JP2003522405A - 自己整合同軸ビアキャパシタ - Google Patents
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Abstract
Description
整合同軸キャパシタ、かかるキャパシタを用いた装置及びその製造方法に関する
。
加している。回路周波数が数百メガヘルツ(MHz)以上になり、関連スペクト
ル成分が10ギガヘルツ(GHz)を超えると、直流電力線及び接地線のノイズ
が大きな問題となる。このノイズは、よく知られているように、例えば寄生イン
ダクタンス及び寄生容量により生じることがある。かかるノイズを減少するため
に、減結合キャパシタとして知られるキャパシタを用いることが多く、これによ
り回路に安定な信号または安定な電力が供給される。減結合キャパシタは、有効
性を増加するために、負荷にできるだけ近く配置するのが一般的である。
減したり、プロセッサの計算動作が電圧を直ちに必要とするように電子デバイス
が電力を使用し始める時の出力ドループを弱めたりするために使用される。
着されるパッケージ基板に、表面実装されることが多い。他の解決法としては、
高密度イ配線(HDI)基板及びセラミック多層構造のような基板上に集積する
か、基板内に埋め込むプレーナ型キャパシタを形成することがある。電子デバイ
スがこのまま進歩すると、低いインダクタンスレベルで減結合及び電力減衰を行
なう高レベルの容量がますます必要となる。
ャパシタに用意可能な空間が制約となる。さらに、プレーナ型キャパシタでは、
高容量を得ようとすれば、大きな表面領域が必要となる。これは、短絡または漏
洩の危険性を増加させるため、デバイスの歩留まりが減少し、デバイスの信頼性
に対する懸念が増加する。
面での別の解決法が求められている。
である。
例を例示する添付図面を参照する。これらの実施例は、当業者が本発明を実施で
きるように十分に詳しく記載されている。他の実施例も可能であり、本発明の範
囲から逸脱することなく構造的、論理的及び電気的な変形又は設計変更を行うこ
とができる。従って、以下の詳細の説明は限定的な意味でとらえるべきではなく
、本発明の範囲は、頭書の特許請求の範囲と均等物の全範囲とによってのみ制限
されるものである。添付図面における同一の参照番号は、使用される態様から明
らかなように、同一の構成要素を指示する。
関連して説明する。マイクロプロセッサパッケージの一例は、印刷回路板(PC
B)に装着される集積回路半導体のダイがあり、このPCBは、ダイ上のプロセ
ッサの利用を容易にするために物理的支持だけでなく補助回路及びコンポーネン
トを提供する。しかしながら、本発明はそれに限定されない。当業者には、本発
明の種々の実施例は、他の電子デバイスだけでなく、マザーボードや他の印刷回
路板、高密度配線(HDI)基板及びセラミック多層構造のような他の多層電子
基板と併用できることが明らかであろう。さらに、種々の実施例では、キャパシ
タはほぼ円筒状構造を有するように製造されるが、他の幾何学的構造も、その構
造の明らかな相違点につき数学的特性の修正があれば、種々の実施例との併用に
好適である。
開口であり、基板の1つの層の上の回路を、基板の反対表面の上の回路と、また
は基板の1または2以上の他の層の上の回路と電気接続するために使用される。
典型的なビアの直径は約150μmであり、長さは、基板100の単一層を貫通
する場合約25−40μmである。基板100は2以上の層を備えるものもある
。基板100に別の層を付加すれば、ビア105はさらに、上方及び/または下
方で画定される。一方の端部だけが閉じたビアは、盲ビアと呼ぶことが多い。両
方の端部が閉じたビアは、埋め込みビアと呼ぶことが多い。基板100の全ての
層を貫通するビアは通孔と呼ぶことが多い。典型的な通孔の直径は約250μm
、長さは約800μmである。上述した数値はビアの典型的な寸法例であるが、
本発明の種々の実施例はかかる寸法に限定されない。さらに、後述する寸法例も
同様に限定的な意味を有しない。この業界の傾向は、一般的にデバイスの寸法を
減少して、コストを節減し性能を向上させようとするものである。
ら第2の表面120へ延びる側壁110を有する。ビア105は、基板に開口を
形成する当該技術分野で知られた方法で形成される。それらの例として、レーザ
ー穿孔及び機械式穿孔がある。第1の表面115及び第2の表面125は、側壁
110から外方に延びる。
1つの実施例の第1の電極125は、第1の表面115の少なくとも一部と、第
2の表面120の少なくとも一部の上層を形成するように延びる。別の実施例に
おいて、第1の電極125は第1の表面115の少なくとも一部の上層を形成す
るように延びるが、第2の表面120の一部の上には延びない。第1の電極12
5は、一般的に、ビア105を形成する標準的プロセスの一部により形成され、
相互接続用の導電層をとなる。第1の電極125を形成すると、ビアは一般的に
、めっきビアまたはめっき通孔と呼ぶものになる。
15上の回路を第2の表面120上の回路と接続するために使用される。さらに
、または別の例において、第1の電極は、第1の表面115上の回路を、第1の
表面115と、第2の表面120との間の種々の中間層上の回路と接続するため
に用いる場合がある。1つの実施例の第1の電極125は、銅(Cu)を含む。
銅は、印刷回路板(PCB)の製造に常用されるめっき材である。1つの実施例
における第1の電極125の形成は、基板100上に、スパッタリングにより付
着させる銅または無電解めっきにより付着させる銅のような種層を付着させた後
、その種層の上に銅の層を電解めっきすることにより行う。
される。この方法では、基板100の表面上に光リソグラフィマスクによりパタ
ーンを形成して、第1の電極125を形成する基板100の部分を露光する。次
いで、導電材料の層を物理的または化学的蒸着法(PVDまたはCVD)により
露光部分の上に付着させた後、マスクと、その上に付着した材料を除去する。第
1の電極を付着させる他の方法(例えば、スクリーンプリンティング法または導
電性インキの他のプリンティング法は当業者にとって明らかであろう。
130は、酸化タンタルTa2O5のような金属酸化物を含む。1つの実施例の金
属酸化物は、金属ターゲットからのスパッタリングによる付着で金属層を形成し
、この金属層を弱酸性電解液で陽極処理して金属酸化物を形成することができる
。1つの実施例において、この弱酸性電解液は、例えば約5重量パーセント未満
のクエン酸希薄非水溶液のような有機酸である。かかる弱酸性電解液により、混
在物が少なく、従って応力が小さい薄膜が得られると予想される。酸化物の厚さ
は、制御電圧の印加により調整できる。例えば、金属酸化物の形成にタンタルの
層を用いて、約60ボルトの電圧を印加すると、厚さ約900オングストローム
の酸化タンタルが得られる。誘電層130中に残留する非酸化金属は、第1の電
極125と、誘電層130との界面にあって、その導電性により容量に悪影響を
及ぼさないため、問題ではない。
り、シャドウマスク185で覆われない領域に付着することができる。シャドウ
マスク185は、基板100上に、または基板100に近接して配置することに
より、付着させたくない領域をブロックまたはマスクする機械的マスクである。
1つの実施例では、スパッタリングのようなPVDプロセスを、基板100の表
面115と120の両方から実施して、誘電層130が第1の表面115の一部
だけでなく第2の表面120の一部の上層として形成されるようにする。別の実
施例では、スパッタリングのようなPVDプロセスを基板100の第1の表面1
15についてのみ実施することにより、誘電層130が第1の表面115の一部
の上層として、しかしながら、第2の表面120の一部を覆わないように形成さ
れるようにする。別法として、金属層を電解めっきまたは光リソグラフィにより
付着させ、弱酸性電解液で陽極処理して金属酸化物に変換することができる。
施例では、下層の第1の電極125は腐蝕に弱いことがある。かかる腐蝕から第
1の電極125の露出領域を保護すると有利である。一例として、誘電層130
を陽極処理する前に、パターン形成したフォトレジスト材のような保護層を第1
の電極125の露出部分に適用することがある。別例では、第1の電極125に
亘って金属のブランケット層を適用し、パターン形成したフォトレジスト材を用
いるなどして将来の誘電層130を画定する金属ブランケット層の部分だけを選
択的に陽極処理する。金属を対応の金属酸化物に変換した後、保護層とその上層
の任意の材料を除去することができる。さらに、誘電層130を形成する前に接
着層を第1の電極125に適用し、誘電層130の形成時にその接着層により第
1の電極125の露出部分を保護させることができる。
材料の複合物ターゲットからのRFスパッタリングにより、または多数の元素タ
ーゲットからの反応性スパッタリングにより形成することができる。さらに、金
属有機CVD(MOCVD)法及びゾル・ゲル法は、金属酸化物の誘電体を直接
形成するために使用されている。誘電材料の層を形成する他の方法が当該技術分
野において知られているが、その中にはCVD及びプラズマCVD(PECVD
)を含むことができる。さらに、他の誘電材料を種々の実施例に用いることがで
きる。他の誘電材料の例として、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チ
タン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸バリウムストロンチウム(BaSr
TiO3;BST)、チタン酸鉛ジルコニウム(PbZrTiO3;PZT)、酸
化アルミニウム(Al2O3)または酸化ジルコニウム(Zr2O3)があり、これ
らは複合物ターゲットからのスパッタリングまたはMOCVDにより形成される
ことが多い。さらに別の例として、二酸化ケイ素(SiO2)、窒化ケイ素(S
iN)及び酸窒化ケイ素(SiOxNy)のようなより普通の誘電材料が含まれる
。
る。有機基板は通常、約250℃未満の処理温度を必要とするが、上述した付着
法の一部は約550℃を超える動作温度を必要とするものがある。一例として、
上述のチタン酸塩のような高い比誘電率を有する金属酸化物の多くは、比誘電率
を最大にするために、付着後、高温の緻密化またはアニーリングプロセスを用い
る。かかる緻密化プロセスは約700乃至1000℃の温度に達することがあり
、有機基板には適当でない。しかしながら、かかる緻密化プロセスは、セラミッ
ク基板のような耐高温性基板にとっては好適であろう。実施例によっては、銅電
極の黒色酸化物処理のように第1の電極125をコンディショニングすることに
より、第1の電極125への誘電材料の接着性を強化することができる。しかし
ながら、かかる処理を用いると、一般的に銅の表面が粗くなし、それに続く誘電
層に欠陥が導入される可能性があるため、望ましくない場合がある。
の部分の上層として形成される。さらに、誘電層130は、ビア105に未充填
の部分が残されるように形成される。図1Cで示し、1つの実施例につき上述し
たように、誘電層130は、第1の表面115の一部の上の第1の電極125の
第2の部分の上層として延びる。第1の電極125のこの第2の部分はさらに、
第2の表面120の一部の上層としても延びる。誘電層130が第1の電極12
5の第2の部分の上に延びるため、以下において明らかになるように、第1の電
極125を、後で形成される電極から分離する点である特定の利点が得られる。
しかしながら、第1の表面115上の第1の電極125の少なくとも一部は、誘
電層130により覆われないままである。
ビア105の残りの部分内に形成される。1つの実施例において、第2の電極1
35は、ビア105の残りの部分に導電性ペーストを充填することにより形成さ
れる。1つの実施例において、この導電性ペーストは硬化される。
っきすることにより、第2の電極135として誘電層130の上に電解めっき金
属の層を形成することができる。この実施例において、第2の電極135は、一
般的に、誘電層130が充填されなかったビア105の残りの部分の構造により
画定される中空構造を有し、その残りの部分を完全に充填する場合がある。この
実施例において、電解めっき金属の層により充填されないビア105の部分があ
れば、当該技術分野において知られているように、オプションとして、例えば、
ポリマーのビアプラグで充填することができる。第1の電極125の形成につき
上述した実施例の多くのように他の方法を用いて、誘電層130により未充填の
ビア105の残りの部分に第2の電極135として導電性材料を形成することが
できる。
の電極135の余剰部分が必要に応じて除去される。1つの実施例において、第
2の電極135の余剰部分の除去は、化学的−機械的平坦化(CMP)により、
材料を物理的に研磨・除去する。第2の電極135の余剰部分の除去は、第1の
表面115または第2の表面120の上の誘電層130の一部を除去することを
含む。第1の表面115及び第2の表面120の上の誘電層130の少なくとも
一部を維持して第1の電極125と第2の電極135との間の橋絡または短絡の
可能性を減少するのが望ましいが、それは不要である。さらに、第2の電極13
5の余剰部分を除去しようとすると、第2の表面120の上の全ての材料、即ち
、第2の表面120上の第1の電極125、誘電層130及び第2の電極135
の一部が除去される場合がある。図1Eに示すように、第2の電極135の余剰
部分を除去すると、第1の電極125の表面上の部分137が分離される。しか
しながら、第2の電極135のかかる分離部分137は、誘電層130により第
2の電極135から分離されていて、第1の電極125の機能の妨げとならない
ため、問題とならない。
2の電極135の上層として形成され、第1の電極125の一部及び第2の電極
135の一部を露出するようにパターン形成されている。接点140、142は
それぞれ、第1の電極125及び第2の電極135の露出部分と結合するように
形成されている。図1Fにおいて、接点140、142は共に第1の表面115
に隣接して形成されるが、その一方または両方は第2の表面120に隣接するそ
れぞれの電極に結合してもよい。第2の絶縁層155は、接点140及び第1の
絶縁層150の上層として形成され、接点140の一部及び接点142の一部を
露出させるようにパターン形成されている。接点140の露出部分は、接地電位
160のような第1の電位源に結合され、接点142の露出部分は、供給電圧V cc 165のような第2の電位源に結合される。その結果得られる自己整合同軸キ
ャパシタ170は、上述したように、この構成で減結合または電力減衰用として
使用できるが、キャパシタ170は任意の電子デバイスに用いることができる。
きる。 上式において、εr=誘電定数(8.854x10-12F/m) ε0=誘電材料の比誘電率 r2=同軸構造の中心から第1の電極までの距離 r1=第2の電極の半径(r2−r1=誘電層の厚さ) L=ビアの長さ(メートル)
及び電力減衰に必要な容量が増加する。上述の実施例により形成されるキャパシ
タのサイズは、一般的に、それ自体、かかる用途から見れば一般的に小さすぎる
。しかしながら、マイクロプロセッサパッケージの複雑さが増加すると、それら
を支持する基板を設計するにあたりビア及び通孔の数が増加する。一例として、
現在のマイクロプロセッサパッケージは、めっき後の平均直径が150μm、平
均長さが30μmのめっきビアを12、000個以上、まためっき後の平均直径
が250μm、平均長さが800μmのめっき通孔を約2000個備えている。
上述したように、各めっきビア及び通孔は電源及び接地電位に結合されて、並列
容量を形成するため、それらは加算的である。マイクロプロセッサパッケージの
結合容量は、誘電層の厚さ、誘電材料及びキャパシタとして使用するビアの数を
調整することにより任意所望の値に調整することが可能である。例えば、比誘電
率が約25の酸化タンタルの誘電材料と、誘電材料の厚さが約0.1μmの全め
っきビア及びめっき通孔とを用いると、この例のマイクロプロセッサパッケージ
では約3μFの結合容量が得られる。さらに別の例として、比誘電率が約500
のBST誘電材料と、誘電層の厚さが約0.05μmのめっきビア及び約0.3
0μmのめっき通孔とを用いると、この例のマイクロプロセッサパッケージでは
約34μFの結合容量が得られる。
であるが、盲ビアは基板の一部に貫入する。図3A−3Fは、盲ビアに形成され
る同軸ビアキャパシタの実施例を示す。後で基板の上層を形成することにより、
盲ビアは埋め込みビアとなる。個々の層を形成する材料及び方法の手引きは、一
般的に、図1A−1Fを参照すると与えられたものであるが、例外もある。
の層302を貫通するが、基板300全体を貫通しない。ビア305は基板30
0の第2の層304で終端して、金属または他の導電層306の少なくとも一部
を露出させる。層302は、基板300の2以上の層より成ることがある。同様
に、層304は、基板300の2以上の層より成ることがある。
板300の第1の表面315から基板300の第2の層320へ延びる。第1の
表面315は、側壁310から外方に延びる。第2の表面320は、側壁310
から内方に延びる。ビア305は、基板に開口を形成する当該技術分野において
知られた方法により形成される。その例として、レーザー穿孔及び機械式穿孔が
含まれる。この説明の目的のため、第2の表面320はほぼ平坦であると仮定す
る。しかしながら、ビア305の形成に用いる方法により、第2の表面302が
凹状または凸状のような平坦でない状態になることがある。
2の表面320との上層として形成される。別の実施例では、第1の電極325
が側壁310の上層として形成されるが、第2の表面320の一部を露出させる
。かかる実施例では、層302に層304を積層する前に第1の電極325を形
成すればよい。
延びる。第1の電極325は一般的に、ビア305を形成する標準的プロセスの
一部として形成される。ビア305の利用については、第1の電極325は一般
的に、第1の表面315上の回路と、導電層306に結合された回路とを接続す
るために使用される。さらに、また別の方法として、第1の電極325は、第1
の表面315上の回路を、別の導電層を介して第1の表面315と第2の表面3
20との間の種々の中間層上の回路と接続するために使用することができる。1
つの実施例において、第1の電極325は銅(Cu)を含む。
、側壁310の内部の第1の電極325の少なくとも第1の部分の上層として形
成される。さらに、誘電層330は、ビア305に未充填部分を残すように形成
される。図3Cに示すように、誘電層330は、第1の表面315の一部の上層
である第1の電極325の第2の部分の上を延びるようにしてもよい。第1の電
極325の第2の部分上に誘電層330が延びるようにすると、後述するように
、第1の電極325をその後形成される電極から分離する際にある特定の利点が
得られる。しかしながら、第1の表面315上の第1の電極325の少なくとも
一部は、誘電層330で覆われていない。1つの実施例において、誘電層330
は、図1Cを参照して説明したように、物理的蒸着法により形成され、シャドウ
マスク385により画定される。他の実施例で、誘電層130に言及して上述し
たように他の誘電材料及びそれらの付着法を用いるものがある。
305の残りの部分に形成される。第2の電極335は、1つの実施例では、ビ
ア305のこの残りの部分に導電性ペーストを充填することにより形成される。
1つの実施例において、導電性ペーストは硬化される。
解めっきすると、誘電層330上の電解めっき金属の層が第2の電極335とし
て形成される。この実施例において、第2の電極335は、一般的に、誘電層3
30が充填されなかったビア305の残りの部分の構造により画定される中空構
造を有し、その残りの部分を完全に充填する場合がある。この実施例において、
電解めっき金属の層により充填されないビア305の部分があれば、当該技術分
野において知られているように、オプションとして、例えば、ポリマーのビアプ
ラグで充填することができる。第1の電極125の形成につき上述した実施例の
多くのように他の方法を用いて、誘電層330により未充填のビア305の残り
の部分に第2の電極335として導電性材料を形成することができる。
の電極335の余剰部分が必要に応じて除去される。1つの実施例において、第
2の電極335の余剰部分の除去は、化学的−機械的平坦化(CMP)により、
材料を物理的に研磨・除去する。第2の電極335の余剰部分の除去は、第1の
表面315の上の誘電層330の一部を除去することを含む。第1の表面315
上の誘電層330の少なくとも一部を維持して第1の電極325と第2の電極3
35との間の橋絡または短絡の可能性を減少するのが望ましいが、それは不要で
ある。図3Eに示すように、第2の電極335の余剰部分を除去すると、第1の
電極325の表面上の部分337が分離される。しかしながら、第2の電極33
5のかかる分離部分337は、誘電層330により第2の電極335から分離さ
れていて、第1の電極325の機能の妨げとならないため、問題とならない。
2の電極335の上層として形成され、第1の電極325の一部及び第2の電極
335の一部を露出するようにパターン形成されている。接点340、342は
それぞれ、第1の電極325及び第2の電極335の露出部分と結合するように
形成されている。接点340、342は共に第1の表面315に隣接して形成さ
れる。第2の絶縁層355は、接点340,342及び第1の絶縁層350の上
層として形成され、接点340の一部及び接点342の一部を露出させるように
パターン形成されている。接点340の露出部分は、接地電位360のような第
1の電位源に結合され、接点342の露出部分は、供給電圧Vcc365のような
第2の電位源に結合される。その結果得られる自己整合同軸キャパシタ370は
、上述したように、この構成で減結合または電力減衰用として使用できるが、キ
ャパシタ370は任意の電子デバイスに用いることができる。
多様な実施例は、第2の電極を画定する開口が、第1の電極及び誘電層の付着に
より必然的にビアの実質的中心に形成されるという意味で自己整合型である。自
己整合型の上述した実施例は、めっきビアに誘電材料を充填した後、誘電材料に
開口を穿孔して誘電材料の一部を除去し、その開口に第2の電極を形成するプロ
セスでビアに形成されるキャパシタとは区別される。自己整合同軸キャパシタは
多くの用途につき少数のプロセス工程を必要とするにすぎないが、その理由は、
この方法によると同時に数千個のキャパシタの形成できるが、誘電材料への開口
の穿孔は一般的に一度に約20個未満が限度であるからである。自己整合同軸キ
ャパシタは、薄い誘電層により形成するため、所与のビア直径で高レベルの容量
を得ることができる。さらに、上述した付着法によると、誘電層の最終的な厚さ
に対し高い制御性が得られるため、集積回路設計の自由度が増加する。種々の実
施例の第2の電極は誘電材料に開口を穿孔して形成できる電極よりも中心に位置
する可能性が高いため、プロセスのばらつきの減少が可能であり、設計の許容誤
差を厳しくして性能及び信頼性を向上することができる。レーザー穿孔または機
械式穿孔のレジストレーション精度は現在、約20μmのオーダーであるため、
誘電層の厚さが約20μm以上に制限される。従って、種々の実施例の自己整合
同軸キャパシタは誘電材料に開口を穿孔して形成されるキャパシタと比べると1
または2オーダー以下のインダクタンスを得ることができる。
かかる用途では、一般的に、通常何千個の複数の同軸キャパシタを並列結合して
、所望の容量レベルを得ることが予想される。ビアにキャパシタを形成するため
、余分の基板空間、即ち表面領域は実質的に不要である。
するように構成される他の任意の構成で置き換え可能であることがわかるであろ
う。本発明の多数の変形例及び設計変更は、当業者にとって明らかであろう。従
って、本願は、本発明の任意の変形例または設計変更を包含するように意図され
ている。本発明は頭書の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される
ものを意図されることが明らかである。
Claims (30)
- 【請求項1】 側壁が、該側壁から外方に延びる基板の第1の表面から基板
の第2の表面へ延びるように該基板に画定されるビアと、 ビアの側壁及び基板の第1の表面の少なくとも一部の上層である第1の電極と
、 側壁の内部にある第1の電極の少なくとも第1の部分の上層となるように形成
されるが、ビアの一部は未充填の状態で残された誘電層と、 未充填の状態で残されたビアの部分に形成された第2の電極とより成るキャパ
シタ。 - 【請求項2】 第1の電極は銅より成り、誘電層は酸化タンタルより成る請
求項1のキャパシタ。 - 【請求項3】 誘電層はさらに、第1の表面上の第1の電極の第2の部分の
上層として延びる請求項1のキャパシタ。 - 【請求項4】 第1の電極と、第1の電位源とに結合された第1の接点と、 第2の電極と、第2の電位源とに結合された第2の接点とをさらに備えた請求
項1のキャパシタ。 - 【請求項5】 基板は、有機基板及びセラミック基板より成る群から選択さ
れる請求項1のキャパシタ。 - 【請求項6】 基板は2以上の層より成る請求項1のキャパシタ。
- 【請求項7】 側壁が、該側壁から外方に延びる基板の第1の表面から基板
の第2の表面へ延びるように該基板に画定されるビアと、 ビアの側壁及び基板の第1及び第2の表面の少なくとも一部の上層である第1
の電極と、 側壁の内部にある第1の電極の少なくとも第1の部分の上層となるように付着
されるが、ビアの一部は未充填の状態で残された誘電層と、 未充填の状態で残されたビアの部分に形成された第2の電極とより成るキャパシ
タ。 - 【請求項8】 基板の第2の表面は側壁から外方に延びる請求項7のキャパ
シタ。 - 【請求項9】 誘電層はさらに、第1の表面上の第1の電極の第2の部分の
上層として延びる請求項7のキャパシタ。 - 【請求項10】 側壁が、該側壁から外方に延びる基板の第1の表面から該
側壁から外方に延びる基板の第2の表面へ延びるように該基板に画定されるビア
と、 ビアの側壁及び基板の第1及び第2の表面の少なくとも一部の上層である第1
の電極と、 第1の表面から第2の表面へ延びる第1の電極の少なくとも第1の部分の上層
となるように形成される誘電層であって、誘電層の一部を除去しない状態でビア
の一部が未充填の状態で残された誘電層と、 誘電層が未充填の状態で残されたビアの部分に形成された第2の電極とより成
るキャパシタ。 - 【請求項11】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びる該基板の一部に
より画定されたビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面の少な
くとも一部との上に第1の電極層を形成し、 ビアの一部が未充填の状態で残されるように側壁の内部にある第1の電極層の
少なくとも一部の上に誘電層を形成し、 誘電層が未充填の状態で残されたビアの部分に導電材料を付着させて、第2の
電極を形成するステップより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項12】 第1の電極を形成する方法はさらに、銅の層を形成するス
テップより成る請求項11の方法。 - 【請求項13】 誘電層を形成するステップはさらに、 ビアの一部を未充填の状態で残して側壁内の第1の電極の少なくとも第1の部
分の上に金属層を形成し、 金属層を陽極処理することにより誘電層を形成するステップをさらに含む請求
項11の方法。 - 【請求項14】 誘電層を形成するステップはさらに、 ビアの一部を未充填の状態で残して側壁内の第1の電極の少なくとも第1の部
分の上に金属層をスパッタリングにより形成し、 弱酸性電解液で金属層を陽極処理して誘電層を形成するステップをさらに含む
請求項11の方法。 - 【請求項15】 弱酸性電解液は、有機酸希薄非水溶液より成る請求項14
の方法。 - 【請求項16】 有機酸希薄非水溶液は、5重量パーセント未満のクエン酸
非水溶液である請求項15の方法。 - 【請求項17】 第2の電極を形成するステップはさらに、誘電層が未充填
の状態で残されたビアの部分に導電性ペーストを充填するステップを含む請求項
11の方法。 - 【請求項18】 第2の電極を形成するステップはさらに、余剰の材料を除
去して第1の電極を第2の電極から分離するステップを含む請求項11の方法。 - 【請求項19】 余剰の材料を除去するステップはさらに、誘電層の一部を
除去するステップを含む請求項18の方法。 - 【請求項20】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びる該基板の一部に
より画定されたビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面の少な
くとも一部と、第2の表面の少なくとも一部の上とに第1の電極層を形成し、 ビアの一部が未充填の状態で残されるように側壁の内部にある第1の電極層の
少なくとも一部の上に誘電層を形成し、 誘電層が未充填の状態で残されたビアの部分に導電材料を付着させて、第2の
電極を形成するステップより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項21】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びる該基板の一部に
より画定されたビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面の少な
くとも一部と、該側壁から外方へ延びる第2の表面の少なくとも一部との上に第
1の電極層を形成し、 ビアの一部が未充填の状態で残されるように側壁の内部にある第1の電極層の
少なくとも一部の上に誘電層を形成し、 誘電層の上に第2の電極を形成するステップより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項22】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びる該基板の一部に
より画定されたビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面の少な
くとも一部と、該側壁から内方へ延びる第2の表面の少なくとも一部との上に第
1の電極層を形成し、 ビアの一部が未充填の状態で残されるように側壁の内部にある第1の電極層の
少なくとも一部の上に誘電層を形成し、 誘電層が未充填の状態で残されたビアの部分に導電材料を付着させて、第2の
電極を形成するステップより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項23】 第1の電極に結合された第1の接点を形成し、 第2の電極に結合された第2の接点を形成するステップをさらに含む請求項2
2の方法。 - 【請求項24】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びるように該基板の
一部により画定されるビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面
の少なくとも一部との上に第1の金属種層を形成し、 第1の金属種層上に第2の金属層を電解めっきして第1の電極を形成し、 ビアの一部を未充填の状態で残しながら側壁の内部にある第1の電極の少なく
とも第1の部分の上に第3の金属層を付着させ、 第3の金属層を陽極処理して誘電層を形成し、 第3の金属層が未充填の状態で残されたビアの部分に導電性ペーストを充填し
て第2の電極を形成し、 余剰の導電性ペーストを除去して第2の電極を第1の電極から分離するステッ
プより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項25】 第1の金属種層と、第1の電極とはさらに、基板の第2の
表面の少なくとも一部の上に延びる請求項24の方法。 - 【請求項26】 基板の第2の表面は側壁から外方へ延びる請求項25の方
法。 - 【請求項27】 基板の第1の表面から第2の表面へ延びるように該基板の
一部により画定されるビアの側壁と、該側壁から外方へ延びる基板の第1の表面
の少なくとも一部との上に第1の銅の種層を形成し、 第1の銅の種層の上に銅の層を電解めっきして第1の電極を形成し、 ビアの一部を未充填の状態で残しながら側壁の内部にある第1の電極の少なく
とも第1の部分の上にタンタルの層を付着させ、 タンタルの層を陽極処理して酸化タンタルの層を形成し、 酸化タンタルの層が未充填の状態で残されたビアの部分に導電性ペーストを充
填して第2の電極を形成し、 余剰の導電性ペーストを除去して第2の電極を第1の電極から分離するステッ
プより成るキャパシタの形成方法。 - 【請求項28】 電子デバイスの作動方法であって、 複数のキャパシタの各々の第1の電極を第1の電位源に結合し、 複数のキャパシタの各々の第2の電極を第2の電位源に結合するステップより
成り、 複数のキャパシタの各々は、電子デバイスを支持する基板の複数のビアの1つ
に、該複数のビアと1対1の関係で形成されており、 複数のキャパシタの各々は自己整合同軸キャパシタである電子デバイスの作動
方法。 - 【請求項29】 第1の電位源と、 第2の電位源と、 少なくとも1つのキャパシタとより成り、 キャパシタは、 側壁が、該側壁から外方に延びる基板の第1の表面から基板の第2の表面へ延
びるように該基板に画定されるビアと、 ビアの側壁及び基板の第1の表面の少なくとも一部の上層である第1の電極と
、 側壁の内部にある第1の電極の少なくとも第1の部分の上層となるように形成
されるが、ビアの一部は未充填の状態で残された誘電層と、 未充填の状態で残されたビアの部分に形成された第2の電極と、 第1の電極と、第1の電位源とに結合された第1の接点と、 第2の電極と、第2の電位源とに結合された第2の接点とより成る電子デバイ
ス。 - 【請求項30】 第1の電位源と、 第2の電位源と、 少なくとも1つのキャパシタとより成り、 キャパシタは、 側壁が、該側壁から外方に延びる基板の第1の表面から基板の第2の表面へ延
びるように該基板に画定されるビアと、 ビアの側壁及び基板の第1及び第2の表面の少なくとも一部の上層である第1
の電極と、 第1の表面から第2の表面へ延びる第1の電極の少なくとも第1の部分の上層
となるように形成される誘電層であって、誘電層の一部を除去しない状態でビア
の一部が未充填の状態で残された誘電層と、 誘電層が未充填の状態で残されたビアの部分に形成された第2の電極と、 第1の電極と、第1の電位源とに結合された第1の接点と、 第2の電極と、第2の電位源とに結合された第2の接点とより成る電子デバイ
ス。
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