发明名称 薄膜电容结构及其形成方法
摘要 薄层电容器系由一第一弹性金属层所形成,一介电层厚约0.03到2微米之间则沈积于其上,另有一第二弹性金属层则被沈积在该介电层上。此第一弹性金属层可以是一金属箔片,例如是一铜,铝,或是镍箔片或是一沈积在一高分子支撑垫上的一金属层。此等层的沈积是藉由或是经由燃烧化学气相沈积或是受控的气体化学气相沈积所促进或是直接达成。
申请公布号 TW460608 申请公布日期 2001.10.21
申请号 TW088119889 申请日期 1999.12.14
申请人 微覆科技公司 发明人 安德鲁泰杭特;约翰司各脱法兰纳根;乔治安德鲁纽曼;麒隽黄
分类号 C23C16/44 主分类号 C23C16/44
代理机构 代理人 蔡清福 台北巿忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一层状结构,用来形成包括有具有0.03至2微米间厚度的一金属箔及一介电材料的一薄层电容器。2.如申请专利范围第1项所述的层状结构,其中该介电材料包含了1wt%至100wt%间的氧化矽。3.如申请专利范围第1项所述的层状结构,其中该金属箔系从由铜箔,镍箔及铝箔所组成的群组中所选出。4.一层状结构,用来当作或是形成至少一包含了以序列排成的一第一金属层,具有0.03至2微米间厚度的一介电层,以及一第二金属层。5.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一金属层是一金属箔(而该第二金属层则是被沈积在该介电材料层上的一金属层。6.如申请专利范围第5项所述的层状结构,其中该箔系为12至110微米间的厚度而该第二金属层则为0.5至3微米间的厚度。7.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一金属层系从由铜,铝及镍所组成的群组中所选出,而该第二金属层则是从由铜,镍及锌所组成的群组中所选出。8.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一金属层系一位在一聚合物支撑垫之上为0.5至3微米间厚的一涂层。9.如申请专利范围第8项所述的层状结构,其中该聚合物支撑垫系polyimide。10.如申请专利范围第1项所述的层状结构,更包括一位在该第一金属层及该介电材料层之间的一为0.01至0.08微米间厚度的一阻障层。11.如申请专利范围第10项所述的层状结构,其中该阻障层是从由氧化钨,氧化锶及钨/锶氧化物之混合物(mixed tungsten/strontium oxide)所组成的群组中所选出的材料所形成。12.如申请专利范围第10项所述的层状结构,其中该阻障层系从以钨酸钡(BaWO4),二氧化矽(SiO2),氧化铝(Al2O3),镍(Ni)及铂(Pt)所组成的群组中所选出的材料所形成。13.如申请专利范围第10项所述的层状结构,其中该阻障层系自以CeO2及Sr1-xBaxWO4所组成的群组中所选出的材料所形成。14.如申请专利范围第4项所述的层状结构,更包括有位在该介电材料及该第二金属层之间的一自0.0001至0.05微米间厚度的一附着层。15.如申请专利范围第14项所述的层状结构,其中该附着层系一氧化锌。16.如申请专利范围第14项所述的层状结构,其中该附着层系一铂/矽氧化物。17.如申请专利范围第14项所述的层状结构,其中该附着层系一机能上渐变之材料。18.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该介电材料层包括了自1wt%至100wt%间的矽氧化物。19.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该介电材料层自以BST,SrTiO3,Ta2O5,TiO2,MnO2,Y2O3,SnO2及PLZT所组成的群组中所选出的。20.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该介电材料层是从以钡钛氧化物(barium titanium oxide),掺杂有锆的钡钛氧化物(zirconium-doped barium titanium oxide)及掺杂有锡的钡钛氧化物(tin-doped barium titanium oxide)所组的群组中所选出。21.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该介电材料层系自以WO3,SrO3,经混合的钨锶氧化物(mixed tungsten strontium oxides),BaWO4,CeO2,BaxWO4所组成的群组中所选出。22.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一金属层系自以镍、钨、钼、铁、铌、钛、镍/铬合金及铁/镍/铬合金所组成的群组中所选出。23.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一金属层在该介电材料层之侧具有一至少为1.1cm2/cm2的表面粗糙度。24.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该介电材料层具有松散地(loosy)每平方公分为10-1到10-5安培的一导电値。25.如申请专利范围第24项所述的层状结构,其中该松散性(lossiness)系由该介电材料层的薄度所达成。26.如申请专利范围第24项所述的层状结构,其中该松散性系由该介电材料层的化学掺杂物所达成。27.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中至少该第一及第二金属层之一系被成形而提供分离的电容板。28.如申请专利范围第4项所述的层状结构,其中该第一及第二金属层系个别的被成形而得以在该介电材料层的相对侧上提供分离的电容器板。29.一用来形成至少一个电容器的方法包括提供一第一金属箔层;在该金属箔层上沈积为一0.03至2微米间厚度的介电材料层;及在该金属箔层上沈积一第二金属层。30.如申请专利范围第29项所述的方法,其中该介电材料层系以燃烧化学气相沈积所沈积。31.如申请专利范围第29项所述的方法,其中该第二金属层系以燃烧化学气相沈积或是受控之气体燃烧化学气相沈积所沈积。32.如申请专利范围第29项所述的方法,其中该第二金属层系藉由以燃烧化学气相沈积法或是受控之气体燃烧化学气相沈积法来形成一导电种子层,此外一附加的金属则藉由电镀而被沈积成该第二金属层。33.如申请专利范围第29项所述的方法,其中在沈积该介电层到该金属箔层之前,一厚0.01至0.08微米间的阻障层被沈积到该箔层用来保护该金属箔层于该介电材料层上免于过多的升温,及/或避免金属箔层的免于氧化,及/或避免于该金属箔层及该介电材料层之间的化学内部反应。34.如申请专利范围第29项所述的方法,其中在沈积该第二金属层之前,一层材料被沈积到厚为0.001至0.05微米之间,该层材料提升了该介电材料层及该第二金属层之间的附着性。35.如申请专利范围第29项所述的方法,其中该第二材料层被定形而得以提供复数个分离的电容板。36.如申请专利范围第35项所述的方法,其中该被定形的材料层是层叠到介电材料上而该金属箔层则被定形而形成复数个分离的电容板。37.如申请专利范围第36项所述的方法,其中被定形的该金属箔层系被层叠到介电材料上。38.一提供至少一个薄层电容器的方法包括提供一聚合物支撑垫;在该支撑垫上沈积一厚为0.05至3微米间的第一金属层;在该第一金属层上沈积一厚为0.03至2微米间的介电材料层;在该介电材料层上沈积一厚为0.05至3微米间的第二金属层。39.如申请专利范围第38项所述的方法,其中该第二金属层系被依次的成形而得以形成分离的电容板。40.一提供一多电容器结构的方法包括提供一三层结构(a)依序包括一第一导电层,一介电材料层,及一第二导电层。成形该一第一导电层而得以形成一结构(b)其之该介电材料层的一第一侧上具有分离的导电接线,将具有该等导电接线之该结构的该侧埋入介电材料中以便在之后的处理时支撑该接构(b),藉此形成一结构(c),且定形该结构(c)的该第二导电层而得以形成一结构(d)其在该介电材料层的一第二侧上具有分离的导电接线。41.如申请专利范围第40项所述的方法,其中在该结构(d)被形成之后,该介电材料层的暴露部分则被定形而形成结构(e)。42.如申请专利范围第41项所述的方法,其中在该结构(e)被形成之后,自该第二导电材料层上所形成之具有导电接线之该结构的该侧则被埋入该介电材料中而成形成一结构(f)。43.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该介电材料层具有一自0.03至2微米间的厚度。44.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该介电材料包含自1wt%至100wt%间的矽化合物(silica)。45.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该第一导电层是一由铜箔,镍箔及铝箔所组成的群组中所选出的一金属箔。46.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该第一层电层是一金属箔而该第二导电层则是沈积在该介电材料层上的一金属层。47.如申请专利范围第46项所述的方法,其中该金属箔系厚12至110微米之间,而该沈积的金属层则是厚0.5至3微米之间。48.如申请专利范围第46项所述的方法,其中该第一导电层系自一由铜、铝及镍所组成的群组中所选出,而该第二导电层则是自一由铜、镍及锌所组成的群组中所选出。49.如申请专利范围第40项所述的方法,其更包括了一位于该第一导电层及该介电层之间的厚为0.01至0.08微米之间的一阻障层。50.如申请专利范围第49项所述的方法,其中该阻障层系自一由氧化钨,锶氧化以及钨/锶氧化物之混合物所组成的群组中所选出的材料所形成。51.如申请专利范围第49项所述的方法,其中该阻障层系由BaWO4,SiO2,Al2O3,Ni,及Pt所组成的群组中所选出。52.如申请专利范围第49项所述的方法,其中该阻障层系由CeO2,及Sr1-xBax WO4所组成的群组中所选出。53.如申请专利范围第40项所述的方法,其更包括了一位于该介电材料层及该第二导电层之间的厚为0.0001至0.05微米之间的一附着层。54.如申请专利范围第53项所述的方法,其中该附着层系一氧化锌。55.如申请专利范围第53项所述的方法,其中该附着层系一铂/矽氧化物。56.如申请专利范围第53项所述的方法,其中该附着层系一功能渐变的材料。57.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该材料层系由BST,SrTiO3,Ta2O5,TiO2,MnO2,Y2O3,SnO2及PLZT所组成的群组中所选出的。58.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该介电材料层系由钡钛氧化物,掺杂了锆的钡钛氧经物及掺杂了锡的钡钛氧化物所组成的群组中所选出。59.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该介电材料层系自以WO3,SrO,混合了钨氧化锶,BaWO4,CeO2及Sr1-xBaxWO4所组成的合金群组中所选出。60.如申请专利范围第40项所述的方法,其中该第一导电层系由镍、钨、钼、铁、铌、钛、镍/铬合金及铁/镍/铬合金所组成的群组中所选出。61.一个可使用于沈积被覆的前导混合物,该混合物包括了被驱散在一有机混合被覆媒介物中的一前导物,该混合物具有一个为135℃或是稍低的沸点,该前导物系以0.4克分子或是稍低的量而出现在该媒介之中。62.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该前导物系有0.066克分子或是稍少的量。63.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物系一具有150℃或是稍低之沸点的一溶剂。64.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物系一20℃的液体。65.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该混合物系液体而该前导物系四甲基矽烷。66.如申请专利范围第65项所述的前导混合物,其中该四甲基矽烷系有0.4克分子或是稍少的量。67.如申请专利范围第65项所述的前导混合物,其中该四甲基矽烷系有0.066克分子或是稍少的量。68.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物系一20℃的汽体,但在20℃且当在高于大气压力的一特定压力之下保存时系一液体溶液。69.如申请专利范围第68项所述的前导混合物,其中该特定压力系100psi或是更大。70.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物包括有一第一成分其功用主要是当作一载子及一第二成分其功用主要是当作一燃料。71.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该第一成分包括丙烷及该第二成分包括甲烷。72.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物包括有丙烷。73.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该有机混合被覆媒介物包括有丁烷。74.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,包括了用来生产矽化合物(silica)的一前导物。75.如申请专利范围第74项所述的前导混合物,其中该混合物更包括充作一矽化合物掺杂物的前导物。76.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,其中该前导物系在一够低的浓度之下而得以在低于该前导物的分解温度之下当作一个未饱和蒸气。77.如申请专利范围第76项所述的前导混合物,其中该前导物的分解温度系高于500℃之上。78.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,包括之一气体媒介物其包含有浓度够低且使了在低于50℃之下时仍可以是一未饱和蒸气的一四甲基矽烷。79.如申请专利范围第61项所述的前导混合物,包括了一气体媒介物其包含有浓度够低且使之在低于20℃之下时仍可以是一未饱和蒸气的一四甲基矽烷。80.如申请专利范围第78项所述的前导混合物更包括了STP有机气体以及此有机的STP液体溶剂的浓度使得该混合物在高于0℃的温度之上是未饱和蒸气。81.如申请专利范围第79项所述的前导混合物更包括了STP有机气体以及此有机的STP液体溶剂的浓度使得该混合物在高于20℃的温度之上是未饱和蒸气。82.如申请专利范围第61项所术的前导混合物,其中该混合物在起始时系一液体而在进入一火焰之前被汽化。83.一藉由一热分解制程而来沈积一矽化合物被覆的一前导物溶液,该前导物溶液包括了一有机溶剂及一分解在该有机溶液之中的一矽化合物前导物,该矽化合物前导物具有一150℃或是稍低的沸点,而该前导物在该媒介物中的份量有0.4克分子或是稍少。84.如申请专利范围第83项所述的前导物溶液,其中该有机溶剂具有一150℃或是稍低的沸点。85.如申请专利范围第83项所述的前导物溶液,其中该矽化合物前导物系一四甲基矽烷。86.如申请专利范围第85项所术的前导物溶液,其中该有机溶剂系由丙烷及丁烷所组成的群组中所选出。87.如申请专利范围第85项所述的前导物溶液,其中该溶液更包括一充作一矽化合物掺杂物的一前导物。88.一可用于沈积被覆的前导物,该混合包括被驱散在一有机混合被覆媒介物中的四甲基矽烷。图式简单说明:第一图所示系本发明之设备的一示意图;第二图所示系使用近超临界及超临界雾化所用之沈积薄膜及粉末之设施的示意图;第三图所示系被使用在本发明之雾化器的一详细示意图;第四图A,第四图B及第四图C所示系包括有或是由一金属箔片,一介电材料层及一沈积金属层所形成的三层电容器结构的断面视图;第五图A及第五图B系一聚合物膜,一第一沈积金属层,一介电材料层及一第二沈积金属层的一四层电容器结构的断面视图;第六图是一包括有一金属箔,一阻障层,一介电层,一附着层及一沈积金属层的一五层结构的断面视图;第七图是一根据本发明来施加涂覆的一设施的一特定断面的示意图;第八图是一如第七图所用的部分之涂覆头的一特定断面之特写透视图。
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