(57)【要約】  本発明は、埋め込み型医療システムに関する。ここで、埋め込み型デバイスは、電気パルスを生成するよう構成される電気要素に動作可能に接続される電源を含み、プローブが、遠位端部及び近位端を持つ。上記遠位端部が、目標組織と電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極と、上記埋め込み型デバイスに上記１つ又は複数の電極を接続するワイヤとを持つ。上記ワイヤが、上記埋め込み型デバイスから、上記１つ又は複数の電極へ、及び上記目標組織へ上記電気パルスを伝える。上記プローブが、少なくとも１つのコンデンサと、上記少なくとも１つのコンデンサが、上記埋め込み型デバイスの上記電気要素の一部を形成するよう、上記埋め込み型デバイスにおける上記電気要素に上記少なくとも１つのコンデンサを接続するワイヤとを持つ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み型医療システムであって、
電気パルスを生成するよう構成される電気要素に動作可能に接続される電源を有する埋め込み型デバイスと、
遠位端部及び近位端を持つプローブであって、前記遠位端部が、目標組織と電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極と、前記埋め込み型デバイスに前記１つ又は複数の電極を接続するワイヤとを含み、前記ワイヤが、前記埋め込み型デバイスから、前記１つ又は複数の電極へ、及び前記目標組織へ前記電気パルスを伝える、プローブとを有し、
前記プローブが、少なくとも１つのコンデンサと、前記少なくとも１つのコンデンサが、前記埋め込み型デバイスの前記電気要素の一部を形成するよう、前記埋め込み型デバイスに含まれる前記電気要素に前記少なくとも１つのコンデンサを接続するワイヤとを有する、埋め込み型医療システム。
【請求項２】
前記プローブに含まれる前記少なくとも１つのコンデンサの形状が、前記プローブの幾何学的な形状に適合される、請求項１に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項３】
前記埋め込み型デバイスに含まれる前記電気要素が、前記少なくとも１つのコンデンサに加えて少なくとも１つの追加的なコンデンサを含む、請求項１に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項４】
前記プローブの前記幾何学的な形状が、円筒状である、請求項２に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項５】
前記コンデンサが、並列及び／又は直列に接続される複数のサブコンデンサに分割される、請求項１に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項６】
前記プローブが、屈曲可能な分離部分により連結される複数のセグメントに分割され、前記セグメントは、前記サブコンデンサを少なくとも有する、請求項１又は３に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項７】
前記コンデンサが、誘電層により分離される少なくとも第１及び第２の導電層を有する階層構造により形成される、請求項１に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項８】
前記誘電層の誘電率が、５以上である、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項９】
前記誘電層の厚みが、２５ｎｍ以下である、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１０】
前記階層構造が、前記階層構造の前記有効な表面領域を増加させるため、マイクロ構造化される、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１１】
前記階層構造が、前記階層構造の前記有効な表面領域を増加させるため、互いに嵌合されたコンデンサデザインを有する、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１２】
前記階層構造が、金属−誘電−金属層の反復又は前記互いに嵌合されたコンデンサデザインの反復を有する、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１３】
前記コンデンサが、並列に接続される、請求項１０に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１４】
前記階層構造が更に、中に埋め込まれる前記ワイヤを備える相互接続層を含み、前記相互接続層は、前記埋め込み型デバイスに一緒に含まれる前記少なくとも１つのコンデンサと前記電気要素とを接続する、請求項７に記載の埋め込み型医療システム。
【請求項１５】
埋め込み型デバイスに接続されるよう適合されるプローブであって、
前記埋め込み型デバイスが、電気パルスを生成するよう構成される電気要素に動作可能に接続される電源を有し、前記プローブが、遠位端部及び近位端を持ち、前記遠位端部が、目標組織と電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極と、前記埋め込み型デバイスから、前記１つ又は複数の電極へ、及び前記目標組織へ前記電気パルスを伝えるため、前記埋め込み型デバイスに前記電極を接続するよう構成され、前記１つ又は複数の電極から前記近位端部へと延在するワイヤとを有し、
前記プローブが、少なくとも１つのコンデンサと、前記少なくとも１つのコンデンサが前記埋め込み型デバイスの前記電気要素の一部を形成するよう、前記埋め込み型デバイスに含まれる前記電気要素に前記少なくとも１つのコンデンサを接続するよう構成され、前記１つの電極から前記近位端部へと延在するワイヤとを有する、プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め込み型医療システムに関し、この埋め込み型医療システムに含まれる埋め込み型デバイスに接続されるよう構成されるプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
脳深部刺激（ＤＢＳ）は、様々な支障を来す神経学的徴候を処置するために使用される。この徴候とは、例えば、震え、硬直、こわばり、動作遅延及び歩行問題といったパーキンソン病（ＰＤ）の徴候である。この処置は、基本的な震え、共通の神経学的運動障害を処置するのにも用いられる。
【０００３】
ＤＢＳにおいて、長さ８〜１０ｃｍの細長いプローブが、頭蓋骨の上端における穿頭を通して脳内に深く設置される。プローブの遠位端部は、電極を含み、目標となる脳内に配置される。これらの電極は、電気要素及びバッテリを持つ埋め込み型デバイスへとケーブルにより接続される。この埋め込み型デバイスは、コンデンサを含む。このコンデンサは、電気パルスを生成するのに必要とされるプログラム可能なより低い又はより高い電圧へのバッテリ電圧の容量性電圧変換のために必要とされる。一旦プローブ及び埋め込み型デバイスが配置されると、電気パルスが、埋め込み型デバイスから電極へと及び目標とされた脳組織へと送信される。これらの電流パルスは、目標とされた脳組織の神経活動と干渉する。これは、震え及びＰＤ徴候の減少又は除去さえをもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在のＤＢＳシステム及び例えば心臓ペースメーカシステムといった他の類似するシステムでの問題は、電気要素が、ａ．ｏ．電圧変換、レベルシフター、電荷バランシング及び周波数チューニングのための様々な大きなコンデンサを含む点にある。ＤＢＳシステムの場合、埋め込み型デバイスは、電気要素及びバッテリを含む。埋め込み型デバイスにおけるコンデンサは、このデバイスにおける貴重な空間を消費する。これは、（再充電可能な）バッテリのサイズ及び／又はＤＢＳ刺激器の利用可能な機能を事実上減らす。
【０００５】
本発明の目的は、とりわけよりコンパクトでユーザーフレンドリーにすることにより従来の技術埋め込み型医療システムを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の側面によれば、本発明は、埋め込み型医療システムに関し、
電気パルスを生成するよう構成される電気要素に動作可能に接続される電源を有する埋め込み型デバイスと、
遠位端部及び近位端部を持つプローブであって、上記遠位端部が、目標組織と電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極と、上記埋め込み型デバイスに上記１つ又は複数の電極を接続するワイヤとを含み、上記ワイヤが、上記埋め込み型デバイスから、上記１つ又は複数の電極へ、及び上記目標組織へ上記電気パルスを伝える、プローブとを有し、
上記プローブが、少なくとも１つのコンデンサと、上記少なくとも１つのコンデンサが、上記埋め込み型デバイスの上記電気要素の一部を形成するよう、上記埋め込み型デバイスに含まれる上記電気要素に上記少なくとも１つのコンデンサを接続するワイヤとを有する。
【０００７】
従って、埋め込み型デバイスの様々な機能を実行するために必要とされる一部又は全部のコンデンサが、埋め込み型デバイスからプローブへと移動される。これは、埋め込み型デバイスにおいてより多くの空間が他の目的のために利用可能であること、又は、埋め込み型デバイスがより小さくされることができることを意味する。更に、埋め込み型医療システムのバッテリ寿命は、増加されることができる。なぜなら、埋め込み型デバイスからプローブへコンデンサを移動することにより、より多くの空間が埋め込み型デバイスにおいて利用可能であり、バッテリのサイズを増加させるのに使用されるからである。また、デバイスの充電と電力消費との間の時間が変化しないと想定すると、バッテリをより大きくすることで、放出割合（percentage discharge）はより小さくなる。一般に、バッテリの放出レベルが小さくなればなるほど、このバッテリはより頻繁に充電されることができる。即ち、チャージサイクル数は上がり、同じバッテリが、新しいものと交換されるまでにより長く使用されることができる。
【０００８】
ある実施形態において、上記プローブに含まれる上記少なくとも１つのコンデンサの形状は、上記プローブの幾何学的な形状に適合される。その態様において、コンデンサのサイズ及びプローブにおける空間の使用が最大化される。
【０００９】
ある実施形態において、上記埋め込み型デバイスに含まれる上記電気要素が、上記少なくとも１つのコンデンサに加えて少なくとも１つの追加的なコンデンサを含む。
【００１０】
ある実施形態において、上記プローブの上記幾何学的な形状が、円筒状である。
【００１１】
ある実施形態において、上記コンデンサが、並列及び／又は直列に接続される複数のサブコンデンサに分割される。ある実施形態において、上記プローブが、屈曲可能な分離部分により連結される複数のセグメントに分割され、上記セグメントは、上記サブコンデンサを少なくとも有する。こうして、プローブの機械的な柔軟性及び可屈曲性は、強化される。
【００１２】
ある実施形態において、上記コンデンサが、誘電層により分離される少なくとも第１及び第２の導電層を有する階層構造により形成される。
【００１３】
ある実施形態において、上記誘電層の誘電率が、５より高い。
【００１４】
ある実施形態において、上記誘電層の厚みが、２５ｎｍ未満である。
【００１５】
ある実施形態において、上記階層構造が、上記誘電層の厚みを増加させるため、マイクロ構造化される。
【００１６】
ある実施形態において、上記階層構造が、上記階層構造の上記有効な表面領域を増加させるため、互いに嵌合されたコンデンサデザインを有する。
【００１７】
従って、静電容量を増加させ、及び／又は誘電層の厚みを減らし、及び／又は誘電層の厚みを増加させることにより、埋め込み型デバイスにおける電気要素に貢献するよう、静電容量は増加されることができる。
【００１８】
ある実施形態において、上記階層構造が、金属−誘電−金属層の反復又は上記互いに嵌合されたコンデンサデザインの反復を有する。
【００１９】
ある実施形態において、上記コンデンサが、並列に接続される。
【００２０】
ある実施形態において、上記階層構造が更に、中に埋め込まれる上記ワイヤを備える相互接続層を含み、上記相互接続層は、上記埋め込み型デバイスに一緒に含まれる上記少なくとも１つのコンデンサと上記電気要素とを接続する。
【００２１】
第２の側面によれば、本発明は、埋め込み型デバイスに接続されるよう適合されるプローブに関し、上記埋め込み型デバイスが、電気パルスを生成するよう構成される電気要素に動作可能に接続される電源を有し、上記プローブが、遠位端部及び近位端を持ち、上記遠位端部が、目標組織と電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極と、上記埋め込み型デバイスから、上記１つ又は複数の電極へ、及び上記目標組織へ前記電気パルスを伝えるため、上記埋め込み型デバイスに上記電極を接続するよう構成される上記近位端部へと上記１つ又は複数の電極から延在するワイヤとを有し、上記プローブが、少なくとも１つのコンデンサと、上記少なくとも１つのコンデンサが上記埋め込み型デバイスの上記電気要素の一部を形成するよう、上記埋め込み型デバイスに含まれる上記電気要素に前記少なくとも１つのコンデンサを接続するよう構成され、上記近位端部へと上記１つの電極から延在するワイヤとを有する。
【００２２】
このプローブは、プローブに関して使用される基板上へ導電層及び誘電層が交替に堆積される標準的な技術を用いて製造されることができる。
【００２３】
導電層及び誘電層の交互の堆積は、２回又はこれ以上反復されることができ、こうして、多層コンデンサが形成される。
【００２４】
導電層は、物理的な蒸着を用いて堆積されることができる。物理的な蒸着は、以下に限定されるものではないが、蒸発、電子ビーム蒸発及びスパッタリングといった技術を含む。
【００２５】
導電層を堆積させることは、電気メッキにより実行されることもできる。
【００２６】
誘電層を堆積させることは、化学的又は物理的な蒸着により実行されることができる。
【００２７】
基板はプローブと同じ幾何学的形状を持つことができるか、又は、堆積が完了した後、続いて形状が整えられる平坦な基板とすることができる。
【００２８】
基板は、例えばリソグラフィ及びエッチングといったマイクロ又はナノ製作技術を用いて、マイクロ又はナノ構造でパターン化されることができる。
【００２９】
基板は、例えばナノチューブ又はナノ粒子といったマイクロ又はナノ構造からなる物質を用いて被覆されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による埋め込み型医療システムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるプローブを示す図である。
【図３ａ】本発明の実施形態によるプローブの一実施形態を示し、プローブが複数のセグメントに分割される場合の図である。
【図３ｂ】本発明の実施形態によるプローブの一実施形態を示し、プローブが複数のセグメントに分割される場合の図である。
【図４】ウェーハから実現されるコンデンサを含む薄膜層構造を示す図である。
【図５】有効な表面領域を増加させる金属及び誘電層にけるマイクロ構造を示す図である。
【図６】互いに嵌合されたコンデンサレイアウトの断面及び概要を示す図である。
【図７】互いに嵌合されたコンデンサレイアウトの断面及び概要を示す図である。
【図８】複数のコンデンサを並列に作成するため、積み重ねられたサンドイッチ構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の側面はそれぞれ、他のいずれかの側面と組み合わされることができる。本発明のこれらの及び他の側面が、以下に説明される実施形態より明らとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。
【００３２】
本発明の実施形態が、例示にすぎないものを介して、図面を参照して、説明されることになる。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態による埋め込み型医療システム１００を示し、このシステムは、埋め込み型デバイス１０４及びプローブ１０１を有する。埋め込み型デバイス１０４は、電気パルスを生成する電気要素１０６ａに動作可能に接続されるバッテリ１０７を有する。電気要素は例えば、様々な電子機器及び電子部分、回路、コンデンサ等を含むことができる。プローブ１０１は、遠位端部１０９及び近位端部１０８を持つ。遠位端部は、目標組織１０５に電気的に接触するよう構成される１つ又は複数の電極１０２と、１つ又は複数の電極１０２を埋め込み型デバイス１０４に接続するワイヤ１０３とを有する。使用の間、ワイヤは、埋め込み型デバイス１０４から、１つ又は複数の電極１０２へと及び目標組織１０５へと電気パルスを伝える。プローブ１０１は、少なくとも１つのコンデンサ１０６ｂと、埋め込み型デバイス１０４に含まれる電気要素１０６ａにこの少なくとも１つのコンデンサ１０６ｂを接続するワイヤ（図示省略）とを有する。この接続は、少なくとも１つのコンデンサ１０６ｂが、埋め込み型デバイス１０４の電気要素１０６ａの一部を形成するように行われる。
【００３４】
ここに示されるコンデンサ１０６は、埋め込み型デバイス１０４に含まれる少なくとも１つのコンデンサとプローブ１０６ｂに含まれる少なくとも１つのコンデンサとに分けられるが、全体のコンデンサ１０６が、プローブ１０１に含まれても良い点に留意されたい。
【００３５】
図２においてより詳細に述べられるが、コンデンサ１０６ｂの幾何学的な形状は、プローブ１０１の幾何学的な形状に適合される。この形状は、例えば（円形断面を持つ）シリンダーとすることができる。このプローブは、例えば楕円、三角形、矩形等といった異なる断面を持つこともできる。
【００３６】
埋め込み型デバイス１０４からプローブ１０１へとコンデンサ１０６ｂの一部（又は全体）を動かすことにより、埋め込み型デバイスにおいて空間が解放される。これは、埋め込み型デバイスの寸法及び／又はフォームファクターを減らすために、有利に用いられることができる。
【００３７】
図１に示される実施形態は、本発明の実施形態による埋め込み型医療システム１００が、脳深部刺激（ＤＢＳ）デバイスとして用いられる状態を示す。ここで、細長いプローブ（例えば長さ８〜１０ｃｍ及び直径１〜２ミリメートル）が、頭蓋骨の上端における穿頭を通り、脳内深部に設置される。プローブ１０１は、その遠位端部１０９に、目標とされた脳組織１０５と直接接触する１つ又は複数の電極を持つ。電極１０２（時々「サイト」と呼ばれる）は、埋め込み型デバイス１０４により脳組織１０５へと供給される電荷を供給する。この電極は、マルチプレクサ／クロスポイントスイッチを介して埋め込み型デバイスにおける電子機器へと接続されることができる。その結果、目標とされた脳領域１０５にどの電極が刺激を提供するかを選択することができる。
【００３８】
コンデンサ１０６ａ，ｂは、様々な機能のため、例えば、容量電圧コンバータにおいて適用されることができる。適用されるコンデンサがより大きくされる場合、容量電圧コンバータの効率は上がるが、これは、バッテリを含む、埋め込み型デバイスにおける他の要素のための空間が減ることをもたらす。従って、（より大きな）コンデンサをプローブへと動かすことが有利である。なぜなら、この移動は、より高い変換効率と、埋め込み型デバイスにおいてより大きなバッテリを設置する可能性との両方をもたらすからである。
【００３９】
ここでは、医療システム１００がＤＢＳデバイスとして示されるが、それは、心臓ペースメーカ、脊髄刺激器、膀胱刺激器、胃刺激器、又は刺激に関するプローブを含む医療システム等とすることもできる。
【００４０】
図２は、本発明の実施形態によるプローブ１０１を示す。ここで、遠位端部は、上記埋め込み型デバイス１０４に含まれる電子機器にワイヤ１０３を介して電気的に接続される上記電極１０２を有する。この電極は、目標組織１０５と直接電気的に接触するよう構成される。コンデンサ１０６ｂの一部又はコンデンサ１０６の全体が、プローブ１０１内に埋め込まれ、上記埋め込み型デバイス１０４に接続されるよう構成される。コンデンサ１０６ｂの幾何学的な形状は好ましくは、プローブ１０１の幾何学的な形状に適合される。ここに示されるように、プローブは円筒状の形状を持つので、コンデンサの幾何学的な形状も円筒状の形状を持つ。
【００４１】
図２において左側に示される階層構造は、第１の誘電層２０７により分離される少なくとも第１及び第２の導電層２０６、２０８を有する１つ又は複数の階層構造により形成される。ここに示される実施形態において、最も外部の層は、第２の誘電層２０９である。この層は、目標組織１０５からコンデンサを分離する第１の誘電層と同じタイプとすることができる。この実施形態において、最も内部の３つの層は、最も外部の誘電層と同一とすることができる誘電層２０５と、相互接続層２０４と、最も外部の誘電層と同一とすることができる誘電層２０３とである。ある実施形態において、相互接続層２０４は、埋め込み型デバイス１０４に電極１０２を電気的に接続する相互接続層２０４に埋め込まれる導電性ワイヤを有する。ワイヤの厚み（直径）は好ましくは、相互接続層２０４の厚みより少ないべきである。また、相互接続層２０４は、プローブ１０１において内部的に一緒にコンデンサを接続する。例として、単一の一体化されたコンデンサ１０６ｂは、２つの円筒状の部分、即ち上部と下部とに分割されることができる。すると相互接続層２０４は、例えば下部の第１の導電層２０６に上部の第２の導電層２０８を接続することにより、これらの２つの部分を一緒に接続するのに使用されることができる。相互接続層の他のジオメトリも可能である。相互接続層は、その静電容量を増加させるため、一体化されたコンデンサの追加的な導電層として（部分的に）用いられることもできる。
【００４２】
プローブの中央は、本実施形態において、脳にプローブを挿入するために必要とされる固いガイドワイヤのための空間を残す空腔２０２を持つ。即ち、一旦プローブが配置されれば（図１を参照）、このガイドは除去される。
【００４３】
図３ａ，ｂは、本発明によるプローブ１０１の一実施形態を示す。ここで、プローブが、屈曲可能な分離部分３０２により連結される複数のセグメント３０１に分割される。この部分３０２は、例えばゴム、プラスチック等の任意のタイプの変形可能材料とすることができる。電極１０２は、前の例において述べられる相互接続層２０４に埋め込まれるワイヤ（図示省略）を接続することにより、上記埋め込み型デバイス１０４に接続される。ここに示されるように、コンデンサ１０６ｂは並列及び／又は直列に接続される複数のサブコンデンサに分割される。ここで、１つ又は複数のサブコンデンサは、各個別のセグメント３０１に埋め込まれる。ここに示されるように、１つのコンデンサは、１つのセグメント３０１に埋め込まれる。直列接続にある各コンデンサが個別にアドレス指定可能である場合、シリアルな接続は通常、有益であろう。なぜなら、他方は静電容量の値を単に減らすにすぎないからである。図３ｂにて図示するように、コンデンサ１０６ｂ及びプローブを斯かるセグメント／サブコンデンサに分割することにより、コンデンサ１０６ｂを有するプローブ１０１の機械的な柔軟性及び可屈曲性は、強化されることになる。
【００４４】
ある実施形態において、そこに埋め込まれる上記コンデンサ１０６ｂを有するプローブ１０１は、基板（図示省略）上での金属及び誘電層の直接的な堆積により作られることができる。ここで、この基板は、円筒状（例えば中空シリンダー）であるか、又は最終的な形状へと後に曲げられる平坦な基板とすることができる。例えば、基板は、誘電体（図２を参照）に埋め込まれる相互接続層２０４をすでに含むことができるか、又は相互接続層は、コンデンサの他の層と同じ態様で作られることもできる。基板は、蒸発器において回転されることができる。ここで、例えば金又はプラチナといった金属の薄い層が、基板周りで蒸発される。その後、例えばパリレン−Ｃの共形層が、化学蒸着により堆積されることができる。例えば図２に示されるような最終的な構造が実現されるまで、回転蒸発及び化学蒸着ステップは繰り返されることができる。
【００４５】
円筒状のプローブに一体化されることができる静電容量は、
2012508639.tif 000003
により近似されることができる。ここで、εｒは、物質の誘電率であり、ｄは、誘電層の厚みであり、Ｄは、プローブ１０１の直径であり、Ｌは、プローブ１０１の長さである。例として、Ｄ＝１．２７ｍｍ、Ｌ＝１０ｃｍ、εｒ＝３（パリレン−Ｃの場合）、ｄ＝１μｍである場合、結果として生じる静電容量Ｃは、０．０１μＦになる。
【００４６】
この式はすでに、物質の誘電率を上昇させ、誘電層の厚みを減らし、及び／又は、コンデンサの有効な領域を増加させることにより、どのくらい大きな静電容量が実現されることができるかを示す。これは、下記の３つの例において更に詳細に説明される。
【００４７】
１．高いεｒ誘電体を用いる場合。
【００４８】
ほとんどの生物学的適合性のポリマーは、約３．０の低い誘電率を持つ。しかしながら、窒化ケイ素は、より高いεｒ（６．０〜８．０）を持つ。階層構造（例えば、図４に示されるようなもの）は、標準的な薄膜微細加工技術を用いて実現されることができる。例えば階層構造を形成した後上記プローブ１０１を形成するためにくるまれるシリコンウエハから、この層は解放されることができる。文献は、低ストレス窒化ケイ素が故障なしに長期間曲げに対し耐えることができることを示した。
【００４９】
この例において、最上の層４０１は、パリレン−Ｃとすることができ、第２の層４０２は、金属１とすることができ、第３の層４０３は、窒化ケイ素とすることができ、第４の層４０４は、金属２（それは、金属１と同一とすることができる）とすることができ、第５の層４０５は、ポリイミドとすることができ、最下層４０６は、上記シリコンウエハ層とすることができる。
【００５０】
２．誘電層厚を減らす場合。
【００５１】
更に、誘電層厚は、薄膜技術を用いて、容易に減らされることができる。１０ｎｍより薄いセラミック層（例えばシリコン酸化物）は日常的に、ＣＭＯＳ製造において堆積される。それは既に、静電容量（厚さが１０ｎｍの誘電層で
2012508639.tif 000004
となる）において、すでに１００倍の増加を与える。
【００５２】
３．有効な表面領域を増加させる場合。
【００５３】
薄膜技術は、マイクロ構造をこの層に導入し、そのような態様で有効な表面領域を増加させるためにも用いられることができる。図５は、斯かるマイクロ構造の例を概略的に示す。ここで、（幾何学的な領域にわたり）２倍以上の有効な表面領域における増加が実現されることができる。
【００５４】
図５における層の構成は、図４の層と同様である。即ち、最上の層５０１は、パリレン−Ｃとすることができ、第２の層５０２は、金属１とすることができ、第３の層５０３は、窒化ケイ素とすることができる、第４の層５０４は、金属２（それは、金属１と同一とすることができる）とすることができ、第５の層５０５は、ポリイミドとすることができ、最下層５０６はシリコンウエハ層とすることができる。
【００５５】
図６及び７は、互いに嵌合されたコンデンサレイアウトを用いて有効な表面領域を増加させる別の態様を示す。互いに嵌合されたコンデンサレイアウトが、図６において断面で示され、図７においてその内部金属フィンガー構造を示す上面図で示される。図６に示される実施形態では、最上の層６０４は、誘電体（例えばパリレン−Ｃ）であり、白い領域部分６０３は、誘電物質であり、陰影のついた部分６０２は、金属（例えば金属１）であり、パターン化された部分６０１は、金属（例えば金属２）である。最下層６０６は、シリコンウエハとすることができ、最上層６０５は、例えばポリイミドとすることができる。
【００５６】
金属内部の横方向の静電容量が、選ばれた処理技術における金属間の垂直方向の静電容量より高い特定の領域的静電容量を持つ場合、この互いに嵌合された構造は有利である。金属厚が同じ金属層における２つのトラック間の最小許容可能間隔より十分に大きくなる場合に、これは発生する。
【００５７】
図８は、複数のコンデンサを並列に作るために積み重ねられたサンドイッチ構造を示し、誘電層８０３により分離される金属層８０２、８０４の反復を示す。最上層は好ましくは、誘電層８０１であり、最下層は例えばシリコンウエハ８０６とすることができる。その上には、例えばポリイミド層８０５がある。
【００５８】
本発明の明白な及び完全な理解を提供するため、開示された実施形態のある特定の詳細が、限定目的ではなく説明目的で記載される。しかしながら、本発明の精神及び範囲から大幅に逸脱することなしに、本書に記載される詳細に正確に従うものではない他の実施形態において、本発明が実行されることが出来る点を当業者であれば理解されたい。更に、この文脈において、簡潔さ及び明快さのために、よく知られた装置、回路及び方法論の詳細な説明は、不必要な詳細及び混乱の可能性を回避するべく省略されている。
【００５９】
参照符号が請求項に含まれる。しかしながら、参照符号の包含は、明確さのためだけに行われ、請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきでない。
【図１】
2012508639.tif 000005
【図２】
2012508639.tif 000006
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
2012508639.tif 000009
【図５】
2012508639.tif 000010
【図６】
2012508639.tif 000011
【図７】
2012508639.tif 000012
【図８】
2012508639.tif 000013
【国際調査報告】
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2012508639.tif 000015