專利名稱：薄膜電容器及其制造方法、電子器件和電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜電容器及其制造方法、電子器件和電路板。
背景技術(shù)：
通常，去耦電容器設(shè)置于安裝在印刷電路板上的LSI(大規(guī)模集成電路)等附近，以便避免因電源電壓改變和射頻噪聲所引起的誤操作。
去耦電容器形成在與印刷電路板相分離的襯底上，且適當(dāng)?shù)匕惭b在印刷電路板上。
最近，由于LSI等運(yùn)行速度的增加以及電功耗的減少，因此需要對(duì)去耦電容器的特性加以改善。在小型化LSI等的同時(shí)，也需要小型化去耦電容器。
于是，提出了滿足去耦電容器小型化需求的同時(shí)增加電容的技術(shù)。
參照?qǐng)D35描述已提出的電容器。圖35為已提出的電容器的剖視圖。
如圖35所示，氧化硅膜112形成在硅襯底110上。在氧化硅膜112上，形成例如為100nm厚Pt膜的電容器電極(下電極)114。在電容器電極114上，例如由作為高介電質(zhì)的BaxSr1-xTiO3膜(以下稱為“BST膜”)形成100nm厚的電容器介電膜116。在電容器介電膜116上，形成為100nm厚Pt膜的電容器電極(上電極)118。因此，每個(gè)電容器元件120均由電容器電極114、電容器介電膜116和電容器電極118形成。
在形成有電容器元件120的硅襯底110上，形成絕緣阻擋膜122。絕緣阻擋膜122用于防止氫或水到達(dá)電容器元件120。
也就是說，在制造或使用薄膜電容器過程中，氫或水到達(dá)電容器介電膜116時(shí)，存在形成電容器介電膜116的氧化物被氫還原以及電容器元件120電特性退化的危險(xiǎn)。在圖35所示的薄膜電容器中，形成覆蓋電容器元件120的絕緣阻擋膜122，由此阻止氫或水到達(dá)電容器介電膜116。
在絕緣阻擋膜122上，形成例如為樹脂的保護(hù)膜130。在保護(hù)膜130和絕緣阻擋膜122中，形成分別向下至電容器電極114和電容器電極(上電極)118的開口132a和132b。用于連接外部的電極134a和134b分別埋設(shè)在開口132a和132b中。焊料凸點(diǎn)136形成在外部連接電極134和134b上。
通過外部連接電極134a和焊料凸點(diǎn)136，電容器元件120的電容器電極114電性連接到例如電路板(未示出)的電源線上。通過外部連接電極134b和焊料凸點(diǎn)136，電容器元件120的電容器電極118電性連接到例如電路板(未示出)的地線上。
圖35所示的薄膜電容器具有由高介電質(zhì)形成且大約為100nm這樣薄的電容器介電膜116，而使電容得到提高。此外，薄膜電容器可通過半導(dǎo)體工藝形成，并且可形成為微型化。能夠減少電感。因此，已提出的薄膜電容器能確保避免電源電壓的變化以及能充分去除射頻噪聲。
下面的參考文獻(xiàn)公開了本發(fā)明的背景技術(shù)。
(專利參考文獻(xiàn)1)日本特開平11-97289號(hào)公報(bào)的說明書(專利參考文獻(xiàn)2)日本特開2000-228499號(hào)公報(bào)的說明書(專利參考文獻(xiàn)3)日本特許3157734號(hào)公報(bào)的說明書(專利參考文獻(xiàn)4)日本專特開平9-293869號(hào)公報(bào)的說明書(專利參考文獻(xiàn)5)日本特開2002-110931號(hào)公報(bào)的說明書然而，在圖35所示的薄膜電容器中，不能夠阻止氫或水通過外部連接電極134a和134b到達(dá)電容器介電膜116。電容器介電膜116在某種程度上被還原，而不能始終獲得令人完全滿意的電特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供薄膜電容器及其制造方法、電子器件和使用該薄膜電容器的電路板，該薄膜電容器能夠確保避免電容器介電膜被氫或水還原。
依照本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種薄膜電容器，其包括電容器元件，形成在基礎(chǔ)襯底上且包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；引出電極，從該第一電容器電極或該第二電容器電極引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及外部連接電極，用于與外部連接，且電性連接至該引出電極。
依照本發(fā)明的另一方案，提供一種薄膜電容器的制造方法，其包括如下步驟在基礎(chǔ)襯底上形成電容器元件，該電容器元件包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；形成引出電極，該引出電極從該第一電容器電極或該第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及形成外部連接電極，該外部連接電極用于與外部連接且連接至該引出電極。
依照本發(fā)明的另一方案，提供一種電子器件，其包括電路板；薄膜電容器，安裝在該電路板上且包括包含形成在基礎(chǔ)襯底上的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜和形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極的電容器元件，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極，以及用于與外部連接且連接至該引出電極的外部連接電極；以及半導(dǎo)體器件，安裝在該電路板上。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種電子器件，其包括電路板；薄膜電容器，安裝在該電路板上且包括包含形成在基礎(chǔ)襯底上的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極的電容器元件，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極，用于與外部連接且連接至該引出電極的外部連接電極，以及電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底的貫通電極；以及半導(dǎo)體器件，安裝在該薄膜電容器上且通過該外部連接電極和該貫通電極電性連接至該電路板。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種組合有薄膜電容器的電路板，其中該薄膜電容器包括第一電容器電極，形成在基礎(chǔ)襯底上；電容器介電膜，形成在該第一電容器電極上；第二電容器電極，形成在該電容器介電膜上；引出電極，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及外部連接電極，用于與外部連接且連接至該引出電極，并且該外部連接電極與形成在該電路板中的互連電性相連。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種組合有薄膜電容器的電路板，其中該薄膜電容器包括電容器元件，包含在基礎(chǔ)襯底上形成的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；引出電極，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；外部連接電極，用于與外部連接且連接至該引出電極；以及貫通電極，電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底，并且該貫通電極與形成在該電路板上的互連電性相連。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種薄膜電容器，其包括電容器元件，形成在基礎(chǔ)襯底上且包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；第一導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第一電容器電極上且能防止氫或水?dāng)U散；第二導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第二電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；絕緣膜，形成在該電容器元件上，且覆蓋該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜；第一外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第一電容器電極；以及第二外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第二電容器電極。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種薄膜電容器，其包括第一電容器電極，形成在基礎(chǔ)襯底上；第一導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第一電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；電容器介電膜，形成在該第一導(dǎo)電阻擋膜上；第二電容器電極，形成在該電容器介電膜上；第二導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第二電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；絕緣膜，形成在該第一電容器電極和該第二電容器電極上；第一外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中，且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第一電容器電極；以及第二外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中，且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第二電容器電極。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種薄膜電容器的制造方法，其包括如下步驟在基礎(chǔ)襯底上形成電容器元件，該電容器元件包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；在該第一電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第一導(dǎo)電阻擋膜，以及在該第二電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第二導(dǎo)電阻擋膜；在該電容器元件上形成絕緣膜，該絕緣膜覆蓋該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜；以及在該絕緣膜中埋設(shè)第一外部連接電極和第二外部連接電極，該第一外部連接電極用于與外部連接且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接至該第一電容器電極，該第二外部連接電極用于與外部連接且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接至該第二電容器電極。
依照本發(fā)明的又一方案，提供一種薄膜電容器的制造方法，其包括步驟在基礎(chǔ)襯底上形成第一電容器電極；在該第一電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第一導(dǎo)電阻擋膜；在該第一導(dǎo)電阻擋膜上形成電容器介電膜；在該電容器介電膜上形成第二電容器電極；在該第二電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第二導(dǎo)電阻擋膜；在該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜上形成絕緣膜；以及在該絕緣膜中埋設(shè)第一外部連接電極和第二外部連接電極，該第一外部連接電極用于與外部連接且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜連接至該第一電容器電極，該第二外部連接電極用于與外部連接且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜連接至該第二電容器電極。
依照本發(fā)明，電容器電極和外部連接電極通過導(dǎo)電阻擋膜的引出電極而相互連接，由此通過引出電極可重復(fù)阻止經(jīng)由外部連接電極侵入的氫或水到達(dá)電容器電極，并且能防止由于氫或水引起的電容器介電膜退化。因此，本發(fā)明提供一種可防止電特性和可靠性退化的薄膜電容器及其制造方法，電子器件以及使用該薄膜電容器的電路板。
依照本發(fā)明，用于防止氫或水?dāng)U散的第一導(dǎo)電阻擋膜形成在第一電容器電極上，且用于防止氫或水?dāng)U散的第二導(dǎo)電阻擋膜形成在第二電容器電極上。第一外部連接電極通過第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接到第一電容器電極，且第二外部連接電極通過第二導(dǎo)電阻擋膜連接到第二電容器電極。因此，避免了氫或水經(jīng)由第一外部連接電極和第二外部連接電極到達(dá)電容器介電膜。


圖1A和1B為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖；圖2A到2D為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖3A到3C為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖4A到4C為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分3)。
圖5A和5B為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖6A到6D為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖7A到7C為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖8A到8C為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分3)。
圖9A和9B為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖10A到10D為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖11A到11C為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖12A到12C為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分3)。
圖13A和13B為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分4)。
圖14為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖。
圖15A到15C為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖16A到16C為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖17為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分3)。
圖18為依照本發(fā)明第五實(shí)施例的電子器件的剖視圖。
圖19為依照本發(fā)明第六實(shí)施例的電子器件的剖視圖。
圖20為依照本發(fā)明第七實(shí)施例的電子器件的剖視圖。
圖21為依照本發(fā)明第八實(shí)施例的電子器件的剖視圖。
圖22A和22B為依照本發(fā)明第九實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖23A到23D為依照本發(fā)明第九實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖24A到24d為依照本發(fā)明第九實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖25為依照本發(fā)明第九實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分3)。
圖26A和26B為依照本發(fā)明第十實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖27A到27D為依照本發(fā)明第十實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖28A和28B為依照本發(fā)明第十實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖29A和29B為依照本發(fā)明第十一實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖30A到30D為依照本發(fā)明第十一實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖31A和31B為依照本發(fā)明第十一實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖32A和32B為依照本發(fā)明第十二實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。
圖33A到33D為依照本發(fā)明第十二實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分1)。
圖34A到34D為依照本發(fā)明第十二實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法(部分2)。
圖35為已提出的薄膜電容器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1A到4C說明依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖1A和1B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。圖1A為沿圖1B中A-A′線的剖視圖。
(薄膜電容器)參照?qǐng)D1A和1B，首先說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
如圖1A和1B所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10上?；A(chǔ)襯底10例如為半導(dǎo)體襯底，更具體地，為硅襯底。形成例如氧化硅膜作為絕緣膜12。絕緣膜12用于將基礎(chǔ)襯底10和稍后描述的電容器元件20彼此隔絕。
粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。形成例如100nm厚的氧化鈦(TiO2)層作為粘合層。
在粘合層上，形成100nm厚的鉑(Pt)層的電容器電極(下電極)。在電容器電極14中形成向下至絕緣膜12的開口15。
電容器介電膜16形成在電容器電極14上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，將多晶BaxSr1-xTiO3膜(以下也稱為“BST膜”)用作電容器介電膜16。電容器介電膜16的厚度例如為100nm。相應(yīng)于形成在電容器電極14中的開口15，在電容器介電膜16中形成開口17。開口17的直徑大于開口15的直徑。
在電容器介電膜16上，由100nm厚的Pt膜形成電容器電極(上電極)18。相應(yīng)于開口15、17，在電容器電極18中形成開口19。開口19的直徑大于開口17的直徑。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件。
在形成有電容器元件20的基礎(chǔ)襯底10上，形成防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜22。阻擋膜22形成為覆蓋電容器元件20。在稍后描述的固化保護(hù)膜30工藝中和在通過電鍍形成用于與外部相連的電極34a、34b工藝中產(chǎn)生氫氣等，絕緣阻擋膜22與絕緣阻擋膜28和導(dǎo)電阻擋膜26a、26b協(xié)同防止上述產(chǎn)生的氫氣等到達(dá)電容器元件20。絕緣阻擋膜22例如由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成。在本實(shí)施例中，電容器介電膜16由BST膜形成，而絕緣阻擋膜22由非晶BST膜形成。絕緣阻擋膜22的膜厚例如為大約50nm。
在本實(shí)施例中，基于下述理由，絕緣阻擋膜22由非晶膜形成。即多晶膜在晶粒之間有間隙，即晶界(grain boundary)，而氫或水容易通過晶粒之間的間隙。與此相反，非晶膜沒有晶界，氫或水不容易通過非晶膜。由此，在本實(shí)施例中絕緣阻擋膜22由非晶膜形成。
基于下述理由，絕緣阻擋膜22由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成。即當(dāng)絕緣阻擋膜22由不同于電容器介電膜16的材料形成時(shí)，存在將由于絕緣阻擋膜22的熱膨脹系數(shù)和電容器介電膜16的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力施加到電容器元件20的危險(xiǎn)。與此相反，當(dāng)絕緣阻擋膜22由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成時(shí)，由于絕緣阻擋膜22的熱膨脹系數(shù)和電容器介電膜16的熱膨脹系數(shù)彼此相等，從而可避免施加應(yīng)力。由此，在本實(shí)施例中，絕緣阻擋膜22由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成。
在本實(shí)施例中，絕緣阻擋膜22由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成。然而，絕緣阻擋膜22能由不同于電容器介電膜16的材料形成。
在絕緣阻擋膜22中形成開口24a和開口24b，開口24a用于露出電容器電極14的內(nèi)邊緣和絕緣膜12，開口24b用于部分露出電容器電極18。開口24b和外部連接電極34b之間的距離設(shè)定在例如5μm或以上。由于開口24b和外部連接電極34b之間的距離設(shè)定在5μm或以上，因此，如同稍后描述，確實(shí)避免了經(jīng)由外部連接電極34b侵入的氫或水，通過引出電極26b到達(dá)電容器元件20。
在開口24a中的絕緣膜12和電容器電極14上，由導(dǎo)電阻擋膜形成防止氫或水?dāng)U散的引出電極26a。在絕緣阻擋膜22上和在開口24b中，由導(dǎo)電阻擋膜形成防止氫或水?dāng)U散的引出電極26b。即引出電極26b經(jīng)由開口24b連接到電容器電極18。形成引出電極26a、26b的導(dǎo)電阻擋膜例如為非晶TaSiN膜。引出電極26a、26b的膜厚例如為大約100nm。
基于下述理由，在本實(shí)施例中，引出電極26a、26b由非晶膜形成。即多晶膜在晶粒之間有間隙，即晶界，而氫或水容易通過晶粒間的間隙。與此相反，非晶膜沒有晶界，氫或水不容易通過非晶膜。由此，在本實(shí)施例中，形成引出電極26a、26b的導(dǎo)電阻擋膜為非晶膜。
在絕緣阻擋膜22和導(dǎo)出引出電極26a、26b上還形成絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁(礬土，Al2O3)膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。在稍后描述的固化保護(hù)膜30工藝中和在通過電鍍形成用于與外部相連的電極34a、34b工藝中產(chǎn)生氫氣等，絕緣阻擋膜28與絕緣阻擋膜22和導(dǎo)電阻擋膜26a、26b協(xié)同防止上述產(chǎn)生的氫氣等到達(dá)電容器元件20。
在本實(shí)施例中，由于與上述絕緣阻擋膜22為非晶膜的相同理由，絕緣阻擋膜28為非晶膜。
在絕緣阻擋膜28上，形成例如為光敏聚酰亞胺樹脂的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約2μm。
在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b。
在開口32a、32b中形成由依序設(shè)置的鈦(Ti)膜和銅(Cu)膜構(gòu)成的分層膜(layer film，圖中未示出)。分層膜用作粘合層。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，由Ni(鎳)形成用于與外部連接的電極(焊盤電極)34a、34b。
在外部連接電極34a、34b上，形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36。
由此，形成依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，電容器電極14、18與防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26a、26b相連接，而從電容器電極14、18引出的引出電極26a、26b連接到外部連接電極34a、34b。
通過簡單夾在外部連接電極和電容器電極之間的導(dǎo)電阻擋膜，經(jīng)由外部連接電極侵入的氫或水到達(dá)電容器元件的距離，相應(yīng)于導(dǎo)電阻擋膜的膜厚。導(dǎo)電阻擋膜的膜厚通常只有大約100nm這樣小。通過簡單夾在外部連接電極和電容器電極之間的導(dǎo)電阻擋膜，存在經(jīng)由引出電極侵入的氫或水不能被充分阻止并到達(dá)電容器介電膜的危險(xiǎn)，而使電特性和可靠性退化。
與此相反，在本實(shí)施例中，電容器電極14、18和外部連接電極26a、26b通過由導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極26a、26b相連接，從而經(jīng)由外部連接電極34a、34b侵入氫或水到達(dá)電容器電極14、18的距離為外部連接電極34a、34b與引出電極26a、26b的連接點(diǎn)到電容器電極14、18與引出電極26a、26b的連接點(diǎn)之間的距離。通過經(jīng)由引出電極26a、26b彼此相連的電容器電極14、18與外部連接電極34a、34b，從外部連接電極34a、34b與引出電極26a、26b之間的連接點(diǎn)到電容器電極14、18與引出電極26a、26b之間的連接點(diǎn)的距離，可設(shè)定為從幾μm到幾百μm這樣大。因此，在本實(shí)施例中，電容器電極14、18和外部連接電極34a、34b通過由導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極26a、26b彼此連接，從而經(jīng)由外部連接電極34a、34b侵入的氫或水可被引出電極26a、26b充分阻止。因此，依照本實(shí)施例，確實(shí)能防止氫或水到達(dá)電容器元件20，并且可放置由于氫或水造成的電容器介電膜16的退化。依照本實(shí)施例的薄膜電容器能防止電特性和可靠性的退化。
(薄膜電容器的制造方法)接下來，參照?qǐng)D2A到4C說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖2A到4C為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法。
首先，制備形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10?；A(chǔ)襯底10如為半導(dǎo)體襯底。更具體地，基礎(chǔ)襯底10例如為硅襯底，以及形成例如氧化硅膜作為絕緣膜12。
然后，基礎(chǔ)襯底10被載入濺射系統(tǒng)(未示出)的成膜室。濺射系統(tǒng)如為多靶磁控管型濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成用于形成電容器電極(下電極)的導(dǎo)電膜14。導(dǎo)電膜14例如為Pt膜。導(dǎo)電膜14的膜厚例如為100nm。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成電容器介電膜16。電容器介電膜16例如為多晶BST膜。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成用于形成電容器電極(上電極)的導(dǎo)電膜18。導(dǎo)電膜18例如為Pt膜。導(dǎo)電膜18的膜厚例如為100nm(參見圖1A)。
然后，基礎(chǔ)襯底10被卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
然后，通過旋涂在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。接下來，通過光刻將光致抗蝕劑膜圖案化成電容器電極(上電極)18(參見圖1A和1B)的平面形狀。
緊接著，使用光致抗蝕劑膜作為掩模，通過離子研磨(milling)，圖案化導(dǎo)電膜18(參見圖2B)。由此，形成電容器電極(上電極)18，其形成有向下至電容器介電膜16的開口19。
緊接著，通過旋涂在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。然后，通過光刻，將光致抗蝕劑膜圖案化成電容器介電膜16(參見圖1A和1B)的平面形狀。
然后，使用光致抗蝕劑膜作為掩模，通過離子研磨，圖案化電介電膜16(參見圖2C)。由此，在電容器介電膜16中形成向下至導(dǎo)電膜14的開口17。
然后，通過旋涂在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。然后，通過光刻將光致抗蝕劑膜圖案化成電容器電極(下電極)14(參見圖1A和1B)的平面形狀。
緊接著，使用光致抗蝕劑膜作為掩模，通過離子研磨，圖案化導(dǎo)電膜14。由此，形成電容器電極(下電極)14，其形成有向下至絕緣膜12的開口15。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20(參見圖2D)。
在本實(shí)施例中，基于下述理由，連續(xù)形成固態(tài)的電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18，然后依序圖案化電容器電極18、電容器介電膜16和電容器電極14。
即，如果每次分別形成電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18時(shí)，而上述這些膜分別被圖案化，則由于在每個(gè)圖案化過程中產(chǎn)生的灰塵和顆粒(fins)而造成電容器元件20的制造成品率和可靠性降低。與此相反，在連續(xù)形成固態(tài)的電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18，然后依序地圖案化電容器電極18、電容器介電膜16和電容器電極14的過程中，不存在由于灰塵和顆粒而造成制造成品率和可靠性降低的危險(xiǎn)。于是，在本實(shí)施例中，連續(xù)形成固態(tài)的電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18，然后依序圖案化電容器電極18、電容器介電膜16和電容器電極14。
然后，用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜22通過濺射形成在整個(gè)表面上。絕緣阻擋膜22例如為非晶的BST膜。絕緣阻擋膜22的膜厚例如為50nm。
緊接著，用于露出電容器電極14和絕緣膜12的開口24a和用于部分露出電容器電極18的開口24b，形成在絕緣阻擋膜22上。形成的開口24a露出電容器電極14的內(nèi)邊緣，也就是，電容器電極14的開口15的周圍邊緣(參見圖3A)。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜。導(dǎo)電阻擋膜例如為非晶的TaSiN膜。導(dǎo)電阻擋膜的膜厚例如為100nm。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜。由此，在開口24a中的絕緣膜12上和電容器電極14上形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26a。在絕緣阻擋膜22上和開口24b中形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26b(參見圖3B)。
緊接著，通過濺射在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁(礬土)膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖3C)。
然后，通過例如旋涂在整個(gè)表面上形成保護(hù)膜30。保護(hù)膜30例如由光敏聚酰亞胺樹脂形成。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約2μm。
緊接著，通過光刻在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b(參見圖4A)。
緊接著，蝕刻去除暴露在開口32a、32b中的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖4B)。
然后，通過例如濺射依序設(shè)置Ti膜(未示出)和Cu膜(未示出)以形成分層膜。分層膜用作粘合層(未示出)。分層膜在后續(xù)的步驟中還用作電鍍的籽晶層。
然后，通過旋涂在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。
然后，通過光刻在光致抗蝕劑膜上形成開口(未示出)。所述開口用于形成外部連接電極(焊盤電極)34a、34b。
然后，通過電鍍?cè)陂_口32a、32b中以及開口32a、32b周圍的保護(hù)膜30上形成例如為Ni的外部連接電極34a、34b。
然后，通過電鍍由例如Sn-Ag基材料形成焊料凸點(diǎn)36。然后，除去光致抗蝕劑膜。
緊接著，通過濕蝕刻，除去外部連接電極34a、34b周圍露出的分層膜。
然后，通過回流爐將焊料凸點(diǎn)36熔化成半球形。
然后，將基礎(chǔ)襯底10切割成規(guī)定的尺寸。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖4C)。
(評(píng)估結(jié)果)將說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的評(píng)估結(jié)果。
對(duì)圖35所示已提出的薄膜電容器每單位面積的電容進(jìn)行測量。該電容為5μF/cm2。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器每單位面積的電容進(jìn)行測量，該電容為5μF/cm2。
基于這些結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)依照本實(shí)施例的薄膜電容器的電容與圖35所示已提出的薄膜電容器每單位面積的電容相等。
施加1.5V電壓時(shí)，測量圖35所示已提出的薄膜電容器的絕緣電阻為50MΩ。
施加1.5V電壓時(shí)，測量依照本實(shí)施例的薄膜電容器的絕緣電阻高于10GΩ。
基于這些結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)依照本實(shí)施例的薄膜電容器制造方法能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣電阻非常高的薄膜電容器。
對(duì)圖35所示已提出的薄膜電容器進(jìn)行PCBT(加壓蒸煮偏置測試，Pressure Cooker Bias Test)。施加1.5V電壓時(shí)，PCBT中得出的絕緣電阻為大約1MΩ。PCBT的條件為壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；以及測試時(shí)間為48小時(shí)。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器上進(jìn)行PCBT。施加1.5V電壓時(shí)，通過PCBT得出的絕緣電阻為大約1GΩ。PCBT試驗(yàn)的條件與已提出的薄膜電容器的PCBT試驗(yàn)條件相同壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；以及測試時(shí)間為48小時(shí)。
基于這些結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠徹底抑制電特性的退化。
參照?qǐng)D5A到8C說明依照本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖5A和5B是依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。圖5A為沿圖5B中線A-A′的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到4C所示的依照本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
(薄膜電容器)
參照?qǐng)D5A和5B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的特征在于，外部連接電極34b在形成于電容器電極14中的開口15a中形成。
如圖5A和5B所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10的表面上。
例如為TiO2的粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。
電容器電極(下電極)14形成在絕緣膜12上。例如，形成100nm厚的Pt膜作為電容器電極14。在電容器電極14中形成向下至絕緣膜12的開口15、15a。
電容器介電膜16形成在電容器電極14上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜16由多晶BST膜形成。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。相應(yīng)于開口15、15a，向下至電容器電極14的開口17、17a形成在電容器介電膜16中。開口17、17a的直徑大于開口15，15a的直徑。
電容器電極(上電極)18形成在電容器介電膜16上。電容器電極18例如由100nm厚的Pt膜形成。在電容器電極18中形成向下至電容器介電膜16的開口19、19a。開口19相應(yīng)于開口15、17而形成。開口19a相應(yīng)于開口15a、17a而形成。開口19、19a的直徑大于開口17、17a的直徑。
由此，形成均包括電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
在形成有電容器元件20的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜22。絕緣阻擋膜22形成為覆蓋電容器元件20。絕緣阻擋膜22例如由與電容器介電膜相同材料的非晶膜形成。此處，絕緣阻擋膜22由非晶BST膜形成。絕緣膜22的膜厚例如為大約50nm。
此處，絕緣阻擋膜22例如由與電容器介電膜16相同材料的非晶膜形成，但是絕緣阻擋膜22的材料能由不同于電容器介電膜16的材料形成。
在絕緣阻擋膜22中，形成用于露出電容器電極14內(nèi)邊緣和絕緣膜12的開口24a、用于部分地露出電容器電極18的開口24b和用于露出絕緣膜12的開口24c。
防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26a，形成在絕緣膜12上和電容器電極14的內(nèi)邊緣上。防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c，形成在絕緣阻擋膜22上以及開口24b、24c中。形成引出電極26a、26c的導(dǎo)電阻擋膜例如為TaSiN膜。引出電極26a、26b的厚度例如為大約100nm。
在絕緣阻擋膜22和引出電極26a、26b上，進(jìn)一步形成絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如由非晶氧化鋁膜形成。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
在絕緣阻擋膜28上，形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約2μm。
在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中，形成向下至引出電極26a的開口32a。在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中，形成向下至引出電極26b的開口32b。
在開口32a、32b中，形成由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)。分層膜用作粘合層。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成用于與外部連接的電極34a、34b。
在外部連接電極34a、34b上，形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36。
由此，形成依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
如上所述，依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，外部連接電極34a、34b設(shè)置于形成有電容器電極14的開口15、15a中。
依照本實(shí)施例，外部連接電極34a、34b設(shè)置于形成有電容器電極14的開口15、15a中，從而阻止在結(jié)合薄膜電容器與電路板等(未示出)中產(chǎn)生的應(yīng)力施加到電容器元件20。因此，本實(shí)施例更進(jìn)一步提高可靠性。
(薄膜電容器的制造方法)然后，參照?qǐng)D6A到8C說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖6A到8C為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法。
首先，制備形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，制備例如形成有氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室(未示出)。濺射系統(tǒng)例如為多靶磁控管濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
然后，通過濺射在整個(gè)表面上形成例如100nm厚的導(dǎo)電膜14。
緊接著，通過濺射在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介質(zhì)膜16。
緊接著，通過濺射在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18(參見圖6A)。
然后，基礎(chǔ)襯底10被卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜18。由此，形成電容器電極18，其形成有向下至電容器介電膜16的開口19、19a(參見圖6B)。
緊接著，通過光刻圖案化電容器介電膜16。因此，開口17、17a形成在電容器介電膜16中(參見圖6C)。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜14。因此，形成電容器電極14，其形成有向下至絕緣膜12的開口15、15a(參見圖6D)。
由此，形成都包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
然后，通過例如濺射在整個(gè)表面上形成絕緣阻擋膜22。絕緣阻擋膜22例如為50nm厚的非晶BST膜。
然后，在絕緣阻擋膜22中，形成用于露出電容器電極14的內(nèi)邊緣和絕緣膜12的開口24a，用于部分地露出電容器電極18的開口24b和用于露出絕緣膜12的開口24c(參見圖7A)。
然后，通過例如濺射在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜。導(dǎo)電阻擋膜例如為100nm厚的非晶TaSiN膜。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電阻擋膜。由此，在絕緣膜12上和電容器電極14的內(nèi)邊緣上形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26a。在絕緣阻擋膜22上和開口24b、24c中形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c(參見圖7B)。
然后，通過例如濺射在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(圖7C)。
緊接著，通過例如旋涂在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約2μm。
然后，通過光刻在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b(參見圖8A)。
然后，蝕刻去除開口32a、32b中的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖8B)。
然后，例如通過濺射，形成由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)。分層膜用作粘合層。分層膜在后續(xù)的步驟中還用作通過電鍍形成外部連接電極34a、34b的籽晶層。
緊接著，通過旋涂，在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。
然后，通過光刻在光致抗蝕劑膜中形成開口(未示出)。所述開口用于形成外部連接電極34a、34b。
緊接著，例如為Ni的外部連接電極34a、34b通過電鍍形成在開口中。
然后，通過電鍍由例如Sn-Ag基材料形成焊料凸點(diǎn)36。然后，去除光致抗蝕劑膜。
緊接著，通過濕蝕刻除去外部連接電極34a、34b周圍暴露的分層膜。
緊接著，通過回流爐將焊料凸點(diǎn)36熔化且使其形成為半球形。
緊接著，將基礎(chǔ)襯底10切割成規(guī)定的尺寸。
然后，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖8C)。
參照?qǐng)D9A到13B說明依照本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜電容器。圖9A和9B依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。圖9A是沿圖9B中的線A-A′的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到8C所示依照第一或第二實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，電容器介電膜38進(jìn)一步形成在電容器電極18上，電容器電極40進(jìn)一步形成在電容器介電膜38上，且電容器電極40和電容器電極14彼此電性相連。
如圖9A和9B所示，電容器介電膜38形成在電容器電極18上。舉例來說，如同電容器介電膜16，電容器介電膜38由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜38為多晶BST膜。電容器介電膜38的膜厚例如為100nm。
電容器電極40形成在電容器介電膜38上。電容器電極40例如由100nm厚的Pt膜形成。電容器電極40通過稍后描述的引出電極26d電性連接到電容器電極14。
由此，形成都包含電容器電極14、電容器介電膜16、電容器電極18、電容器介電膜38和電容器電極40的電容器元件20a。
在形成有電容器元件20a的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28形成為覆蓋電容器元件20a。絕緣阻擋膜28例如為與形成電容器介電膜16、38相同材料的非晶膜。在此，電容器介電膜28為非晶BST膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
在此，絕緣阻擋膜28由與形成電容器介電膜16、38相同材料的非晶膜形成。然而，絕緣阻擋膜28可由不同于形成電容器介電膜16、38的材料形成。
在絕緣阻擋膜22中形成用于露出電容器電極14的內(nèi)邊緣和絕緣膜12的開口24a、用于部分地露出電容器電極18的開口24b、用于露出絕緣膜12表面的開口24c以及用于部分地露出電容器電極40的開口24d。
防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26d，形成在開口24d中、絕緣阻擋膜22上、電容器電極14的內(nèi)邊緣以及絕緣膜12上。防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c，形成在電容器電極18的內(nèi)邊緣上、絕緣阻擋膜22以及絕緣膜12上。形成引出電極26c、26d的導(dǎo)電阻擋膜，例如為氧化銥(IrO2)膜。引出電極26c、26d的膜厚例如為大約100nm。
絕緣阻擋膜28進(jìn)一步形成在絕緣阻擋膜22和引出電極26c、26d上。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
在絕緣阻擋膜28上，形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約2μm。
向下至引出電極26c、26d的開口32a、32b形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。
由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)，形成在開口32a、32b中。分層膜用作粘合層。在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成用于與外部連接的Ni外部連接電極34a、34b。
例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)形成在外部連接電極34a、34b上。
因此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
如上所述，依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，電容器介電膜38進(jìn)一步形成在電容器電極18上，電容器電極40進(jìn)一步形成在電容器介電膜38上，且電容器電極40和電容器電極14通過引出電極26d電性相連。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器具有在較大的總面積上彼此相對(duì)的電容器電極14、40和電容器電極16，由此，薄膜電容器具有更大的電容。
(薄膜電容器的制造方法)然后，參照?qǐng)D10A到13B說明依據(jù)本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖10A到13B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法。
首先，制備具有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，例如，制備表面上形成有氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室(未示出)。濺射系統(tǒng)例如為多靶型磁控管濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜14。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介電膜16。
接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚BST膜的電容器介電膜38。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜40(參見圖10A)。
然后，將基礎(chǔ)襯底10卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
緊接著，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜40。由此，形成電容器電極40，其形成有向下至電容器介電膜38的開口41、41a(參見圖10B)。
然后，通過光刻圖案化電容器介電膜38。由此，在電容器介電膜38中形成向下至導(dǎo)電膜18的開口41、41a(參見圖10C)。
緊接著，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜18。由此，形成電容器電極18，其形成有向下至電容器介電膜16的開口19、19a(參見圖10D)。
然后，通過光刻圖案化電容器介電膜16。由此，在電容器介電膜16中形成向下至導(dǎo)電膜14的開口17、17a(參見圖11A)。
緊接著，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜14。由此，形成電容器電極14，其形成有向下至絕緣膜12的開口15、15a(參見圖11B)。
由此，形成都包含電容器電極14、電容器介電膜16、電容器電極18、電容器介電膜38和電容器電極40的電容器元件20a。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為50nm厚非晶BST膜的絕緣阻擋膜22。
緊接著，通過光刻，在絕緣阻擋膜22中形成用于露出電容器電極14的內(nèi)邊緣和絕緣膜12的開口24a、用于部分地露出電容器電極18的開口24b、用于露出絕緣膜12的開口24c和用于部分地露出電容器電極40的開口24d(參見圖11C)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜。導(dǎo)電阻擋膜例如為100nm厚的非晶氧化銥(IrO2)。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電阻擋膜。由此，在絕緣膜12和開口24a中電容器電極14的內(nèi)邊緣上形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26d。在電容器電極18的內(nèi)邊緣上、絕緣阻擋膜22上和絕緣膜12上形成導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c(參見圖12A)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖12B)。
然后，通過例如旋涂在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約2μm。
緊接著，通過光刻，在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b(參見圖12C)。
然后，蝕刻去除暴露在開口32a、32b中的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b。
然后，通過例如濺射，形成由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜。
然后，在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。
然后，通過光刻在光致抗蝕劑膜中形成開口。所述開口用于形成外部連接電極34a、34b。
緊接著，通過電鍍，在開口32a、32b中形成例如為Ni的外部連接電極34a、34b。
然后，通過電鍍形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)。然后，除去光致抗蝕劑膜。
然后，通過濕蝕刻除去由Cu膜和Ti膜構(gòu)成的分層膜。
然后，通過回流爐將焊料凸點(diǎn)36熔化且使其形成為半球形。
緊接著，將基礎(chǔ)襯底10切割成規(guī)定的尺寸。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖13B)。
(評(píng)估結(jié)果)下面將說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的評(píng)估結(jié)果。
如上所述，圖35所示已提出的薄膜電容器每單位面積的電容為5μF/cm2。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器的電容進(jìn)行測量。該電容為9μF/cm2。
基于這些結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)每單位面積的電容較大的薄膜電容器。由于分別形成在電容器電極18下面和上面的電容器電極14、40，因此本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)每單位面積的電容較大的薄膜電容器。
施加1.5V電壓時(shí)，圖35所示已提出的薄膜電容器的絕緣電阻大約為50MΩ。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器的絕緣電阻進(jìn)行測量。施加1.5V電壓時(shí)，該絕緣電阻為10GΩ或更大。
基于這些結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠獲得絕緣電阻非常高的薄膜電容器。
施加1.5V電壓時(shí)，圖35所示已提出的薄膜電容器在PCBT之后，具有大約1MΩ的絕緣電阻。PCBT的條件為壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；且測試時(shí)間為48小時(shí)。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器進(jìn)行PCBT。施加1.5V電壓時(shí)，經(jīng)PCBT后的絕緣電阻為大約1GΩ。PCBT的條件與對(duì)已提出的薄膜電容器所進(jìn)行的PCBT條件相同壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；且測試時(shí)間為48小時(shí)。
基于此，本實(shí)施例能夠徹底地抑制電特性的退化。
(第四實(shí)施例)參照?qǐng)D14到圖17說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖14是依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到13B所示依照第一到第三實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器作為內(nèi)插件(interpsoer)使用。內(nèi)插件配置在例如電路板等和半導(dǎo)體器件(LSI)等之間。在本申請(qǐng)的說明書和權(quán)利要求中，薄膜電容器包括內(nèi)插件。
如圖14所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10上。
例如為100nm厚氧化鈦(TiO2)膜的粘合層，形成在絕緣膜12上。
在粘合層上，形成例如為100nm厚Pt膜的電容器電極14。向下至絕緣膜12的開口13、13a形成在電容器電極14中。
例如為100nm厚BST膜的電容器介電膜16，形成在電容器電極14上。向下至電容器介電膜14的開口15、15a形成在電容器介電膜16中。相應(yīng)于開口13、13a，形成開口15、15a。
例如為100nm厚Pt膜的電容器電極18形成在電容器介電膜16上。向下至電容器介電膜16的開口19、19a形成在電容器電極18中。相應(yīng)于開口13、13a，形成開口19、19a。
在電容器電極18上，形成例如為100nm厚BST膜的電容器介電膜38。向下至電容器電極18的開口39、39a形成在電容器介電膜38中。相應(yīng)于開口13、13a，形成開口39、39a。
在電容器介電膜38上，形成例如為100nm厚Pt膜的電容器電極40。電容器電極40通過引出電極26d電性連接到電容器電極14。向下至電容器介電膜38的開口41、41a形成在電容器電極40中。相應(yīng)于開口13、13a，形成開口41、41a。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16、電容器電極18、電容器介電膜38和電容器電極40的電容器元件20。
在形成有電容器元件20a的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜22。絕緣阻擋膜22形成為覆蓋電容器元件20a。絕緣阻擋膜22例如為與電容器介電膜16相同材料的非晶膜。在此，絕緣膜22例如為50nm厚的非晶BST膜。
在此，絕緣阻擋膜22由與電容器介電膜16、38相同材料的非晶膜形成。絕緣阻擋膜22也可以由不同于形成電容器介電膜16、38的材料形成。
在絕緣阻擋膜22中形成用于露出電容器電極14的內(nèi)邊緣和絕緣膜12的開口24a、用于部分地露出電容器電極40的開口24d、用于露出絕緣膜12的開口24c和用于露出電容器電極18的內(nèi)邊緣的開口24b。
防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26d，形成在開口24d中、絕緣阻擋膜22上、電容器電極14的內(nèi)邊緣上和絕緣膜12上。防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c，形成在電容器電極18的內(nèi)邊緣上、絕緣阻擋膜22上和絕緣膜12上。導(dǎo)電阻擋膜的引出電極26c、26d例如為100nm厚的氧化銥(IrO2)膜。
絕緣膜28進(jìn)一步形成在絕緣阻擋膜22和引出電極26c、26d上。絕緣阻擋膜28例如為50nm厚的非晶氧化鋁膜。
例如2μm厚光敏聚酰亞胺膜的保護(hù)膜30，形成在絕緣阻擋膜28上。
在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中，形成向下至引出電極26c、26d的開口32a、32b。
由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)形成在開口32a、32b中。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成例如為Ni的部分電極34a、34b。部分電極34a、34b為貫通(through)電極54a、54b的一部分。
在部分電極34a、34b上，形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36。
在基礎(chǔ)襯底10和絕緣膜中，形成向下至引出電極26c、26d的通孔42a、42b。
例如為樹脂的絕緣膜44，形成在通孔42a、42b中和基礎(chǔ)襯底10的下側(cè)面(與形成電容器元件20a的側(cè)面相反)上。
向下至引出電極26c、26d的通孔46a、46b形成在絕緣膜12和絕緣膜44中。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜48形成在開口46a、46b中引出電極26c、26d的下側(cè)面(與接觸部分電極34a、34b的側(cè)面相反)上。
在形成有絕緣膜44和導(dǎo)電阻擋膜48的通孔中，形成例如為Ni的部分電極50a、50b。部分電極50a、50b為貫通電極54a、54b的一部分。部分電極34a和部分電極50a形成貫通電極54a。部分電極34b和部分電極50b形成貫通電極54b。
例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)52，形成在部分電極5a、50b的下側(cè)面(與接觸導(dǎo)電阻擋膜48的側(cè)面相反)上。
由此，形成依照本實(shí)施例的薄膜電容器4。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器配置于，例如電路板(未示出)和LSI(未示出)之間。由于薄膜電容器配置于電路板和LSI之間，因此LSI和電容器元件20a之間的電感能達(dá)到非常小。因此，依照本實(shí)施例，能夠更確保去除電源電壓的變化和射頻噪聲等。
(薄膜電容器的制造方法)然后，參照?qǐng)D15A到17將說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖15A到17為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出了該方法。
首先，從制備表面上形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10的步驟到在部分電極34a、34b上形成焊料凸點(diǎn)36的步驟，與圖10A到圖13B所示依照第三實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法的相應(yīng)步驟相同，且將不再重復(fù)說明這些步驟(參見圖15A)。
然后，基礎(chǔ)襯底10的前側(cè)面(其上形成保護(hù)膜30、焊料凸點(diǎn)36等)通過例如粘合帶(未示出)粘合到基部(支撐襯底)上。粘合帶例如為UV帶。UV帶是具有如下特性的帶子在使用時(shí)具有非常大的粘性，而在應(yīng)用UV時(shí)，其粘度突然降低。
緊接著，例如用背面研磨機(jī)(back grinder)將基礎(chǔ)襯底10的下側(cè)面(與形成電容器元件20a的側(cè)面相反)拋光，直到基礎(chǔ)襯底10的厚度變成大約50μm(參見圖15B)。
然后，通過旋涂，在基礎(chǔ)襯底10的下側(cè)面上形成光致抗蝕劑膜。然后，通過光刻，圖案化光致抗蝕劑膜。由此，在光致抗蝕劑膜中，形成用于形成通孔42a、42b的開口(參見圖15C)。
然后，使用光致抗蝕劑膜作為掩模以及使用絕緣膜12作為蝕刻停止層，濕蝕刻基礎(chǔ)襯底10，借此形成通孔42a、42b。蝕刻劑例如為氟化氫和硝酸的混合溶液。通孔42a、42b的直徑例如為大約100μm。通孔42a、42b的間距例如為大約250μm(參見圖15C)。
然后，通過旋涂，將環(huán)氧樹脂施加到基礎(chǔ)襯底10的下側(cè)面。然后，進(jìn)行熱處理，以固化環(huán)氧樹脂。因此，絕緣膜44由環(huán)氧樹脂形成(參見圖16A)。
然后，通過例如ArF準(zhǔn)分子激光，在絕緣膜44中形成通孔46a。通孔46a的直徑例如為大約70μm。此時(shí)，也去除了在通孔46a中暴露的絕緣膜12(參見圖16B)。
緊接著，通過濺射，在基礎(chǔ)襯底10的下側(cè)面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜。導(dǎo)電阻擋膜例如為200nm厚的非晶TaSiN膜。
緊接著，通過離子蝕刻去除基礎(chǔ)襯底10下側(cè)面上和通孔46a、46b側(cè)表面上的導(dǎo)電阻擋膜。由此，導(dǎo)電阻擋膜48形成在通孔46a、46b中引出電極26c、26d的下側(cè)面上(參見圖16C)。
然后，通過例如濺射，在基礎(chǔ)襯底的下側(cè)面上形成由Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜。分層膜用作粘合層。在稍后的步驟中分層膜也可用作電鍍的籽晶層。
然后，通過旋涂，在基礎(chǔ)襯底10的整個(gè)下側(cè)面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。
然后，通過光刻，在光致抗蝕劑膜中形成開口(未示出)。所述開口用于形成部分電極50a、50b。
緊接著，通過電鍍，在開口中形成例如為Ni的部分電極50a、50b。部分電極34a和部分電極50a形成貫通電極54a。部分電極34b和部分電極50b形成貫通電極54b。
然后，通過電鍍形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)52。然后，除去光致抗蝕劑膜。
然后，通過濕蝕刻除去由Cu膜和Ti膜構(gòu)成的分層膜。
緊接著，將基礎(chǔ)襯底10切割成規(guī)定的尺寸。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖17)。
(評(píng)估結(jié)果)將說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的評(píng)估結(jié)果。
如上所述，圖35所示已提出的薄膜電容器每單位面積的電容為大約5μF/cm2。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器每單位面積的電容為8μF/crn2。
基于這些結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)每單位面積的電容較大的薄膜電容器。在本實(shí)施例中，因?yàn)殡娙萜麟姌O14、40形成在電容器電極18的下面和上面，從而電容器電極18和電容器電極14、40在較大的總面積上相對(duì)，因此薄膜電容器每單位面積的電容較大。
如上所述，施加1.5V電壓時(shí)，已提出的薄膜電容器的絕緣電阻為大約50MΩ。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器的絕緣電阻進(jìn)行測量。施加1.5V電壓時(shí)，絕緣電阻為10GΩ或更高。
基于這些結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)具有非常高絕緣電阻的薄膜電容器。
施加1.5V電壓時(shí)，圖35所示已提出的薄膜電容器在進(jìn)行PCBT后，具有大約1MΩ的絕緣電阻。PCBT的條件為壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；且測試時(shí)間為48小時(shí)。
對(duì)依照本實(shí)施例的薄膜電容器進(jìn)行PCBT。施加1.5V電壓時(shí)，經(jīng)PCBT后的絕緣電阻為大約10MΩ。如同對(duì)已提出的薄膜電容器進(jìn)行PCBT的條件，PCBT的條件為壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓；溫度為125℃；濕度為85％；施加的電壓為3V；且測試時(shí)間為48小時(shí)。
基于這些結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例能夠徹底抑止電特性的退化。
參照?qǐng)D18描述依照本發(fā)明第五實(shí)施例的電子器件。圖18是依照本實(shí)施例的電子器件的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到17所示依照第一到第四實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的電子器件(組合有電容器的封裝)的主要特征在于，使用依照上述第一到第三實(shí)施例其中之一的薄膜電容器2。
互連(interconnection)等形成在封裝襯底(電路板)55上。引腳56設(shè)置于封裝襯底55的下側(cè)面上。在將依照本實(shí)施例的電子器件安裝在另一電路板(未示出)上時(shí)，引腳56用于將電子器件與該電路板電性相連。引腳56電性連接到形成在封裝襯底55上的互連。多個(gè)電極(未示出)分別設(shè)置在封裝襯底55的上側(cè)面和下側(cè)面上。電極與形成在封裝襯底55上的互連等電性相連。
LSI(半導(dǎo)體器件)58安裝在封裝襯底55上。形成在封裝襯底55上的電極和形成在LSI 58上的電極(未示出)通過焊料凸點(diǎn)60彼此電性連接。底部填充物62被埋設(shè)在封裝襯底55和LSI 58之間的間隙中。
在安裝有LSI 58的封裝襯底55上設(shè)置框架64。
熱化合物66，即導(dǎo)熱潤滑脂被施加于LSI 58上。
輻射板68設(shè)置于施加有熱化合物66的LSI 58上。
另一方面，上述依照第一到第三實(shí)施例其中之一的薄膜電容器2，安裝在封裝襯底55的下側(cè)面上。薄膜電容器2的電極34a、34b和封裝襯底55的電極，通過焊料凸點(diǎn)36電性連接。薄膜電容器2被底部填充物70覆蓋。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的電子器件(組合有電容器的封裝)。
依照本實(shí)施例的電子器件使用具有良好的電特性和高可靠性的薄膜電容器2，且具有良好的電特性和高可靠性。
參照?qǐng)D19說明依照本發(fā)明第六實(shí)施例的電子器件。圖19是依照本實(shí)施例的電子器件的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到18所示依照第一到第五實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的電子器件(組合有電容器的封裝)的主要特征在于，使用上述依照第四實(shí)施例的薄膜電容器4。
互連(未示出)等形成在封裝襯底(電路板)70上。多個(gè)電極分別形成在封裝襯底70的上側(cè)面和下側(cè)面上。電極與形成在封裝襯底70上的互連等電性相連。在形成于封裝襯底70上的電極上形成焊料凸點(diǎn)72。在將依照本實(shí)施例的電子器件安裝在另一電路板(未示出)上時(shí)，焊料凸點(diǎn)72用于將電子器件與該電路板電性相連。
上述依照第四實(shí)施例的薄膜電容器4安裝在封裝襯底70上。薄膜電容器4用作內(nèi)插件。形成在薄膜電容器4中的貫通電極54a、54b(參見圖14)和封裝襯底70上的電極(未示出)通過焊料凸點(diǎn)52電性連接。
LSI(半導(dǎo)體器件)58安裝在薄膜電容器4上。形成在薄膜電容器4中的貫通電極54a、54b(參見圖14)和LSI 58上的電極(未示出)通過焊料凸點(diǎn)36電性連接。
在封裝襯底70上，底部填充物被埋設(shè)在封裝襯底70與薄膜電容器4之間以及薄膜電容器4與LSI 58之間的間隙中。
在安裝有薄膜電容器4和LSI 58的封裝襯底70上設(shè)置框架64，其圍繞薄膜電容器4和LSI 58。
熱化合物66，即導(dǎo)熱潤滑脂被施加于LSI 58上。
輻射板68設(shè)置于施加有熱化合物66的LSI 58上。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的電子器件(組合有電容器的封裝)。
依照本實(shí)施例的電子器件使用具有良好的電特性和高可靠性的薄膜電容器4，且具有良好的電特性和高可靠性。
參照?qǐng)D20說明依照本發(fā)明第七實(shí)施例的電路板。圖20是依照本實(shí)施例安裝有LSI 58的電路板74的剖視圖。本實(shí)施例中與圖1A到19所示依照第一到第六實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的電路板(組合有電容器的電路板)的主要特征在于，組合依照第一到第三實(shí)施例其中之一的薄膜電容器。
如圖20所示，依照本實(shí)施例的電路板74由交替設(shè)置的樹脂層76和互連層78形成，其中互連層78被圖案化成預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)。
上述依照第一到第三實(shí)施例其中之一的薄膜電容器2被埋設(shè)在樹脂層76中。
通過埋設(shè)在樹脂層76中的通路80和焊料凸點(diǎn)82，薄膜電容器2與LSI58的電路(未示出)電性相連。通過通路80和焊料凸點(diǎn)82，埋設(shè)在樹脂層76中的互連78與LSI 58的電路(未示出)電性相連。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的電路板(組合有電容器的襯底)74。
依照本實(shí)施例的電路板74中埋設(shè)的薄膜電容器2具有良好的電特性和高可靠性，而且電路板74具有良好的電特性和高可靠性。
參照?qǐng)D21說明依照本發(fā)明第八實(shí)施例的電路板。圖21是依照本實(shí)施例的電路板的剖視圖。圖21顯示安裝有LSI 58的電路板84。本實(shí)施例中與圖1A到20所示依照第一到第七實(shí)施例的薄膜電容器等及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
依照本實(shí)施例的電路板(組合有薄膜電容器的襯底)的主要特征在于，組合上述依照第四實(shí)施例的薄膜電容器4。
如圖21所示，依照本實(shí)施例的電路板84由交替設(shè)置的樹脂層76和互連層78形成，其中該互連層78被圖案化成預(yù)設(shè)的圖案。
上述依照第四實(shí)施例的薄膜電容器4埋設(shè)在樹脂層76中。
通過埋設(shè)在樹脂層中的通路80、薄膜電容器的貫通電極54a、54b(參見圖14)和焊料凸點(diǎn)82，埋設(shè)在樹脂層76中的互連78與LSI 58電性連接。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的電路板(組合有薄膜電容器的襯底)84。
依照本實(shí)施例的電路板84中埋設(shè)有具有良好的電特性和高可靠性的薄膜電容器4，且該電路板84具有良好的電特性和高可靠性。
參照?qǐng)D22A到25說明依照本發(fā)明第九實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖22A和22B是依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。本實(shí)施例中與圖1A到21所示依照第一到第八實(shí)施例的薄膜電容器等及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
(薄膜電容器)首先，參照?qǐng)D22A和22B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，為電容器電極14、18，分別形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜86a、86b，并且用于與外部連接的電極34a、34b分別通過導(dǎo)電阻擋膜86a、86b電性連接到電容器電極14、18。
如圖22A和22B所示，導(dǎo)電膜12形成在基礎(chǔ)襯底10的表面上。
例如為TiO2的粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。
電容器電極(下電極)14形成在粘合層上。電容器電極14例如由100nm厚的Pt膜形成。
電容器介電膜16形成在電容器電極14上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜16為多晶BST膜。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。
電容器電極(上電極)18形成在電容器介電膜16上。電容器電極18例如由100nm厚的Pt膜形成。向下至電容器電極14的開口19形成在電容器電極18和電容器介電膜16中。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜86a形成在開口19中的電容器電極14上。用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜86b形成在電容器電極16上。導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b是通過圖案化同一導(dǎo)電膜形成。導(dǎo)電阻擋膜86a、86b例如為IrO2膜。因?yàn)镮rO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，所以在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜86a、86b例如為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜86a、86b的膜厚例如為大約50nm。
基于下述理由，在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b由同一種導(dǎo)電膜形成。即當(dāng)有非常高的內(nèi)部應(yīng)力時(shí)，形成導(dǎo)電阻擋膜86a、86b的IrO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能。于是，當(dāng)在不同的步驟中形成多個(gè)導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b時(shí)，對(duì)電容器元件20施加較大的應(yīng)力，這可能引起膜脫落等問題。在本實(shí)施例中，如稍后所描述的，導(dǎo)電阻擋膜86形成在整個(gè)表面(參見圖23D)上，然后圖案化導(dǎo)電阻擋膜86以形成導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b(參見圖24A)，由此避免了將較大的應(yīng)力施加到電容器元件20，并且避免了引起膜脫落等問題。
導(dǎo)電膜88a、88b形成在導(dǎo)電阻擋膜86a、86b上。當(dāng)蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32a、32b時(shí)，導(dǎo)電膜88a、88b用于防止蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜86a、86b。沒有被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜86a、86b能夠充分防止氫或水?dāng)U散。
導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電膜88a形成導(dǎo)電層90a。導(dǎo)電阻擋膜86b和導(dǎo)電膜88b形式導(dǎo)電層90b。
在形成有電容器元件20、導(dǎo)電層90a和導(dǎo)電層90b的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28形成為覆蓋電容器元件20。絕緣阻擋膜28例如為氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30，形成在絕緣阻擋膜28上。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約5μm。
向下至導(dǎo)電層90a的開口32a形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。向下至導(dǎo)電層90b的開口32b形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。
在開口32a、32b中，形成由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)。分層膜用作粘合層。
在開口32a、32b中，形成Ni外部連接電極34a、34b。
在外部連接電極34a、34b上，形成例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36。
因此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，為電容器電極14、18分別形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜86a、86b，以及用于與外部連接的電極34a、34b通過導(dǎo)電阻擋膜86a、86b分別電性連接到電容器電極14、18。
依照本實(shí)施例，外部連接電極34a、34b通過導(dǎo)電阻擋膜86a、86b分別電性連接到電容器電極14、18，由此，防止了氫或水通過外部連接電極34a、34b到達(dá)電容器介電膜16。
(薄膜電容器的制造方法)緊接著，將參照?qǐng)D23A到25說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖23A到25是依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出該方法。
首先，制備表面上形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，制備表面上形成有例如氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室。濺射系統(tǒng)(未示出)例如為多靶型磁控管濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜14。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介電膜16。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18(參見圖23A)。
然后，將基礎(chǔ)襯底10卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
緊接著，通過光刻圖案化導(dǎo)電膜18和電容器介電膜16。由此，在電容器電極18和電容器介電膜16中形成開口19(參見圖23B)。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
然后，如圖23C所示，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜86。導(dǎo)電阻擋膜86例如為50nm厚的IrO2膜。
緊接著，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成導(dǎo)電膜88。導(dǎo)電膜88例如為50nm厚的Au膜或Ir膜。由此，形成由導(dǎo)電阻擋膜86和導(dǎo)電膜88構(gòu)成的分層膜90(參見圖23D)。
然后，通過光刻圖案化分層膜90。在開口19中的電容器電極14上形成分層膜90的導(dǎo)電膜90a。在電容器電極18上形成分層膜90的導(dǎo)電層90b(參見圖24A)。
然后，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28是非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖24B)。
然后，如圖24c所示，通過例如旋涂，在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約5μm。
緊接著，通過光刻在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b。
然后，蝕刻去除在開口32a、32b中暴露的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖24D)。
然后，通過例如濺射，形成由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)。分層膜用作粘合層。分層膜在后續(xù)的步驟中也用作通過電鍍形成外部連接電極34a、34b的籽晶層。
然后，通過旋涂，在整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑膜(未示出)。
通過光刻在光致抗蝕劑膜中形成開口(未示出)。所述開口用于形成外部連接電極34a、34b。由于形成在導(dǎo)電阻擋膜86a、86b上的導(dǎo)電膜88a、88b，防止了在形成開口32a、32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜86a、86b。未被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜86a、86b能夠充分防止氫或水的擴(kuò)散。
導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電膜88a形成導(dǎo)電層90a。導(dǎo)電阻擋膜86b和導(dǎo)電膜88b形成導(dǎo)電層90b。
緊接著，通過電鍍，在開口32a、32b中形成例如為Ni的外部連接電極34a、34b。
然后，通過電鍍形成例如未Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36。然后，去除光致抗蝕劑膜。
然后，通過濕蝕刻除去在外部連接電極34a、34b周圍暴露的分層膜。
然后，通過回流爐將焊料凸點(diǎn)36熔化成半球形。
緊接著，將基礎(chǔ)襯底10切割成指定的尺寸。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖25)。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法的主要特征在于，導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b由同一導(dǎo)電膜86形成。
如上所述，當(dāng)具有非常大的內(nèi)應(yīng)力時(shí)，形成導(dǎo)電阻擋膜86a、86b的IrO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能。當(dāng)在不同的步驟中形成多個(gè)導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b時(shí)，對(duì)電容器元件20施加較大的應(yīng)力，這將引起膜脫落等問題。在本實(shí)施例中，在整個(gè)表面上形成導(dǎo)電阻擋膜86，然后將其圖案化，以此形成導(dǎo)電阻擋膜86a和導(dǎo)電阻擋膜86b。因此，可以僅形成一層導(dǎo)電阻擋膜86。必須僅形成一層導(dǎo)電阻擋膜86，這可防止將過量的應(yīng)力施加到電容器元件20，并且能夠避免膜脫落等問題。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法的一個(gè)主要特性是導(dǎo)電層88a、88b形成在導(dǎo)電阻擋膜86a、86b上。
依照本實(shí)施例，因?yàn)樾纬稍趯?dǎo)電阻擋膜86a、86b上的導(dǎo)電膜88a、88b，所以可防止在形成開口32a、32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜86a、86b。依照本實(shí)施例，未被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜86a、86b能夠充分防止氫或水?dāng)U散。
(第十實(shí)施例)參照?qǐng)D26A到28B說明依照本發(fā)明第十實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖26A和26B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。本實(shí)施例中與圖1A到25所示的依照第一到第九實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)描述或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的描述。
(薄膜電容器)首先，參照?qǐng)D26A和26B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，導(dǎo)電阻擋膜92形成在電容器電極(下電極)14上，不同于導(dǎo)電阻擋膜92的導(dǎo)電阻擋膜94形成在電容器電極(上電極)18上，以及導(dǎo)電阻擋膜92處于電容器電極(下電極)14和電容器介電膜16之間。
如圖26A和26B所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10的表面上。
例如為TiO2的粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。
電容器電極(下電極)14形成在粘合層上。電容器電極14例如由100nm厚的Pt膜形成。
防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92形成在電容器電極14上。導(dǎo)電阻擋膜92例如為IrO2膜。如上所述，由于IrO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，因此在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜92為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜92的膜厚例如為大約50nrn。
電容器介電膜16形成在導(dǎo)電阻擋膜92上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜16是多晶BST膜。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。
電容器電極(上電極)18形成在電容器介電膜16上。電容器電極18例如為100nm厚的Pt膜。
防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94形成在電容器電極18上。導(dǎo)電阻擋膜94例如為IrO2膜。如上所述，由于IrO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，因此在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜94為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜94的膜厚例如為大約50nm。
向下至電容器電極14的開口19形成在導(dǎo)電阻擋膜94、電容器電極18和電容器介電膜16中。
由此，構(gòu)成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
在形成有電容器元件20的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。形成覆蓋電容器元件20的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30形成在絕緣阻擋膜28上。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約5μm。
向下至導(dǎo)電阻擋膜92的開口32a形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。向下至導(dǎo)電阻擋膜94的開口32b形成在保護(hù)膜30和絕緣層28中。
由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)形成在開口32a、32b中。分層膜用作粘合層。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成用于與外部相連的Ni電極34a、34b。
例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36，形成在外部連接電極34a、34b上。
因此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，導(dǎo)電阻擋膜92形成在電容器電極(下電極)14上，不同于導(dǎo)電阻擋膜92的導(dǎo)電阻擋膜94形成在電容器電極(上電極)18上，且導(dǎo)電阻擋膜92處于電容器電極(下電極)14和電容器介電膜16之間。
依照本實(shí)施例，由于導(dǎo)電阻擋膜92、94處于外部連接電極34a、34b和電容器電極14、18之間，因此可防止經(jīng)由外部連接電極34a、34b從外部侵入的氫或水到達(dá)電容器電極14、18。此外，依照本實(shí)施例，由于導(dǎo)電阻擋膜92處于電容器電極14和電容器介電膜16之間，因此即使氫或水到達(dá)電容器電極14，通過電容器電極14和電容器介電膜16之間的導(dǎo)電阻擋膜92，仍可防止氫或水從電容器電極14到達(dá)電容器介電膜16。
(薄膜電容器的制造方法)接下來，參照?qǐng)D27A到28B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖27A到28B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出該方法。
首先，制備形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，制備表面上形成有例如氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室。濺射系統(tǒng)(未示出)例如為多靶型磁控管濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜14。
緊接著，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92。導(dǎo)電阻擋膜92例如為50nm厚的IrO2膜。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介電膜16。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18。
緊接著，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94。導(dǎo)電阻擋膜94例如為50nm厚的IrO2膜(參見圖27A)。
然后，將基礎(chǔ)襯底10卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電阻擋膜94、導(dǎo)電膜18和電容器介電膜16。由此，在導(dǎo)電阻擋膜94、電容器電極18和電容器介電膜16中形成開口19(參見圖27B)。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
然后，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖27C)。
然后，如圖27D所示，通過例如旋涂，在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜20的厚度例如為大約5μm。
緊接著，通過光刻，在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b。
然后，蝕刻除去暴露在開口32a、32b中的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖28A)。
后續(xù)的半導(dǎo)體器件制造方法與上述參照?qǐng)D25的第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法相同，并且將不再贅述。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖28B)。
(第十一實(shí)施例)參照?qǐng)D29A到31B說明依照本發(fā)明第十一實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖29A和29B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。本實(shí)施例中與圖1A到28B所示依照第一到第十實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
(薄膜電容器)首先，參照?qǐng)D29A和29B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，導(dǎo)電膜96進(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜92上。
如圖29A和29B所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10的表面上。
例如為TiO2的粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。
電容器電極(下電極)14形成在粘合層上。電容器電極14例如由100nm厚的Pt膜形成。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92形成在電容器電極14上。導(dǎo)電阻擋膜92例如為IrO2膜。如上所述，因?yàn)镮rO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，所以在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜92是IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜92的膜厚例如為大約50nm。
電容器介電膜16形成在導(dǎo)電阻擋膜92上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜16為多晶BST膜。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。
電容器電極(上電極)18形成在電容器介電膜16上。電容器電極18例如由100nm厚的Pt膜形成。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94形成在電容器電極18上。導(dǎo)電阻擋膜94例如為IrO2膜。如上所述，因?yàn)镮rO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，所以在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜94為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜94的膜厚例如為大約50nm。
導(dǎo)電膜96形成在導(dǎo)電阻擋膜94上。導(dǎo)電膜96用于防止在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94。未被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜94能夠充分防止氫或水?dāng)U散。
導(dǎo)電阻擋膜94和導(dǎo)電膜96形成分層膜98。
向下至電容器電極14的開口19形成在分層膜98、電容器電極18和電容器介電膜16中。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
在形成有電容器元件20的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28形成為覆蓋電容器元件20。絕緣阻擋膜28例如為氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm。
例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30，形成在絕緣阻擋膜28上。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約5μm。
向下至導(dǎo)電阻擋膜92的開口32a形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。向下至導(dǎo)電阻擋膜94的開口32b形成在保護(hù)膜30和絕緣層28中。
由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)形成在開口32a、32b中。分層膜用作粘合層。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成用于與外部連接的Ni電極34a、34b。
例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36，形成在外部連接電極34a、34b上。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，導(dǎo)電膜96進(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜92上。依照本實(shí)施例，因?yàn)檫M(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜94上的導(dǎo)電膜96，所以避免了在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94。因此，依照本實(shí)施例，通過導(dǎo)電阻擋膜94能夠更確保避免氫或水?dāng)U散。
(薄膜電容器的制造方法)然后，參照?qǐng)D30A到31B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器的制造方法。圖30A到31B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出該方法。
首先，制備表面上形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，制備表面上形成有例如氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室。濺射系統(tǒng)(未示出)例如為多靶型磁控管濺射系統(tǒng)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜14。
然后，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92。導(dǎo)電阻擋膜92例如為50nm厚的IrO2膜。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介電膜16。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18。
緊接著，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94。導(dǎo)電阻擋膜94例如為50nm厚的IrO2膜。
然后，例如通過濺射，在整個(gè)表面上形成導(dǎo)電膜96。導(dǎo)電膜96例如為50nm厚的Au膜或Ir膜。由此，形成由導(dǎo)電阻擋膜94和導(dǎo)電膜96構(gòu)成的分層膜98(參見圖30A)。
然后，將基礎(chǔ)襯底10卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
然后，圖案化分層膜98、導(dǎo)電膜18和電容器介電膜16。由此，在分層膜98、電容器電極18和電容器介電膜16中形成開口19(參見圖30B)。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
然后，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖30C)。
然后，如圖30D所示，通過例如旋涂，在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約50μm。
然后，通過光刻，在保護(hù)膜30中形成向下至絕緣阻擋膜28的開口32a、32b。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電膜96進(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，由此可避免在形成開口32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94。
然后，蝕刻除去暴露在開口32a、32b中的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖31A)。
后續(xù)的半導(dǎo)體器件制造方法與上述參照?qǐng)D25的第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法相同，且將不再贅述。
由此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖31B)。
依照本實(shí)施例，導(dǎo)電膜96進(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，由此，避免了在形成開口32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94。因此，依照本實(shí)施例，通過導(dǎo)電阻擋膜94能夠更確保避免氫或水?dāng)U散。
(第十二實(shí)施例)參照?qǐng)D32A到34D說明依照本發(fā)明第十二實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法。圖32A和32B為依照本實(shí)施例的薄膜電容器的剖視圖和俯視圖。本實(shí)施例中與圖1A到31B所示依照第一到第十一實(shí)施例的薄膜電容器及其制造方法相同的元件，使用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明或只是對(duì)它們進(jìn)行簡單的說明。
(薄膜電容器)首先，參照?qǐng)D32A和32B說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，導(dǎo)電膜96b形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，以及導(dǎo)電膜96a形成在導(dǎo)電阻擋膜92a上。
如圖32A和32B所示，絕緣膜12形成在基礎(chǔ)襯底10的表面上。
例如為TiO2的粘合層(未示出)形成在絕緣膜12上。
電容器電極(下電極)14形成在粘合層上。電容器電極14例如由100nm厚的Pt膜形成。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92a、92b形成在電容器電極14上。導(dǎo)電阻擋膜92a、92b例如為IrO2膜。如上所述，因?yàn)镮rO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，所以在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜92a、92b為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜92a、92b的膜厚例如為大約50nm。
電容器介電膜16形成在導(dǎo)電阻擋膜92b上。電容器介電膜16例如由高介電常數(shù)材料形成。更具體地，電容器介電膜16為多晶BST膜。電容器介電膜16的膜厚例如為100nm。
電容器電極(上電極)18形成在電容器介電膜16上。電容器電極18例如由100nm厚的Pt膜形成。
用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94形成在電容器電極18上。導(dǎo)電阻擋膜94例如為IrO2膜。如上所述，因?yàn)镮rO2膜具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能，所以在本實(shí)施例中導(dǎo)電阻擋膜94為IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜94的膜厚例如為大約50nm。
導(dǎo)電膜96b形成在導(dǎo)電阻擋膜94上。導(dǎo)電膜96b用于防止在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94。未被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜94能夠充分防止氫或水?dāng)U散。
導(dǎo)電膜96a形成在導(dǎo)電阻擋膜92a上。導(dǎo)電膜96a用于防止在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32a時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜92a。未被蝕刻掉的導(dǎo)電阻擋膜92a能夠充分防止氫或水?dāng)U散。
導(dǎo)電阻擋膜92a和導(dǎo)電膜96a形成分層膜(導(dǎo)電層)98a。導(dǎo)電阻擋膜94和導(dǎo)電膜96b形成分層膜(導(dǎo)電層)98b。
向下至電容器電極14的開口19形成在分層膜98b、電容器電極18和電容器介電膜16中。
由此，構(gòu)成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
在形成有電容器元件20的基礎(chǔ)襯底10上，形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28形成為覆蓋電容器元件20。絕緣阻擋膜28例如為氧化鋁膜。絕緣阻擋膜18的膜厚例如為大約50nrn。
例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30形成絕緣阻擋膜28上。保護(hù)膜30的膜厚例如為大約5μm。
向下至導(dǎo)電膜96a的開口32a形成在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中。向下至導(dǎo)電膜96b的開口32b形成在保護(hù)膜30和絕緣層28中。
由依序設(shè)置的Ti膜和Cu膜構(gòu)成的分層膜(未示出)形成在開口32a、32b中。分層膜用作粘合層。
在形成有分層膜的開口32a、32b中，形成用于與外部連接的Ni電極34a、34b。
例如為Sn-Ag基材料的焊料凸點(diǎn)36形成在外部連接電極34a、34b上。
由此，構(gòu)成依照本實(shí)施例的薄膜電容器。
依照本實(shí)施例的薄膜電容器的主要特征在于，如上所述，導(dǎo)電膜96b形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，以及導(dǎo)電膜96a形成在導(dǎo)電阻擋膜92a上。
依照本實(shí)施例，導(dǎo)電膜96b形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，以及導(dǎo)電膜96a形成在導(dǎo)電阻擋膜92a上，由此可避免在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32a、32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94，以及也可避免蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜92a。因此，依照本實(shí)施例，通過導(dǎo)阻擋膜92a、94能夠更確保避免氫或水?dāng)U散。
(薄膜電容器的制造方法)然后，參照?qǐng)D33A到34D說明依照本實(shí)施例的薄膜電容器。圖33A到34D為依照本實(shí)施例的薄膜電容器在其制造方法步驟中的剖視圖，其示出該方法。
首先，制備表面上形成有絕緣膜12的基礎(chǔ)襯底10。更具體地，制備表面上形成有例如氧化硅膜12的硅襯底10。
然后，將基礎(chǔ)襯底10載入濺射系統(tǒng)的成膜室。濺射系統(tǒng)(未示出)例如為多靶型磁控管濺射系統(tǒng)。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚TiO2膜的粘合層(未示出)。
然后，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜14。
緊接著，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜92。導(dǎo)電阻擋膜92例如為50nm厚的IrO2膜。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚多晶BST膜的電容器介電膜16。
緊接著，通過濺射，在整個(gè)表面上形成例如為100nm厚Pt膜的導(dǎo)電膜18。
然后，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜94。導(dǎo)電阻擋膜94例如為50nm厚的IrO2膜(參見圖33A)。
然后，將基礎(chǔ)襯底10卸載出濺射系統(tǒng)的成膜室。
然后，通過光刻圖案化導(dǎo)電阻擋膜94、導(dǎo)電膜18和電容器介電膜16。由此，在導(dǎo)電阻擋膜94、電容器介電膜18和電容器介電膜16中形成開口19(參見圖33B)。
由此，形成均包含電容器電極14、電容器介電膜16和電容器電極18的電容器元件20。
緊接著，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成導(dǎo)電膜96。導(dǎo)電膜96例如為50nm厚的Au膜或Ir膜。由此，形成由導(dǎo)電阻擋膜94和導(dǎo)電膜96構(gòu)成的分層膜98(參見圖33C)。
然后，通過光刻圖案化分層膜98。由此，由導(dǎo)電阻擋膜92a和導(dǎo)電膜96a形成分層膜98a。由導(dǎo)電阻擋膜94和導(dǎo)電膜96b形成分層膜98b(參見圖33D)。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電膜96a、96b進(jìn)一步形成在導(dǎo)電阻擋膜92a、94上，由此，避免了在形成開口32時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜92a、94。
然后，通過例如濺射，在整個(gè)表面上形成用于防止氫或水?dāng)U散的絕緣阻擋膜28。絕緣阻擋膜28例如為非晶氧化鋁膜。絕緣阻擋膜28的膜厚例如為大約50nm(參見圖34A)。
然后，如圖34B所示，通過例如旋涂，在整個(gè)表面上形成例如為光敏聚酰亞胺的保護(hù)膜30。保護(hù)膜30的厚度例如為大約5μm。
然后，蝕刻除去在開口32a、32b中暴露的絕緣阻擋膜28。由此，在保護(hù)膜30和絕緣阻擋膜28中形成向下至引出電極26a、26b的開口32a、32b(參見圖34C)。
后續(xù)的半導(dǎo)體器件制造方法與上述參照?qǐng)D25的第九實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法相同，且將不再贅述。
因此，制造出依照本實(shí)施例的薄膜電容器(參見圖34A到34D)。
依照本實(shí)施例，導(dǎo)電膜96b形成在導(dǎo)電阻擋膜94上，以及導(dǎo)電膜96a也形成在導(dǎo)電阻擋膜92a上，由此，可避免在蝕刻保護(hù)膜30以形成開口32a、32b時(shí)蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜94，以及可避免蝕刻掉導(dǎo)電阻擋膜92a。因此，依照本實(shí)施例，通過導(dǎo)電阻擋膜92a、94能夠更確保避免氫或水?dāng)U散。
(修改的實(shí)施例)本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而且能覆蓋其它種種不同的修改。
例如，在上述實(shí)施例中，形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜為非晶膜。然而導(dǎo)電阻擋膜不一定為非晶膜。形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜可為微晶的多晶膜，也就是微晶膜。更具體地，晶粒直徑為50nm或更小的微晶的多晶膜可作為形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜使用。微晶的多晶膜在晶粒之間具有非常小的間隙，也就是非常小的晶界，而氫或水不容易通過晶粒之間的間隙。因此，當(dāng)形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜為微晶的多晶膜時(shí)，能夠充分避免氫或水?dāng)U散。
形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜的材料不局限于上述實(shí)施例中所述的材料。例如，形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜可為氧化物，如IrO2等。形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料可為氮化物，如TiN、TaSiN等。形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料可為碳化物，如TiC、SiC等。形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料為導(dǎo)電的金剛石類碳等。即形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料為導(dǎo)電的碳膜。形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料可為硅化物，如CoSi、TaSi等。這些材料的混合物可作為形成引出電極26a-26d的導(dǎo)電阻擋膜材料使用。
在上述實(shí)施例中，導(dǎo)出電極26a-26d由具有例如較佳的防止氫或水的擴(kuò)散功能的導(dǎo)電阻擋膜形成。然而，不具有防止氫或水的擴(kuò)散材料可以作為導(dǎo)出電極26a-26d的材料使用；外側(cè)連接電極34a、34b和電容器電極14、18通過導(dǎo)出電極26a、26b相連，由此，外側(cè)連接電極34a、34b和導(dǎo)出電極26a、26b之間的連接點(diǎn)，以及電極14、18和導(dǎo)出電極26a、26b之間的連接點(diǎn)，能使彼此間隔足夠的距離，此外，通過外側(cè)連接電極34a、34b的氫或水能充分被導(dǎo)出電極26a、26b阻止。即使當(dāng)導(dǎo)出電極26a-26d由通常的金屬如Cu、Au、Al、Ni、W(鎢)等形成，仰賴所使用材料的條件，能充分獲得阻擋的效果。
在上述實(shí)施例中，絕緣阻擋膜22、28由非晶膜形成。然而，絕緣阻擋膜22、28不一定是非晶的。例如，絕緣阻擋膜22、28可為微晶的多晶膜，也就是微晶膜。更具體地，絕緣阻擋膜22、28可以是晶粒直徑為50nm或更小的多晶膜。如上所述，微晶的多晶膜在晶粒之間具有非常小的間隙，也就是非常窄的晶界，因此，氫或水不容易通過晶粒之間的間隙。因此，即使當(dāng)絕緣阻擋膜22、28由微晶的多晶膜形成時(shí)，絕緣阻擋膜22、28也能防止氫或水?dāng)U散。
絕緣阻擋膜22、28的材料不局限于上述實(shí)施例中使用的材料。例如氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、BaSrTiO3(BST)、SrTiO3(STO)等氧化物，可用作絕緣阻擋膜22、28的材料。絕緣的金剛石類碳等可作為絕緣阻擋膜22、28的材料使用。即絕緣的碳膜可作為絕緣阻擋膜22、28使用。這些材料的混合物也可作為絕緣阻擋膜22、28的材料使用。
在上述實(shí)施例中，電容器介電膜16、38由BST膜形成。然而，電容器介電膜16、38的材料并不局限于BST膜。任何其它的介電膜可適當(dāng)?shù)刈鳛殡娙萜鹘殡娔?6、38使用。
例如，主要由具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的氧化物(鈣鈦礦氧化物)形成的介電膜，可作為電容器介電膜16、38使用。更具體地，例如BaTiO3基鈣鈦礦氧化物，如BaSrTiO3(BST)、SrTiO3(STO)、BaZrTiO3、BaTiSnO3等，可用作電容器介電膜16、38的材料。Pb基鈣鈦礦氧化物，如PbMnNbO3-PbTiO3(PMN-PT)可用作電容器介電膜16、38的材料。
如氧化鉭、氧化鈮、氧化鉿、氧化釔、氧化鋁等氧化物，可作為電容器介電膜16、38的材料使用。兩種或更多金屬(如Ta、Nb、Ht、Y、Al等)的復(fù)合氧化物，可作為電容器介電膜16、38的材料使用。這些材料的混合物可作為電容器介電膜16、38的材料使用。
在上述實(shí)施例中，電容器介電膜16、38為多晶介電膜。然而，電容器介電膜16、38不一定為多晶的。例如，電容器介電膜16、38可為單晶介電膜。電容器介電膜16、38是單晶介電膜，由此，電容器元件20、20a的特定介電常數(shù)是非常高的。電容器介電膜16、38可為非晶介電膜。為非晶介電膜的電容器介電膜16、38，可形成漏電特性好的電容器元件。電容器介電膜16、38可具有混合的晶相和非晶相。
在上述實(shí)施例中，電容器電極14、18、40由Pt形成。然而，電容器電極14、18、40不一定由Pt形成。電容器電極14、18、40可由如Ir、Ru、Rh等貴金屬形成。貴金屬不容易被氧化，此外具有適于電容器電極14、18、40的低電阻。電容器電極14、18、40可由如SrRuO3、LaNi O3、LaSrCoO3等導(dǎo)電的氧化物形成。電容器電極14、18、40可由如AlTiN等導(dǎo)電的氮化物形成。電容器電介質(zhì)電極14、18、40可由如TiC等導(dǎo)電的碳化物形成。電容器電極14、18、40可由Cu、Ni等形成。
在上述實(shí)施例中，保護(hù)膜30由聚酰亞胺樹脂形成。然而，保護(hù)膜30并不一定由聚酰亞胺樹脂形成。例如，任何其它的樹脂，如環(huán)氧樹脂等，可適當(dāng)?shù)刈鳛楸Ｗo(hù)膜30的材料使用。保護(hù)膜30可為氧化鋁膜、氧化硅膜等。保護(hù)膜30可為氮化物、氧氮化物等。保護(hù)膜30可由其它的絕緣材料形成。保護(hù)膜30可為由多層堆疊絕緣膜構(gòu)成的分層膜。在這些材料的保護(hù)膜30中，通過例如蝕刻，形成向下至引出電極26a-26d的開口32a、32b。當(dāng)保護(hù)膜30由光敏材料形成時(shí)，對(duì)保護(hù)膜執(zhí)行曝光、顯影等處理，由此形成向下至引出電極26a-26d的開口32a、32b。
在上述實(shí)施例中，基礎(chǔ)襯底10是硅襯底。然而，基礎(chǔ)襯底10并不局限于硅襯底。例如，玻璃襯底可作為基礎(chǔ)襯底10使用。基礎(chǔ)襯底10可為氧化鋁等的陶瓷襯底?；A(chǔ)襯底10可為鉬(Mo)、鎢(W)等的金屬襯底?；A(chǔ)襯底10可為環(huán)氧樹脂等的樹脂襯底。這些材料的混合材料可作為基礎(chǔ)襯底10的材料使用。
在第九到第十二實(shí)施例中，導(dǎo)電阻擋膜86a、86b是IrO2膜。然而，導(dǎo)電阻擋膜86a、86b并不局限于IrO2膜。導(dǎo)電阻擋膜86a、86b可由任何其它合適的材料形成。然而，較佳地，導(dǎo)電阻擋膜86a、86b由能夠有效防止氫或水?dāng)U散的材料形成。除了IrO2之外，具有優(yōu)異的防止氫或水?dāng)U散的功能的材料例如為如RuO2等氧化物，如TiN、TiSiN、TaSiN、NbSiN等氮化物，如TiC、SiC等碳化物，碳等等。
權(quán)利要求
1.一種薄膜電容器，包括電容器元件，形成在基礎(chǔ)襯底上且包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；引出電極，從該第一電容器電極或該第二電容器電極引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及外部連接電極，用于與外部連接，且電性連接至該引出電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，還包括絕緣阻擋膜，形成為覆蓋該電容器元件和該引出電極，以防止氫或水?dāng)U散。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，在該第一電容器電極、該電容器介電膜和該第二電容器電極中形成有開口；該引出電極從該開口中的第一電容器電極的內(nèi)邊緣引出；以及該外部連接電極形成在該開口中的引出電極上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，在該第一電容器電極、該電容器介電膜和該第二電容器電極中形成有開口；該引出電極從該開口中的第二電容器電極的內(nèi)邊緣引出；以及該外部連接電極形成在該開口中的引出電極上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，該電容器元件還包含形成在該第二電容器電極上的另一電容器介電膜，以及形成在所述另一電容器介電膜上的第三電容器電極；以及該第一電容器電極和該第三電容器電極彼此電性相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，還包括第一絕緣阻擋膜，形成為覆蓋該電容器元件，以防止氫或水?dāng)U散，該引出電極形成在該第一絕緣阻擋膜上，且通過形成在該第一絕緣阻擋膜中的開口與該第二電容器電極連接；以及第二絕緣阻擋膜，形成為覆蓋該第一絕緣阻擋膜和該引出電極，以防止氫或水?dāng)U散，該外部連接電極通過形成在該第二絕緣阻擋膜中的開口與該引出電極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，還包括貫通電極，電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，該引出電極由非晶膜、或晶粒直徑為50nm或更小的微晶的多晶膜形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，該引出電極由氧化物、氮化物、碳、碳化物、硅化物或它們的混合物形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，該絕緣阻擋膜是非晶膜、或晶粒直徑為50nm或更小的微晶的多晶膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其中，該電容器介電膜是主要由具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的氧化物形成的介電膜。
12.一種薄膜電容器的制造方法，包括如下步驟在基礎(chǔ)襯底上形成電容器元件，該電容器元件包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；形成引出電極，該引出電極從該第一電容器電極或該第二電容器電極引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及形成外部連接電極，該外部連接電極用于與外部連接且連接至該引出電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜電容器的制造方法，還包括如下步驟形成貫通電極，該貫通電極電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底。
14.一種電子器件，包括電路板；薄膜電容器，安裝在該電路板上且包括包含形成在基礎(chǔ)襯底上的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極的電容器元件，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極，以及用于與外部連接且連接至該引出電極的外部連接電極；以及半導(dǎo)體器件，安裝在該電路板上。
15.一種電子器件，包括電路板；薄膜電容器，安裝在該電路板上且包括包含形成在基礎(chǔ)襯底上的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極的電容器元件，從該第一或第二電容器電極引出且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成的引出電極，用于與外部連接且連接至該引出電極的外部連接電極，以及電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底的貫通電極；以及半導(dǎo)體器件，安裝在該薄膜電容器上且通過該外部連接電極和該貫通電極電性連接至該電路板。
16.一種組合有薄膜電容器的電路板，其中該薄膜電容器包括第一電容器電極，形成在基礎(chǔ)襯底上；電容器介電膜，形成在該第一電容器電極上；第二電容器電極，形成在該電容器介電膜上；引出電極，從該第一或第二電容器電極引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及外部連接電極，用于與外部連接且連接至該引出電極，并且該外部連接電極與形成在該電路板中的互連電性相連。
17.一種組合有薄膜電容器的電路板，其中該薄膜電容器包括電容器元件，包含在基礎(chǔ)襯底上形成的第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；引出電極，從該第一或第二電容器電極引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；外部連接電極，用于與外部連接且連接至該引出電極；以及貫通電極，電性連接到該引出電極且形成為貫穿該基礎(chǔ)襯底，并且該貫通電極與形成在該電路板上的互連電性相連。
18.一種薄膜電容器，包括電容器元件，形成在基礎(chǔ)襯底上且包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；第一導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第一電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；第二導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第二電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；絕緣膜，形成在該電容器元件上，且覆蓋該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜；第一外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第一電容器電極；以及第二外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第二電容器電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜電容器，其中，在該電容器介電膜和該第二電容器電極中形成有第三開口，以及所述第一導(dǎo)電阻擋膜形成在該第三開口中的第一電容器電極上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜電容器，其中，所述第一導(dǎo)電阻擋膜和所述第二導(dǎo)電阻擋膜由同一導(dǎo)電膜形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的薄膜電容器，還包括第一導(dǎo)電膜，形成在所述第一導(dǎo)電阻擋膜上；以及第二導(dǎo)電膜，形成在該第二導(dǎo)電阻擋膜上，其中，該第一外部連接電極連接到該第一導(dǎo)電膜，而該第二外部連接電極連接到該第二導(dǎo)電膜。
22.一種薄膜電容器，包括第一電容器電極，形成在基礎(chǔ)襯底上；第一導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第一電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；電容器介電膜，形成在該第一導(dǎo)電阻擋膜上；第二電容器電極，形成在該電容器介電膜上；第二導(dǎo)電阻擋膜，形成在該第二電容器電極上，以防止氫或水?dāng)U散；絕緣膜，形成在該第一電容器電極和該第二電容器電極上；第一外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中，且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第一電容器電極；以及第二外部連接電極，用于與外部連接，埋設(shè)在該絕緣膜中，且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接到該第二電容器電極。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜電容器，還包括導(dǎo)電膜，形成在該第一導(dǎo)電阻擋膜或該第二導(dǎo)電阻擋膜上。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的薄膜電容器，其中，該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜由IrO2形成。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜電容器，其中，該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜由IrO2形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜電容器，其中，該電容器介電膜是主要由具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的氧化物形成的介電膜。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜電容器，其中，該電容器介電膜是主要由具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的氧化物形成的介電膜。
28.一種薄膜電容器的制造方法，包括如下步驟在基礎(chǔ)襯底上形成電容器元件，該電容器元件包含第一電容器電極、形成在該第一電容器電極上的電容器介電膜、以及形成在該電容器介電膜上的第二電容器電極；在該第一電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第一導(dǎo)電阻擋膜，以及在該第二電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第二導(dǎo)電阻擋膜；在該電容器元件上形成絕緣膜，該絕緣膜覆蓋該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜；以及在該絕緣膜中埋設(shè)第一外部連接電極和第二外部連接電極，該第一外部連接電極用于與外部連接且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜電性連接至該第一電容器電極，該第二外部連接電極用于與外部連接且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜電性連接至該第二電容器電極。
29.一種薄膜電容器的制造方法，包括如下步驟在基礎(chǔ)襯底上形成第一電容器電極；在該第一電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第一導(dǎo)電阻擋膜；在該第一導(dǎo)電阻擋膜上形成電容器介電膜；在該電容器介電膜上形成第二電容器電極；在該第二電容器電極上形成能防止氫或水?dāng)U散的第二導(dǎo)電阻擋膜；在該第一導(dǎo)電阻擋膜和該第二導(dǎo)電阻擋膜上形成絕緣膜；以及在該絕緣膜中埋設(shè)第一外部連接電極和第二外部連接電極，該第一外部連接電極用于與外部連接且通過該第一導(dǎo)電阻擋膜連接至該第一電容器電極，該第二外部連接電極用于與外部連接且通過該第二導(dǎo)電阻擋膜連接至該第二電容器電極。
全文摘要
一種薄膜電容器，包括電容器元件(20)，形成在基礎(chǔ)襯底(10)上且包含第一電容器電極(14)、形成在第一電容器電極(14)上的電容器介電膜(16)以及形成在電容器介電膜(16)上的第二電容器電極(18)；引出電極(26a、26b)，從第一電容器電極(14)或第二電容器電極(18)引出，且由能防止氫或水?dāng)U散的導(dǎo)電阻擋膜形成；以及外部連接電極(34a、34b)，用于與外部連接且連接至引出電極(26a、26b)。
文檔編號(hào)H01G13/00GK1988083SQ20061007718
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者栗原和明, 鹽賀健司, 約翰·大衛(wèi)·巴尼基, 石井雅俊 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社