TW201210809A - Laminate of ceramic insulation layer and metal layer, and method for producing laminate - Google Patents

Description

201210809 ' 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於陶瓷系、絕緣層與金屬層的層_體及該層 積體的製造方法。特別係該陶竞系絕緣層與·金屬層的層: 體，頗適用為供形成諸如印刷佈線基板或半導體基板等， 含有電容器電路或電晶體電路等各種電子電路用的電子電 路形成材料，或供形成諸如電容器或電晶體等各種電子零 件用的電子零件形成材料等等。 【先前技術】 2習知起，隨諸如行動電話等行動電子機器的高機能 门此•化正朝利用尚密度安裝技術達印刷佈線基板 的輕薄短小化進展。具體而t，高密度安裝技術已採用表 面安裝零件的小型化及薄型〖、佈線圖案的高精細化、佈 線基板的薄型多層化等。 然而，若佈線圖案高精細化，佈線彼此間便會相互靠 近，佈線的複雜繞線會導致寄生電阻增加等，亦會因該等 而造成信號延遲、發熱情形’且會成為不需要輻射與串音 干擾等的產生肇因。因@，為因應高頻電路及超高速動作 電路，僅依賴上述高密度安裝技術已接近極限。 ^承受此種趨勢，近年有採行在印刷佈線基板的製造階 & ’利用佈線圖案等在多層佈線基板的内層形成諸如電容 "電阻等電子零件。藉由將電子零件埋藏於印刷佈線基 板中例如可在諸如1C等主動元件的正下方配置諸如電容 201210809 器等電子零件’俾可將電子零件間的佈線長度縮短至極 b可達佈線簡單化。因而，可抑制寄生電阻的增加，俾 能在零件間依更高料行信號的傳接收，並可抑制發敎、 不需要輻射、串音干擾產生等情形…隨表面安裝零件 數量的削減、與佈線長的縮短，更有朝印刷佈線基板的輕 薄短小化演進。所以’今後就要求更高度處理的行動電子 機器等的實現’判斷對此種電子零件内建式印刷佈線基板 的需求將更加提高。 再者，諸如CMOS電晶體等以矽為主材料的半導體電路 零件’亦有針對閘極使用所謂的金屬閘極，以及閘絕緣膜. 使用m絕緣材料進行檢討。承受此種趨勢，近年有提 案在使用在金屬箱積層著m絕緣層的層積體而形成閑 極、閘絕緣膜。即，習知藉由使用高真空製程，進行無法 避免高成本化的含半導體電路零件之各種電子電路零件、 以及含半導體電路的各種電子電路形成等各種電子零件之 製造時’採取在使用網狀基材的印刷佈線板製造中所採用 的印刷與蝕刻技術。 由以上的觀點，本案申請人等，就如上述電路形成材 料之一的專利文獻1(日本國專利申請特開2007_35975號 公報）及專利文獻2(日本國專利申請再表2〇〇8/〇44573號 公報）等所揭示，提案基本構造為下述的電容器電路形成材 料。該基本構造係在當作導電層用的金屬箔上，積層著當 作絕緣層或介電層用的陶瓷系絕緣層之構造。 β 但疋’電容器的靜電容係介電層的介電常數越高會變 4 201210809 為越大且，當電極面積相同時，電極間的距離越短，則 靜電谷會變為越大。即，為能獲得較大靜電容的電容器， 便渴求由介電常數較高的陶瓷系絕緣層與金屬層進行積層 的陶竟系絕緣層與金屬層之層積體。χ，隨半導體積體電 的、微化亦渴求電晶體電路的細微化、閘絕緣膜的薄 膜化所以，期待當作該等介電層或絕緣層使用的陶瓷系 絕緣層薄薄地且廣面積的形成於導電層上。 ，而’習知當陶瓷系絕緣層形成時，有採用諸如·溶 '凝膠法電冰沈積、M0CVD法、濺鍍蒸鑛等各種方法， 但該等任—方法均有存在燒成步料高溫製程。特別係、容 凝膠法，錢成時對使當作基材㈣金屬層負荷高溫' 導致該金屬層遭氧化，會有造成基材劣化、或者在 絕緣層内出現金屬層的構成金屬擴散而造成絕緣性降低:、 導致引發可靠度降低的情況。 _ …成陶究系絕緣層時’若考慮對導電層 何：熱影響’形成導電層的金屬材料便必需選擇電阻= ^者^若考慮耐熱性，便必需選擇能承受高溫製程的材 、。之’就從電阻率的觀點’儘管鋼具有優越 …經由高溫製程時，便會有無法採用銅的情況。-由以上’市面上不管陶瓷系絕緣層的形成 適當選擇當作基材用的金屬層構成材料，俾在… 層的製…中防止發生該基材的劣化與緣 性降低，企圖提升生產良率。 ' 、名緣 201210809 【發明内容】 緣是’本發明者等經 系絕緣層的形成方法於研結果構思到不管陶曼 ^ . 句可適當選擇形成導電層的金屬材 料，而獲得具備安定带办 电赝的鱼屬材 良率提升電^特性的電容器電路’且達生產 艮羊徒升、可靠度高 獻合凰廢沾臨q的電路形成材料之以下陶变系絕緣層 /、金屬滑的層積體、 太安双 M及該層積體之製造方法的發明。 ''明的陶瓷系絕緣層與金屬層 在於：陶瓷系絕緣層班全“ 增積體其特徵 有上述陶竞系絕緣Γ 積體’該金屬層係在設 、、緣層之一側的面上，設置由層厚5nm~i00nm 夕化5物所構成的保護層。 2發明的陶竟系絕緣層與金屬層的層積體，較佳上 述保護層係由非晶狀態石夕化合物構成。 案發月陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體之製造方

法’其特徵在於句枯·—分L •在該金屬層的上面’形成由層厚 5nm 10〇nm矽化合物所構成保護層的保護層形成步驟；以 及在該保護層的表面上形成該陶m緣層的陶曼系絕 層形成步驟。 、、 發明效果 根據本案發明，該陶竞系絕緣層與金屬層的層積體係 5金屬層°又有上述陶瓷系絕緣層之一側，設置由層厚 5nm~1〇〇nm矽化合物所構成保護層。藉由具有該構造，即 便在金屬層上面，利用諸如溶膠-凝膠法、濺鍍法、CVD法、 電泳沈積法等各種方法，依製造過程經由諸如燒成等高溫 製程而形成陶瓷系絕緣層的情況時，仍可極有效的防止金 201210809 屬層遭氧化，俾可防止當作導電層用的金屬層之導電率降 低及機械特性劣化，可提升該金屬層與陶究系絕緣層間之 密接性。同時，藉由採用該構造，保護層會成為阻障，而 防止構成金屬層的金屬析出擴散於陶究系絕緣層中，俾可 防止陶竟系絕緣層的絕緣性降低與介電特性降低，便 該層積體提供當作為可靠卢敍古 *度較间的電子電路形成材料或雷 子電路零件形成材料。 寸飞電 再者即便s知依照陶m緣層㈣$ n & 素下，而無法將電阻率較低的銅或銅合金等 況，仍可將銅或銅合金等採用為金屬 ’根據本案發明’不管陶:是系絕緣層的形 ， 均可適當選擇形成導電層的金屬材料，可獲得具備安定電 容器特性的電容器電路，且这疋電 度較高的電路形成材料。㈣㈣，可獲得可靠 【實施方式】 及，：二針對本案發明陶竞系絕緣層與金屬層的層積體 明_造方法之較佳實施形態進行說明。本案發 哭沾人 金屬層的層積體，係可使用為例如電容 益的）丨電層及下電極形成層、 谷 等，頗緣膜及間極 成各種雷」 線基板或半導體基板等之上，形 電子電路用的電子電路形成材料 電容器、電晶體等各種電子零件 =:諸如 等等。以下，斜斛！ 冑子零件形成材料料 陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體、 201210809 ι層積體的製造方法依序進行說明。 1.陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體 •如第1圏所示’本案發明的層積體1〇〇其 在金屬層10沾\二 竹風在於. ❼上面 '經由保護層20積層著陶究系絕㈣ 而保制2G係採用由層厚5nm]Q(h^化合” 層so依；Γ下，針對金屬層1〇、保護層2〇、及陶究系絕_ 層30依序進行說明。 1_1)金屬層 ’針對金屬層10進行說明。該金屬層1〇係具 導電性’例如可使用為電極形成層等的層。所以 選擇使用諸如：銅、鋁、 ώ八欲 、 J站鎳、鈷、金、白金等各種金屬 該等的合金等’可使用為導電層的各種金屬。 上述所列舉的材料均頗適於使用，就從取得容易、且 廉價的觀點’較佳為使用諸如銅、铭、鎳或該等的合金等 且’就從電阻率低、以及制㈣等施行電路形成°時的加 工性亦優異之觀點’更佳係使用銅或銅合金。 表面處理層·纟案發明，亦可在上述金屬層10的表 面上’設置使用從鎳、肖、鉻或該等的合金中選擇一種或 二種以上的表面處理層。依此藉由在金屬《10與保護層 2〇之間設置該表面處理層’可獲得例如為金屬& 1〇的耐 熱性提升與耐蝕性提升等而施行的表面處理時，配合所使 用金屬的各種表面處理效果。所以，即便將鋼或銅合金選 擇使用為金屬層1〇的構成材料時，藉由將該表面處理層設 置於金屬層1G與保護層2G之間，便可提升由銅或銅合金 8 201210809 所構成金屬層l 〇的耐熱性與耐蝕性等，並防止導電率降低 與機械特性降低等導電層劣化情況發生。但，因為表面處 理層係屬於任思的層構造，因而第1圖中省略圖示。 矽烷偶合劑層：再者，本案發明的層積體100，亦可 在金屬層10與保護層20之間設置矽烷偶合劑層。藉由設 置矽烷偶合劑層，便可改善金屬層1〇的濕潤性，並可提升 金屬層1 0與保護層20間之密接性。因為相關矽烷偶合劑 層亦是屬於任意的層構造，因而在第丨圖中亦省略圖示。 金屬層10中，當在金屬層1〇與保護層2〇之間設置表 面處理層及;偶合層_，亦可僅設置該等其中任一層而 已，亦可二者的層均有設置。又，當表面處理層與矽烷偶 :劑層均设置於金屬層1 0與保護層2〇之間的情況，較佳 係依金屬層1 〇、表面處理層、矽烷偶合劑層、及保護層2 〇 的順序積層設置。S由係可獲得利用表面處理層所造成的 金屬層10之表面處理效果，且可獲得利用矽烷偶合劑層所 造成的保護層20與金屬層10間之密接性。 卜2)保護層 其-人，針對保護層20進行說明。保護層2〇係如上述， 屬於切化合物構成的層厚w⑽nm之層，在該保護層 的表面上設置陶竟系絕緣層3〇。依此藉由設置由矽化合 物所構成層厚5nm〜100nm的保護層2。，例如在金屬層 的表面上形成陶竟系絕緣層3。時即便經由高溫製程的情 仍可極有效防止金屬層丨〇的劣化，即防止構成金屬層 〇的上述各種金屬材料遭氧化，導致金屬層10的劣化情 201210809 況發生。此處，保護層20的層厚較佳係i〇nm~70nin範圍。 藉由該保護層20的層厚設在1〇nm〜7〇nm範圍内，當形成陶 瓷系絕緣層3 0時，即便經由高溫製程的情況，仍可更有效 防止金屬層1 〇的劣化情形。又，如後述即便陶瓷系絕緣 層30係採用具備鈣鈦礦構造的BST(Barium §u⑽ Ti tanate，鈦酸锶鋇）層之情況，仍可防止反應性較高的 BST層與金屬層1〇間產生反應，並可防止構成金屬層汕 的金属析出擴散於陶究系、絕緣層3G内。所以，藉由將本案 發明的保護層20積層於金屬層1〇上，並依接觸保護層2〇 的方式》又置陶究系絕緣I 3〇，便可極有效防止金屬層1 〇 的導電率降低、及陶究系絕緣層3〇的絕緣性降低。因而， 即便習知考慮在形成陶U絕緣>1 30時所施加的熱影響 等’而無法積極採用鋼或銅合金的情況，如上述，仍可將 銅或銅合金適當地❹為金屬層1G的構成材料。以下，針 對此點進行更進一步說明。 形成陶竟系絕緣層30的方法，一般係採用諸如：溶耀 -凝膠法、MGCVD法、濺錢蒸鐘法、電泳沈積法等各種方法/ 習知中’配合陶曼系絕緣層30的形成方法，必需適當選擇 構成下電極形成用導電層的金屬因形成陶曼系絕緣 層3 0時所負荷的熱，會有導致楼 構成導電層的金屬材料遭氧 化，造成導電層劣化的情況發生 , I生因而必需配合形成陶豐 系絕緣層30時所採用的方法， 瓦 週田選擇構成導電層的金屬 材料。例如在形成陶瓷系絕緣層 豕僧時，堵如溶膠-凝膠法 4會有必需經由燒成步驟等高溫劁 哥问，皿製程的情況，為防止導電 10 201210809 層氧化專情形’便使用对熱性金屬的白金等。又，當導電 層係使用金屬箔時’可採用鎳箔或鎳合金箔（鎳_磷合金 4、錄-鈷合金箔），例如將〜5私m程度的鎳層積層於 銅層上之複合箔等。 依此’習知就陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體丨〇 〇， 構成下電極形成用導電層的金屬材料，依照形成當作介電 層用的陶瓷系絕緣層30時所採用方法，會有可選擇的金屬 種類嗳一定限制的情況。例如若銅與錄相比較，銅的電阻 率係約1.68χ1(Γ8Ωιη，而鎳的電阻率係6.99χ1〇-8Ωιη。又， 銅係屬於非磁性金屬，而鎳係屬於磁性金屬。所以，使用 電阻率較低、且屬非磁性體的銅，構成該金屬層1〇時，較 y輕易地提升使用該層積體100而獲得各種電子零件的電 氣特性。然而，習知在形成陶瓷系絕緣層3〇時會有存在高 溫製程的情況’因為在該高溫製程下會使銅或銅合金遭氧 化，而產生上述各種弊端，因而會有無法積極採用銅或銅 合金的情況。相對於此，本案發明’例如導電層係設為由 金屬層1〇與保護層20進行積層的雙層構造，並將該導電 層使用為基材，且在保護層2。的表面上形成陶竞系絕緣層 3〇,藉此不管陶瓷系絕緣層30的形成 ” ’ 耵小成方法如何，均可適當 選擇包括銅或銅合金在内的各種金屬構成金屬層… 石夕化合物：本案發明中，保護層 杜^ s 的上述矽化合物較 佳係由從 Si〇2、SiNx-Si〇2(x> 〇)、Λ 種構成。由該等梦化合物構成的保1 Χ 中選擇一 溫形成，因而在保護層2。形成時不會對二因為可依較低 I耵金屬層10賦予熱 11 201210809 負荷，不會引發金屬層10遭氧化等情形。又，該等矽化合 物係因為與金屬層1G Μ之反應性低，且不會有與金屬: 10產生反應而造成金屬層1Q的導電性降低情/，、因而屬 較佳。又’因為由該等矽化合物構成的保護層20係屬於非 晶質’且曲折性優異，a而將該陶究系絕緣層與金屬層的 層積體100積層於基板上等情況時的處置性亦優異。 1-3)陶瓷系絕緣層 ' 其次’針對陶曼系絕緣層3〇進行說明m絕緣層 30係當使用該層積體1QG製造各種電子零件等之時，冷作 絕緣層或介電層用的層，屬於由無機氧化物構成的層:例 如若考慮使用該層積體_利用㈣加 路的情況m系絕緣層30的層厚係越薄越佳。如2 周知’電容器的靜電容(C)可由下式求取，理由係與介電常 數呈正比’且與電極間的距離⑷(即陶究系絕緣層30的厚 度）呈反比。 c= ε ε 〇(A/d) · · •(式） 其中，上式中，c係電容器的靜電容，e係陶竟系絕 緣層3。的介電常數…係真空的介電常數，“系電極的 表面面積，d係上電極與下電極間之距離。 陶瓷系絕緣層的厚度：就從使用本案發明層積體1〇〇， 形成靜電容較大的電容H之觀點、或達電晶體等各種電子 零件的細微化之觀點，本案發明m絕緣層3G的厚度係 如上述越薄越好。具體而言，較佳係5〇nm〜5 〇"範圍的 厚度、更佳係50111^2.0/^範圍的厚度。當陶瓷系絕緣層 12 201210809 3〇的厚度未滿50nm時，會有層厚呈不均勻的情況，且會 有因無機氧化物粒子的粒子間存在有間隙，導致當形成電 容器電路時，在上電極與下電極間出現短路，造成漏電流 變大的情況，因而最好避免。又，當陶瓷系絕緣層3〇的厚 度超過5. 0以m時，會有該陶瓷系絕緣層3〇出現龜裂的情 況，且當形成電容器電路時會造成靜電容降低，因而最好 避免。 陶瓷系絕緣層的構成材料：再者，就從獲得靜電容較 大的電容器電路之觀點，該陶莞系絕緣層3〇較佳係具備諸 如：鈦酸鋇、鈦酸鳃、鈦酸鋇锶、錘酸勰、锆酸鉍等基本 組成的鈣鈦礦型強介電質薄層。該等之中，特別係就從介 電常數高、可獲得大容量電容器電路的觀點，更佳係該陶 瓷系絕緣層3 0設為以鈦酸鋇、鈦酸鳃、鈦酸鋇锶中任—者 為基本組成的鈣鈦礦型強介電質薄層。 樹脂成分的含潤：再者，本案發明，該陶免系絕緣層 3〇較佳係使樹脂成分含潤於該_系絕緣層30内所存在 的粒子或粒界間。例如各去丨田、— ^ . 丨如曰利用洛膠-凝膠法或電泳沈積法形 成陶瓷系絕緣層3 0時，在嗲陶咨 町在該陶是絕緣層30内於粒子或 界間容易發生成為漏電产法 一 妒 電，瓜仙·路的間隙（構造缺陷）。所以， 藉由使樹脂成分含潤於陶竞年 ，田ββ 瓦乐絕緣層30内所存在粒子戎 粒界間，便可埋藏成 于次 l 為漏電流流路的構造缺陷。藉此，便 可鈿小漏電流，俾可防 ^ ^ ^ -Γ ^ , 闹无糸絕緣層30的絕緣性降低， 使發揮可靠度較高的絕緣 - 良率。 電層之機能，能提升生產 13 201210809 另外，相關陶瓷系絕緣層30的形成方法、使含潤於陶 兗系絕緣層3G内所存在粒子或粒界間的樹脂成分' 以及含 潤方法等’容在2.陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體i 〇〇之 製造方法中詳述。 1-4)上電極形成層 … "^ % w瓦尔、吧琢增 3 的上面設置由金屬材料構成的上電極形成層4〇，將金屬/ 10(含保護層20)使用為下電極形成層，構成將該層積旁 100使用為利用m絕緣層之介電特性的電容器電路巧 成材料⑴〇)。此情況，該上電極形成層4〇較佳係由鋼 銅合金、鎳及錄合金、財任—者構成。依此構成的 器電路形成材料（⑽係頗適用於例如利用㈣加工 印刷佈線基板的内層形成電容器電路等情況。 2.陶曼系絕緣層與金屬層的層積體之製造方法 ^ ’針對本案發㈣以絕緣層與金屬層 ^造方法進行說明。本案發明陶以絕緣層與金屬^ =之製造方法，特徵在於包括:在金屬層ι〇上： 層厚5nm石夕化合物所構成保護 成 步驟;以及在該保護層2"表面上形成該==成 0的陶n緣層形成步驟^以下'、'層 說明。 十對各步驟逐項進行 2一1)保護層形成步驟 形成由上述層厚 保護層形成步驟中，在金屬層10上 51^〜100錢矽化合物所構成保護層20。 14 201210809 金屬層：形成保護層20之際，金屬層1(M系可使用諸 如銅、鎖、銘、金、白金等各種金屬、或該等的合金等等 之金屬箱，本案發明特別係最好使用銅或銅合金。理由係 如上述，銅在上述金屬中，屬於電阻率最低且屬於非磁性 體’因而頗適用為導電層，且相較於其他金屬之下，因為 取得較為容易、諸如敍刻等加工較為容易、且廉價，因而 可抑低製造成本。 金屬羯：金屬層10係可使用由上述各種金屬構成的金 屬猪形成。此情況，可使用利用諸如乾延法或電解法等所 獲得的金屬绪。例如當形成由銅或銅合金所構成金屬層10 的It况，可使用銅落或銅合金羯[黃銅羯、卡遜合金 alloy)泊]。又，當形成由鎳或鎳合金所構成金屬層μ的 情況，可使用鎳箔或鎳合金箔（鎳_磷合金羯、鎳-鈷合金 猪）。又，亦可使用在該等金屬箔的表面上設有異種金屬層 的複合箱等。但，該金屬層10係若例如考慮利用諸如蝕刻 加工等施行電路形成等的情況，就從良好形成細微電極圖 案或佈線圖案的觀點，最好使用單一組成的金屬層。又， 視必要，亦可在金屬層10的表面上，利用習知已知方法設 置上述表面處理層及/或矽烷偶合劑層。 保護層之形成：其次，在上述金屬層1〇的表面上，依 層厚成為5nm〜lOOnm的方式形成保護層2〇。但，當在金屬 層1〇的表面上設置表面處理層及/或矽烷偶合層的情況， 便在最外層所設置的表面處理層或矽烷偶合材層之表面上 形成保護層2 〇。 15 201210809 本案發明中，形成保護層20之際，亦可採用下述&)、 b)任一方法。a)利用聚矽氮烷的塗佈而形成Si(h層的方 法。b)利用化學氣相反應法（CVD法）或物理蒸鑛法中任一 方法’形成SiCh層、SiNx-SiOa層、SiNx層的方法。 a)利用聚矽氮烷的塗佈形成Si〇2層之方法 視必要，在設有表面處理層及/或矽烷偶合劑層的金屬 層10上，將聚矽氮烷在上述5nm〜lOOnm範圍内依成為既定 厚度的方式施行塗佈。塗佈方法係可適當採用例如旋塗法 等習知已知的塗佈方法。聚矽氮烷溶液係可使用例如 Exousia有限股份公司製的SSL_SD5〇〇_HBe又，為調整所 形成保護層20的層厚，亦可經利用諸如去水二丁醚等有機 溶劑施行適當稀釋之後才使用。 此處，所謂「聚矽氮烷（p〇lysilazane)」係指分子内 重複著Si-N(矽-氮）鍵結的聚合體，在容易轉化為二氧化 碎（Si〇2)的前提下’其餘並無特別的限制均可使用。特別 係具有Si-N鍵結的Si原子上鍵結著2個氫原子之 -（Si Hz-NH)-重複構造的全氩聚矽氮烷，因為會與大氣中的 水分產生反應而容易轉化為二氧化矽，因而最好使用於形 成上述保護層20之際》將該全氫聚矽氮烷的有機溶劑溶液 使用為塗佈液，並在大氣中施行乾燥，利用施行υν照射 等，便可獲得緻密且非晶狀態的高純度二氧化矽（非晶Si〇2) 層。 上述中’施行UV照射的理由係促進聚矽氮烷與大氣中 的水分間之反應’而縮短轉化為二氧化矽所需要的時間， 16 201210809 俾滿足工業；t α 1 照射時分別施rl: 性。又’藉由在乾燥時譯 】施仃加熱，便可促進聚石夕氮院與大氣中的水分 間之反應’俾可更加縮短轉化為二氧切所需要的時間。 :處’乾燥係在溶劑去除、防止塗膜流動等 步驟’大約依範圍實施…乾燥係如上述， 在备劑去除、防止塗膜流動等目的下實施，因而不需要施 订長時間的乾燥，只要在1G秒〜5分鐘程度的範 適當。 另方面，uv照射之目的在於促進聚矽氮烷與大氣中 之水分間的反應’藉由依加熱狀態照射ϋν ’便可提高利用 UV照射造成的該反應促進效果。具體而言，最好依 〜350°C範圍施行加熱。當未滿15〇〇c的情況，會有無法充 分獲得利用加熱所造成的上述反應促進效果，因而最好避 免。又，若超過350。。’會有對金屬層1〇賦予熱負荷的情 況，因而最好避免。UV照射所需要的時間，係經聚矽氮烷 液塗佈後，直到聚矽氮烷轉化為二氡化矽而使該聚矽氮烷 塗佈層呈硬化為止的所需時間。當依上述溫度範圍施行Μ 照射時，於形成該聚矽氮烷塗佈層（即5nm〜1〇〇nm層厚的保 護層20)時’便依1分鐘〜18〇分鐘的範圍轉化為二氧化石夕 所以’當UV照射時間未滿1分鐘時’會有聚矽氮燒與水分 間之反應尚未完成的情況，若屬於上述層厚的聚石夕氣产 層’因為在180分鐘以内便會轉化為二氧化矽層，因而支 有UV照射超過18 0分鐘的必要性。 b)相關化學氣相反應法（CVD法）或物理蒸錢法 201210809 在上述保4層2 〇形成之時，除利用聚矽氮烷塗佈液的 塗佈之方法外’尚可使用習知已知的化學氣相反應法或物 理蒸鐘法，形成Si〇2層、SiNx(氮化砂）_si〇2層、SiNx層。 利用該等可形成非晶狀態的二氧切層、氣化二氧化石夕 層、氮化石夕層，屬較佳。 藉由形成以上由石夕化合物播士、α , y化β物構成的保護層20，而對金/ 層10的表面施行所謂的「玻璃塗佑 m 人人 _ 嘴叉佈」，因而除金屬層1 $抗氧化效果、以及防止金屬擴散於陶莞系絕緣層3〇❸ 果之外，在下述所說明的溶膠—凝膠法等之中，當在金屬4 10的表面上利用旋塗法等塗你 溶膠—凝膠液時，便可々 護金屬層1 0，防,卜厶遥a，ΛJ % 防止金屬層10遭受機械損傷。 2 - 2 )陶瓷系絕緣層形成步驟 其次’針對陶瓷系絕緣 絕緣層形成步驟的特徵在於:驟進行說明。陶究系 在金屬層丨。上所積層的保護層：保護層形成步驟中， 層30。理由係藉由在上述保護層2。…成陶莞系絕緣 絕緣層30,當進行陶究系絕緣層表面上形成陶究系 種方法，可防止因金屬層】 形成冑，不管採用何 止基底金屬擴散於該陶瓷系 &成劣化、以及防 ' 色緣層3 〇内笙达、 系絕緣層3 0的方法，係可据 '匱況。形成陶竟 積法、MOCVD法、濺鍍蒸鍍 膠〜凝膠法、電泳沈 對當廣面積且薄薄地形成 々凌。此處，特別針 定系絕緣屉q Λ 溶膠-凝膠法及電泳沈積法進疒說 時，較屬有利的 a)溶膠-凝膠法 s 3月。 18 201210809 首先，針對利用溶膠-凝膠 ★ π上+ *、. 施订的陶瓷系絕緣層π 層3。時，最好經由下述(“)：：：法形成陶以絕緣 3)4 3 項步驟。 調製溶膠-凝膠液的溶膠_凝膠液製 . -凝膠液塗佈於金屬層10的保 i合膠 增之表面上的塗你舟 驟。U-3):供形成最終的陶瓷 步 ,、，丁 尔、色緣層30之燒成步驟。 以下，針對各步驟逐項進行說明。 ㈣容膠-凝膠液調製步驟:溶膠，膠液調製步驟传 調製供形成具有所需組成之 、 瓦糸絕緣層3 0用溶膠-凝膠 溶液的步驟。該步驟並無特別的限制，溶膠-凝膠液係可依 :為具有所需組成之陶竟系絕緣層3〇的方式，自行進行， 製浴膠-凝膠液，亦可使用市售 欣結果，只要能調製 形成具有所需組成之m絕緣層30的溶膠-凝膠液 便可。例如陶竟系絕緣層30係使用三菱_als製的 ^聰T⑽/1G/1㈤，便可形成結晶構造具備㈣欽礦構 &的BSTf。其中’ 9G/1()/刚分別係鋇、錄 '鈦酸的莫 耳比。 ^ )塗佈步驟^塗佈步驟係將在上述（A)溶膠-凝膠液 调製步驟中所調製的溶膠—凝膠液，塗佈 曰〇之表面上，使該溶膠-凝膠液乾燥，而獲得所需層 、之岭膠凝膠液塗佈層的步驟。此處，當施行溶膠-凝膠 :的塗佈時’可適當採用習知已知的方法，若考慮層厚的 均勻性、及溶膠-凝膠液的特質等，較佳係利用旋塗法實施。 本案發明中，特徵在於該塗佈步驟係採用以下的方 19 201210809 法 即，敢好重複複數次施行在舍 丁仕生屬層10的保護層20之 表面上塗佈溶膠-凝膠液，並在含 。 你3氣裱境中，於120°C〜350 C溫度範圍下，3 0秒鐘〜1 〇分錄沾 的乾燥’而調整該溶膠_ 凝膠液塗佈層的層厚。當偏離嗜 雕忑乾燥條件的範圍，導致成 為乾燥不足的情況，會因塗膜浠叙 、机動、重複塗佈時的再溶解 等因素’導致最終所獲得陶瓷系紹 j瓦系絕緣層30的層厚呈不均 勻’因而最好避免。另一方面，眚 田侷離該乾烯條件的範圍， 導致過度乾燥的情況，會對當作基材用的金屬層ig賦予熱 負荷’導致金屬層1 〇呈劣化的情況，因而最好避免。又， 依如上述，藉由重複施行溶膠_凝膠液的塗佈與乾燥，便可 輕易地調整該溶膠-凝膠液塗佈層的層厚’俾可獲得目標厚 度的陶瓷系絕緣層30。 (a-3)燒成步驟：燒成步驟較佳係依4〇〇它〜8⑽。c5 分鐘至120分鐘、在惰性氣體取代（氮氣環境等；以下亦同） 或真空環境下實施。藉由經該燒成步驟，會進行前驅體的 氧化反應，便可獲得本案發明的陶瓷系絕緣層3 〇。該燒成 步驟在惰性氣體取代或真空環境下實施的理由係為防止金 屬層10的劣化。當燒成溫度未滿4 〇 〇。〇的情況，上述氧化 反應會不完全，頗難獲得與當作基材用的金屬層間之優 異密接性’以及具備適當緻密度與適當粒度結晶组織之當 作介電詹用的陶竞糸絕緣層30。另一方面，當燒成溫度超 過8 0 0乞的情況’燒成會過度，導致該陶瓷系絕緣層3 〇的 絕緣性降低與金屬層10的物理強度降低、導電率降低等， 因而最好避免。但’當然燒成溫度與燒成時間係可配合金 20 201210809 該陶瓷系絕緣層30形成時所使 而變更為適當恰當的溫度與時 屬層ίο的構成金屬種類、 用的溶膠-凝膠液組成等 間。 本案發明，在兮·摘^ #止 隹该燒成步驟中依上述溫度範圍施行溶膠_ 凝膠液塗佈層的、造士、 燒成，便可獲得陶瓷系絕緣層3〇。此時， 藉由將本案發明的保護層20設置於金屬層10的上層者， 使用為基材’如上述，可極有效防止金屬層U)的劣化，即 極有效防止構成金屬層1G的金屬材料遭氧化，俾可防止金 屬層1G的劣化。又，當形成絕緣層3〇之際，即便 溶膠-凝膠液係使帛BST液等’形成反應性較高的bst層 時’在該燒成步驟等之中，仍可防止金屬層U)與BST層間 之反應’並可防止構成金屬層1G的金屬析出擴散於陶究系 絕緣層30内。所以’ f知無法積極採用在該燒成步驟中對 金屬層10施加上述範圍㈣溫度時，容易進行氧化反應的 銅或銅合金。然、而，如上述，藉由在金屬層Μ的上層設置 保護層20,便可適當地將銅或銅合金使用為金屬層曰二 構成材料。 b)電泳沈積法 其次，針對利用電泳沈積法施行的陶瓷系絕緣層3 〇之 形成方法進行說明。❹電泳沈積法形朗絕緣層Μ =際，經由下述（b-IMb-3)步驟而形成。（b_1):使供獲 得所需陶瓷系絕緣層30的介電質粒子，八也# ^ , 77散於有機溶劑 〒’而獲得介電質粒子分散漿料的漿料調製步驟。（匕2) 在介電質粒子分散漿料内配置陰極電極與陽 、W蚀電極而施行 21 201210809 電泳沈積，藉此便在其中任一電極上形成電沉積層的電尤 積步驟。〇>你對該電沉積層施行燒成，而形成最終陶竟 系絕緣層30的燒成步驟。 首先，針對電泳沈積法進行簡單說明。使上述（ 聚料調製步驟所調製介電質粒子分散毁料内的介電質 之表面帶正或負電1後’在上述（卜2)電沉積步驟中，若 對在該介電質粒子分散漿料内所配置的陰極電極與陽極電 極間施加電壓，帶電的介電質粒子會電氣泳動’並在其中 任電極附近吸附凝聚，便在電極表面上形成由介電質粒 子構成的電沉積層。由該電沉積層成膜的成膜側之電極， 步驟施’I發月的金屬層…然後，利用上述(b-3)燒成 積層的燒成，便可獲得本案發明的陶究系絕 μ電冰沈積法係利用所謂的電氣泳動現象，具 材料的使用效率其、&睹 、有 ㈤成膜速度快速、生產性優異之優點。 帛發明陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體1〇 1=1°的表面上廣範圍形成陶一二 了^㈣該方法。以下，針料步驟逐項進行說明。 有所^ ㈣㈣：漿㈣好㈣為獲得供形成且 步驟。料系 的介電質粒子分散漿料之 性有機.1驟中’調製使介電質粒子分散於諸如丙鲖等極 丨生有機浴劑中的介電質粒子分散敷料。 寺極 謂子較佳係使用㈣型介電質粒子。此處所 ::礦型介電質粒子」係指具備有諸 d酸㈣、錯⑽等基本組成者。其中，較佳係具備 22 201210809 有鈦酸鎖、鈦㈣、鈦酸鋇^任—基本組 具備有該等組成的介電質粒子，電泳沈積一理由係 該步驟中亦可使料售的介電質粒子分 適當的添加諸如錳、碎、鎳、紹、鑭、 楚… 等添加成分係藉由使偏析於粒界，便具有阻斷：專。該 路，俾防止短路的效果。 -有阻斷漏電流的流 广2)電沉積步驟：電沉積步驟中，如上述，將金屬層 4用為電沉積層形成侧的電極尚 較佳係使用由諸如不錄鋼、，、不溶性陽極=一向= 所構成者。藉由與構成本案發明金屬層i。的金屬材料之： 合：便可使該金屬層i。具有陰極電極或陽極電極的機能。 該專電極間的距離較佳孫〗9n 雕权佳係lcm〜20cin程度，對電極間所施加 的電壓較佳係〇. 5V〜200V。 當電極間的距離未滿lcm時，對二極間的介電質粒子 分散漿料流人會嫌不足，導致無法施行安定的電泳沈積。 反之’若電極間的距離超過2—時，因為電極間的距離過 長，因而頗難均勻控制電極間的介冑質粒子泳動，導致較 難在金屬層10側形成層厚均勻的電沉積層。 虽電極間的距離在上述範圍内之時，如上述，對電極 間所施加的電壓最好係1〇v〜4〇v。當對二極間所施加的電 壓未滿10V時，介電質粒子的泳動速度會較慢，且成膜速 度亦會降低，因而無法滿足工業生產所要求的生產性。反 之，若對二極間所施加的電壓超過200v時，因為本案發明 的成膜側之電極係使用有積層著保護層20的金屬層丨0， 23 201210809 ==右^使粒子㈣於該保護層⑼的表面上，則該粒子會 致較難形成層厚均勻的電沉積層。但，對電 所施加的電壓傕# μ“ 以時’當相同時間通電時，在成膜側當 作電極用的該令思旺 屬層ίο之表面上所沉積介電質粒子量會 增加所以’藉由控制對二極間所施加的電壓值、與通電 時間’便可形成所需厚度的m絕緣層30。 (卜3)燒成步驟：在電泳沈積法中，因為基本係利用與 溶膠-凝膠法同樣的條件施行燒成步驟，因而在此便不再費 述。 、陶瓷系絕緣層形成步驟係針對a)溶膠-凝膠法、 b)f泳沈積法進行說明’但如上述’本案發明陶兗系絕緣 層與金屬層的層積體10°之製造方法，係可採用諸如M0CVD 法、淹鍵蒸錢法等各種方法。最好在利用該等方法形成陶 莞系絕緣層3G之後’更進—步設計樹脂成分的含潤步驟。 樹脂成分的含潤步驟係例如I a)溶膠_凝膠法、b)電泳沈 積法中，分別完成（a-3)、（b_3)燒成步驟之後才實施。 樹脂成分含潤步驟：所謂r樹脂成分含潤步驟」係為 藉由使在陶瓷系絕緣層30㈣存在的粒子或粒界間含潤 樹脂成分，而埋藏會成為漏電流流路之構造缺陷的步驟。 使含潤於陶曼系絕緣層30内所存在粒子或粒界内的樹脂 成分’較佳係使用以環氧系樹脂為主劑的樹脂組成物。特 別係較佳使用相對於樹脂成分總量，含有：環氧樹脂4〇重 量^70重量％、聚乙烯縮醛樹脂2〇重量％〜5〇重量％、三聚 氰胺樹脂或胺甲酸酯樹脂〇.〗重量％〜2〇重量％，且該環氧 24 201210809 樹脂的5重量％〜80重量％屬於橡膠改質環氧樹脂的樹脂 成物。 環氧樹脂係屬於積層板或電子零件成形用的市 ’並無特別的限制均可使用。具體而言，可例 型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚酸型環氧 齡盼醛型環氧樹脂、異三聚氰酸三環氧丙基醋、 但，若 售物前提下 如：雙酚A 樹脂、鄰甲 N，N-二環氧丙基苯胺等環氧丙基胺化合物；四氫酞酸二環 氧丙基酯等環氧丙基酯化合物；四溴雙酚A二環氧丙基醚 等溴化％氧樹脂等等。該等環氧樹脂較佳係使用1種、或 混合使用2種以上。又，環氧樹脂的聚合度與環氧當量並 無特別的限定。 再者，環氧樹脂的硬化劑係可使用例如：雙氰胺、有 機肼、咪唑類、芳香族胺類等胺類；雙酚A、溴化雙酚a 等酚類；酚酚醛樹脂及甲酚酚醛類等酚醛類；酞酸酐等酸 酐劑等等。硬化劑係可單獨使用i種，亦可混合使用2種 以上。硬化劑對環氧樹脂的添加量係彳配合各個環氧當量 而適當決定。 劑。此 、脲系 者亦可與硬化劑一起視必要添加硬化促進 障’兄，硬化促進劑係可播用也丨l / ⑷货' 更用例如.三級胺、咪唑系 硬化促進劑等。 當作使含潤於陶穿糸绍& a η λ ^ 文糸絕緣層30中之樹脂成分使用的 Μ脂組成物，環裊樹# 軋树知係如上述，較佳為樹脂成分總量的 4〇重量％〜70重量％。名；王班备& 衣氧樹脂的摻合量未滿40重量％時， 陶究系絕緣層30的絕緣性邀树办& 啄注與耐熱性會降低。反之，若環氧 25 201210809 樹月曰的摻合量超過70重量%時，當使樹脂成分硬化時，所 ”月的樹月曰冰動t變為過大，#致無法使陶冑系絕緣層⑽内 的粒子間或粒界間均勻地含潤樹脂，造成容易引發陶瓷系 、邑緣層30内的樹脂成分偏存，因而最好避免。 再者，環氧樹脂組成物的其中一部分較佳係使用橡膠 改質環氧樹脂。橡膠改質環氧樹脂並無特別的限制，可使 用田作接著劑用或塗料用等的市售製品。具體係可使用例 如.EPICLON TSR-96G"(商品名，大日本油墨公司製）、 "ΕΡ0Τ0ΗΤ0 YR_m"(商品名，東都化成公司製）、 "S随贈⑧ESC_5GG"(商品名住友化學公司製）、 "E刚KVSR 3531 ”（商品名，三井石油化學公司製）等。該 等橡膠改質環氧樹脂係可單獨使用i #，亦可混合使用2 種以上。此處’橡膠改質環氧樹脂的摻合量較佳㈣環氧 樹脂量的5重㈣〇重量%。藉由使用橡膠改質環氧樹脂， 便可促進樹脂成分對陶瓷系絕緣層3〇内的固著。所以片 該橡膠改質環氧樹脂的摻合量未滿5重量％時，便無法獲: 對陶究系絕緣層3 〇内的固著促進效果。反之，若該橡膠改 質環氧樹脂的摻合量超過8。重量％，便會有硬化後的樹脂 耐熱性降低之可能性。 其次，針對聚乙烯縮駿樹脂進行說明。此處，聚乙稀 縮醛樹脂係利用聚乙烯醇、與醛類的反應而合成。本案發 明，聚乙烯祕樹脂係可無特別限制的使用當作塗料用盘 接著劑用的市售物。本案發明’㈣原料聚乙婦醇的聚二 度、原料酸類的種類與縮駿化度並無特別的限制，若考^ 26 201210809 硬化後的樹脂耐熱性、與對溶劑的溶解性，最好使用由聚 合度2_〜3500的聚乙烯醇所合成之製品。又，亦有市售 在分子内導入羧基基等的改質平 ^ 黄聚乙烯縮醛樹脂，若與所組 合每氧樹脂間的相溶性不舍右Ρ弓部 性不會有問題，便可無特別限制的可 使用。在絕緣層中所摻合的肀 呵修σ的聚乙烯縮醛樹脂摻合量，係樹 脂組成物總量的20重量％〜50重量+ 曰 里里/❶。右該摻合量未滿20 重Έ / ’便無法獲得改良當作偷m k 1于叹艮田作樹脂用之流動性的效果。另一 方面，若超過該摻合量5G重量％，因為硬化後的絕緣層吸 水率會提高’因而極不適用為m絕㈣3〇的構成材 料。 /本案發明所使㈣樹脂組成物係除上㈣分之外，較 佳係摻合人當作上述聚乙稀㈣樹脂之交聯劑用的三聚氣 胺樹脂或胺甲酸酯樹脂。 三聚氰胺樹脂係可使用當作塗料 胺樹脂。烧化三聚氰胺樹脂係可舉例如：甲基化三;= 樹脂、正丁基化三聚氰胺樹脂、異丁基化三聚氰胺樹脂、 及該等的混合燒化三聚氰胺樹脂。三聚氰胺樹脂的分子量 與烷化度並無特別的限定。 該胺甲酸ϊ旨樹脂係可使用當作接著劑用、塗料用之市 售分子中含有異氰酸醋基的樹脂。例如胺甲酸醋樹脂係可 例如：諸如二異氰酸甲苯酯、二苯甲烷二異旨、 曱基多笨基聚異氰酸醋等聚異氰酸酯化合物、與諸如三羥 甲基丙烷或聚醚多元醇、聚醋多元醇等多元醇類的反應 物。因為該等化合物當作樹脂用時的反應性較高，會有因 27 201210809 環境中的水分而進行聚合之情況，因而本案發明為使不致 引發此種不良情況，最好使用該等樹脂經利用諸如㈣或 肪類施行安定化，通稱「嵌段異氰酸醋」的胺τ酸醋樹脂。 本案發明添加於樹脂組絲中的i聚氰胺樹脂或胺曱 酸酯樹脂之掺合量，係樹脂組成物總量的〇.丨重量％ 重 量％。若該摻合量未滿0」重量％，則聚乙晞縮㈣脂的交 聯效果會嫌不；I ’絕緣層的耐熱性會降低1摻合超過2〇 重量％，則在陶瓷系絕緣層3 〇内的固著性會劣化。 在該樹脂組成物中，除上述必需成分之外尚亦可依 所需使用諸如：無機充填劑、消泡劑、均㈣、偶合_ 添加劑。該等係具有改良樹脂成分對陶絕緣層3〇的渗 透性，以及提升難燃性、降低成本等效果。 以上的樹脂組成物係在燒成步驟後，便利用旋塗法等 塗佈於陶瓷系絕緣層30的表面上，藉由使用諸如加熱板、 烤箱等施行加熱’便可使樹脂成分含潤於m絕緣層30 内所存在的粒子間或粒界間。 上電極層形成步驟：如上述’當將本案發明的層積體 ⑽使用為電容器電路形成材料⑴〇(參照第i圖))時，亦 可^在陶m緣層30的上面’形成由金屬材料所構成 上電極形成層40的上電極層形成步驟。此情況，亦將該上 電極形成層40亦可藉由將諸如銅落、銅合金落、銻荡及錄 合“中任-金屬落，貼合於上述陶究系絕緣層3〇的上面 而形成’亦可使用諸如銅、鋼合金、鎖及鎖合金、紹中任 —金屬’利用電錄法形成，亦可利用濺鐘蒸料方法形成 28 201210809 該上電極形成層40。 其-人’舉實施例與比較例針對本案發 明。惟，本案發明並不僅侷限於以下實施例。，、體說 [實施例1 ] 實施例1中，針對形成陶m緣層⑽之際，採 膠-凝膝法，製造太安总y' / 本案發明陶瓷系絕緣層與金屬 100之例子進行說明。 I增槓體 〈本案發明m絕緣層與金屬層的層積體咖之製造 i)保護層形成步驟 此處’將三井金屬礦業股份有限公司製具有Rz $ 1. 〇" m層壓面且層厚18" m的表面平滑銅箔(NA—DFF、 1_)，使用為金屬層1Ge然後，在該㈣的表面上，將 Exousia t限股份公司製之聚石夕氮烧二氧化石夕塗佈劑 (SSL-SD500-HB) ^ 4- yt - -r ^ 、，去水一 丁醚稀釋過的聚矽氮烷溶液（其 中’聚碎氮燒/去水—丁触一 1/1 一丁醚_1/lwt%)，利用旋塗法塗佈於金 屬層1。的表面上’於大氣中使用加熱板施行15〇它xl分鐘 乾燥後’ 一邊在大氣中使用加熱板施# 220°c x30分鐘加 熱’-邊照射uv。藉此，形成層厚2〇nm的以〇2層。依以 上步驟’便在金屬層10的18“表面平滑銅猪之表面上， 積層著20mn當作保護層2〇用之咖層的金屬層1〇。其中， 保濩層20的厚度測定係使用sem(je〇l公司製， JSM-700 IF)(倍率 1〇〇〇〇〇倍）。 i i)陶瓷系絕緣層30之形成 其人在上述金屬層1〇的表面，利用溶膠-凝膠法， 29 201210809 經由以下的U])溶膠4㈣調製步驟、（Μ)塗佈步驟、 k3)燒成步驟、及（a_4)樹脂含潤步驟等4項步驟而形成 陶瓷系絕緣層30 ^ (a 1)洛冑冑#液調製步驟：溶膠—凝膠液調製步驟 中’使用市售的溶膠_凝膠液（三菱随ruls股份有限公 司製 10wt%BST(9〇/i〇/100)液。 U-2)塗佈步驟：塗佈步驟中，使用上述溶膠_凝膠液， 利用旋塗法塗佈於金屬層1〇的保護層2〇之表面上然後 在大氣中使用加熱板依19(rcxl分鐘施行乾燥。將此項步 驟設為1單位步驟’重複該i單位步驟計施行6次，而形 成溶膠-凝膠液塗佈層。 (a-3)燒成步驟：然後，將設有上述溶膠-凝膠液塗佈 層的金屬層ίο，在氮環境（經吹入25〇c含飽和水蒸氣之氮 的環境；燒成步驟中，以下亦同）下，使用管爐（tube furnace)依600 C x60分鐘的燒成條件進行燒成。 U-4)樹脂含潤步驟：然後，將環氧系樹脂（Japan

Epoxy Resins股份有限公司製ΕΡΙΚ0ΤΕ 828)100重量份、 與環氧樹脂硬化劑的咪唑化合物（四國化成工業股份有限 公司製Curezol 2E4MZ)1重量份進行混合，而形成樹脂組 成物’再使用溶劑的曱乙酮（試劑），調製環氧樹脂與環氧 樹脂硬化劑的合計量濃度為固形份量〇· 22wt%之環氧系樹 脂清漆。然後’利用旋塗法，將該環氧系樹脂清漆當作塗 佈液，塗佈於上述經燒成後的溶膠-凝膠液塗佈層表面上， 使用加熱板，在大氣中施行1901 x90分鐘加熱，便使樹脂 30 201210809 含潤於陶m㈣3G内所存在粒子間或粒界間。依上 述，便製得本案發明實施例i之陶曼系、絕緣層與 層積體100。 [實施例2 ] 實施例2的陶究系絕緣層與金屬層的層積體1〇〇，係 除在上述實施例Μ 1〇陶竞系絕緣層形成㈣中，依_ °c施行（a-3)燒成步驟之外，其餘均依照與實施例i相同的 方法，製造本案發明實施例2之陶竟系絕緣層與金屬層的 層積體100。 [實施例3 ] 其次，實施例3之陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體 100，係利用電泳沈積法形成陶瓷系絕緣層3〇。 i)保護層形成步驟：保護層形成步驟係與上述實施例 1及實施例2同樣的，將三井金屬礦業股份有限公司製之 具有RzSl_0//in層壓面且層厚18/zm的表面平滑銅笛 (NA-DFF ’ 18# m)，使用為金屬層1〇。然後，使用未經稀 釋的Exous i a有限股份公司製之聚矽氮烷二氧化石夕塗佈劑 (SSL-SD500-HB)’在大氣中’使用加熱板施行i5〇°Cxi分 鐘乾燥後’在大氣中’ 一邊使用加熱板施行250 °Cx90分鐘 加熱’ 一邊照射UV之外，其餘均與實施例1及實施例2同 樣的’在金屬層10的上面形成具有約60nm厚度的保護層 20。保護層20的厚度測定係與實施例1及實施例2同樣 的，使用 SEMCJE0L 公司製；JSM-700 IF)(倍率！〇〇,〇〇〇 倍）。 i i)陶瓷系絕緣層形成步驟：陶瓷系絕緣層形成步驟 31 201210809 中，在上述金屬層10的保護層2。之表面 積法形成陶瓷系絕緣層3〇。 用電泳沈 (b-i)聚料調製步驟： 的介電質粒子分散於正了❹，·在使平均粒徑80nm 劑的丙嗣，並依介電質粒^的懸浮液中’混合入有機溶 1電質粒子濃度成為10g/1的方式，施 分鐘超音波振動攪拌’便獲得電質粒子分散聚料。其中， 上杨謂「介電質粒子的平均粒徑」係指使用上述SEM， 測Ϊ 100個粒子的長徑時之算術平均值。 (b-2)電沉積步跡.带h 褀，驟.電沉積步驟中，將上述金屬 使用為陰極電極，且陽極雷炻总#田 鸯層 電極係使用不錢鋼板，並在上述 調製:ι電質粒子分散漿料内，配置呈二電極間相隔2。關 、、然後’對—電極間施加3〇v電壓，藉由通電別秒鐘 的直仇電机’便在陰極電極的金屬層i 〇上形成約I 5 " ^ 厚度的BST電沉積層。 (b 3)燒成步驟.然後，將已形成上述BST電沉積層的 金屬層10，在氮環境下使用管爐依6001 x60分鐘施行燒 成0 (b 4)樹脂含潤步驟：接著，依照與實施例丄及實施例 同樣的方法’使樹脂成分含潤於經燒成後的BST電沉積 層内所存在粒子間或粒界間，而形成本案發明陶瓷系絕緣 層3〇 ’便製得本案發明實施例3的陶瓷系絕緣層30、與金 屬層的層積體100。 [比較例] [比較例1 ] 32 201210809 两兴頁犯W 1〜a凡吧、導/百與金屬層的層積徵 進行比較，除在i)保護層形成步驟中，去 < 1 00 之外，其餘均與實施例1同樣的利用溶膠-凝膠法形成 20 系絕緣層30’而形成比較例1之陶瓷系絕緣層與金屬陶免 層積體。 層的 [比較例2 ] 為與實施例2之陶曼系絕緣層與金屬層的層積體1 進行比較’除在i)保護層形成步驟中，未$ 1〇° 之外，其餘均與實施例2同樣的利用溶膠_凝膠法形成陶二 系絕緣層30’而形成比較例2之陶瓷系絕緣層盥金 瓷 層積體。 、蜀層的 [比較例3 ] 為與實施例3之陶究系絕緣層與金屬層的層積體1〇〇 進行比較，除纟。保護層形成步驟中，未設置保護層Μ ^外，其餘均與實施例2同樣的利用電泳沈積法形成陶变 、絕緣層30’而形成比較例3之陶竟系、絕緣層與金屬層的 層積體。但’比較例3中’因為在金屬層1〇的表面… 设置由絕緣物質之SiG2所構成保護層20，因而為形成且有 與實施例3的陶以、絕緣層30略相同厚度之㈣系絕緣層 將在電/儿積步驟中對二電極間所施加的電壓設〇v。 [評價] (i )溶膠-凝踢法 ' 將依备膠-凝膠法形成陶瓷系絕緣層30的實施 μ與實施例2之層積體1〇〇、與比較例i及比較例2的 33 201210809 層積體進行對比，而進行本案發明陶瓷系絕緣層與金屬層 的層積體100之評價。

銅對陶曼系絕緣層30的擴散（1):第2(a)圖所示係實 施例1所形成陶瓷系絕緣層30的表面之SEM照片；第2(b) 圖所示係實施例2所形成陶瓷系絕緣層3〇的表面之照 片。另一方面，第2(c)圖所示係比較例j所形成陶瓷系絕 緣層30的表面之SEM照片，第2(d)圖所示係比較例之所 形成陶瓷系絕緣層30的表面之SEM照片。其中，各個SEM 照片係使用JEOL公司製的SEM(JSM-700 IF)，依倍率30, 000 倍拍攝陶瓷系絕緣層30的表面。 此處，實施例1與比較例1中，陶瓷系絕緣層3〇形成 時的燒成溫度係60(TC ^另一方面，實施例2與比較例2 中，該燒成溫度係50(TC。首先，參照第2(c)圖，在依6〇〇 °C施行燒成的比較例丨之陶瓷系絕緣層3〇表面上，可觀察 到銅的結晶。相對於此，參照第2(d)圖，在依5〇〇。〇施行 燒成的比較例2之陶瓷系絕緣層3〇表面上，並無觀察到銅 的尨a曰。然而，第2 (d)圖中，如箭頭A所示，在陶瓷系絕 緣層30的表面上觀察到到處有辨識到白點的地方。該辨識 到白點的地方，係因燒成而拱起的地方（參照第3(c)圖）。 依此田金屬層10係採用銅的情況，若形成陶瓷系絕緣層 30時的燒成溫度提高，銅便會整面擴散於陶瓷系絕緣層 中，而有導致陶瓷系絕緣層3 〇的絕緣性降低、發生短路、 漏電流增大等可能性。另一方面，當將燒成溫度設為5〇〇 C時相車又於將燒成溫度設為6 0 01的情況下，雖陶瓷系 34 201210809 絕緣層30並無發現鋼擴散 3 0的拱起情況。 但卻有觀察到陶瓷系絕緣層 相對於以上的比較例1及比較例2,本宰發明的實施 例1及實施例2,俜在㈣ +茱發月的實施 在金屬層10的銅箱表面上形成由Si⑴ 構成的保護層2 0之前接τ β 的層積體m(沖第二和:付已形成陶究系絕緣層3° 圖）。貫施例1係除有設置保護層 ^ ’、'均與比較例1同樣的形成金屬層1G與陶竟 糸絕緣層3。的層積體，參照第2⑷圖，並無發現到銅的 結晶，得知防止鋼對m絕緣層3〇的擴散。又，第2(a)、 (b)圖中g]為在陶瓷系絕緣層3〇的表面上並沒有辨識到 白點的地方，因而得知亦無發生m絕緣層30的拱起情 況。由以上事項可確認到藉由在金制10上形成保護層 20並在該保護層2〇的表面上形成陶瓷系絕緣層，便 具有抑制金屬層10的構成金屬對陶£系絕緣層3〇擴散的 效果’且可防止因金屬層1〇的氧化而造成形狀變化，俾可 形成平滑的陶瓷系絕緣層3〇。 其次，第3(a)、（b)圖所示係拍攝實施例i所形成金 屬層10與陶瓷系絕緣層30的層積體1〇〇(參照第i圖）截 面之SEM照片。又，第3(c)、（d)圖所示係拍攝比較例J 所形成金屬層10與陶瓷系絕緣層3〇的層積體1〇〇截面之 SEM照片。其中，第3(a)、（c)圖係依5, 000倍的倍率拍攝， 第3(b)、（d)圖係依5〇, 〇〇〇倍的倍率拍攝。 如第3(a)、（b)圖所示，相關依實施例}所形成的該 層積體1 00，在屬於金屬層1 〇的銅箔與陶瓷系絕緣層3〇 35 201210809 之間，有發現到形成薄膜狀的 2〇。 層30的表面呈单.、典# — 叫无系絕緣 α，並無發現到銅的結晶、與 該層積敢’有發現到無數個擴散於的 銅結晶。 a川表面的 銅對陶究系絕緣層30的擴散⑴：其次，第& 圖所示係實施例2所形成上述層積體1〇〇的戴面咖照 U二4(c)、⑷圖所示係比較例2所形成上述層積 體的截面㈣照片°第4(小⑷圖係依5,刚倍的件率 進仃拍攝’第4(b)、⑷圖係依5〇，_倍的倍率進行拍攝。 參照第4圖’實施例2與比較例2因為燒成溫度均設 為5〇〇c ’因而均沒有發現到在m絕緣層3q表面上擴 散的銅結晶。然而，如帛4(〇、⑷圖所示，得知相關比 較例2的層積體’在m絕緣層3G表面上有發現到無數 個拱起，陶瓷系絕緣層30的表面呈起皺。依此，若因金屬 層10的氧化而衍生形狀變化’導致陶究系絕緣層3〇表面 產生凹凸’便會因場所而有絕緣特性或介電特性呈不均勻 狀態’造成無法提升陶曼系、絕緣層與金屬層的層積體之良 率。另一方面，相關實施例2的層積體100，如第4(b)圖 所不，在屬於金屬層丨0的銅箔層與陶瓷系絕緣層3〇之間 有發現到形成薄膜狀的保護I 2 0。而’並無發現到在保護 層20表面上所形成陶瓷系絕緣層3〇之表面上有拱起得 知可獲得層厚均勻的陶瓷系絕緣層3〇。 從以上的截面SEM照片，可確認到本案發明可在金屬 36 201210809 層10的上面，隔著保護層2G形成層厚均勻的陶£系絕緣 層30,並可防止鋼對陶竞系絕緣層3〇的擴散。所以，根 據本案發明，可防止因金屬擴散而造成陶U絕緣層30的 絕緣性降低與介電特性降低，並可生產良率佳地製造㈣ 系絕緣層與金屬層的層積體1 〇〇。 金屬層的氧化⑴：其次，為評價當作金屬層10用的 銅之氧化狀態，使用PANalytical公司製的x，pert卿， 施行實施例i及實施例2所形成陶究系絕緣層30的表面x 射線繞射。第5圖所示係結果。其中，第5圖中，橫抽係 入射角(2Θ)，縱軸係強度(au)。又’第6圖所示係比較 及比車乂例2所形成陶曼系絕緣層3〇的X射線繞射結果。 一首先針對比較例】與比較例2進行檢討。帛6圖所 不係合併圖不（a)比較例丨及（b)比較例2的各陶竟系絕緣 曰30之X射線繞射結果，以及依與比較例工及比較例2同 樣條件所形成陶究系絕緣層30在燒成前的X射線繞射結果 ⑷。針對比較例！及比較例2,分別如第6(小⑻圖所 不’確§忍到因施行燒成而生成的BaTi〇3之繞射尖峰。由此 見象確㈣因燒成而進行BaTi〇3的前驅體之氧化反應，並形 '陶瓷系絕緣層30。另-方面，因為藉由燒成而出現—ο 的繞射尖峰，因而確認利用燒成，構成金屬層10的銅有進 行氧化。 '八人參照第5圖，針對實施例1與實施例2進行檢 /第5圖所不係合併圖示（a)實施例1及實施例2的各陶 =系邑緣層3 G之X射線繞射結果’以及依與實施例1及實 201210809 施例2问樣條件所形成陶竟系絕緣層30在燒成前的x射線 繞射結果(c)。參照第5⑷、(b)圖，相關實施例i與實施 例所形成的陶-吏系絕緣層3〇’雖有出現表示B祕的繞 射大峰部無出現表示Cu2〇的繞射尖峰。所以，由該妹 果可確認到藉由將保護層別形成於金屬層1G上，在形: 陶曼系絕緣層30時的燒成步驟中，能有效防止構成金屬層 10的銅氧化情形。 …金屬層的氧化⑺：其次’第7圖及第8圖分別所示係 實把例1及比較例1所形成金屬層1 ο與m絕緣層3〇 的層積體截面之電子微探分析照片。纟中，該截面分析昭 片的拍攝，係使用0XF0RD公司製的x射線能量散佈分析儀 INCA Energy pentaFETx3·實施。 此處，參照第8圖，比較例丨所形成的層積體，首先 如第8(a)圖所示，在陶瓷系絕緣層3〇的表面尚有觀察到 銅擴散的狀態。此現象亦可從第8(b)圖所示銅原子（cu)的 分散狀態中得知ϋ面’如第8⑷圖所示，確認到在 金屬層10的内部有氧原子（〇)存在，得知構成金屬層1〇的 銅有氧化。 相對於此，參照第7圓，第7(b)圖中並未發現到陶瓷 系絕緣層30的表面上有銅的擴散。又，參照第7(c)圖， 氧原子的分佈僅止於陶瓷系絕緣層3〇而已，雖因燒成有進 行ΒιΤ〇3的前驅體之氧化反應，但由該圖中亦確認到並未 引發鋼的氧化反應。又，如第7(e)圖所示，在金屬層1〇 與陶瓷系絕緣層30之間有發現到矽原子（Si)的分佈，可確 38 201210809 認由Si〇2所構成的保護層20形成薄膜狀 其。人，針對實施例1及實施例2所形成陶 寬系絕緣層 與金屬層的層積體100,相關電容量密度、介 .電知耗（Loss tangent)、及生產良率進行評價的結果，如 衣i所示。其

t，各實施例及各比較例中，有針對對陶瓷系絕緣層μ有 施行樹脂含潤的情況、以及沒有施行的情況進行評價表 1便一併記入該等的評價結果。又，上述評價中，電容量 密度及介電損耗係使用ΗΙ0ΚΙ公司製的LCR HiTEsTER 3532-50進行測定。又，相關生產良率’依照各條件分別 製造16個陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體1〇〇，並針對各 陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體1〇〇的品質，就電容量密 度、介電損耗、及漏電流等各項目進行評價，並根據良品 所佔比例進行評價。 —--- 樹脂含潤 實施例1 例 2 — 一—-_____h 比較例1 無 比較例2 無 實施例1 — _____^ _^施例2 有 比較例1 有 比較例2 有 燒成溫度(°C) 電容量密度 (nF/cm2) 介電損耗良率(%) ).143 81.3 0.255 100 18.8 0.560 68.8 014 93.8 ).009 600 500 1000 0 39 201210809 參照表1 ’首先在實施例1與實施例2係沒有在陶吏 系絕緣層30内的粒子間或粒界間施行樹脂含潤的情況，就 電容量密度而言，係較小於比較例1與比較例2。然而， 比較例1及比較例2所獲得陶瓷系絕緣層與金屬層的層積 體，之所以電容量密度較高的理由可認為係因為短路而導 致漏電流變大的原因所致。結果，比較例1及比較例2的 生產良率分別為18. 8%、68 · 8%的偏低值，較難獲得良率佳 的良品。另一方面，實施例丨與實施例2係如上述，防止 陶瓷系絕緣層30的銅擴散，陶瓷系絕緣層3〇的層厚亦呈 均勻構成。結果，短路的發生較少，漏電流值亦較小。又， 實施例1與實施例2的介電損耗值分別較低於比較例i與 比較例2。、结果，生產良率係實施例i為813%、實施例2 為 100%。 再者，就實施例1及實施例 -,叫-I·*- Ι-V瓦尔？巴琢 3〇内的粒子間或粒界間有施行樹脂含满的情況、與沒有 行樹脂含濁的情況相比較，電容量密度雖有降低，押介 ^值係在_以下，確認可獲得介電損耗值較小的良 路:陶=藉由施行樹腊含澗’便可埋藏會成為漏電流 路的陶瓷系絕緣層如i 值m力 陷，因而可防止短路發生 俾使漏電&變為更小。紝， 行樹腊含濁的情況為；3" 產良率’亦是沒心 便提升㈣.8%。另、方面相對的藉由施行樹脂含潤， 亦是比較例1及比二有施行樹脂含潤的情況 層積體有㈣㈣，生M^/緣緣層與金屬層的 產良革為⑽，無法測定電容量密度 40 201210809 及介電損耗。 其次’參照第9圖及第1 〇 s 讲 圖，針對漏電流密度進“ 價。施行該項評價時，首先就實施例^^進订味 陶竞系絕緣層與金屬層的層積體1〇 ' ::獲得 :緣層表面上，利_蒸鍍法形成 層）。然後’將該銅層當作上電極，並將金屬層1〇當作 電極，對該等二電極間施加電壓， 下 产漆# Η I缓針對該電壓值測定漏電 '密度。此時，針對實施例1及實施命"，亦分別就有I 竟系絕緣層30㈣脂含潤時之漏電流密度進行； 具。第9(a)圖所示係相關有施行陶究系樹脂層3〇 =潤時的實施例卜測定結果，⑻係沒有施㈣脂含‘ 的貫施例1之測定結果，⑷係針對比較例i的敎結果。 :樣的’第10⑷圖所示係有施行陶竟系樹脂層3。的樹脂 ’時之實施例2的測定結果，(b)係沒有施行樹脂含潤時 的實施例2之敎結果，⑷係針對比較例2的測定結果、。 首先’針對實施例1及比較例丨進行評價。參照第9 圖，得知相對於（c)所示比較例i的陶竟系絕緣層與金屬層 的層積體，（a)、⑻所示本案發明實施例i的陶究系絕緣 =與金屬層的層積體1〇〇,漏電流密度值降低至1/1〇〇〇 父下。又，從第9圖中得知，就實施例i中有施行陶瓷系 邑緣層30的樹脂含潤（a)、與沒有施行樹脂含潤（b)進行比 較’有施行樹脂含潤者的漏電流密度值較低。 其次’針對實施例2及比較例2進行評價。實施例2 較例2亦是發現到與實施例1及比較例1的情況為同 41 201210809 樣之傾向。即，參照第1 0圖，相對於r A所不比較例2的 陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體，（a)、「 ;Cb)所示本案發明 實施例2的陶瓷系絕緣層30與金屬層]〇玷麻| 10的層積體100, 漏電流密度值降低至1/1，000以下。又，從第1〇圖中得知， 就實施例2中有施行陶竞系絕緣層3〇的樹脂含潤u)、與 沒有施行樹脂含潤（b)進行比較’對陶窨系猫祕a 〇Λ 士 ^ j充糸絕緣層3 0有施 行樹脂含潤者的漏電流密度值較低& 2.電泳沈積法 其次’針對依電泳沈積法形成陶瓷系絕緣層3〇的實施 例3之陶竞系絕緣層與金属層的層積體1〇〇、與比較例的 陶竟系絕緣層與金屬層的層積體進行對比，並就本案發明 陶曼系絕緣層與金屬層的層積體1 0 〇施行評價。 i )截面評價 使用JEOL公司製的掃描式電子顯微鏡（jsm-700IF)， 針對實施例3所獲得陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體1 〇 〇 的金屬層10與陶瓷系絕緣層30之層積體1 00、以及比較 例3所獲得陶瓷系絕緣層與金屬層之層積體的金屬層1 〇與 陶竟系絕緣層3 0之層積體，分別拍攝截面，並針對銅的氧 化狀態進行分析。 第11 (a)圖所示係實施例3所形成上述層積體1 〇〇的 截面SEM照片，第11 (b)圖所示係比較例3所形成上述層 積體的截面SEM照片。參照第11 (a)圖，實施例3的上述 層積體100，可確認到在屬於金屬層1 〇的銅箔與陶瓷系絕 緣層30之間，薄薄地形成由Si 〇2構成的保護層20。另一 42 201210809 方面’參照第1 i (b)圖，取代該保護層20，得知在銅箱層 與陶瓷系絕緣層30之間有形成銅已氧化的氧化銅層。依此 藉由將由矽化合物所構成保護層20設置於金屬層1〇的表 面上，便可防止構成金屬層1〇的金屬（即銅）遭氧化，俾可 防止金屬層1 〇的劣化。 i i)漏電流密度 其次’針對實施例3及比較例3所獲得m絕緣層 與金屬層的層積體100,施行漏電流密度的評價。該評價 中’將金屬層10使用為下電極’並將在陶瓷系絕緣層的上 層所形成銅層使用為上電極，測定對二電極間施加電壓時 的漏電流密度。漏電流密度的測定係使用ADVANTEST公司 製的R8252 DIGITAL ELECTROMETER實施。結果如第12圖 所不。其中，第12圖中’（a)係針對實施例3的測定結果， (b)係針對比較例3的測定結果。又，相關（c)容後述。 如第12圖所示，本案發明實施例3的陶瓷系絕緣層與 金屬層的層積體100(a)’相較於比較例3的陶£系絕緣層 與金屬層的層積體（b)之下，漏電流密度值較小，得知已防 止上電極與下電極間的短路。又，對二極間所施加的電壓 達20V以上時，實施例3的陶瓷系絕緣層與金屬層的層積 體1。〇之漏電流密度值，係比較例3的陶竟系絕緣層與金 屬層的層積體之漏電流密度值約1/10,若對二極間所施加 的電壓未滿2GV時，此差值會擴大。例如對二極間所施加 的電壓在6V〜10B範圍内，便會在idoo以下。由此現象得 知，本案發明陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體1〇〇，當作

43 S 201210809 絕緣層或介電層用的陶瓷系絕緣層之可靠度較高，當使用 該層積體100,形成依更低電壓產生動作的電子電路（包括 半導體電路在内）時，可謂降低漏電流的效果大。 再者’針對實施例3及比較例3所獲得陶瓷系絕緣層 與金屬層的層積體100，就電容量密度、介電損耗、生產 良率、及陶瓷系絕緣層的層厚進行評價，結果如表2所示。 [表2] 電沉積條件 電容量密度 (nF/cm2) 介電損耗 良率 (%) 層厚 (^m) 實施例3 30Vx20sec 18.4 0.019 100 1. 6/im 比較例3 20Vx20sec 28.6 0.026 94 1. 5/zm 參考 30Vx20sec 16.9 0.025 100 2.4/zm 如表2所示’實施例3的電沉積步驟中，施加3〇v電 壓20秒，比較例3的同電沉積步驟中施加2〇v電壓2〇秒 鐘。然而，最終所獲得陶瓷系絕緣層3〇的層厚幾乎同程 度，分別為1. 6 " m、1. 5 // in。此現象可認為係因為在實施 例3所形成金屬層10的表面上，有設置由屬於絕緣物質的 Si〇2所構成保護層20，因而相較於沒有設置該保護層2〇 的比較例之金屬層1 〇，電沉積時的電氣特性有降低。然而， 僅供參考，如第13圖所示，即便將由Si〇2所構成保護層 20設置於金屬層1〇(銅箔）的表面上時，若提高電沉積時所 施加的電壓值，則在成臈側的電極面上所沉積之粒子沉積 量亦會增加。所以，藉由適當變更電壓、通電時間等，而 調整在成膜側的電極面上所沉積之粒子沉積量，便可將所 44 201210809 需層厚的陶曼系絕緣層3〇隔著 10的上層β 隻層20’積層於金屬層 另一方面，相較於比較例3的 的層穑俨，音a y 扪陶是糸絕緣層與金屬層 的層積體’實施例3的陶瓷系絕 /、金屬層的層積體100 度，便可提升電㈣陶免系絕緣層30的厚 的陶脊系媒铋 以度 就介電損耗值係實施例3 的陶是糸絕緣層與金屬層的層積 /A <Κη 1 00，較低於比較例3 、瓷系絕緣層與金屬層的層積體 例3鲂古。a攸μ 且生產良率亦是實施 例3較同。當將陶曼系絕緣層3 $Ρ # ^ ]与度形成約1. 5倍時， Ρ便/又有a又置保蠖層2 〇，陶瓷系 提升，雖電袞曰w '…邑緣層30的絕緣性仍會 ^ ^ ^ 馮電流密度亦會降低。然 ，並…、發現到介電損耗值的提升。 - 此處’在表3中記為參考者係* 碰此货 1在1糸製造比較例3的陶f糸 、、邑緣層與金屬層的層 、 味，“ _ 槓體時電沉積步驟係依30V實施 '針對陶瓷系絕緣層與金屬層的| β β 、 的層積體所進行評價結 ，考所不，藉由電沉積步驟係依謂 絕緣層30的層厚會成為約15_ ^陶是系 ♦你#办土 "第12 (c)圖所示係針對 田作該參考例的層積體 ^就漏電流以㈣ 弟i2(a)、（c)圖進行比較，蕻 Μ 30 ^ ^ r 藉由將比較例3的陶瓷系絕緣

層d0之層厚設為約1 5俾，、、s + V 實_ q 士 · 漏電流密度值便呈與（a)所示 霄施例3相同程度的值。 , 換。之，本案發明層積體100係 P便將陶瓷系絕緣層3〇 屬層化的情況，相較於習知， 仍可有效防止漏電流發♦，可r丄 了形成可靠度高的電子電路或 電子零件電路^ 4 45 201210809 再者’雖未圖示’形成實施例3的陶瓷系絕緣層與金 屬層的層積體100時，依保護層20的厚度成為2〇nm方式 形成保護層20。結果，即便將保護層20的厚度設為較薄 之情況，相較於沒有設置保護層20的情況下，仍可使漏電 流密度降低，且亦可發現介電損耗值降低等各種效果。 依如上所說明，金屬層10的金屬層10係即便採用銅 落的情況，當形成陶瓷系絕緣層30時，於燒成步驟中即使 負荷高温，仍可極有效防止金屬層1〇的氧化，可防止金屬 層1〇的導電率降低。在此之同時，藉由將該保護層20設 置於金屬層1。上’便可防止構成金屬層1〇的金屬擴散於 陶曼系絕緣層30上，便可防止m絕緣層3G的絕緣性 降低或介電特性降低。所以，藉由使用本案發明陶竟系絕 緣層與金屬層的層積體⑽，可形成相較於習知可靠度高 的電子電路或電子零件’且亦可提升職Μ絕緣層與金 屬層的層積體100的生產良率。 產業上之可利用性 〃發明陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體，係可 緣層的漏f流’可極有效使用為供形成可靠度高之 ::或電子零件用的形成材料。X，藉由將保護層積 二:白層的表面_L，便可防止鋼箔層在高溫製程下遭氧 产的因巾’即便習知因為有存在高溫製程而無法採 罢， 仍可達能將銅箔採用為各種構成材料的優 果’因而可擴展鋼^產業上的可利用性。 46 201210809 【圖式簡單說明】 第1圖係本案發明陶曼系絕緣層與金屬層的層積體的 基本層構造示意圖。 第2 (a) (d )圖中，（a)係實施例1的陶瓷系絕緣層與 金屬層的層積體’就陶究系絕緣層表面之㈣照片，⑻ 係實施例2的同陶变系絕緣層表面之SEM照片，（c)係比較 例1的同陶瓷系絕緣層表面之SEM照片，（d)係比較例2的 同陶瓷系絕緣層表面之SEM照片。 第3(aMd)圖中，（a)、（b)係實施例1的陶瓷系絕緣 層與金屬層的層積體之截面SEM照片，以及（c)、（d)係比 較例1的陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體之截面sem照片。 第4(a)~(d)圖中，（a)、（b)係實施例2的陶瓷系絕緣 層與金屬層的層積體之截面SEM照片，以及（c)、（d)係比 較例2的陶曼系絕緣層與金屬層的層積體之截面sem照片。 第5圖係實施例丄及實施例2的陶曼系絕緣層與金屬 層的層積體，就陶究系絕緣層表面的χ射線繞射結果圖。 第6圖係比較例i及比較例2的陶£系絕緣層與金屬 層的層積體’ ·就陶竟系絕緣層表面的X射線繞射結果圖。 第7(a)〜（f)圖係實施例1的陶瓷系絕緣層與金屬層的 層積體之電子微探分析照片。 第8(aMf)圖係比較例1的陶究系絕緣層與金屬層的 層積體之電子微探分析照片。 第9圖係實施例1及比較例1的陶隻系絕緣層與金屬 層的層積體，就漏電流密度之測定結果圖。 201210809 第1 〇圖係實施例2及比較例2的陶瓷系絕緣層與金屬 層的層積體’就漏電流密度的測定結果圖^ 第11 (a)、（ b)圖中’（a)係實施例3的陶瓷系絕緣層 與金屬層的層積體之截面SEM照片，以及（b)係比較例3的 陶曼系絕緣層與金屬層的層積體之截面SEM照片。 第12圖係實施例3及比較例3的陶瓷系絕緣層與金屬 層的層積體，就漏電流密度的測定結果圖。 第13圖係利用電泳沈積法’在金屬層表面上形成陶瓷 …邑緣層肖’使所施加電壓產生變化時的介電質粒子 量變化圖。 價 【主要元件符號說明】 !〇 金屬層 2 〇 保護層 30 陶瓷系絕緣層 40 上電極形成層 100陶瓷系絕緣層與金屬層的層積體 110電容器電路形成材料 48

Claims (1)

1. 201210809 七、申請專利範圍： 1 . 一種陶竟系蜗结· JB· 邑緣層與金屬層的層積體，丈特 於：該金屬層係在設有上 積體/、特 J文系絕緣層之一側的面上， 設置層厚5nm〜l〇〇nm且由 . /化合物構成的保護層。 2_如申請專利範圍第丨 峭之陶瓷系絕緣層與金屬層的 層積上述保護層係由非晶狀態石夕化合物構成。 二：請專利範圍第1項之陶曼系絕緣層與金屬層的 層積體，其中，上述矽化合物# 初係攸 Si〇2、SiNx-Si〇2(x> 〇)、 及SiNx(x> 0)中選擇一種。 4. 如申請專利範㈣1項之陶竞系絕緣層與金屬層的 層積體’纟中’上述保護層係利用化學溶液塗佈法、化學 氣相反應法或物理蒸鍍法中任一方法形成。 5. 如申叫專利乾圍第】項之陶瓷系絕緣層與金屬層的 層積體，其中’上述金屬層係由從銅、銅合金、銘、銘合 金、鎳及鎳合金中選擇任一種構成。 ° 6. 如申請專利範㈣！項之陶m緣層與金屬層的 層積體，其中，上述金屬層與上述保護層之間，設有從鎳、 鎳合金、辞、鋅合金、鉻及鉻合金中選擇至少任一種的表 面處理層及/或矽烷偶合劑層。 7. 如申請專利範圍第丨項之陶瓷系絕緣層與金屬層的 層積體，其中，上述陶瓷系絕緣層係使用溶膠—凝膠法、带 泳沈積法、M0CVD法及濺鍍蒸鍍法中任一方法形成。 8. 如申請專利範圍第丨項之陶瓷系絕緣層與金屬層的 層積體，其中，將上述金屬層使用為下電極形成層，、 任上 49 201210809 邑緣層的上面積層著由金屬材料構成的上 成層，並使用^ 文用為利用該陶瓷系絕緣層之介電特性的 電路形成材料。 •如申請專利範圍帛i項之陶瓷系絕緣層與金屬層的 s積體丨中，上述陶竞系絕緣層係使樹脂成分含潤於該 陶瓷系絕緣層内所存在的粒子或粒界間。 10· H是系絕緣層與金屬層的層積體之製造方 法’其特徵在於包括： 在該金屬層的上面，形成屛 战增厚5nm〜lOOnm且由矽化名 構成之保護層的保護層形成步驟；以及 在該保護層的表面上形成該 鏠s 1 取連陶瓷系絕緣層的陶瓷系詞 緣層形成步驟。 50