以下、本発明の実施例につき説明するが� ��本発明は以下の実施例に限定されるもので� ��なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお� ��て任意に変形して実施することができる。

 (EBG構造、EBG構造の製造方法)
 図1は、本発明のEBG構造の第1の実施例の模� �的な斜視図と断面図である。具体的には、� �1(a)は、EBG構造1aの模式的な斜視図であり、� �部構造がわかりやすいように、カバー層37、 第2の導体プレーン16の一部、及び層間絶縁層 15を省略して描いている。また、図1(b)は、EBG 構造1aの模式的な断面図である。図2は、図1� �EBG構造を単純化した等価回路である。

 EBG構造1aは、リジッド基板11と、リジッド 基板11上に設けられた第1の導体プレーン12と� ��第1の導体プレーン12上に設けられた誘電体� ��13と、誘電体層13上に2次元的に規則的に配� �して設けられた複数の導体小片14と、複数の 導体小片14上に設けられた層間絶縁層15と、� �間絶縁層15上に設けられた第2の導体プレー� �16と、を備え、複数の導体小片14の各々と第2 の導体プレーン16とが層間絶縁層15を貫通す� �複数の導体17で接続されている。

 EBG構造1aにおいては、リジッド基板11を用 い、リジッド基板11上に、第1の導体プレーン 12、誘電体層13、複数の導体小片14、層間絶縁 層15、及び第2の導体プレーン16の積層構造を� ��用している。これにより、誘電体層13の薄� �化が可能となり、EBG構造1aの小型化を実現す ることができる。なお、EBG構造1aは、第2の導 体プレーン16上にカバー層37をさらに設けて� �る。

 すなわち、EBG構造1aにおいて、キャパシ� �ンスを大きくし、単位面積当たりのキャパ� �タンスを増加させて小型化を図るためには� �電極間隔を小さくすること、すなわち誘電� �層13を薄く設けることが重要となる。この点 につき、本発明者等が検討したところ、誘電 体層を薄く設けるためには、独立したシート を積層する方法ではなく、誘電体層13を直接� ��布や堆積させる方法が有効であることが判� ��した。しかし、複数の導体小片、誘電体層� ��及び第1の導体プレーンをこの順に設けるEBG 構造では、複数の導体小片上に誘電体層を塗 布・堆積させることとなるが、この場合は、 導体小片の凹凸のために均一で薄い誘電体層 の形成が困難となるのである。そこで、EBG構 造1aにおいては、平坦性の高いリジッド基板1 1を採用し、リジッド基板11上に第1の導体プ� �ーン12を形成している。これにより、誘電体 層13を平坦な表面上へ堆積させることができ� ��ので、誘電体層13を薄く形成することがで� �る。その結果、第1の導体プレーン12と、複� �の導体小片14との間のキャパシタンスを増加 させることができ、より低周波域にバンドギ ャップを発現させることが可能となる。同様 に、単位面積当たりのキャパシタンスを増加 させることは導体小片14を小型化できること� ��なるので、EBG構造1a全体の小型化が実現で� �る。

 EBG構造1aにおいては、上述のとおり、リ� �ッド基板11上に第1の導体プレーン12が形成さ れ、誘電体層13を介して2次元的に規則配列し た導体小片14が対向している。導体小片14の� �々は導体17を介して第2の導体プレーン16と接 続された構造となっている。EBG構造1aにおい� ��は、導体小片14と第1の導体プレーン12との� �で形成されるキャパシタンス要素21(図2参照) と、導体小片14、導体17、及び第2の導体プレ� ��ン16の一部がインダクタンス要素22(図2参照) と、を形成しており、バンドギャップが生じ る周波数帯はこれらのキャパシタンス、イン ダクタンスによって制御することができる。 例えば、電源ノイズ抑制フィルタとしてEBG構 造1aを利用する場合、第1の導体プレーン12と� ��2の導体プレーン16それぞれを電源ライン、� ��ラウンドラインに接続する。キャパシタン� ��とインダクタンスを適切な値になるような� ��状にすることで、所望の周波数帯のノイズ� ��抑制することが可能となる。

 EBG構造1aにおいては、上述のとおり、誘� �体層13は平坦な第1の導体プレーン12上に形成 されるので、第1の導体プレーン12の厚さに関 係なく誘電体層13の厚さを薄くすることが可� ��となる。キャパシタンスの大きさは誘電体� ��13の厚さに反比例するので、例えば、50μmの 厚さの樹脂フィルムを使用した場合と比較し て、1μmの厚さの樹脂を塗布して形成すると� �同じ面積ではキャパシタンスを50倍増加させ ることが可能となる。さらに、EBG構造に所望 される周波数帯域にバンドギャップを生じさ せるために同じキャパシタンスを得る場合で あれば、導体小片14を1/50に小型化することが 可能となる。このように、EBG構造1aを採用す� ��ことによって誘電体層13の厚さを薄くする� �とができるが、EBG構造1aの小型化の観点から 、誘電体層13の厚さを1μm以下とすることが好 ましい。

 EBG構造1aにおいては、誘電体層13の材料、 リジッド基板11の材料等について詳細は説明� ��ていないが、後述する製造方法や第2の実施 例で説明する材料等を適宜用いることができ る。

 図3は、本発明のEBG構造の製造方法の第1� �実施例を示す模式的な工程図である。EBG構� �1bの製造方法は、リジッド基板11上に第1の導 体プレーン12を形成する第1の導体プレーン形 成工程と、第1の導体プレーン12上に誘電体層 13を形成する誘電体層形成工程と、誘電体層1 3上に2次元的に規則的に配列して設けられた� ��数の導体小片14を形成する導体小片形成工� �と、複数の導体小片14上に層間絶縁層15を形� ��する層間絶縁層形成工程と、層間絶縁層15� �に設けられる第2の導体プレーン16を形成し� �層間絶縁層15を貫通して複数の導体小片14の� ��々と第2の導体プレーン16とを接続する複数� ��導体17を形成する第2の導体プレーン・導体� ��成工程と、を有する。

 第1の導体プレーン形成工程においては、 リジッド基板11としてホウケイ酸ガラス板を� ��い、このホウケイ酸ガラス板上に、メッキ� ��地となるCu(300nm)/Ti(50nm)の積層膜をスパッタ� ��ング法により成膜している。次いで、第1の 導体プレーン12として、5μmの厚さのCuを電解� ��ッキで形成し、さらにCuメッキ層表面にTiN(5 0nm)をスパッタリング法で成膜している。

 誘電体層形成工程においては、第1の導体 プレーン12上に、0.5μmの厚さのシリコン酸化� ��をプラズマCVD法で形成することにより、誘� ��体層13を形成している。ここで、図3では図� ��していないが、シリコン酸化膜は、第1の導 体プレーン12を外部回路と接続するために、� ��ソグラフィーでその一部を開口し第1の導体 プレーン12を露出させている。

 導体小片形成工程においては、まず、誘� ��体層13の全面に、スパッタリング法により� �ッキ下地となるCu(300nm)/TiN(50nm)の積層膜を成� ��した後に、導体小片14及び第1の導体プレー� ��12の引き出しパッド(図3では図示していない 。)を残してレジストを形成している。次い� �、5μmの厚さのCuを電解メッキで成長させる� �そして、レジストを除去した後に、Cuメッキ が成長していないメッキ下地をウェットエッ チングで除去して、導体小片14及び第1の導体 プレーン12の引き出しパッド(図3では図示し� �いない。)が形成される。

 層間絶縁層形成工程においては、複数の� ��体小片14上に、感光性ポリイミド樹脂を塗� �・乾燥して厚さ15μmの膜を形成している。次 いで、導体17を形成するためのビア18をリソ� �ラフィーで開口して層間絶縁膜層15としてい る。

 第2の導体プレーン・導体形成工程におい ては、メッキ下地となるCu(300nm)/TiN(50nm)の積� �膜を、層間絶縁膜層15の全面及びビア18内部� ��スパッタリング法により成膜する。次いで� ��電解メッキでCuを層間絶縁膜層15の表面の平 坦部に15μmの厚さになるように堆積させて、� ��2の導体プレーン16を形成すると同時に層間� ��縁層15のビア18をCuメッキで充填して導体17� �形成する。

 最後に、外部接続パッド(図3では図示し� �いない。)を残してカバー層37を樹脂で形成� �る。

 EBG構造1bにおいては、導体小片14の下層は パターン形成される必要がなく、リジッド基 板11上に形成された平坦性の高い第1の導体プ レーン12の表面上に誘電体層13を形成するこ� �が可能となり、第1の導体プレーン12よりも� �い誘電体層13を形成することが可能となる。 その結果、単位面積当たりのキャパシタンス を増加させて、導体小片14の面積を小型化す� ��ことが可能となる。このように、本実施例� ��製造方法を採用することによって誘電体層1 3の厚さを薄くすることができるが、EBG構造1b の小型化の観点から、誘電体層形成工程にお いて誘電体層13の厚さを1μm以下に形成するこ とが好ましい。

 なお、EBG構造1bにおいては、誘電体層13は プラズマCVD法で作製しているが、他のCVD法や スパッタリング法、スピン塗布法等を用いて もよい。また、誘電体層13としてポリイミド� ��の樹脂を塗布法などで形成することも可能� ��ある。これらの方法で形成された誘電体層1 3は、プリント基板のプロセスで利用される� �電体よりもより薄く形成することが可能で� �る。また、シリコン酸化膜は、多くの樹脂� �りも比誘電率が大きいので、単位面積当た� �のキャパシタンス増加に一層有利である。

 また、EBG構造1bにおいては、誘電体層13の 材料、誘電体層13の形成方法、及びリジッド� ��板11の材料等については、後述する第2の実� ��例で説明する材料、形成方法等も適宜用い� ��ことができる。

 図4は、本発明のEBG構造の第2の実施例の� �式的な断面図である。図5は、図4のEBG構造の 製造方法(第2の実施例)を示す模式的な工程図 である。具体的には、EBG構造1cは、誘電体層2 3を、比誘電率が数10以上の高誘電率を有する 金属酸化物で構成した高誘電率金属酸化物層 で形成している。

 EBG構造1cにおいては、リジッド基板21を用 い、リジッド基板21上に、第1の導体プレーン 22、誘電体層23、複数の導体小片24、層間絶縁 層25、及び第2の導体プレーン26の積層構造を� ��用している。そして、誘電体層23として高� �電率金属酸化物層を用いている。これによ� �、誘電体層24の薄型化が可能となり、EBG構造 1cの小型化を実現することができる。なお、E BG構造1cは、第2の導体プレーン26上にカバー� �38をさらに設けている。

 EBG構造1cにおいて、キャパシタンスを大き� �し、単位面積当たりのキャパシタンスを増� �させて小型化するためには、誘電体として� �電率が高い材料を用いること、すなわち誘� �体層23に比誘電率の高い材料を用いることが 重要となる。この点については、例えば、金 属酸化物では比誘電率が数10以上となる高誘� ��率材料が知られているが、本発明者等の検� ��によれば、このような高誘電率材料を誘電� ��層23として、第1の導体プレーン22及び複数� �導体小片24の間に設けることは容易ではない ことがわかった。なぜなら、成膜性を考慮し て、上記の高誘電率材料を樹脂に分散させた シート状にして誘電体層を独立して積層する 場合は、樹脂と混合し成型することによって 実効的な比誘電率が減少するからである。ま た、第1の導体プレーン22上に、上記の高誘電 率材料を直接堆積させる場合には、プリント 基板の導体や樹脂の耐熱性が低いためにプロ セス温度を250℃程度までしか上げることがで きないために、誘電体層に欠陥が多く含まれ 比誘電率が減少する結果となるからである。 そこで、EBG構造1cにおいては、耐熱性ある第1 の導体プレーン22やリジッド基板21を採用し� �こうした耐熱性の高い基材の上に誘電体層23 を堆積させている。これにより、プロセス温 度の制約がなくなり高温で誘電体層23を形成� ��ることができるようになるので、薄くかつ� ��品質で比誘電率の高い誘電体層23を形成す� �ことが可能となる。その結果、誘電体層23を 薄くかつ高誘電率にできるために、第1の導� �プレーン22と導体小片24との間のキャパシタ� ��スを増加させることができ、より低周波域� ��バンドギャップを発現させることが可能と� ��る。同様に、単位面積当たりのキャパシタ� ��スを増加させることにより、導体小片24を� �型化できることになるのでEBG構造1c全体の小 型化が実現できる。例えば、比誘電率120、膜 厚1μmのチタン酸ストロンチウムを誘電体層23 として用いると、プリント基板材料の約1000� �となる1mm ² あたり約1nFのキャパシタンスを得ることがで きる。

 EBG構造1cにおいては、リジッド基板21に耐 熱性の高い材料を用いている。こうした材料 としては、所定の耐熱性を有していれば特に 制限はないが、例えば、導体、半導体、及び 絶縁体のいずれかを挙げることができる。導 体又は半導体としては、Si、GaAs、ステンレス 、タングステン、モリブデン、及びチタンか ら選ばれた少なくとも1つを用いることが好� �しい。また、絶縁体を用いる場合、リジッ� �基板は、ガラス、サファイア、石英、及び� �ルミナから選ばれた少なくとも1つの材料か� ��構成されることが好ましい。こうした材料� ��うち、EBG構造1cのリジッド基板21としてSiウ� ��ハーを用いている。

 EBG構造1cにおいては、第1の導体プレーン2 2は、それぞれ耐熱性を有する中間層32及び高 融点導電層33で形成されている。中間層は、T i、Ta、Cr、Tiの窒化物、Taの窒化物、及びCrの� ��化物から選ばれた少なくとも1つの材料から 構成される層を1以上設けたものとすること� �好ましく、その一例として、EBG構造1cの中間 層32は、Ti(50nm)、TiN(50nm)、Mo(1000nm)、及びTi(50nm )の4層構造となっている。また、高融点導電� ��は、Pt、Pd、Ru、及びIrから選ばれた少なく� �も1以上の元素から構成される層を1以上設け たものとすることが好ましく、その一例とし て、EBG構造1cの高融点導電層33は、Pt(100nm)で� �成されている。

 EBG構造1cにおいては、誘電体層23は高誘電 率金属酸化物層として形成されている。こう した誘電体層としては、主成分として、Mg、A l、Si、Ti、Ta、Hf、及びZrから選ばれた少なく� ��も1つの元素の酸化物を含有するものや、主 成分として金属元素の複合酸化物を含有する ものを好ましく例示することができる。なお 、「主成分となる材料」とは、当該材料が誘 電体層中に50原子%以上の含有されるものをい う。こうした材料のうち、EBG構造1cの誘電体� ��23では、チタン酸ストロンチウム(厚さ100nm)� ��用いられている。

 次に、EBG構造1cの製造方法につき図5を参� ��しながら説明する。

 第1の導体プレーン形成工程においては、 リジッド基板21として、1ω・cmの比抵抗を有� �る低抵抗Siウェハーを用い、このSiウェハー� ��表面の自然酸化膜を除去している。次いで� ��中間層形成工程として、リジッド基板21上� �、下層から順に、中間層32として、Ti(50nm)、T iN(50nm)、Mo(1000nm)、Ti(50nm)の4層をスパッタリン グ法で形成している。さらに、高融点導電層 形成工程として、中間層32上に、高融点導体� ��33としてPt(100nm)をスパッタリング法で形成� �ている。ここでは、一例として、リジッド� �板21に低抵抗Siウェハーを用いているが、リ� ��ッド基板の材料は、所定の耐熱性を有して� ��れば特に制限はない。こうした材料として� ��、例えば、導体、半導体、及び絶縁体のい� ��れかを挙げることができる。導体又は半導� ��としては、Si、GaAs、ステンレス、タングス� ��ン、モリブデン、及びチタンから選ばれた� ��なくとも1つを用いることが好ましい。また 、絶縁体を用いる場合、リジッド基板は、ガ ラス、サファイア、石英、及びアルミナから 選ばれた少なくとも1つの材料から構成され� �ことが好ましい。また、一例として、中間� �32に上記の4層構造を用いたが、中間層は、Ti 、Ta、Cr、Tiの窒化物、Taの窒化物、及びCrの� �化物から選ばれた少なくとも1つの材料から� ��成される層を1以上設けることが好ましい。 さらに、一例として、高融点導電層33としてP tの単層膜を用いているが、高融点導電層は� �Pt、Pd、Ru、及びIrから選ばれた少なくとも1� �上の元素から構成される層を1以上設けるこ� ��が好ましい。

 誘電体層形成工程においては、RFスパッタ� �ング法を用いて、堆積温度は450℃、スパッ� �リングの際の雰囲気は80%Ar+20%O ₂ として、チタン酸ストロンチウムを100nmの厚� ��に体積させることにより、誘電体層23を形� �している。ここでは、一例として、誘電体� �23に複合酸化物としてのチタン酸ストロンチ ウムを用いているが、誘電体層は、主成分と して、Mg、Al、Si、Ti、Ta、Hf、及びZrから選ば� ��た少なくとも1つの元素の酸化物を含有する か、主成分として金属元素の複合酸化物を含 有することが好ましい。なお、「主成分とな る材料」の意義については上記説明したとお りである。また、誘電体層形成工程において は、誘電体層23をスパッタ法(スパッタリング 法)で形成しているが、この他、CVD法、ゾル� �ル法、エアロゾルデポジション法、及びス� �ン塗布法を用いることも好ましい。

 導体小片形成工程においては、まず、チ� ��ン酸ストロンチウムで形成された誘電体層2 3の上に、TiN(50nm)、Cu(300nm)を順にスパッタリ� �グ法で成膜した。次いで、リソグラフィー� �所望の形状のレジストマスクを形成し、イ� �ンミリング法でCu/TiN層の不要部をドライエ� �チングで除去することで、2次元的に規則的� ��配列して設けられた複数の導体小片24を形� �している。

 層間絶縁層形成工程においては、複数の� ��体小片24上に、感光性ポリイミド樹脂を塗� �・乾燥して厚さ10μmの膜を形成している。次 いで、導体27を形成するためのビア28をリソ� �ラフィーで形成して層間絶縁層25としている 。

 第2の導体プレーン・導体形成工程におい ては、メッキ下地となるCu(300nm)/Ti(50nm)積層膜 を、層間絶縁膜層25の全面及びビア28内部に� �パッタリング法により成膜している。次い� �、電解メッキでCuを層間絶縁膜層25の表面の� ��坦部に15μmの厚さになるように堆積させて� �第2の導体プレーン26を形成すると同時に層� �絶縁層25のビア28をCuメッキで充填して導体27 を形成している。

 最後に、外部接続パッド(図3では図示し� �いない。)を残してカバー層38を樹脂で形成� �る。

 EBG構造1cにおいては、誘電体層23の形成を 高温、酸素雰囲気のスパッタリング法で行う ことで、比誘電率が大きく、絶縁性がよく薄 膜化可能な誘電体層23を形成することが可能� ��なる。例えば、このような高温、酸素雰囲� ��でスパッタリング成膜されるチタン酸スト� ��ンチウム薄膜は、比誘電率は200、絶縁破壊� ��圧10V以上の良好な絶縁特性が得られる。こ� ��したチタン酸ストロンチウム薄膜を用いる� ��とにより、厚さ50μmの樹脂フィルムを使う� �合と比較して、単位面積あたりのキャパシ� �ンスを10000倍以上に増加させることができる 。そして、EBG構造に所望される周波数帯域に バンドギャップを生じさせるために同じキャ パシタンスを得る場合であれば、導体小片を 1/10000以下に大幅に小型化することが可能と� �る。

 誘電体層の材料としては、上述のとおり、� ��タン酸ストロンチウム以外の複合酸化物を� ��いることもできる。こうした複合酸化物と� ��ては、チタン酸バリウム、チタン酸鉛等化� ��式ABO ₃ (A、Bは金属元素)で表されるペロブスカイト� �酸化物、化学式A ₂ B ₂ O ₇ (A、Bは金属元素)で表されるパイロクロア型� �化物、SrBi ₂ Ta ₂ O ₉ 等のBi層状強誘電体、或いはこれらが構成成� ��として含まれた複合酸化物等も、薄膜状態� ��数10から数100の高誘電率が得られる。酸素� �オンと周囲の金属イオンとの変位が、これ� �の複合酸化物の誘電率に寄与する割合が大� �く、高温、酸素雰囲気で欠陥が少ない薄膜� �形成できる。また、誘電体層の材料として� �、上述のとおり、Mg、Al、Si、Ti、Ta、Hf、及� �Zrの酸化物も、樹脂よりも比誘電率が大きく 、キャパシタンス増加や単位面積当たりのキ ャパシタンスを増加させて導体小片を小型化 することに有利である。これらの酸化物も良 好な絶縁性を得るためには、高温、酸素雰囲 気で形成されることが望ましい。さらに、誘 電体層の形成方法も、上述のとおり、スパッ タ法(スパッタリング法)以外でも、CVD法やゾ� ��ゲル法で実施してもよい。これらの方法で� ��300℃以上の高温、酸素雰囲気での成膜や熱� ��理により良質な絶縁膜が得られる。

 誘電体層23の形成を高温、酸素雰囲気で実� �するためには、第1の導体プレーン22を構成� �る高融点導体層33や中間層32に所定の耐熱性� ��必要となる。EBG構造1cでは、高融点導体層33 にPtを用いているが、これは、誘電体層23の� �成に必要な300~600℃の温度範囲において安定� ��、酸素雰囲気においても低誘電率の酸化物� ��を形成しないからである。上述のとおり、� ��融点導体層に用いる材料はPtに限られず、� �定の耐熱性を有するという観点から、Pd、Ru� ��Ir等を用いることもできる。Pd、Ru、Irは酸� �雰囲気において酸化物が形成される場合が� �るが、これらの酸化物は導電体であり、キ� �パシタンス要素の実効的なキャパシタンス� �低下させることがない。また、高融点導体� �として、RuやIrの酸化物たるRuO ₂ やIrO ₂ 等の導電性酸化物を用いてもよい。

 中間層32は、まず密着性の確保としての機� �が求められる。EBG構造1cの場合、Ti層が密着� ��として機能する。密着層として用いる材料� ��しては、Ti以外にもTaやCr等を用いることも� ��きる。また、EBG構造1cの場合、高温(具体的� ��は450℃)で誘電体層23を形成することになる� ��、この高温状態においてリジッド基板21の� �リコンが中間層32中へ拡散する。その結果、 誘電体層形成工程において、シリコンが、中 間層や高融点導体層(Ti、Mo、Pt層)中を拡散し� ��Pt表面に析出してSiO ₂ が形成される。SiO ₂ の比誘電率は3.9であり、実効的な誘電率を低 下させ、キャパシタンスを減少させる。した がって、中間層32には拡散バリアとしての機� ��も求められるところ、拡散バリア層としてT iN層が機能する。拡散バリア層としては、TaN� ��CrNを用いることもできる。

 リジッド基板21はSiウェハーを用いている が、上述のとおり、リジッド基板の材料とし ては、シリコン以外にもステンレス、タング ステン、モリブデン、チタン等の高誘電金属 を用いることも可能である。ただし、その構 成元素の拡散は低誘電率酸化物層や拡散によ る表面凹凸の増加を引き起こし、比誘電率が 大きく絶縁性が良好な誘電体層の形成が困難 になるので、シリコン以外の上記材料をリジ ッド基板に用いる場合にも、拡散バリア層は 必要となる。上述のとおり、拡散バリア層と しては、TiN以外にもTaN等でも同様な効果があ る。なお、リジッド基板として半導体や金属 を用いた場合、リジッド基板21と第1の導体プ レーン22とを電気的に接続することも好まし� ��。リジッド基板21と第1の導体プレーン22と� �電気的に接続するためには、第1の導体プレ� ��ン形成工程において、リジッド基板21と第1� ��導体プレーン22とを電気的に接続する作業� �行えばよい。EBG構造1cの製造方法では、Siウ� ��ハーの表面の自然酸化膜の除去が上記の作� ��に該当する。リジッド基板21と第1の導体プ� ��ーン22とを電気的に接続すれば、中間層32、 高融点導体層33だけではなくリジッド基板21� �身も、機能的には第1の導体プレーンとして� ��能するので、第1の導体プレーンの損失低減 に有利である。一方、リジッド基板21の材料� ��して、半導体や金属以外のガラス、サファ� ��ア、石英、アルミナ等の安定な絶縁体を用� ��ることも可能である。この場合、第1の導体 プレーン22は中間層32と高融点導体層33が担う ことになるが、構成元素の拡散を考慮しなく てよいために、中間層32には上記の拡散バリ� ��層は必要なくなり、その構成が簡略化でき� ��利点がある。

 図12は、本発明のEBG構造の第3の実施例を� ��す模式的な断面図である。図13は、図12のEBG 構造の製造方法(第3の実施例)を示す模式的な 工程図である。具体的には、図12は、本発明� ��EBG構造を作りこんだリジッド基板をインタ� ��ポーザとした形態の断面図である。図13は� �そのインターポーザに形成したEBG構造の製� �方法を示す工程図である。

 EBG構造1hは、リジッド基板125の両面のう� �の第1の導体プレーン124が設けられていない� ��の面に設けられた裏面パッド130と、裏面パ� ��ド130と電気的に接続されるとともに、リジ� ��ド基板125を貫通して第1の導体プレーン124又 は第2の導体プレーン123に接続された貫通電� �126a,126bと、を有する。具体的には、貫通電� �126aはリジッド基板125を貫通して第1の導体プ レーン124と電気的に接続しており、貫通電極 126bはリジッド基板125を貫通して第2の導体プ� ��ーン123に電気的に接続している。なお、第1 の導体プレーン124はグランドプレーンとして 設けられ、第2の導体プレーン123は電源プレ� �ンとして用いられている。また、裏面パッ� �130は、裏面カバー膜127で保護されている。

 EBG構造1hは、以下の2点に構造上の特徴が� ��る。第1に、図12に示すように、リジッド基� ��125上の第1の導体プレーン124等のEBG構造1hの� ��要素が形成された側だけではなく、こうし� ��EBG構造の各要素が形成されていないリジッ� ��基板125の裏面に裏面パッド130を設けること� ��より外部接続端子が設けられる点である。� ��して、第2に、図12に示すように、EBG構造の� ��要素(具体的には、第1の導体プレーン124及� �第2の導体プレーン123)と、リジッド基板125の 裏面の裏面パッド130たる外部接続端子と、を 接続するために、リジッド基板125を貫通する 貫通電極126a,126bを有する点である。

 EBG構造1hは、インターポーザとして用い� �れる。インターポーザは、LSIを実装するチ� �プキャリアとして機能し、LSI121、122とプリ� �ト配線基板128との間に実装される。なお、� �12においては、説明の便宜から、LSI121,122の� �号線は省略している。EBG構造1hを用いること により、パッケージ内外の他のデバイスへの ノイズの伝播を、ノイズ発生源となるLSI121の 直ぐ近傍で遮断することが可能となる。また 、リジッド基板125を利用することでLSI121,122� �近い熱膨張係数に制御することが可能とな� �ので、多ピン狭ピッチ(すなわちピンの数が� ��く、ピン同士のピッチ間隔が狭い場合)で構 成されるLSIや、脆弱な層間絶縁膜で構成され るLSIを実装することも容易となる。

 EBG構造1hの製造方法は、第1の導体プレー� ��形成工程の前に設けられ、リジッド基板125� ��貫通ビア132を設けるリジッド基板貫通ビア� ��成工程と、リジッド基板125の両面のうちの� ��1の導体プレーン124が設けられていない側の 面に裏面パッド130を設ける裏面パッド形成工 程と、を有する。リジッド基板貫通ビア形成 工程及び裏面パッド形成工程以外は、図5で� �明したEBG構造1cの製造方法を適宜用いること ができる。

 リジッド基板貫通ビア形成工程は、第1の 導体プレーン形成工程の前に設けられ、図13� ��示すように、あらかじめリジッド基板125に� ��通ビア132を形成する。具体的には、絶縁性� ��リジッド基板125にサンドブラストで貫通孔1 32を形成することによって行う。そして、第1 の導体プレーン形成工程において、貫通孔132 をメッキでCuを充填すると同時に、リジッド� ��板125の表面及び裏面にもCuを堆積させる。� �通孔132に充填されたCuメッキ133は貫通電極126 a,126bとなる。また、リジッド基板125の表面に 形成されたCuメッキ133は、第1の導体プレーン 124になる。そして、リジッド基板125の裏面に 形成されたCuメッキ133は、後述する裏面パッ� ��形成工程において裏面パッド130に加工され� ��。

 次いで、誘電体層形成工程、導体小片形� ��工程、層間絶縁層形成工程、及び第2の導体 プレーン・導体形成工程を順次行い、リジッ ド基板125上に形成されたCuメッキ133(Cu層)を第 1の導体プレーン124とし、誘電体層等を積層� �たのち所望の形状に加工する。具体的には� �上述した方法でEBG構造の残りの要素を順次� �成する。

 裏面パッド形成工程では、リジッド基板1 25の裏面のCu層たるCuメッキ133を裏面パット130 の形状に加工する。次いで、裏面カバー膜127 を形成することでEBG構造1hが得られる。なお� ��第2の導体プレーン123と接続される貫通電極 126b上の領域は、第1の導体プレーン124形成時� ��、第1の導体プレーン124と電気的に分離した 形状とする。

 図6は、本発明のEBG構造の第4の実施例を� �す模式的な斜視図である。EBG構造において� �、バンドギャップ周波数帯の制御にはキャ� �シタンスだけではなくインダクタンスを増� �させる手段を併用してもよいが、図6はこう� ��たEBG構造を示す斜視図である。

 EBG構造1dにおいては、第2の導体プレーン4 6にインダクタンス要素(直線状インダクタ39)� ��明示的に付加している。具体的には、第2の 導体プレーン46上における導体47の近傍にお� �て、第2の導体プレーン46に切り欠き部が設� �られており、導体47と第2の導体プレーン46と の間に直線状インダクタ39が接続されている� ��所望のインダクタンスを得るために、直線� ��だけではなくスパイラルインダクタでも同� ��の効果が得られる。直線状インダクタ39は� �面凹凸の原因となり、その上層に配線層よ� �厚さが薄くて良好な絶縁性を示す誘電体層� �形成は困難になるが、EBG構造1dにおいては、 誘電体層43の形成後にインダクタ要素(直線状 インダクタ39)を形成するので誘電体層43の形� ��に影響はない。

 (フィルタ素子、プリント基板、これらへの 適用のためのEBG構造の製造方法)
 本発明を用いることで、これまでプリント� ��板上に数cm□の領域に形成されていたEBG構� �の大幅な小型化の実現が可能となり、典型� �には1cm□以下で実現が可能となる。そのた� �に、ディスクリート部品化して、電子機器� �所望の位置に実装することが容易になる。� �こで、以下では、本発明のEBG構造をフィル� �素子及びフィルタ素子内蔵プリント基板に� �用した実施例について説明する。具体的に� �、電源ノイズ抑制フィルタ部品として、本� �明のEBG構造を用いる場合について説明する� �

 図7は、本発明のフィルタ素子の実施例の 模式的な断面図である。具体的には、フィル タ素子2aでは、ディスクリート部品としてデ� ��イス化する際の外部接続端子の構造が示さ� ��ている。

 フィルタ素子2aは、EBG構造1eと、EBG構造1e� ��第1の導体プレーン52に接続する第1の外部接 続端子40と、EBG構造1eの第2の導体プレーン56� �接続する第2の外部接続端子50と、を有する� �

 EBG構造1eは、リジッド基板51と、リジッド 基板51上に設けられた第1の導体プレーン52と� ��第1の導体プレーン52上に設けられた誘電体� ��53と、誘電体層53上に2次元的に規則的に配� �して設けられた複数の導体小片54と、複数の 導体小片54上に設けられた層間絶縁層55と、� �間絶縁層55上に設けられた第2の導体プレー� �56と、を備えている。そして、複数の導体小 片54の各々と第2の導体プレーン56とが層間絶� ��層55を貫通する複数の導体57で接続されてい る。また、第1の導体プレーン52は、中間層34� ��び高融点導電層35の積層構造を有している� �

 フィルタ素子2aにおいては、リジッド基� �51として絶縁体を用いており、誘電体層53、� ��体小片54、及び第2の導体プレーン56の一部� �取り除き、第1の導体プレーン52の引き出し� �ッドが設けられている。そして、第1の導体� ��レーン52の引き出しパッドの一部が露出す� �ように、カバー層36に開口部が設けられてい る。これにより、第1の導体プレーン52に接続 する第1の外部接続端子40が形成される。一方 、第2の導体プレーン56の一部が露出するよう にカバー層36にもう一つの開口部が設けられ� ��いる。これにより、第2の導体プレーン56に� ��続する第2の外部接続端子50が形成される。� ��お、フィルタ素子2aにおいては、第1の導体� ��レーン52の引き出し(第1の外部接続端子40)を 導体小片54が規則配列した領域に配置してい� ��が、導体小片54が規則配列した領域の外部� �設けてもよい。フィルタ素子2aでは、第1の� �部接続端子40及び第2の外部接続端子50を形成 するそれぞれの外部接続パッドは、フィルタ 素子2aの片面に形成されており、表面実装が� ��能となる。

 フィルタ素子2aにおいては、第1の外部接� ��端子40及び第2の外部接続端子50は、それぞ� �1つずつ設けられているが、第1の外部接続端 子及び第2の外部接続端子が、それぞれが2以� ��存在していてもよい。

 フィルタ素子2aは、EBG構造1eを用いている ので、フィルタ素子2aの面積が1cm2より小さく することができる。

 図8は、本発明のフィルタ素子内蔵プリン ト基板の実施例の模式的な断面図である。具 体的には、フィルタ素子内蔵プリント基板3� �おいては、フィルタ素子2bたる電源ノイズ抑 制フィルタ部品を、プリント基板4の内部に� �装して使用する形態を示している。

 フィルタ素子内蔵プリント基板3は、フィ ルタ素子2bと、フィルタ素子2bが埋め込まれ� �プリント基板4と、を有し、フィルタ素子2b� �第1の外部接続端子がプリント基板4の電源プ レーン84に接続され、フィルタ素子2bの第2の� ��部接続端子がプリント基板4のグラウンドプ レーン85に接続されるか、又は、フィルタ素� ��2bの第1の外部接続端子がプリント基板4のグ ラウンドプレーン85に接続され、フィルタ素� ��2bの第2の外部接続端子がプリント基板4の電 源プレーン84に接続されている。

 フィルタ素子内蔵プリント基板3は、より 具体的には、2つの導体プレーンを、それぞ� �電源プレーン84、グラウンドプレーン85に接� ��するよう内蔵している。内蔵プロセスはLSI� ��チップ部品を内蔵する工程と同様に行うこ� ��が可能である。フィルタ素子内蔵プリント� ��板3では、フィルタ素子2bを表面実装ではな� ��基板内蔵とすることで、プリント基板4の表 面には、ノイズの発生源となるデバイス81及� ��ノイズの影響を受けやすいデバイス82を実� �することが可能となっている。これにより� �プリント基板4の配線で形成するよりも小型� ��が可能となる。なお、リジッド基板として� ��導体や金属を用いて、リジッド基板を機能� ��に第1の導体プレーンの一部とする場合は、 デバイスの上下に外部接続端子が配置するこ とになるので電源プレーン84とグラウンドプ� ��ーン85の間に配置することが可能となる。

 図9は、本発明のEBG構造の製造方法の第4� �実施例を示す模式的な工程図である。具体� �には、本発明のEBG構造をプリント基板に内� �するための適した形状にする製造方法を示� �工程図である。

 EBG構造1fの製造方法は、図5で説明したEBG� ��造1cの製造方法をそのまま用い、第2の導体� ��レーン・導体形成工程の後にカバー層38を� �脂で形成する工程までを行う。その後、リ� �ッド基板21を研削又はエッチングすることに よりリジッド基板21を薄くする又は除去する� ��ジッド基板薄化・除去工程を、さらに行う� ��EBG構造1fではリジッド基板薄化・除去工程� �より、除去されたリジッド基板部分91の分だ けリジッド基板21が薄くなる。ただし、同工� ��終了後もリジッド基板21を残しており、リ� �ッド基板21を薄くするだけで除去することま では行っていない。

 リジッド基板薄化・除去工程においては� ��EBG構造がリジッド基板21上にビルドアップ� �れた部分であるので、リジッド基板21を裏面 から研削又はエッチングで除去して薄化する 。

 リジッド基板薄化・除去工程において、E BG構造1fの厚さが300μm以下となるように、リ� �ッド基板21を薄くする又は除去することが好 ましい。全体の厚さが300μm以下にすると、部 品内蔵基板作製工程で、小型チップ部品と同 層に実装することが可能となり、特別な工程 を付加することなくフィルタ素子を内蔵でき るようになる。

 図10は、本発明のEBG構造の第5の実施例を� ��す模式的な断面図である。図11は、図10のEBG 構造の製造方法(第5の実施例)を示す模式的な 工程図である。具体的には、図10は、本発明� ��EBG構造を、基板内蔵に有利な一層の薄型化� ��フレキシブル基板への内蔵に適したフィル� ��状部品とした形態の断面図である。図11は� �そのフィルム状部品に形成したEBG構造の製� �方法を示す工程図である。

 EBG構造1gは、図11に示すように、リジッド 基板61と第1の導体プレーン62との間に高耐熱� ��脂としての高耐熱性樹脂層92を設け、最終� �にリジッド基板61を除去する。これにより、 図10に示すように、高耐熱性樹脂層92がEBG構� �1gの基板として機能する。そして、高耐熱性 樹脂層92がフレキシブル性を有するので、EBG� ��造1gをフィルム状部品とすることができる� �

 EBG構造1gは、図11に示すように、第1の導� �プレーン形成工程において、リジッド基板61 上に高耐熱性樹脂を塗布した後に第1の導体� �レーン62を形成すること、第2の導体プレー� �・導体形成工程の後に、リジッド基板61を研 削又はエッチングすることによりリジッド基 板61を除去するリジッド基板薄化・除去工程� ��行うこと、以外は、上述したEBG構造の製造� ��法をそのまま利用することができる。具体� ��には、リジッド基板61上に、ポリイミド等� �高耐熱樹脂を塗布した後に、第1の導体プレ� ��ン62、誘電体層63等を順次積層する。最後に 、リジッド基板61をすべて研削又はエッチン� ��で除去することで、底面が高耐熱性樹脂層9 2でカバーされたフィルム状のEBG構造1gが得ら れる。

 以上、本発明のEBG構造、フィルタ素子、� ��ィルタ素子内蔵プリント基板、及びEBG構造� ��製造方法について説明してきたが、本発明� ��上記実施例に限定されるものではなく、様� ��なバリエーションを採用することができる� ��具体的には、誘電体層は、層間絶縁膜層よ� ��も比誘電率が大きいことが望ましい。誘電� ��層は膜厚1μm以下で、比誘電率が10以上、よ� ��好ましくは100以上の金属酸化物であること� ��望ましい。

 また、本発明のEBG構造の製造方法におい� ��は、層間絶縁層のビアを導体で充填する工� ��と、第2の導体プレーンを形成する工程とは 、別の工程として行ってもよい。また、誘電 体層を形成する工程は、300℃以上に加熱した 状態で行ってもよい。