[发明专利]使用具有导电贵金属氧化物电极的氧化钛电介质的低泄漏薄膜电容器

说明书

公开了用于去耦、功率输送、集成电路的低泄漏薄膜电容器、相关系统和制造方法。这种薄膜电容器包括二氧化钛电介质和一个或多个贵金属氧化物电极。这种薄膜电容器适合于高电压应用，并提供低电流密度泄漏。

背景技术

去耦电容器用于在功率需求的瞬态尖峰期间向处理器管芯提供电流，并使电源噪声最小。对于诸如服务器处理器的处理器的功率输送要求包括越来越需要管芯上或管芯附近的更多去耦电容，以分别防止诸如V_cc,in和V_cc,out、电压调节器输入和输出的临界电压轨上的过度电压下降。标准V_cc,in工作电压是1.8V，但是通过将该电压增加到3V或甚至进一步增加到5V，可以显著地提高功率传输效率。电流去耦电容器不能在大于2V下操作。例如，管芯上的金属-绝缘体-金属(MIM)去耦电容器使用薄介电层来实现所需的电容密度，这导致电场在2V下接近2-4MV/cm的介电强度。

希望提供能够在较高操作电压和低泄漏电流下操作的去耦电容器。正是出于这些和其它考虑，需要进行本发明的改进。随着实现薄膜去耦电容器的期望变得更加普遍，这种改进可能变得至关重要。

附图说明

在附图中通过示例而非限制的方式示出了本文所述的材料。为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外，在认为适当的情况下，在附图中重复附图标记以指示对应或类似的元件。在附图中：

图1是在电子封装的一部分中的包括薄膜电容器的半导体封装的截面侧视图的图示；

图2A是包括多层电容器材料叠层的薄膜电容器结构的截面图的图示；

图2B是包括多层电容器材料叠层的另一薄膜电容器结构的截面图的图示；

图3是采用具有材料叠层的一个或多个薄膜电容器的系统的图示，所述材料叠层具有氧化钛介电层和至少一个导电贵金属氧化物电极；

图4是回流处理之后的示例泄漏电流与电压的曲线图的图示，比较了包括和不包括导电贵金属氧化物电极的薄膜电容器；

图5是示出用于形成薄膜电容器结构的方法500的流程图；

图6A、6B、6C、6D、6E、6F和6G是在执行图5的方法中的选定制造操作时的示例性薄膜电容器结构的截面图；

图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H和7I是在执行图5的方法中的选定制造操作时的示例性薄膜电容器结构的截面图；

图8是示例多层薄膜电容器电路的图示；

图9是封装系统的截面侧视图的图示；

图10是采用具有薄膜电容器的设备的移动计算平台的示意图；以及

图11是计算设备的功能框图，全部都根据本公开内容的至少一些实施方式来布置。

具体实施方式

现在参考附图来描述一个或多个实施例或实施方式。虽然讨论了具体的配置和布置，但是应当理解，这样做仅仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，可以采用其它配置和布置。对于相关领域的技术人员来说，显然，本文所述的技术和/或布置也可用于除本文所述之外的各种其它系统和应用中。