JPH06188109A - 導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方法および該抵抗素子網の支持体 - Google Patents

導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方法および該抵抗素子網の支持体

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JPH06188109A
JPH06188109A JP23187493A JP23187493A JPH06188109A JP H06188109 A JPH06188109 A JP H06188109A JP 23187493 A JP23187493 A JP 23187493A JP 23187493 A JP23187493 A JP 23187493A JP H06188109 A JPH06188109 A JP H06188109A
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polymer
element network
resistive element
conductive
support
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JP23187493A
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Geffroy Bernard
ベルナール・ジェフルワー
Ngo Christian
クリスチャン・ノウ
Rosilio Andre
アンドレ・ロジリオ
Rosilio Charles
シャルル・ロジリオ
Devos Francis
フランシス・デュヴォ
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/20Resistors
    • H01L28/26Resistors with an active material comprising an organic conducting material, e.g. conducting polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/003Thick film resistors
    • H01C7/005Polymer thick films
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/20Resistors

Abstract

(57)【要約】 【目的】 腐食性が無く費用のかからない技術を使用
し、寸法が広い範囲に亙った直線の抵抗素子網を、支持
体上に製造する。 【構成】 抵抗素子網(6a)は、陰イオンによりドー
プされ電子的に導電性を有する有機重合体からなる。こ
の抵抗素子網(6a)は、特に、平坦な金属のスタッド
もしくはブロック(4)を有する集積回路(2)上に形
成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子的に導電性を有
する重合体からなる抵抗素子網を備える支持体、および
その製造方法に関する。上記素子は、1マイクロメータ
から数10マイクロメータの幅を有している。この発明
は、特に、電子工学および光電子工学の分野で適用され
る。
【0002】
【従来の技術】この種の装置において、抵抗素子網は、
集積回路(シリコンもしくは他の半導体素材よりなる)
上に堆積される。この抵抗素子は、抵抗網の素子との電
気接点を形成する金属ブロックを有している。これらブ
ロックは、この発明には関連していない電子的な配列の
一部を構成している。上記抵抗網により、電子デバイス
に対して新しい機能が提供され、それにより、その可能
性もしくは性能特性の何等かが改良される。
【0003】この発明が用いられる電子デバイスの特徴
的な例は、電子網膜である。電子網膜に特別に適用され
る場合、抵抗網は細胞網、言い換えると、いわゆる一体
化したプロセッサを有するインテリジェント網膜を形成
するために用いられる。上記インテリジェント網膜につ
いては、記事(1)P. Garda, A. Reichart, H. Rodrig
uez, F. Devos and B. Zavidovique, Traitement du si
gnal, vol. 5, No. 6(1988) pp. 435-449, "Une retine
electronique automate cellulaire"に記載されてい
る。
【0004】これらインテリジェント網膜は、任意に光
を検出したり、情報(通常2つのグレイ・レベル(gr
ey levels)の下で)およびある処理を記憶し
たりする基本的なプロセッサの配列により構成されてい
る。各プロセッサは、1画素に対応している。金属ブロ
ックもしくは導体の端子は、各画素に接続されることが
可能である。
【0005】集積された電子回路により、これらのブロ
ックの各々をある電位にするか、もしくはそれらに電流
を流すことが可能となる。抵抗網の結果として、電流の
マップあるいはカードが得られ(電位の各々についてで
あり、それは動的もしくは静的になり得る)、それは変
換された画像を表している。
【0006】初期画像と例えば抵抗網によって伝達され
る画像との相違により、形状、および動作等を引き出す
ことが可能となる。より広い範囲もしくはより狭い範囲
で、集積回路および抵抗網により供給される電気信号の
畳み込みに基づいている他の処理も可能である。 従っ
て、抵抗網は画像処理のための新たな電子演算子を供給
することができる。これは、この発明による抵抗網を使
用した典型的な例であるが、異なる電子システムを用い
ることも考えられる。
【0007】抵抗網は、膜静電容量を有し、パラメータ
を決めることのできる空間および時間のフィルタの役割
をする。上記フィルタは、目の中に存在するものとある
類似性を有している。この類似により、ある専門家達は
(参照、(2)、D. Marr and E. Hildreth, Proc. R.
Soc. Lond. B207, 1980, pp. 187-217, "Theory of edg
e detection"(端線検出論))、このような抵抗網に基づ
く細胞の画像処理装置を提案するに至っている。これに
関連して開発された計算システムは、むしろガウスの伝
送装置に基づいており、これにより、ある数学的な処理
が可能となる。この数学的な処理は、初期画像と抵抗網
によって伝達される画像との相違において、等方性もし
くは非等方性の因子による畳み込み処理に基づいてい
る。
【0008】この種の処理により、上述した処理のあら
ゆる組合せと同様に、移動/端線検出器、ローパスフィ
ルタおよびハイパスフィルタを製造することが可能とな
る。
【0009】CMOSの技術において電子デバイスに抵
抗素子網を用いることは、かなり興味深いことである。
なぜなら、それは、従来の製造技術によってはもたらさ
れ得ないことだからである。現在の工業プロセスを変更
する必要が生じる可能性があり、商業的な見地からは考
えられないことである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、抵抗網を形
成するために従来用いられてきた方法では、網膜の製造
中に作り出されるトランジスタの配列が使用されてお
り、この方法によれば、非常に抑制された使用状態の下
で直線的な抵抗変化が得られるのみであり、抵抗に対し
平均して6個から8個のトランジスタが必要とされる。
これは、これらの回路の集積密度の増加を妨げる。
【0011】抵抗網の生産により、集積回路の一部が使
用できる可能性があり、この集積回路は、他の目的にも
使用され得ることが考えられる。これは、この発明の重
要性を十分に正当なものとしている。
【0012】従って、この発明は、上述した欠点を取り
除くことができる抵抗素子網の製造方法と共に、この抵
抗素子網の供給される支持体に関わる。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明によ
る導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方法
によれば、陰イオンが局部的にドープされ電子的に導電
性を有する有機重合体(6a,9a)を、支持体(2)
上に光電子構造化する(photo−structur
ing)過程からなることを特徴としている。
【0014】請求項2に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
1に係る発明において、前記導電性を有する重合体を構
成することができる少なくとも1つの単量体が、ドープ
剤の存在において、化学的に、かつ局部的に酸化される
ことを特徴としている。
【0015】請求項3に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
1に係る発明において、a)光還元の酸化剤を含む有機
的な上位重合体(6)を支持体へ堆積し、b)素子の位
置および形状を決定するマスク(10)を通して重合体
へ照射(8)し、それにより照射された重合体の領域
(6b)において酸化剤を還元させ、c)重合体の照射
されていない領域(6a)を導電性にするために、照射
された上位重合体を、重合可能であると共に前記酸化剤
により化学的に酸化し得る少なくとも1つの単量体と接
続させる工程からなることを特徴としている。
【0016】請求項4に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
3に係る発明において、前記工程c)では、照射された
上位重合体を、前記重合可能な単量体の蒸気と接触させ
ることを特徴としている。
【0017】請求項5に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
3に係る発明において、前記工程c)では、照射された
上位重合体を、前記重合可能な単量体の溶解液に浸すこ
とを特徴としている。
【0018】請求項6に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
3に係る発明において、前記上位重合体は、塩化ポリビ
ニル、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体、ポリビニ
ルアルコール、もしくはポリオキシエチレンの中から選
択されることを特徴としている。
【0019】請求項7に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
3に係る発明において、光還元可能な酸化剤は、塩化第
二鉄かもしくはセリウム塩であることを特徴としてい
る。
【0020】請求項8に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
1に係る発明において、A)電子的に導電することが可
能であると共に、前記重合体のドープ剤を生成すること
のできる感光性の化合物を含む、ドープされた重合体を
支持体に堆積し、B)素子の位置および形状を決定する
マスク(12)を通して、ドープされた重合体に照射
(8)し、それにより、照射された重合体の領域(9
a)にドープ剤を発生させそれらを導電性にする工程か
らなることを特徴としている。
【0021】請求項9に係る発明による導電性を有する
重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求項
8に係る発明において、導電可能な重合体(9)は、ク
リベロ(Crivello)塩(オニウム塩)を含むこ
とを特徴としている。
【0022】請求項10に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求
項3に係る発明において、照射(8)は、紫外線によっ
て行われることを特徴としている。
【0023】請求項11に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求
項6に係る発明において、得られるドープされた電子的
に導電性を有する重合体は、アニールされることを特徴
としている。
【0024】請求項12に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網の製造方法によれば、請求
項3に係る発明において、重合体は回転方法により堆積
され、重合体は溶剤内で可溶性であることを特徴として
いる。
【0025】請求項13に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
抵抗素子(6a,9b)が、陰イオンがドープされ電子
的に導電性を有する光電子構造(photo−stru
ctured)の有機重合体から形成されることを特徴
としている。
【0026】請求項14に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
請求項13に係る発明において、重合体は、芳香性の単
量体および複素環式の単量体の双方もしくは一方の重合
体あるいは共重合体であることを特徴としている。
【0027】請求項15に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
請求項13に係る発明において、単量体は、ピロール、
チオフェン、アニリン、ベンゼン、およびそれらの誘導
体の中から選択されることを特徴としている。
【0028】請求項16に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
請求項13に係る発明において、支持体は、半導体基板
(2)であることを特徴としている。
【0029】請求項17に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
請求項13に係る発明において、支持体(2)は導体端
子(4)を有し、抵抗素子は前記端子と接続されている
ことを特徴としている。
【0030】請求項18に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
導体端子(4)と、前記導体端子が接続され、陰イオン
がドープされ、導電性を有する光電子構造の有機重合体
から形成された抵抗素子(6a,9a)とからなる集積
回路であることを特徴としている。
【0031】請求項19に係る発明による導電性を有す
る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体によれば、
導体端子(4)と、前記導体端子が接続され、陰イオン
がドープされ、導電性を有する光電子構造の有機重合体
から形成された抵抗素子(6a,9a)とからなる人工
電子網膜であることを特徴としている。
【0032】
【作用】上記構成によれば、特に、抵抗素子をシミュレ
ートし平方センチメートルあたり数万個設置されている
トランジスタを除去することにより、上記抵抗素子網を
得なければならない集積回路の設計を単純化することが
できる。これにより、同じ集積回路に新たな機能を集積
させることが可能となり、電子的な性能特性を向上させ
ることができる。
【0033】また、この発明により、腐食性が無く、費
用のかからない技術を使用し、寸法が広い範囲に亙った
直線的な抵抗素子網を製造することができる。従って、
この発明による抵抗網は、既に不活性化した電子回路を
損なうことなく供給され得る。
【0034】更に、上記抵抗網の形成には、安価で商業
的に入手可能な製品が使用されており、高精度な装置は
必要とされていない。使用される化学製品は、環境の毒
性および汚染に関して特に危険ではないという理由から
選択されている。
【0035】
【実施例】この発明の新規性は、電子的に導電性を有す
る有機重合体(光電子構造の(photo−struc
tured))を、抵抗網として使用している点に基づ
いている。この抵抗網は、ミクロンもしくはサブミクロ
ンの寸法を有することが可能であり、部材をエッチング
することなしに製造することができる。
【0036】この発明は、2つの異なる技術の組合せに
基づいている。1つは、集積電子回路の技術であり、も
う1つは、導電性を有する重合体の技術である。この組
合せにより、新たな機能を有する電子デバイスを製造す
ることが可能となる。
【0037】周知の導電性を有する有機重合体は、基本
的に、電気化学発電機もしくは電気クロムのセルにおけ
る電気化学特性に使用される。
【0038】最近、電子的な導電性を有する有機重合
体、電界効果トランジスタを使用することが考えられて
いると共に、光学記憶素子が考えられている。これは、
記事(3)K. Yoshino, R.I. Sugimoto, J.G. Rabe and
W.F. Schmidt, Japanese Journal of Applied Physics
vol. 24 No.1(1985) pp. L33-L34, "Optical Spectrac
hange in conducting polymer due to insulator-metal
transition induced by light irradiation and propo
sal as optical memory element(光の照射によって引
き起こされる絶縁体−金属変換のための導電性を有する
重合体における光学的なスペクトラムの変化、および光
学記憶素子としての提案)"、もしくは記事(4)K. Ka
neto, T. Asano and W. Takashima, Japanese Journal
of Applied Physics, vol. 30, No. 2A of February 19
91, pp. L215-L217, "Memory device using a conducti
ng polymer and solid polymer electrolyte(導電性を
有する重合体および固体の重合体の電解質を使用する記
憶デバイス)"に記載されている。
【0039】特に、この発明は、抵抗素子網を備える支
持体に関わり、この発明において、抵抗素子は、陰イオ
ンがドープされ、電子的に導電性を有する光電子構造の
有機重合体からなる。
【0040】この発明において使用できる電子的に導電
性を有する重合体には、異なるタイプのものがある。そ
れらは、単独重合体かもしくは共重合体によって構成さ
れ得る。それらは一般に、複素環式化合物による芳香性
の単量体からなり、あらゆる群により代用されることが
可能である。
【0041】導電性を有する重合体は、特に、ピロー
ル、チオフェン、アニリン、ベンゼン、フランのような
単量体、および、これら単量体の誘導体の重合もしくは
共重合から作られる。この単量体の誘導体としては、例
えば、アルキル基が1から12の炭素原子を有するビチ
オフェン、アルキル・ピロール、もしくはアルキル・チ
オフェンか、パラ−(アミノディフェニラミン)か、あ
るいはアニリンのオルソ誘導体等がある。ピロール、チ
オフェン、アニリン、アルキル・チオフェン、もしくは
ベンゼンに基づく重合体および共重合体は、安定性の見
地から最も重要なものであると共に、望ましい方法で用
いられる。
【0042】原則的には、導電性を有する重合体もしく
は共重合体は全て、抵抗網を構成するために用いられ得
る。それにも関わらず、ミクロンの寸法でパターンを形
成する必要があるため、重合体の選択を制限する特別な
性能処理工程が必要とされる。この選択は、以下のよう
な場合に更に狭められる。すなわち、抵抗網が製造され
るべき電子的に活性化した基板にとって、可能な限り腐
食性が無いように、上記重合体が製造される工程が用い
られることが要求される場合である。これは特に、ピロ
ール、チオフェン、およびそれらのアルキレートされた
化合物の場合である。
【0043】導電性を有する重合体は、化学的な酸化に
より重合された単量体から得られる。一般に酸化剤は、
同時にドープ剤としての役割を果たし、重合体を導電性
にする。しかしながら、酸化剤とドープ剤とによって構
成された混合物を使用することも可能である。化学的な
酸化により重合され、空気中で安定している単量体は、
上述したような単量体である。
【0044】重合および重合体のドーピングに用いられ
る酸化剤は、単量体の特質によって決定される。例え
ば、ピロールについては、どんな酸化剤をも使用するこ
とが可能であり、水素電極に関して言えば、その酸化電
位は0.8Vを越える。これは、第二鉄塩およびセリウ
ム塩、過硫酸塩、バナジン酸塩、過マンガン酸塩、およ
びアルカリ金属イオンもしくはアンモニウムのニクロム
酸塩の場合である。これらの酸化剤は、アニリンおよび
チオフェンの場合にも用いられる。酸化は、水成媒体も
しくは有機媒体、あるいは気相において溶解することに
より起こる。
【0045】この発明はまた、支持体上に抵抗素子網を
製造する工程に関する。この工程は、陰イオンが局地的
にドープされ、電子的に導電性を有する有機重合体を、
支持体上に光電子的に構成する処理からなる。
【0046】この発明において、抵抗素子網を製造する
ために、2つの方法が使用され得る。
【0047】第1の方法によれば、以下の工程が実行さ
れる。 a)光還元の酸化剤を含む有機的な上位重合体を支持体
へ堆積する。 b)素子の位置および形状を決定するマスクを通して重
合体へ照射し、それにより照射された重合体の領域にお
いて酸化剤を還元させる。 c)重合体の照射されていない領域を導電性にするため
に、照射された上位重合体を、重合可能であると共に上
記酸化剤により化学的に酸化し得る少なくとも1つの単
量体と接続させる。
【0048】工程c)は、照射された上位重合体を重合
可能な単量体の蒸気と接触させることによるか、もしく
は、上記上位重合体を単量体の溶解液に沈めることによ
り、実行される。
【0049】第1の方法によれば、使用されるマスクの
ネガイメージである抵抗素子網を製造することができ
る。
【0050】第2の方法によれば、以下の工程が実行さ
れる。 A)電子的に導電することが可能であると共に、上記重
合体のドープ剤を生成することのできる感光性の化合物
を含む、ドープされた重合体を支持体に堆積する。 B)素子の位置および形状を決定するマスクを通して、
ドープされた導電することが可能な重合体に照射し、そ
れにより、照射された重合体の領域にドープ剤を発生さ
せそれらを導電性にする。
【0051】この第2の方法によれば、マスクのポジイ
メージである抵抗素子網を得ることができる。
【0052】第2の方法において、工程A)において使
用され得る重合体は、全く導電性でないか、もしくはわ
ずかに導電性を有するのみである。光の作用の下で、照
射された領域でのみドープ剤は生成され、それにより重
合体が導電性になる。
【0053】支持体上に抵抗素子網を形成するために
は、その上に制御された厚みの平坦な薄膜を堆積させる
ことができるようにする必要がある。故に、光還元でき
る酸化剤もしくは感光性の化合物を含む重合体の膜は、
支持体を高速回転させる間に、溶解液を1滴以上滴下し
て堆積させる、いわゆる回転方法を用いて形成される。
しかしながら、適当な重合体の溶解液に支持体を含浸さ
せるといったような他の方法によっても、上記重合体の
膜を堆積させることができる。重合体は、周囲温度にお
いて、支持体に堆積される。
【0054】得られた抵抗網を安定させるために、得ら
れた導電性を有する重合体は、60℃から120℃の間
で数分間有効にアニールされる。この処理は殆ど問題を
生じることが無く、壊れ易い電子デバイスの製造にも使
用されることができる。
【0055】電子デバイスを製造する特定の場合におい
て、支持体は、半導体基板である。それは、CdTe、
GaAs、およびInP等の単結晶もしくは多結晶シリ
コンから作られる。更に、上記支持体は、抵抗素子に接
続されたフラッシュ導体の端子を有している。
【0056】この発明はまた、集積回路、および特に、
導体の端子および上記端子に接続された抵抗素子を有す
る人工の電子網膜に関する。ここでは、抵抗素子は、光
電子構造である有機重合体から作られ、陰イオンがドー
プされ、電子的に導電性を有している。
【0057】この発明のより詳細な内容を、添付の図を
参照して、以下に説明する。なお、これは実例であり、
これに限定されるものではない。
【0058】以下に示す記述は、参考文献1において提
案されているもののように、人工の電子網膜に堆積され
ることができる抵抗素子網の製造に関わる。上記網膜
は、集積回路であり、その表面は約1cm2であって、
上部に電気的な接点が形成されたブロックもしくは金属
端子を有する。ブロックのサイズは、5μmから10μ
mの間であり、各々の間隔は50μmから100μmま
でとすることができる。
【0059】第1実施例による上記抵抗網の製造は、図
1(a)および(b)に示されている。
【0060】初めに、図1(a)に示すように、表面が
平坦である金属ブロック4を備えた集積回路2の上に、
概して絶縁する薄膜、すなわち、光還元の酸化剤を含み
照射により還元され得る上位の重合体もしくは共重合体
を堆積する。
【0061】重合体もしくは共重合体の膜6を、回転方
法により堆積する。このために、上位重合体は、適当な
溶剤に溶解される。この溶剤は、重合体および支持体の
性質に作用するものであり、光還元の鉄を含む。
【0062】次いで、重合体の膜6に対し、可視光線お
よび/または紫外線8を、生成されるべき抵抗部と、導
電部とからなる重合体網のネガイメージを表すマスク1
0を通して照射する。このマスク10は、特に、重合体
の膜とわずかに接触する機械的なマスクである。それ
は、任意に、金属ブロック4を部分的に覆うことも可能
であるが、必ずしもそうする必要はない。
【0063】重合体の照射された領域6bにおいて、光
還元剤は還元されるが、酸化剤はマスクされた領域6a
に残る。
【0064】次に、酸化剤により酸化および重合が可能
である単量体の蒸気に、得られたサンプルを含浸させ
る。蒸気は、酸化剤と接触して重合しドープする。これ
により、得られる構造を、図1(b)に示す。マスクさ
れた領域6aは導体となるが、照射された領域6bは絶
縁体のままである。
【0065】その後、抵抗網を安定させるために、数分
間60℃と120℃との間でアニールする。
【0066】図1を参照して述べた、この発明による抵
抗素子網の特定の製造例を、以下に示す。
【0067】使用される上位重合体は、シクロヘキサノ
ンもしくはTHF(テトラハイドロフラン)に溶かされ
たPVC(塩化ポリビニル)もしくはVYNS(PVC
および酢酸ビニルの共重合体)、あるいは、リットルあ
たり100gから200gの割合で水に溶かされたPV
A(ポリビニルアルコール)もしくはPEO(ポリオキ
シエチレン)のいずれであってもよい。酸化剤は、塩化
第二鉄、トシル化第二鉄(ferric tosyla
te)、もしくはスルフォン・フェノール第二鉄(fe
rric sulphonic phenol)のいず
れでもよく、その濃度は、リットルあたり100gから
200gの間である。
【0068】他の酸化剤を使用することも可能である
が、それらは光により還元されるものでなければならな
い。この例として、例えばセリウム塩がある。
【0069】上位の膜6を形成するために、集積回路の
回転速度は2000r.p.m.から5000r.p.m.の間と
し、回転時間は約60秒とする。これにより、1μmか
ら3μmの間の厚さを有する膜を形成することができ
る。
【0070】第2工程は、膜に対し、網膜に関して適当
に配置されるマスク10を通しての照射である。この配
置は、適当な装置の補助により行われる。また、照射
は、可視光線および紫外線の範囲で作用しサンプルから
10cmのところに配置された高圧の水銀ランプにより
行われる。供給される電力は平方センチメートルあたり
およそ50ワットであり、照射時間は1分から5分の間
である。
【0071】第3工程では、サンプルを、1分間から1
0分間、ピロールの蒸気内に置く。ピロールは、サンプ
ルのマスクされた領域6aに依然として存在する酸化剤
と接触することにより、重合しドープする。この工程
は、THFに溶解されたピロールに含浸することによっ
ても行える。
【0072】最終工程では、約10分間120℃でアニ
ールを行う。
【0073】このような方法により、マスク10のネガ
の複製である抵抗素子網が形成される。
【0074】寸法が15mm×5mmの抵抗素子につい
て、動作状態の機能として、得られる電気抵抗は約10
から25kΩである。これは、約3から8kΩ2の抵抗
に対応している。
【0075】図2(a)および(b)に示すように、マ
スクのポジイメージで、抵抗素子網を製造することも可
能である。この場合、集積回路2(図2(a))上に、
重合体の薄い膜9を堆積する。この膜9は、わずかに導
電性を有するかもしくは非導電性であり、重合体を導電
性にするドープ剤を生成することができる感光性の化合
物を含む。この重合体は可溶性であり、ポリピロール、
ポリチオフェン、ポリアニリン、もしくはポリフェニー
ル、およびそれらの誘導体といったものである。これら
は、例えばTen K. Y., Miller G. G. and Elesembaumer
R. L. J., Chem. Soc. Chem. Commun, 1986, p.1346に
記載されている方法により、 対応する単量体を重合さ
せることによって得られる。
【0076】そして、重合体の膜9は、形成されるべき
抵抗網のポジイメージを表すマスク12を通して照射さ
れる。絶縁性の領域9aは、ドープし導電性となるが、
マスクされた領域9bは、おおよそ絶縁性のままである
(図2(b))。この後、得られる抵抗網をアニールす
ることにより安定化する。
【0077】図2に示す方法は、可溶性の形状で、か
つ、クリベロ(Crivello)塩もしくは、φ3
AsF6、φ2IAsF6、あるいはφ3SCF3SO3のよ
うなオニウム(onium)塩を含む、ポリ−(3−オ
クチル−チオフェン)によって実行される。なお、上記
φは、ベンゼン核を表す。
【0078】その後、クリベロ塩を含むジクロルメタン
に溶解されたポリ−(3−オクチル−チオフェン)を、
集積回路上に回転堆積する。そして、マスク12を通し
て高圧の水銀ランプにより、重合体の膜9へ照射する。
【0079】紫外線の作用の下で、領域9aにおいて塩
は、ポリ−(3−オクチル−チオフェン)をドープし導
電性にするHAsF6もしくはCF3SO3Hといった強
酸を生じる。ドープされない重合体は赤いが、照射され
た領域でドープされた重合体は青い。この後、120℃
で10分間アニールする。
【0080】膜9のための堆積および照射の条件は、膜
6のためのものと同様である。
【0081】このタイプの工程は、文献(3)において
記載されている。
【0082】可溶性のポリアニリンを用いてこの方法が
使用されることも可能である。このことは、記事(5)
M. Angelopoulos, J.M. Shaw and J.J. Ritsko, Scienc
e and application of conducting polymers, publishe
d by W. R. Salaneck, D. T.Clark and E. J. Samuelse
n (1990) pp. 63-72, "Applications of conductingpol
ymers in computer manufactrueing(コンピュータ製造
における導電性を有する重合体の適用)"に記載されて
いる。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、抵抗素子網を得なければならない集積回路の設計を
単純化することができ、これにより、同じ集積回路に新
たな機能を集積させることが可能となり、電子的な性能
特性を向上させることができるという効果がある。ま
た、この発明により、腐食性が無く、費用のかからない
技術を使用し、寸法が広い範囲に亙った直線的な抵抗素
子網を製造することができる。従って、この発明による
抵抗網は、既に不活性化した電子回路を損なうことなく
供給され得る。更に、上記抵抗網の製造には、安価で商
業的に入手可能な製品が使用されており、高精度な装置
は必要とされていない。また、使用される化学製品は、
環境の毒性および汚染に関して特に危険ではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による抵抗網を製造する工程の例を示
す断面図である。
【図2】この発明による抵抗網を製造する工程の例を示
す断面図である。
【符号の説明】
2 集積回路 4 金属ブロック 6 膜 8 可視光線および/または紫外線 9 膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレ・ロジリオ フランス・92160・アントニ・リュ・ド ゥ・マッシ・37 (72)発明者 シャルル・ロジリオ フランス・91190・ジフ・シュール・イヴ ェト・アレ・ドゥ・ラ・ポーメライ・16 (72)発明者 フランシス・デュヴォ フランス・91620・ラ・ヴィール・ドュ・ ブワ・ヴヤー・シャマン・ドゥ・モンスレ リ・20

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰イオンが局部的にドープされ電子的に
    導電性を有する有機重合体(6a,9a)を、支持体
    (2)上に光電子構造化する(photo−struc
    turing)過程からなることを特徴とする、支持体
    上に抵抗素子網を形成する導電性を有する重合体からな
    る抵抗素子網の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記導電性を有する重合体を構成するこ
    とができる少なくとも1つの単量体が、ドープ剤の存在
    において、化学的に、かつ局部的に酸化されることを特
    徴とする請求項1記載の導電性を有する重合体からなる
    抵抗素子網の製造方法。
  3. 【請求項3】 a)光還元の酸化剤を含む有機的な上位
    重合体(6)を支持体へ堆積し、 b)素子の位置および形状を決定するマスク(10)を
    通して重合体へ照射(8)し、それにより照射された重
    合体の領域(6b)において酸化剤を還元させ、 c)重合体の照射されていない領域(6a)を導電性に
    するために、照射された上位重合体を、重合可能である
    と共に前記酸化剤により化学的に酸化し得る少なくとも
    1つの単量体と接続させる工程からなることを特徴とす
    る請求項1記載の導電性を有する重合体からなる抵抗素
    子網の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記工程c)では、照射された上位重合
    体を、前記重合可能な単量体の蒸気と接触させることを
    特徴とする請求項3記載の導電性を有する重合体からな
    る抵抗素子網の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記工程c)では、照射された上位重合
    体を、前記重合可能な単量体の溶解液に浸すことを特徴
    とする請求項3記載の導電性を有する重合体からなる抵
    抗素子網の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記上位重合体は、塩化ポリビニル、塩
    化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体、ポリビニルアルコ
    ール、もしくはポリオキシエチレンの中から選択される
    ことを特徴とする請求項3記載の導電性を有する重合体
    からなる抵抗素子網の製造方法。
  7. 【請求項7】 光還元可能な酸化剤は、塩化第二鉄かも
    しくはセリウム塩であることを特徴とする請求項3記載
    の導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 A)電子的に導電することが可能である
    と共に、前記重合体のドープ剤を生成することのできる
    感光性の化合物を含む、ドープされた重合体(9)を支
    持体に堆積し、 B)素子の位置および形状を決定するマスク(12)を
    通して、ドープされた重合体に照射(8)し、それによ
    り、照射された重合体の領域(9a)にドープ剤を発生
    させそれらを導電性にする工程からなることを特徴とす
    る請求項1記載の導電性を有する重合体からなる抵抗素
    子網の製造方法。
  9. 【請求項9】 導電可能な重合体(9)は、クリベロ
    (Crivello)塩(オニウム塩)を含むことを特
    徴とする請求項8記載の導電性を有する重合体からなる
    抵抗素子網の製造方法。
  10. 【請求項10】 照射(8)は、紫外線によって行われ
    ることを特徴とする請求項3記載の導電性を有する重合
    体からなる抵抗素子網の製造方法。
  11. 【請求項11】 得られるドープされた電子的に導電性
    を有する重合体は、アニールされることを特徴とする請
    求項6記載の導電性を有する重合体からなる抵抗素子網
    の製造方法。
  12. 【請求項12】 重合体は回転方法により堆積され、重
    合体は溶剤に可溶性であることを特徴とする請求項3記
    載の導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方
    法。
  13. 【請求項13】 抵抗素子(6a,9b)が、陰イオン
    がドープされ電子的に導電性を有する光電子構造(ph
    oto−structured)の有機重合体から形成
    されることを特徴とする導電性を有する重合体からなる
    抵抗素子網を有する支持体。
  14. 【請求項14】 重合体は、芳香性の単量体および複素
    環式の単量体の双方もしくは一方の重合体あるいは共重
    合体であることを特徴とする請求項13記載の導電性を
    有する重合体からなる抵抗素子網を有する支持体。
  15. 【請求項15】 単量体は、ピロール、チオフェン、ア
    ニリン、ベンゼン、およびそれらの誘導体の中から選択
    されることを特徴とする請求項13記載の導電性を有す
    る重合体からなる抵抗素子網を有する支持体。
  16. 【請求項16】 支持体は、半導体基板(2)であるこ
    とを特徴とする請求項13記載の導電性を有する重合体
    からなる抵抗素子網を有する支持体。
  17. 【請求項17】 支持体(2)は導体端子(4)を有
    し、抵抗素子は前記端子と接続されていることを特徴と
    する請求項13記載の導電性を有する重合体からなる抵
    抗素子網を有する支持体。
  18. 【請求項18】 導体端子(4)と、前記導体端子に接
    続され、陰イオンがドープされ、導電性を有する光電子
    構造の有機重合体から形成された抵抗素子(6a,9
    a)とからなる集積回路であることを特徴とする導電性
    を有する重合体からなる抵抗素子網を有する支持体。
  19. 【請求項19】 導体端子(4)と、前記導体端子が接
    続され、陰イオンがドープされ、導電性を有する光電子
    構造の有機重合体から形成された抵抗素子(6a,9
    a)とからなる人工電子網膜であることを特徴とする導
    電性を有する重合体からなる抵抗素子網を有する支持
    体。
JP23187493A 1992-09-18 1993-09-17 導電性を有する重合体からなる抵抗素子網の製造方法および該抵抗素子網の支持体 Withdrawn JPH06188109A (ja)

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