专利名称：电容器、电路板以及制造该电容器和电路板的方法
技术领域：
本发明涉及一种构成电路板电路的一部分的电容器，一种包含这种电容器的电路板，以及制造这种电容器和电路板的方法。包含本发明电容器的电路板构成一安装有半导体芯片的半导体模块(半导体封装)。
背景技术：
在很多应用场合，半导体模块的密度做得越来越高。与此相应，当提供高度紧密的互连图形(模式)时，重要的是防止互连电路之间的串扰噪声，以及电源线路等的电压波动。特别是，在装有高速交换操作所需的高频半导体芯片的半导体封装的情况下，随着频率的增加而更容易发生串扰噪声。此外，开关元件的高速开/关操作也会造成开关噪声。由于这个原因，电源线路等的电压更容易波动。
过去，作为消除这种问题的手段，在半导体封装上安装一个单独的片式电容器或其它电容器，作为消除电路之间信号线和电源线的不必要耦合(去耦)的旁路电容。
然而，相关技术的方法却存在如下问题。首先，随着安装一个单独的电容器等，互连电路图形设计的自由度降低了。
此外，如果连接片式电容器和半导体芯片的互连距离较长，则电感变大，就无法继续获得片式电容器的去耦效果了。因此，片式电容器等应当安装得尽量靠近半导体芯片。但是，片式电容器等的尺寸却限制了与半导体芯片的邻近程度。
另一方面，如果将片式电容器或其它电容器安装在半导体封装中，则该封装将不可避免地增加尺寸和重量。这与当前减少尺寸和重量的趋势是背道而驰的。在这方面，减少片式电容器尺寸的措施也是有限的。
本申请的受让人曾在日本专利申请号2001-57281中提出了一种结构，它包括电路板上的一个电容器，以解决上述相关的技术问题。在该结构中，设置在电路板的互连层之间的电容器包括一个由一种阀金属构成的底部电极层、一个由一种阀金属的氧化物构成的介质层、一个固体电解质层和一个顶部电极层，它们即以所述顺序排列。
该在先申请中的结构通过把电容器融合在电路板之内，而消除了把片式电容器分离地安装在电路板上的传统结构的问题，保证了互连图形设计的自由度，极大地改善了电容器和半导体芯片之间的邻近程度，并可以减少封装的尺寸和重量。
然而，该在先申请在芯片制造过程尤其是固体电解质层的形成方法方面，还有进一步改善的余地。确切地说，在该在先申请的芯片制造过程中，固体电解质层是由以下方法之一而形成的(1)通过一种聚合物的涂布和热解，由导电聚合物聚吡咯(polypyrrole)形成；(2)通过一种导电聚合物的电解聚合而形成；(3)通过氧化亚锡或另一种导电的金属氧化物的化学气相沉积(CVD)等形成。
这些方法在以下方面存在改进的余地首先，在形成方法(1)和(2)中，聚合物是使用一种单体溶液、氧化剂或电解聚合溶液而形成的，因此很难在基板上的预定位置形成预定形状的聚合物。
此外，在形成方法(3)中，通过使用电沉积等，由于如上使用一种液体而产生的问题得到解决，但是金属氧化物的导电性较低，因此不容易获得低ESR电容。ESR，即等效串联电阻，是电容器本身的电阻。如果ESR变高，则电容器的高频特性将恶化。
为消除上述申请中的问题，本申请的受让人研究了一种方法，该方法使用一种有机半导体如TCNQ的粉末来形成固体电解质层。现在参照图1A至1H来解释该方法。不过，该方法迄今尚未公布，而是在本申请中第一次披露的。
首先，如图1A所示，在具有互连图形的基板100的底座(pad)102上，以喷溅或电沉积Al或Ta，形成一个底部电极104。底座102是更宽的基板100上的互连图形的一部分。
下一步，如图1B所示，在底部电极104的顶端形成一个阻档层(resistlayer)106，作为限定介质层形成区域的掩模。
下一步，如图1C所示，对底部电极104的上表面进行阳极氧化，以形成一个介质层(Al2O3或Ta2O5)108。
下一步，如图1D所示，在介质层108上放置TCNQ络合物粉末100’。
下一步，使用如下方法1或方法2在介质层108上形成一个固体电解质层110，并在此固体电解质层上形成顶层电极114。
方法1相继进行图1E1和图1F的步骤。首先，如图1E1示，在介质层108上形成一个由TCNQ络合物构成的固体电解质层110。在本方法中，由一个加热器112对基板100进行加热，以加热并融化TCNQ络合物粉末110’，然后停止加热，让基板自然冷却，这样一个TCNQ络合物层(固体电解质层)100就作为一个与其它部分构成一个整体的融化固化层而形成。下一步，如图1F所示，通过喷溅Cu或其它金属而形成顶层电极114。这样，一种由底层电极104、介质层108、固体电解质层110和顶层电极114所组成、并以所述顺序排列的电容器就制造完成了。
方法2如图1E2所示，一个接合楔(bonding edge)116以吸附等方法保持Cu或其它金属箔，并将其置于TCNQ络合物粉末110’之上。通过接合楔116的热压接合，正如图1F所示方式一样，同时形成TCNQ络合物层(固体电解质层)110和其上的顶层电极层114。这样，一种由底层电极104、介质层108、固体电解质层110和顶层电极114所组成、并以所述顺序排列的电容器就制造完成了。
当电容器以上述方式完成之后，如图1G所示，清除阻档层106。
下一步，如图1H所示，通过涂布绝缘树脂或层叠树脂薄膜，而形成一个绝缘层118，以埋藏该电容器。
最后，在绝缘层118上形成预定电路所需的通路和互连图形，并在顶层电极114和互连图形之间形成电连接，这样，电路板的制造就完成了。
应当注意，在上述例子中，底座102是基板100上的互连图形的一部分，但是底座102也可以形成为这样的互连图形的一部分，该互连图形处于在基板100上形成的多层互连结构中的一层，并与底层互连图形电连接在一起。
按照以上研究的方法，在先申请所揭示的方法中出现的、当使用液体来形成聚合物时所出现的无法控制形成物的位置和形状的问题，将不会再出现。此外，使用导电金属氧化物时由于较低的导电性而造成更高的ESR的问题也不会再出现了。
但是，却存在这样的问题，即在介质层108上提供TCNQ络合物粉末110’时，在介质层108的平面上，粉末的量是不均匀的。
此外，在形成固体电解质层110时，存在以下问题。就是说，就上述方法1而言，当加热基板100时，已融化的TCNQ倾向于流出阻档层106所规定的区域以外。另一方面，就上述方法2而言，当挤压粉末110’时，结果可能造成下面的介质层受到机械损伤。
发明内容
发明的一个目的是解决上述过程中的问题，并因而使所述在先申请所提出的包含电容器的电路板的诸优点发挥到最大限度，并提供一种在用于半导体封装的电路板上形成电容器的方法，该方法消除了相关的技术问题，保证了互连图形设计的自由度，极大地提高了电容器和半导体芯片的邻近程度并减少了其尺寸和重量；以及提供一种制造电路板的方法，以便以上述方法形成内部电容器，一种以这样的方法形成的电容器，以及包括该种电容器的电路板。
为达到上述目标，根据本发明的第一方面，提供了一种在制造内置电路的电路板时，形成构成该电路一部分的电容器的方法，该方法包括以下步骤在制造过程中，在形成电路板的电容器的预定位置上，形成一个底部电极层，该电极层由至少一种阀金属构成，所述阀金属选自包括下述的一组阀金属铝、钽、铌、钨、钒、铋、钛、锆和铪；在该底部电极层之上形成一个介质层，该介质层由选自该组阀金属的至少一种阀金属的氧化物构成；并整体性地在介质层之上形成一个由有机半导体构成的固体电解质层，和一个在顶部的由金属构成的顶部电极层；整体性地在介质层之上形成固体电解质层和顶部电极层的步骤包括使顶部电极金属箔的一个面通过压力接合携带有机半导体粉末，并将压力接合的有机半导体粉末通过金属箔热压接合在介质层上，而形成由夹在金属箔和介质层之间并与二者紧密接合的有机半导体构成的固体电解质层。
根据本发明的第二方面，提供了一种在制造内置电路的电路板时、形成构成该电路一部分的电容器的方法，该方法包括以下步骤在制造过程中，在形成电路板的电容器的预定位置上形成一个底部电极层，该电极层由至少一种阀金属构成，所述阀金属选自包括下述的一组阀金属铝、钽、铌、钨、钒、铋、钛、锆和铪；在该底部电极层之上形成一第一介质层，该介质层由选自该组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成；整体性地在第一介质层之上形成一个由有机半导体构成的固体电解质层，由选自该组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成的一第二介质层，由选自该组阀金属中的至少一种阀金属构成的一第二层，以及顶端的由金属构成的顶部电极层；整体性地在第一介质层上形成固体电解质层、第二介质层、阀金属的第二层和顶部电极层的步骤包括在顶部电极层的金属箔的一个表面上形成阀金属第二层；在阀金属第二层上形成第二介质层；通过压力接合使金属箔上的阀金属第二层上的第二介质层的自由的表面携带有机半导体粉末；通过金属箔而把由介质层通过压力接合而携带的有机半导体粉末进行热压接合，而形成一个由有机半导体构成的固体电解质层，其夹在形成于金属箔上阀金属第二层上的第二介质层与第一介质层之间，并与二者紧密地接合在一起，根据本发明的第一方面和第二方面的方法，形成一种极性电容和一种非极性电容。
根据本发明的第一方面和第二方面的方法，也可以形成多端结构电容器和非极性电容器。就是说，本发明第一方面的方法进一步包括，在底部电极层上形成多个平行的介质层，并在每个介质层上整体性地形成一个由有机半导体构成的固体电解质层，和在顶端的一个由金属构成的顶部电极层。
此外，本发明的第二方面的方法包括，在底部电极层上形成多个平行的第一介质层，并在每个单独的第一介质层上整体性地形成一个由有机半导体构成的固体电解质层，由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成的第二介质层，由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属构成的第二层，以及顶端的一个由金属构成的顶部电极层。
在本发明的第一方面和第二方面的方法中，当有机半导体形成固体电解质层时，通常使用四氰基醌二甲烷络合物。
本发明也可以提供由本发明的第一方面或第二方面的方法所形成的电容器。
本发明也可以提供一种制造电路板的方法，该方法使用形成本发明的第一方面或第二方面中的电容器的方法，以及一种以同样方法制造的电路板。
通过参照附图对优选实施例所作的下述描述，本发明的这些和其它目的和特征将变得更为清楚，附图中图1A至1H的剖面图示出了根据本发明的受让人在本发明之前所研究的未公布的方法，制造内置电容器的电路板的步骤；图2A至2I的剖面图示出了根据本发明的第一实施例的方法，制造一种极性电容器和内置此种极性电容器的电路板的步骤；图3A和3B的剖面图示出了根据本发明、在如图2A至2H所示方法中、在底部电极上的介质层上整体性形成一个固体电解质层和顶部电极的准备步骤；图4A和4B的剖面图示出了在本发明的第二实施例中，形成一种多极结构电容和内置此种多极结构电容的电路板的步骤；图5A至5I的剖面图示出了根据本发明的第三实施例的方法，制造非极性电容器和内置此种电容器的电路板的步骤；图6A至6C的剖面图，示出了根据本发明、在如图5A至5I所示方法中、在底部电极上的介质层上整体形成一个固体电解质层、介质层、阀金属层和顶部电极层的准备步骤；图7A和7B的剖面图示出的步骤是，为了根据本发明、在底部电极上的介质层上整体形成各层，而在其尺寸大于电容器尺寸的顶部电极金属箔上形成各层，然后将已完成的金属箔层切割以符合电容器尺寸。
优选实施例的详细说明下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细描述。
在本发明中，底部电极层是由选自一组阀金属中的至少一种阀金属构成的，该组阀金属有铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钨(W)、钒(V)、铋(Bi)、钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)；阀金属是一种通过阳极氧化而形成氧化膜的金属。所产生的氧化膜具有不允许一定方向的电流通过的阀作用。
作为底部电极层，可以使用上述阀金属中的单独一种，或者以合金或混合物等形式使用两种或两种以上上述阀金属。此外，还可以使用阀金属的化合物的混合物、阀金属的化合物和其合金的混合物、阀金属和其它金属的合金等。作为本发明的底部电极层，Ta和Al等尤其合适。
底部电极层可以使用薄膜形成技术而形成，该技术一般用于制造半导体模块等。作为典型的薄膜形成方法，可提及的有真空淀积法、喷溅法、CVD法等。
在底部电极层之上形成一个由一种阀金属的氧化物构成的介质层。该阀金属可以与构成底部电极层的金属相同，也可以与之不同。如果使用与底部电极层相同的阀金属，则可以通过使用阳极氧化等方法对底部电极层进行氧化，而形成介质层，因此这有利于简化制造过程。当使用与底部电极层不同的阀金属时，介质层是通过使用诸如上述适当的薄膜形成方法，在底部电极层上作为氧化物沉积而成的。作为本发明的介质层，Ta、Al等的氧化物(Ta2O5、Al2O3等)尤其合适。
本发明的特征在于，在介质层之上整体性地形成固体电解质层和顶部电极层。具体来说，通过由一个接合楔使用吸附等方法保持住用于顶部电极层的金属箔的一个表面，使金属箔的另一个表面通过压力接合而携带固体电解质有机半导体粉末，并由接合楔通过金属箔而将其热压接合在介质层，就形成了一个由有机半导体构成的固体电解质层，它处在由金属箔构成的顶部电极层与介质层之间，并与二者紧密地接合在一起。
由此，有可能在介质层的预定位置上整体性地形成预定形状的固体电解质层和在其上的顶部电极层。就是说，由于构成固体电解质层的有机半导体是通过压力接合携带在用于形成顶部电极的金属箔的面上，并热压接合在介质层上，就有可能在介质层的预定位置上形成由金属箔的形状所规定的预定平面形状的固体电解质层。
因此，如在前述申请所披露的方法中，使用液体而形成聚合物时，无法控制形成物的位置和形状的问题，将不会再出现。此外，如在使用导电金属氧化物时，由于导电性低而造成更高的ESR的问题也不会再出现了。
作为使用有机半导体粉末而形成固体电解质层的方法，也可以考虑将有机半导体粉末置于介质层之上、并加热以使其融化而形成固体电解质层的方法。然而，此方法在以下方面存在问题就是说，由于敷布的有机半导体粉末的量的不均匀，以及加热时的漫流，很难在预定位置形成预定形状的固体电解质层。
根据本发明的方法，金属箔的一个面由接合楔保持，而通过压力接合携带在金属箔的另一个面上的有机半导体粉末，由接合楔热压接合在介质层上，因此，有可能通过在极短的时间内只加热压力接合的位置而形成固体电解质层。电路板的其它部分并不受加热的影响。
在本发明中，使用一种有机半导体作为形成固体电解质层的材料。因为此种有机半导体，即一种TCNQ络合物，是最合适的。TCNQ络合物加热到230°至240°左右而融化，然后固化，这样由TCNQ络合物构成的固体电解质层即作为构成一个完整整体一部分的融化固化层而形成。此外，通过压力之下加热而构成的热压接合，下面的介质层可以被紧密地接合起来。从一般的观点来说，作为构成固体电解质层的材料，也可以考虑吡喀或另外一种导电聚合物材料，但这些材料不会融化，而是在加热时分解，因此不适合本发明的方法。
在本发明中，有机半导体是在粉末状态下使用的。这里，“粉末”是一种足以通过压力接合而携带在用于顶部电极的金属箔上的状态。它不仅包括一般所称的“粉末”状态，而且也包括一般称为“颗粒”等的状态。下面，将参照附图，解释本发明的具体实施例。
第一实施例图2A至2I示出了根据本发明的第一方面的实施例，形成一个极性电容器的步骤。首先，如图2A所示，在建有互连图形的基板100上的底座102上，通过溅镀、电沉积等一种阀金属如Al、Ta等，形成一个底部电极104。底座是更宽的基板上的互连图形的一部分。
下一步，如图2B所示，在底部电极104的上表面形成一个阻档层106，作为限定介质层形成区域的掩模。
下一步，如图2C所示，对底部电极104的上表面进行阳极氧化，而形成一个介质层(Al2O3或Ta2O5)108。
上述步骤与图1A至1C所示的常规步骤是相同的。本发明的独特之处在于下面即将解释的整体性地形成固体电解质层和顶端的顶部电极层的步骤。
这里，将参照图3A和3B，对该整体性形成的准备步骤进行解释。如图3A所示，Cu或其它金属箔114通过吸附而保持在接合楔116上，并如箭头所示下降至容器120中，然后挤压容器120中所盛的TCNQ络合物粉末110’，这样金属箔114即通过压力接合而携带了TCNQ络合物粉末110’。这种压力接合是在常温下进行的。
如图3B所示，当接合楔116抬起时，由于金属箔114的上表面由接合楔116保持，TCNQ络合物粉末110’即由于金属箔114下表面的压力接合作用而被提起。
下面参照图2D至2I，对整体性形成的步骤进行解释。如图2D所示，在其下表面通过压力接合而携带TCNQ络合物粉末110’的金属箔114，由接合楔116保持，与底部电极104上所形成的介质层108的上表面进行接触，并由接合楔116进行热压接合。
由此，如图2E所示，一种由底部电极104、介质层108、固体电解质层110和顶部电极114以所述顺序构成的电容器C即制造完成。
下一步，如图2F所示，阻档层106被清除。
下一步，如图2G所示，通过涂布绝缘树脂或叠层树脂薄膜，形成一个绝缘层118，而埋藏电容器C。
最后，如图2H所示，在绝缘层118上形成预定电路所需的通道122和互连图形124(如需要可进一步形成绝缘层126)。由此，电容器C的顶层电极114和互连图形124电连接在一起，这样就形成了本发明的电路板B。
应当注意，在上例中，底座102为基板100上所形成的互连图形的一部分，但本发明不限于此。
例如，如图2I所示，底座102可以形成为多层互连结构中的一互连层的一部分，并通过孔道128与底部互连图形130电连接在一起。在该图中，132和134是互连层之间的绝缘层。此外，多层互连结构也可以在某种基板上形成，或者不使用基板而形成。
在本实施例中形成的电容器C是有极的。就是说，介质层108是通过对由阀金属Al、Ta等构成的底部电极104进行阳极氧化而形成Al2O3、Ta2O3或另一种金属氧化物的薄膜而形成的，因此，具有基于这些氧化物薄膜的阀作用的极性。
第二实施例图4A示出了由本发明的第一方面的方法所形成的多端结构电容器Cm。多端结构电容器Cm包括一个单独的底部电极104，在其上平行排列着多个(图中为三个)介质层108，而在每一个介质层108上形成一个固体电解质层110和在其上的顶部电极114。通过使电容器成为多端结构，就获得了减少电感的作用。
图4A所示多端电容Cm，是通过以蚀刻方法分割以图2A至图2E的步骤、及与第一实施例相同的方法、而在底部电极104上形成的介质层108、固体电解质层110和顶部电极层114而形成的(在如图示例中，分割为三部分)。
图4A示出了底座102是基板100上所形成的互连图形的一部分，但本发明不限于此。例如，如图4B所示，底座102也可以形成为在基板100上形成的多层互连结构中的一层的互连图形的一部分，并通过孔道128而与底部的互连图形130电连接在一起。在图中，132和134是互连图形之间的绝缘层。
第三实施例图5A至5I示出了通过实施本发明的第二方面而形成非极性电容的步骤。在第一实施例中解释的极性电容器在阳极和阴极的方向上是受限制的。进一步讲，当使用交流电时，希望有一种强烈阻碍反向电压的无极性电容器。
首先，如图5A所示，在建有互连图形的基板上的底座102上，通过喷溅、电沉积阀金属Al、Ta等，而形成底部电极104。底座102是更宽的基板100上的互连图形的一部分。
下一步，如图5B所示，在底部电极104的上表面上形成阻档层106，作为限定介质层形成区域的掩模。
下一步，如图5C所示，对底部电极104的上表面进行阳极氧化，而形成介质层(Al2O3、Ta2O5)108。上述诸步骤与如图2A至2C所示的本发明的第一方面的第一实施例相同。依据本发明的第二方面的实施例的独特之处在于下面将解释的整体性形成的准备步骤。
首先，如图6A所示，在Cu或其它金属箔114的表面上，通过阀金属Al、Ta等的喷溅、电沉积而形成一个阀金属层140，然后对阀金属层140的表面进行阳极氧化，以形成介质层(Al2O3或Ta2O5)142。
下一步，如图6B所示，通过吸附等将与形成有介质层142的表面相对的金属箔114的表面保持在接合楔116上，如箭头所示下降至容器120内，并挤压容器120所盛的TCNQ络合物粉末110’，这样，金属箔114的介质层142就通过压力接合而携带了TCNQ络合物粉末110’。这种压力接合是在常温下进行的。
如图6C所示，当接合楔116抬起时，TCNQ络合物粉末由于通过压力接合而携带于金属箔114的介质层142之上而被提起。
下面参照图5D至5I，对整体性形成步骤进行解释。如图5D所示，通过压力接合而携带TCNQ络合物粉末110’的金属箔114，由接合楔116保持，与底部电极104上所形成的介质层108的上表面进行接触，并由接合楔116进行热压接合。
由此，如图5E所示，一种由底部电极104、介质层108、固体电解质层110、介质层142、阀金属层140和顶部电极层114以所述顺序构成的电容器Cn即制造完成。
下一步，如图5F所示，清除阻档层106。
下一步，如图5G所示，通过涂布绝缘树脂或叠层树脂薄膜，形成一个绝缘层118，而埋藏电容器Cn。
最后，如图5H所示，在绝缘层118上形成预定电路所需的孔道122和互连图形124(如需要可进一步形成绝缘层126)。由此，电容器Cn的顶层电极114和互连图形124电连接在一起，这样就形成了本发明的电路板Bn。
应当注意，在上例中，底座102为基板100上所形成的互连图形的一部分，但本发明不限于此。
例如，如图5I所示，底座102可以形成为多层互连结构的一层的互连图形的一部分，并通过孔道128与底部互连图形130电连接在一起。在该图中，132和134是互连层之间的绝缘层。此外，多层互连结构也可以在某种基板上形成，或者不使用基板而形成。
在本实施例中形成的电容器Cn是无极性的。就是说，在电容器Cn中，在由阀金属构成的底部电极104上形成的介质层108，和在顶部电极114(金属箔)上的阀金属层140上形成的介质层142是彼此相对地设置的，在其中间夹着一个固体电解质层110。由底部电极104端(阀金属104/介质层108)的阀作用单元而产生的极性和由顶部电极114端(阀金属140/介质层142)的阀作用单元而产生的极性相互抵消而消失。电容器Cn在外部不表现出极性。电容器成为无极性的。可以对根据本实施例的无极性电容进行分割，其分割分式与对第二个实施例中的极性电容器进行分割的方式相同，这样就制造成为多端结构电容器。
应当注意，在第一至第三实施例中，整体形成所需的各层是在其形状和大小与电容器匹配的金属箔114上形成的(在第二实施例的情况下，是分割之前的电容器)，但也可以在金属箔上形成整体性形成所需的各层，然后切割这些层，使其符合电容器的形状和大小。对于这种切割，可以很合适地使用用于半导体晶片的切片机进行。
例如，如图7A所示，在其上具有整体性形成所需的各层的已完成金属箔114α被附着于伸展在切片架150之间的切片带152上，并由切刀154切成必要的形状。这时，作为半导体晶片切片机的一个功能，切片带152未被切割。只有已完成的金属箔114α被切割。下一步，如图7B所示，已完成金属箔114α的单个切块由接合楔116保持，并用于各实施例中的整体性形成。
综述本发明的作用，如在前述申请所披露的方法中，使用液体而形成聚合物时，无法控制所形成的位置和形状的问题，将不会再出现。此外，如在使用导电金属氧化物时，由于导电性低而造成更高的ESR的问题也不会再出现了。
此外，与本受让人在本发明之前所研究的未公布的方法相比，不再有为固体电解质层而敷布的粉末量的不均匀，也不会有由于粉末的压力接合而对介质层造成的机械损伤。
本发明解决了前述过程中的问题，因而使得前述申请所提出的安装了电容器的电路板的优点发挥至最大限度，并提供了一种在用于半导体封装的电路板上形成电容器的方法，该方法消除了相关技术的问题，保证了互连图形设计的自由度，极大地提高了电容器和半导体芯片的邻近程度并减少了其尺寸和重量；本发明还提供了一种制造电路板的方法，以便以上述方法形成内部电容器，以及一种以这样的方法形成的电容器，以及包括该种电容器的电路板。
尽管参照为了说明目的而选择的实施例对本发明进行了描述，但显而易见，本领域的技术人员可以对此作出各种修改，而不会脱离本发明的基本概念和范围。
权利要求
1.一种在制造内置电路的电路板时形成电容器的方法，该电容器形成所述电路的一部分，该方法包括以下步骤在制造过程中，在预定形成电路板电容器的预定位置处，形成一个底部电极层，该电极层由至少一种阀金属构成，所述阀金属选自包括下述的一组阀金属铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钨(W)、钒(V)、铋(Bi)、钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)；在所述底部电极层上形成一个介质层，该介质层由选自所述一组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成；以及在所述介质层上整体性地形成一个由一种有机半导体构成的固体电解质层，和一个顶部的由金属构成的顶部电极层；在所述介质层上整体性地形成所述固体电解质层和顶部的电极层的步骤包括以下步骤通过压力接合使顶部电极金属箔的一个面携带所述有机半导体的粉末，并通过所述金属箔，把通过压力接合而携带的有机半导体粉末热压接合在所述介质层上，而形成一个由所述有机半导体构成的固体电解质层，其夹在所述金属箔和所述介质层之间，并紧密地与二者接合在一起。
2.根据权利要求1的形成电容器的方法，还包括在所述底部电极层上形成多个平行的介质层，并在每个单独的介质层上整体性地形成一个由一种有机半导体构成的固体电解质层，以及顶部的由金属构成的一个顶部电极层。
3.一种在制造内置电路的电路板时形成电容器的方法，该电容器形成所述电路的一部分，该方法包括以下步骤在制造过程中，在形成电路板电容器的预定位置处形成一个底部电极层，该电极层由至少一种阀金属构成，所述阀金属选自包括下述的一组阀金属铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钨(W)、钒(V)、铋(Bi)、钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)；在所述底部电极层上形成一个介质层，该介质层由选自所述一组阀金属的至少一种阀金属的氧化物构成；以及在所述介质层上整体性地形成一个由一种有机半导体构成的固体电解质层，一个由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成的第二介质层，一个由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属构成的第二层，以及顶部的由金属构成的顶部电极层；在所述介质层上整体性地形成所述固体电解质层、第二介质层、阀金属第二层和顶部电极层的步骤包括以下步骤在顶部电极金属箔的一个表面上形成所述阀金属第二层；在所述阀金属第二层上形成第二介质层；通过压力接合使形成于所述金属箔上的所述阀金属第二层上的所述第二介质层的自由表面携带所述有机半导体的粉末；并通过所述金属箔，把通过压力接合而携带的有机半导体粉末热压接合在所述介质层上，而形成一个由所述有机半导体构成的固体电解质层，其夹在形成于所述金属箔上的所述阀金属第二层上的第二介质层和所述第一介质层之间，并紧密地与二者接合在一起。
4.根据权利要求3的形成电容器的方法，进一步在所述底部电极层上形成多个平行的第一介质层，并在每个单独的第一介质层上整体性地形成一个由一种有机半导体构成的固体电解质层、一个由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属的氧化物构成的第二介质层、一个由选自上述一组阀金属中的至少一种阀金属构成的第二层、以及顶端的由金属构成的顶部电极层。
5.根据权利要求1至4中的任何一个的方法，其中构成所述固体电解质层的有机半导体是TCNQ络合物。
6.根据权利要求1至4中的任何一个的方法而形成的电容器。
7.一种制造电路板的方法，包括形成根据权利要求1至4中的任何一个的形成电容器的方法。
8.根据权利要求7中的方法所制造的电路板。
全文摘要
一种在制造电路板时、形成构成电路一部分的电容器的方法，包括形成一个阀金属底部电极层和在其上的一个阀金属氧化物介质层，然后整体形成一个由有机半导体构成的固体电解质层和在其上的一个由金属构成的顶部电极层，该整体形成步骤包括以下步骤将用于顶部电极层的金属箔的一个表面保持于接合楔上，并使金属箔的另一个表面通过压力接合而携带一种有机半导体粉末，由接合楔通过金属箔将通过压力接合而携带的有机半导体粉末热压接合在介质层上，因而形成由一种有机半导体构成的固体电解质层，其夹在金属箔和介质层之间，并紧密地与二者接合在一起；一种内置于电路板的电容器；一种包括电容器的电路板；以及一种制造该种电路板的方法。
文档编号H01L21/20GK1485865SQ0315386
公开日2004年3月31日 申请日期2003年8月25日 优先权日2002年8月27日
发明者小池博子, 望月隆, 东光敏 申请人:新光电气工业株式会社