用于薄膜电容器制造的喷墨图案形成、由此制造的薄膜电容器以及包含此薄膜电容器的系统的制作方法

文档序号:6886770阅读:143来源:国知局
专利名称:用于薄膜电容器制造的喷墨图案形成、由此制造的薄膜电容器以及包含此薄膜电容器的系统的制作方法
技术领域
本发明涉及板极电容器组件的制造。
背景技术
在微电子器件的设计和运行中,功率传输是关注的重点。微电子器件包括 处理器小片(die)或者专用集成电路(ASIC)小片(die)的,充足的电流传 输、稳定的电压以及可接受的处理器瞬态响应是整个微电子器件封装梦寐以求 的特性。
处理器芯片通常需要电容性功率源以响应操作过程中产生的瞬载。设置电 容器是为了满足小片的瞬载需求。薄膜电容器(TFC)通常是在两个电极之间 设置电介质,是通过蚀刻和激光打孔制造的。激光打孔成本高、费时,并且使 TFC的结构遭受很不均匀的热瞬变。
在贯穿烧结的薄膜电容器(TFC)介质层形成接触通道的传统激光打孔处 理过程中,激光束的极端热瞬变在激光钻孔的切边产生热蚀变区域。激光打孔 的边缘因激光打孔过程而遭受极端热瞬变,但是与切边相反,烧结的TFC电介 质可以在烧结过程中保持不变。传统激光打孔过程可以导致激光打孔的边缘与 远离激光打孔的边缘的区域相比发生物理上或者化学上的变化。例如激光打孔 的边缘与远离激光打孔的边缘的区域相比可能脆化。因而,激光打孔的边缘的 热蚀变形态可能显示在烧结的电介质中产生的脆化迹象。可以由物理探测技术 等来测定脆化。由于极端热瞬变所导致的材料损耗或者改变,激光打孔的边缘 的化学性质也可能改变。因而,激光打孔的边缘的热蚀变形态可能在烧结的电介质中显示化学损耗迹象。改变了的化学性质可以由诸如扫描电子显微术
(SEM)或者离子耦合等离子体(ICP)分析之类的显微技术来确定。并且由
于激光打孔过程的极端热瞬变,激光打孔的边缘与远离区域相比甚至可以将挥
发的杂散材料结合到TFC电介质的基质中。因而,激光打孔的边缘的热瞬变形 态可能在烧结的电介质中显示化学添加迹象。改变了的化学性质可以由诸如 SEM或者ICP分析之类的显微技术来确定。
附图简述
为了理解获得各种实施方式的方法,将参考附图给出上面简述的各实施方式的 更详细的描述。应当理解,这些附图仅仅描述典型的实施方式,它们并不一定按比 例绘制,因此不能被认为是对本发明范围的限制,将通过使用附图对一些实施方式 进行更具体更详细地描述和解释。
在附图中


图1A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器组件的截面正视图; 图1B是图1A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图1C是图1B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图1D是图1C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图2A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器组件的截面正视图; 图2B是图2A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图2C是图2B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图2D是图2C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图3A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器组件的截面正视图; 图3B是图3A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图3C是图3B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后的截面正视图3D是图3C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图4是根据一个实施方式的已经处理过的薄膜电容器组件的俯视图,其中切除 了一部分;
图5是包括根据一个实施方式形成的薄膜电容器组件的封装的截面正视图; 图6是根据各种实施方式的工艺流程图7是根据一个实施方式的描述计算系统的剖视立体图;以及 图8是根据一个实施方式的电子系统的示意图。
详细描述
以下描述包括的术语,诸如上、下、第一、第二等等,仅仅用于说明性的 目的并且不能被理解为限制性的。本文所述的器件或者制品的各实施方式可以 以多种位置和取向进行制造、使用或者装运。术语"小片(die)和"芯片(chip)" 一般是指作为通过各种工艺操作转变为期望的集成电路器件的基本工件的物 理对象。小片通常从晶片切割(singulate)下来的,并且晶片可以由半导体性、 非半导体性、或者两者结合的材料制成。"板"通常是作为芯片的安装基片的 树脂浸制玻璃纤维结构。
现在参考附图,其中相同的结构用相同的附图标记表示。为了最清楚地示 出结构和工艺过程实施方式,本文所包括的附图是各实施方式的图示。因而, 所制造的结构的实际外观,例如在显微照片中,可能有所不同,但是仍然结合 了各实施方式的本质结构。此外,附图仅仅示出理解各实施方式所必需的结构。 为了保持附图的清晰,本领域中已知的其它结构未包括在内。
图1A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器(TFC)组件100的 截面正视图。在这一处理瞬间的TFC组件100包括具有上表面112和下表面114 的第一电极110。介电薄膜116设置在第一电极110的上表面112。在一个实施方 式中,介电薄膜116是置于上表面112上的陶瓷粉末薄膜116。在一个实施方式中, 陶瓷粉末薄膜116包括作为主要组分的钛酸钡锶(BST)粉末。"主要组分"可以 指陶瓷粉末薄膜116是大约100XBST。也可以指陶瓷粉末薄膜116大部分是BST。 也可以指陶瓷粉末薄膜116是BST少于50X的介电材料,但是最普遍的介电材料 是从大约34XBST到大约49XBST,如果存在至少两种其它的电介质的话。在一个实施方式中,可以使用任何其它合适的陶瓷介质。
对TFC组件100的加工处理通过将流体118按图案喷射在陶瓷粉末薄膜116 上的过程来描述。在一个实施方式中,从打印头120喷射出流体118。在一个实施 方式中,打印头120是喷墨打印头120。
在一个实施方式中,流体118包括针对陶瓷粉末薄膜116的粘合剂,该粘合剂 被喷射成正图案。"正图案(positive pattern)"是指该图案将在进一步处理之后 保留,并且在未喷射流体118的区域中的陶瓷粉末薄膜116将被移除。在图1A中, 已经注入流体118的陶瓷粉末薄膜116的层面产生了浸渍陶瓷粉末薄膜117。
图1B是图1A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。打印头120已经移到第一电极110的右边。作为非限制性示例,图 1B中的TFC组件101在三个区域示出浸渍陶瓷粉末薄膜117,并且在两个区域中 示出未经处理的陶瓷粉末薄膜116。
在一个实施方式中,生坯高k介电粉末薄膜116在第一电极110的上表面112 上形成,随后将流体118注入介电粉末薄膜116的选定区域内以形成浸渍陶瓷粉末 薄膜117。此后,实施对流体118的固化以使浸渍陶瓷粉末薄膜117更加抗移除。 在固化之后,洗去过程移除未被浸渍介电粉末薄膜116,但是浸渍陶瓷粉末薄膜117 抗移除。在一个实施方式中,流体118与介电粉末薄膜116接触之后固化是自生的, 因为介电粉末薄膜116催化了固化过程。在一个实施方式中,固化包括使流体118 内的成分聚合。在一个实施方式中,流体118是在浸渍陶瓷粉末薄膜117内通过热 处理固化的。
在移除未被浸渍的介电粉末薄膜116之后,通过加热浸渍陶瓷粉末薄膜117 以实现其烧结而对TFC组件102进行进一步处理。在一个实施方式中,对浸渍陶 瓷粉末薄膜117的固化包括至少部分的氧化,从而至少可被称为煅烧过程。在一个 实施方式中,将第二加热过程恰当地称之为退火而不是烧结。在这一实施方式中, 浸渍陶瓷粉末薄膜117被加热,使得仅仅发生流体损耗,且其化学性质本质上并未 改变。因为出于对各实施方式披露及主张权利的目的,具体的应用可以所定义的烧 结或者所定义的退火,所以术语烧结和退火将作为同义词使用。
图1C是图1B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图1C中,TFC组件102已被处理以移除未浸渍的介电粉末薄膜 116。
在一个实施方式中,因为本发明TFC组件中的结构的尺寸,对浸渍陶瓷粉末薄膜117的烧结实现了已变为TFC介电层122的实质上均匀的热蚀变形态。
在烧结的过程中,要监控的一个参数是浸渍陶瓷粉末薄膜117对传热的内部抗 性与对传热的外部抗性之比。在传热技术中公知的毕奥模数是这一参数的量度。在 一个实施方式中,对传热的内部抗性通过评估在Z方向上的毕奥模数实现最小化。 诸如烧结之类的热固化因此在浸渍陶瓷粉末薄膜117上施加实质上均匀的热负荷, 从而随着TFC介电层122被完全烧结,沿任何方向上的任何特征尺寸都存在实质 上均匀的热蚀变形态,尤其是在X和Y方向上。Y方向垂直于图的平面。
图1D是图1C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图1D中,示意性地描述了 TFC组件103。给TFC介电层122 和第一电极110配上了第二电极124。 TFC组件103还包括下介电层126和上介电 层128,它们分别保护第一电极110和第二电极124。 TFC组件103的结构进一步 包括与第一电极110相接触的第一电极接头130,以及与第二电极124相接触的第 二电极接头132。第一电极接头130和第二电极接头132在各自的接触通道中形成, 这些接触通道可以在没有极端热瞬变,诸如激光打孔的情况下形成,因为在烧结之 前就移除了选定区域116。
在一个实施方式中,如括在括弧里的侧方横断部分所示,结构134是完整的 TFC组件103。在一个实施方式中,安装基片136与结构134在下电极结合垫138 和上电极结合垫140处相耦合。在一个实施方式中,TFC组件103是插入机构的 一部分,其被示意性地描述。
图2A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器组件200的截面正视 图。在这一处理瞬间的TFC组件200包括具有上表面212和下表面214的第一电 极210。可以是电介质溶液或者电介质悬浮液的流体218被喷射到第一电极210的 上表面212上。在一个实施方式中,流体218是以BST粉末为其主要组分的陶瓷 粉末悬浮液。在一个实施方式中,流体218中的陶瓷介质具有这样的粒度以至于喷 墨打印头220能够在第一电极210的上表面212形成正图案。在一个实施方式中, 打印头220是喷墨打印头220。在图2A中,所喷射的流体218产生生坯陶瓷前体 薄膜217。
在一个实施方式中,生坯陶瓷前体薄膜217是陶瓷粒子的悬浮液。在一个实施 方式中,生坯陶瓷前体薄膜217是BST粒子的悬浮液。在一个实施方式中,流体 218中的BST粉末的微粒大小是在从大约20纳米到大约300纳米的范围内,使得 BST粉末的悬浮液可喷射在上表面212上。在一个实施方式中,流体218包括具有足以将正图案保持在第一电极210的上 表面212上直至进一步处理的表面张力的介电前体成分阳离子溶液。在一个实施方 式中,生坯陶瓷前体薄膜217是介电前体成分阳离子的溶液。
图2B是图2A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。打印头220已经移到第一电极210的最右边。
作为非限制性示例,图2B中的TFC组件201在三个区域中示出生坯陶瓷前体 薄膜217,并且在两个区域中留下上表面212的暴露部分。
在一个实施方式中,在第一电极210的上表面212上形成高k的生坯陶瓷 前体薄膜217。此后,执行对生坯陶瓷前体薄膜217的固化出来以使生坯陶瓷前体 薄膜217更加抗移除。在一个实施方式中,固化包括使生坯陶瓷前体薄膜217内的 成分聚合。在一个实施方式中,生坯陶瓷前体薄膜217通过热处理固化。
图2C是图2B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图2C中,TFC组件202已被处理,将生坯陶瓷前体薄膜217烧 结成了具有实质上均匀的热蚀变形态的TFC介电层122。
图2D是图2C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图2D中,示意性地描述了TFC组件203。第二电极224装配在 了 TFC介电层222和第一电极210上。TFC组件203还包括下介电层226和上介 电层228,它们分别保护第一电极210和第二电极224。 TFC组件203的结构进一 步包括与第一电极210相接触的第一电极接头230,以及与第二电极224相接触的 第二电极接头232。在一个实施方式中,如括在括弧里的侧方横断部分所示,结构 234是完整的TFC组件203。在一个实施方式中,安装基片236与结构234在下电 极结合垫238和上电极结合垫240处相耦合。在一个实施方式中,TFC组件203 是插入机构的一部分,其被示意性地描述。
图3A是根据一个实施方式的在处理过程中的薄膜电容器组件300的截面正视 图。在这一处理瞬间的TFC组件300包括具有上表面312和下表面314的第一电 极310。生坯介电薄膜317设置在第一电极310的上表面312上。在一个实施方式 中,生坯介电薄膜317是调成浆状并且置于上表面312上的陶瓷粉末薄膜317。在 一个实施方式中,陶瓷粉末薄膜317包括以BST粉末为主要组分的BST浆。
对TFC组件300的处理通过一个将流体318按图案喷射到生坯介电薄膜317 上的过程来描述。在一个实施方式中,流体318从打印头320喷射出。在一个实施 方式中,打印头320是喷墨打印头320。在一个实施方式中,流体318包括粘合弱化剂,也被称为网状组织改性剂,用
于破坏生坯介电薄膜317内选定区域316的稳定性。流体318喷射成负图案。"负 图案"可以指该图案在进一步处理生坯介电薄膜317之后仅仅作为空区域保留。在 图3A中,已被弱化了的生坯介电薄膜317的选定区域316产生负图案化的生坯介 电薄膜317。
图3B是图3A所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。打印头320已经移到第一电极310的最右边。作为非限制性示例, 图3B中的TFC组件301在三个区域中示出生坯介电薄膜317,并且在两个区域中 示出粘合弱化的陶瓷粉末薄膜316。
在一个实施方式中,在第一电极310的上表面312上形成生坯高k介电薄膜 317,随后使选定区域316形成负图案以削弱其中的粘合。此后,使生坯介电薄膜 317固化以使生坯介电薄膜317更加稳定,并且移除选定区域316,比如通过洗去。 在一个实施方式中,固化包括使生坯介电薄膜317内的成分聚合。在一个实施方式 中,生坯介电薄膜317通过热处理固化。
图3C是图3B所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图3C中,TFC组件302已被处理,移除了经粘合弱化的介电粉 末薄膜316。
在移除经粘合弱化的介电粉末薄膜316之后,通过加热生坯介电薄膜317以实 现其烧结来进一步处理TFC组件302。在一个实施方式中,因为本发明的TFC组 件中的结构的尺寸,对生坯介电薄膜317的烧结实现了已变为TFC介电层322的 实质上均匀的热蚀变形态。
图3D是图3C所描述的薄膜电容器组件在根据一个实施方式进一步处理之后 的截面正视图。在图3D中,示意性地描述了TFC组件303。第二电极324被装配 到TFC介电层322和第一电极310。 TFC组件303也包括下介电层326和上介电 层328,它们分别保护第一电极310和第二电极324。 TFC组件303的结构进一步 包括与第一电极310相接触的第一电极接头330,以及与第二电极324相接触的第 二电极接头332。在一个实施方式中,如括在括弧334里的侧方横断部分所示,该 结构是完整的TFC组件303。在一个实施方式中,安装基片336在下电极结合垫 338和上电极结合垫340处耦合至结构334。在一个实施方式中,安装基片336是 插入结构,其被示意性地描述。
图4是根据一个实施方式的己经处理过的薄膜电容器组件400的剖面402的俯视图。图中的TFC组件400是"剥离+剖视"。TFC组件400包括第一电极410 和TFC介电层422的两处存在。第一电极410也示出相当于间距尺寸444的接触 通道覆盖区(footprint) 442,其中该间距尺寸444在TFC介电层422的两处存在 之间描绘出。
TFC介电层422的特征尺寸446被描绘出。在一个对微电子小片 (microelectronic dice)进行芯片级(chip-scale)封装的实施方式中,特征尺寸446 在约100微米到约350微米的范围内。在一个实施方式中,特征尺寸446是大约 200微米。
在传统激光打孔处理穿过烧结的TFC介电层以形成接触通道的过程中,边缘 区域448与TFC介电层422的后部区域450相比发生热蚀变。边缘区域448因激 光打孔过程而遭受极端热瞬变,但是后部区域450利用边缘区域448和第一电极 410作为散热器抗御极端热瞬变。传统激光打孔过程可以导致边缘区域448与后部 区域450相比发生改变。例如边缘区域与后部区域448相比可能变脆。由于热瞬变 所导致的损耗或者改变的材料,边缘区域446的化学性质也可以改变。并且由于激 光打孔过程的极端热瞬变,与后部区域450相比,边缘区域448甚至可以将易失性 杂散材料结合到边缘区域448的基质中。
根据一个实施方式,因为对完成的正图案的烧结,TFC介电层422出现,并 且TFC介电层422的热蚀变形态沿着由特征尺寸446所限定的方向实质上是均匀 的。这一实质上均匀的热蚀变形态在任何位置显示出TFC介电层422的已知性质。 无论是TFC介电层422的边缘区域448还是后部区域448,热蚀变形态实质上是 均匀的。在一个实施方式中,TFC介电层422以BST粉末为主要组分。
要监控的一个参数是生坯陶瓷粉末薄膜对传热的内部抗性与其对传热的 外部抗性之比。在传热技术中公知的毕奥模数是这一参数的量度。在一个实施方 式中,对传热的内部抗性通过评估在Z方向上的毕奥模数实现最小化。热固化, 比如仅仅在移除不需要的区域之后烧结因此在生坯陶瓷粉末薄膜上施加实质上均 匀的热负荷,从而随着TFC介电层422被完全烧结,沿任何方向上的任何特征尺 寸存在实质上均匀的热蚀变形态,尤其是在X和Y方向上。图4中的Z方向垂直 于图的平面。
图5是包括根据一个实施方式形成的薄膜电容器组件534的封装500的截面正 视图。封装500包括小片552和安装基片554。 TFC组件534和535的两处存在被 描绘出。在一个实施方式中,TFC组件534设置在小片552的侧面并且在安装基片554上。在一个实施方式中,TFC组件535设置在小片552之下并且与安装基 片554成为一体。在一个实施方式中,小片552不存在,但是小片位置占用了安装 基片554上的相同空间,使得诸如小片552之类的小片最终可以占用之,并且TFC 组件534设置在该小片位置之下并且与安装基片554成为一体。
设置在小片552侧面的TFC组件534被详细地示出。TFC组件534包括第一 电极510和第二电极524,这两个电极围住TFC介电层522。在一个实施方式中, TFC介电层522以BST粉末为主要组分。TFC组件534还包括下介电层526和上 介电层528,它们分别保护第一电极510和第二电极524。 TFC组件534的结构进 一步包括与第一电极510相接触的第一电极接头530,以及与第二电极524相接触 的第二电极接头532。第一电极接头530和第二电极接头532在各自的接触通道中 形成,这些接触通道可以在没有极端热瞬变,诸如激光打孔的情况下形成,因为选 定区域在烧结之前移除。安装基片554在下电极结合垫538和上电极结合垫540 处耦合至TFC组件534。
设置在小片552之下并且也成为安装基片554组成部分的TFC组件535包括 在安装基片554的下面形成的下电极结合垫539和上电极结合垫541。
图6是根据各种实施方式的工艺流程图600。
在610处,该方法包括在第一电极上形成陶瓷介质粉末薄膜。在非限制性示例 中,在图1A和图3A中,在610处的该方法已经完成。
在620处,该方法包括在第一电极上按图案喷射流体。在图1A中的第一非限 制性示例中,该方法示为喷射流体118注入介电薄膜116形成正图案。
在图2A中的第二非限制性示例中,该方法示为将电介质前体的溶液或者悬浮 液作为流体218喷射在第一电极210的上表面212上。在一个实施方式中,该方法 针对图2A-2C的图示从620处开始。
在图3A中的第三非限制性示例中,该方法示为喷射包括粘合弱化剂的流体 318以便执行负图案成形。
在622处,该方法包括可供选择的限制,即由喷墨打印头执行流体喷射成形。 在一个实施方式中,对喷墨打印头加以改变,以适应有可能超出电介质所披露的平 均粒度20纳米到约300纳米范围具体粒度。
在630处,流体喷射技术包括注入陶瓷介电薄膜的正图案成形流体,其中该陶 瓷介电薄膜的形态是松散粉末和胶粘且多孔的粉末中的一种。
在640处,流体喷射技术包括正图案成形流体,该流体包括电介质粒子前体的溶液或者悬浮液中的一种。
在650处,流体喷射技术包括使介质薄膜中的聚合物或者其它有机基质弱化的 负图案成形流体,其中的介质薄膜的形态处于糊料或者浆料的生坯阶段
(green-stage)。
在660处,该方法包括移除陶瓷介电薄膜的不稳定的选定区域。在图1C涉及 的非限制性示例中,该方法包括在流体118正图案成形之后洗去留在负图案中的电 介质粉末。在图3C涉及的非限制性示例中,该方法包括洗去在由流体318喷射形 成的负图案中的弱化了的处于生坯阶段的糊料或者浆料。
在670处,该方法包括对正图案成形的薄膜进行热处理。热处理也被称为处理 流体以稳定正图案。在一个非限制性示例中,浸渍陶瓷粉末薄膜117在烧结工艺条 件下进行热处理。在一个非限制性示例中,生坯陶瓷前体薄膜217在烧结工艺条件 下进行热处理。在一个非限制性示例中,生坯介电薄膜317在烧结工艺条件下进行 热处理。
在680处,该方法包括给第一电极配以第二电极。配对过程实现了将介电薄膜 的正图案设置在第一电极和第二电极之间的结构。在一个实施方式中,在烧结的热 处理过程之前进行第二电极与第一电极的配对。
图7是根据一个实施方式的描述计算系统700的剖视立体图。薄膜电容器的前 述实施方式中的一个或者多个可以用在诸如图7的计算系统700之类的计算系统 中。在下文中,单独的或者与任何其它实施方式相结合的任意TFC实施方式可以 称为实施方式配置。
计算系统700包括至少一个装入集成电路(IC)芯片封装710中的处理器(未 示出)。TFC711被描绘为安装在板720上靠近芯片封装710。在一个实施方式中, TFC与芯片封装一体。在一个实施方式中,举例来说,系统700还包括数据存储 系统712、诸如键盘714之类的至少一个输入设备以及诸如显示器716之类的至少 一个输出设备716。计算系统700包括处理数据信号的处理器,并且可以包括例如 从英特尔公司购得的微处理器。除键盘714之外,举例来说,计算系统700可以包 括诸如鼠标718之类的另一用户输入设备。计算系统700可以包括在如一个TFC 电介质实施方式的图l、 2、 3和5中所示的处理之后的结构。在一个实施方式中, 计算系统700包括诸如台式计算机的机箱之类的外壳722。
为披露本发明的目的,包含根据权利要求的主题的组件的计算系统700可以包 括利用微电子器件体系的任何系统,例如,该计算系统700可以包括与诸如动态随机存取存储器(DRAM)、聚合物存储器、闪速存储器以及相变存储器之类的数据
存储相耦合的TFC电介质实施方式中的至少一个。在这一实施方式中,各实施方
式通过与处理器相耦合而与这些功能性的任何结合耦合在一起。然而,在一个实施
方式中,本发明陈述的实施方式配置与这些功能性的任何一个相耦合。对于一个示
例性实施方式,数据存储包括片上嵌入DRAM (eDRAM)高速缓存。另外在一个
实施方式中,与处理器(未示出)相耦合的实施方式配置是具有与eDRAM高速缓
存的数据存储相耦合的实施方式配置的系统的一部分。另外在一个实施方式中,实
施方式配置与可以是诸如DRAM或者非易失性的随机存取存储器(RAM)之类的
RAM的数据存储712相耦合。
在一个实施方式中,计算系统700也可以包括一个包含数字信号处理器
(DSP)、微控制器、专用集成电路(ASIC)或者微处理器的小片(die)。在这
一实施方式中,实施方式配置通过与处理器相耦合而与这些功能性的任意结合耦合
在一起。对于一个示例性实施方式,DSP是芯片组的一部分,而该芯片组可包括
独立处理器和DSP作为在板720上的芯片组的独立部分,该DSP是一个TFC电介
质实施方式。在这一实施方式中,实施方式配置与DSP相耦合,并且可以存在与
IC芯片封装710中的处理器相耦合的独立实施方式配置。另外在一个实施方式中,
实施方式配置与DSP相耦合,而DSP与IC芯片封装710安装在同一板720上。
现在可以认识到,实施方式配置可以如关于计算系统700所述进行结合,与如所披
露的本发明及其等效方案的TFC电介质的各种实施方式所述的实施方式配置相结 合。
现在可以认识到,本公开所述的各实施方式可以应用于传统计算机之外的设备 和装置。例如,小片(die)可以用实施方式配置封装,并且置于诸如无线通信器 之类的便携式设备或者诸如个人数据助理之类的手提式设备等等中。在这一实施方 式中,系统外壳可以是无线电话等等的壳。另一示例是可以用实施方式配置封装并 且置于诸如汽车、机车、船只、飞行器或者航天器之类的交通工具中的小片(die)。 图8是根据一个实施方式的电子系统800的示意图。所描述的电子系统800 可以包含图7中所描述的计算系统700,但是该电子系统被更一般地描述。电子系 统800包括至少一个安装基片,例如在图7中所描述的板720,带有诸如IC小片 (ICdie)的电子组件810。在一个实施方式中,电子系统800是包括系统总线820 的计算机系统,系统总线820将电子系统800的各种组件电耦合。系统总线820 是单一总线或者根据各种实施方式是总线的任何组合。电子系统800包括向集成电路810提供电力的电压源830。在一些实施方式中,电压源830通过系统总线820 向集成电路810提供电流。在一个实施方式中,TFC组件880电气位置在电压源 830和集成电路810之间。在一个实施方式中的这种位置是在安装基片中,并且 TFC组件880与安装基片成一体。在一个实施方式中TFC组件880的这种位置是 在为诸如处理器和TFC组件之类的集成电路810和TFC组件880提供基座的安装 基片上,其中集成电路810和TFC组件880两者均安装在板上,互为侧翼并且彼 此邻近。
根据一个实施方式,集成电路810与系统总线820电耦合并且包括任意电路或 者电路组合。在一个实施方式中,集成电路包括可以是任何类型的处理器812。如 本文所使用,处理器812是指任何类型的电路,例如但不限于微处理器、微控制器、 图形处理器、数字信号处理器或者另一处理器。可以包括于集成电路810中的其它 类型的电路是定制电路或者ASIC,例如用于诸如蜂窝式电话、寻呼机、便携式计 算机、双向无线电设备以及类似电子系统之类的无线电设备的通信电路814。在一 个实施方式中,处理器810包括诸如静态存取存储器(SRAM)之类的片上存储器 (on-die memory) 816。在一个实施方式中,处理器810包括诸如eDRAM之类的 片上存储器816。
在一个实施方式中,电子系统800还包括外存储器840,而外存储器840又可 以包括适于特定应用的一个或者多个存储元件,例如RAM形式的主存储器842, 一个或者多个硬盘驱动器844,和/或一个或者多个操纵诸如软盘、压縮磁盘(CD)、 数字视频光盘(DVD)、闪速存储器密钥以及本领域内公知的其它可移动介质之 类的可移动介质846的驱动器。
在一个实施方式中,电子系统800也包括显示设备850或者音频输出860。在 一个实施方式中,电子系统800包括诸如键盘、鼠标、跟踪球、游戏控制器、话筒、 语音识别设备或者将信息输入到电子系统800中的任何其它设备之类的输入设备 870。
如本文所示,集成电路810可以在许多不同的实施方式中实现,包括电子封装、 电子系统、计算机系统、制造集成电路的一个或者多个方法以及制造包括安装在板 上的集成电路、和如本文所述的在各种实施方式及其领域公认的等效方案中的TFC 组件实施方式的电子装置的一个或者多个方法。元件、材料、几何形状、尺寸以及 操作次序都可以改变以适合特定的封装需要。
在以上的详细描述中,为了简化本公开的目的,可能把各种特征集中在了单个实施方式中。这种公开方法不能解释为反映这样一个意图,即本公开所主 张权利的各实施方式要求比在每个权利要求中所清楚叙述的特征更多的特征。
相反,如以下权利要求所反映,发明主题的特征可以少于单一公开的实施方式 的所有特征。因而以下权利要求由此结合到本详细描述中,其中每个权利要求 独立地作为独立的优选实施方式。
本领域的技术人员将会容易理解,为了解释各实施方式的性质而描述和说 明了各部件和方法阶段的细节、材料和安排,可以对这些方面做出各种其它的 改变,而不背离在所附权利要求中表达的本公开的原理和范围。
为遵守要求提供摘要以使读者快速确定本技术公开的性质和要点的37
C.F.R.§1.72 (b),特提供了一份摘要。它是在了解摘要不用于解释或者限制权 利要求的范围或者意义的条件下提交的。
权利要求
1. 一种方法,包括按图案将流体喷射在第一电极上,其中所述图案是正图案或者负图案中之一;处理所述流体以使所述正图案稳定或者破坏所述负图案的稳定性;以及给所述第一电极配以第二电极,使得所述正图案设置在所述第一电极和所述第二电极之间。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,喷射所述流体之前在所述第一电 极上形成陶瓷粉末薄膜,所述方法还包括使所述正图案中的所述流体聚合;以及 去除设置在所述负图案中的所述陶瓷粉末薄膜。
3. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,由喷墨装置执行喷射所述流体。
4. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述流体是电介质溶液或者悬浮 液,其中喷射所述流体实现被喷射成所述正图案的流体,并且其中处理包括加热所 述电介质溶液或者悬浮液。
5. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述流体是电介质溶液或者悬浮 液,其中喷射所述流体实现被喷射成所述正图案的流体,并且其中处理包括对所述 电介质溶液或者悬浮液进行煅烧和烧结中至少之一 。
6. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,由喷墨装置执行喷射。
7. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括 喷射所述流体之前在所述第一电极上形成陶瓷粉末薄膜,其中将所述流体喷射成所述负图案,所述方法还包括使所述陶瓷粉末薄膜聚合,使得所述流体阻止在所述负图案中的聚合;以及去除设置在所述负图案中的所述陶瓷粉末薄膜。
8. 如权利要求7所述的方法,其特征在于,喷射包括将所述流体喷射在所述 陶瓷粉末薄膜上,其中所述陶瓷粉末薄膜具有从大约20纳米到大约300纳米的平 均粒度范围。
9. 如权利要求8所述的方法,其特征在于,由喷墨装置执行喷射。
10. —种薄膜电容器(TFC)制品,包括第一电极;设置在所述第一电极上的电介质,其中所述电介质沿着由其特征尺寸所限定的 线显示实质上均匀的热蚀变形态;以及 设置在所述电介质上的第二电极。
11. 如权利要求10所述的薄膜电容器,其特征在于,所述特征尺寸在约100 微米到约350微米的范围内。
12. 如权利要求10所述的薄膜电容器,其特征在于,还包括与所述TFC相耦 合的安装基片。
13. 如权利要求10所述的薄膜电容器,其特征在于,还包括 与所述TFC相耦合的安装基片;以及与所述TFC相耦合的小片,其中所述小片设置在所述安装基片上的小片侧。
14. 如权利要求10所述的薄膜电容器,其特征在于,还包括-与所述TFC相耦合的安装基片; 与所述TFC相耦合的小片;以及其中所述TFC —体地设置到所述安装基片。
15. 如权利要求IO所述的薄膜电容器,其特征在于,还包括 与所述TFC相耦合的安装基片; 位于所述安装基片上的小片位置;以及其中所述TFC —体地设置到所述安装基片并且在所述小片位置之下。
16. —种计算系统,包括 微电子小片;与所述小片相耦合的薄膜电容器(TFC)结构,所述TFC结构包括 第一电极;设置在所述第一电极上的电介质,其中所述电介质沿着由其特征尺寸所限 定的线显示实质上均匀的热蚀变形态;以及设置在所述电介质上的第二电极;以及 与所述TFC相耦合的动态随机存取存储器。
17. 如权利要求16所述的计算系统,其特征在于,还包括 与所述TFC相耦合的安装基片;以及 其中所述微电子小片设置在所述安装基片上的小片侧。
18. 如权利要求17所述的计算系统,其特征在于,还包括与所述TFC相耦合的安装基片;以及 其中所述TFC —体地设置到所述安装基片。
19. 如权利要求17所述的计算系统,其特征在于,还包括 与所述TFC相耦合的安装基片;位于所述安装基片上的微电子芯片位置,其为所述微电子小片提供基座;以及 其中所述TFC —体地设置到所述安装基片并且在所述微电子小片位置之下。
20. 如权利要求17所述的计算系统,其特征在于,所述系统设置在计算机、 无线通信器、手持式设备、汽车、机车、飞行器、船只或者航天器中之一。
全文摘要
一种集成薄膜电容器包括设置在第一电极和第二电极之间的电介质。该薄膜电容器包括设置在第一电极上的电介质,并且该电介质沿着由其特征尺寸所限定的线显示实质上均匀的热蚀变形态。也公开了一种包括该薄膜电容器的计算系统。
文档编号H01G4/33GK101416259SQ200780012180
公开日2009年4月22日 申请日期2007年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者H·西赫, Y·闵 申请人:英特尔公司
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