(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる基板と、この基板上に形成された下部電極と、この下部電極上の一部に形成された誘電体膜と、この誘電体膜上に形成された上部電極と、前記基板上に前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極からなる積層体を覆うように設けられた樹脂製の絶縁層と、を有し、前記積層体の一部に前記積層体を貫通するホールが形成されており、このホール内に前記絶縁層が埋め込まれており、前記ホールの底部において前記絶縁層が前記基板に接触して当該絶縁層が当該基板に接着され、前記基板の表面に垂直な方向から見て、前記ホールが十字形に形成されるととともに、前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極の各部分の形状が矩形であり、前記ホールにより、前記下部電極、前記誘電体膜、及び前記上部電極が互いに分割され、前記下部電極が、前記基板上に設けられた密着性導電材料層と、この密着性導電材料層上に設けられた耐酸化性導電材料層と、前記密着性導電材料層と前記耐酸化性導電材料層との間に設けられた高弾性導電材料層と、を有することを特徴とするキャパシタ。
【請求項２】
前記ホールが前記下部電極における前記誘電体膜の直下域を除く領域の一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項３】
前記ホールが前記積層体における前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極が積層された領域の一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項４】
前記下部電極の相互に隣り合う部分同士は相互に接続されており、前記上部電極の相互に隣り合う部分同士も相互に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のキャパシタ。
【請求項５】
前記基板の表面に垂直な方向から見て、前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極の各部分のうち少なくとも１つの前記部分の形状が六角形であり、前記各部分がハニカム状に配列されていることを特徴とする請求項４に記載のキャパシタ。
【請求項６】
前記基板の表面に垂直な方向から見て、前記下部電極の総面積に対する前記ホールの面積の割合が１乃至２５％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【請求項７】
前記割合が５乃至１０％であることを特徴とする請求項６に記載のキャパシタ。
【請求項８】
前記絶縁層における前記下部電極の直上域であって前記誘電体膜の直上域から外れた領域の一部に第１の開口部が形成されており、前記第１の開口部から離隔した位置に第２の開口部が形成されており、前記第１の開口部内に設けられ前記下部電極に接続された第１の外部接続用電極と、前記第２の開口部内に設けられ前記上部電極に接続された第２の外部接続用電極と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【請求項９】
前記誘電体膜がペロブスカイト構造を有する酸化物より形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【請求項１０】
コア基板と、このコア基板の少なくとも一方の表面上に設けられた請求項１乃至９のいずれか１項に記載のキャパシタと、を有することを特徴とする配線基板。
【請求項１１】
前記キャパシタを覆うように設けられた絶縁膜と、この絶縁膜の表面に設けられた表面配線と、を有し、前記キャパシタの下部電極が前記表面配線の一部分に接続されており、前記キャパシタの上部電極が前記表面配線における前記一部分から絶縁された他の部分に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の配線基板。
【請求項１２】
前記コア基板と前記絶縁膜との間における前記キャパシタが設けられていない領域に設けられた内層配線と、前記下部電極を前記内層配線の一部分に接続する第１の導電体層と、前記上部電極を前記内層配線における前記一部分から絶縁された他の部分に接続する第２の導電体層と、を有し、前記絶縁膜における前記内層配線の前記一部分及び前記他の部分の直上域の一部には、夫々第１及び第２のスルーホールが形成されており、前記下部電極は、前記第１の導電体層、前記内層配線の一部分、前記第１のスルーホールを介して前記表面配線の一部分に接続されており、前記上部電極は、前記第２の導電体層、前記内層配線の他の部分、前記第２のスルーホールを介して前記表面配線の他の部分に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に搭載可能なキャパシタ及びこのキャパシタを内蔵した配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、電子機器の高性能化を図るために、受動部品の高密度実装に対する市場の要求が高まっている。このような要求に応えるために、受動部品のサイズは、１００５サイズ（縦が１．０ｍｍ、横が０．５ｍｍ）から０６０３サイズ（縦が０．６ｍｍ、横が０．３ｍｍ）へと小型化の一途をたどっている。近時、更に、０４０２サイズ（縦が０．４ｍｍ、横が０．２ｍｍ）の受動部品も開発される傾向にある。【０００３】
しかし一方では、これ以上のチップサイズの小型化は技術上及び実装機側の事情から困難であるとの認識がある。そういった背景から、受動部品を電気回路基板に内蔵させることによって基板面積を削減する技術が注目されている。特に、キャパシタは電子回路を構成する要素の中で最も多く用いられている部品の一つであるので、キャパシタを電子回路基板に内蔵できると基板の面積削減に特に大きな効果が期待できる。その中でも、誘電率が高い誘電体を用いたキャパシタは、単位面積当たりの容量が高い上に、キャパシタ素子をチップ部品よりも薄くすることが可能なので、電子回路基板に内蔵できるキャパシタとして近年注目されている。【０００４】
このようなキャパシタの基板として、シリコン基板及びガラス基板のようなリジッドな基板を使用すると、リジットな基板は表面の平坦性及び耐熱性が優れているものの、脆いため、基板を薄くすると加工及び薄化後のハンドリングが困難になるという問題がある。一方、樹脂基板のようなフレキシブルな基板は、耐熱性が低いという課題はあるものの、基板の薄化及びハンドリングが容易であり、キャパシタの基板として好適である。【０００５】
フレキシブル基板を用いたキャパシタに関する技術は、従来よりいくつか提案されている。例えば特許文献１（特開平７−２２７２５号公報）には、セラミック又は樹脂からなる絶縁性基板の表面にキャパシタを形成する技術が開示されている。また、特許文献２（特開２０００−３５７６３１号公報）には、フレキシブル基板上に金属酸化物接着膜及び金属接着膜を介してキャパシタを形成する技術が開示されている。更に、特許文献３（特開２００４−５６０９７号公報）には、フレキシブル基板上に下部電極、誘電体薄膜及び上部電極がこの順に積層されたキャパシタにおいて、下部電極を密着層、高弾性層及び耐酸化層をこの順に積層して形成する技術が開示されている。【０００６】
また、キャパシタを内蔵したプリント基板又は樹脂配線基板に関しても、従来よりいくつかの技術が提案されている。例えば、特許文献４（特開２０００−２７７９２２号公報）及び特許文献５（特開２００１−７７５３９号公報）には、多層基板を構成する絶縁層をキャパシタの誘電体層として利用する技術が開示されている。また、特許文献６（特開２００１−１６０６７２号公報）には、厚膜によりキャパシタを形成する技術が開示されている。更に、特許文献７（特開２００２−１００５３３号公報）には、有機多層基板上に下部電極を形成し、下部電極上にバルブ金属膜を形成し、このバルブ金属膜に陽極酸化処理を施すことにより陽極酸化膜を形成し、この陽極酸化膜上に上部電極を形成する技術が開示されている。陽極酸化法によれば、誘電体薄膜を低温で成膜できるため、プリント基板のような樹脂基板上に誘電体薄膜を形成することができる。【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２７２５号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７６３１号公報
【特許文献３】特開２００４−５６０９７号公報
【特許文献４】特開２０００−２７７９２２号公報
【特許文献５】特開２００１−７７５３９号公報
【特許文献６】特開２００１−１６０６７２号公報
【特許文献７】特開２００２−１００５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。プリント配線基板に内蔵するキャパシタの容量を増加させるためには、１）誘電体膜の膜厚を薄くすること、２）誘電体膜の比誘電率を高くすること、３）キャパシタの有効電極面積を大きくすることが有効である。しかしながら、これらの方法によりキャパシタの大容量化を図ると、基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着性が低下するという問題がある。以下、この問題について詳細に説明する。【０００９】
上記１）については、厚い誘電体膜を用いた所謂厚膜コンデンサの場合、製造プロセス上、その表面の凹凸が大きくなるため、誘電体膜と上部電極との間の密着性は比較的良好である。しかしながら、キャパシタの容量を増加させるため、並びにキャパシタ及びこのキャパシタを内蔵したプリント配線基板の厚さを低減するために誘電体膜を薄くすると、誘電体膜の表面が平坦になり、誘電体膜と上部電極との間の密着性が低下する。【００１０】
上記２）については、誘電体膜の比誘電率を向上させるためには、スパッタ法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法等の方法により、室温における比誘電率が１００を超えるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３）からなる薄膜を形成することが有効である。しかし、このような誘電体膜を形成するためには、下地となる下部電極として、表面の平坦性が優れた金属膜を形成する必要があり、このような金属膜はスパッタ法により形成する必要がある。しかしながら、スパッタ法により形成された金属膜は、表面は平坦であるものの、成膜時の残留応力が成膜後に残り、ベースとなるフレキシブル基板との間の密着強度が低いものとなる。【００１１】
なお、スクリーン印刷法により基板上に導電ペーストを供給し、この導電ペーストを乾燥、焼成して下部電極を形成すると、下部電極の表面の平坦性が低いものとなる。このため、この下部電極上に膜厚がサブミクロンレベルの誘電体薄膜を形成することは困難であり、従って、容量密度が高いキャパシタを得ることが困難である。また、下部電極上にバルブ金属膜を形成し、このバルブ金属膜に陽極酸化処理を施すことにより陽極酸化膜を形成し、この陽極酸化膜を誘電体薄膜として使用する方法では、陽極酸化膜の比誘電率は１００以下であるため、キャパシタの容量を十分に増加させることができない。【００１２】
上記３）については、キャパシタの容量値を増加させるために有効電極面積を大きくすると、基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着性の不足が極めて深刻な課題となる。このため、有効面積を大きくした大容量キャパシタの密着性を、キャパシタをプリント配線基板に内蔵させる工程で印加される外力に耐えうる程度まで改善することは困難である。【００１３】
このように、キャパシタの容量値を増加させようとすると、キャパシタの密着性が低下する。特に、フレキシブル基板上に形成されたキャパシタにおいては、樹脂からなる基板と金属からなる下部電極との界面、金属からなる下部電極と金属酸化物からなる誘電体膜との界面、金属酸化物からなる誘電体膜と金属からなる上部電極との界面というように、異種材料の界面が複数存在する。また、このようなキャパシタをプリント配線基板に内蔵させようとすると、この内蔵工程においてもキャパシタに外力が印加される。このため、キャパシタ内の各界面における密着強度を、プリント基板への内蔵工程に耐える程度まで高くすることは極めて困難である。【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、配線基板に内蔵させるキャパシタにおいて、キャパシタを構成する基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着強度が高いキャパシタ、及びこのキャパシタを内蔵したプリント配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係るキャパシタは、樹脂からなる基板と、この基板上に形成された下部電極と、この下部電極上の一部に形成された誘電体膜と、この誘電体膜上に形成された上部電極と、前記基板上に前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極からなる積層体を覆うように設けられた樹脂製の絶縁層と、を有し、前記積層体の一部に前記積層体を貫通するホールが形成されており、このホール内に前記絶縁層が埋め込まれており、前記ホールの底部において前記絶縁層が前記基板に接触して当該絶縁層が当該基板に接着され、前記基板の表面に垂直な方向から見て、前記ホールが十字形に形成されるととともに、前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極の各部分の形状が矩形であり、前記ホールにより、前記下部電極、前記誘電体膜、及び前記上部電極が互いに分割され、前記下部電極が、前記基板上に設けられた密着性導電材料層と、この密着性導電材料層上に設けられた耐酸化性導電材料層と、前記密着性導電材料層と前記耐酸化性導電材料層との間に設けられた高弾性導電材料層と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、基板及び絶縁層が共に樹脂により形成されているため、基板と絶縁層との間の密着強度が高い。そして、積層体にホールが形成されており、このホールの底部において絶縁層が基板に接触しているため、この部分で絶縁層が基板に強固に結合している。これにより、下部電極、誘電体膜及び上部電極が、相互に結合した基板と絶縁層との間で挟持されるため、基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着性が良好である。【００１８】
また、前記ホールが前記積層体における前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極が積層された領域の一部に形成されていてもよい。これにより、基板と絶縁層との結合部の近傍に誘電体膜及び上部電極が配置されることになるため、基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着性がより向上する。【００１９】
このとき、前記下部電極の相互に隣り合う部分同士は相互に接続されており、前記上部電極の相互に隣り合う部分同士も相互に接続されていることが好ましい。また、前記基板の表面に垂直な方向から見て、前記下部電極、前記誘電体膜及び前記上部電極の各部分のうち少なくとも１つの前記部分の形状が六角形となるように前記ホールが形成されていてもよく、この各部分がハニカム状に配列されていてもよい。
【００２０】
本発明に係る配線基板は、コア基板と、このコア基板の少なくとも一方の表面上に設けられた前記キャパシタと、を有することを特徴とする。これにより、キャパシタを配線基板に内蔵する工程を経ても、キャパシタにおける基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間において界面剥離が発生することがない。【００２１】
また、本発明に係る配線基板は、前記キャパシタを覆うように設けられた絶縁膜と、この絶縁膜の表面に設けられた表面配線と、を有し、前記キャパシタの下部電極が前記表面配線の一部分に接続されており、前記キャパシタの上部電極が前記表面配線における前記一部分から絶縁された他の部分に接続されていることが好ましい。【００２２】
このとき、本発明に係る配線基板は、前記コア基板と前記絶縁膜との間における前記キャパシタが設けられていない領域に設けられた内層配線と、前記下部電極を前記内層配線の一部分に接続する第１の導電体層と、前記上部電極を前記内層配線における前記一部分から絶縁された他の部分に接続する第２の導電体層と、を有し、前記絶縁膜における前記内層配線の前記一部分及び前記他の部分の直上域の一部には、夫々第１及び第２のスルーホールが形成されており、前記下部電極は、前記第１の導電体層、前記内層配線の一部分、前記第１のスルーホールを介して前記表面配線の一部分に接続されており、前記上部電極は、前記第２の導電体層、前記内層配線の他の部分、前記第２のスルーホールを介して前記表面配線の他の部分に接続されていることが好ましい。これにより、第１及び第２のスルーホールがキャパシタの直上域を除く領域に配置されるため、第１及び第２のスルーホールの形成するときにキャパシタに損傷を与えることがない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、積層体に形成されたホールの底部で絶縁層が基板に強固に結合するため、基板、下部電極、誘電体膜及び上部電極の相互間の密着強度が高いキャパシタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線による断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の範囲から外れる比較例に係るプリント配線基板を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ’線による断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ’線による断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ’線による断面図である。
【図５】図４（ａ）に示すＥ−Ｅ’線による断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第４の実施形態に係るキャパシタを各層毎に示す平面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は本実施形態に係るキャパシタを各層毎に示す平面図である。
【図８】（ａ）は本実施形態に係るキャパシタを各層毎に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＦ−Ｆ’線による断面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）は本実施形態に係るキャパシタの製造方法をその工程順に示す平面図である。
【図１０】（ａ）は第４の実施形態の変形例に係るキャパシタを示す平面図であり、図（ｂ）は（ａ）に示すＧ−Ｇ’線による断面図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｃ）は本変形例に係るキャパシタの製造方法をその工程順に示す平面図である。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は本変形例に係るキャパシタの製造方法をその工程順に示す平面図であり、図１１（ｃ）の次の工程を示す。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１；基板
２；下部電極
２ａ、２ｂ；矩形領域
２ｃ；六角形領域
３；誘電体膜
４；上部電極
５；絶縁層
６；ホール
７ａ、７ｂ；開口部
８；積層体
９；層間絶縁膜
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ；開口部
１１、１３；厚膜電極
１２；薄膜電極
１２ｃ；部分
１４、１５；ブリッジ部
２０；キャパシタ
２１；コア基板
２２；内層配線
２３；接着層
２４；プリプレグ
２５；表面配線
２６ａ、２６ｂ；ビア
２７；Ｃｕめっき層
２８；貫通スルーホール
２９；めっき電極
３１、３４；スルーホール
３２；めっき電極
３３；内層パッド
３５；めっき電極
３６、３７；ペースト層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１（ａ）は本実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線による断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係るキャパシタにおいては、樹脂からなり、厚さが例えば１０乃至６０μｍ、例えば２０乃至５０μｍである基板１が設けられている。また、基板１上には、金属又は合金からなる下部電極２が設けられている。基板１の表面に垂直な方向から見て（以下、平面視で、という）、下部電極２の形状は矩形である。更に、下部電極２上の一部の領域には、無機材料、例えばペロブスカイト構造を有する酸化物からなる誘電体膜３が設けられており、この誘電体膜３上には、金属又は合金からなる上部電極４が設けられている。平面視で、誘電体膜３及び上部電極４の形状は矩形である。下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４により、積層体８が構成されている。【００２７】
そして、この積層体８を覆うように、絶縁層５が設けられている。絶縁層５は下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４を保護するためのものであり、基板１との間の密着性が良好な樹脂により形成されている。絶縁層５における相互に離隔した領域には、２ヶ所の開口部７ａ及び７ｂが形成されている。開口部７ａは、下部電極２の直上域であって誘電体膜３の直上域を除く領域の一部に形成されており、開口部７ａの底部には下部電極２が露出している。また、開口部７ｂは上部電極４の直上域の一部に形成されており、開口部７ｂの底部には上部電極４が露出している。平面視で、開口部７ａ及び７ｂの形状は矩形であり、その長手方向は相互に同一の方向であり、開口部７ａ及び７ｂはその長手方向に直交する方向（短手方向）に沿って配列されている。そして、外部回路から、開口部７ａ及び７ｂを介して、下部電極２と上部電極４との間に電圧が印加されるようになっている。このとき、誘電体膜３は容量絶縁膜として機能する。【００２８】
積層体８における誘電体膜３及び上部電極４が配置されていない領域、即ち、下部電極２における誘電体膜３の直下域を除く領域の一部には、スリット状のホール６が形成されている。平面視で、ホール６は開口部７ａから見て開口部７ｂとは反対の位置に形成されており、ホール６の長手方向は開口部７ａ及び７ｂの長手方向と同一である。ホール６においては下部電極２が設けられておらず、基板１が露出している。また、ホール６上には誘電体膜３及び上部電極４が設けられていないため、ホール６内には絶縁層５が埋設されている。このため、ホール６の底部において、絶縁層５は基板１に直接接している。平面視で、下部電極２の総面積、即ちホール６を含む面積に対するホール６の面積の割合は、例えば１乃至２５％、例えば５乃至１０％である。【００２９】
下部電極２の総面積に占めるホール６の面積の割合が大きいほど、絶縁層５と基板１との間の密着強度は強くなるが、その反面、キャパシタの総面積が大きくなってしまうという欠点がある。平面視で、下部電極２の総面積、即ち、ホール６を含む下部電極２の面積に対するホール６の面積の割合が１％未満であると、上述の基板１、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間の界面の密着性を向上させる効果が少ない。一方、前記割合が２５％を超えると、キャパシタの総面積が大きくなり過ぎ、容量密度が低下する。従って、前記割合は１乃至２５％であることが好ましく、５乃至１０％であることがより好ましい。【００３０】
次に、本実施形態の効果について説明する。基板１と絶縁層５は共に樹脂からなり、基板１と絶縁層５との間の密着強度は高い。このため、ホール６内において、基板１と絶縁層５とは相互に強固に結合しており、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４からなる積層体は、基板１と絶縁層５とに挟持されている。これにより、基板１と下部電極２との間、下部電極２と誘電体膜３との間、誘電体膜３と上部電極４との間、及び上部電極４と絶縁層５との間の密着強度を高めることができる。【００３１】
即ち、本実施形態においては、下部電極２の一部を貫通するホール６を形成し、このホール６を介してフレキシブル基板である基板１と樹脂からなる絶縁層５とを直接接着している。これにより、基板１と絶縁層５との間の高い密着性を利用し、キャパシタに複数存在する界面に特別な密着層を設けることなく、各界面の密着性を改善することが可能である。従って、本実施形態に係るキャパシタは、このキャパシタをプリント基板に内蔵させる工程において印加される外力に耐えることが可能である。このため、従来、プリント基板内蔵工程において基板の変形に伴う外力によって引き起こされていたキャパシタ界面の剥離による開放不良の発生を防止することができる。この結果、信頼性が高いキャパシタ内蔵プリント配線基板を提供することが可能である。また、キャパシタの密着性を高めるための密着層が不要であるため、この密着層による静電容量の低下を防止することができ、プリント配線基板に大容量のキャパシタを内蔵させることが可能である。【００３２】
また、本実施形態においては、誘電体膜３をペロブスカイト構造を有する酸化物により形成しているため、静電容量値が高い。【００３３】
図２（ａ）は本発明の範囲から外れる比較例に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ’線による断面図である。図２に示すように、本比較例においては、積層体８にホールが形成されていない。このため、絶縁層５は基板１に積層体８の周辺部においてのみ結合している。従って、前述の第１の実施形態と比較して、基板１と絶縁層５との間の密着強度が弱く、この結果、基板１と下部電極２との間、下部電極２と誘電体膜３との間、誘電体膜３と上部電極４との間、上部電極４と絶縁層５との間の密着強度も低い。【００３４】
なお、上述の第１の実施形態においては、ホール６を１ヶ所のみ形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、ホール６を複数ヶ所形成してもよい。また、本実施形態においては、下部電極２を単層膜により形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、誘電体膜３を形成した後の基板１の変形を抑制するために、下部電極２を、基板１側から順に密着性導電材料層、高弾性導電材料層及び耐酸化性導電材料層が積層された三層膜、又はこの三層膜を含む四層以上の多層膜により形成してもよい。【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３（ａ）は本実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ’線による断面図である。なお、図３（ａ）及び（ｂ）において、図１（ａ）及び（ｂ）に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。【００３６】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係るキャパシタ２０においては、基板１上に下部電極２が設けられており、下部電極２上の一部の領域に誘電体膜３が設けられており、この誘電体膜３上に上部電極４が設けられている。そして、下部電極２には、前述の第１の実施形態と同様に、ホール６が１ヶ所形成されている。【００３７】
そして、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４を覆うように、絶縁材料、例えば感光性ポリイミドからなる層間絶縁膜９が設けられている。層間絶縁膜９には、３ヶ所の開口部１０ａ、１０ｂ及び１０ｃが形成されている。開口部１０ａは下部電極２の直上域であって誘電体膜３が設けられていない領域の一部に形成されており、開口部１０ｂはホール６の内部及びその直上域に形成されており、開口部１０ｃは上部電極４の直上域に形成されている。平面視で、開口部１０ａ乃至１０ｃはこの順に一列に配列されている。【００３８】
開口部１０ａの内部及び直上域には、例えばＣｕ又はＡｕからなる厚膜電極１１が設けられており、開口部１０ａの底部にて下部電極２に接続されている。また、開口部１０ｃの内部及び直上域には、例えばＣｕ、Ａｕ又はＮｉからなる薄膜電極１２が設けられており、開口部１０ｃの底部にて上部電極４に接続されている。薄膜電極１２は、層間絶縁膜９上において開口部１０ｃの直上域から開口部１０ｂから遠ざかる方向に延出している。更に、層間絶縁膜９上における上部電極４の直上域を除く領域の一部には、例えばＣｕ又はＡｕからなる厚膜電極１３が設けられており、薄膜電極１２の延出部に接続されている。厚膜電極１３の直下域にも下部電極２が設けられているが、下部電極２における厚膜電極１３の直下域に配置された部分は、下部電極２における上部電極４の直下域に配置された部分からは絶縁されている。薄膜電極１２及び厚膜電極１３は、層間絶縁膜９により下部電極２から絶縁されている。【００３９】
また、基板１上に設けられた積層体８、層間絶縁膜９、厚膜電極１１、薄膜電極１２及び厚膜電極１３を覆うように、絶縁層５が設けられている。絶縁層５は基板１との間の密着性が良好な樹脂により形成されている。そして、層間絶縁膜９に形成された開口部１０ｂの内部には、絶縁層５が埋設されており、開口部１０ｂの底部、即ち、ホール６の底部にて基板１と直接接触している。これにより、ホール６内において、基板１は絶縁層５に強固に結合している。【００４０】
絶縁層５には、２ヶ所の開口部７ａ及び７ｂが形成されている。開口部７ａは、厚膜電極１１の直上域に形成されており、その底部において厚膜電極１１が露出している。また、開口部７ｂは厚膜電極１３の直上域に形成されており、その底部において厚膜電極１３が露出している。これにより、厚膜電極１１は、絶縁層５内及び層間絶縁膜９の開口部１０ａ内を貫通して下部電極２に接続されており、厚膜電極１３は、絶縁層５内を貫通して薄膜電極１２に接続されており、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ｃ内を貫通して上部電極４に接続されている。厚膜電極１１及び１３は、下部電極２及び上部電極４を外部回路（図示せず）に接続するものである。そして、外部回路から、厚膜電極１１及び１３を介して、下部電極２と上部電極４との間に電圧が印加される。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。【００４１】
上述の如く、薄膜電極１２は上部電極４を厚膜電極１３に接続するものである。また、層間絶縁膜９は、キャパシタの上部電極４と下部電極２との間の絶縁性、及び上部電極４、薄膜電極１２、厚膜電極１３と下部電極２との間の絶縁性を確実にするためのものである。なお、層間絶縁膜９は無機材料により形成してもよい。【００４２】
本実施形態においては、厚膜電極１１及び１３が設けられているため、外部回路との間の接続信頼性が高い。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図４（ａ）は本実施形態に係るキャパシタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ’線による断面図であり、図５は図４（ａ）に示すＥ−Ｅ’線による断面図である。なお、図４（ａ）及び（ｂ）並びに図５において、図３（ａ）及び（ｂ）に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。【００４４】
図４（ａ）及び（ｂ）並びに図５に示すように、本実施形態に係るキャパシタは、前述の第２の実施形態と比較して、ホール６が積層体８における下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４が積層された領域に形成されており、ホール６が平面視で格子状、例えば十字形に形成されており、このホール６により、下部電極２、誘電体膜３、上部電極４及び薄膜電極１２が夫々４つの部分に分割されている点が異なっている。【００４５】
以下、より詳細に説明する。下部電極２は、厚膜電極１１の直下域から厚膜電極１３の直下域に向う方向に沿って、３つの領域に分けられている。下部電極２のうち、厚膜電極１１の直下域を含む領域の上方には誘電体膜３及び上部電極４が設けられておらず、この領域は厚膜電極１１に接続されている。また、下部電極２のうち、厚膜電極１３の直下域を含む領域の上方にも誘電体膜３及び上部電極４が設けられておらず、この領域は他の２つの領域から離隔されている。【００４６】
下部電極２における上述の２つの領域の間に配置された領域の上方には、誘電体膜３及び上部電極４が設けられている。この領域は前述の厚膜電極１１の直下域を含む領域と連続している。また、この領域は、十字形のホール６により４つの部分に分割されている。平面視で、各部分の形状は矩形である。そして、十字形のホール６における交差部及び外端部並びに各部分間には、下部電極２の各部分から延出し隣り合う部分同士を接続するブリッジ部１４が存在する。これにより、下部電極２の４つの部分は、この交差部及び外端部においてブリッジ部１４を介して相互に接続されている。また、誘電体膜３及び上部電極４は、十字形のホール６により夫々４つの部分に分断され、各部分は相互に連結していない。なお、平面視で、誘電体膜３及び上部電極４の形状は矩形である。【００４７】
更に、薄膜電極１２は、誘電体膜３及び上部電極４の直上域を含む領域に設けられており、十字形のホール６により４つの部分に分断されているが、各部分間及び厚膜電極１３との間には、各部分から延出したブリッジ部１５が設けられている。ブリッジ部１５は、ブリッジ部１４のうち、下部電極２の各部分間に設けられたブリッジ部１４の直上域に配置されている。これにより、薄膜電極１２の各部分は、ブリッジ部１５を介して厚膜電極１３に接続されている。従って、薄膜電極１２の各部分に夫々接続された上部電極４の各部分同士も、相互に接続されると共に厚膜電極１３に接続されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第２の実施形態と同様である。【００４８】
本実施形態においては、ホール６が積層体８における下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４が積層されている領域に形成されているため、基板１と絶縁層５との結合部の近傍に、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４が配置される。このため、前述の第２の実施形態と比較して、基板１、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間の密着性がより向上する。また、ホール６を十字形に形成しているため、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４が夫々比較的小面積の４つの部分に分割される。この結果、基板１と下部電極２との間、下部電極２と誘電体膜３との間、誘電体膜３と上部電極４との間、及び上部電極４と絶縁層５との間の密着性が安定して良好なものとなる。【００４９】
また、基板１が開口部７ａの長手方向及びそれに直交する短手方向に曲げられたときに、ホール６が積層体８に印加される応力を緩和することができるため、これらの方向の湾曲に対する耐性が高い。【００５０】
更に、下部電極２及び上部電極４の各部分を相互に接続することにより、ホール６により分割された下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の各部分からなる複数のユニットを、統合して１つのキャパシタとして使用することができる。このため、ホール６を形成しない場合と比較して、キャパシタの容量値が大きく低減することがない。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第２の実施形態と同様である。【００５１】
なお、本実施形態においては、ホール６の形状が、平面視で相互に直交する２本のスリット状の部分からなる十字形である例を示したが、本発明はこれに限定されず、ホール６の形状は、平面視で相互に直交する各複数本のスリット状の部分からなる格子状であってもよい。本明細書においては、十字形のスリットは格子状のスリットの一例であるものとする。【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）及び図８（ａ）は本実施形態に係るキャパシタを下層側から順に各層毎に示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＦ−Ｆ’線による断面図である。なお、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）並びに図８（ａ）及び（ｂ）において、図３（ａ）及び（ｂ）に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。【００５３】
図６（ａ）に示すように、基板１上に下部電極２が形成されている。平面視で、下部電極２は以下に説明するような形状にパターニングされている。即ち、下部電極２は、２ヶ所の矩形領域２ａ及び２ｂと、この矩形領域２ａと矩形領域２ｂとの間に配置された３ヶ所の六角形領域２ｃとを備えている。また、下部電極２は矩形領域２ａとこの矩形領域２ａに最も近い１ヶ所の六角形領域２ｃとの間及び３ヶ所の六角形領域２ｃの相互間を接続するブリッジ部１４を備えている。これにより、矩形領域２ａ及び六角形領域２ｃは相互に接続されており、矩形領域２ｂは矩形領域２ａ及び六角形領域２ｃとは絶縁されている。【００５４】
また、図６（ｂ）に示すように、下部電極２の六角形領域２ｃ上には誘電体膜３が形成されている。即ち、誘電体膜３は、平面視で正六角形である３ヶ所の六角形領域に分割されている。更に、図６（ｃ）に示すように、誘電体膜３上には上部電極４が形成されている。即ち、上部電極４は、平面視で正六角形である３ヶ所の六角形領域に分割されている。下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４により積層体８が形成されている。これにより、積層体８は平面視で正六角形をなす３つのユニットに分割されている。【００５５】
更にまた、図７（ａ）に示すように、基板１上に積層体８を覆うように層間絶縁膜９が成膜されている。層間絶縁膜９には開口部１０ａ乃至１０ｄが形成されている。開口部１０ａは下部電極２の矩形領域２ａの直上域に１ヶ所形成されており、その形状は平面視で矩形である。開口部１０ａにおいては、下部電極２の矩形領域２ａが露出している。開口部１０ｂは３ヶ所の六角形領域２ｃに囲まれた領域の直上域に１ヶ所と、２つの六角形領域２ｃと矩形領域２ｂに囲まれた領域の直上域に１ヶ所、合計２ヶ所形成されており、その形状は前記領域の形状を反映した形状である。開口部１０ｂにおいては、基板１が露出している。開口部１０ｂは前述の第１乃至第３の実施形態におけるホール６に相当する。開口部１０ｃは３ヶ所の六角形領域２ｃの直上域、即ち、上部電極４の直上域に各１ヶ所づつ合計３ヶ所形成されており、その形状は平面視で円形である。開口部１０ｃにおいては、上部電極４が露出している。開口部１０ｄは下部電極２の矩形領域２ｂの直上域に１ヶ所形成されており、その形状は平面視で矩形である。開口部１０ｄにおいては、下部電極２の矩形領域２ｂが露出している。【００５６】
更にまた、図７（ｂ）に示すように、層間絶縁膜９上には薄膜電極１２が形成されている。平面視で、薄膜電極１２の形状は下部電極２の形状とほぼ同じであるが、下部電極２の六角形領域２ｃを矩形領域２ａに接続するブリッジ部１４（図６（ａ）参照）の直上域には、薄膜電極１２は形成されていない。このため、薄膜電極１２における上部電極４の直上域に配置された部分１２ｃは、下部電極２の矩形領域２ｂの直上域に配置された部分１２ｂには接続されているが、矩形領域２ａの直上域に配置された部分１２ａには接続されていない。また、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ａ、１０ｃ及び１０ｄ（図６（ａ）参照）内に埋設されている。従って、薄膜電極１２の部分１２ａは、開口部１０ａを介して下部電極２の矩形領域２ａ及び六角形領域２ｃ（図６（ａ）参照）に接続されており、薄膜電極１２の部分１２ｂは、部分１２ｃ、開口部１０ｃを介して上部電極４に接続されている。なお、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内には埋設されていない。【００５７】
更にまた、図７（ｃ）に示すように、薄膜電極１２の部分１２ａの直上域及び部分１２ｂの直上域に、夫々厚膜電極１１及び１３が形成されている。これにより、厚膜電極１１は薄膜電極１２の部分１２ａ、開口部１０ａを介して下部電極２の矩形領域２ａ及び六角形領域２ｃ（図６（ａ）参照）に接続されており、厚膜電極１３は薄膜電極１２の部分１２ｂ、部分１２ｃ、開口部１０ｃを介して上部電極４に接続されている。【００５８】
更にまた、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層体８、層間絶縁膜９、薄膜電極１２並びに厚膜電極１１及び１３を覆うように、絶縁層５が形成されている。絶縁層５は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内に埋設され、基板１に接触し、基板１に接着している。また、絶縁層５は層間絶縁膜９の周囲においても、基板１に接着している。そして、絶縁層５における厚膜電極１１及び１３の直上域に相当する部分には、夫々開口部７ａ及び７ｂが形成されている。このため、開口部７ａにおいて厚膜電極１１が露出し、開口部７ｂにおいて厚膜電極１３が露出している。このようにして、図８（ａ）及び（ｂ）に示すキャパシタが構成されている。【００５９】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係るキャパシタは、前述の第３の実施形態と比較して、積層体８が平面視で正六角形をなす３つのユニットに分割されている点が異なっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第３の実施形態と同様である。【００６０】
次に、本実施形態に係るキャパシタの製造方法について説明する。図９（ａ）乃至（ｃ）は本実施形態に係るキャパシタの製造方法をその工程順に示す平面図である。なお、本実施形態の製造方法においては、図９（ａ）乃至（ｃ）に示す工程の後に、図６（ｃ）、図７（ａ）、図７（ｃ）、図８（ａ）に示す工程が続いている。【００６１】
先ず、図９（ａ）に示すように、樹脂からなる基板１（図８（ｂ）参照）上の全面に下部電極層２ｄ（図９（ｃ）参照）、誘電体層３ａ（図９（ｂ）参照）及び上部電極層４ａをこの順に成膜する。次に、図９（ｂ）に示すように、上部電極層４ａをパターニングして、上部電極４を形成する。上部電極４は、平面視で正六角形である３ヶ所の六角形領域に分割されている。また、このとき、上部電極４以外の領域には、誘電体層３ａが露出している。次に、図９（ｃ）に示すように、誘電体層３ａをパターニングして、上部電極４の直下域に誘電体膜３を形成する。誘電体膜３は、平面視で正六角形である３ヶ所の六角形領域に分割されている。また、このとき、誘電体膜３以外の領域には、上部電極層２ｄが露出している。【００６２】
次に、図６（ｃ）に示すように、下部電極層２ｄ（図９（ｃ）参照）をパターニングして、下部電極２を形成する。上述の如く、下部電極２は、２ヶ所の矩形領域２ａ及び２ｂと、この矩形領域２ａと矩形領域２ｂとの間に配置された３ヶ所の六角形領域２ｃとを備え、更にブリッジ部１４を備えている。なお、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４により積層体８が形成される。【００６３】
次に、図７（ａ）に示すように、基板１上に積層体８を覆うように層間絶縁膜９を成膜し、層間絶縁膜９に開口部１０ａ乃至１０ｄを形成する。このとき、開口部１０ａにおいては下部電極２の矩形領域２ａが露出し、開口部１０ｂにおいては基板１が露出し、開口部１０ｃにおいては上部電極４が露出し、開口部１０ｄにおいては下部電極２の矩形領域２ｂが露出する。【００６４】
次に、基板１上及び層間絶縁膜９上等の全面に、めっきシード層（図示せず）を形成する。このめっきシード層は、後の工程でパターニングされて薄膜電極１２となるものである。このめっきシード層上にレジストを形成してパターニングし、このパターニングされたレジストをマスクとし、めっきシード層を使用して電気めっきを行い、薄膜電極１２の部分１２ａが形成される予定の領域の直上域及び部分１２ｂが形成される予定の領域の直上域に、夫々厚膜電極１１及び１３を形成する。【００６５】
次に、図７（ｃ）に示すように、めっきシード層をパターニングして薄膜電極１２を形成する。平面視で、薄膜電極１２の形状は下部電極２の形状とほぼ同じとするが、下部電極２の六角形領域２ｃを矩形領域２ａに接続するブリッジ部１４（図６（ａ）参照）の直上域には、薄膜電極１２は形成しない。また、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ａ、１０ｃ及び１０ｄ（図７（ａ）参照）内に埋設される。一方、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内には埋設されず、開口部１０ｂ内においては基板１が露出したままである。これにより、厚膜電極１１は薄膜電極１２の部分１２ａ、開口部１０ａを介して下部電極２の矩形領域２ａ及び六角形領域２ｃ（図６（ａ）参照）に接続され、厚膜電極１３は薄膜電極１２の部分１２ｂ、部分１２ｃ、開口部１０ｃを介して上部電極４に接続される。【００６６】
次に、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１上に、積層体８、層間絶縁膜９、薄膜電極１２並びに厚膜電極１１及び１３を覆うように、絶縁層５を形成する。このとき、絶縁層５は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内に埋設され、基板１に接着する。また、絶縁層５は層間絶縁膜９の周囲においても、基板１に接着する。そして、絶縁層５における厚膜電極１１及び１３の直上域に相当する部分に、夫々開口部７ａ及び７ｂを形成する。これにより、開口部７ａにおいて厚膜電極１１が露出し、開口部７ｂにおいて厚膜電極１３が露出する。これにより、図８（ａ）及び（ｂ）に示すキャパシタが作製される。【００６７】
本実施形態においては、層間絶縁膜９の周囲の他に、開口部１０ｂ内においても絶縁層５が基板１に接着しているため、基板１と絶縁層５との間の密着強度が高い。このため、基板１と絶縁層５との間に配置された下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間、基板１と下部電極２との間、上部電極４と絶縁層５との間の密着性が優れている。また、前述の第３の実施形態と比較して、積層体８の各ユニットの形状が六角形状であるため、あらゆる方向について、基板１が曲げられたときに、積層体８に印加される応力を緩和することができる。このため、あらゆる方向の基板１の曲げに対する下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の耐性を高めることができる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第３の実施形態と同様である。【００６８】
なお、本実施形態においては、積層体８の各ユニットの形状が正六角形である例を示したが、本発明はこれに限定されず、各部分の形状は正六角形以外の正多角形、又は正多角形以外の多角形であってもよい。【００６９】
次に、第４の実施形態の変形例について説明する。図１０（ａ）は本変形例に係るキャパシタを示す平面図であり、図１０（ｂ）は（ａ）に示すＧ−Ｇ’線による断面図である。なお、図１０（ａ）及び（ｂ）において、図３（ａ）及び（ｂ）に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。【００７０】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、本変形例に係るキャパシタは、前述の第４の実施形態に係るキャパシタと比較して、積層体８のユニットの数が多く、各ユニットがハニカム状に配列されている点が異なっている。即ち、平面視で、複数の正六角形のユニットが、相互に６０°の角度をなして交差する３方向に沿って最密充填的に配置されている。本変形例に係る上記以外の構成は、前述の第４の実施形態と同様である。【００７１】
次に、本変形例に係るキャパシタの製造方法について説明する。図１１（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）は本変形例に係るキャパシタの製造方法をその工程順に示す平面図である。先ず、図１１（ａ）に示すように、基板１（図１０（ｂ）参照）上の全面に下部電極層２ｄ（図１１（ｃ）参照）、誘電体層３ａ（図１１（ｂ）参照）及び上部電極層４ａをこの順に成膜する。次に、図１１（ｂ）に示すように、上部電極層４ａをパターニングして、上部電極４を形成する。上部電極４は、平面視で正六角形でありハニカム状に配列された８ヶ所の六角形領域及び２ヶ所のこの六角形領域の二等分した形状の領域に分割されている。また、このとき、上部電極４以外の領域には、誘電体層３ａが露出している。次に、図１１（ｃ）に示すように、誘電体層３ａをパターニングして、誘電体膜３を形成する。誘電体膜３は上部電極４の直下域に配置される。また、このとき、誘電体膜３以外の領域には、上部電極層２ｄが露出している。【００７２】
次に、図１２（ａ）に示すように、下部電極層２ｄ（図１１（ｃ）参照）をパターニングして、下部電極２を形成する。下部電極２には、誘電体膜３及び上部電極４が形成された領域を挟むように配置された２ヶ所の矩形領域２ａ及び２ｂと、誘電体膜３の直下域に配置された８ヶ所の六角形領域２ｃとを設け、更にブリッジ部１４を設ける。なお、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４により積層体８が形成される。【００７３】
次に、図１２（ｂ）に示すように、基板１上に積層体８を覆うように層間絶縁膜９を成膜し、層間絶縁膜９に開口部１０ａ乃至１０ｄを形成する。このとき、開口部１０ａにおいては下部電極２の矩形領域２ａが露出し、開口部１０ｂにおいては基板１が露出し、開口部１０ｃにおいては上部電極４が露出し、開口部１０ｄにおいては下部電極２の矩形領域２ｂが露出する。【００７４】
次に、基板１上及び層間絶縁膜９上等の全面に、めっきシード層（図示せず）を形成する。このめっきシード層は、後の工程でパターニングされて薄膜電極１２となるものである。このめっきシード層上にレジストを形成してパターニングし、このパターニングされたレジストをマスクとし、めっきシード層を使用して電気めっきを行い、薄膜電極１２の部分１２ａが形成される予定の領域の直上域及び部分１２ｂが形成される予定の領域の直上域に、夫々厚膜電極１１及び１３を形成する。【００７５】
次に、図１２（ｃ）に示すように、めっきシード層をパターニングして薄膜電極１２を形成する。平面視で、薄膜電極１２の形状は下部電極２の形状とほぼ同じとするが、下部電極２の六角形領域２ｃと矩形領域２ａとの間の領域の直上域には、薄膜電極１２を形成しない。また、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ａ、１０ｃ及び１０ｄ（図１２（ｂ）参照）内に埋設される。一方、薄膜電極１２は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内には埋設されず、開口部１０ｂ内においては基板１が露出したままである。【００７６】
次に、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層体８、層間絶縁膜９、薄膜電極１２並びに厚膜電極１１及び１３を覆うように、絶縁層５を形成する。このとき、絶縁層５は層間絶縁膜９の開口部１０ｂ内に埋設され、基板１に接着する。また、絶縁層５は層間絶縁膜９の周囲においても、基板１に接着する。そして、絶縁層５における厚膜電極１１及び１３の直上域に相当する部分に、夫々開口部７ａ及び７ｂを形成する。これにより、開口部７ａにおいて厚膜電極１１が露出し、開口部７ｂにおいて厚膜電極１３が露出する。これにより、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すキャパシタが作製される。【００７７】
本変形例においては、前述の第４の実施形態と比較して、積層体８のユニットの数を多くしてハニカム状に配列させているため、応力に対する耐性がより優れている。また、積層体８のユニットを最密充填で配置することができるため、単位面積当たりの積層体８の面積を大きくすることができ、容量密度を向上させることができる。本変形例における上記以外の動作及び効果は、前述の第４の実施形態と同様である。【００７８】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１３は本実施形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。なお、図１３において、図３（ａ）及び（ｂ）に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１３に示すように、本実施形態に係るプリント配線基板においては、コア基板２１が設けられており、コア基板２１の表面上及び裏面上には、内層配線２２が設けられている。また、コア基板２１の表面上の全面には、内層配線２２を覆うように、接着剤又は樹脂からなる接着層２３が設けられている。そして、接着層２３上には、キャパシタ２０が設けられている。このキャパシタ２０の構成は、前述の第２の実施形態に係るキャパシタ２０（図３（ａ）及び（ｂ）参照）と同様である。なお、図１３においては、キャパシタ２０の薄膜電極１２は図示を省略されている。キャパシタ２０の基板１は、接着層２３により、コア基板２１に接着されている。【００７９】
コア基板２１の表面及び裏面上には、夫々絶縁膜としてのプリプレグ２４が積層されている。プリプレグ２４はクロスを含まない銅張り積層板であってもよい。プリプレグ２４の表面上には表面配線２５が設けられている。コア基板２１の表面上に設けられたプリプレグ２４におけるキャパシタ２０の厚膜電極１１及び１３の直上域には夫々ビア２６ａ及び２６ｂが形成されている。ビア２６ａ及び２６ｂは例えばレーザビアである。また、ビア２６ａ及び２６ｂの内面にはＣｕめっき層２７が設けられており、ビア２６ａ及び２６ｂの内部は空洞である。Ｃｕめっき層２７は厚膜電極１１又は１３に接続されており、且つ表面配線２５に接続されている。これにより、厚膜電極１１はビア２６ａ内のＣｕめっき層２７を介して表面配線２５の一部分に接続されており、厚膜電極１３はビア２６ｂ内のＣｕめっき層２７を介して表面配線２５の他の部分に接続されている。表面配線２５の一部分と他の部分とは相互に絶縁されている。【００８０】
また、コア基板２１及びプリプレグ２４からなる積層体におけるキャパシタ２０が配置されていない領域の一部には、この積層体を貫通するように貫通スルーホール２８が形成されている。貫通スルーホール２８の内面にはめっき電極２９が設けられており、貫通スルーホール２８の内部は空洞である。そして、めっき電極２９は表面配線２５及び内層配線２２に接続されている。これにより、表層配線２５はめっき電極２９を介して内層配線２２に接続されている。【００８１】
なお、キャパシタ２０の厚さは２０乃至１００μｍ、好ましくは３０乃至７０μｍであり、プリプレグ２４の厚さは５０乃至２００μｍ、好ましくは６０乃至１２０μｍである。プリプレグ２４の厚さがキャパシタ２０の厚さ以上であれば、技術的には本実施形態に係るプリント配線基板が実現可能である。しかしながら、本実施形態におけるキャパシタの特徴の一つは、ＳＭＤ（Surface Mount Device：表面実装部品）と比較して薄いことにある。従って、この特徴を出すためには、キャパシタ２０及びプリプレグ２４の厚さを上述の範囲とすることが望ましい。【００８２】
本実施形態によれば、基板１、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間の密着性が良好なキャパシタ２０を内蔵したプリント配線基板を得ることができる。これにより、キャパシタ２０を配線基板に内蔵させる工程を経ても、キャパシタ２０における基板１、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間において界面剥離が発生することがない。このため、キャパシタの界面剥離に起因する不良の発生を防止することができる。【００８３】
なお、本実施形態においては、ビア２６ａ及び２６ｂ並びに貫通スルーホール２８の内部が空洞である例を示したが、樹脂又は導電性材料を埋設してもよい。【００８４】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１４は本実施形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。なお、図１４において、図１３に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１４に示すように、本実施形態に係るプリント配線基板においては、前述の第５の実施形態に係るプリント配線基板（図１３参照）とは異なり、接着層２３が設けられておらず、また、ビア２６ａ及び２６ｂ並びに貫通スルーホール２８（図１３参照）が形成されていない。【００８５】
そして、本実施形態に係るプリント配線基板においては、プリプレグ２４におけるキャパシタ２０の直上域を除く部分の一部に、コア基板２１まで到達するスルーホール３１が形成されており、このスルーホール３１の内面に、内層配線２２を表面配線２５に接続するめっき電極３２が設けられている。また、コア基板２１の表面上におけるキャパシタ２０が配置されていない領域には、内層パッド３３が設けられており、プリプレグ２４における内層パッド３３の直上域には、スルーホール３４が形成されている。スルーホール３４は例えばレーザにより形成されたものである。内層パッド３３はスルーホール３４の底面において露出している。【００８６】
そして、スルーホール３４の内面にはめっき電極３５が設けられており、内層パッド３３はめっき電極３５を介して表面配線２５に接続されている。一方、内層パッド３３をキャパシタ２０の厚膜電極１１に接続するように、銀ペースト等の導電性ペーストからなるペースト層３６が設けられている。これにより、キャパシタ２０の厚膜電極１１は、ペースト層３６、内層パッド３３、めっき電極３５を介して表面配線２５の一部分に接続されている。【００８７】
更に、キャパシタ２０の厚膜電極１３を内層配線２２に接続するように、銀ペースト等の導電性ペーストからなるペースト層３７が設けられている。これにより、キャパシタ２０の厚膜電極１３は、ペースト層３７、内層配線２２、めっき電極３２を介して表面配線２５の他の部分に接続されている。ペースト層３６及び３７は、キャパシタ２０をコア基板２１に固定する役割も果たしている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第５の実施形態と同様である。【００８８】
本実施形態においては、前述の第５の実施形態と比較して、プリント配線基板の面積が大きくなる点は不利であるが、スルーホール３１及び３４がキャパシタ２０の直上域に形成されないため、スルーホール３１及び３４を形成する際にキャパシタ２０に損傷を与えることがない。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第５の実施形態と同様である。
【実施例】
【００８９】
以下、本発明の実施例の効果について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。【００９０】
（実施例１）
本実施例１は、前述の第１の実施形態に対応する実施例である。以下、本実施例１を、図１（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。先ず、基板１として市販のポリイミドフィルム（厚さ５０μｍ）を準備した。そして、このポリイミドフィルムをＤＣスパッタ装置に装入し、ＤＣスパッタ法により室温にてＴｉ層、Ｍｏ層、Ｔｉ層、Ｐｔ層をこの順に成膜し、積層させた。各層の膜厚は、Ｔｉ層：２０ｎｍ、Ｍｏ層：６００ｎｍ、Ｔｉ層：２０ｎｍ、Ｐｔ層：２００ｎｍとした。Ｍｏ層は高弾性導電材料層、Ｐｔ層は耐酸化性導電材料層、Ｔｉ層はポリイミドフィルムとＭｏ層との間の密着性導電材料層、及びＭｏ層とＰｔ層との間の密着性導電材料層である。これにより、基板１上に、Ｔｉ層、Ｍｏ層、Ｔｉ層、Ｐｔ層がこの順に積層された４層膜を形成した。【００９１】
次に、基板１をＲＦスパッタ装置に装入し、ＲＦスパッタ法により、成膜温度を４００℃として、前記４層膜上に厚さが５００ｎｍのＳｒＴｉＯ３層を成膜した。次に、基板１を再度ＤＣスパッタ装置に装入し、ＤＣスパッタ法により室温にてＳｒＴｉＯ３層上に厚さが２００ｎｍのＰｔ層を成膜した。次に、フォトリソグラフィー法により、Ｐｔ層上にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜のパターニングを行い、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてイオンビームエッチング法又は化学エッチング法によりＰｔ層をエッチングして選択的に除去し、所望のパターンを形成した。その後、有機溶剤及び酸素プラズマ処理によりフォトレジスト膜を除去した。これにより、上部電極４を形成した。【００９２】
次に、上部電極４の加工法と同様に、フォトリソグラフィー法により所望の形状にパターニングされたフォトレジスト膜を形成し、これをマスクとして化学エッチング法によりＳｒＴｉＯ３層をエッチングすることにより所望の形状にパターニングし、その後有機溶剤及び酸素プラズマ処理によりフォトレジスト膜を除去した。これにより、誘電体膜３を形成した。さらに同様にして、４層膜上にフォトレジスト膜のパターンを形成し、イオンビームエッチング及び化学エッチング法により４層膜をパターニングした。これにより、下部電極２を形成した。このとき、４層膜における誘電体膜３及び上部電極４の直下域から外れた領域に、ホール６を形成した。そして、有機溶剤及び酸素プラズマ処理によりフォトレジスト膜を除去した。【００９３】
次に、基板１上に、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４を覆うように、基板１との間の密着性が良好な樹脂、例えばエポキシ樹脂を塗布し、露光及び現像してパターニングした。このとき、開口部７ａ及び７ｂを形成した。そして、窒素雰囲気中で加熱、保持することで樹脂層を硬化させ、キャパシタのカバー層として絶縁層５を形成した。これにより、図１（ａ）及び（ｂ）に示すキャパシタを作製した。【００９４】
このキャパシタにおいては、下部電極２に貫通ホール６を形成し、貫通ホール６を介して基板１と絶縁層５とを直接接着する構造とし、基板１と絶縁層５との結合部を、キャパシタの外周部の他にホール６内にも設けているため、キャパシタに複数存在する各界面での密着性を高めることが可能となった。このため、キャパシタの面積が１．０ｍｍ×１．０ｍｍ以上であっても、キャパシタの界面において剥離が生じなかった。なお、図１にはホール６がスリット形状であり且つ１ヶ所であるキャパシタを示しているが、ホール６の形状及び個数に限定されることなく同様の効果が得られた。【００９５】
（比較例１）
本比較例１は、前述の比較例に対応するものである。以下、本比較例１を、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。本比較例１においては、下部電極２をパターニングするときにホール６を形成しなかった。本比較例１に係るキャパシタの製造方法のうち、上記以外の方法は前述の実施例１と同様とした。本比較例１においては、図１に示すホール６は形成していないため、結合部がキャパシタの外周部のみとなり、キャパシタの面積が１．０ｍｍ×１．０ｍｍ以上となると、テープ試験により剥離が容易に生じた。【００９６】
（実施例２）
本実施例２は、前述の第２の実施形態に対応する実施例である。以下、本実施例２を、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。先ず、前述の実施例１と同様な方法により、基板１上に下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４を形成した。このとき、下部電極２にはホール６を形成した。【００９７】
次に、基板１上に、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４を覆うように、感光性ポリイミドを塗布し、露光及び現像を行ってパターニングし、層間絶縁膜９を形成した。このとき、層間絶縁膜９には、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを形成した。次に、基板１をＤＣスパッタ装置に装入し、ＤＣスパッタ法により、室温でＴｉ層及びＣｕ層の順に連続して成膜し、Ｃｕ／Ｔｉ積層膜を全面に形成した。Ｃｕ／Ｔｉ積層膜を構成する各層の膜厚はＴｉ：２０ｎｍ、Ｃｕ：３００ｎｍとした。なお、Ｔｉ層は、Ｃｕ層と下部電極２、上部電極４及び層間絶縁膜９との間の密着性を良好なものとするための密着層であるので、Ｔｉ層に限定されることなく、Ｃｒ層又はＺｒ層でもよい。【００９８】
次にフォトリソグラフィー法により、フォトレジスト膜を成膜し、開口部１０ａ及び１０ｃの直上域に開口部を形成した。そして、このフォトレジスト膜をマスクとし、Ｃｕ／Ｔｉ積層膜を給電層として、電解めっき法によりＣｕめっき層を１５μｍの厚さに成膜し、開口部１０ａ内及び開口部１０ｃ内に夫々厚膜電極１１及び１３を形成した。Ｃｕめっき後、有機溶剤及び酸素プラズマ処理により一旦フォトレジスト膜を除去した。【００９９】
次いで、フォトリソグラフィー法により、上部電極４と厚膜電極１３とを電気的に接続する位置にフォトレジスト膜を成膜し、このフォトレジスト膜をマスクとして化学エッチング方法によりエッチングを行い、不要な部分のＣｕ／Ｔｉ積層膜を選択的に除去し、Ｃｕ／Ｔｉ積層膜から構成される薄膜電極１２を形成した。【０１００】
次に、全面に基板１との間の密着性が高いエポキシ樹脂を塗布し、露光及び現像によりパターニングして絶縁層５を形成した。このとき、絶縁層５には、厚膜電極１１及び１３が絶縁層５から露出して外部と接続できるように、開口部７ａ及び７ｂを形成した。これにより、図２（ａ）及び（ｂ）に示すキャパシタ２０を作製した。【０１０１】
本実施例２は、前述の実施例１と比較して、Ｃｕめっきによる厚膜電極１１及び１３を電解めっき法により形成しているため、Ｃｕめっき形成時の応力がキャパシタにかかるが、ホール６を介して基板１と絶縁層５とを密着させることにより、キャパシタ内に複数存在する界面における剥離を防止することができ、不良の発生を防止することができた。【０１０２】
（実施例３）
本実施例３は、前述の第３の実施形態に対応する実施例である。以下、本実施例３を、図４（ａ）及び（ｂ）乃至図５を参照して説明する。先ず、前述の実施例１と同様な方法により、基板１上に４層膜、ＳｒＴｉＯ３層、Ｐｔ層をこの順に成膜した。次に、前述の実施例１と同様なフォトリソグラフィー法により、Ｐｔ層をパターニングした。この段階では、上部電極４には４つの部分が存在し、各部分は電気的に相互に接続されていない。次に、前述の実施例１と同様な方法により、ＳｒＴｉＯ３層をエッチングすることで所望のパターンを形成し、誘電体膜３を形成した。このとき、上部電極４と同様に、誘電体膜３にも４つの部分が存在する。さらに同様にして、４層膜をパターニングし、十字形のホール６が形成された下部電極２を形成した。また、同時に４層膜からブリッジ部１４を形成した。このとき、下部電極２は４つの部分に分割されているが、各部分間はブリッジ部１４により相互に接続されている。【０１０３】
次に、前述の実施例２と同様な方法により、開口部１０ａ乃至１０ｃが形成された層間絶縁膜９を成膜し、厚膜電極１１及び１３を形成した。次いで、フォトリソグラフィー法により、上部電極４と薄膜電極１２との間の領域を覆うレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして化学エッチングを行い、不要な部分のＣｕ／Ｔｉ積層膜を選択的に除去した。これにより、Ｃｕ／Ｔｉ積層膜から構成される薄膜電極１２を形成した。この工程において、４つに分割され且つ相互に電気的に接続されていなかった上部電極４の各部分は、ブリッジ部１５を介して相互に接続される。このキャパシタにおけるブリッジ部１５が配置されている領域においては、下方から上方に向かって基板１、下部電極２、層間絶縁膜９及びブリッジ部１５がこの順に積層される。また、ブリッジ部１４の周囲は基板１及び層間絶縁膜９により覆われる。次に、前述の実施例２と同様な方法により、開口部７ａ及び７ｂが形成された絶縁層５を成膜した。【０１０４】
本実施例３は、前述の実施例２と比較して、十字形のホール６が下部電極２のみならず誘電体膜３、上部電極４及び層間絶縁膜９を貫通しているため、ホール６の面積の分だけ静電容量は減少したが、基板１、下部電極２、誘電体膜３及び上部電極４の相互間の密着性をより一層高めることができた。また、開口部７ａ及び７ｂが配列された方向及びこれに直交する方向における基板１の曲げに対する積層体８の強度を、より高めることができた。【０１０５】
（実施例４）
本実施例４は、前述の第４の実施形態に対応する実施例である。本実施例４においては、前述の第４の実施形態において示した方法により、キャパシタを形成した。即ち、積層体８の各ユニットの形状が、平面視で六角形となるようにした。本実施例４における上記以外のキャパシタの製造方法は、前述の実施例３と同様とした。【０１０６】
本実施例４においては、前述の実施例３と比較して、平面視で、積層体８の各ユニットの形状を正六角形としたため、基板１のあらゆる方向の曲げに対して、キャパシタの強度を高めることができ、剥離による開放不良を防止することができた。【０１０７】
（実施例５）
本実施例５は、前述の第５の実施形態に対応する実施例である。以下、本実施例５を、図１３を参照して説明する。先ず、コア基板２１の表裏面上に内層配線２２を形成した。そして、コア基板２１の表面上に、内層配線２２を覆うようにして、印刷法により接着層２３を形成した。次に、この接着層２３上に、厚さが５０μｍのキャパシタ２０を搭載した。これにより、キャパシタ２０の基板１を、接着層２３を介してコア基板２１上に固定した。キャパシタ２０の構成は、前述の実施例２のキャパシタ２０と同じとした。【０１０８】
次に、キャパシタ２０を覆うように、コア基板２１の表面上及び裏面上にビルド層としてのプリプレグ２４を積層した。そして、めっき法によりプリプレグ２４の表面上にＣｕめっき層からなる表面配線２５を形成した。次に、レーザ加工により、プリプレグ２４における厚膜電極１１の直上域にビア２６ａを形成し、厚膜電極１３の直上域にビア２６ｂを形成した。次に、コア基板２１及びその両面に設けられたプリプレグ２４を貫通する貫通スルーホール２８をレーザ加工により形成した。そして、Ｃｕめっきを行い、ビア２６ａ及び２６ｂの内面にＣｕめっき層２７を形成し、貫通スルーホール２８の内面にめっき電極２９を形成した。これにより、表面配線２５をビア２６ａ及び２６ｂを介して夫々厚膜電極１１及び１３に接続した。また、めっき電極２９により、コア基板２１の表面側に積層されたプリプレグ２４に形成された表面配線２５を、コア基板２１の裏面側に積層されたプリプレグ２４に形成された表面配線２５に接続した。これにより、キャパシタ２０が内蔵されたプリント配線基板を製造した。【０１０９】
本実施例５においては、キャパシタ２０をプリント配線基板に内蔵する工程において、レーザ加工法によりビア２６ａ及び２６ｂを形成した後であっても、ビア２６ａ及び２６ｂの直下に位置するキャパシタ２０が、界面剥離による開放不良を起こすことを防止できた。また、キャパシタ２０をプリント配線基板に内蔵する工程の前後において、キャパシタ２０の静電容量値の変化率は１％以下であった。【０１１０】
また、前述の実施例２に係るキャパシタ２０の替わりに、前述の実施例３及び実施例４に係るキャパシタを内蔵しても、同様の効果が得られた。即ち、実施例３のキャパシタを使用した場合は、ホール６が延びる２方向におけるプリント配線基板の曲げに対する耐性が高かった。また、静電容量値の変化率は１％であり、実施例２のキャパシタを使用した場合と同程度であった。一方、実施例４のキャパシタを使用した場合は、あらゆる方向の曲げに対して耐性が高く、また、キャパシタ２０とプリント配線基板の曲げ方向に依存することなく、その容量変化率は１％であった。【０１１１】
（実施例６）
本実施例６は、前述の第６の実施形態に対応する実施例である。以下、本実施例６を、図１４を参照して説明する。先ず、コア基板２１の表裏面上に内層配線２２を形成すると共に、表面上に内層パッド３３を形成した。そして、コア基板２１の表面上に、厚さが５０μｍであるキャパシタ２０を仮固定した。次に、キャパシタ２０の厚膜電極１１と内層配線２２の一部分とを接続するように、銀ペーストからなるペースト層３６を形成し、厚膜電極１３と内層配線２２の他の部分とを接続するように、銀ペーストからなるペースト層３７を形成した。そして、ペースト層３６及び３７を加熱して乾燥させ、キャパシタ２０をコア基板２１に固定すると共に、厚膜電極１１及び１３を内層配線２２に電気的に接続した。【０１１２】
次に、キャパシタ２０を覆うように、コア基板２１の表面上にビルド層としてプリプレグ２４を積層した。また、コア基板２１の裏面上にもプリプレグ２４を積層した。そして、プリプレグ２４の表面上に、めっき法によりＣｕからなる表面配線２５を形成した。次に、レーザ加工により、プリプレグ２４における内層パッド３３の直上域にスルーホール３４を形成した。また、レーザ加工により、プリプレグ２４を貫通するスルーホール３１を形成した。そして、Ｃｕめっきを行い、スルーホール３１及び３４の内面に夫々めっき電極３２及び３５を形成した。これにより、キャパシタ２０が内蔵されたプリント配線基板を製造した。【０１１３】
本実施例６においては、キャパシタ２０をプリント配線基板に内蔵する工程において、レーザ加工法によるスルーホール３４の形成後であっても、キャパシタ２０が界面剥離により開放不良となることを防止できた。また、キャパシタ２０をプリント配線基板に内蔵する工程の前後において、キャパシタ２０の静電容量値の変化率は１％以下であった。【０１１４】
また、前述の実施例２に係るキャパシタ２０の替わりに実施例３のキャパシタを使用した場合は、ホール６が延びる２方向におけるプリント配線基板の曲げに対する耐性が高かった。また、静電容量値の変化率は１％であり、実施例２のキャパシタを使用した場合と同程度であった。実施例２に係るキャパシタ２０の替わりに実施例４のキャパシタを使用した場合は、あらゆる方向の曲げに対して耐性が高く、また、キャパシタとプリント配線基板の曲げ方向に依存することなく、その容量変化は１％であった。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、電子機器のプリント配線基板等の配線基板に内蔵されるキャパシタ及びこのキャパシタを内蔵した配線基板に好適に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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