JP2014505354A - 高密度３次元集積コンデンサ - Google Patents

Abstract

コンデンサ３４０が、第１の面３２１と、第１の面から離れた第２の面３２２と、第１の面と第２の面との間に延在する貫通開口部３３０とを有する基板と、第１の金属素子３６０及び第２の金属素子３７０と、少なくとも貫通開口部内で第１の金属素子及び第２の金属素子を互いから分離して絶縁するコンデンサ誘電体層３８０とを備える。第１の金属素子３６０は、第１の面３２１に露出され、貫通開口部３３０内へ延在する。第２の金属素子３７０は、第２の面３２２に露出され、貫通開口部３３０内へ延在する。第１の金属素子３６０及び第２の金属素子３７０は、第１の電位及び第２の電位に電気的に接続可能である。コンデンサ誘電体層３８０は波状の形状を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体チップ又は特定のタイプの基板、例えば、半導体、ガラス、セラミック、又は他の比較的低いＣＴＥ材料におけるコンデンサ、及びそのようなコンデンサを作成する方法、並びにそのようなコンデンサにおいて有用なコンポーネントに関する。

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１０年１２月９日に出願された米国特許出願第１２／９６４，０４９号の出願日の利益を主張し、その開示内容は引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

コンデンサは、信号ライン又は電源ラインのいずれかにおける雑音抑制に一般に用いられる。電源ラインでは、雑音抑制は、電源ラインに沿って多くのコンデンサを取り付けてインピーダンスレベルを低減することによって行うことができる。そのようなコンデンサの取り付けは、コンデンサを取り付けるコストの方がコンデンサのコストよりも高くなる可能性があることから、システムのサイズ及びコストを増大させる可能性がある。

コンデンサは、能動回路素子、すなわち「能動チップ」を有する半導体チップ上に設けることもできるし、能動チップに取り付けるための、コンデンサ、インダクタ、抵抗器等の受動回路素子を含む受動チップ上に設けることもできる。

シリコンにおける従来のコンデンサは、２つの一般的なタイプを有することができる。第１のタイプは、ＤＲＡＭチップにおける各ビット用の電荷を蓄電するのに用いられる。第２のタイプは、受動チップ上のコンデンサである。受動チップでは、非常に薄い誘電体材料が非常に高い比誘電率を有する、単一層形態又は多層形態の平面コンデンサに、主な焦点が当てられてきた。従来のコンデンサの双方のタイプは、デカップリングコンデンサの用途に適用されるときに限界を有する可能性がある。第１のタイプのコンデンサは、高い容量の用途にあまり適していない場合がある。なぜならば、そのタイプは、通常、ビットレベルで用いられることを意図しており、したがって、非常に小さなサイズを有するように意図的に設計されている。第１のタイプは、通常、デカップリングコンデンサとして十分な電流を蓄電又は供給するのに必要な特徴を欠いている。第２のタイプのコンデンサは、低いキャパシタンス密度及び低い品質係数（quality factor：Ｑ）（効率性）を有する場合がある。

マイクロエレクトロニクスチップ、半導体基板、又はガラス若しくはセラミック材料等の比較的低いＣＴＥを有する他の基板におけるコンデンサの設計には、更なる改善が望まれている。

本発明の一態様によれば、コンデンサは、
第１の面と、該第１の面から離れた第２の面と、該第１の面及び該第２の面間に延在する貫通開口部とを有する基板と、
第１の金属素子及び第２の金属素子と、
少なくとも前記貫通開口部内で前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子を互いから分離して絶縁するコンデンサ誘電体層と
を備えてなることができる。前記第１の金属素子は前記第１の面に露出することができ、かつ前記貫通開口部内へ延在することができる。前記第２の金属素子は前記第２の面に露出することができ、かつ前記貫通開口部内へ延在することができる。前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子は、第１の電位及び第２の電位に電気的に接続可能とすることができる。前記コンデンサ誘電体層は、波状の形状を有することができる。

特定の実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子は、それぞれの複数の第１のプレート及び第２のプレートを備えることができ、前記第１のプレート及び前記第２のプレートのそれぞれは、前記開口部内に延在する。一実施形態では、前記第１のプレート及び前記第２のプレートのそれぞれは、前記第１の面に沿った方向に少なくとも５マイクロメートルの幅を有することができる。例示的な実施形態では、各コンデンサの一対の第１のプレート及び一対の第２のプレートは、前記第１の面の上にも前記第２の面の下にも延在していない場合がある。

本発明の別の態様によれば、コンデンサは、第１の面と、該第１の面から離れた第２の面と、前記第１の面と前記第２の面との間に延在する貫通開口部とを有する基板と、第１の金属素子及び第２の金属素子と、少なくとも前記貫通開口部内で前記第１の金属素子を第２の金属素子から分離して絶縁するコンデンサ誘電体層とを備えることができる。前記第１の金属素子は前記第１の面に露出することができ、かつ前記貫通開口部内へ延在することができる。前記第１の金属素子は、ｍ×ｎのアレイの位置のうちの少なくとも幾つかである該アレイ内の第１の複数の位置を埋めるように配列された複数のポストを含みうる。ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きい。各ポストは前記第１の面に実質的に直交する垂直方向において貫通開口部へ延在することができる。各ポストは、少なくとも１つの隣接するポストの対応する実質的に垂直な部分に対し実質的に平行な、実質的に垂直な部分を含みうる。前記第２の金属素子は、前記第２の面に露出することができ、かつ前記貫通開口部内へ延在することができる。前記第２の金属素子は、複数のポストのうちの隣接するポスト間に延在することができる。前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子は、第１の電位及び第２の電位に電気的に接続可能とすることができる。

一実施形態では、前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置は絶縁誘電体材料によって占有することができる。特定の実施形態では、前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置のそれぞれが、前記貫通開口部の高さの少なくとも５０％延在する連続ボイドを含みうる。例示的な実施形態では、前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置のそれぞれが、前記貫通開口部内の前記それぞれの位置に対応する第２の開口部の内部体積の少なくとも５０％を占めるボイドを含みうる。特定の実施形態では、前記ｍ×ｎのアレイ内の前記第１の複数の位置は、前記アレイ内の全ての前記位置であり得る。

例示的な実施形態では、コンデンサは、前記第１の面と前記第２の面との間の前記貫通開口部の境界面に沿って延在する絶縁誘電体材料を更に備えることができる。前記絶縁誘電体材料は、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子を、少なくとも前記貫通開口部内の前記基板の材料から分離して絶縁することができる。特定の実施形態では、前記複数のポストのそれぞれが、前記垂直方向に実質的に直交する水平面における５マイクロメートル以下の幅を有することができる。一実施形態では、前記複数のポストのそれぞれが前記垂直方向に長さを有することができ、前記ポストのそれぞれの前記長さと前記幅との比は少なくとも１０であるとすることができる。例示的な実施形態では、前記複数のポストのそれぞれの前記長さは少なくとも１５０マイクロメートルであるとすることができる。特定の実施形態では、前記複数のポストは、前記水平面において１０マイクロメートル以下のピッチを画定することができる。一実施形態では、前記コンデンサ誘電体層は前記複数のポストの前記面に沿って延在することができる。例示的な実施形態では、前記複数のポストは前記第１の面の上にも前記第２の面の下にも延在しない場合がある。

特定の実施形態では、前記基板は、半導体とガラスとセラミックとからなる群から選択される本質的に１つの材料からなる。一実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが、前記コンデンサ誘電体層に隣接する第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面とを有する金属層を含むことができ、前記第２の面は前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿う。特定の実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子の少なくとも一方が、前記コンデンサ誘電体層に隣接する第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面とを有する金属層を含むことができ、前記第２の面は前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿う。特定の実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子並びに前記コンデンサ誘電体層によって占有されていない前記開口部の部分は、誘電体材料で満たすことができる。一実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが第１の部分を有することができ、該第１の部分は、該第１の部分に対し実質的に平行な隣接する第２の部分から前記誘電体材料によって分離されている。

例示的な実施形態では、コンデンサは、それぞれの前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子に接続された第１の電極及び第２の電極も備えることができる。一実施形態では、前記コンデンサは、少なくとも１ピコファラッドの容量を有することができる。特定の実施形態では、前記コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率ｋを有する。例示的な実施形態では、前記コンデンサ誘電体層は５以上の比誘電率ｋを有することができる。一実施形態では、前記コンデンサ誘電体層は強誘電性の誘電体材料を含みうる。特定の実施形態では、前記コンデンサ誘電体層の上面及び下面はそれぞれ、前記第１の面と前記第２の面との間の前記開口部の高さの少なくとも３倍の長さを有することができる。例示的な実施形態では、前記第１の金属素子は本質的に第１の金属からなることができ、前記第２の金属素子は本質的に前記第１の金属と異なる第２の金属からなることができる。

一実施形態では、前記開口部は、前記第１の面に対し実質的に平行に延在する長さ寸法と、前記第１の面に対し実質的に平行に延在しかつ前記長さ寸法に対し実質的に垂直に延在する幅寸法とを有することができ、前記長さ寸法は前記幅寸法よりも大きい。特定の実施形態では、前記開口部は、前記第１の面に対し実質的に平行に延在する長さ寸法と、前記第１の面に対し実質的に平行に延在しかつ前記長さ寸法に対し実質的に垂直に延在する幅寸法とを有することができ、前記長さ寸法は前記幅寸法と実質的に等しい。例示的な実施形態では、少なくとも第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含むコンデンサアセンブリは、前記基板の共通貫通開口部内へ延在する各コンデンサの前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子を有することができる。前コンデンサアセンブリは、少なくとも前記貫通開口部内で前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサを互いから分離して絶縁する絶縁誘電体層も備えることができる。一実施形態では、前記絶縁誘電体層は３未満の比誘電率を有することができ、各コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率を有することができる。

特定の実施形態では、インタポーザは、上述のコンデンサを備えることができる。本発明の更なる態様は、本発明の上記の態様によるコンデンサ構造体、本発明の上記の態様による複合チップ、又は両方を他の電子デバイスと合わせて組み込んだシステムを提供する。例えば、システムは単一のハウジング内に配置することができ、このハウジングは携帯型のハウジングとすることができる。本発明のこの態様における好ましい実施形態によるシステムは、同等の従来のシステムよりも小型にすることができる。

本発明の更に別の態様によれば、回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法は、
本質的に有効ＣＴＥが１０ｐｐｍ／°Ｃ未満である材料からなる基板の第１の面から材料を除去するステップであって、それにより前記第１の面から、該第１の面の反対側の第２の面に向かって延在する複数の第１の開口部を形成し、該第１の開口部は波状の内面を画定するステップを含みうる。
本方法はまた、前記内面の上に重なるコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、該コンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している波状の第１の面を有するステップと、
前記コンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部のそれぞれの中へ延在する第１の金属素子を形成するステップと
を含みうる。
本方法は、
前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記コンデンサ誘電体層の波状の第２の面を露出させて、前記第２の面から前記第１の面に向かって延在する複数の第２の開口部を形成するステップと、
前記コンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第２の開口部のそれぞれの中へ延在する第２の金属素子を形成するステップと
を更に含みうる。

例示的な実施形態では、前記コンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、流動性誘電体材料を各第１の開口部内に露出した前記内面上に水性めっきすることによって実行することができる。特定の実施形態では、本方法はまた、前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップの前に、前記第１の面と前記第２の面との間の前記基板の厚みが低減されるように前記基板の前記第２の面から材料を除去するステップを含みうる。一実施形態では、前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップは、前記第１の金属素子の面が前記第２の面に露出されるように実行することができる。例示的な実施形態では、前記第１の金属素子を形成する前記ステップは複数の第１のプレートを形成することを含み、前記第１のプレートのそれぞれは前記第１の開口部のそれぞれの開口部内へ延在し、前記第２の金属素子を形成するステップは複数の第２のプレートを形成することを含むことができ、前記第２のプレートのそれぞれは前記第２の開口部のそれぞれの開口部内へ延在する。

本発明の更に別の態様によれば、回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法は、
基板の第１の面から、該第１の面と反対側の第２の面に向かって延在する複数の第１の開口部を形成するステップであって、該第１の開口部はｍ×ｎのアレイの位置のうちの少なくとも幾つかの位置を占有するように配列され、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きく、各第１の開口部は前記第１の面に実質的に直交する垂直方向において前記貫通開口部内へ延在し、前記複数の第１の開口部は内面を画定するステップを含みうる。
本方法はまた、前記内面の第１の部分の上に重なる第１のコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、前記第１のコンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している第１の面を有する、第１のコンデンサ誘電体層を形成するステップを含みうる。
本方法は、複数のポストを有する第１の金属素子を形成するステップであって、各ポストは、前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部の対応する開口部内へ延在する、第１の金属素子を形成するステップと、
前記複数のポストの前記第１のサブセットの隣接するポスト間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記第１のコンデンサ誘電体層の第２の面を露出して該第２の面から前記第１の面に向かって延在する第２の開口部を形成する、材料を除去するステップと、
前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第２の開口部内へ延在する第２の金属素子を形成するステップと
を更に含みうる。

一実施形態では、前記基板は１０ｐｐｍ／℃未満の有効ＣＴＥを有することができる。特定の実施形態では、第１の複数の前記ポストが、前記ｍ×ｎのアレイ内の第１の複数の位置に配置された前記第１の開口部の第１のサブセット内へ延在することができる。本方法はまた、前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置に配置された前記第１の開口部の第２のサブセット内へ絶縁誘電体材料を堆積するステップを含む。一実施形態では、前記複数のポストは、前記第１の開口部の全ての中へ延在することができる。例示的な実施形態では、前記第１の開口部は、前記第１の面から材料を除去して複数の細孔を形成することによって形成することができる。一実施形態では、前記基板はシリコン材料を含むことができ、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記基板の前記第１の面から延在する多孔質シリコンの領域が生成されるように、異方性エッチングによって実行することができる。特定の実施形態では、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記内面が波状の形状を有するように実行することができる。

例示的な実施形態では、各第１の開口部は、前記垂直方向に対し実質的に垂直な水平面において５マイクロメートル以下の幅を有することができる。特定の実施形態では、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、各第１の開口部が前記垂直方向において或る長さを有し、該長さと各第１の開口部の前記幅との比が少なくとも１０となるように実行することができる。一実施形態では、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、各第１の開口部の前記長さが少なくとも１５０マイクロメートルとなるように実行することができる。例示的な実施形態では、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記第１の開口部が前記水平面において１０マイクロメートル以下のピッチを画定するように実行することができる。特定の実施形態では、前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第１の面が波状の形状を有するように実行することができる。一実施形態では、前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第２の面は、波状の形状を有することができる。

特定の実施形態では、前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、前記コンデンサ誘電体層の上面及び下面がそれぞれ、各第１の開口部の前記長さの少なくとも３倍の長さを有するように実行することができる。例示的な実施形態では、前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、流動性誘電体材料を前記内面の前記第１の部分上に水性めっきすることによって実行することができる。一実施形態では、本方法はまた、前記第１の開口部の前記第１のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去する前記ステップの前に、前記第１の面と前記第２の面との間の前記基板の厚みが低減されるように前記基板の前記第２の面から材料を除去するステップを含みうる。特定の実施形態では、前記第１の開口部の前記第１のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去する前記ステップは、前記それぞれのポストの面が前記第２の面に露出されるように実行することができる。例示的な実施形態では、前記第１の金属素子を形成する前記ステップは、各ポストが、少なくとも１つの隣接するポストの対応する実質的に垂直の部分に対し実質的に平行な、実質的に垂直な部分を含むように実行することができる。

一実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のうちの少なくとも一方が、前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿う金属層であり得る。特定の実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが第１の部分を有することができ、該第１の部分は、該第１の部分に対し実質的に平行な隣接する第２の部分から誘電体材料によって分離されている。例示的な実施形態では、本方法はまた、前記第１の金属素子に接続された第１の電極と、前記第２の金属素子に接続された第２の電極とを形成するステップを含みうる。前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれの前記第１の面及び前記第２の面に露出することができる。前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれの第１の電位及び第２の電位に接続可能であり得る。

例示的な実施形態では、本方法はまた、前記内面の第２の部分の上に重なる第２のコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、該第２のコンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している第１の面を有するステップと、
前記内面の前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記内面の第３の部分の上に重なる絶縁誘電体層を形成するステップであって、該絶縁誘電体層は前記第１の開口部の第２のサブセット内へ延在するステップと
を含みうる。
本方法は、
複数のポストを有する第３の金属素子を形成するステップであって、各ポストは前記第２のコンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部の第３のサブセットの対応する開口部内へ延在するステップと、
前記第１の開口部の前記第３のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記第２のコンデンサ誘電体層の第２の面を露出して、前記第２の面から前記第１の面に向かって延在する第３の開口部を形成するステップと
を更に含みうる。
本方法はまた、
前記第２のコンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第３の開口部内へ延在する第４の金属素子を形成するステップと
を含みうる。

特定の実施形態では、前記絶縁誘電体層は３未満の比誘電率を有することができ、各コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率を有することができる。例示的な実施形態では、本方法はまた、それぞれ前記第１の金属素子、前記第２の金属素子、前記第３の金属素子、及び前記第４の金属素子に接続された第１の電極、第２の電極、第３の電極、及び第４の電極を形成するステップを含むことができ、前記第１の電極及び前記第３の電極は前記第１の面に露出しており、前記第２の電極及び前記第４の電極は前記第２の面に露出しており、前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極、及び前記第４の電極は、それぞれの第１の電位、第２の電位、第３の電位、及び第４の電位に接続可能であり得る。一実施形態では、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子並びに前記第１のコンデンサ誘電体層は第１のコンデンサを画定することができ、前記第３の金属素子及び前記第４の金属素子並びに前記第２のコンデンサ誘電体層は第２のコンデンサを画定することができる。特定の実施形態では、前記絶縁誘電体層は、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサの少なくとも一部分を互いから分離して絶縁することができる。

本発明の一実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 図１Ａに示すコンデンサ又は本明細書において説明される他のコンデンサのうちの任意のものに対応することができる、代替的な上から見た平面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図１Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図３に示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 更に別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 図３又は図５Ａに示すコンデンサに対応することができる、図５Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる代替的な上から見た断面図である。 図３又は図５Ａに示すコンデンサに対応することができる、図５Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる代替的な上から見た断面図である。 図３又は図５Ａに示すコンデンサに対応することができる、図５Ａの線Ａ−Ａに沿って得られる代替的な上から見た断面図である。 更に別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 更に別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 図７Ａのコンデンサの一部分を示す拡大部分断面図である。 図７Ａに示すコンデンサの一部分の、線７Ｃ−７Ｃにわたって得られた拡大部分断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 図５Ａに示す本発明の実施形態による製造段階を示す断面図である。 別の実施形態によるコンデンサを示す断面図である。 本発明の一実施形態によるシステムの概略図である。

コンデンサは、導体から構成することができ、導体が電流の流れに対して幅広くなるほど、インダクタンスを低くすることができる。より低いインダクタンスを達成する別の方法は、コンデンサの接地層を入出力層に比較的近接させることとすることができる。本明細書の１つ以上の実施形態におけるような２端子コンデンサでは、コンデンサにおける接地平面をトレース及び／又はビアによって外部の接地層に接続することができる。本明細書の１つ以上の実施形態に従って形成される別のタイプのコンデンサは、内部接地層を有する３端子コンデンサである。３端子コンデンサは、２端子コンデンサに比べて大きく削減されたインダクタンスを有することができ、したがって、大幅に改善された雑音除去性能を有することができる。

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるコンポーネント１０は、基板２０と、この基板と接触して形成されているコンデンサ４０ａ及びコンデンサ４０ｂ（合わせてコンデンサ４０）とを備える。基板２０は、平坦な第１の面２１と、第１の面の反対側の平坦な第２の面２２との間に基板を貫通して延在する開口部３０ａ及び開口部３０ｂ（合わせて開口部３０）を有する。コンデンサ４０のそれぞれは、対応する開口部３０の内面３１及び第１の面２１と第２の面２２の一部分との上に重なる絶縁誘電体層５０と、一対の第１の導電性プレート６０と、一対の第２の導電性プレート７０と、プレート６０及び７０のそれぞれを少なくとも１つの隣接するプレートから分離する複数のコンデンサ誘電体層８０とを備える。誘電体領域９０が、各対応する開口部３０内の、プレート６０及び７０並びに誘電体層５０及び８０によって占有されていない残りの体積を占有する。

幾つかの実施形態では、コンポーネント１０は、半導体チップ、ウェハ、誘電体基板等とすることができる。基板２０は、好ましくは、熱膨張係数（「ＣＴＥ」）が１０×１０^−６／℃（すなわちｐｐｍ／℃）未満である。特定の実施形態では、基板２０は、７×１０^−６／℃未満のＣＴＥを有することができる。基板２０は、好ましくは、本質的に半導体、ガラス又はセラミック等の無機材料からなる。基板２０は、シリコン等の半導体から作製される実施形態では、（例えば、トランジスタ、ダイオード等の）複数の能動半導体デバイスを、第１の面２１又は第２の面２２及び／又はその下方に位置する基板２０の能動半導体領域に配置することができる。

ある例では、基板２０は、１つ以上の半導体チップを取り付けて電気的に接続することができるインタポーザとすることができる。このインタポーザは、回路パネル、例えば回路基板、モジュール、受動コンポーネント等のような別のコンポーネントとの相互接続に使用可能な導電性コンタクトを有する。インタポーザに取り付けられた半導体チップ（複数の場合もある）は内部に能動半導体デバイスを有することができる。

基板２０の第１の面２１と第２の面２２との間の厚さは、通常、２００μｍ未満であり、著しく小さく、例えば１３０μｍ、７０μｍ又は更にはそれより小さくすることができる。特に図示しないが、基板２０内の能動半導体デバイスをコンデンサ４０に導電的に接続することができる。各コンデンサ４０は、１つ以上の開口部３０内に少なくとも部分的に形成することができる。

図１Ａにおいて、第１の面２１に対して平行な方向を、本明細書では「水平」方向又は「横」方向と呼ぶのに対し、第１の面に直交する方向を、本明細書では上方向又は下方向と呼び、本明細書ではまた「垂直」方向とも呼ぶ。本明細書で言及する方向は、言及する構造体の基準系にある。したがって、これらの方向は、標準の基準系又は重力基準系に対する任意の向きに位置することができる。１つの特徴が「面の上方」に別の特徴よりも高い高さに配置されていると言う場合、それは、その１つの特徴が、その面から離れる同じ直交方向において他方の特徴よりも遠い距離にあることを意味する。逆に、１つの特徴が「面の上方」に別の特徴よりも低い高さに配置されていると言う場合、それは、その１つの特徴が、その面から離れる同じ直交方向において他方の特徴よりも近い距離にあることを意味する。

基板２０は、第１の面２１及び／又は第２の面２２の上に重なる誘電体層（図示せず）を更に備えることができる。このような誘電体層は、基板２０から導電性素子を電気的に絶縁することができる。この誘電体層を、基板２０の「パッシベーション層」と呼ぶことができる。パッシベーション層は、無機誘電体材料若しくは有機誘電体材料又は両方を含みうる。誘電体層は、電着したコンフォーマルコーティング又は他の誘電体材料、例えば光画像形成可能なポリマ材料、例えばはんだマスク材料を含みうる。

開口部３０は、例えば、（図１Ｂで開口部３０ａとして示すような）円形、楕円形、正方形、長方形（図１Ｂで開口部３０ｂとして示すような）、又は他の形状を含む任意の上面視形状を有することができる。幾つかの例では、開口部３０は、例えば、中でも、円筒、立方体、角柱、又は円錐台形状を含む任意の３次元形状を有することができる。

各それぞれの貫通開口部３０の内面３１は、第１の面２１から基板２０を通って任意の角度で延在することができる。内面３１は、第１の面２１から、その第１の面によって画定される水平面に対して約９０度で延在することが好ましい。貫通開口部３０は、内面３１が第１の面２１及び第２の面２２と接続する場所において、実質的に直角の縁３３を有するが、他の実施形態では、縁３３は代替的に面取りすることも丸めることもできる。内面３１は一定の勾配又は変動する勾配を有することができる。例えば、第１の面２１によって画定される水平面に対する内面３１の角度又は勾配は、内面３１が第２の面２２に向かって貫通していくにつれ、大きさが減少する（すなわち正値又は負値がよりゼロに近くなる）ことができる。

各絶縁誘電体層５０が、それぞれの貫通開口部３０の内面３１並びに第１の面２１及び第２の面２２の部分の上に重なって、基板２０並びに導電性プレート６０及び７０に対して良好な誘電体分離を提供することができる。絶縁誘電体層５０は、無機誘電体材料若しくは有機誘電体材料又は両方を含みうる。特定の実施形態では、絶縁誘電体層５０はコンプライアント（compliant：適合的）な誘電体材料を含みうる。特定の例では、絶縁誘電体層５０（及び本明細書において説明される他の絶縁誘電体層又は誘電体材料の全て）が３未満の比誘電率ｋを有することができる。例示的な実施形態では、絶縁誘電体層５０（及び本明細書において説明される他の誘電体層又は誘電体材料の全て）は、特に、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、二酸化ハフニウム、若しくはアルミン酸ランタン、又は内部に強誘電体ナノ粒子を有するポリママトリックス等のナノ粒子で作製された複合誘電体材料を含みうる。

一対の第１の導電性プレート６０は、それぞれの開口部３０内で絶縁誘電体層５０の上に重なる第１のプレート６１と、この第１のプレートの上に重なる第２のプレート６２とを含む。基板２０の第１の面２１では、一対の第１のプレート６０は、第１の面に露出している単一の第１の電極６３に接続することができ、第１の電極は、第１の電位と接続可能である。第１の電極６３は任意選択的に、第１の面に露出した複数の電極とすることができ、コンデンサ４０の外側の別の素子と相互接続するために露出される場所を除いて、内面３１間に延在する第１の電極の一部分を、上に重なる絶縁誘電体層によって覆うことができるようにされる。

一対の第２の導電性プレート７０は、第１のプレート６１の上に重なる第３のプレート７１と、第２のプレート６２の上に重なる第４のプレート７２とを含む。基板２０の第２の面２２では、一対の第２のプレート７０は、第２の面に露出している単一の第２の電極７３に接続することができ、第２の電極は第２の電位と接続可能である。第２の電極７３は任意選択的に、第２の面に露出した複数の電極とすることができ、コンデンサ４０の外側の別の素子と相互接続するために露出される場所を除いて、内面３１間に延在する第２の電極の一部分を、上に重なる絶縁誘電体層によって覆うことができるようにされる。

本明細書において用いられるとき、導電性素子が基板又は基板の面の上に重なる誘電体素子の面「に露出して」いるという記述は、導電性素子が、誘電体素子の面に直交する方向において、誘電体素子の外側から誘電体素子の面に向かって移動している理論的な点に接触することができることを示す。したがって、基板の面に露出している電極又は他の導電性素子は、このような面から突出することができるか、このような面と同一平面とすることができるか、又はこのような面に対して凹状とし、基板における孔又は窪みを通して露出させることができる。

導電性プレート６０及び７０並びに電極６３及び７３（及び本明細書に記載する他の導電性素子のうちの任意のもの）を、例えば銅、タングステン、アルミニウム、ニッケル、ニッケル合金又は金を含む任意の導電性金属から作製することができる。導電性素子を形成するために使用可能な本質的に任意の技法を使用して、本明細書に記載する導電性素子を形成することができるが、２０１０年７月２３日に出願された、本願と同一の所有者によって所有される米国特許出願第１２／８４２，６６９号においてより詳細に説明されているような特定の技術を採用することができる。この特許出願は、参照することにより本明細書の一部をなすものとする。このような技法は、例えば、面をレーザにより、又はフライス加工若しくはサンドブラスト加工等の機械的プロセスにより、導電性素子が面の他の部分とは異なるように形成されるべきである経路に沿って面のそれらの部分を処理するように、選択的に処理することを含みうる。例えば、レーザ又は機械的プロセスを使用して、特定の経路のみに沿って面から犠牲層等の材料を焼灼又は除去し、それによりその経路に沿って延在する溝を形成することができる。そして、溝内に触媒等の材料を堆積させることができ、溝内に１つ以上の金属層を堆積させることができる。

電極６３及び７３（及び本明細書において説明する他の電極のうちの任意のもの）のそれぞれは、例えば、円形パッド形状若しくは長方形（これらの双方が図１Ｂに示されている）、楕円形状、正方形状、三角形状又はより複雑な形状を含む任意の上面視形状を有することができる。電極６３及び７３のそれぞれは、例えば、円錐台形状の導電性ポストを含む任意の３次元形状を有することができる。２０１０年７月８日に出願された、本願と同一の所有者によって所有される米国特許出願第１２／８３２，３７６号に示し記載されているように、導電性ポストの例を使用することができる。特定の実施形態では、第１の電極６３及び第２の電極６４のうちの１つ以上のものを、第１の導電性プレート６０と第２の導電性プレート７０との間に延在する導電性トレースによってそれぞれの第１の導電性プレート６０及び第２の導電性プレート７０に電気的に接続することができる。

電極６３及び７３（又は本明細書において説明する他の電極のうちの任意のもの）のそれぞれとコンポーネント１０の外部のコンポーネントとの間の接続は、導体塊（conductive masse）（図示せず）を通じて行うことができる。このような導体塊は、比較的溶融温度が低い可溶金属、例えば、はんだ、錫、又は複数の金属を含む共融混合物を含みうる。代替的に、このような導体塊は、湿潤性金属、例えば銅、又ははんだ若しくは別の可溶金属よりも溶融温度の高い他の貴金属若しくは非貴金属を含みうる。このような湿潤性金属を、対応する特徴、例えば相互接続素子の可溶金属の特徴と接合することができる。特定の実施形態では、このような導体塊は、媒体内に散在する導電性材料、例えば、導電性ペースト、金属充填ペースト、はんだ充填ペースト、又は等方性導電性接着剤若しくは異方性導電性接着剤を含みうる。

複数のコンデンサ誘電体層８０は、プレート６０及び７０のそれぞれを少なくとも１つの隣接するプレートから分離している。各コンデンサ誘電体層８０（及び本明細書において説明する他のコンデンサ誘電体層の全て）は、少なくとも３の比誘電率ｋを有することができる。コンデンサ誘電体層８０の第１のコンデンサ誘電体層８１は、第１のプレート６１の上に重なり、この第１のプレートと第３のプレート７１との間に延在する。コンデンサ誘電体層８０の第２のコンデンサ誘電体層８２は、第３のプレート７１の上に重なり、この第３のプレートと第２のプレート６２との間に延在する。コンデンサ誘電体層８０の第３のコンデンサ誘電体層８３は、第２のプレート６２の上に重なり、この第２のプレートと第４のプレート７２との間に延在する。

各誘電体領域９０は、対応する開口部３０内の、プレート６０及び７０並びに誘電体層５０及び８０によって占有されていない残りの体積を占有する。各誘電体領域９０は、第４のプレート７２と第１の電極６３との間の良好な誘電体分離を提供することができる。誘電体領域９０はコンプライアントにすることができ、その弾性係数及び厚さは、その係数及び厚さの積がコンプライアンシ（compliancy：適合性）を提供するように十分低くかつ厚い。

コンポーネント１０は、複数の誘電体部分９３ａ及び９３ｂ（合わせて誘電体部分９３）を更に含むことができ、各誘電体部分９３ａは対応する第１のプレート６０のそれぞれの遠位縁６９と第２の電極６４との間に延在し、各誘電体部分９３ｂは対応する第２のプレート７０のそれぞれの遠位縁７９と第１の電極６３との間に延在する。

一実施形態では、各コンデンサ４０のプレート６０及び７０の第１の対及び第２の対は、対応する貫通開口部の内面３１の回りに延在することができる。例えば、プレート６０及び７０の第１の対及び第２の対は、円形又は楕円形の断面形状を有する対応する開口部３０の回りに延在する円環形状を有することができる。円形の断面形状を有するコンデンサ４０ａの例示的な上面図が図１Ｂに示される。別の例では、プレート６０及び７０の第１の対及び第２の対は、正方形又は長方形の断面形状を有する対応する開口部３０の回りに延在する平坦な平面部分を有することができる。長方形の断面形状を有するコンデンサ４０ｂの例示的な上面図が図１Ｂに示される。

特定の実施形態では、コンポーネント１０は単一の貫通開口部３０ａを通って延在するプレート６０及び７０の２組の第１の対及び第２の対を含むことができ、プレートの第１の対及び第２の対の各組は、間に絶縁誘電体領域９０が延在する、コンポーネントのそれぞれの領域Ａ又はＢを含む。

例示的な実施形態では、コンポーネント１０は、単一の貫通開口部３０ａを通って延在する第１の独立コンデンサ及び第２の独立コンデンサ４０ａを含むことができ、各コンデンサは、間に絶縁誘電体９０が延在する、コンポーネントのそれぞれの領域Ａ又はＢを含む。単一の貫通開口部３０ａを通って延在する２つの独立コンデンサ４０ａを有するそのようなコンポーネントでは、第１のコンデンサのプレート６０及び７０は、２つのコンデンサ間に延在する絶縁された間隙によって第２のコンデンサのプレート６０及び７０から分離することができる。また、そのような実施形態では、領域Ａと領域Ｂとの間の絶縁誘電体領域９０にわたって延在する第１の電極６３及び第２の電極６４は、間に延在する絶縁された間隙（図示せず）によって、コンデンサごとに別個の第１の電極６３と第２の電極６４とに分割することができる。

次に、図２Ａ〜図２Ｊを参照して、コンポーネント１０（図１Ａ及び図１Ｂ）を製造する方法を説明する。図２Ａに示すように、第１の面２１から基板２０の第２の面２２に向かって、又は第２の面から第１の面に向かって延在する貫通開口部３０ａ及び３０ｂを形成することができる。第１の面２１の残りの部分を温存することが所望されている場合には、マスク層を形成した後、例えば、基板２０を選択的にエッチングすることによって開口部３０を形成することができる。例えば、フォトイメージャブル（photoimageable）層、例えば、フォトレジスト層を堆積させ、パターニングして第１の面２１の或る部分のみを覆うことができ、その後、時限エッチングプロセスを行って開口部３０を形成することができる。

図２Ａに示すように、開口部３０の内面３１は、露出した面に対し実質的に直角に第１の面２１から第２の面２２に下方向に垂直方向に又は実質的に垂直方向に延在することができる。特に、異方性エッチングプロセス、レーザアブレーション、機械的除去プロセス、例えばフライス加工、超音波加工、微細研磨粒子の噴流を基板２０に向けること、反応性イオンエッチング、又はプラズマエッチングを用いて、本質的に垂直な内面を有する開口部３０を形成することができる。

代替的に、開口部３０の内面３１は、露出した面に対し実質的に直角となる代わりに傾斜することができ、すなわち露出した面に対し垂直な角度（直角）以外の角度で延在することができる。ウェットエッチングプロセス、例えば、中でも、等方性エッチングプロセスとテーパブレードを用いたソーイングとを用いて、傾斜した内面３１を有する開口部３０を形成することができる。中でも、レーザアブレーション、機械的フライス加工、化学エッチング、プラズマエッチング、微細研磨粒子のジェットを基板２０に向かって誘導することを用いて、傾斜した内面３１を有する開口部３０（又は本明細書において説明する他の任意の孔若しくは開口部）を形成することもできる。

その後、図２Ｂに示すように、各貫通開口部３０の内面３１の上に、かつ貫通開口部３０ａ及び３０ｂ間の第１の面及び第２の面に沿った部分２３及び２４を含む基板２０の第１の面２１及び第２の面２２の部分の上に、絶縁誘電体層５０を形成することができる。様々な方法を使用して、絶縁誘電体層５０を形成することができる。一例では、流動性誘電体材料が、基板２０の第１の面２１に施され、その後、流動性材料は、「スピンコーディング」操作中に、露出面にわたってより均一に分散され、次いで、加熱を含みうる乾燥サイクルが続く。別の例では、誘電体材料の熱可塑性フィルムを、第１の面２１に施すことができ、その後、アセンブリは加熱されるか、又は真空環境で、すなわち周囲圧力未満の環境に配置されて加熱される。別の例では、蒸着を用いて、絶縁誘電体層５０を形成することができる。

更に別の例では、基板２０を含むアセンブリを誘電体堆積浴に浸漬して、コンフォーマル誘電体コーティング又は絶縁誘電体層５０を形成することができる。本明細書において用いられるとき、「コンフォーマルコーティング」は、絶縁誘電体層５０が開口部３０の内面３１の輪郭に沿う場合等、コーティングされている面の輪郭に沿う特定の材料のコーティングである。例えば電気泳動堆積法又は電解堆積法を含む電気化学堆積法を使用して、コンフォーマル誘電体層５０を形成することができる。

ある例では、電気泳動堆積法を用いてコンフォーマル誘電体コーティングを形成することができ、それにより、コンフォーマル誘電体コーティングは、アセンブリの露出した導電性面及び半導性面上にのみに堆積する。堆積中、半導体デバイスウェハは所望の電位で保持され、浴を異なる望ましい電位で保持するために、浴内に電極が浸漬される。そして、限定されないが開口部３０の内面３１に沿って、導電性又は半導性である基板の露出面に、電着したコンフォーマル誘電体層５０を形成するために十分な時間、アセンブリは、適切な条件下で浴内に保持される。電気泳動堆積は、それによってコーティングされるべき面と浴との間に十分に強力な電場が維持される限り発生する。電気泳動的に堆積したコーティングは、その堆積物のパラメータ、例えば電圧、濃度等によって決まる或る特定の厚さに達した後に堆積を停止するという点で自己限定的である。

電気泳動堆積は、アセンブリの導電性及び／又は半導性外面に連続的かつ均一な厚さのコンフォーマルコーティングを形成する。加えて、電気泳動コーティングは、その誘電（非導電）特性に起因して、基板２０の第１の面２１の上に重なる残りのパッシベーション層の上に生じないように堆積することができる。言い換えれば、電気泳動堆積の特性は、その誘電特性が与えられると、通常は誘電体材料の層の上には電気泳動堆積が生じないし、誘電体材料の層に十分な厚さがある場合、導体の上に重なる誘電体材料の層の上にも電気泳動堆積が生じないということである。通常、電気泳動堆積は、約１０マイクロメートルを超え数１０マイクロメートルまでの厚さの誘電体層の上では発生しない。コンフォーマル誘電体層５０を、陰極エポキシ堆積前駆体から形成することができる。代替的に、ポリウレタン又はアクリル堆積前駆体を使用することができる。以下の表１に、種々の電気泳動コーティング前駆体組成及び供給業者を列挙する。

別の例では、誘電体層を電解により形成することができる。このプロセスは、電気泳動堆積法に類似しているが、堆積した層の厚さが、それが形成される導電性又は半導性面に近接していることによって制限されない。このように、要件に基づいて選択される厚さになるように電解堆積誘電体層を形成することができ、処理時間は達成される厚さの係数である。

その後、図２Ｃに示すように、第１の導電性プレート６１を、この導電性の第１のプレートの輪郭が内面３１並びに第１の面２１及び第２の面２２の一部分の輪郭に沿うように、少なくとも開口部３０内において絶縁誘電体層５０の上に重ねて形成することができる。

第１のプレート６１（及び本明細書において説明する他の導電性素子のうちの任意のもの）を形成するために、例示的な方法は、基板２０及び開口部３０の露出面上への１次金属層のスパッタリング、めっき、又は機械的堆積のうちの１つ以上のものによって金属層を堆積させることを伴う。機械的堆積は、コーティングされる面上に加熱された金属粒子の流れを高速で向けることを含みうる。このステップを、例えばブランケット堆積により、第１の面２１、第２の面２２及び内面３１に対して行うことができる。一実施形態では、主金属層は、アルミニウムを含むか又は本質的にアルミニウムからなる。別の特定の実施形態では、主金属層は、銅を含むか又は本質的に銅からなる。更に別の実施形態では、主金属層は、チタンを含むか又は本質的にチタンからなる。第１のプレート６１（及び本明細書において説明する他の導電性素子のうちの任意のもの）を形成するプロセスにおいて、１つ以上の他の例示的な金属を用いることができる。特定の例では、複数の金属層を含む積層体を上述した面のうちの１つ以上の面上に形成することができる。例えば、このような積層金属層としては、例えば、チタンの層及びそれに続くチタンの上に重なる銅の層（Ｔｉ−Ｃｕ）、ニッケルの層及びそれに続くニッケル層の上に重なる銅の層（Ｎｉ−Ｃｕ）、同様に設けられるニッケル−チタン−銅の積層体（Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕ）、又はニッケル−バナジウムの積層体（Ｎｉ−Ｖ）を挙げることができる。

その後、図２Ｄに示すように、第１のコンデンサ誘電体層８１を第１の導電性プレート６１の上に重ねて形成することができる。第１のコンデンサ誘電体層８１は、絶縁誘電体層５０（図２Ｂ）に関して上述した方法と同様の方法で形成することができる。その後、図２Ｅに示すように、第１のコンデンサ誘電体層８１の上に重なる第３の導電性プレート７１を形成することができる。第３の導電性プレート７１は、第１の導電性プレート６１（図２Ｃ）に関して上述した方法と同様の方法で形成することができる。

その後、図２Ｆ示すように、第２のコンデンサ誘電体層８２を第３の導電性プレート７１の上に重ねて形成することができ、第２の導電性プレート６２を第２のコンデンサ誘電体層の上に重ねて形成することができ、第３のコンデンサ誘電体層８３を第２の導電性プレートの上に重ねて形成することができ、第４の導電性プレート７２を第３のコンデンサ誘電体層の上に重ねて形成することができる。第２のコンデンサ誘電体層８２及び第３のコンデンサ誘電体層８３は、絶縁誘電体層５０（図２Ｂ）に関して上述した方法と同様の方法で形成することができる。第２の導電性プレート６２及び第４の導電性プレート７２は、第１の導電性プレート６１（図２Ｃ）に関して上述した方法と同様の方法で形成することができる。

したがって、図２Ｇに示すように、誘電体領域９０は各貫通開口部３０の内側に形成することができる。誘電体領域９０は、無機材料、ポリマ材料、又は両方を含みうる。その後、図１２Ａに示すように、一対の第１のプレート６０及び一対の第２のプレート７０と、誘電体層５０及び８０と、誘電体領域９０とを、基板２０の第１の面２１及び第２の面２２とともに平坦化することができる。例えば、第１の面２１及び第２の面２２の研削、ラッピング、若しくは研磨、又はそれらの組み合わせを用いてコンポーネント１０を平坦化することができる。

その後、図２Ｈに示すように、一対の第１のプレート及び一対の第２のプレートからそれぞれの第２の面及び第１の面に隣接する材料の一部分を除去することによって、一対の第１のプレート６０の遠位縁６９及び一対の第２のプレート７０の遠位縁７９を、基板２０のそれぞれの第２の面２２及び第１の面２１によって規定される平面の下方に部分的に陥凹させることができ、それによって、遠位縁６９及び７９とそれぞれの第２の面及び第１の面との間に延在する複数の凹部９４を形成する。対象部分の材料は、例えば、第１のプレート６０及び第２のプレート７０を選択的にエッチングすることによって除去することができる。対象部分の材料は、代替的に、基板２０（図２Ａ）からの材料の除去に関して上述した方法と同様の方法を用いて除去することができる。

第２の電極７３が後に第２の面（図１Ａ）に形成されているときに、第１の一対のプレートがこの第２の電極７３と接触しないように、一対の第１のプレート６０の遠位縁６９を第２の面２２の下方に陥凹させることができ、第１の電極６３が後に第１の面（図１Ａ）に形成されているときに、一対の第２のプレートがこの第１の電極６３と接触しないように、一対の第２のプレート７０の遠位縁７９を第１の面２１の下方に陥凹させることができる。

その後、図２Ｉに示すように、誘電体部分９３をそれぞれの凹部９４内にそれぞれ形成することができ、これらの誘電体部分を、基板２０の第１の面２１及び第２の面２２とともに平坦化することができる。例えば、第１の面２１及び第２の面２２の研削、ラッピング、若しくは研磨、又はそれらの組み合わせを用いて誘電体部分９３を平坦化することができる。代替的に、自己平坦化誘電体材料を用いて誘電体部分９３を形成することができる。

その後、図２Ｊに示すように、絶縁誘電体層５０の、図２Ｇに示すステップ中に除去されている場合がある部分を、貫通開口部３０ａと３０ｂとの間にある第１の面に沿った部分２３及び第２の面に沿った部分２４を含む、基板２０の第１の面２１の一部分及び第２の面２２の一部分の上に再形成することができる。絶縁誘電体層５０のこれらの部分は、例えば、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図１Ａを再び参照すると、第１の電極６３及び第２の電極７３を、基板２０のそれぞれの第１の面２１及び第２の面２２に形成することができる。第１の電極６３は、当該第１の電極が一対の第１のプレート６０に接続されるが、複数の誘電体部分９３ｂによって一対の第２のプレート７０の遠位端７９から離間するように、第１の面２１に形成することができる。第２の電極７３は、当該第２の電極が一対の第２のプレート７０に接続されるが、複数の誘電体部分９３ａによって一対の第１のプレート６０の遠位端６９から離間するように、第２の面２２において形成することができる。第１の電極６３及び第２の電極７３のそれぞれは、それらの電極が、貫通開口部３０ａと３０ｂとの間にある基板２０の部分２３及び２４の上に少なくとも部分的に重なるように、形成することができる。第１の電極６３及び第２の電極７３は、例えば、図２Ｃに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

図３を参照すると、本発明の一実施形態によるコンポーネント３１０は、基板３２０と、この基板と接触して形成されているコンデンサ３４０とを備える。基板３２０は、平坦な第１の面３２１と、この第１の面の反対側の平坦な第２の面３２２との間に基板を貫通して延在する貫通開口部３３０を有する。コンデンサ３４０は、開口部３３０の基板境界面３３１（すなわち内面）と第１の面３２１の一部分及び第２の面３２２の一部分との上に重なる絶縁誘電体層３５０と、第１の導電性素子及び第２の導電性素子又は第１の金属素子３６０及び第２の金属素子３２０（すなわち第１の金属素子及び第２の金属素子）と、これらの第１の導電性素子と第２の導電性素子とを分離する、波形の形状を有するコンデンサ誘電体層３８０とを備える。

基板３２０、貫通開口部３３０、この貫通開口部の基板境界面３３１（すなわち内面）、及び絶縁誘電体層３５０は、図１Ａ〜図２Ｊを参照して上記に開示したコンポーネント１０の対応する要素と同様である。

第１の導電性素子３６０は、開口部３３０内において絶縁誘電体層３５０の上に重なる第１の複数の垂直に延在するプレート３６１を備える。基板３２０の第１の面３２１において、第１の複数のプレート３６１は、第１の面に露出している単一の第１の電極３６３に接続することができ、この第１の電極は、第１の電位と接続可能である。第１のプレート３６１のそれぞれは、第１の面３２１に沿った方向に少なくとも５マイクロメートルの幅を有することができる。第１の電極３６３は、任意選択的に、第１の面に露出している複数の電極とすることができ、そのため、第１の導電性素子３６０の、これらの複数の電極間に延在する部分は、コンデンサ３４０の外部の別の要素との相互接続用に露出している箇所を除いて、上に重なる誘電体層によって覆うことができる。

第２の導電性素子３７０は、第２の複数の垂直に延在するプレート３７１を備え、各第２のプレートは、第１のプレート３６１の隣接するプレート間に延在する。基板３２０の第２の面３２２において、第２の複数のプレート３７１は、第２の面において露出している単一の第２の電極３７３に接続することができ、この第２の電極は、第２の電位と接続可能である。第２のプレート３７１のそれぞれは、第１の面３２１に沿った方向に少なくとも５マイクロメートルの幅を有することができる。第２の電極３７３は、任意選択的に、第２の面に露出している複数の電極とすることができ、そのため、第２の導電性素子３７０の、これらの複数の電極間に延在する部分は、コンデンサ３４０の外部の別の要素との相互接続用に露出している箇所を除いて、上に重なる誘電体層によって覆うことができる。特定の実施形態では、第１の電極３６３及び第２の電極３７３のうちの１つ以上のものを、間に延在する導電性トレースによってそれぞれの第１の導電性素子３６０及び第２の導電性素子３７０に電気的に接続することができる。

コンデンサ誘電体層３８０は、第１の導電性素子３６０と第２の導電性素子３７０とを互いから分離して絶縁することができる。コンデンサ誘電体層３８０は、少なくとも開口部３３０内において波形の形状を有することができる。「波形の」形状を有するコンデンサ誘電体層は、本明細書において用いられるとき、誘電体層が波形形状を有することを意味し、そのため、波形の方向（例えば、図３における「Ｘ」方向）に対して平行な仮想線３０１は、誘電体層と少なくとも３回交差する。特定の実施形態では、コンデンサ誘電体層３８０の波形の第１の面３３６及び波形の第２の面３３８（及び本明細書において説明する他の波形の誘電体層）はそれぞれ、第１の面３３１と第２の面３３２との間の開口部３３０の高さＨの少なくとも３倍の、それぞれの面に沿った長さを有する。

特定の例では、第１の複数のプレート３６１及び第２の複数のプレート３７１は、互いに実質的に平行に延在する平面形状、円形若しくは楕円形の断面形状を有する開口部３３０内に延在する円環形状、互いに実質的に平行に延在するポスト若しくは指形状、又は複数のポスト形状の開口部を含むメッシュ形状を有することができる。そのような例は、図５Ｂ、図５Ｃ、及び図５Ｄを参照して以下でより詳細に説明される。

次に、図４Ａ〜図４Ｇを参照して、コンポーネント３１０（図３）を製造する方法を説明する。図４Ａに示すように、材料を基板３２０の第１の面３２１から除去して、この第１の面から第２の面３２２に向かって延在する複数の第１の開口部３３４を形成することができる。これらの第１の開口部は、波形の内面３３５及び基板境界面３３１を画定する。基板境界面３３１には、後に貫通開口部３３０（図３）の境界を形成することになる第１の開口部３３４内に露出面である部分が画定される。第１の開口部３３４は、図２Ａに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図４Ｂに示すように、絶縁誘電体層３５０及びコンデンサ誘電体層３８０を形成することができる。絶縁誘電体層３５０は、基板境界面３３１と第１の面３２１の或る部分との上に重ねて形成することができ、コンデンサ誘電体層３８０は、波形の内面３３５の上に重ねて形成することができる。コンデンサ誘電体層３８０は、内面３３５から離れる方を向いた波形の第１の面３３６を有する。誘電体層３５０及び３８０は、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。特定の実施形態では、誘電体層３５０及び３８０は、例えば、単一の形成プロセス中に同じ誘電体材料から作製することができる。別の実施形態では、誘電体層３５０及び３８０は、例えば、別々の形成プロセス中に異なる誘電体材料から作製することができる。

その後、図４Ｃに示すように、波形の第１の面３３６の上に重なりかつ第１の開口部３３４のそれぞれの中に延在する第１の導電性素子３６０を形成することができる。第１の導電性素子３６０は、第１の複数の垂直に延在するプレート３６１と第１の電極３６３とを備えることができ、この第１の電極は、第１の面３２１に露出している。第１の導電性素子３６０は、図２Ｃに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

特定の実施形態では、第１の導電性素子３６０を形成する前に、第１の導電性素子を堆積することが望ましい、複数の第１の開口部３３４の第１のサブセットの上に重なる基板３２０の第１の面３２１にマスク層（図示せず）を施すことができる。例えば、マスク層は写真画像形成（photoimageable）層、例えばフォトレジスト層とすることができ、第１の面３２１の一部分のみを覆うように堆積及びパターニングすることができる。そのような実施形態では、複数の第１の開口部３３４の第２のサブセットに、エポキシ又は別のポリマ等の誘電体材料を充填することができる。一実施形態では、誘電体材料はコンプライアントにすることができる。複数の第１の開口部３３４の第２のサブセットが誘電体材料で充填された後、マスク層を除去することができ、複数の第１の開口部の第１のサブセット内に第１の導電性素子３６０を堆積することができる。ある例では、複数の第１の開口部３３４の第２のサブセットの幾つかの開口部に、第１の面３２１の付近で誘電体材料塊を部分的に充填することができ、それによって、空気により充填することができるボイドが複数の第１の開口部の第２のサブセットの各開口部の部分内に留まる。金属を含まない複数の第１の開口部３３４のそのような第２のサブセットは、コンデンサ３４０の有効ＣＴＥを低減することができ、それによって例えばそのようなコンデンサが受けるポンピング量を低減することができる。

その後、図４Ｄに示すように、第１の面３２１と第２の面３２２との間の基板３２０の厚さを削減することができ、それによって、第１の複数のプレート３６１の遠位縁３６９を露出させる。第２の面３２２の研削、ラッピング、若しくは研磨、又はそれらの組み合わせを用いて、基板３２０の厚さを削減することができる。このステップの間、一例として、基板３２０の初期の厚さＴ１（図４Ｃに示す）を約７００μｍであるその厚さから約１３０μｍ以下の厚さＴ２（図４Ｄに示す）に削減することができる。

その後、複数の第２の開口部３３７（図４Ｆ）を形成することが所望されている場合には、図４Ｅに示すように、第２の面の一部分を除いて、絶縁誘電体層３５０の追加部分３５１を第２の面３２２の上に重ねて形成することができる。絶縁誘電体層３５０の追加部分３５１は、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図４Ｆに示すように、材料を基板３２０の第２の面３２２から除去して、コンデンサ誘電体層３８０の波形の第２の面３３８を露出させることができ、それによって、この第２の面から第１の面３２１に向かって延在する複数の第２の開口部３３７を形成する。第２の開口部３３７は、図２Ａに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図４Ｇに示すように、コンデンサ誘電体層３８０の追加部分３８１を、第１の複数のプレート３６１の遠位縁３６９の上に重ねて形成することができる。誘電体層３８０のこれらの追加部分は、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図３を再び参照すると、コンデンサ誘電体層３８０の第２の面３３８の上に重なりかつ第２の開口部３３７のそれぞれの中に延在する第２の導電性素子３７０を形成することができる。第２の導電性素子３７０は、第２の複数の垂直に延在するプレート３７１と第２の電極３７３とを備えることができ、この第２の電極は第２の面３２２に露出している。第２の導電性素子３７０は、図２Ｃに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

特定の実施形態では、第２の導電性素子３７０を形成する前に、第２の導電性素子を堆積することが望ましい、複数の第２の開口部３３７の第１のサブセットの上に重なる基板３２０の第２の面３２２にマスク層（図示せず）を施すことができる。そのような実施形態では、複数の第２の開口部３３７の第２のサブセットに、エポキシ又は別のポリマ等の誘電体材料を充填することができる。一実施形態では、誘電体材料はコンプライアントにすることができる。複数の第２の開口部３３７の第２のサブセットが誘電体材料で充填された後、マスク層を除去することができ、複数の第２の開口部の第１のサブセット内に第２の導電性素子３７０を堆積することができる。ある例では、複数の第２の開口部３３７の第２のサブセットの幾つかの開口部に、第２の面３２２の付近で誘電体材料塊を部分的に充填することができ、それによって、空気を充填することができるボイドが複数の第２の開口部の第２のサブセットの各開口部の部分内に留まる。金属を含まない複数の第２の開口部３３７のそのような第２のサブセットは、コンデンサ３４０の有効ＣＴＥを低減することができ、それによって例えばそのようなコンデンサが受けるポンピング量を低減することができる。

図５Ａは、代替の構成を有する、図３のコンポーネントの一変形形態を示している。コンポーネント５１０は、当該コンポーネント５１０が、第１の複数の垂直に延在する部分５６１を有する第１の導電性素子又は金属素子５６０を備えることを除いて、上述したコンポーネント３１０と同様である。これらの第１の複数の部分のそれぞれは、第２の面５２２の下方に陥凹する丸い遠位縁５６９を有する。第２の導電性素子又は金属素子５７０は垂直に延在する部分５７１を有する。

貫通開口部５３０は、例えば、（例えば図１Ｂ）円形、楕円形（例えば図５Ｃ）、正方形、長方形（例えば図１Ｂ、図５Ｂ及び図５Ｄ）、又は他の形状を含む任意の上面視形状を有することができる。幾つかの例では、貫通開口部５３０は、例えば、中でも、円筒、立方体、角柱、又は円錐台形状を含む任意の３次元形状を有することができる。

第１の導電性素子５６０及び第２の導電性素子５７０は、例えば図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、様々な可能な断面形状を有することができる。特定の実施形態では、図５Ｂに示すように、第１の導電性素子５６０及び第２の導電性素子５７０はそれぞれの第１の複数の部分５６１及び第２の複数の部分５７１を有し、これらの部分は、互いに実質的に平行に、かつ正方形又は長方形の断面形状を有する開口部５３０の基板境界面５３１に対し実質的に平行に延在する平面形状を有する。一実施形態では、図５Ｃに示す例でのように、第１の複数の部分５６１及び第２の複数の部分５７１は、円形又は楕円形の断面形状を有する開口部５３０内に延在する円環形状を有することができる。

代替的に、図５Ｄに示す例示的な実施形態では、第２の導電性素子５７０の垂直に延在する部分は、ｍ×ｎのアレイに配列された複数のポスト又は指部５７１とすることができる。ｍ及びｎはそれぞれ１よりも大きい。ある例では、ポスト５７１はｍ×ｎのアレイ内の全ての位置を埋める。通常、ｍ及びｎはともに大きく、それぞれ１０よりも大きくすることができるか、又は場合によっては更に１００よりも大きくすることができる。別の例では、ポスト５７１はｍ×ｎのアレイ内の第１の複数の位置を埋めるように配列することができ、ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置は絶縁誘電体材料によって占有することができる。各ポスト５７１は、基板５２０の第１の面５２１に実質的に直交する垂直方向Ｖ１（図５Ａ）において貫通開口部５３０内へ延在することができる。ある例では、各ポスト５７１が１つ以上の隣接するポストに対し平行となることができる。本明細書において用いられるとき、「平行」とは、「平行」構造の縁が完全に平行でない場合であっても、構造の中心を通って延在する軸が許容公差内で平行又は実質的に平行であることを指す。一実施形態では、各ポスト５７１は垂直方向Ｖ１において、基板５２０の第１の面５２１の上にも第２の面５２２の下にも延在しない。

また図５Ｄに示すように、第１の導電性素子５６０はメッシュ形状を有することができ、それによって第１の導電性素子の垂直に延在する部分５６１は第２の導電性素子のポスト５７１の個々のポストを取り囲むことができる。特定の実施形態では、各ポスト５７１は第１の導電性素子５６０によって完全に取り囲むことができ、それによって各ポスト５７１は、第１の導電性素子５６０内に垂直に延在する複数の開口部５６２のうちの対応する開口部の内部に延在する。

図５Ｅは、代替的な構成を有する図５Ａのコンポーネントの一変形を示す。コンポーネント５１０’は上述したコンポーネント５１０に類似しているが、第２の導電性素子又は金属素子５７０’が、コンデンサ誘電体層５８０の面の輪郭に沿った面を有する金属層であり、コンポーネント５１０’が誘電体領域５９０を含む点が異なる。この誘電体領域５９０は、第２の金属素子の上に重なり、第１の導電性素子５６０内に延在する開口部５６２の、第２の金属素子によって占有されていない部分を充填する。

誘電体領域５９０は、第２の導電性素子５７０’の第１の実質的に垂直に延在する部分５７４ａを、第１の部分に対し実質的に平行な第２の導電性素子５７０’の隣接する第２の実質的に垂直に延在する部分５７４ｂから分離する。基板５２０の第２の面５２２において、第２の導電性素子５７０は、第２の面において露出した電極５７３ａ及び５７３ｂに接続することができ、第１の電極及び第２の電極は電位と接続可能である。

図５Ｅに示すコンポーネント５１０’の第１の金属素子５６０及び第２の金属素子５７０’は、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄに示す第１の金属素子及び第２の金属素子と同様の幾何学的構成を有することができる。ここで、第２の金属素子５７０’の第１の実質的に垂直に延在する部分５７４ａ及び第２の実質的に垂直に延在する部分５７４ｂは、平面の形状（図５Ｂと同様）、実質的に円環形の形状（図５Ｃと同様）を有することができるか、又は隣接する部分５７４ａ及び５７４ｂが合わせて、メッシュ形状の第１の導電性素子５６０内に延在する開口部５６２内へ延在する、垂直に延在するポスト形状（図５Ｄと同様）を形成することができる。

特定の実施形態では、第１の金属素子５６０はメッシュ形状の第２の導電性素子５７０’内の開口部内へ延在する、垂直に延在するポスト５６１（図５Ｄにおけるポスト５７１と同様）を有することができる。図５Ｅに示す実施形態の一変形形態において、上述したような構成の代わりに、第２の金属素子５７０’の垂直に延在する部分は、これらの垂直に延在する部分が中空のポストとなるように、メッシュ形状の第１の金属素子５６０内の開口部内に延在することができる。

図５Ｆは、代替の構成を有する、図５Ｅのコンポーネントの一変形形態を示している。コンポーネント５１０’’は、当該コンポーネント５１０’’が、コンデンサ誘電体層５８０の面の輪郭に沿う面を有する第１の導電性素子５６０’’及び第２の導電性素子及び５７０’’（すなわち第１の金属素子及び第２の金属素子）を備えることを除いて、上述したコンポーネント５１０’と同様であり、それによって、誘電体領域５９０ａ及び５９０ｂ（合わせて誘電体領域５９０）が、開口部５３０の、第１の導電性素子及び第２の導電性素子並びにコンデンサ誘電体層によって占有されていない部分を占める。

第１の導電性素子５６０’’は、コンデンサ誘電体層５８０の波形の第１の面５３６の上に重なりかつこの面の輪郭に沿う第１の面５６１’’を有する。第１の誘電体領域５９０ａは、開口部５３０の、第１の導電性素子及び第２の導電性素子並びにコンデンサ誘電体層５８０によって占有されていない部分を占め、それによって、第１の誘電体領域は、第１の導電性素子５６０’’の第１の部分５６４ａを、この第１の部分に対して実質的に平行な、第１の導電性素子の隣接する第２の部分５４６ｂから分離している。基板５２０の第１の面５２１において、第１の導電性素子５６０’’は、第１の面に露出している第１の電極５６３ａ及び第２の電極５６３ｂに接続することができ、この第１の電極は第１の電位と接続可能である。

第２の導電性素子５７０’’は、コンデンサ誘電体層５８０’’の波形の第２の面５３８の上に重なりかつこの面の輪郭に沿う第２の面５７１’’を有する。第２の誘電体領域５９０ｂは、開口部５３０の、第１の導電性素子及び第２の導電性素子並びにコンデンサ誘電体層によって占有されていない部分を占め、それによって、第２の誘電体領域は、第２の導電性素子５７０’’の第１の部分５７４ａを、この第１の部分に対して実質的に平行な、第２の導電性素子の隣接する第２の部分５７４ｂから分離している。基板５２０の第２の面５２２において、第２の導電性素子５７０’’は、第２の面に露出している第３の電極５７３ａ及び第４の電極５７３ｂ’’に接続することができ、この第３の電極及び第４の電極は第２の電位と接続可能である。

特定の例では、図５Ｆに示すコンポーネント５１０’’の第１の金属素子５６０’’及び第２の金属素子５７０’’は、図５Ｂ又は図５Ｃに示す第１の金属素子及び第２の金属素子と同様の幾何学的構成を有することができる。ここで、第１の金属素子５６０’の実質的に垂直に延在する部分５６４ａ及び５６４ｂ並びに第２の金属素子５７０’の実質的に垂直に延在する部分５７４ａ及び５７４ｂは、実質的に平面の形状（図５Ｂと同様）又は実質的に円環形の形状（図５Ｃと同様）を有することができる。

代替的に、隣接する部分５７４ａ及び５７４ｂは、メッシュ形状の第１の金属素子５６０’’内に延在する下方向に面した開口部内へ延在する、上述した中空のポスト部分５７０’（図５Ｅ）と同様の実質的に垂直に延在する中空のポスト形状の一部分とすることができる。

次に、図６Ａ〜図６Ｄを参照して、コンポーネント５１０（図５Ａ）を製造する方法を説明する。コンポーネント５１０を製造する方法は、図４Ａ〜図４Ｃに示すコンポーネント３１０を参照して上述したステップから開始することができる。その後、図６Ａに示すように、第１の面５２１と第２の面５２２との間の基板５２０の厚みを低減することができる。しかしながら、第１の複数の部分５６１の遠位縁５６９は露出されない。これによって、第１の複数のプレートの遠位縁と第２の面５２２との間に基板の一部分５２４が留まる。第２の面５２２の研削、ラッピング、若しくは研磨、又はそれらの組み合わせを用いて基板５２０の厚さを削減することができる。このステップの間、一例として、基板５２０の初期厚さＴ１（図４Ｃに示す）を約７００μｍであるその厚さから約１３０μｍ以下の厚さＴ３（図６Ａに示す）に削減することができる。

その後、第２の面の残りの部分を温存することが所望されている場合には、図６Ｂに示すように、マスク層５２６を、基板５２０の第２の面５２２に付着させることができる。例えば、マスク層５２６は、写真画像形成層、例えばフォトレジスト層とすることができ、第２の面５２２の一部分のみを覆うように堆積及びパターニングすることができる。

その後、図６Ｃに示すように、材料を基板５２０の第２の面５２２から除去して、コンデンサ誘電体層５８０の波形の第２の面５３８を露出することができ、それによって、この第２の面から第１の面５２１に向かって延在する複数の第２の開口部５３７を形成する。第２の開口部５３７は、図２Ａに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図６Ｄに示すように、マスク層５２６を除去することができ、絶縁誘電体層５５０の追加部分５５１を、第２の面５２２と基板境界面５３１の露出部分５３１との上に重ねて形成することができる。絶縁誘電体層５５０の追加部分５５１は、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

その後、再び図５Ａを参照すると、コンデンサ誘電体層５８０の第２の面５３８上に重なりかつ第２の開口部５３７のそれぞれの中へ延在する第２の導電性素子５７０を形成することができる。第２の導電性素子５７０は第２の複数の垂直に延在する部分５７１と第２の電極５７３とを含むことができ、第２の電極は第２の面５２２に露出している。図２Ｃに関して上述した方法と同様の方法を用いて第２の導電性素子５７０を形成することができる。

コンポーネント５１０’（図５Ｅ）又は５１０’’（図５Ｆ）を製造するために、図６Ａ〜図６Ｄを参照して説明したのと同じ方法を用いることができるが、この方法は、第１の導電性素子及び第２の導電性素子のうちの１つ以上のものを、コンデンサ誘電体層５８０の面の上に重なるように堆積されたコンフォーマル金属層とすることができる点が異なる。コンフォーマル金属層は、図２Ｃに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。また、１つ以上の誘電体領域５９０を、第１の導電性素子及び第２の導電性素子並びにコンデンサ誘電体層５８０によって占有されていない開口部５３０の部分内に堆積することができる。そのような誘電体領域５９０は、図２Ｂに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。

図７Ａは、図３のコンポーネントの別の変形形態を示す。コンポーネント７１０は上述したコンポーネント３１０と同様であるが、コンポーネント７１０は、シリコン基板７２０と、ｍ×ｎのアレイに配列された複数の垂直に延在するポスト７６１を有する第１の導電性素子又は金属素子７６０と、複数のポストのうちの隣接するポスト間に一部分が配置された第２の導電性素子又は金属素子７７０とを含む点が異なる。第２の導電性素子７７０は、ポストが第２の導電性素子によって画定される開口部内に延在するようにポスト７６１の個々のポストを取り囲むことができる。

基板７２０は、平面の第１の面７２１と第１の面の反対側の平面の第２の面７２２との間の基板を通って延在する貫通開口部７３０を有することができる。コンデンサ７４０は、それぞれ第１の面７２１及び第２の面７２２に露出し、貫通開口部７３０内へ延在する第１の導電性素子及び第２の導電性素子又は金属素子７６０及び７７０（又は第１の金属素子及び第２の金属素子）と、少なくとも貫通開口部内で第１の導電性素子及び第２の導電性素子を互いから分離するコンデンサ誘電体層７８０とを含みうる。

第１の導電性素子７６０は、ｍ×ｎのアレイに配列された複数のポスト７６１を含むことができ、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きい。ある例では、ポスト７６１はｍ×ｎのアレイ内の第１の複数の位置を埋めるように配列することができ、ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置は、図７Ｂに示すような絶縁誘電体材料７６４によって占有することができる。図７Ｂにも示す特定の例では、ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置は、貫通開口部７３０の高さＨ２の少なくとも５０％延在する連続ボイド７６５を含むことができ、ボイドと金属素子７６０との間に絶縁誘電体材料７６６を配置することができる。図７Ｂに示す更なる例では、ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置のそれぞれが、貫通開口部７３０内のそれぞれの位置に対応する第２の導電性素子７７０内の開口部７７１の内部体積の少なくとも５０％を計上するボイド７６７を含むことができ、これらのボイドは誘電体材料７６８のうちの幾らか又は全ての全体にわたって点在させることができる。

ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置を占有するための上述した変形形態が、図７Ａに示した金属素子７６０の下方向に延在するポスト７６１の代わりに図７Ｂに示される。第２の導電性素子７７０内の開口部７７１が図７Ｂに示されるが、ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置を占有するための変形形態をより見やすくするために、図７Ａと比較して高さと幅との比が低減されている。

図７Ｃに示すような特定の実施形態では、複数のポスト７６１は、コンポーネント７１０の領域Ｃ内のｍ×ｎのアレイ、及びコンポーネントの領域Ｄ内のｍ’×ｎ’のアレイを含む２つ以上のアレイに配列することができ、ここで、ｍはｍ’と同じであっても異なっていてもよく、ｎはｎ’と同じであっても異なっていてもよい。ｍがｍ’と同じであり、ｎがｎ’と同じである例では、ｍ×ｎのアレイは、基板７２０の第１の面７２１に対し実質的に平行な水平方向Ｈ１においてｎ’×ｍ’のアレイからオフセットすることができる。

各ポスト７６１は、基板７２０の第１の面７２１に実質的に直交する垂直方向Ｖ１において貫通開口部７３０内へ延在することができる。ある例では、各ポストは、少なくとも１つの隣接するポストの対応する実質的に垂直な部分に対し実質的に平行な、実質的に垂直な部分７６２を含みうる。特定の実施形態では、複数のポスト７６１のそれぞれが、５マイクロメートル以下の水平方向Ｈ１における幅Ｗを有することができる。ポスト７６１のそれぞれが垂直方向における長さＬを有することができる。一実施形態では、各ポスト７６１の長さＬと幅Ｗとの比は少なくとも１０とすることができる。特定の例では、各ポスト７６１の長さは少なくとも１５０マイクロメートルとすることができる。別の例では、複数のポスト７６１は１０マイクロメートル以下の水平面内のピッチを画定することができる。一実施形態では、各ポスト７６１は垂直方向Ｖ１において、基板７２０の第１の面７２１の上にも第２の面７２２の下にも延在しない。

基板７２０の第１の面７２１において、第１の導電性素子７６０は第１の面に露出した単一の第１の電極７６３に接続することができ、第１の電極は第１の電位に接続可能である。第１の電極７６３は、任意選択的に第１の面に露出した複数の電極とすることができ、コンデンサ７４０の外側の別の素子と相互接続するために露出される場所を除いて、複数の電極間に延在する第１の電極の一部分を、上に重なる絶縁誘電体層によって覆うことができるようにされる。

第２の導電性素子７７０は、複数のポスト７６１のうちの隣接するポスト間に配置された部分を有する。図７Ｃに示すような例では、第２の導電性素子７７０はメッシュ形状を有することができ、それによって第２の導電性素子はポスト７６１の個々のポストを取り囲むことができる。特定の実施形態では、各ポスト７６１の実質的に垂直な部分７６２は第２の導電性素子７７０によって完全に取り囲むことができる。各ポスト７６１は第２の導電性素子７７０内に垂直に延在する複数の開口部７７１のうちの対応する開口部内に延在することができる。ポスト７６１と同様に、開口部７７１はｍ×ｎのアレイに配列することができ、ｍ及びｎのそれぞれが１よりも大きい。図７Ｃに示すような特定の実施形態では、開口部７７１は、コンポーネント７１０の領域Ｃ内のｍ×ｎのアレイ、及びコンポーネントの領域Ｄ内のｍ’×ｎ’のアレイを含む２つ以上のアレイに配列することができ、ここで、ｍはｍ’と同じであっても異なっていてもよく、ｎはｎ’と同じであっても異なっていてもよい。

基板７２０の第２の面７２２において、第２の導電性素子７７０は第２の面に露出した単一の第２の電極７７３に接続することができ、第２の電極は第２の電位に接続可能である。第２の電極７７３は、任意選択的に第２の面に露出した複数の電極とすることができ、コンデンサ７４０の外側の別の素子と相互接続するために露出される場所を除いて、複数の電極間に延在する第２の電極の一部分を、上に重なる絶縁誘電体層によって覆うことができるようにされる。特定の実施形態では、第１の電極７６３及び第２の電極７７３のうちの１つ以上のものを、第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０間に延在する導電性トレースによってそれぞれの第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０に電気的に接続することができる。

コンデンサ誘電体層７８０は、第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０を、少なくとも貫通開口部７３０内で互いから分離して絶縁することができる。ある例では、コンデンサ誘電体層７８０は複数のポスト７６１の面に沿って延在することができる。コンデンサ誘電体層７８０は、少なくとも開口部７３０内で波状の形状を有するとみなすことができる。特定の実施形態では、コンデンサ誘電体層７８０の波状の第１の面７３６及び波状の第２の面７３８はそれぞれ、それぞれの面に沿って、第１の面７２１及び第２の面７２２間の開口部７３０の高さＨ２の少なくとも３倍の長さを有することができる。

第１の導電性素子７６０は上記で固体の金属ポスト７６１を有するものとして図示して説明され、第２の導電性素子７７０は上記で固体の金属メッシュ形状を有するものとして図示して説明されてきたが、特定の実施形態では、第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０のうちの一方又は両方を、図５Ｆを参照して上述した第１の導電性素子５６１’’及び第２の導電性素子５７０’’等のコンフォーマル金属層とすることができる。ある例では、第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０のうちの一方又は両方を、例えば原子層堆積（ＡＬＤ）を用いてコンデンサ誘電体層７８０上に堆積して形成することができる非常に薄いコンフォーマル金属層とすることができる。

次に、図８Ａ〜図８Ｆを参照して、コンポーネント７１０（図７）を製造する方法を説明する。図８Ａに示すように、材料を基板７２０の第１の面７２１から除去して、第１の面から第２の面７２２に向かって延在する複数の第１の開口部７３４を形成することができる。特定の例では、第１の開口部７３４はｍ×ｎのアレイに配列することができ、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きく、各第１の開口部は垂直方向Ｖ１において延在し、複数の第１の開口部は内面７３５を画定する。特定の実施形態では、内面７３５は波状の形状を有するとみなすことができる。一実施形態では、図２Ａに関して上述した方法と同様の方法を用いて第１の開口部７３４を形成することができる。

ある例では、第１の開口部７３４のそれぞれが、水平方向Ｈ１において５マイクロメートル以下の幅Ｗ’を有することができる。各第１の開口部７３４は垂直方向において長さＬ’を有することができる。一実施形態では、各第１の開口部７３４の長さＬ’と幅Ｗとの比は、少なくとも１０とすることができる。特定の例では、各第１の開口部７３４の長さＬ’は、少なくとも１５０マイクロメートルとすることができる。別の例では、第１の開口部７３４は、水平方向Ｈ１において１０マイクロメートル以下のピッチを画定することができる。

特定の実施形態では、第１の開口部７３４は異方性エッチングによって形成された複数の細孔とすることができ、それによって、基板７２０の第１の面７２１から延在する多孔質シリコンの領域Ｒが生成される。そのような異方性エッチングプロセスでは、多孔質シリコンの領域Ｒは、フッ化水素酸溶液内にシリコン基板７２０を電気化学溶解することによって形成することができる。多孔質にされるシリコン基板７２０の第１の面７２１は、第１の電極と接触しているフッ化水素酸と接触するように配置することができる一方、第２の面７２２は陽極酸化回路を形成するように第２の電極に接触させることができる。

高い陽極電流において、シリコン基板７２０の第１の面７２１は電解研磨を受けることができる。電流が低いとき、面７２１の形態は、シリコン基板のバルクに深く貫入する第１の開口部又は細孔７３４の密なアレイによって大半を占められるようになることができる。最初に、細孔７３４はランダムに分散したアレイに形成され始める。代替的に、アレイ内の細孔７３４のロケーション及びサイズは、例えば多孔質シリコンエッチングプロセスを実行する前にパターニングされる、第１の面７２１の上に重なるフォトレジストマスク又はハードマスク内の開口部のロケーションによって決まることができる。隣接する細孔７３４が成長すると、それらの空乏ゾーンが重なり、これによって水平方向Ｈ１における側方エッチングを止めることができる。エッチングは、垂直方向Ｖ１にのみ進むことができ、このため等方性から異方性へとシフトする。最終的に、細孔の内面７３５に沿ってエッチストップとしての役割を果たす空乏ゾーンに起因して細孔７３４は直径を更に増大させることができなくなるので、このプロセスは自動調整式とすることができる。これによって、エッチングは強制的に細孔の底部においてのみ生じることとなる。

そのような異方性エッチングプロセスの後、第１の開口部７３４をｍ×ｎのアレイに配列することができ、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きい。特定の実施形態では、図７Ｃに示すポスト７６１及び開口部７７１の構成と同様に、開口部７３４は、コンポーネント７１０の第１の領域内のｍ×ｎのアレイ、及びコンポーネントの第２の領域内のｍ’×ｎ’のアレイを含む２つ以上のアレイに配列することができ、ここで、ｍはｍ’と同じであっても異なっていてもよく、ｎはｎ’と同じであっても異なっていてもよい。

その後、図８Ｂに示すように、第１の開口部７３４の内面７３５及び第１の面７２１の一部分の上に重なるコンデンサ誘電体層７８０を形成することができる。特定の実施形態では（図示せず）、第１の面７２１の一部分の上に重なり、かつ後に貫通開口部７３０（図Ａ）の境界面７３１の部分を形成することになる第１の開口部７３４のサブセット内に延在する絶縁誘電体層を形成することができる。ある例では、そのような絶縁誘電体層は、第１の面７２１と第２の面７２２との間の貫通開口部内に延在することができる。例示的な実施形態では、そのような絶縁誘電体材料は第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０を、少なくとも貫通開口部７３０内の基板７２０の材料から分離して絶縁することができる。一実施形態では、そのような絶縁誘電体材料はポスト７６１のうちの少なくとも１つによって貫通開口部７３０の境界面７３１から分離されることができる。

特定の実施形態では、コンデンサ誘電体層７８０の第１の面７３６及び第２の面７３８は波状の形状を有するとみなすことができる。ある例では、コンデンサ誘電体層７８０の第１の面７３６及び第２の面７３８はそれぞれ、各第１の開口部７３４の長さＬ’の少なくとも３倍の長さを有することができる。図２Ｂに関して上述したのと同様の方法を用いて誘電体層７８０（及び任意選択的に絶縁誘電体層）を形成することができる。

その後、図８Ｃに示すように、誘電体層７８０の第１の面７３６の上に重なりかつ第１の開口部７３４のそれぞれの中へ延在する第１の導電性素子７６０の複数の導電性ポスト７６１を形成することができ、誘電体層の第１の面は第１の開口部の内面７３５から離れる方に面している。図２Ｃに関して上述したのと同様の方法を用いて第１の導電性素子７６０を形成することができる。

その後、図８Ｄに示すように、第１の導電性素子７６０に接続された第１の電極７６３を形成することができる。第１の電極７６３は、シリコン基板７２０の第１の面７２１に露出されるように形成することができる。第１の電極７６３は第１の電位に接続可能とすることができる。特定の実施形態では、第１の導電性素子７６０は第１の電極７６３を含みうる。

その後、図８Ｅに示すように、第１の面７２１と第２の面７２２との間の基板７２０の厚みを低減し、それによって複数の導電性ポスト７６１の遠位縁７６９を第２の面７２２に露出させることができる。第２の面７２２の研削、ラップ仕上げ若しくは研磨又はそれらの組み合わせを用いて基板７２０の厚みを低減することができる。このステップの間、例として、基板７２０の初期厚みＴ４（図８Ｄに示す）を、約７００μｍから、約１３０μｍ以下の厚みＴ５（図８Ｅに示す）まで低減することができる。特定の実施形態では、基板７２０の厚みを低減するプロセスは、ポスト７６１の遠位縁７６９を覆う誘電体層７８０の部分が除去されないように早く止めることができる。

その後、図８Ｆに示すように、ポスト７６１のうちの隣接するポスト間の基板７２０の第２の面７２２から材料を除去して、コンデンサ誘電体層７８０の第２の面７３８を露出させ、それによって第２の面から第１の面７２１に延在する第２の開口部７３７を形成することができる。第２の開口部７３７は、図２Ａに関して上述した方法と同様の方法を用いて形成することができる。第２の開口部７３７は、ポスト７６１のうちの隣接するポスト間に延在することができるようにメッシュ形状を有することができる。特定の実施形態では、各ポスト７６１の実質的に垂直な部分７６２を、第２の開口部７３７によって完全に取り囲むことができる。

特定の実施形態では（図示せず）、第２の面７２２から材料を除去して第２の開口部７３７を形成する前に、第２の開口部７３７を形成することが望ましい第２の面の部分を除いて第２の面の上に重なる絶縁誘電体層の部分を形成することができる。絶縁誘電体層のそのような部分は、図２Ｂに関して上述したのと同様の方法を用いて形成することができる。

その後、図８Ｅを参照して上述したように基板７２０の厚みが低減されたときに、コンデンサ誘電体層７８０の部分が除去されてポスト７６１の遠位縁７６９の上に重ならなくなった場合、ポスト７６１の遠位縁７６９の上に重なるコンデンサ誘電体層７８０の追加部分を形成することができる。誘電体層７８０の追加部分は、図２Ｂに関して上述したのと同様の方法を用いて形成することができる。

特定の実施形態では（図示せず）、第２の導電性素子７７０（図７Ａ）を形成する前に、第２の面７２２の一部分の上に重なり、かつ貫通開口部７３０（図７Ａ）の境界面７３１の一部分を形成する第２の開口部７３７の一部分内に延在する絶縁誘電体層を形成することができる。ある例では、そのような絶縁誘電体層は、第１の面７２１と第２の面７２２との間の貫通開口部内に延在することができる。例示的な実施形態では、そのような絶縁誘電体材料は、第１の導電性素子７６０及び第２の導電性素子７７０を、少なくとも貫通開口部７３０内の基板７２０の材料から分離して絶縁することができる。一実施形態では、そのような絶縁誘電体材料はポスト７６１のうちの少なくとも１つによって貫通開口部７３０の境界面７３１から分離することができる。

その後、再び図７Ａを参照すると、コンデンサ誘電体層７８０の第２の面７３８の上に重なりかつ第２の開口部７３７内へ延在する第２の導電性素子７７０を形成することができる。第２の導電性素子７７０は上述したようなメッシュ形状を有し、開口部７７１（図７Ｃ）を含みうる。第２の導電性素子７７０と接触するように第２の電極７７３を形成することができる。第２の電極７７３は第２の面７２２に露出させることができ、第２の電極は第２の電位に接続可能である。特定の実施形態では、第２の導電性素子７７０は第２の電極７７３を含みうる。第２の導電性素子７７０は、図２Ｃに関して上述したのと同様の方法を用いて形成することができる。

図９は、図７Ａ〜図７Ｃのコンポーネントの一変形形態を示している。コンポーネント９１０は上述したコンポーネント７１０と同様であるが、コンポーネント９１０は、単一の貫通開口部９３０を通って延在する第１の独立コンデンサ９４０ａ及び第２の独立コンデンサ９４０ｂを含む点が異なる。各コンデンサ９４０ａ、９４０ｂは、コンポーネントのそれぞれの領域Ｅ又はＦを含み、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に位置する複数の第１の開口部９３４及び／又は第２の開口部９３７の一部分内に絶縁誘電体材料９９０が延在する。

特定の例では（図示せず）、誘電体材料９９０は第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に位置する複数の第１の開口部９３４のそれぞれの中に部分的に及び／又は第２の開口部９３７の一部分の中に部分的に延在することができ、それによって誘電体材料は第１の開口部と第２の開口部の一部分との中に空気を閉じ込めることができ、それにより空気及び誘電体材料９９０の組み合わせが少なくとも部分的に第１のコンデンサ９４０ａ及び第２のコンデンサ９４０ｂを互いから分離し、電気的に絶縁又は隔離することを可能にする。

単一の貫通開口部９３０を通って延在する第１の独立コンデンサ９４０ａ、第２の独立コンデンサ９４０ｂを有するそのような実施形態では、各コンデンサの導電性ポスト９６１は第１の開口部９３０の第１のサブセット及び第２のサブセットを占有することができ、誘電体材料９９０は水平方向Ｈ１において第１の開口部の第１のサブセット及び第２のサブセット間に位置する第１の開口部の第３のサブセットを占有することができる。

上述したコンデンサの実施形態において、第１の導電性素子及び第２の導電性素子は、絶縁誘電体材料によって基板の材料から分離して絶縁されているものとして図示及び説明されている。しかしながら、基板がガラス又はセラミックであるとき等、基板が比較的高い比誘電率を有する幾つかの実施形態では、第１の導電性素子及び第２の導電性素子のうちの一方又は両方が、導電性素子と基板との間に位置する絶縁誘電体材料を有することなく基板の材料と直接接触することができる。

図１０に示すように、上述した超小型電子アセンブリを多様な電子システムの構成で利用することができる。例えば、本発明の更なる実施形態によるシステム１０００は、他の電子コンポーネント１００８及び１０１０とともに上述したような超小型電子アセンブリ１００６を含む。説明した例では、コンポーネント１００８は半導体チップであり、コンポーネント１０１０が表示画面であるが、他の任意のコンポーネントを使用することができる。当然ながら、例示を明確にするために図１０には２つの追加のコンポーネントのみを示すが、本システムは、任意の数のこのようなコンポーネントを含みうる。超小型電子アセンブリ１００６を、上述したような超小型電子アセンブリのうちの任意のものとすることができる。更なる変形形態では、任意の数のこのような超小型電子アセンブリを使用することができる。

超小型電子アセンブリ１００６並びにコンポーネント１００８及び１０１０は、破線で概略的に示す共通ハウジング１００１内に取り付けられ、必要に応じて互いに電気的に相互接続されて所望の回路を形成する。図示する例示的なシステムでは、システムは、可撓性印刷回路基板等の回路パネル１００２を含み、回路パネルは、コンポーネントを互いに相互接続する多数の導体１００４を含み、それらのうちの１つのみを図１０に示す。しかしながら、これは単に例示的なものであり、電気接続をもたらす任意の適切な構造を使用することができる。

ハウジング１００１は、例えば携帯電話又は携帯情報端末における使用可能なタイプの携帯型ハウジングとして示されており、画面１０１０は、ハウジングの面において露出している。構造体１００６が、撮像チップ等の感光素子を含む場合、光を構造体に誘導するために、レンズ１０１１又は他の光学デバイスも提供することができる。この場合もまた、図１０に示す簡略化システムは単に例示的なものであり、上述した構造体を用いて、デスクトップコンピュータ、ルータ等、一般に固定構造体とみなされるシステムを含む他のシステムを作製することができる。

本明細書に開示されている開口部及び導電性素子は、２０１０年７月２３日に出願された、同時係属の本願と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願第１２／８４２，５８７号、同第１２／８４２，６１２号、同第１２／８４２，６５１号、同第１２／８４２，６６９号、同第１２／８４２，６９２号及び同第１２／８４２，７１７号に、かつ米国特許出願公開第２００８／０２４６１３６号により詳細に開示されているもの等のプロセスによって形成することができ、それらの開示内容は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

特定の実施形態を参照しながら本明細書において本発明を説明してきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び応用形態を例示するにすぎないことを理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲によって画定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に数多くの変更を加えることができること、及び他の構成を案出することができることを理解されたい。

本明細書において記述される種々の従属請求項及び特徴は、初期の請求項において提示されるのとは異なる方法において組み合わせることができることが理解されるであろう。また、個々の実施形態との関連で説明された特徴は、記述される実施形態のうちの他の実施形態と共用できることも理解されるであろう。

Claims (66)

1. コンデンサであって、
   第１の面と、該第１の面から離れた第２の面と、該第１の面及び該第２の面間に延在する貫通開口部とを有する基板と、
   前記第１の面に露出しかつ前記貫通開口部内へ延在する第１の金属素子と、
   前記第２の面に露出しかつ前記貫通開口部内へ延在する第２の金属素子であって、前記第１の金属素子及び該第２の金属素子は第１の電位及び第２の電位に電気的に接続可能である、第２の金属素子と、
   少なくとも前記貫通開口部内で前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子を互いから分離して絶縁するコンデンサ誘電体層であって、該コンデンサ誘電体層は波状の形状を有する、コンデンサ誘電体層と
   を備えてなる、コンデンサ。
2. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子は、それぞれの複数の第１のプレート及び第２のプレートを含み、該第１のプレート及び該第２のプレートのそれぞれが前記開口部内へ延在している、請求項１に記載のコンデンサ。
3. 前記第１のプレート及び第２のプレートのそれぞれは、前記第１の面に沿った方向に少なくとも５マイクロメートルの幅を有する、請求項２に記載のコンデンサ。
4. 各コンデンサの一対の前記第１のプレート及び一対の前記第２のプレートは、前記第１の面の上にも前記第２の面の下にも延在していない、請求項２に記載のコンデンサ。
5. コンデンサであって、
   第１の面と、該第１の面から離れた第２の面と、該第１の面と該第２の面との間に延在する貫通開口部とを有する基板と、
   前記第１の面に露出しかつ前記貫通開口部内へ延在する第１の金属素子であって、該第１の金属素子は、ｍ×ｎのアレイの位置のうちの少なくとも幾つかである該アレイ内の第１の複数の位置を埋めるように配列された複数のポストを含み、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きく、各ポストは前記第１の面に実質的に直交する垂直方向において前記貫通開口部内へ延在し、各ポストは少なくとも１つの隣接するポストの対応する実質的に垂直な部分に対し実質的に平行な、実質的に垂直な部分を含む、第１の金属素子と、
   前記第２の面に露出しかつ前記貫通開口部内へ延在する第２の金属素子であって、該第２の金属素子は前記複数のポストのうちの隣接するポスト間に延在し、前記第１の金属素子及び該第２の金属素子は第１の電位及び第２の電位に電気的に接続可能である、第２の金属素子と、
   少なくとも前記貫通開口部内で前記第１の金属素子を前記第２の金属素子から分離して絶縁するコンデンサ誘電体層と
   を備えてなる、コンデンサ。
6. 前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置が絶縁誘電体材料によって占有される、請求項５に記載のコンデンサ。
7. 前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置のそれぞれが、前記貫通開口部の高さの少なくとも５０％延在する連続ボイドを含む、請求項５に記載のコンデンサ。
8. 前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置のそれぞれが、前記貫通開口部内の前記それぞれの位置に対応する第２の開口部の内部体積の少なくとも５０％を占めるボイドを含む、請求項５に記載のコンデンサ。
9. 前記ｍ×ｎのアレイ内の前記第１の複数の位置は、前記アレイ内の全ての前記位置である、請求項５に記載のコンデンサ。
10. 前記第１の面と前記第２の面との間の前記貫通開口部の境界面に沿って延在する絶縁誘電体材料を更に備え、それによって、前記絶縁誘電体材料は、前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子を少なくとも前記貫通開口部内の前記基板の材料から分離して絶縁する、請求項５に記載のコンデンサ。
11. 前記複数のポストのそれぞれが、前記垂直方向に実質的に直交する水平面における５マイクロメートル以下の幅を有する、請求項５に記載のコンデンサ。
12. 前記複数のポストのそれぞれが前記垂直方向に長さを有し、前記ポストのそれぞれの前記長さと前記幅との比が少なくとも１０である、請求項１１に記載のコンデンサ。
13. 前記複数のポストのそれぞれの前記長さは、少なくとも１５０マイクロメートルである、請求項１２に記載のコンデンサ。
14. 前記複数のポストは、前記水平面において１０マイクロメートル以下のピッチを画定する、請求項５に記載のコンデンサ。
15. 前記コンデンサ誘電体層は前記複数のポストの前記面に沿って延在している、請求項５に記載のコンデンサ。
16. 前記複数のポストは前記第１の面の上にも前記第２の面の下にも延在しない、請求項５に記載のコンデンサ。
17. 前記基板は、半導体とガラスとセラミックとからなる群から選択される本質的に１つの材料からなる、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
18. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが、前記コンデンサ誘電体層に隣接する第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面とを有する金属層を含み、前記第２の面は前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿うものである、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
19. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子の少なくとも一方が、前記コンデンサ誘電体層に隣接する第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面とを有する金属層を含み、前記第２の面は前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿うものである、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
20. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子並びに前記コンデンサ誘電体層によって占有されていない前記開口部の部分は誘電体材料により満たされている、請求項１９に記載のコンデンサ。
21. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが第１の部分を有し、該第１の部分は、該第１の部分に対し実質的に平行な隣接する第２の部分から前記誘電体材料によって分離されている、請求項２０に記載のコンデンサ。
22. それぞれの前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子に接続された第１の電極及び第２の電極を更に備える、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
23. 前記コンデンサは少なくとも１ピコファラッドの容量を有する、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
24. 前記コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率ｋを有する、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
25. 前記コンデンサ誘電体層は５以上の比誘電率ｋを有する、請求項２４に記載のコンデンサ。
26. 前記コンデンサ誘電体層は強誘電性の誘電体材料を含む、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
27. 前記コンデンサ誘電体層の上面及び下面はそれぞれ、前記第１の面と前記第２の面との間の前記開口部の高さの少なくとも３倍の長さを有する、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
28. 前記第１の金属素子は本質的に第１の金属からなり、前記第２の金属素子は本質的に前記第１の金属と異なる第２の金属からなる、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
29. 前記開口部は、前記第１の面に対し実質的に平行に延在する長さ寸法と、前記第１の面に対し実質的に平行に延在しかつ前記長さ寸法に対し実質的に垂直に延在する幅寸法とを有し、前記長さ寸法は前記幅寸法よりも大きい、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
30. 前記開口部は、前記第１の面に対し実質的に平行に延在する長さ寸法と、前記第１の面に対し実質的に平行に延在しかつ前記長さ寸法に対し実質的に垂直に延在する幅寸法とを有し、前記長さ寸法は前記幅寸法と実質的に等しい、請求項１又は５に記載のコンデンサ。
31. 少なくとも第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含むコンデンサアセンブリであって、各コンデンサは請求項１又は請求項５に記載のコンデンサであり、各コンデンサの前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子は、前記基板の共通貫通開口部内へ延在し、該コンデンサアセンブリは、少なくとも前記貫通開口部内で前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサを互いから分離して絶縁する絶縁誘電体層を更に備える、コンデンサアセンブリ。
32. 前記絶縁誘電体層は３未満の比誘電率を有し、各コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率を有する、請求項３１に記載のコンデンサアセンブリ。
33. 請求項１又は請求項５に記載のコンデンサを備えるインタポーザ。
34. 請求項１又は請求項５に記載の構造体と、該構造体に電気的に接続された１つ以上の他の電子コンポーネントとを備えるシステム。
35. ハウジングを更に備え、前記構造体及び前記他の電子コンポーネントは前記ハウジングに実装されている、請求項３４に記載のシステム。
36. 回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法であって、
    本質的に有効ＣＴＥが１０ｐｐｍ／℃未満である材料からなる基板の第１の面から材料を除去するステップであって、それにより前記第１の面から、該第１の面の反対側の第２の面に向かって延在する複数の第１の開口部を形成し、該第１の開口部は波状の内面を画定する、第１の面から材料を除去するステップと、
    前記内面の上に重なるコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、該コンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している波状の第１の面を有する、コンデンサ誘電体層を形成するステップと、
    前記コンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部のそれぞれの中へ延在する第１の金属素子を形成するステップと、
    前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記コンデンサ誘電体層の波状の第２の面を露出させて、前記第２の面から前記第１の面に向かって延在する複数の第２の開口部を形成する、隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップと、
    前記コンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第２の開口部のそれぞれの中へ延在する第２の金属素子を形成するステップと
    を含んでなる、回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法。
37. 前記コンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、流動性誘電体材料を各第１の開口部内に露出した前記内面上に水性めっきすることによって実行される、請求項３６に記載の方法。
38. 前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップの前に、前記第１の面と前記第２の面との間の前記基板の厚みが低減されるように前記基板の前記第２の面から材料を除去するステップを更に含む、請求項３６に記載の方法。
39. 前記複数の第１の開口部のうちの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップは、前記第１の金属素子の面が前記第２の面に露出されるように実行される、請求項３８に記載の方法。
40. 前記第１の金属素子を形成する前記ステップは、複数の第１のプレートを形成することを含み、前記第１のプレートのそれぞれは前記第１の開口部のそれぞれの開口部内へ延在し、前記第２の金属素子を形成するステップは、複数の第２のプレートを形成することを含み、前記第２のプレートのそれぞれは前記第２の開口部のそれぞれの開口部内へ延在する、請求項３６に記載の方法。
41. 回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法であって、
    基板の第１の面から、該第１の面と反対側の第２の面に向かって延在する複数の第１の開口部を形成するステップであって、該第１の開口部は、ｍ×ｎのアレイの位置のうちの少なくとも幾つかの位置を占有するように配列され、ｍ及びｎのそれぞれは１よりも大きく、各第１の開口部は前記第１の面に実質的に直交する垂直方向において前記貫通開口部内へ延在し、前記複数の第１の開口部は内面を画定する、複数の第１の開口部を形成するステップと、
    前記内面の第１の部分の上に重なる第１のコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、前記第１のコンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している第１の面を有する、第１のコンデンサ誘電体層を形成するステップと、
    複数のポストを有する第１の金属素子を形成するステップであって、各ポストは前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部の対応する開口部内へ延在する、第１の金属素子を形成するステップと、
    前記複数のポストの前記第１のサブセットの隣接するポスト間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記第１のコンデンサ誘電体層の第２の面を露出して該第２の面から前記第１の面に向かって延在する第２の開口部を形成する、隣接するポスト間の前記基板の材料を除去するステップと、
    前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第２の開口部内へ延在する第２の金属素子を形成するステップと
    を含んでなる、回路コンポーネント又は超小型電子素子との電気的相互接続のための電極を有するコンポーネントを製造する方法。
42. 前記基板は１０ｐｐｍ／oＣ未満の有効ＣＴＥを有する、請求項４１に記載の方法。
43. 第１の複数の前記ポストが、前記ｍ×ｎのアレイ内の第１の複数の位置に配置された前記第１の開口部の第１のサブセット内へ延在しており、前記ｍ×ｎのアレイ内の第２の複数の位置に配置された前記第１の開口部の第２のサブセット内へ絶縁誘電体材料を堆積するステップを更に含むものである、請求項４１に記載の方法。
44. 前記複数のポストは前記第１の開口部の全ての中へ延在している、請求項４１に記載の方法。
45. 前記第１の開口部は、前記第１の面から材料を除去して複数の細孔を形成することによって形成されている、請求項４１に記載の方法。
46. 前記基板はシリコン材料を含み、前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記基板の前記第１の面から延在する多孔質シリコンの領域が生成されるように異方性エッチングによって実行される、請求項４１に記載の方法。
47. 前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記内面が波状の形状を有するように実行される、請求項４１に記載の方法。
48. 各第１の開口部は、前記垂直方向に対し実質的に垂直な水平面において５マイクロメートル以下の幅を有する、請求項４１に記載の方法。
49. 前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、各第１の開口部が前記垂直方向において或る長さを有し、該長さと各第１の開口部の前記幅との比が少なくとも１０となるように実行される、請求項４８に記載の方法。
50. 前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、各第１の開口部の前記長さが少なくとも１５０マイクロメートルとなるように実行される、請求項４９に記載の方法。
51. 前記複数の第１の開口部を形成する前記ステップは、前記第１の開口部が前記水平面において１０マイクロメートル以下のピッチを画定するように実行される、請求項４１に記載の方法。
52. 前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第１の面が波状の形状を有するように実行される、請求項４１に記載の方法。
53. 前記第１のコンデンサ誘電体層の前記第２の面は波状の形状を有する、請求項５２に記載の方法。
54. 前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、前記コンデンサ誘電体層の上面及び下面がそれぞれ、各第１の開口部の前記長さの少なくとも３倍の長さを有するように実行される、請求項４１に記載の方法。
55. 前記第１のコンデンサ誘電体層を形成する前記ステップは、流動性誘電体材料を前記内面の前記第１の部分上に水性めっきすることによって実行される、請求項４１に記載の方法。
56. 前記第１の開口部の前記第１のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去する前記ステップの前に、前記第１の面と前記第２の面との間の前記基板の厚みが低減されるように前記基板の前記第２の面から材料を除去するステップを更に含む、請求項４１に記載の方法。
57. 前記第１の開口部の前記第１のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去する前記ステップは、前記それぞれのポストの面が前記第２の面に露出されるように実行される、請求項５６に記載の方法。
58. 前記第１の金属素子を形成する前記ステップは、各ポストが、少なくとも１つの隣接するポストの対応する実質的に垂直の部分に対し実質的に平行な、実質的に垂直な部分を含むように実行される、請求項４１に記載の方法。
59. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のうちの少なくとも一方が、前記コンデンサ誘電体層の面の輪郭に沿う金属層である、請求項３６又は４１に記載の方法。
60. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子のそれぞれが第１の部分を有し、該第１の部分は、該第１の部分に対し実質的に平行な隣接する第２の部分から誘電体材料によって分離されている、請求項５９に記載の方法。
61. 前記第１の金属素子に接続された第１の電極と、前記第２の金属素子に接続された第２の電極とを形成するステップを更に含み、前記第１の電極及び前記第２の電極はそれぞれの前記第１の面及び前記第２の面に露出しており、前記第１の電極及び前記第２の電極はそれぞれの第１の電位及び第２の電位に接続可能である、請求項３６又は４１に記載の方法。
62. 前記内面の第２の部分の上に重なる第２のコンデンサ誘電体層を形成するステップであって、該第２のコンデンサ誘電体層は前記内面から離れる方向に面している第１の面を有する、第２のコンデンサ誘電体層を形成するステップと、
    前記内面の前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記内面の第３の部分の上に重なる絶縁誘電体層を形成するステップであって、該絶縁誘電体層は前記第１の開口部の第２のサブセット内へ延在する、絶縁誘電体層を形成するステップと、
    複数のポストを有する第３の金属素子を形成するステップであって、各ポストは前記第２のコンデンサ誘電体層の前記第１の面の上に重なりかつ前記第１の開口部の第３のサブセットの対応する開口部内へ延在する、第３の金属素子を形成するステップと、
    前記第１の開口部の前記第３のサブセットの隣接する開口部間の前記基板の材料を除去するステップであって、それによって前記第２のコンデンサ誘電体層の第２の面を露出して、前記第２の面から前記第１の面に向かって延在する第３の開口部を形成する、材料を除去するステップと、
    前記第２のコンデンサ誘電体層の前記第２の面の上に重なりかつ前記第３の開口部内へ延在する第４の金属素子を形成するステップと
    を更に含む、請求項４１に記載の方法。
63. 前記絶縁誘電体層は３未満の比誘電率を有し、各コンデンサ誘電体層は３以上の比誘電率を有する、請求項６２に記載の方法。
64. 前記第１の金属素子、前記第２の金属素子、前記第３の金属素子、及び前記第４の金属素子にそれぞれ接続された第１の電極、第２の電極、第３の電極、及び第４の電極を形成するステップを更に含み、前記第１の電極及び前記第３の電極は前記第１の面に露出しており、前記第２の電極及び前記第４の電極は前記第２の面に露出しており、前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極、及び前記第４の電極はそれぞれの第１の電位、第２の電位、第３の電位、及び第４の電位に接続可能である、請求項６２に記載の方法。
65. 前記第１の金属素子及び前記第２の金属素子並びに前記第１のコンデンサ誘電体層は第１のコンデンサを画定し、前記第３の金属素子及び前記第４の金属素子並びに前記第２のコンデンサ誘電体層は第２のコンデンサを画定する、請求項６２に記載の方法。
66. 前記絶縁誘電体層は、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサの少なくとも一部分を互いから分離して絶縁する、請求項６５に記載の方法。

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