薄膜电容器及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102460619A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102460619A(43)申请公布日2012.05.16(21)申请号201080029276.2H01G4/002(2006.01)(22)申请日2010.04.28(30)优先权数据12/4312982009.04.28US(85)PCT申请进入国家阶段日2011.12.28(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0326782010.04.28(87)PCT申请的公布数据WO2010/129314EN2010.11.11(71)申请人纳幕尔杜邦公司地址美国特拉华州(72)发明人J·C·费格罗亚D·F·里尔顿(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人王伦伟李炳爱(51)Int.Cl.H01G4/33(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书1111页页附图附图11页(54)发明名称薄膜电容器及其制造方法(57)摘要本发明提供了制造电容器的方法。在所述方法中，可在金属(例如镍)基板上形成电介质，并且在其上形成铜电极，然后自其未涂布面将所述金属基板蚀薄，随后在所述基板蚀薄的未涂布面上形成铜电极。CN102469ACN102460619A权利要求书1/1页1.制备电容器的方法，所述方法包括(a)提供具有第一表面和第二表面的非铜金属基板；(b)将电介质材料沉积在所述金属基板的第一表面上以在第一表面上形成介电层；(c)将导电材料沉积在所述介电层上以在所述介电层上形成电极；(d)将金属从所述金属基板的第二表面上移除以降低所述金属基板的厚度；以及(e)将导电材料沉积在所述金属基板的第二表面上以在所述第二表面上形成电极。2.根据权利要求1的方法，其中所述金属基板具有均匀的厚度。3.根据权利要求1的方法，其中所述金属基板包括箔。4.根据权利要求1的方法，其中所述非铜金属包括镍。5.根据权利要求1的方法，所述方法还包括在沉积所述电介质材料之前使所述金属基板退火。6.根据权利要求5的方法，其中使所述金属基板退火包括在大于或等于所述金属基板熔融温度约35％的温度下将所述金属基板加热至少约30分钟的一段时间。7.根据权利要求1的方法，所述方法还包括在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前将所述金属基板的第一表面抛光。8.根据权利要求7的方法，其中将所述金属基板的第一表面抛光在所述第一表面上提供了就约71微米的表面轮廓取样长度而言rms≤约100nm的形貌粗糙度。9.根据权利要求1的方法，所述方法还包括在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前，将所述金属基板的第一表面涂布缓冲层。10.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)和/或步骤(e)中沉积的导电材料包括铜。11.根据权利要求1的方法，其中步骤(d)包括使所述电容器的第二表面暴露于电化学浴。12.根据权利要求1的方法，所述方法还包括(a)在沉积所述电介质材料之前使所述金属基板退火，以及(b)在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前将所述金属基板的第一表面抛光。13.根据权利要求1的方法，所述方法还包括(a)在沉积所述电介质材料之前使所述金属基板退火，以及(b)在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前将所述金属基板的第一表面涂布缓冲层。14.根据权利要求1的方法，所述方法还包括(a)在沉积所述电介质材料之前使所述金属基板退火，(b)在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前将所述金属基板的第一表面抛光，以及(c)在所述金属基板的第一表面上沉积所述电介质材料之前将所述金属基板的第一表面涂布缓冲层。2CN102460619A说明书1/11页薄膜电容器及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及薄膜电容器及制造此类电容器的方法。[0002]发明背景[0003]半导体工业正在开发嵌入式电容器以满足渐增的对微型化与更快时钟速度的要求。此类装置由夹在箔基板电极和上电极之间的高电容率介电层组成，其中两个电极通常均为铜。可通过方法如反应溅射、激光烧蚀、金属有机化学气相沉积、液体源雾化化学沉积、化学溶液沉积、旋涂或喷涂、或浸渍，实现介电薄层在金属箔上的涂布。然而在基本上所有情况下，通过热处理其中的有机金属前体，首选移除它们的有机分子组分，随后将无机残余物烧结并且结晶以提供具有可用特性的介电层，以在沉积后热化学处理沉积的介电层。[0004]在其中介电氧化物前体沉积在金属箔电极上的薄膜电容器(“TFC”)制造中，希望能够在氧气和高温下处理介电氧化物前体制剂，因为所述介电层在其热处理期间需要氧气，以便获得具有致密大晶粒的介电层，其特征在于高电容率、低损耗和高绝缘电阻。然而，在较高的氧气压力下，基板中的金属存在氧化的风险，并且高温可能逼近