在此公开一种电容器装置及其制造方法，所述电容器装置包括：主体部，通过堆叠多个介电层而形成；第一内部电极，设置在主体部中并包括第一非镀覆区；第二内部电极，包括第二非镀覆区；第一过孔，形成在第一非镀覆区中；第二过孔，形成在第二非镀覆区中。
主体部，包括第一过孔、第二过孔以及层压在主体部中的多个介电层；
多个第一内部电极层，设置在所述多个介电层上并通过第二过孔彼此连接；
多个第二内部电极层，设置在所述多个介电层上并通过第一过孔彼此连接，其中，第一过孔的一个端部和第二过孔的一个端部在层压方向上位于同一层中，第一过孔的另一个端部和第二过孔的另一个端部在所述层压方向上位于同一层中，其中，所述第一内部电极层包括设置在所述第一内部电极层的一个边缘处的第一绝缘区域，所述第二内部电极层包括设置在所述第二内部电极层的一个边缘处的第二绝缘区域，所述第一绝缘区域为第一槽，所述第二绝缘区域为第二槽，其中，所述第一内部电极层覆盖除了所述第一槽之外的所述介电层的整个区域，所述第二内部电极层覆盖除了所述第二槽之外的所述介电层的整个区域，其中，所述第一内部电极层和所述第二内部电极层以及所述介电层通过沉积方法形成，在沉积所述第一内部电极层和所述第二内部电极层之后不对所述第一内部电极层和所述第二内部电极层进行图案化工艺。
2.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一过孔和第二过孔贯穿主体部。
3.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一过孔形成在第一绝缘区域中并且贯穿所述多个第二内部电极层和所述多个介电层，第二过孔形成在第二绝缘区域中并且贯穿所述多个第一内部电极层和所述多个介电层。
4.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域被设置为彼此不重叠。
5.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域被设置为彼此相对。
6.根据权利要求5所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域沿水平方向或沿竖直方向彼此对称。
7.根据权利要求5所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域沿对角线方向彼此对称。
8.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域形成为具有四边形形状、三角形形状和圆形形状中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域的面积具有在第一绝缘区域的面积比第一过孔的水平截面面积大的范围内的最小值，第二绝缘区域的面积具有在第二绝缘区域的面积比第二过孔的水平截面面积大的范围内的最小值。
10.根据权利要求1所述的电容器装置，其中，第一绝缘区域和第二绝缘区域形成为具有相同的形状。
主体部，包括第一过孔、第二过孔以及层压在主体部中的多个介电层；
多个第一内部电极层，设置在所述多个介电层上并通过第二过孔彼此连接；
多个第二内部电极层，设置在所述多个介电层上并通过第一过孔彼此连接，其中，第一过孔和第二过孔贯穿主体部，其中，所述第一内部电极层包括设置在所述第一内部电极层的一个边缘处的第一绝缘区域，所述第二内部电极层包括设置在所述第二内部电极层的一个边缘处的第二绝缘区域，所述第一绝缘区域为第一槽，所述第二绝缘区域为第二槽，其中，所述第一内部电极层覆盖除了所述第一槽之外的所述介电层的整个区域，所述第二内部电极层覆盖除了所述第二槽之外的所述介电层的整个区域，其中，所述第一内部电极层和所述第二内部电极层以及所述介电层通过沉积方法形成，在沉积所述第一内部电极层和所述第二内部电极层之后不对所述第一内部电极层和所述第二内部电极层进行图案化工艺。
通过交替地沉积介电层以及第一内部电极层和第二内部电极层来形成主体部，所述介电层设置在所述第一内部电极层与所述第二内部电极层之间，所述第一内部电极层包括设置在所述第一内部电极层的一个边缘处的第一绝缘区域，所述第二内部电极层包括设置在所述第二内部电极层的一个边缘处的第二绝缘区域；
在第一绝缘区域中形成沿层压方向贯穿介电层和第二内部电极层的第一通孔，并在第二绝缘区域中形成沿层压方向贯穿介电层和第一内部电极层的第二通孔；
通过使用镀覆材料对第一通孔的内部进行填充形成第一过孔，通过使用镀覆材料对第二通孔的内部进行填充形成第二过孔，其中，所述第一绝缘区域为第一槽，所述第二绝缘区域为第二槽，
其中，所述第一内部电极层覆盖除了所述第一槽之外的所述介电层的整个区域，所述第二内部电极层覆盖除了所述第二槽之外的所述介电层的整个区域，其中，在形成第一内部电极层时，在介电层上设置包括边缘部以及具有与第一绝缘区域的形状对应的形状的镀覆防止部的第一掩膜，然后使用薄膜工艺沉积金属材料，而不对沉积后的所述金属材料进行图案化工艺，所述第一掩膜的镀覆防止部不与所述第一掩膜的边缘部分开并按照突出的形状结合到所述第一掩膜的边缘部，在形成第二内部电极层时，在介电层上设置包括边缘部以及具有与第二绝缘区域的形状对应的形状的镀覆防止部的第二掩膜，然后使用薄膜工艺沉积金属材料，而不对沉积后的所述金属材料进行图案化工艺，所述第二掩膜的镀覆防止部不与所述第二掩膜的边缘部分开并按照突出的形状结合到所述第二掩膜的边缘部。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，第一过孔的一个端部和第二过孔的一个端部形成为在层压方向上位于同一层中，第一过孔的另一个端部和第二过孔的另一个端部形成为在层压方向上位于同一层中。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，第一过孔和第二过孔贯穿主体部。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，在形成第二内部电极层时，翻转第一掩膜或者将第一掩膜旋转180°之后作为第二掩膜使用。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，第一掩膜的镀覆防止部和第二掩膜的镀覆防止部被设置为彼此相对。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，第一掩膜的镀覆防止部和第二掩膜的镀覆防止部沿水平方向或竖直方向彼此对称。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，第一掩膜的镀覆防止部和第二掩膜的镀覆防止部沿对角线方向彼此对称。
电容器装置及其制造方法
[0001] 本申请是申请日为2015年6月25日、申请号为201510357899.7的发明专利申请“电容器装置及其制造方法”的分案申请。
技术领域
[0002] 本公开涉及一种电子组件，更具体地讲，涉及一种薄膜式电容器元件及其制造方法。
背景技术
[0003] 通常，使用陶瓷材料的电子组件(例如，电容器元件、电感元件、压电元件、变阻器、热敏电阻等)包括：主体，由陶瓷材料形成；内部电极，形成在主体中；外部端子，安装在陶瓷主体的表面上，以连接到内部电极。
[0004] 在这些电子组件中，电容器元件具有这样的结构：具有正(+)极的内部电极和具有负(-)极的内部电极被设置为彼此相对，同时具有正(+)极的内部电极与具有负(-)极的内部电极之间具有至少一个介电层，内部电极的端部暴露于主体的外部，以连接到外部端子。
[0005] 电容器元件被广泛地用作移动通信装置(例如，计算机、PDA、蜂窝电话等)的组件。随着电子产品最近实现高性能，需要电容器元件小型化并具有大容量。
[0006] 为此，提出了一种通过使用半导体的薄膜工艺来沉积介电层和内部电极的制造方法。这里，在沉积用于形成内部电极的金属材料之后，通过光刻工艺和蚀刻工艺执行图案化工艺。在这种情况下，随着堆叠的金属层的数量增多，图案化工艺的次数也增多，这导致制造工艺复杂。
发明内容
[0007] 本公开的目的在于提供一种薄膜式电容器元件及其制造方法，所述薄膜式电容器元件通过不进行图案化工艺而形成内部电极，即使在堆叠的内部电极的数量增大的情况下，也不会使进程延迟，并且所述薄膜式电容器元件通过允许在形成内部电极时不对内部电极的一些区域进行镀覆而形成非镀覆区并在所述非镀覆区中形成过孔而将各个层上的内部电极彼此连接。
[0008] 根据本公开的示例性实施例，提供一种薄膜式电容器元件，所述薄膜式电容器元件包括分别具有非镀覆区的第一内部电极和第二内部电极。
[0009] 第一内部电极和第二内部电极可交替地堆叠，同时第一内部电极与第二内部电极之间具有至少一个介电层，以使第一内部电极和第二内部电极与介电层一起形成主体部，其中，第一内部电极可通过形成在第二内部电极的非镀覆区中并沿竖直方向贯穿主体部的过孔彼此电连接。第二内部电极可通过形成在第一内部电极的非镀覆区中并沿竖直方向贯穿主体部的过孔彼此电连接。
[0010] 根据本公开的另一示例性实施例，提供一种制造薄膜式电容器元件的方法，其中，通过薄膜工艺交替地堆叠介电材料和金属材料形成介电层和内部电极，在形成内部电极的情况下，在介电层上设置具有预定图案的掩膜，然后执行沉积工艺。如果通过上述过程形成主体部，则在将要形成过孔的位置加工通孔，并对通孔的内部进行镀覆和填充，从而可提供最终完成的薄膜式电容器元件。
附图说明
[0011] 图1是根据本公开的薄膜式电容器元件的俯视图；
[0012] 图2是沿图1的I-I’线截取的截面图；
[0013] 图3A和图3B是示出仅包括在本公开中的第一内部电极和第二内部电极的视图，图3A是第一内部电极的俯视图，图3B是第二内部电极的俯视图；
[0014] 图4至图7是用于描述根据包括在本公开中的第一非镀覆区和第二非镀覆区的位置和形状的示例的视图；
[0015] 图8是按顺序示出制造根据本公开的薄膜式电容器元件的方法的流程图；
[0016] 图9至图11是示出各个过程的截面图；
[0017] 图12A和图12B是用于描述在制造本公开的薄膜式电容器元件时使用的掩膜的视图，图12A是第一掩膜的俯视图，图12B是第二掩膜的俯视图。
具体实施方式
[0018] 通过下面参照附图进行的示例性实施例的描述，本公开的各种优点和特征以及实现本公开的方法将变得明显。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且其不限于阐述于此的示例性实施例。可提供这些示例性实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。在整个描述中相同的标号用于指示相同的元件。
[0019] 本说明书中使用的术语用于解释示例性实施例，而非限制本公开。除非明确地描述为相反，否则在本说明书中单数形式包括复数形式。本说明书中使用的词语“包括”将被理解为表示包括陈述的组件、步骤、操作和元件，而不排除包括任何其他组件、步骤、操作和元件。
[0020] 在下文中，将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例的构造和作用效果。
[0021] 图1是根据本公开的薄膜式电容器元件的俯视图；图2是沿图1的I-I’线截取的截面图；图3A和图3B是仅示出包括在本公开中的第一内部电极和第二内部电极的视图，其中，图3A是第一内部电极的俯视图，图3B是第二内部电极的俯视图。
[0022] 作为参考，附图中示出的组件不一定按照比例示出。例如，为了有助于理解本公开的示例性实施例，与其他组件相比，可能会夸大附图中示出的一些组件的尺寸。
[0023] 参照图1至图3A和图3B，根据本公开的薄膜式电容器100包括：主体部110；第一内部电极111和第二内部电极112，设置在主体部110中；第一过孔120和第二过孔130，贯穿主体部110。
[0024] 主体部110通过堆叠多个介电层然后在预定条件下对多个堆叠的介电层执行压制和烧结工艺而形成，其中，相邻的介电层113一体化，从而区别不出相邻的介电层113之间的界限。
[0025] 介电层113的材料的示例可包括具有高介电常数的钙钛矿结构或具有Bi基层状结构的氧化材料(例如，钛酸钡(BaTiO3)基材料或钛酸锶(SrTiO3)基材料)。
[0026] 第一内部电极111和第二内部电极112交替地设置，同时第一内部电极111与第二内部电极112之间具有至少一个介电层113，其中，第一内部电极111包括第一非镀覆区111a，第二内部电极112包括第二非镀覆区112a。
[0027] 通过在介电层113的上部上沉积金属材料(例如，镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等)而形成第一内部电极111和第二内部电极112，其中，第一内部电极111和第二内部电极112是具有近似于矩形形状的截面的金属薄膜。在这种情况下，在一些区域上不沉积金属，从而形成第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a。
[0028] 第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a分别设置在第一内部电极111和第二内部电极112的边缘处。因此，第一内部电极111和第二内部电极112形成为在其边缘形成有槽的矩形形状的金属薄膜。
[0029] 第一过孔120形成在第一非镀覆区111a中，第二过孔130形成在第二非镀覆区112a中。第一过孔120和第二过孔130贯穿主体部110。具体地讲，第一过孔120贯穿第二内部电极112和介电层113，第二过孔130贯穿第一内部电极111和介电层113。
[0030] 通过如上所述的结构，各个层的第一内部电极111通过第二过孔130彼此电连接，各个层的第二内部电极112通过第一过孔120彼此电连接。
[0031] 为了防止第一过孔120与第二过孔130之间短路，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a设置在当从顶部观看时彼此分开且彼此不重叠的位置。
[0032] 图4至图7是示出根据第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a的位置和形状的各个示例的视图，其中，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a可形成在任何位置，只要第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a彼此不重叠即可。例如，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a可形成在沿相同的方向的边缘处，如图4所示，或者可分别形成在彼此相邻的两个边缘(例如，短边的边缘和长边的边缘)处，如图5所示。
[0033] 然而，为了便于制造，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a最好形成在彼此相对的边缘处，具体地讲，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a可形成在沿水平方向(或竖直方向)彼此对称的位置(如图1所示)，或者形成在沿对角线方向彼此对称的位置，如图6所示。将在下面描述的制造薄膜式电容器元件的方法中详细地描述根据上述结构的效果。
[0034] 在电容方面，第一非镀覆区111a的面积最好具有在第一过孔120不与第一内部电极111接触的范围内的最小值，也就是说，具有在第一非镀覆区111a的面积大于第一过孔120的水平截面面积的范围内的最小值。这是因为当第一非镀覆区111a的面积增大时，第一内部电极111的面积减小，从而使得电容减小。类似地，第二非镀覆区112a的面积具有在第二非镀覆区112a的面积大于第二过孔130的水平截面面积的范围内的最小值。
[0035] 此外，在第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a分别不与第一过孔120和第二过孔130接触的范围内，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a可按照任何形状形成。例如，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a可按照圆形形状形成(如图7所示)以及四边形形状形成(如图1所示)。除此之外，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a还可按照多种形状(例如，三角形形状、梯形形状等)形成。
[0036] 然而，也在这种情况下，为了便于制造，第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a最好按照彼此相同的形状形成。
[0037] 在下文中，将描述制造根据本公开的薄膜式电容器元件的方法。
[0038] 图8是按顺序示出制造根据本公开的薄膜式电容器元件的方法的流程图；图9至图11是示出各个过程的截面图。
[0039] 参照图8至图11，在制造根据本公开的薄膜式电容器元件的方法中，首先，形成主体部110(S100)。
[0040] 主体部110通过使用薄膜工艺(例如，溅射工艺、ALD工艺、CVD工艺等)交替地沉积介电材料和金属材料而形成(图9)，其中，所述介电材料是介电层113的结构材料，所述金属材料是第一内部电极111和第二内部电极112的结构材料。
[0041] 这里，当沉积用于形成第一内部电极111和第二内部电极112的金属材料时，在介电层113上设置具有预定图案的掩膜，然后执行沉积工艺。
[0042] 图12A和图12B是用于描述在制造本公开的薄膜式电容器元件时使用的掩膜的视图，图12A是第一掩膜的俯视图，图12B是第二掩膜的俯视图。
[0043] 参照图12A和图12B，掩膜划分为用于执行第一内部电极111的沉积工艺时使用的第一掩膜10和用于执行第二内部电极112的沉积工艺时使用的第二掩膜20，其中，第一掩膜10包括框架部11和镀覆防止部12，第二掩膜20包括框架部21和镀覆防止部22。这里，镀覆防止部12不与框架部11分开并按照突出的形状结合到框架部11的预定位置，镀覆防止部22不与框架部21分开并按照突出的形状结合到框架部21的预定位置。
[0044] 第一掩膜10的镀覆防止部12和第二掩膜20的镀覆防止部22设置在彼此不重叠的位置。更优选地，第一掩膜10的镀覆防止部12和第二掩膜20的镀覆防止部22可设置在沿水平方向(或竖直方向)彼此对称的位置或者设置在沿对角线方向彼此对称的位置。
[0045] 镀覆防止部12和22分别按照与第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a相对应的形状形成，金属材料不沉积在由镀覆防止部12和22覆盖的部分上。因此，第一非镀覆区111a形成在第一掩膜10的镀覆防止部12所处的位置中，第二非镀覆区112a形成在第二掩膜20的镀覆防止部22所处的位置中。
[0046] 这里，在第一掩膜10的镀覆防止部12和第二掩膜20的镀覆防止部22沿水平方向彼此对称的情况下，例如，如果完成了第一内部电极111的沉积工艺，则可将在第一内部电极111的沉积工艺中使用的第一掩膜10翻转，以用于第二内部电极112的沉积工艺中。也就是说，由于第一内部电极111和第二内部电极112可通过一个掩膜而形成，因此可降低制造成本。
[0047] 同时，在第一掩膜10的镀覆防止部12和第二掩膜20的镀覆防止部22沿对角线方向彼此对称的情况下，如果完成了第一内部电极111的沉积工艺，则可将在第一内部电极111的沉积工艺中使用的第一掩膜10旋转180°，以用于第二内部电极112的沉积工艺中。在这种情况下，由于未对翻转的第一掩膜10进行再利用，因此可防止异物残留在介电层113上。
[0048] 如果完成了主体部110，则沿竖直方向贯穿主体部110的第一通孔120a形成在第一非镀覆区111a中，并且沿竖直方向贯穿主体部110的第二通孔130a形成在第二非镀覆区112a中(S120)。
[0049] 当对第一通孔120a和第二通孔130a进行加工时，第一通孔120a和第二通孔130a分别被加工为不与第一非镀覆区111a和第二非镀覆区112a偏离。因此，第一通孔120a贯穿第二内部电极112和介电层113，第二通孔130a贯穿第一内部电极111和介电层113(图10)。
[0050] 因此，如果对第一通孔120a的内部进行镀覆和填充，则形成将第二内部电极112彼此电连接的第一过孔120，如果对第二通孔130a的内部进行镀覆和填充，则形成将第一内部电极111彼此电连接的第二过孔130，从而可完成根据本公开的薄膜式电容器元件(图11)。
[0051] 根据本公开的示例性实施例，由于在沉积用于形成内部电极的金属材料之后不执行单独的图案化工艺，因此即使为了实现大容量而增加堆叠的内部电极的数量也可尽快完成产品，而不会增加制造产品的成本。
[0052] 此外，通过允许沉积用于形成内部电极的金属材料时不对内部电极的一些区域进行镀覆来形成非镀覆区，并且内部电极的各个层通过形成在非镀覆区中的过孔而连接，从而可简化结构。
[0053] 结合目前被视为实际的示例性实施例描述了本公开。虽然已描述了本公开的示例性实施例，但是本公开也可应用于各种其他组合、修改和环境中。换句话说，本公开可在本说明书中公开的本公开的构思的范围、与本公开等同的范围和/或本公开所属领域的技术或知识的范围内进行改变或修改。提供上述的示例性实施例，以对实施本公开的最佳情形进行解释。因此，在使用其他公开(诸如本公开)中，本公开可在本公开所属领域公知的其他情形实施并也按照本公开的具体应用领域和用途所要求的各种形式进行修改。因此，应理解的是，本公开不限于公开的示例性实施例。应理解的是，其他示例性实施例也可包括在权利要求的精神和范围内。
