[发明专利]电容器及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电容器及其生产工艺。

背景技术

近来，与电子装置的高密度封装相关联，需要具有更高电容和更小尺寸的电容器。作为这样的电容器，例如专利文献1公开了一种叠层卷起的卷起(roll-up)的卷起型电容器，所述叠层中层叠有第一电绝缘层、第一导电层、第二电绝缘层和第二导电层。

这种卷起型电容器如下制造。首先在衬底上形成牺牲层，并在其上层叠第一电绝缘层、第一导电层、第二电绝缘层和第二导电层以获得叠层。从叠层开始卷起的一侧供给蚀刻溶液，从而逐渐去除牺牲层。通过去除牺牲层，叠层从本体上剥离并卷起。最后，连接电极端子以生产专利文献1中公开的卷起型电容器。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]DE 2 023 357 A1

发明内容

发明要解决的技术问题

为了实现高电容，优选使用具有高介电常数的电介质材料作为电介质层的材料。已知钙钛矿型电介质材料是具有高介电常数的电介质材料。然而，需要进行高温处理以形成钙钛矿型电介质材料的层，使得该层具有高介电常数。发现当在专利文献1中公开的卷起型电容器的电介质层中使用钙钛矿型电介质材料时，由于用于形成钙钛矿型电介质材料层的高温处理，牺牲层的成分可能扩散到相邻层中并且牺牲层可能消失，。当牺牲层扩散到相邻层中并消失时，出现即使执行蚀刻处理叠层也变得难以从衬底剥离和卷起的问题。另外，当相邻层是电极层时，出现该电极层的等效串联电阻(ESR)升高的问题。

本发明的目的是提供一种具有更高电容的卷起型电容器和一种用于生产卷起型电容器的工艺。

解决问题的手段

本发明人已经进行了广泛的研究以解决该问题，并发现通过使用原子层沉积(ALD)方法在牺牲层上形成防扩散层，即使进行高温处理，也可以防止牺牲层扩散到相邻层中，，并且可以生产具有高电容的卷起型电容器。

在第一方面，本发明提供一种卷起型电容器，其包括防扩散层、下电极层、电介质层和上电极层，其中，依次层叠有防扩散层、下电极层、电介质层和上电极层的叠层卷起，使得上电极层在内侧，并且防扩散层通过原子层沉积法形成。

在第二方面，本发明提供了一种用于生产上述卷起型电容器的工艺，其包括以下步骤：

在衬底上形成牺牲层；

通过使用原子层沉积方法在所述牺牲层上形成防扩散层；

在所述防扩散层上形成下电极层、电介质层和上电极层，以便获得叠层；和

通过去除所述牺牲层来卷起叠层。

本发明的效果

根据本发明，通过使用原子层沉积法在牺牲层上形成防扩散层来提供具有更高电容的卷起型电容器。

附图说明

图1按其横截面图示意性地示出了本发明的一个实施例的卷起型电容器。

图2示意性地示出了根据本发明的方法的叠层的卷起过程。

图3示意性地示出了本发明的一个实施例中的卷起型电容器的叠层。

图4和图5示意性地示出了本发明的一个实施例中的卷起型电容器的叠层的变型。

具体实施方式

下面将参考附图解释本发明的卷起型电容器及其生产工艺。注意，本实施例中的卷起型电容器的形状和结构不限于所示的示例。

如图1中示意性所示，本实施例的电容器1包括作为叠层10的卷起部分的主体12(在该叠层10中依次层叠有防扩散层2、下电极层4、电介质层6和上电极层8)和作为叠层10的展开部分的抽出部分14。在抽出部分14中，第一端子16与下电极层4电连接，以及第二端子18与上电极层8电连接。注意，尽管在图1中存在牺牲层20和衬底22，它们在生产过程中产生，并且当电容器1实际使用时它们可以被去除。

本实施例中的电容器1通常可以由包括以下步骤的工艺来生产：在衬底上形成牺牲层，通过原子层沉积方法在牺牲层上形成防扩散层，以及依次在防扩散层上形成下电极层、电介质层和上电极层，以获得叠层，然后通过去除牺牲层来卷起该叠层。特别地，电容器1如下进行生产。

参考图3，首先，提供衬底22。

形成衬底的材料没有特别限制，但优选为对牺牲层的形成没有不利影响并且对下述蚀刻溶液稳定的材料。这种材料的示例包括硅、二氧化硅、氧化镁等。

接下来，在衬底22上形成牺牲层20。

形成牺牲层的材料没有特别限制，只要其是能够例如通过叠层形成之后的蚀刻处理去除的材料，但是优选为氧化锗，因为其在高温下相对稳定。