を得ることができなかった。

【００５３】また、上記と同一条件で接着膜を形成し
て、１０ｃｍ角のポリイミド基板上に８×８の６４素子
を作製したところ、基板全面において剥離することはな
く、それぞれの素子においてほぼ同等のコンデンサ特性
を得ることができた。

【００５４】このように、本発明のフレキシブル薄膜コ
ンデンサを用いることにより、曲げても破損することな
く、さらに有機高分子基板上において各積層膜が剥離す
ることなく、比誘電率ε_r＞１０のフレキシブル薄膜コ
ンデンサを作製することが可能であり、高品質かつ高信
頼性を有するフレキシブル薄膜コンデンサを提供するこ
とができる。

【００５５】（実施例２）本実施例として、図２と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。基板としては厚さ１００μｍのＳＵＳ３０４基板を
用いたが、基板以外は実施例１と同様とした。

【００５６】上記のようにフレキシブル薄膜コンデンサ
を作製したところ、曲げても破損することはなく、各積
層膜間での剥離は見られなかった。また、１ｋＨｚの測
定周波数においてε_r〜５０、容量Ｃ＝２３ｎＦ、損失
ｔａｎδ＝０．５％、５Ｖ印加時におけるＩＲ〜１０¹¹
Ωの特性を得ることができた。

【００５７】これに対し、ＴｉＯ₂接着膜のないＳＵＳ
３０４基板上に、直接同じ条件でフレキシブル薄膜コン
デンサを形成したところ、ＳＵＳ３０４基板上からＳｒ
ＴｉＯ₃膜が剥離したため、コンデンサ特性を得ること
ができなかった。

【００５８】また、上記と同一条件で接着膜を形成し
て、１０ｃｍ角のＳＵＳ３０４基板上に８×８の６４素
子を作製したところ、基板全面において剥離することは
なく、それぞれの素子においてほぼ同等のコンデンサ特
性を得ることができた。

【００５９】（実施例３）本実施例として、図３と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。

【００６０】厚さ１００μｍのポリイミド基板上に、Ｔ
ｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄の加水分解反応によるゾル−ゲル法を
用いてＴｉＯ₂の金属酸化物接着膜を作製した。ＴｉＯ₂
の厚みは約１０ｎｍであった。

【００６１】この基板を２００℃の乾燥炉内において約
１時間乾燥焼成した。引き続き、ＲＦマグネトロンスパ
ッタ法を用いてＴｉ金属接着膜を作製した。Ｔｉのスパ
ッタ条件は１０^-4Ｐａ台の高真空チャンバー内におい
て、Ａｒ雰囲気中、ＲＦ電力２００Ｗ、成膜圧力０．８
Ｐａ、基板温度２５℃の条件で行った。Ｔｉの厚みは約
１０ｎｍ、蒸着レートは約１０ｎｍ／ｍｉｎであった。

【００６２】なお、Ｔｉ金属接着膜は、メタルマスクを
用いて５ｍｍ角の大きさに形成した。引き続き、ＲＦマ
グネトロンスパッタ法を用いてＰｔの下部電極を形成し
た。Ｐｔのスパッタ条件は実施例１と同様とした。Ｐｔ
電極はメタルマスクを用いてＴｉ上に同じ大きさで形成
した。Ｐｔ電極形成後、ＳｒＴｉＯ₃膜の形成を行っ
た。ＳｒＴｉＯ₃膜のスパッタ条件は実施例１と同様と
した。ＳｒＴｉＯ₃膜形成後、再びＰｔ電極の形成を行
った。Ｐｔ電極の形成条件は、実施例１と同様とした。

【００６３】上記のようにフレキシブル薄膜コンデンサ
を作製したところ、曲げても破損することはなく、各積
層膜間での剥離は見られなかった。また、１ｋＨｚの測
定周波数においてε_r〜５０、容量Ｃ＝２３ｎＦ、損失
ｔａｎδ＝０．５％、５Ｖ印加時におけるＩＲ〜１０¹¹
Ωの特性を得ることができた。

【００６４】Ｔｉ接着膜のない実施例１で作製したフレ
キシブル薄膜コンデンサと比較するために、１２５℃、
印加電圧１２．５Ｖの高温負荷試験や、ＲＨ９５％、印
加電圧１２．５Ｖの高湿負荷試験を行ったところ、実施
例１で作製したフレキシブル薄膜コンデンサでは約１０
００時間経過後に諸特性が劣化する現象が観測されたの
に対し、本実施例で作製したフレキシブル薄膜コンデン
サでは約１０００時間経過後も諸特性は劣化せずに安定
していた。

【００６５】また、上記と同一条件で接着膜を形成し
て、１０ｃｍ角のポリイミド基板上に８×８の６４素子
を作製したところ、基板全面において剥離することはな
く、それぞれの素子においてほぼ同等のコンデンサ特性
を得ることができた。

【００６６】（実施例４）本実施例では、実施例１で使
用したポリイミド基板に代えて、厚さ１００μｍのポリ
アミド、ポリイミドアミド、芳香族性ポリエステルまた
はポリスルホンを用いて同様のフレキシブル薄膜コンデ
ンサを作製した。これらのフレキシブル薄膜コンデンサ
は、基板温度を２５０℃とした点を除いては実施例１と
すべて同一の条件で作製した。

【００６７】表１に各フレキシブル薄膜コンデンサの比
誘電率を示す。

【００６８】 （表１） 比誘電率の基板材料依存性 ―――――――――――――――――――――――――――― 基板 比誘電率 ―――――――――――――――――――――――――――― ポリイミド ５０ ポリアミド ４０ ポリイミドアミド ４０ ポリエステル ４０ ポリスルホン ３５ ――――――――――――――――――――――――――――

【００６９】フレキシブル薄膜コンデンサは、すべて曲
げても剥離や破損することはなく、εr＞３０の高い比
誘電率が得られた。

【００７０】（実施例５）本実施例では、実施例１で使
用したＰｔ電極に代えて、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａ
ｌ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒを用いてフレキシブル薄膜コンデ
ンサを作製した。作製条件は実施例１と同様とした。

【００７１】表２に各フレキシブル薄膜コンデンサの比
誘電率を示す。

【００７２】 （表２） 比誘電率の電極材料依存性 ―――――――――――――――――――――――――――― 電極 比誘電率 ―――――――――――――――――――――――――――― Ｐｔ ５０ Ａｇ ４５ Ａｕ ４０ Ｃｕ ３０ Ｎｉ ３５ Ａｌ ４０ Ｐｄ ４５ Ｒｕ ４５ Ｉｒ ３５ ――――――――――――――――――――――――――――

【００７３】フレキシブル薄膜コンデンサは、すべて曲
げても剥離や破損することはなく、εr＞３０の高い比
誘電率が得られた。

【００７４】ただし、ＳｒＴｉＯ₃薄膜形成時に、基板
温度が３００℃程度で酸素雰囲気にさらされるため、耐
酸化性で熱的に安定な電極材料が望ましい。このような
観点からは、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｕが特に好ましい。
また、コストを考慮するとＮｉ、Ａｌなどが好ましい。
コンデンサ特性としてはＰｔを用いた場合に最も良好な
値を得ることができた。

【００７５】（実施例６）本実施例では、Ｐｔ電極膜の
形成方法としてＥＢ蒸着法を用いた点を除いては、実施
例１と同様にしてフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。ＥＢ蒸着は、１０^-4Ｐａ台の高真空チャンバー内に
おいて、基板温度ＲＴ（室温）の条件で行った。

【００７６】フレキシブル薄膜コンデンサは、すべて曲
げても剥離や破損することがなく、実施例１とほぼ同等
のコンデンサ特性を得ることができた。

【００７７】なお、金属電極膜の形成法としてＤＣマグ
ネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、
ＥＢ蒸着法以外の真空蒸着法を用いてもほぼ同様の効果
を得ることができるが、真空装置の自動化、連続化の観
点から、ＤＣマグネトロンスパッタ法およびＲＦマグネ
トロンスパッタ法が特に好ましい。

【００７８】（実施例７）本実施例では、ＳｒＴｉＯ₃
膜に代えて、ＢａＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、ＣａＴｉ
Ｏ₃、および固溶体の（Ｂａ_0.2Ｓｒ_0.8）ＴｉＯ₃、（Ｐ
ｂ_0.1Ｓｒ_0.9）ＴｉＯ ₃、（Ｃａ_0.1Ｓｒ_0.9）ＴｉＯ₃を
用いた点を除いては、実施例１と同様にしてフレキシブ
ル薄膜コンデンサを作製した。また、比較のために、Ｂ
ｉＴｉＯ_xを用いて同様にフレキシブル薄膜コンデンサ
を作製した。各膜の形成条件は実施例１と同様である。

【００７９】表３に各フレキシブル薄膜コンデンサの比
誘電率を示す。

【００８０】 （表３） 比誘電率の誘電体薄膜材料依存性 ―――――――――――――――――――――――――――― 誘電体薄膜 比誘電率 ―――――――――――――――――――――――――――― ＳｒＴｉＯ₃ ５０ ＢａＴｉＯ₃ ２０ ＰｂＴｉＯ₃ ４５ ＣａＴｉＯ₃ １５ （Ｂａ_0.2Ｓｒ_0.8）ＴｉＯ₃ ６５ （Ｐｂ_0.1Ｓｒ_0.9）ＴｉＯ₃ ６０ （Ｃａ_0.1Ｓｒ_0.9）ＴｉＯ₃ ４０ ＢｉＴｉＯ_x ５ ――――――――――――――――――――――――――――

【００８１】フレキシブル薄膜コンデンサは、すべて曲
げても剥離や破損することはなかった。また、ＢｉＴｉ
Ｏ_x（例えばＢｉＴｉＯ₃）を用いた場合を除くすべての
コンデンサにおいて、ε_r＞１０の高い比誘電率が得ら
れた。特に（Ｐｂ_0.1Ｓｒ_0.9）ＴｉＯ₃を用いた場合に
はε_r〜６０でＳｒＴｉＯ₃よりも高い比誘電率が得ら
れ、（Ｂａ_0.2Ｓｒ_0.8）ＴｉＯ₃を用いた場合はε_r〜６
５の最も良好なコンデンサ特性が得られた。

【００８２】（実施例８）本実施例では、ＳｒＴｉＯ₃
膜の形成方法としてＭＯＣＶＤ法を用いた点を除いては
実施例１と同様にしてフレキシブル薄膜コンデンサを作
製した。ＭＯＣＶＤ法では、Ｓｒ源としてＳｒ（ＤＰ
Ｍ）₂［Ｓｒ（Ｃ₁₁Ｈ₁₉Ｏ₂）₂］をＴＨＦ［Ｃ₄Ｈ₈Ｏ］
溶液中に０．１ｍｏｌ／Ｌ含むものを用い、Ｔｉ源とし
てＴＴＩＰ［Ｔｉ（Ｏ−ｉＣ₃Ｈ₇）₄］を用いた。ま
た、Ｎ₂をキャリアガスとして、それぞれ０．５ｃｍ³／
ｍｉｎ、０．８ｃｍ³／ｍｉｎの流量にて基板上に供給
した。これにＯ₂とＮ₂Ｏを８ｓｌｍの流量で導入し、３
０Ｔｏｒｒ（約４０００Ｐａ）の成膜雰囲気中にてＳｒ
ＴｉＯ₃膜の形成を行った。基板温度は３００℃で、Ｓ
ｒＴｉＯ₃膜の膜厚は３００ｎｍ、堆積速度は約１０ｎ
ｍ／ｍｉｎであった。無機高誘電体膜の形成以外は実施
例１とすべて同一条件である。こうして得たフレキシブ
ル薄膜コンデンサも、すべて曲げても剥離や破損するこ
とはなかった。また、コンデンサ特性としてもε_r〜３
０の値を得ることができた。

【００８３】なお、無機高誘電体膜の形成法として、Ｒ
Ｆスパッタリング法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、
ゾル−ゲル法、ＭＯＣＶＤ法以外のＣＶＤ法を用いても
ほぼ同様の効果を得ることができるが、成膜速度の向
上、および形成された膜品質、真空装置の自動化、連続
化の観点からはＲＦマグネトロンスパッタ法が好まし
い。

【００８４】（実施例９）本実施例では、実施例１の作
製条件における、ＳｒＴｉＯ₃膜の形成時の基板温度に
ついて検討した。基板温度以外は実施例１と同一条件を
採用した。

【００８５】図９に、基板温度とフレキシブル薄膜コン
デンサの比誘電率との関係を示す。基板温度の上昇に伴
い、３００℃まではコンデンサの比誘電率も増加してい
る。比誘電率の向上はコンデンサ容量の向上につなが
り、同一面積で大容量のコンデンサが得られるから、コ
ンデンサの低価格化および小型化には有利である。一
方、基板温度が３００℃を越えると基板に歪みが生じ、
逆に比誘電率が減少する結果となった。従って、特に有
機高分子基板を用いる場合には、基板温度は３００℃を
上限とすることが好ましい。

【００８６】（実施例１０）本実施例では、実施例１の
作製条件における、ＳｒＴｉＯ₃薄膜の形成時のＲＦ電
力について検討した。ＲＦ電力以外は実施例１と同一条
件を採用した。

【００８７】図１０に、ＲＦ電力とＳｒＴｉＯ₃膜の堆
積速度との関係を示す。ＲＦ電力の増加に伴って蒸着速
度が直線的に増加していることがわかる。また、コンデ
ンサの比誘電率は蒸着速度を上げても大きく劣化するこ
とはないことが確認された。

【００８８】蒸着速度の向上はスループットの向上につ
ながり、フレキシブル薄膜コンデンサの低価格化を実現
できるから、無機高誘電体薄膜の形成速度としては１０
ｎｍ／ｍｉｎ以上が好ましい。

【００８９】（実施例１１）本実施例では、ＴｉＯ₂接
着膜に代えて、Ｃｒの酸化物であるＣｒＯ_xを用いて実
施例１と同様にしてフレキシブル薄膜コンデンサを作製
した。ＣｒＯ_xはＥＢ蒸着法を用いて作製した。ＥＢ蒸
着法は１０^-4Ｐａ台の高真空チャンバー内において基板
温度２５℃の条件で行った。ＣｒＯ_xの膜厚は約１０ｎ
ｍである。接着膜以外については実施例１と同一の条件
で作製した。こうして得たフレキシブル薄膜コンデンサ
も、すべて曲げても剥離や破損することはなく、良好な
コンデンサ特性を得ることができた。

【００９０】なお、金属酸化物接着膜を形成するための
金属としてＴｉ、Ｃｒ以外にＮｉＣｒ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃ
ｕ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｗを用いても同様の効果を得ることが
できた。また、これら金属酸化物接着膜を形成する方法
として、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマグネト
ロンスパッタ法、ＣＶＤ法、ＥＢ蒸着法以外の真空蒸着
法を用いても同様の効果を得ることができたが、製造コ
ストおよび薄膜形成の容易さの観点からはスパッタ法が
好ましい。

【００９１】（実施例１２）本実施例では、実施例１１
で使用したＣｒＯ_x接着膜に代えてＥＢ蒸着法を用いて
厚さ約１００ｎｍのＣｒ薄膜を形成し、濃硝酸溶液中に
浸食処理することによりＣｒ酸化物膜を形成した。濃硝
酸溶液中での浸食処理は、１０％濃硝酸に室温にて約１
０分間浸漬することにより行った。オージェ電子分光法
を用いて膜の表面の組成分析を行ったところ、Ｃｒの酸
化物が形成されていることが確認された。こうして得た
フレキシブル薄膜コンデンサも、すべて曲げても剥離や
破損することはなく、良好なコンデンサ特性を得ること
ができた。

【００９２】なお、Ｃｒの他に、Ｎｉ、あるいはＮｉＣ
ｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｍ
ｏ、Ｗ薄膜を用いて同様の酸化処理を行ったところ、同
様の効果を得ることができた。

【００９３】また、酸化のために用いる溶液として、燐
酸、塩素酸、過塩素酸を用いても同様の効果を確認する
ことができた。また、金属膜を形成する方法として、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ
法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、ＣＶＤ法、ＥＢ蒸
着法以外の真空蒸着法を用いても同様の効果を得ること
ができたが、製造コストおよび酸化物薄膜形成の容易さ
の観点からそれぞれの酸化物をゾル−ゲル法により形成
することが好ましい。

【００９４】（実施例１３）本実施例では、Ｔｉ接着膜
に代えてＣｒ接着膜を用いた点を除いては実施例２と同
様にしてフレキシブル薄膜コンデンサを作製した。Ｃｒ
膜は、Ｔｉと同じ条件でＲＦマグネトロンスパッタ法を
用いて形成した。Ｃｒの膜厚は約１０ｎｍとした。こう
して得たフレキシブル薄膜コンデンサも、すべて曲げて
も剥離や破損することはなく、良好なコンデンサ特性を
得ることができた。

【００９５】なお、接着膜を形成する金属として、Ｔ
ｉ、Ｃｒ以外に、ＮｉＣｒ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、
Ｍｏ、Ｗを用いても同様の効果を得ることができた。

【００９６】（実施例１４）本実施例では、図４と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。実施例１と同様にして基板の一方の表面上にコンデ
ンサを形成した後、基板の他方の表面にさらに実施例１
と同様にしてコンデンサを形成した。ただし、ポリイミ
ド基板上へのＴｉＯ₂接着膜の形成は、両面同時に形成
した。

【００９７】こうして得たフレキシブル薄膜コンデンサ
も、すべて曲げても剥離や破損することはなかった。ま
た、両方の面に形成したコンデンサとも良好な特性を得
ることができた。

【００９８】（実施例１５）本実施例では、図５と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。

【００９９】厚さ０．５ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃基体上に、Ｓｉ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₄の加水分解反応によるゾル−ゲル法を用
いて形成した塗布ガラス（ＳｉＯ₂ガラス）からなる剥
離膜を作製した。塗布ガラス膜の厚みは約１００ｎｍで
あった。さらにこの上に液体状のポリイミドをスピンコ
ートにより塗布した。ポリイミドの膜厚は約２００μｍ
であった。これを３００℃の乾燥器内において約１時間
放置し、ポリイミドを熱硬化させた。この基板上に、実
施例１と同様にして、接着膜、金属電極膜および無機高
誘電体膜を形成した。コンデンサを形成した後、Ａｌ₂
Ｏ₃基体の裏側から直径１ｍｍのバイアホールを１０ｍ
ｍ間隔に複数形成し、このバイアホールから弗酸を注入
することにより、剥離膜をエッチングした。こうして、
支持基板としたＡｌ₂Ｏ₃基体上からフレキシブル薄膜コ
ンデンサを取りはずし、１００℃の乾燥器内にて３０分
乾燥させた。

【０１００】なお、支持基板として、Ａｌ₂Ｏ₃板に代え
て、ガラスなどの無機基板、Ｓｉ単結晶、Ａｌの金属箔
などの金属基板を用いても同様の効果を確認することが
できた。特に、Ｓｉ単結晶を基板として用いると、Ｓｉ
表面を熱酸化することにより容易にＳｉＯ₂膜を形成す
ることが可能であり、剥離後のＳｉ基板を再利用するこ
とが可能となる。

【０１０１】また、有機高分子基板の材料として、ポリ
イミドの他に、熱硬化性あるいは光硬化性のポリアミ
ド、ポリイミドアミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、
ポリウレタン、エポキシアクリレート、ポリアクリル酸
エステルを用いても同様の効果を確認することができ
た。しかし、コンデンサ特性としてはポリイミドを用い
たフレキシブル薄膜コンデンサが特性的に優れ、耐熱性
という観点からもポリイミドを用いることが好ましい。

【０１０２】また、液体状の有機高分子材料を硬化する
ための方法として、熱硬化の他に水銀灯を用いた紫外線
照射により同様の効果を確認することができた。

【０１０３】また、剥離膜として塗布ガラスの他にＳｉ
Ｏ₂やＳｉ₃Ｎ₄を用いても同様の効果を得ることができ
たが、エッチング速度が高いという点から剥離膜として
は塗布ガラスが好ましい。

【０１０４】また、剥離膜の形成方法として、真空蒸着
法、スパッタ法、ＣＶＤ法を用いても同様の効果を得る
ことができたが、製造コスト、および剥離膜形成の容易
さの観点からゾル−ゲル法を用いて形成することが好ま
しい。

【０１０５】また、剥離膜をエッチングするための液体
の溶剤として、ＳｉＯ₂および塗布ガラスには弗酸また
は弗酸ナトリウム、Ｓｉ₃Ｎ₄には濃燐酸を用いても同様
の効果を確認することができた。

【０１０６】また、剥離膜をエッチングするための気体
の溶剤として、ＣＦ₄、ＣＦ₄＋Ｈ₂、ＣＨＦ₃を用いても
同様の効果を確認することができた。

【０１０７】（実施例１６）本実施例では、図６と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。

【０１０８】ポリイミド基板中に直径０．４ｍｍの穴を
設け、さらにこの基板上に金属酸化物接着膜を形成した
後、スルーホールメッキを施し、基板の裏面上にＲＦマ
グネトロンスパッタ法によりＡｌ取り出し電極を形成し
た。このＡｌ電極は、１０^-5Ｐａ台の高真空チャンバー
内において、Ａｒ雰囲気中、ＲＦ電力２００Ｗ、成膜圧
力０．８Ｐａ、基板温度２５℃の条件で形成した。Ａｌ
の膜厚は約１００ｎｍ、蒸着速度は約１０ｎｍ／ｍｉｎ
であった。この基板の表面に、裏面のＡｌ取り出し電極
と接続されるようにスルーホールを覆ってＰｔ電極膜を
形成した。その後、ＳｒＴｉＯ₃膜を形成し、その上に
再びＰｔ電極膜を形成した。

【０１０９】表面のフレキシブル薄膜コンデンサの形成
は、実施例１と同様である。また、表面と裏面の金属電
極間での接続するためにＡｇの導電ペーストを埋め込ん
で固化させ、表面と裏面の電極を接続し、安定な接続が
得られるようにした。

【０１１０】上記有機高分子基板裏面上にフレキシブル
薄膜コンデンサに形成したところ、曲げても破損するこ
とはなく、積層膜の各層間での剥離は見られなかった。

【０１１１】上記のフレキシブル薄膜コンデンサを裏面
電極を取り出し電極として特性評価したところ、実施例
１のフレキシブル薄膜コンデンサとほぼ同等の特性を得
ることができた。

【０１１２】なお、基板の表面の金属電極から裏面に形
成された金属電極への接続方法として、基板中に設けら
れたスルーホールだけでなく、図７に示すような基板端
面を通して接続したフレキシブル薄膜コンデンサにおい
ても同様の効果を確認することができた。

【０１１３】（実施例１７）本実施例では、図８と同様
の構造を有するフレキシブル薄膜コンデンサを作製し
た。

【０１１４】保護膜としてはＲＦマグネトロンスパッタ
法によりＳｉ₃Ｎ₄膜を形成した。Ｓｉ₃Ｎ₄膜の形成は、
１０^-4Ｐａ台の高真空チャンバー内において、Ａｒ／Ｎ
₂＝２／１の混合雰囲気中においてＲＦ電力２００Ｗ、
成膜圧力８ｍＴｏｒｒ、基板温度ＲＴの条件で行った。
Ｓｉ₃Ｎ₄膜の膜厚は約１００ｎｍ、膜堆積速度は約１０
ｎｍ／ｍｉｎであった。

【０１１５】保護膜を形成したフレキシブル薄膜コンデ
ンサと、保護膜を形成していないフレキシブル薄膜コン
デンサとを用意し、共に数回曲げても剥離、破損等は認
められなかった。また、これらフレキシブル薄膜コンデ
ンサは同等のコンデンサ特性を示した。しかし、これら
のフレキシブル薄膜コンデンサを５０回曲げたところ、
保護膜を形成したフレキシブル薄膜コンデンサには剥離
が認められなかったが、保護膜を形成していないフレキ
シブル薄膜コンデンサでは一部に剥離が発生していた。
このように、保護膜処理を施すことにより、機械的な外
力に対する耐久性をさらに向上させることができること
が確認できた。

【０１１６】なお、保護膜として、Ｓｉ₃Ｎ₄の他にＳｉ
Ｏ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、熱硬化性樹脂、紫外線硬化
樹脂などを用いても同様の効果が得られた。

【０１１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、フレキシブルで、曲げたときにも破損しがたい、
品質かつ信頼性に優れたフレキシブル薄膜コンデンサを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサの一形
態の断面図である。

【図２】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサの別の
一形態の断面図である。

【図３】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのまた
別の一形態の断面図である。

【図４】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのさら
に別の一形態の断面図である。

【図５】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのまた
別の一形態の断面を、このコンデンサの作製に用いた基
体および剥離膜とともに示す図である。

【図６】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのまた
別の一形態の断面図である。

【図７】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのさら
に別の一形態の断面図である。

【図８】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサのまた
別の一形態の断面図である。

【図９】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサの一例
について、比誘電率と作製時の基板温度との関係を示す
図である。

【図１０】 本発明のフレキシブル薄膜コンデンサの無
機高誘電体膜の一例について、堆積速度と成膜条件との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 有機高分子基板 ２ 金属酸化物接着膜 ３ 金属電極膜 ４ 無機高誘電体膜 ５ 金属箔基板 ６ 金属接着膜 ７ 無機基体 ８ 剥離膜 ９ 金属電極 １０ スルーホールメッキ １１ 導電ペースト １２ 保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−246082（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−4030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−25653（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/10 H01G 4/14 - 4/42 H01G 13/00 - 13/06

Claims (31)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機高分子または金属箔からなる基板
   と、前記基板上に形成された無機高誘電体膜と第１およ
   び第２の金属電極膜とを含み、前記無機高誘電体膜が前
   記第１および第２の金属電極膜の間に配置されたフレキ
   シブル薄膜コンデンサであって、 前記無機高誘電体膜と前記第１および第２の金属電極膜
   とが、前記基板上の金属酸化物接着膜と接触して形成さ
   れ、前記金属酸化物接着膜により前記基板と一体化して
   いることを特徴とするフレキシブル薄膜コンデンサ。
2. 【請求項２】 金属酸化物接着膜と無機高誘電体膜との
   間を除いて、金属酸化物接着膜と第１および第２の金属
   電極膜との間に形成された金属接着膜をさらに含む請求
   項１に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
3. 【請求項３】 金属酸化物接着膜が、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、
   Ｔｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＭｏおよびＷからなる
   群から選ばれる少なくとも１つの金属を含有する請求項
   １に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
4. 【請求項４】 基板の両面上に少なくとも第１および第
   ２の金属電極膜が形成され、前記基板に設けられたスル
   ーホールを通して前記基板の両側の第１および第２の金
   属電極膜が接続している請求項１に記載のフレキシブル
   薄膜コンデンサ。
5. 【請求項５】 基板の両面上に少なくとも第１および第
   ２の金属電極膜が形成され、前記基板の端面を経由して
   前記基板の両側の第１および第２の金属電極膜が接続し
   ている請求項１に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
6. 【請求項６】 無機高誘電体膜および第１および第２の
   金属電極膜上に形成された保護膜をさらに含む請求項１
   に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
7. 【請求項７】 保護膜が、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｔａ₂Ｏ
   ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、熱硬化性樹脂および紫外線硬化樹脂から
   なる群より選ばれる少なくとも１つの材料からなる請求
   項６に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
8. 【請求項８】 全体の厚みが３００μｍ以下である請求
   項１に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
9. 【請求項９】 基板が有機高分子基板であり、前記有機
   高分子基板がポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミ
   ド、ポリエステルおよびポリスルホンからなる群から選
   ばれる少なくとも１つの材料からなる請求項１に記載の
   フレキシブル薄膜コンデンサ。
10. 【請求項１０】 基板が金属箔基板であり、前記金属箔
    基板がステンレスからなる請求項１に記載のフレキシブ
    ル薄膜コンデンサ。
11. 【請求項１１】 第１および第２の金属電極膜が、Ｐ
    ｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｕおよび
    Ｉｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの材料から
    なる請求項１に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
12. 【請求項１２】 無機高誘電体膜が、ＳｒＴｉＯ₃、Ｂ
    ａＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃およびこれらの
    固溶体からなる群より選ばれる少なくとも１つの材料か
    らなる請求項１に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ。
13. 【請求項１３】 有機高分子または金属箔からなる基板
    上に、第１の金属電極膜、無機高誘電体膜および第２の
    金属電極膜をこの順にそれぞれマスクを用いて形成する
    フレキシブル薄膜コンデンサの製造方法であって、前記
    第１の金属電極膜、前記無機高誘電体膜および前記第２
    の金属電極膜を、前記基板上の金属酸化物接着膜と接触
    して形成し、前記金属酸化物接着膜により前記基板と一
    体化することを特徴とするフレキシブル薄膜コンデンサ
    の製造方法。
14. 【請求項１４】 金属酸化物接着膜上の第１の金属電極
    膜を形成する領域内に、金属接着膜を形成する請求項１
    ３に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造方法。
15. 【請求項１５】 第１および第２の金属電極膜を、ＤＣ
    マグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ
    法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、ＣＶＤ法および真
    空蒸着法からなる群より選ばれる少なくとも一つの方法
    により形成する請求項１３に記載のフレキシブル薄膜コ
    ンデンサの製造方法。
16. 【請求項１６】 無機高誘電体膜を、ＲＦマグネトロン
    スパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、ＣＶＤ法
    およびゾル-ゲル法からなる群より選ばれる少なくとも
    一つの方法により形成する請求項１３に記載のフレキシ
    ブル薄膜コンデンサの製造方法。
17. 【請求項１７】 無機高誘電体膜を、３００℃以下で成
    膜する請求項１３に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ
    の製造方法。
18. 【請求項１８】 無機高誘電体膜を、毎分１０ｎｍ以上
    の堆積速度で成膜する請求項１３に記載のフレキシブル
    薄膜コンデンサの製造方法。
19. 【請求項１９】 金属酸化物接着膜を、ＲＦマグネトロ
    ンスパッタ法、ＥＣＲマグネトロンスパッタ法、真空蒸
    着法、ＣＶＤ法およびゾル−ゲル法からなる群より選ば
    れる少なくとも一つの方法により形成する請求項１３に
    記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造方法。
20. 【請求項２０】 金属酸化物接着膜を、ＤＣマグネトロ
    ンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＥＣＲマ
    グネトロンスパッタ法、ＣＶＤ法および真空蒸着法から
    なる群より選ばれる少なくとも一つの方法により形成し
    た金属膜を溶液で処理することにより形成する請求項１
    ３に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造方法。
21. 【請求項２１】 溶液が、濃硝酸、燐酸、塩素酸および
    過塩素酸からなる群より選ばれる少なくとも１種である
    請求項２０に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造
    方法。
22. 【請求項２２】 無機材料または金属材料からなる基体
    上に剥離膜を形成し、前記剥離膜上に有機高分子材料を
    塗布し、熱処理または光照射により前記有機高分子材料
    を硬化させて前記剥離膜上に有機高分子基板を形成する
    工程をさらに含む請求項１３に記載のフレキシブル薄膜
    コンデンサの製造方法。
23. 【請求項２３】 有機高分子材料が、熱硬化性または光
    硬化性である、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドア
    ミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、エ
    ポキシアクリレートおよびポリアクリル酸エステルから
    なる群より選ばれる少なくとも１つの液体状物質である
    請求項２２に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造
    方法。
24. 【請求項２４】 真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法お
    よびゾル−ゲル法からなる群より選ばれる少なくとも一
    つの方法により剥離膜を形成する請求項２２に記載のフ
    レキシブル薄膜コンデンサの製造方法。
25. 【請求項２５】 剥離膜が、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄および
    塗布ガラスからなる群より選ばれる少なくとも１つの材
    料からなる請求項２２に記載のフレキシブル薄膜コンデ
    ンサの製造方法。
26. 【請求項２６】 液体または気体の剥離溶剤を用いて、
    基体から有機高分子基板を剥離する工程をさらに含む請
    求項２２に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの製造方
    法。
27. 【請求項２７】 剥離溶剤として、弗酸、弗酸ナトリウ
    ムおよび濃燐酸からなる群より選ばれる少なくとも１種
    の溶液を用いる請求項２６に記載のフレキシブル薄膜コ
    ンデンサの製造方法。
28. 【請求項２８】 剥離溶剤として、ＣＦ₄およびＣＨＦ₃
    からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む気体を用
    いる請求項２６に記載のフレキシブル薄膜コンデンサの
    製造方法。
29. 【請求項２９】 剥離溶剤として、ＣＦ₄とＨ₂との混合
    ガスを用いる請求項２６に記載のフレキシブル薄膜コン
    デンサの製造方法。
30. 【請求項３０】 第１の金属電極膜、無機高誘電体膜お
    よび第２の金属電極膜上に保護膜を形成する工程をさら
    に含む請求項１３に記載のフレキシブル薄膜コンデンサ
    の製造方法。
31. 【請求項３１】 真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶ
    Ｄ法、ゾル−ゲル法、スクリーン印刷法およびディスペ
    ンサー塗布法からなる群より選ばれる少なくとも一つの
    方法により保護膜を形成する請求項３０に記載のフレキ
    シブル薄膜コンデンサの製造方法。