DE102020102805A1 - Kondensatoren mit ferroelektrischen/ antiferroelektrischen und dielektrischen Materialien - Google Patents

Kondensatoren mit ferroelektrischen/ antiferroelektrischen und dielektrischen Materialien Download PDF

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Ian A. Young
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Abstract

Offenbart hierin sind Kondensatoren mit ferroelektrischem oder antiferroelektrischem (FE/AFE) Material und dielektrischem Material, sowie verwandte Verfahren und Bauelemente. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Kondensator zwei Elektroden, eine Schicht aus FE/AFE-Material zwischen den Elektroden und eine Schicht aus dielektrischem Material zwischen den Elektroden umfassen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Kondensatoren werden in vielen unterschiedlichen Entwürfen elektronischer Vorrichtungen verwendet. Einige Kondensatoren umfassen ein High-k-Dielektrikum zwischen zwei Elektroden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres offensichtlich. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche strukturelle Elemente. Ausführungsbeispiele sind in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft und nicht einschränkend dargestellt.
    • 1-6 sind seitliche Querschnittsansichten von beispielhaften Kondensatoren, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
    • 7A und 7B sind verschiedene Ansichten eines beispielhaften Kondensators, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
    • 8 ist eine schematische Darstellung eines Speicherbauelements umfassend Kondensatoren, gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele.
    • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Kondensators, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
    • 10 ist eine Draufsicht eines Wafers und von Dies, die einen Kondensator gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen können.
    • 11 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Integrierte-Schaltungs- (IC-; integrated circuit) Bauelements, das einen Kondensator gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen kann.
    • 12 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines IC-Package, das einen Kondensator gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen umfassen kann.
    • 13 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer IC-Bauelementanordnung, die einen Kondensator gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen kann.
    • 14 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften elektrischen Vorrichtung, die einen Kondensator gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen kann.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Offenbart hierin sind Kondensatoren mit ferroelektrischem oder antiferroelektrischem (FE/AFE) Material und dielektrischem Material, sowie verwandte Verfahren und Bauelemente. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Kondensator zwei Elektroden, eine Schicht aus FE/AFE-Material zwischen den Elektroden und eine Schicht aus dielektrischem Material zwischen den Elektroden umfassen.
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, die einen Teil derselben bilden, wobei gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche Teile bezeichnen, und in denen auf darstellende Weise Ausführungsbeispiele gezeigt sind, die praktiziert werden können. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen ausgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher soll die folgende detaillierte Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinne genommen werden.
  • Verschiedene Operationen können wiederum als mehrere diskrete Handlungen oder Operationen beschrieben werden, auf eine Weise, die beim Verständnis des beanspruchten Gegenstands hilfreich ist. Die Reihenfolge der Beschreibung sollte jedoch nicht derart betrachtet werden, dass sie impliziert, dass diese Operationen notwendigerweise von der Reihenfolge abhängig sind. Genauer gesagt, werden diese Operationen möglicherweise nicht in der präsentierten Reihenfolge ausgeführt. Beschriebene Operationen können in einer unterschiedlichen Reihenfolge zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Verschiedene zusätzliche Operationen können ausgeführt werden und/oder beschriebene Operationen können bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen weggelassen sein.
  • Zum Zweck der vorliegenden Offenbarung bezeichnet die Phrase „A und/oder B“ (A), (B), oder (A und B). Zum Zweck der vorliegenden Offenbarung bezeichnet die Phrase „A, B, und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C), oder (A, B und C). Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Obwohl viele der Zeichnungen geradlinige Strukturen mit flachen Wänden und rechtwinkligen Ecken darstellen, dient dies lediglich der Veranschaulichung, und tatsächliche Vorrichtungen, die unter Verwendung dieser Techniken hergestellt werden, weisen abgerundete Ecken, Oberflächenrauigkeit und andere Merkmale auf.
  • Die Beschreibung verwendet die Phrasen „bei einem Ausführungsbeispiel“ oder „bei Ausführungsbeispielen“, die sich jeweils auf ein oder mehrere desselben oder unterschiedlicher Ausführungsbeispiele beziehen können. Ferner sind die Ausdrücke „aufweisen“, „umfassen“, „haben“ und ähnliche, wie sie hierin im Hinblick auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym. Nach hiesigem Gebrauch sind ein „Package“ und ein „Integrierte-Schaltungs (IC) -Package“ synonym. Bei Verwendung zum Beschreiben eines Bereichs von Abmessungen stellt der Ausdruck „zwischen X und Y“ einen Bereich dar, der X und Y umfasst. Der Einfachheit halber kann der Ausdruck „7“ verwendet werden, um Bezug auf die Sammlung von Zeichnungen von 7A-7B zu nehmen.
  • 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kondensators 100, umfassend einen Zwischen-Elektroden-Stapel 110 zwischen einer Elektrode 102-1 und einer Elektrode 102-2. Obwohl 1 die Elektroden 102 als im Wesentlichen planar darstellt, dient dies einfach nur der Einfachheit der Darstellung und die Elektroden 102 können irgendeine planare oder nicht-planare Form (z.B. kann eine Elektrode 102 Gräben 118 und/oder Vorsprünge 120 umfassen, wie nachfolgend Bezug nehmend auf 6 und 7 erörtert wird) aufweisen. Die Elektroden 102 können irgendeine geeignete Materialzusammensetzung aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere der Elektroden 102 Titan und Stickstoff (z.B. in der Form von Titannitrid), Titan und Silizium und Stickstoff (z.B. in der Form Titansiliziumnitrid), Tantal und Stickstoff (z.B. in der Form von Tantalnitrid), Kupfer, Aluminium, Gold, Wolfram, Kobalt, Platin, Iridium oder Ruthenium umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Elektrode 102-1 und die Elektrode 102-2 die gleiche Materialzusammensetzung aufweisen, während die Elektrode 102-1 bei anderen Ausführungsbeispielen eine unterschiedliche Materialzusammensetzung als die Elektrode 102-2 aufweisen kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen, bei denen der Kondensator 100 in einem Die (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 10 erörtert wird) umfasst ist, kann die Elektrode 102-1 näher an dem Substrat und/oder der Bauelementschicht sein als die Elektrode 102-2 an dem Substrat und/oder der Bauelementschicht ist.
  • Der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 kann eine oder mehrere Schichten aus einem ferroelektrischen Material oder einem antiferroelektrischen Material 104 und eine oder mehrere Schichten aus einem dielektrischen Material 106 in irgendeiner geeigneten Anordnung (weiter unten erörtert) umfassen. Nach hiesigem Gebrauch umfasst ein „FE/AFE-Material“ oder ein „FE/AFE-Material 104“, ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material. Kondensatoren 100, die einen Zwischen-Elektroden-Stapel 110 mit einem FE/AFE-Material 104 und einem dielektrischen Material 106 umfassen, können eine höhere Kapazität erreichen, als mit herkömmlichen Kondensatoren mit einem High-k-Dielektrikum zwischen den Elektroden erreichbar ist. Diese erhöhte Kapazität kann das Ergebnis von Depolarisationseffekten des FE/AFE-Materials 104 sein, die durch das Vorliegen des dielektrischen Materials 106 verstärkt werden. Die Kondensatoren 100 können somit in Anwendungen besonders nützlich sein, in denen eine hohe Kapazität die Performance verbessert. Zum Beispiel können die hierin offenbarten Kondensatoren 100 in einer Schaltung als ein Entkopplungskondensator verwendet werden, um Spannungstransienten (z.B. Versorgungs-Gitter-Spannungstransienten) zu mindern. Bei einem anderen Beispiel können die hier offenbarten Kondensatoren 100 in einem Speicherbauelement (z.B. eine Ein-Transistor-Ein-Kondensator (1T-1C; one transistor-one capacitor) -Speicherstruktur, wie nachfolgend Bezug nehmend auf 8 weiter erörtert wird) verwendet werden.
  • Ein FE/AFE-Material 104 in einem Kondensator 100 kann irgendeine geeignete Materialzusammensetzung aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein FE/AFE-Material 104 ein ferroelektrisches Material (d.h. ein Material, das eine spontane elektrische Polarisation aufweist, die durch das Anlegen eines externen elektrischen Feldes umgekehrt werden kann) umfassen. Bei einigen solchen Ausführungsbeispielen kann der FE/AFE-Material 104 Silizium, Lanthan, Stickstoff, Aluminium, Zirkonium, Germanium oder Hafnium und Sauerstoff und Yttrium (z.B. in der Form von yttriumdotiertem Hafniumoxid) umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das FE/AFE-Material 104 ein Perowskit-Ferroelektrikum umfassen. Bei einigen solchen Ausführungsbeispielen kann das FE/AFE-Material 104 Stickstoff, Wasserstoff, Phosphor und Sauerstoff (z.B. in der Form von Ammoniumdihydrogenphosphat); Kalium, Wasserstoff, Phosphor und Sauerstoff (z.B. in der Form von Kaliumdihydrogenphosphat); Lithium, Niobium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lithiumniobat); Lithium, Tantal und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lithiumtantalat); Barium, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Barriumtitanat); Blei, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Bleititanat); Blei, Zirkonium, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Blei-Zirkonat-Titanat), Blei, Zirkonium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Bleizirkonat), Lanthan, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthantitanat), Blei, Lanthan, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Blei-Lanthant-Titanat); Blei, Lanthan, Zirkonium, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthan-modifiziertem Blei-Zirkonat-Titanat); Lanthan, Zirkonium, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthan-Zirkonat-Titanat), Blei, Lanthan, Zirkonium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Blei-Lanthanat-Zirkonat); Lanthan, Zirkonium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthan-Zirkonat); oder Lanthan, Titan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthan-Titanat) umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein FE/AFE-Material 104 ein antiferroelektrisches Material (d.h. ein Material, das einen dielektrischen-ferroelektrischen Phasenübergang aufweist, wenn das angelegte elektrische Feld größer ist als das Koerzitivfeld) umfassen. Bei einigen solchen Ausführungsbeispielen kann das FE/AFE-Material 104 Silizium; Lanthan; Stickstoff; Aluminium; Zirkonium; Germanium; Zirkonium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Zirkoniumoxid); oder Hafnium und Sauerstoff und Yttrium (z.B. in der Form von yttriumdotiertem Hafniumoxid) umfassen. Wenn Atomschichtabscheidung (ALD; atomic layer deposition) verwendet wird, um das FE/AFE-Material 104 zu wachsen, kann dotiertes Hafniumoxid eine Supergitterstruktur aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen bei denen ein Kondensator 100 mehrere Schichten aus FE/AFE-Material 104 (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 5 erörtert) umfasst, können die unterschiedlichen Schichten die gleiche Materialzusammensetzung oder unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen.
  • Das dielektrische Material 106 kann eine unterschiedliche Materialzusammensetzung aufweisen, als das FE/AFE-Material 104. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das dielektrische Material 106 Silizium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Siliziumoxid); Aluminium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Aluminiumoxid); Hafnium und Sauerstoff (z.B. in der Form von Hafniumoxid); Tantal und Sauerstoff (z.B. in der Form von Tantaloxid); oder Lanthan und Sauerstoff (z.B. in der Form von Lanthanoxid) umfassen. Bei Ausführungsbeispielen bei denen ein Kondensator 100 mehrere Schichten aus dielektrischem Material 106 (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 5 und 6 erörtert) umfasst, können die unterschiedlichen Schichten die gleiche Materialzusammensetzung oder unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen.
  • Ein Kondensator 100 kann irgendwelche geeigneten Abmessungen aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Dicke 116-1 einer Elektrode 102-1 zwischen 10 Nanometer und 60 Nanometern sein; die Dicke 116-2 der Elektrode 102-2 kann in dem gleichen Bereich sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Dicke 116-1 gleich der Dicke 116-2 sein, während bei anderen Ausführungsbeispielen die Dicke 116-1 unterschiedlich von der Dicke 116-2 sein kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen weist eine Elektrode 102 möglicherweise keine einzelne Dicke 116 auf, sondern kann stattdessen unterschiedliche Regionen mit unterschiedlichen Dicken (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 6 und 7 erörtert wird) aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Dicke 108 des Zwischen-Elektroden-Stapel 110 zwischen 2 Nanometern und 20 Nanometern sein. Wie die Elektroden 102 weist ein Zwischen-Elektroden-Stapel 110 bei einigen Ausführungsbeispielen möglicherweise keine einzelne Dicke 108 auf, sondern kann stattdessen unterschiedliche Regionen mit unterschiedlichen Dicken aufweisen.
  • 2-7 stellen beispielhafte Kondensatoren 100 dar, die FE/AFE-Material 104 und dielektrisches Material 106 umfassen. Irgendwelche geeigneten der Merkmale, die Bezug nehmend auf irgendeine von 1-7 hierin erörtert werden, können mit irgendwelchen anderen Merkmalen kombiniert werden, um einen Kondensator 100 zu bilden. Wie nachfolgend beispielsweise weiter erörtert wird, stellt 2 ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem eine Schicht aus FE/AFE-Material 104 zwischen der Elektrode 102-1 und einer Schicht aus dielektrischem Material 106 ist, und 6 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Elektrode 102-1 einen Graben 118 aufweist. Diese Merkmale von 2 und 6 können so kombiniert werden, dass ein Kondensator 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung ein FE/AFE-Material 104 zwischen der Elektrode 102-1 und einer Schicht aus dielektrischem Material 106 umfasst, und die Elektrode 102-1 einen Graben 118 aufweist. Diese bestimmte Kombination ist lediglich ein Beispiel, und irgendeine Kombination kann verwendet werden. Eine Anzahl von Elementen von 1 wird gemeinsam mit 2-7 verwendet; der Einfachheit der Erörterung halber wird eine Beschreibung dieser Elemente nicht wiederholt und diese Elemente können die Form irgendwelcher der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele annehmen.
  • Wie vorangehend erwähnt wurde, kann ein Kondensator 100 eine oder mehrere Schichten aus FE/AFE-Material 104 und eine oder mehrere Schichten aus dielektrischem Material 106 umfassen, die auf irgendeine geeignete Weise in dem Zwischen-Elektroden-Stapel 110 angeordnet sind. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem eine Schicht aus FE/AFE-Material 104 zwischen der Elektrode 102-1 und einer Schicht aus dielektrischem Material 106 ist, und die Schicht aus dielektrischem Material 106 ist zwischen der Schicht aus FE/AFE-Material 104 und der Elektrode 102-2. Die Dicke 114 einer Schicht aus FE/AFE-Material 104 in dem Kondensator 100 von 2 (oder irgendeinem der hierin offenbarten Kondensatoren 100) kann zwischen 1 Nanometer und 10 Nanometer (z.B. zwischen 3 Nanometer und 10 Nanometer, oder zwischen 5 Nanometer und 10 Nanometer) sein. Die Dicke 112 einer Schicht aus dielektrischem Material 106 in dem Kondensator 100 von 2 (oder irgendeinem der hierin offenbarten Kondensatoren 100) kann zwischen 1 Nanometer und 5 Nanometer sein). 3 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, in dem eine Schicht aus dielektrischem Material 106 zwischen der Elektrode 102-1 und einer Schicht aus FE/AFE-Material 104 ist, und die Schicht aus FE/AFE-Material 104 zwischen der Schicht aus dielektrischem Material 106 und der Elektrode 102-2 ist.
  • 4 und 5 stellen Kondensatoren 100 dar, die mehrere Schichten aus FE/AFE-Material 104 und/oder mehrere Schichten aus dielektrischem Material 106 umfassen. 4 stellt einen Kondensator 100 dar, bei dem der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 eine Schicht aus FE/AFE-Material 104 zwischen einer Schicht aus dielektrischem Material 106-1 und einer Schicht aus dielektrischem Material 106-2 umfasst. Ein Kondensator 100 kann stattdessen einen Zwischen-Elektroden-Stapel 110 umfassen, in dem eine Schicht aus dielektrischem Material 106 zwischen zwei Schichten aus FE/AFE-Material 104 (nicht gezeigt) ist. 5 stellt einen Kondensator 100 mit einem Zwischen-Elektroden-Stapel 110 dar, der eine Schicht aus dielektrischem Material 106-1, eine Schicht aus FE/AFE-Material 104-1, eine Schicht aus dielektrischem Material 106-2 und eine Schicht aus FE/AFE-Material 104-2 umfasst. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 von 5 umgekehrt sein, sodass die Schicht aus dielektrischem Material 104-2 näher an der Elektrode 102-1 ist, als an der Elektrode 102-2. Ferner kann ein Zwischen-Elektroden-Stapel 110 mehr als zwei Schichten aus FE/AFE-Material 104 und/oder mehr als zwei Schichten aus dielektrischem Material 106 umfassen.
  • Wie vorangehend erwähnt wurde, können die Elektroden 102 eines Kondensators 100 bei einigen Ausführungsbeispielen planar sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist eine oder sind mehrere der Elektroden 102 möglicherweise nicht-planar. Zum Beispiel stellt 6 einen Kondensator 100 dar, bei dem die Elektrode 102-1 einen Graben 118 aufweist, in den sich der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 (der die Form irgendeines der hierin offenbarten Zwischen-Elektroden-Stapel 110 annehmen kann) erstreckt. Bei dem Ausführungsbeispiel von 6 ist der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 über eine obere Oberfläche der Elektrode 102-1 konform. Die Elektrode 102-2 umfasst einen Vorsprung 120, der sich in den Graben 118 erstreckt und eine im Wesentlichen planare obere Oberfläche aufweisen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel von 6 ist die Elektrode 102-2 auf der oberen Oberfläche einer Stütze 122 (die, zum Beispiel, ein dielektrisches Material umfassen kann) als im Wesentlichen konform gezeigt.
  • 7 stellt einen Kondensator dar, bei dem die Elektrode 102-1 mehrere Gräben 118 aufweist, in die sich der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 (der die Form irgendeines der hierin offenbarten Zwischen-Elektroden-Stapel 110 annehmen kann) erstreckt. 7A ist eine seitliche Querschnittsansicht durch den Abschnitt A-A von 7B, und 7B ist eine obere Querschnittsansicht durch den Abschnitt B-B von 7A. Bei dem Ausführungsbeispiel von 7 ist der Zwischen-Elektroden-Stapel 110 über eine obere Oberfläche der Elektrode 102-1 konform. Die Elektrode 102-2 umfasst mehrere Vorsprünge 120, die sich auf verzahnte Weise in zugeordnete der Gräben 118 erstrecken und kann eine im Wesentlichen planare obere Oberfläche aufweisen.
  • Wie vorangehend erwähnt wurde, können bei einigen Ausführungsbeispielen die hierin offenbarten Kondensatoren 100 in einem Speicherbauelement umfasst sein. 8 ist eine schematische Darstellung eines Speicherbauelements 300, das ein Speicher-Array 125 umfasst, das 1T-1C-Speicherzellen 150 mit Kondensatoren 100 und Transistoren 160 (z.B. irgendwelche der Transistoren, die nachfolgend Bezug nehmend auf 10 erörtert wurden) aufweist, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Kondensatoren 100 können die Form irgendwelcher der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele annehmen. Das Speicherbauelement 300 kann ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM; dynamic random access memory) -Bauelement sein. Das Speicherbauelement 300 von 8 kann ein bidirektionales Kreuzpunkt-Array sein, bei dem jede Spalte einer Bitleitung 148 zugeordnet ist, die durch die Spaltenauswahlschaltungsanordnung 310 getrieben wird. Jeder Zeile kann einer Wortleitung 127 zugeordnet sein, die durch die Zeilenauswahlschaltungsanordnung 306 getrieben wird. Während des Betriebs kann eine Lese-/Schreib-Steuerschaltungsanordnung 308 Speicherzugriffsanforderungen (z.B. von einem oder mehreren Verarbeitungsbauelementen oder Kommunikations-Chips einer elektrischen Vorrichtung, wie beispielsweise der nachfolgend beschriebenen elektrischen Vorrichtung 1800) empfangen und kann darauf durch ein Erzeugen eines geeigneten Steuersignals (z.B. Lesen, Schreiben 0 oder Schreiben 1), wie im Stand der Technik bekannt ist, antworten. Die Lese-/Schreib-Steuerschaltungsanordnung 308 kann die Zeilenauswahlschaltungsanordnung 306 und die Spaltenauswahlschaltungsanordnung 310 steuern, um die gewünschte(n) Speicherzelle(n) 150 auszuwählen. Spannungsversorgungen 304 und 312 können gesteuert werden, um die Spannung(en) bereitzustellen, die notwendig ist (sind), um das Speicherarray 125 vorzuspannen, um die angeforderte Aktion auf einer oder mehreren Speicherzellen 150 zu ermöglichen. Die Zeilenauswahlschaltungsanordnung 306 und die Spaltenauswahlschaltungsanordnung 310 können geeignete Spannungen über das Speicher-Array 125 hinweg anlegen, um auf die ausgewählten Speicherzellen 150 (z.B. durch Bereitstellen geeigneter Spannungen zu den Speicherzellen 150, um es den erwünschten Transistoren 160 zu erlauben, Strom zu leiten) zuzugreifen. Die Lese-/Schreib-Steuerschaltung 308 kann eine Erfassungsverstärkerschaltungsanordnung umfassen, wie im Stand der Technik bekannt ist. Die Zeilenauswahlschaltungsanordnung 306, die Spaltenauswahlschaltungsanordnung 310 und die Lese-/Schreibsteuerschaltungsanordnung 308 können unter Verwendung irgendwelcher im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Techniken implementiert werden. Das Speicherbauelement 300 kann in einem Die (z.B. irgendeinem der Dies 1502, die nachfolgend erörtert sind) umfasst sein, und kann ein Teil eines Integrierte-Schaltungs (IC) -Bauelements (z.B. irgendeines der IC-Bauelemente 1600, die nachfolgend erörtert sind) sein.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Herstellen eines Kondensators, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Obwohl die Arbeitsschritte des Verfahrens 1000 Bezug nehmend auf bestimmte Ausführungsbeispiele der hierin offenbarten Kondensatoren 100 dargestellt sind, kann das Verfahren 1000 verwendet werden, um irgendeinen geeigneten Kondensator zu bilden. In 9 sind Arbeitsschritte jeweils einmal und in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt, aber die Arbeitsschritte können nach Wunsch neu geordnet und/oder wiederholt werden (wobei unterschiedliche Arbeitsschritte parallel durchgeführt werden, wenn mehrere elektronische Komponenten gleichzeitig hergestellt werden).
  • Bei 1002 kann eine erste Elektrode gebildet werden. Zum Beispiel kann eine Elektrode 102-1 unter Verwendung irgendeiner geeigneten Abscheidungs- und Strukturierungstechnik gebildet werden.
  • Bei 1004 kann ein Zwischen-Elektroden-Stapel gebildet werden. Der Zwischen-Elektroden-Stapel kann eine FE/AFE-Schicht und eine dielektrische Schicht umfassen. Zum Beispiel kann ein Zwischen-Elektroden-Stapel 110 auf der Elektrode 102-1 gebildet werden, und kann eine oder mehrere Schichten aus FE/AFE-Material 104 und eine oder mehrere Schichten aus dielektrischem Material 106 umfassen.
  • Bei 1006 kann eine zweite Elektrode gebildet werden. Zum Beispiel kann eine Elektrode 102-2 auf dem Zwischen-Elektroden-Stapel 110 derart gebildet werden, dass die Elektroden 102-1 und 102-2 den Zwischen-Elektroden-Stapel 110 „sandwichartig“ umgeben.
  • Die Kondensatoren 100, die hierin offenbart sind, können in irgendeiner geeigneten elektronischen Komponente umfasst sein. 10-14 stellen verschiedene Beispiele von Vorrichtungen dar, die irgendwelche der hierin offenbarten Kondensatoren 100 umfassen können, oder die in einem IC-Package umfasst sein können, das auch irgendwelche der hierin offenbarten Kondensatoren 100 umfasst.
  • 10 ist eine Draufsicht eines Wafers 1500 und eines Dies 1502, die einen oder mehrere Kondensatoren 100 umfassen können, oder die in einem IC-Package umfasst sein können, das einen oder mehrere Kondensatoren 100 (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 12 erörtert ist) umfasst, gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele. Der Wafer 1500 kann aus einem Halbleitermaterial zusammengesetzt sein und kann einen oder mehrere Dies 1502, die IC-Strukturen aufweisen, die auf einer Oberfläche des Wafers 1500 gebildet sind, umfassen. Jeder der Dies 1502 kann eine sich wiederholende Einheit eines Halbleiterprodukts sein, das irgendeine geeignete IC umfasst. Nachdem die Herstellung des Halbleiter-Produkts abgeschlossen ist, kann der Wafer 1500 einem Vereinzelungsprozess unterzogen werden, bei dem die Dies 1502 voneinander getrennt werden, um einzelne diskrete „Chips“ des Halbleiterprodukts bereitzustellen. Der Die 1502 kann einen oder mehrere Kondensatoren 100 (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 11 erörtert wird), einen oder mehrere Transistoren (z.B. einige der Transistoren 1640 aus 11, wie nachfolgend erörtert) und/oder eine unterstützende Schaltungsanordnung, um elektrische Signale zu den Transistoren zu routen, sowie irgendwelche andere IC-Komponenten umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Wafer 1500 oder der Die 1502 ein Speicherbauelement (z.B. ein Direktzugriffsspeicher- (RAM; Random Access Memory) Bauelement, wie beispielsweise ein statisches RAM- (SRAM; static RAM) -Bauelement, ein magnetisches RAM- (MRAM; magnetic RAM) Bauelement, ein resistives RAM- (RRAM; resistive RAM) Bauelement, ein Leitfähige-Brücken-RAM- (CBRAM; conductive-bridging RAM) Bauelement etc.), ein Logik-Bauelement (z.B. ein AND-, OR-, NAND- oder NOR-Gatter) oder irgendein anderes geeignetes Schaltungselement umfassen. Mehrere dieser Bauelemente können auf einem einzelnen Die 1502 kombiniert sein. Zum Beispiel kann ein Speicher-Array, das durch mehrere Speicherbauelemente gebildet ist, auf einem selben Die 1502 wie ein Verarbeitungsbauelement (z.B. das Verarbeitungsbauelement 1802 von 14) oder andere Logik gebildet sein, die ausgebildet ist zum Speichern von Informationen in den Speicherbauelementen oder Ausführen von Anweisungen, die in dem Speicher-Array gespeichert sind.
  • 11 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines IC-Bauelements 1600, das einen oder mehrere Kondensatoren 100 umfassen kann, oder das in einem IC-Package umfasst sein kann, das einen oder mehrere Kondensatoren 100 (z.B. wie nachfolgend Bezug nehmend auf 12 erörtert ist) umfasst, gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele. Genauer gesagt kann eines oder mehrere der IC-Bauelemente 1600 in einem oder mehreren Dies 1502 (10) umfasst sein. Das IC-Bauelement 1600 kann auf einem Substrat 1602 (z. B. dem Wafer 1500 von 10) gebildet sein und kann in einem Die (z.B. dem Die 1502 von 10) umfasst sein. Das Substrat 1602 kann ein Halbleitersubstrat sein, zusammengesetzt aus Halbleitermaterialsystemen, umfassend zum Beispiel n-Typ- oder p-Typ-Materialsysteme (oder eine Kombination aus beiden). Das Substrat 1602 kann zum Beispiel ein kristallines Substrat umfassen, gebildet unter Verwendung eines Bulk-Siliziums oder einer Silizium-auf-Isolator-(SOI; silicon-on-insulator) -Teilstruktur. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Substrat 1602 unter Verwendung alternativer Materialien gebildet sein, die mit Silizium kombiniert sein können oder nicht, die umfassen, aber nicht beschränkt sind auf Germanium, Indiumantimonid, Bleitellurid, Indiumarsenid, Indiumphosphid, Galliumarsenid oder Galliumantimonid. Weitere Materialien, klassifiziert als Gruppe II-VI, III-V, oder IV können auch verwendet werden, um das Substrat 1602 zu bilden. Obwohl einige Beispiele von Materialien, aus denen das Substrat 1602 gebildet sein kann, hier beschrieben sind, kann irgendein Material, das als eine Grundlage für ein IC-Bauelement 1600 dienen kann, verwendet werden. Das Substrat 1602 kann Teil eines vereinzelten Dies (z.B. der Dies 1502 von 10) oder eines Wafers (z.B. des Wafers 1500 von 10) sein.
  • Das IC-Bauelement 1600 kann eine oder mehrere Bauelementschichten 1604 umfassen, die auf dem Substrat 1602 angeordnet sind. Die Bauelementschicht 1604 kann Merkmale von einem oder mehreren Transistoren 1640 (z.B. Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs; Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors)) umfassen, die auf dem Substrat 1602 gebildet sind. Die Bauelementschicht 1604 kann zum Beispiel eine oder mehrere Source- und/oder Drain- (S/D) Regionen 1620, ein Gate 1622 zum Steuern des Stromflusses in den Transistoren 1640 zwischen den S/D-Regionen 1620 und einen oder mehrere S/D-Kontakte 1624 zum Routen elektrischer Signale zu/von den S/D-Regionen 1620 umfassen. Die Transistoren 1640 können zusätzliche Merkmale umfassen, die der Klarheit halber nicht gezeigt sind, wie beispielsweise Bauelement-Isolationsregionen, Gate-Kontakte und ähnliches. Die Transistoren 1640 sind nicht auf den Typ und die Konfiguration beschränkt, die in 11 abgebildet sind, und können eine breite Vielzahl von anderen Typen und Konfigurationen umfassen, wie beispielsweise planare Transistoren, nicht-planare Transistoren oder eine Kombination aus beiden. Planare Transistoren können bipolare Übergangstransistoren (BJT; bipolar junction transistors), bipolare Heteroübergangstransistoren (HBT; heterojunction bipolar transistors) oder Hohe-Elektronenmobilitäts-Transistoren (HEMT; high-electron-mobility transistors) umfassen. Nicht-planare Transistoren können FinFET-Transistoren aufweisen, wie etwa Doppel-Gate-Transistoren oder Tri-Gate-Transistoren, sowie Umhüllungs- (Wrap-Around-) oder Rundum-(All-Round-) Gate-Transistoren, wie etwa Nanoband- und Nanodraht-Transistoren.
  • Jeder Transistor 1640 kann ein Gate 1622 umfassen, gebildet aus zumindest zwei Schichten, einem Gate-Dielektrikum und einer Gate-Elektrode. Das Gate-Dielektrikum kann eine Schicht oder einen Stapel aus Schichten umfassen. Die eine oder mehreren Schichten können Siliziumoxid, Siliziumdioxid, Siliziumcarbid und/oder ein High-k-Dielektrikum umfassen. Das High-k-Dielektrikum kann Elemente umfassen, wie beispielsweise Hafnium, Silizium, Sauerstoff, Titan, Tantal, Lanthan, Aluminium, Zirkonium, Barium, Strontium, Yttrium, Blei, Scandium, Niobium und Zink. Beispiele von High-k-Materialien, die in dem Gate-Dielektrikum verwendet werden, können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Hafniumoxid, Hafniumsiliziumoxid, Lanthanoxid, Lanthanaluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Zirkoniumsiliziumoxid, Tantaloxid, Titanoxid, Barium-Strontium-Titanoxid, Bariumtitanoxid, Strontiumtitanoxid, Yttriumoxid, Aluminiumoxid, Blei-Scandium-Tantal-Oxid und Blei-Zink-Niobat. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Temperprozess an dem Gate-Dielektrikum ausgeführt werden, um dessen Qualität zu verbessern, wenn ein High-k-Material verwendet wird.
  • Die Gate-Elektrode kann auf dem Gate-Dielektrikum gebildet sein und kann zumindest ein P-Typ-Arbeitsfunktions-Metall oder N-Typ-Arbeitsfunktions-Metall umfassen, abhängig davon, ob der Transistor 1640 ein P-Typ-Metalloxid-Halbleiter-(PMOS-; p-type metal oxide semiconductor) oder N-Typ-Metalloxid-Halbleiter-(NMOS-; n-type metal oxide semiconductor) Transistor sein soll. Bei einigen Implementierungen kann die Gate-Elektrode aus einem Stapel aus zwei oder mehr Metallschichten bestehen, wobei eine oder mehrere Metallschichten Arbeitsfunktions-Metallschichten sind und zumindest eine Metallschicht eine Füll-Metallschicht ist. Weitere Metallschichten können zu anderen Zwecken umfasst sein, wie beispielsweise eine Barriereschicht. Für einen PMOS-Transistor umfassen Metalle, die für die Gate-Elektrode verwendet werden können, Ruthenium, Palladium, Platin, Kobalt, Nickel und leitfähige MetallOxide (z.B. Rutheniumoxid), und irgendwelche der nachfolgend Bezug nehmend auf einen NMOS-Transistor erörterten Metalle (z.B. zur Arbeitsfunktions-Abstimmung), sind aber nicht darauf beschränkt. Für einen NMOS-Transistor umfassen Metalle, die für die Gate-Elektrode verwendet werden können, Hafnium, Zirkonium, Titan, Tantal, Aluminium, Legierungen dieser Materialien, Carbide dieser Metalle (z. B. Hafniumcarbid, Zirkoniumcarbid, Titancarbid, Tantalcarbid und Aluminiumcarbid) und irgendwelche der vorangehend Bezug nehmend auf einen PMOS-Transistor erörterten Metalle (z.B. zur Arbeitsfunktions-Abstimmung), sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen, wenn sie als ein Querschnitt des Transistors 1640 entlang der Source-Kanal-Drain-Richtung betrachtet wird, kann die Gate-Elektrode aus einer U-förmigen Struktur bestehen, die einen Bodenabschnitt im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des Substrats und zwei Seitenwandabschnitte, die im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche des Substrats sind, umfasst. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann zumindest eine der Metallschichten, die die Gate-Elektrode bilden, einfach eine planare Schicht sein, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des Substrats ist und keine Seitenwandabschnitte im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche des Substrats umfasst. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Gate-Elektrode aus einer Kombination aus U-förmigen Strukturen und planaren, nicht U-förmigen Strukturen bestehen. Zum Beispiel kann die Gate-Elektrode aus einer oder mehreren U-förmigen Metallschichten bestehen, die auf einer oder mehreren planaren, nicht U-förmigen Schichten gebildet sind.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Paar aus Seitenwand-Abstandhaltern auf gegenüberliegenden Seiten des Gatestapels gebildet sein, um den Gatestapel zu umklammern. Die Seitenwand-Abstandhalter können aus Materialien wie beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid dotiert mit Kohlenstoff und Silizium-Oxynitrid gebildet sein. Prozesse zum Bilden von Seitenwand-Abstandhaltern sind im Stand der Technik wohlbekannt und umfassen im Allgemeinen Abscheidungs- und Ätz-Prozessschritte. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Mehrzahl von Abstandhalterpaaren verwendet werden; zum Beispiel können zwei Paare, drei Paare oder vier Paare aus Seitenwand-Abstandhaltern auf gegenüberliegenden Seiten des Gatestapels gebildet sein.
  • Die S/D-Regionen 1620 können innerhalb des Substrats 1602 benachbart zu dem Gate 1622 jedes Transistors 1640 gebildet sein. Die S/D-Regionen 1620 können unter Verwendung eines Implantations-/Diffusions-Prozesses oder eines Ätz-/Abscheidungs-Prozesses gebildet werden, zum Beispiel. Bei dem ersteren Prozess können Dotierstoffe wie beispielsweise Bor, Aluminium, Antimon, Phosphor oder Arsen in das Substrat 1602 Ionen-implantiert werden, um die S/D-Regionen 1620 zu bilden. Ein Temperprozess, der die Dotierstoffe aktiviert und sie dazu veranlasst, weiter in das Substrat 1602 zu diffundieren, kann dem Ionen-Implantationsprozess folgen. Bei dem späteren Prozess kann das Substrat 1602 zuerst geätzt werden, um Aussparungen an den Orten der S/D-Regionen 1620 zu bilden. Ein epitaxialer Abscheidungsprozess kann dann ausgeführt werden, um die Aussparungen mit Material zu füllen, das verwendet wird, um die S/D-Regionen 1620 herzustellen. Bei einigen Implementierungen können die S/D-Regionen 1620 unter Verwendung einer Siliziumlegierung hergestellt werden, wie beispielsweise Silizium-Germanium oder Siliziumcarbid. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die epitaxial abgeschiedene Siliziumlegierung in situ mit Dotierstoffen dotiert werden, wie beispielsweise Bor, Arsen oder Phosphor. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die S/D-Regionen 1620 unter Verwendung von einem oder mehreren alternativen Halbleitermaterialien gebildet werden, wie beispielsweise Germanium oder einem Material oder Legierung der Gruppe III-V. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Schichten aus Metall und/oder Metall-Legierungen verwendet werden, um die S/D-Regionen 1620 zu bilden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Bauelementschicht 1604 zusätzlich zu den oder anstelle der Transistoren 1640 einen oder mehrere Kondensatoren 100 umfassen. In der Bauelementschicht 1604 sind der Einfachheit der Darstellung halber keine Kondensatoren 100 abgebildet, aber irgendeine Anzahl und Struktur der Kondensatoren 100 kann in einer Bauelementschicht 1604 umfasst sein. Ein Kondensator 100, der in einer Bauelementschicht 1604 umfasst ist, kann als ein „Front - End“-Bauelement bezeichnet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das IC-Bauelement 1600 möglicherweise keine Front-End-Kondensatoren 100. Ein oder mehrere Kondensatoren 100 in der Bauelementschicht 1604 können mit irgendwelchen anderen geeigneten der Bauelemente in der Bauelementschicht 1604, mit irgendwelchen Bauelementen in dem Metallisierungsstapel 1619 (nachfolgend erörtert) und/oder mit einem oder mehreren der leitfähigen Kontakte 1636 (nachfolgend erörtert) gekoppelt sein.
  • Elektrische Signale, wie beispielsweise Leistungs- und/oder Eingangs/Ausgangs- (I/O-) Signale, können zu und/oder von den Bauelementen (z.B. den Transistoren 1640 und/oder Kondensatoren 100) der Bauelementschicht 1604 durch eine oder mehrere Verbindungsschichten, die auf der Bauelementschicht 1604 (dargestellt als Verbindungsschichten 1606-1610 in 11) angeordnet sind, geroutet werden. Zum Beispiel können elektrisch leitfähige Merkmale der Bauelementschicht 1604 (z.B. das Gate 1622 und die S/D-Kontakte 1624) elektrisch mit den Verbindungsstrukturen 1628 der Verbindungsschichten 1606-1610 gekoppelt sein. Die eine oder mehreren Verbindungsschichten 1606-1610 können einen Metallisierungsstapel (auch bezeichnet als ein „ILD-Stapel“) 1619 des IC-Bauelements 1600 bilden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann einer oder können mehrere Kondensatoren 100 in einer oder mehreren der Verbindungsschichten 1606-1610 gemäß irgendwelchen der hierin offenbarten Techniken angeordnet sein. 11 stellt zu Darstellungszwecken einen einzelnen Kondensator 100 in der Verbindungsschicht 1608 dar, aber irgendeine Anzahl und Struktur von Kondensatoren 100 kann in irgendeiner oder irgendwelchen mehreren der Schichten in einem Metallisierungsstapel 1619 umfasst sein. Ein Kondensator 100, der in dem Metallisierungsstapel 1619 umfasst ist, kann als ein „Back End“ -Bauelement bezeichnet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das IC-Bauelement 1600 möglicherweise keinen Back-End- Kondensator 100; bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das IC-Bauelement 1600 möglicherweise sowohl Front- als auch Back-End-Kondensatoren 100. Ein oder mehrere Kondensatoren 100 in dem Metallisierungsstapel 1619 können mit irgendwelchen geeigneten der Bauelemente in der Bauelementschicht 1604 und/oder mit einem oder mehreren der leitfähigen Kontakte 1636 (nachfolgend erörtert) gekoppelt sein.
  • Die Verbindungstrukturen 1628 können innerhalb der Verbindungsschichten 1606-1610 angeordnet sein, um elektrische Signale gemäß einer breiten Vielzahl von Entwürfen (genauer gesagt ist die Anordnung nicht auf die bestimmte Konfiguration von Verbindungstrukturen 1628 beschränkt, die in 11 gezeigt ist) zu routen. Obwohl eine bestimmte Anzahl von Verbindungsschichten 1606-1610 in 11 gezeigt ist, umfassen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung IC-Bauelemente mit mehr oder weniger Verbindungsschichten als abgebildet ist.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Verbindungstrukturen 1628 Leitungen 1628a und/oder Vias 1628b umfassen, die mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt sind, wie beispielsweise einem Metall. Die Leitungen 1628a können angeordnet sein, um elektrische Signale in eine Richtung einer Ebene zu routen, die im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Substrats 1602 ist, auf dem die Bauelementschicht 1604 gebildet ist. Zum Beispiel können die Leitungen 1628a elektrische Signale in eine Richtung in die und aus der Seite aus der Perspektive von 11 routen. Die Vias 1628b können angeordnet sein, um elektrische Signale in einer Richtung einer Ebene zu routen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Substrats 1602 ist, auf dem die Bauelementschicht 1604 gebildet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Vias 1628b die Leitungen 1628a von unterschiedlichen Verbindungsschichten 1606-1610 elektrisch zusammenkoppeln.
  • Die Verbindungsschichten 1606-1610 können ein dielektrisches Material 1626 umfassen, das zwischen den Verbindungstrukturen 1628 angeordnet ist, wie in 11 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das dielektrische Material 1626, das zwischen den Verbindungsstrukturen 1628 in unterschiedlichen der Verbindungsschichten 1606-1610 angeordnet ist, unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen; bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Zusammensetzung des dielektrischen Materials 1626 zwischen unterschiedlichen Verbindungsschichten 1606-1610 die Gleiche sein.
  • Eine erste Verbindungsschicht 1606 kann über der Bauelementschicht 1604 gebildet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die erste Verbindungsschicht 1606 Leitungen 1628a und/oder Vias 1628b umfassen, wie gezeigt ist. Die Leitungen 1628a der ersten Verbindungsschicht 1606 können mit Kontakten (z.B. den S/D-Kontakten 1624) der Bauelementschicht 1604 gekoppelt sein.
  • Eine zweite Verbindungsschicht 1608 kann über der ersten Verbindungsschicht 1606 gebildet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die zweite Verbindungsschicht 1608 Vias 1628b umfassen, um die Leitungen 1628a der zweiten Verbindungsschicht 1608 mit den Leitungen 1628a der ersten Verbindungsschicht 1606 zu koppeln. Obwohl die Leitungen 1628a und die Vias 1628b strukturell mit einer Leitung innerhalb jeder Verbindungsschicht (z.B. innerhalb der zweiten Verbindungsschicht 1608) der Klarheit halber abgegrenzt sind, können die Leitungen 1628a und die Vias 1628b strukturell und/oder materiell angrenzend sein (z.B. während eines Dual-Damascene-Prozesses gleichzeitig gefüllt werden), bei einigen Ausführungsbeispielen.
  • Eine dritte Verbindungsschicht 1610 (und nach Wunsch zusätzliche Verbindungsschichten) kann in Folge auf der zweiten Verbindungsschicht 1608 gemäß ähnlichen Techniken und Konfigurationen gebildet werden, die in Verbindung mit der zweiten Verbindungsschicht 1608 oder der ersten Verbindungsschicht 1606 beschrieben sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Verbindungsschichten, die in dem Metallisierungsstapel 1619 in dem IC-Bauelement 1600 „höher oben“ (d.h. weiter entfernt von der Bauelementschicht 1604) sind, dicker sein.
  • Das IC-Bauelement 1600 kann ein Lötresistmaterial 1634 (z.B. Polyimid oder ein ähnliches Material) und einen oder mehrere leitfähige Kontakte 1636 umfassen, die auf den Verbindungsschichten 1606-1610 gebildet sind. In 11 werden die leitfähigen Kontakte 1636 als die Form von Bondanschlussflächen annehmend dargestellt. Die leitfähigen Kontakte 1636 können elektrisch mit den Verbindungsstrukturen 1628 gekoppelt sein und ausgebildet sein, um die elektrischen Signale des oder der Transistoren 1640 zu anderen externen Bauelementen zu routen. Zum Beispiel können Lötmittel-Bonds auf dem einen oder den mehreren leitfähigen Kontakten 1636 gebildet sein, um einen Chip, umfassend das IC-Bauelement 1600, mechanisch und/oder elektrisch mit einer anderen Komponente (z.B. einer Schaltungsplatine) zu koppeln. Das IC-Bauelement 1600 kann zusätzliche oder alternative Strukturen umfassen, um die elektrischen Signale von den Verbindungsschichten 1606-1610 zu routen; die leitfähigen Kontakte 1636 können zum Beispiel andere analoge Merkmale (z.B. Pfosten) umfassen, die die elektrischen Signale zu externen Komponenten routen.
  • 12 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften IC-Packages 1650, das einen oder mehrere Kondensatoren 100 umfassen kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das IC-Package 1650 ein System-in-Package (SiP; system-in-package) sein.
  • Das Package-Substrat 1652 kann aus einem dielektrischen Material (z.B. einer Keramik, einem Aufbaufilm, einem Epoxidfilm, der Füllstoffpartikeln darin aufweist, Glas, einem organischen Material, einem anorganischen Material, Kombinationen aus organischen und anorganischen Materialien, eingebetteten Abschnitten gebildet aus unterschiedlichen Materialien, etc.) gebildet sein, und kann leitfähige Pfade aufweisen, die sich durch das dielektrische Material zwischen der Fläche 1672 und der Fläche 1674 oder zwischen unterschiedlichen Orten auf der Fläche 1672 und/oder zwischen unterschiedlichen Orten auf der Fläche 1674 erstrecken. Diese leitfähigen Pfade können die Form irgendwelcher der vorangehend Bezug nehmend auf 11 erörterten Verbindungen 1628 annehmen. In dem Package-Substrat 1652 sind der Einfachheit der Darstellung halber keine Kondensatoren 100 abgebildet, aber irgendeine Anzahl und Position der Kondensatoren 100 (mit irgendeiner geeigneten Struktur) kann in einem Package-Substrat 1652 umfasst sein. Bei einigen Ausführungsbeispiel sind möglicherweise keine Kondensatoren 100 in dem Package-Substrat 1652 umfasst.
  • Das Package-Substrat 1652 kann leitfähige Kontakte 1663 umfassen, die mit leitfähigen Pfaden (nicht gezeigt) durch das Package-Substrat 1652 gekoppelt sind, was es der Schaltungsanordnung innerhalb der Dies 1656 und/oder dem Interposer 1657 erlaubt, elektrisch mit verschiedenen der leitfähigen Kontakte 1664 oder mit den Kondensatoren 100 (oder mit anderen Bauelementen, die in dem Package-Substrat 1652, nicht gezeigt, umfasst sind) zu koppeln.
  • Das IC-Package 1650 kann einen Interposer 1657 umfassen, der mit dem Package-Substrat 1652 über leitfähige Kontakte 1661 des Interposers 1657, Erste-Ebene-Verbindungen 1665 und die leitfähigen Kontakte 1663 des Package-Substrats 1652 gekoppelt ist. Die Erste-Ebene-Verbindungen 1665, die in 12 dargestellt sind, sind Löthöcker, doch irgendwelche geeigneten Erste-Ebene-Verbindungen 1665 können verwendet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist möglicherweise kein Interposer 1657 in dem IC-Package 1650 umfasst; stattdessen können die Dies 1656 direkt mit den leitfähigen Kontakten 1663 an der Fläche 1672 durch Erste-Ebene-Verbindungen 1665 gekoppelt sein. Generell können ein oder mehrere Dies 1656 über irgendeine geeignete Struktur (z.B. eine Siliziumbrücke, eine organische Brücke, einen oder mehrere Wellenleiter, einen oder mehrere Interposer, Drahtbonde, etc.) an das Package-Substrat 1652 gekoppelt werden.
  • Das IC-Package 1650 kann einen oder mehrere Dies 1656 umfassen, die mit dem Interposer 1657 über leitfähige Kontakte 1654 der Dies 1656, Erste-Ebene-Verbindungen 1658 und leitfähige Kontakte 1660 des Interposer 1657 gekoppelt sind. Die leitfähigen Kontakte 1660 können mit leitfähigen Pfaden (nicht gezeigt) durch den Interposer 1657 gekoppelt sein, was es der Schaltungsanordnung innerhalb der Dies 1656 erlaubt, elektrisch mit verschiedenen der leitfähigen Kontakte 1661 (oder mit anderen Bauelementen, die in dem Interposer 1657 umfasst sind, nicht gezeigt) zu koppeln. Die Erste-Ebene-Verbindungen 1658, die in 12 dargestellt sind, sind Löthöcker, doch irgendwelche geeigneten Erste-Ebene-Verbindungen 1658 können verwendet werden. Nach hiesigem Gebrauch, kann sich ein „leitfähiger Kontakt“ auf einen Abschnitt aus leitfähigem Material (z.B. Metall) beziehen, der als eine Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Komponenten dient; leitfähige Kontakte können in einer Oberfläche einer Komponente ausgespart, mit dieser bündig sein oder sich von dieser weg erstrecken, und können irgendeine geeignete Form (z.B. eine leitfähige Anschlussfläche oder Buchse) annehmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Unterfüll-Material 1666 zwischen dem Package-Substrat 1652 und dem Interposer 1657 um die Erste-Ebene-Verbindungen 1665 herum angeordnet sein, und eine Formmasse 1668 kann um die Dies 1656 und den Interposer 1657 herum und in Kontakt mit dem Package-Substrat 1652 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Unterfüll-Material 1666 das gleiche sein wie die Formmasse 1668. Beispielhafte Materialien, die für das Unterfüll-Material 1666 und die Formmasse 1668 verwendet werden können, sind Epoxid-Formmassematerialien, soweit geeignet. Zweite-Ebene-Verbindungen 1670 können mit dem leitfähigen Kontakten 1664 gekoppelt sein. Die Zweite-Ebene-Verbindungen 1670, die in 12 dargestellt sind, sind Lötkugeln (z.B. für eine Kugelgitterarray-Anordnung), aber es können irgendwelche geeigneten Zweite-Ebene-Verbindungen 16770 verwendet werden (z.B. Pins in einer Pin-Gitterarray-Anordnung oder Anschlussbereiche in einer Anschlussbereich-Gitterarray-Anordnung). Die Zweite-Ebene-Verbindungen 1670 können verwendet werden, um das IC-Package 1650 mit einer anderen Komponente, wie beispielsweise einer Schaltungsplatine (z.B. einer Hauptplatine), einem Interposer oder einem anderen IC-Package, zu koppeln, wie im Stand der Technik bekannt ist und wie nachfolgend Bezug nehmend auf 13 erörtert ist.
  • Die Dies 1656 können die Form von irgendeinem der Ausführungsbeispiele des Dies 1502 annehmen, der hierin erörtert wurde (können z.B. irgendeines der Ausführungsbeispiele des IC-Bauelements 1600 umfassen). Bei Ausführungsbeispielen, bei denen das IC-Package 1650 mehrere Dies 1656 umfasst, kann das IC-Package 1650 als ein Mehrfach-Chip-Package (MCP; multi-chip package) bezeichnet werden. Die Dies 1656 können eine Schaltungsanordnung umfassen, um irgendeine gewünschte Funktionalität auszuführen. Beispielsweise können einer oder mehrere der Dies 1656 Logik-Dies (z.B. siliziumbasierte Dies) sein, und einer oder mehrere der Dies 1656 können Speicher-Dies (z.B. Hohe-Bandbreite-Speicher) sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Die 1656 einen oder mehrere Kondensatoren 100 (z.B. wie vorangehend Bezug nehmend auf 10 und 11 erörtert wurde) umfassen; bei anderen Ausführungsbeispielen umfasst der Die 1656 möglicherweise keine Kondensatoren 100.
  • Obwohl das IC-Package 1650, das in 12 dargestellt ist, ein Flip-Chip-Package ist, können andere Package-Architekturen verwendet werden. Beispielsweise kann das IC-Package 1650 ein Kugelgitterarray (BGA; ball grid array) -Package sein, wie beispielsweise ein eingebettetes Waferebene-Kugelgitterarray (eWLB; embedded wafer-level ball grid array) -Package. Bei einem anderen Beispiel kann das IC-Package 1650 ein Waferebene-Chip-Größenordnungs-Package (WLCSP; wafer-level chip scale package) oder ein Panel-Fan-Out (FO) -Package sein. Obwohl zwei Dies 1656 in dem IC-Package 1650 von 12 dargestellt sind, kann ein IC-Package 1650 irgendeine gewünschte Anzahl von Dies 1656 umfassen. Ein IC-Package 1650 kann zusätzliche passive Komponenten umfassen, wie beispielsweise oberflächenbefestigte Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten, die auf der ersten Fläche 1672 oder der zweiten Fläche 1674 des Package-Substrats 1652 oder auf beiden Flächen des Interposers 1657 angeordnet sind. Allgemeiner kann ein IC-Package 1650 irgendwelche anderen aktiven oder passiven Komponenten, die im Stand der Technik bekannt sind, umfassen.
  • 13 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer IC-Bauelementanordnung 1700, die ein oder mehrere IC-Packages oder andere elektronische Komponenten (z.B. einen Die) umfassend einen oder mehrere Kondensatoren 100 gemäß irgendeinem der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen kann. Die IC-Bauelementanordnung 1700 weist eine Anzahl von Komponenten auf, die auf einer Schaltungsplatine 1702 (die z.B. eine Hauptplatine sein kann) angeordnet sind. Die IC-Bauelementanordnung 1700 umfasst Komponenten, die auf einer ersten Fläche 1740 der Schaltungsplatine 1702 und einer gegenüberliegenden zweiten Fläche 1742 der Schaltungsplatine 1702 angeordnet sind; im Allgemeinen können Komponenten auf einer oder beiden Flächen 1740 und 1742 angeordnet sein. Irgendwelche der nachfolgend unter Bezugnahme auf die IC-Bauelementanordnung 1700 erörterten IC-Packages können die Form irgendwelcher der Ausführungsbeispiele des IC-Packages 1650, das vorangehend Bezug nehmend auf 12 (kann z.B. einen oder mehrere Kondensatoren 100 in einem Package-Substrat 1652 oder in einem Die umfassen) erörtert wurde, annehmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Schaltungsplatine 1702 eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB; printed circuit board) sein, umfassend mehrere Metallschichten, die voneinander durch Schichten aus dielektrischem Material getrennt und durch elektrisch leitfähige Vias verbunden sind. Irgendeine einzelne oder mehrere der Metallschichten können in einer gewünschten Schaltungsstruktur gebildet sein, um elektrische Signale (optional in Verbindung mit anderen Metallschichten) zwischen den Komponenten zu routen, die mit der Schaltungsplatine 1702 gekoppelt sind. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Schaltungsplatine 1702 ein Nicht-PCB-Substrat sein.
  • Die IC-Bauelementanordnung 1700, die in 13 dargestellt ist, umfasst eine Package-auf-Interposer-Struktur 1736, die mit der ersten Fläche 1740 der Schaltungsplatine 1702 durch Kopplungskomponenten 1716 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1716 können die Package-auf-Interposer-Struktur 1736 elektrisch und mechanisch mit der Schaltungsplatine 1702 koppeln und können Lötkugeln (wie in 13 gezeigt ist), Stecker und Buchse, ein Klebemittel, ein Unterfüllmaterial und/oder irgendeine andere geeignete elektrische und/oder mechanische Kopplungsstruktur umfassen.
  • Die Package-auf-Interposer-Struktur 1736 kann ein IC-Package 1720 umfassen, das mit einem Package-Interposer 1704 durch Kopplungskomponenten 1718 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1718 können irgendeine geeignete Form für die Anwendung annehmen, wie beispielsweise die Formen, die vorangehend Bezug nehmend auf die Kopplungskomponenten 1716 erörtert wurden. Obwohl ein einzelnes IC-Package 1720 in 13 gezeigt ist, können mehrere IC-Packages mit dem Package-Interposer 1704 gekoppelt sein; tatsächlich können zusätzliche Interposer mit dem Package-Interposer 1704 gekoppelt sein. Der Package-Interposer 1704 kann ein dazwischenliegendes Substrat bereitstellen, das verwendet wird, um die Schaltungsplatine 1702 und das IC-Package 1720 zu überbrücken. Das IC-Package 1720 kann zum Beispiel ein Die (den Die 1502 aus 10), ein IC-Bauelement (z.B. das IC-Bauelement 1600 aus 11) oder irgendeine andere geeignete Komponente sein, oder eine selbe umfassen. Im Allgemeinen kann der Package-Interposer 1704 eine Verbindung zu einem weiteren Abstand ausbreiten oder eine Verbindung zu einer unterschiedlichen Verbindung umleiten. Zum Beispiel kann der Package-Interposer 1704 das IC-Package 1720 (z.B. ein Die) mit einem Satz leitfähiger BGA-Kontakte der Kopplungskomponenten 1716 zum Koppeln mit der Schaltungsplatine 1702 koppeln. Bei den in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das IC-Package 1720 und die Schaltungsplatine 1702 an gegenüberliegenden Seiten des Package-Interposers 1704 angebracht; bei anderen Ausführungsbeispielen können das IC-Package 1720 und die Schaltungsplatine 1702 an einer selben Seite des Package-Interposers 1704 angebracht sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können drei oder mehr Komponenten mithilfe des Package-Interposers 1704 verbunden sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Package-Interposer 1704 als eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB; printed circuit board) gebildet sein, umfassend mehrere Metallschichten, die voneinander durch Schichten aus dielektrischem Material getrennt und durch elektrisch leitfähige Vias verbunden sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Package-Interposer 1704 aus einem Epoxidharz, einem glasfaserverstärkten Epoxidharz, einem Epoxidharz mit anorganischen Füllstoffen, einem Keramikmaterial oder einem Polymermaterial, wie beispielsweise Polyimid, gebildet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Package-Interposer 1704 aus wechselnden starren oder flexiblen Materialien gebildet sein, die dieselben Materialien umfassen können, die vorangehend zur Verwendung in einem Halbleitersubstrat beschrieben wurden, wie beispielsweise Silizium, Germanium und andere Gruppe III-V und Gruppe IV Materialien. Der Package-Interposer 1704 kann Metall-Leitungen 1710 und Vias 1708 umfassen, umfassend aber nicht beschränkt auf Silizium-Durchkontaktierungen (TSV; through-silicon via) 1706. Der Package-Interposer 1704 kann ferner eingebettete Bauelemente 1714 umfassen, umfassend sowohl passive als auch aktive Bauelemente. Solche Bauelemente umfassen möglicherweise, sind aber nicht beschränkt auf Kondensatoren, Entkopplungs-Kondensatoren, Widerstände, Induktivitäten, Sicherungen, Dioden, Transformatoren, Sensoren, Elektrostatische-Entladungs (ESD; electrostatic discharge) - Bauelemente und Speicherbauelemente. Komplexere Bauelemente, wie beispielsweise Radiofrequenz-Bauelemente, Leistungsverstärker, Leistungsmanagement-Bauelemente, Antennen, Arrays, Sensoren und Mikroelektromechanisches-System- (MEMS-) Bauelemente können ebenfalls auf dem Package-Interposer 1704 gebildet sein. Die Package-auf-Interposer-Struktur 1736 kann die Form irgendeiner der Package-auf-Interposer-Strukturen annehmen, die im Stand der Technik bekannt sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Package-Interposer 1704 einen oder mehrere Kondensatoren 100 umfassen.
  • Die IC-Bauelementanordnung 1700 kann ein IC-Package 1724 umfassen, das mit der ersten Fläche 1740 der Schaltungsplatine 1702 durch Kopplungskomponenten 1722 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1722 können die Form von irgendwelchen der Ausführungsbeispiele annehmen, die vorangehend Bezug nehmend auf die Kopplungskomponenten 1716 erörtert wurden, und das IC-Package 1724 kann die Form von irgendwelchen der Ausführungsbeispiele annehmen, die vorangehend Bezug nehmend auf das IC-Package 1720 erörtert wurden.
  • Die IC-Bauelementanordnung 1700, die in 13 dargestellt ist, umfasst eine Package-auf-Package-Struktur 1734, die mit der zweiten Fläche 1742 der Schaltungsplatine 1702 durch Kopplungskomponenten 1728 gekoppelt ist. Die Package-auf-Package-Struktur 1734 kann ein IC-Package 1726 und ein IC-Package 1732 umfassen, die miteinander durch Kopplungskomponenten 1730 derart gekoppelt sind, dass das IC-Package 1726 zwischen der Schaltungsplatine 1702 und dem IC-Package 1732 angeordnet ist. Die Kopplungskomponenten 1728 und 1730 können die Form von irgendwelchen der Ausführungsbeispiele der Kopplungskomponenten 1716 annehmen, die vorangehend erörtert wurden, und die IC-Packages 1726 und 1732 können die Form von irgendwelchen der Ausführungsbeispiele des vorangehend erörterten IC-Packages 1720 annehmen. Die Package-auf-Package-Struktur 1734 kann gemäß irgendeiner der im Stand der Technik bekannten Package-auf-Package-Strukturen ausgebildet sein.
  • 14 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften elektrischen Vorrichtung 1800, die eine oder mehrere Kondensatoren 100 gemäß irgendeinem der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele umfassen kann. Beispielsweise können irgendwelche geeigneten der Komponenten der elektrischen Vorrichtung 1800 eine oder mehrere der hierin offenbarten IC-Bauelementanordnungen 1700, IC-Packages 1650, IC-Bauelemente 1600 oder Dies 1502 umfassen. Eine Anzahl von Komponenten ist in 14 derart dargestellt, wie sie in der elektrischen Vorrichtung 1800 umfasst sind, aber irgendeine oder irgendwelche mehreren dieser Komponenten können weggelassen oder dupliziert werden, wie es für die Anwendung geeignet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder alle der Komponenten, die in der elektrischen Vorrichtung 1800 umfasst sind, an eine oder mehrere Hauptplatinen angebracht sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind einige oder alle dieser Komponenten auf einen einzelnen System-auf-einem-Chip (SoC; system-on-a-chip) -Die gefertigt.
  • Zusätzlich weist die elektrische Vorrichtung 1800 bei verschiedenen Ausführungsbeispielen möglicherweise nicht eine oder mehrere der Komponenten auf, die in 14 dargestellt sind, aber die elektrische Vorrichtung 1800 weist möglicherweise eine Schnittstellenschaltungsanordnung zum Koppeln mit der einen oder den mehreren Komponenten auf. Zum Beispiel umfasst die elektrische Vorrichtung 1800 möglicherweise keine Anzeigevorrichtung 1806 sondern umfasst möglicherweise eine Anzeigevorrichtungs-Schnittstellenschaltungsanordnung (z.B. einen Verbinder und Treiber-Schaltungsanordnung), mit der eine Anzeigevorrichtung 1806 gekoppelt sein kann. Bei einem anderen Satz von Beispielen umfasst die elektrische Vorrichtung 1800 möglicherweise keine Audio-Eingabevorrichtung 1824 oder eine Audio-Ausgabevorrichtung 1808, sondern kann eine Audio-Eingabe- oder - Ausgabevorrichtungs-Schnittstellenschaltungsanordnung (z.B. Verbinder und unterstützende Schaltungsanordnung) umfassen, mit der eine Audio-Eingabevorrichtung 1824 oder Audio-Ausgabevorrichtung 1808 gekoppelt sein kann.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann ein Verarbeitungsbauelement 1802 (z.B. ein oder mehrere Verarbeitungsbauelemente) umfassen. Nach hiesigem Gebrauch kann sich der Ausdruck „Verarbeitungsbauelement“ oder „Prozessor“ auf irgendein Bauelement oder irgendeinen Abschnitt eines Bauelements beziehen, der elektronische Daten aus Registern und/oder Speicher verarbeitet, um diese elektronischen Daten in andere elektronische Daten zu transformieren, die in Registern und/oder Speicher gespeichert werden können. Das Verarbeitungsbauelement 1802 kann einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs; digital signal processors), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC; Application Specific Integrated Circuit), zentrale Verarbeitungseinheiten (CPU; central processing unit), Graphikverarbeitungseinheiten (GPU; graphics processing unit), Kryptoprozessoren (spezialisierte Prozessoren, die kryptographische Algorithmen innerhalb von Hardware ausführen), Serverprozessoren oder irgendwelche anderen geeigneten Verarbeitungsbauelementen umfassen. Die Rechenvorrichtung 1800 kann einen Speicher 1804 umfassen, der selbst ein oder mehrere Speicherbauelemente umfassen kann, wie beispielsweise flüchtigen Speicher (z.B. dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM; Direct Random Access Memory), nichtflüchtigen Speicher (z.B. Nurlesespeicher (ROM; Read-Only Memory)), Flash-Speicher, Solid-State-Speicher und/oder eine Festplatte. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Speicher 1804 einen Speicher umfassen, der einen Die gemeinschaftlich mit dem Verarbeitungsbauelement 1802 verwendet. Dieser Speicher kann als Cache-Speicher verwendet werden und kann einen eingebetteten dynamischen Direktzugriffsspeicher (eDRAM; embedded dynamic random access memory) oder einen Spin-Transfer-Torque-MRAM (STT-MRAM; spin transfer torque magnetic random access memory) umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die elektrische Vorrichtung 1800 einen Kommunikationschip 1812 (z.B. einen oder mehrere Kommunikationschips) umfassen. Zum Beispiel kann der Kommunikationschip 1812 für ein Verwalten drahtloser Kommunikationen für die Übertragung von Daten zu und von der elektrischen Vorrichtung 1800 ausgebildet sein. Der Ausdruck „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltungen, Bauelemente, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikationskanäle etc. zu beschreiben, die Daten durch die Verwendung modulierter, elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium kommunizieren können. Der Ausdruck impliziert nicht, dass die zugeordneten Bauelemente nicht irgendwelche Drähte umfassen, obwohl sie dies bei einigen Ausführungsbeispielen möglicherweise nicht tun.
  • Der Kommunikationschip 1812 kann jegliche Anzahl von drahtlosen Standards oder Protokollen implementieren, umfassend aber nicht beschränkt auf Standards des Institute for Electrical and Electronic Engineers (IEEE), umfassend Wi-Fi (IEEE 802.11 -Familie), IEEE 802.16 Standards (z.B. IEEE 802.16-2005 Amendment), das Long-Term Evolution (LTE) -Projekt zusammen mit jeglichen Ergänzungen, Aktualisierungen und/oder Revisionen (z.B., Advanced LTE Projekt, Ultra Mobile Broadband (UMB) Projekt (auch als „3GPP2“ bezeichnet), etc.). Mit IEEE 802.16 kompatible drahtlose Breitbandzugriffs (BWA; Broadband Wireless Access) -Netzwerke werden allgemein bezeichnet als WiMAX-Netzwerke, ein Akronym, das für Worldwide Interoperability for Microwave Access steht, was ein Gütezeichen ist für Produkte, die Konformitäts- und Kompatibilitäts-Tests für die IEEE 802.16 Standards bestehen. Der Kommunikationschip 1812 kann gemäß einem Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Packet Access (HSPA), Evolved HSPA (E-HSPA), oder LTE -Netzwerk arbeiten. Der Kommunikationschip 1812 kann gemäß Enhanced Data for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), oder Evolved UTRAN (E-UTRAN) arbeiten. Der Kommunikationschip 1812 kann gemäß Codemultiplexzugriff (CDMA; Code Division Multiple Access), Zeitmultiplexzugriff (TDMA; Time Division Multiple Access), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Evolution-Data Optimized (EV-DO), und Ableitungen davon, sowie jeglichen anderen drahtlosen Protokollen, die bezeichnet werden als 3G, 4G, 5G, und darüber hinaus, arbeiten. Der Kommunikationschip 1812 kann bei anderen Ausführungsbeispielen gemäß anderen drahtlosen Protokollen arbeiten. Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine Antenne 1822 zum Ermöglichen drahtloser Kommunikationen und/oder zum Empfangen anderer drahtloser Kommunikationen (wie beispielsweise AM- oder FM-Funkübertragungen) umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Kommunikationschip 1812 verdrahtete Kommunikationen managen, wie beispielsweise elektrische, optische oder irgendwelche anderen geeigneten Kommunikationsprotokolle (z.B. das Ethernet). Wie vorangehend erwähnt wurde kann der Kommunikationschip 1812 mehrere Kommunikationschips umfassen. Zum Beispiel kann ein erster Kommunikationschip 1812 zweckgebunden sein für drahtlose Kommunikationen mit kürzerem Bereich, wie beispielsweise Wi-Fi oder Bluetooth, und ein zweiter Kommunikationschip 1812 kann zweckgebunden sein für drahtlose Kommunikationen mit längerem Bereich, wie beispielsweise GPS (global positioning system), EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO, oder andere. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein erster Kommunikationschip 1812 zweckgebunden sein für drahtlose Kommunikationen, und ein zweiter Kommunikationschip 1812 kann zweckgebunden sein für verdrahtete Kommunikationen.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine Batterie/Leistungsschaltungsanordnung 1814 umfassen. Die Batterie/Leistungsschaltungsanordnung 1814 kann eine oder mehrere Energiespeichervorrichtungen (z.B. Batterien oder Kondensatoren) und/oder Schaltungsanordnungen zum Koppeln von Komponenten der elektrischen Vorrichtung 1800 mit einer Energiequelle, getrennt von der elektrischen Vorrichtung 1800 (z.B. Wechselstrom-Leitungs-Leistung) umfassen.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine Anzeigevorrichtung 1806 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Die Anzeigevorrichtung 1806 kann irgendwelche visuellen Indikatoren umfassen, wie beispielsweise ein Head-up-Display (HUD; heads-up display), einen Computermonitor, einen Projektor, eine Touchscreen-Anzeige, eine Flüssigkristallanzeige (LCD; liquid crystal display) eine lichtemittierende Dioden-Anzeige oder eine Flachbildschirmanzeige.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine Audio-Ausgabevorrichtung 1808 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Die Audio-Ausgabevorrichtung 1808 kann irgendeine Vorrichtung umfassen, die einen hörbaren Indikator erzeugt, wie beispielsweise Lautsprecher, Headsets oder Ohrhörer.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine Audio-Eingabevorrichtung 1824 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Die Audio-Eingabevorrichtung 1824 kann irgendeine Vorrichtung umfassen, die ein Signal erzeugt, das einen Klang repräsentiert, wie beispielsweise Mikrofone, Mikrofon-Arrays oder digitale Instrumente (z.B. Instrumente mit einem MIDI (musical instrument digital interface) - Ausgang).
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann ein GPS-Bauelement 1818 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Das GPS-Bauelement 1818 kann in Kommunikation mit einem Satelliten-basierten System sein und kann einen Ort der elektrischen Vorrichtung 1800 empfangen, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine andere Ausgabevorrichtung 1810 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Beispiele der anderen Ausgabe-Vorrichtung 1810 können einen Audio-Codec, einen Video-Codec, einen Drucker, einen verdrahteten oder drahtlosen Sender zum Bereitstellen von Informationen an andere Bauelemente oder ein zusätzliches Speicherbauelement umfassen.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann eine andere Eingabevorrichtung 1820 (oder entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie vorangehend erörtert wurde) umfassen. Beispiele der anderen Eingabevorrichtung 1820 können einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Kompass, eine Bilderfassungsvorrichtung, eine Tastatur, eine Cursor-Steuerungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Maus, einen Stift, ein Touchpad, einen Strichcodeleser, einen Codeleser für Quick Response (QR), irgendeinen Sensor oder einen Leser für Radiofrequenz-Identifikation (RFID; radio frequency identification) umfassen.
  • Die elektrische Vorrichtung 1800 kann irgendeinen gewünschten Formfaktor aufweisen, wie beispielsweise ein handgehaltenes oder mobiles elektrisches Bauelement (z.B. ein Mobiltelefon, ein Smartphone, eine mobile Internetvorrichtung, ein Musikspieler, ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Netbook-Computer, ein Ultrabook-Computer, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultramobiler Personal-Computer, etc.), ein elektrisches Desktop-Bauelement, ein Server-Bauelement oder eine andere vernetzte Rechenkomponente, einen Drucker, einen Scanner, einen Monitor, eine Set-Top-Box, eine Unterhaltungs-Steuereinheit, eine Fahrzeug-Steuerungseinheit, eine digitale Kamera, einen digitalen Videorecorder oder ein tragbares elektrisches Bauelement. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die elektrische Vorrichtung 1800 irgendein anderes elektronisches Bauelement sein, das Daten verarbeitet.
  • Die nachfolgenden Absätze stellen verschiedene Beispiele der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele bereit.
  • Beispiel 1 ist ein Kondensator, umfassend: erste Elektrode; eine zweite Elektrode; und einen Zwischen-Elektroden-Stapel zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel eine erste Schicht umfassend ein erstes Material umfasst, der Zwischen-Elektroden-Stapel eine zweite Schicht umfassend ein zweites Material umfasst, das erste Material ein dielektrisches Material ist, und das zweite Material ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 2 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 1 und spezifiziert ferner, dass das erste Material Silizium, Aluminium, Hafnium, Tantal oder Lanthan umfasst.
  • Beispiel 3 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 2 und spezifiziert ferner, dass das erste Material ferner Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 4 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Silizium umfasst.
  • Beispiel 5 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Lanthan umfasst.
  • Beispiel 6 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 7 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Aluminium umfasst.
  • Beispiel 8 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Zirkonium oder Zirkonium und Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 9 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Germanium umfasst.
  • Beispiel 10 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-3 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Hafnium und Yttrium umfasst.
  • Beispiel 11 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-10 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein ferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 12 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 11 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein Perowskit-Ferroelektrikum umfasst.
  • Beispiel 13 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-10 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein antiferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 14 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-13 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 10 Nanometer ist.
  • Beispiel 15 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-13 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 16 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-13 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 3 Nanometer ist.
  • Beispiel 17 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-13 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 1 Nanometer ist.
  • Beispiel 18 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-17 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der ersten Schicht zwischen 1 Nanometer und 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 19 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-18 und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein dielektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 20 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 19 und spezifiziert ferner, dass die dritte Schicht das erste Material umfasst.
  • Beispiel 21 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 19 -20, und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine vierte Schicht umfasst, die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht ist, und die vierte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 22 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 21 und spezifiziert ferner, dass die vierte Schicht das zweite Material umfasst.
  • Beispiel 23 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-18 und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die erste Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 24 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 23 und spezifiziert ferner, dass die dritte Schicht das zweite Material umfasst.
  • Beispiel 25 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-24 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Titan und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 26 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 25 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode ferner Silizium umfasst.
  • Beispiel 27 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-24 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Tantal und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 28 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-24 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Kupfer, Aluminium, Gold, Wolfram, Kobalt, Platin, Iridium oder Ruthenium umfasst.
  • Beispiel 29 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-28 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine gleiche Materialzusammensetzung aufweist, wie die erste Elektrode.
  • Beispiel 30 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-29 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweist.
  • Beispiel 31 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 30 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweist.
  • Beispiel 32 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-31 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode planar ist und die zweite Elektrode planar ist.
  • Beispiel 33 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-31 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode einen Grabenumfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in dem Graben ist.
  • Beispiel 34 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 33 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode einen Vorsprung umfasst, der sich zumindest teilweise in den Graben hinein erstreckt.
  • Beispiel 35 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-31 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode eine Mehrzahl von Gräben umfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in der Mehrzahl von Gräben ist.
  • Beispiel 36 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 35 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, wobei sich ein einzelner Vorsprung zumindest teilweise in einen zugeordneten einzelnen Graben erstreckt.
  • Beispiel 37 ist ein Integrierte-Schaltungs (IC) -Die, umfassend: einen Kondensator, umfassend erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen Zwischen-Elektroden-Stapel zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel eine erste Schicht umfassend ein erstes Material umfasst, der Zwischen-Elektroden-Stapel eine zweite Schicht umfassend ein zweites Material umfasst, das erste Material ein dielektrisches Material ist, und das zweite Material ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 38 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 37, wobei das erste Material Silizium, Aluminium, Hafnium, Tantal oder Lanthan umfasst.
  • Beispiel 39 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 38 und spezifiziert ferner, dass das erste Material ferner Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 40 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Silizium umfasst.
  • Beispiel 41 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Lanthan umfasst.
  • Beispiel 42 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 43 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Aluminium umfasst.
  • Beispiel 44 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Zirkonium oder Zirkonium und Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 45 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Germanium umfasst.
  • Beispiel 46 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-39 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material Hafnium und Yttrium umfasst.
  • Beispiel 47 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-46 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein ferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 48 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 47 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein Perowskit-Ferroelektrikum umfasst.
  • Beispiel 49 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-46 und spezifiziert ferner, dass das zweite Material ein antiferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 50 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-49 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 10 Nanometer ist.
  • Beispiel 51 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-49 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 52 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-49 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 39 Nanometer ist.
  • Beispiel 53 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-49 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der zweiten Schicht geringer als 1 Nanometer ist.
  • Beispiel 54 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-53 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der ersten Schicht zwischen 1 Nanometer und 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 55 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-54 und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein dielektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 56 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 55 und spezifiziert ferner, dass die dritte Schicht das erste Material umfasst.
  • Beispiel 57 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 55 -56, und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine vierte Schicht umfasst, die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht ist, und die vierte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 58 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 57 und spezifiziert ferner, dass die vierte Schicht das zweite Material umfasst.
  • Beispiel 59 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-54 und spezifiziert ferner, dass der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die erste Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  • Beispiel 60 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 59 und spezifiziert ferner, dass die dritte Schicht das zweite Material umfasst.
  • Beispiel 61 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-60 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Titan und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 62 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 61 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode ferner Silizium umfasst.
  • Beispiel 63 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-60 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Tantal und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 64 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-60 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode Kupfer, Aluminium, Gold, Wolfram, Kobalt, Platin, Iridium oder Ruthenium umfasst.
  • Beispiel 65 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-64 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine gleiche Materialzusammensetzung aufweist, wie die erste Elektrode.
  • Beispiel 66 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-65 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweist.
  • Beispiel 67 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 66 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweist.
  • Beispiel 68 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-67 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode planar ist und die zweite Elektrode planar ist.
  • Beispiel 69 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-67 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode einen Grabenumfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in dem Graben ist.
  • Beispiel 70 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 69 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode einen Vorsprung umfasst, der sich zumindest teilweise in den Graben hinein erstreckt.
  • Beispiel 71 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-67 und spezifiziert ferner, dass die erste Elektrode eine Mehrzahl von Gräben umfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in der Mehrzahl von Gräben ist.
  • Beispiel 72 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 71 und spezifiziert ferner, dass die zweite Elektrode eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, wobei sich ein einzelner Vorsprung zumindest teilweise in einen zugeordneten einzelnen Graben erstreckt.
  • Beispiel 73 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 37-72 und umfasst ferner: einen Transistor, der mit dem Kondensator gekoppelt ist.
  • Beispiel 74 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 73 und spezifiziert ferner, dass der Transistor und der Kondensator Teil einer Speicherzelle sind.
  • Beispiel 75 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 74 und spezifiziert ferner, dass die Speicherzelle eine 1T-1C-Speicherzelle ist.
  • Beispiel 76 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 73-75 und spezifiziert ferner, dass der Transistor in einem Front-End des IC-Die umfasst ist.
  • Beispiel 77 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 73-75 und spezifiziert ferner, dass der Transistor in einem Back-End des IC-Die umfasst ist.
  • Beispiel 78 ist eine Rechenvorrichtung, umfassend: ein Integrierte-Schaltungs (IC) -Package, umfassend ein Speicherbauelement, wobei das Speicherbauelement eine Mehrzahl von Speicherzellen umfasst, und eine einzelne der Speicherzellen einen Transistor und einen Kondensator umfasst, wobei der Kondensator zwei Elektroden, eine Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material zwischen den Elektroden und eine Schicht aus dielektrischem Material zwischen den Elektroden umfasst.
  • Beispiel 79 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 78, wobei das dielektrische Material Silizium, Aluminium, Hafnium, Tantal oder Lanthan umfasst.
  • Beispiel 80 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 79 und spezifiziert ferner, dass das dielektrische Material ferner Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 81 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Silizium umfasst.
  • Beispiel 82 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Lanthan umfasst.
  • Beispiel 83 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 84 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Aluminium umfasst.
  • Beispiel 85 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Zirkonium oder Zirkonium und Sauerstoff umfasst.
  • Beispiel 86 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Germanium umfasst.
  • Beispiel 87 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-80 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material Hafnium und Yttrium umfasst.
  • Beispiel 88 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-87 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material ein ferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 89 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 88 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material ein Perowskit-Ferroelektrikum umfasst.
  • Beispiel 90 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-87 und spezifiziert ferner, dass das ferroelektrische oder antiferroelektrische Material ein antiferroelektrisches Material ist.
  • Beispiel 91 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-90 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der Schicht aus einem Ferroelektrikum oder einem Antiferroelektrikum geringer als 10 Nanometer ist.
  • Beispiel 92 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-90 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der Schicht aus einem Ferroelektrikum oder einem Antiferroelektrikum geringer als 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 93 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-90 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der Schicht aus einem Ferroelektrikum oder einem Antiferroelektrikum geringer als 80 Nanometer ist.
  • Beispiel 94 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-90 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der Schicht aus einem Ferroelektrikum oder einem Antiferroelektrikum geringer als 1 Nanometer ist.
  • Beispiel 95 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-94 und spezifiziert ferner, dass eine Dicke der Schicht aus dielektrischem Material zwischen 1 Nanometer und 5 Nanometer ist.
  • Beispiel 96 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-95 und spezifiziert ferner, dass der Kondensator mehrere Schichten von dielektrischem Material umfasst, das die Schichten von ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material sandwichartig umgibt.
  • Beispiel 97 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 96 und spezifiziert ferner, dass die mehreren Schichten von dielektrischem Material eine gleiche Materialzusammensetzung aufweisen.
  • Beispiel 98 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 96-97 und spezifiziert ferner, dass der Kondensator mehrere Schichten von ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material umfasst, die die Schicht aus dielektrischem Material sandwichartig umgeben.
  • Beispiel 99 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 98 und spezifiziert ferner, dass die mehreren Schichten von ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material eine gleiche Materialzusammensetzung aufweisen.
  • Beispiel 100 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-99 und spezifiziert ferner, dass zumindest eine der Elektroden Titan und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 101 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 100 und spezifiziert ferner, dass zumindest eine der Elektroden Silizium umfasst.
  • Beispiel 102 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-99 und spezifiziert ferner, dass zumindest eine der Elektroden Tantal und Stickstoff umfasst.
  • Beispiel 103 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-99 und spezifiziert ferner, dass zumindest eine der Elektroden Kupfer, Aluminium, Gold, Wolfram, Kobalt, Platin, Iridium oder Ruthenium umfasst.
  • Beispiel 104 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-103 und spezifiziert ferner, dass die Elektroden eine gleiche Materialzusammensetzung aufweisen.
  • Beispiel 105 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-104 und spezifiziert ferner, dass zumindest eine der Elektroden eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweist.
  • Beispiel 106 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 105 und spezifiziert ferner, dass beide Elektroden eine Dicke zwischen 10 Nanometer und 50 Nanometer aufweisen.
  • Beispiel 107 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-106 und spezifiziert ferner, dass beide Elektroden planar sind.
  • Beispiel 108 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-106 und spezifiziert ferner, dass eine der Elektroden einen Graben umfasst und die Schicht aus dielektrischem Material und die Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material zumindest teilweise in dem Graben sind.
  • Beispiel 109 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 108 und spezifiziert ferner, dass eine andere der Elektroden einen Vorsprung umfasst, der sich zumindest teilweise in den Graben hinein erstreckt.
  • Beispiel 110 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-106 und spezifiziert ferner, dass eine der Elektroden eine Mehrzahl von Gräben umfasst und die Schicht aus dielektrischem Material und die Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material zumindest teilweise in der Mehrzahl von Gräben sind.
  • Beispiel 111 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 110 und spezifiziert ferner, dass eine andere der Elektroden eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, wobei sich ein einzelner Vorsprung zumindest teilweise in einen zugeordneten einzelnen Graben erstreckt.
  • Beispiel 112 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-111 und spezifiziert ferner, dass die Speicherzellen Teil eines Arrays aus Speicherzellen sind.
  • Beispiel 113 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-112 und spezifiziert ferner, dass das Speicherbauelement ein dynamisches Direktzugriffsspeicherbauelement ist.
  • Beispiel 114 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-113 und umfasst ferner: eine Schaltungsplatine, wobei das IC-Package mit der Schaltungsplatine gekoppelt ist.
  • Beispiel 115 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 114 und spezifiziert ferner, dass die Schaltungsplatine und das IC-Package via Lötmittel gekoppelt sind.
  • Beispiel 116 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 114-115 und spezifiziert ferner, dass die Schaltungsplatine eine Hauptplatine ist.
  • Beispiel 117 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-116 und spezifiziert ferner, dass die Rechenvorrichtung eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine handgehaltene Rechenvorrichtung, eine tragbare Rechenvorrichtung oder eine Server-Rechenvorrichtung ist.
  • Beispiel 118 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-117 und umfasst ferner: eine drahtlose Kommunikationsschaltungsanordnung, die kommunikativ mit dem IC-Package gekoppelt sind.
  • Beispiel 119 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 78-118 und umfasst ferner: eine Anzeige, die kommunikativ mit dem IC-Package gekoppelt ist.
  • Beispiel 120 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Integrierte-Schaltungs-(IC) Struktur, umfassend: Bilden einer ersten Elektrode eines Kondensators; Bilden einer Schicht aus dielektrischem Material des Kondensators; Bilden einer Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material des Kondensators; und Bilden einer zweiten Elektrode des Kondensators, wobei die Schicht aus dielektrischem Material und die Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode sind.
  • Beispiel 121 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 120 und umfasst ferner: Bilden eines Transistors; und Bilden von Verbindungen zwischen dem Transistor und dem Kondensator.

Claims (20)

  1. Ein Kondensator, umfassend: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; und einen Zwischen-Elektroden-Stapel zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel eine erste Schicht umfassend ein erstes Material umfasst, der Zwischen-Elektroden-Stapel eine zweite Schicht umfassend ein zweites Material umfasst, das erste Material ein dielektrisches Material ist, und das zweite Material ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material ist.
  2. Der Kondensator gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Material Silizium, Lanthan, Stickstoff, Aluminium, Zirkonium oder Germanium umfasst.
  3. Der Kondensator gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Material Hafnium und Yttrium umfasst.
  4. Der Kondensator gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Material ein ferroelektrisches Material ist.
  5. Der Kondensator gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Material ein antiferroelektrisches Material ist.
  6. Der Kondensator gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein dielektrisches Material umfasst.
  7. Der Kondensator gemäß Anspruch 6, wobei die dritte Schicht das erste Material umfasst.
  8. Der Kondensator gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine vierte Schicht umfasst, die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht ist, und die vierte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  9. Der Kondensator gemäß Anspruch 8, wobei die vierte Schicht das zweite Material umfasst.
  10. Der Kondensator gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel ferner eine dritte Schicht umfasst, die erste Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht ist und die dritte Schicht ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material umfasst.
  11. Der Kondensator gemäß Anspruch 10, wobei die dritte Schicht das zweite Material umfasst.
  12. Ein Integrierte-Schaltungs- (IC-) Die, umfassend: einen Kondensator, umfassend: eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode, und einen Zwischen-Elektroden-Stapel zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, wobei der Zwischen-Elektroden-Stapel eine erste Schicht umfassend ein erstes Material umfasst, der Zwischen-Elektroden-Stapel eine zweite Schicht umfassend ein zweites Material umfasst, das erste Material ein dielektrisches Material ist, und das zweite Material ein ferroelektrisches Material oder ein antiferroelektrisches Material ist.
  13. Der IC- Die gemäß Anspruch 12, wobei die erste Elektrode planar ist und die zweite Elektrode planar ist.
  14. Der IC-Die gemäß Anspruch 12, wobei die erste Elektrode einen Graben umfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in dem Graben ist.
  15. Der IC-Die gemäß Anspruch 14, wobei die zweite Elektrode einen Vorsprung umfasst, der sich zumindest teilweise in den Graben hinein erstreckt.
  16. Der IC-Die gemäß Anspruch 12, wobei die erste Elektrode eine Mehrzahl von Gräben umfasst und der Zwischen-Elektroden-Stapel zumindest teilweise in der Mehrzahl von Gräben ist.
  17. Der IC-Die gemäß Anspruch 16, wobei die zweite Elektrode eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, wobei sich ein einzelner Vorsprung zumindest teilweise in einen zugeordneten einzelnen Graben erstreckt.
  18. Der IC- Die gemäß einem der Ansprüche 12-17, ferner umfassend: einen Transistor, der mit dem Kondensator gekoppelt ist.
  19. Eine Rechenvorrichtung, umfassend: ein Integrierte-Schaltungs (IC) -Package, umfassend ein Speicherbauelement, wobei das Speicherbauelement eine Mehrzahl von Speicherzellen umfasst, und eine einzelne der Speicherzellen umfassend: einen Transistor, und einen Kondensator umfassend zwei Elektroden, eine Schicht aus ferroelektrischem oder antiferroelektrischem Material zwischen den Elektroden und eine Schicht aus dielektrischem Material zwischen den Elektroden.
  20. Die Rechenvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei das Speicherbauelement ein dynamisches Direktzugriffsspeicher-Bauelement ist.
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