衬底内的电耦合沟槽电容器制造技术

本文中的实施例涉及针对衬底内的电耦合沟槽电容器的系统、装置或过程。所述衬底可以是诸如玻璃中介层之类的中介层的一部分，其中所述沟槽电容器在附接到所述衬底的表面的一个或多个管芯附近递送高电容密度。所述沟槽电容器的部分可以是所述衬底的表面处的薄膜电容器。所述沟槽从所述衬底的第一侧朝向所述衬底的与第一侧相对的第二侧延伸。可以描述和/或要求保护其他实施例。或要求保护其他实施例。或要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
衬底内的电耦合沟槽电容器


[0001]本公开的实施例总体上涉及封装组装件领域，并且特别地涉及包括电容器的封装。

技术介绍

[0002]诸如智能电话和超极本之类的移动电子设备的大小的不断减小是缩小封装大小和增加封装内组件的速度的驱动力。
附图说明
[0003]图1图示了根据各种实施例的包括电耦合沟槽电容器（trench capacitor）的衬底的横截面侧视图。
[0004]图2图示了根据各种实施例的具有各种沟槽蚀刻的衬底的透视图。
[0005]图3图示了根据各种实施例的单个沟槽内的层的横截面侧视图。
[0006]图4图示了根据各种实施例的与电耦合沟槽电容器一起使用的电气耦合结构的横截面侧视图。
[0007]图5图示了根据各种实施例的包括与传导层（conductive layer）耦合的沟槽电容器的衬底的横截面俯视图。
[0008]图6图示了根据各种实施例的包括电耦合沟槽电容器的衬底的横截面俯视图。
[0009]图7图示了根据各种实施例的用于制造中介层（interposer）的示例过程。
[0010]图8图示了根据各种实施例的用于在中介层的衬底中制造沟槽电容器的示例过程。
[0011]图9图示了根据各种实施例的玻璃互连激光辅助蚀刻过程的多个示例。
[0012]图10图示了根据各种实施例的用于制造电耦合沟槽电容器的过程的示例。
[0013]图11示意性地图示了根据实施例的计算设备。
具体实施方式
[0014]本专利技术的实施例总体上可以涉及针对在衬底内创建电耦合沟槽电容器的系统、装置、技术和/或过程。在实施例中，可以是有机衬底或玻璃衬底的衬底可以是中介层的一部分。在实施例中，这些沟槽电容器可以递送非常高的电容密度，该非常高的电容密度在物理上靠近附接到衬底的一个或多个管芯。在实施例中，电耦合沟槽电容器的部分可以包括衬底表面处的薄膜电容器，其中薄膜电容器将多个沟槽电容器电耦合。在实施例中，构成沟槽电容器的沟槽从衬底的第一侧朝向衬底的与第一侧相对的第二侧延伸。
[0015]在实施例中，与平面电容器相比，这种沟槽电容器配置提供了增强的电容密度。此外，用于电连接沟槽电容器的制造方法可以利用硅衬底以及玻璃衬底的可用制造过程。在其中使用玻璃衬底的实施例中，可以使用原子层沉积（ALD）以在沟槽内应用第一和第二传导层以及中间电介质层。使用玻璃衬底的实施例能够耐受较高温度，而较高温度对于有机
衬底或基于电介质的衬底来说可能是不太耐受的。此外，使用玻璃衬底的实施例可以实现在玻璃内产生高纵横比沟槽的沟槽创建和沉积技术。
[0016]在其中电耦合沟槽电容器被用于功率递送应用的实施例中，可以使用高k电介质材料，诸如HfO2、HfZrO2。高k电介质材料的厚度可以以纳米精度来调整，这取决于沟槽的密度和/或击穿电压要求。在其中电耦合沟槽电容器被用于可能期望较低电容密度的射频（RF）或输入输出（I/O）应用的实施例中，可以使用较不昂贵的沉积材料和技术。这些包括但不限于SiO2、Si3N4材料和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术，以用于创建电耦合沟槽电容器。在实施例中，该沟槽架构允许最小化电容器的横向大小，而同时使用用于硅和玻璃的现有制造方法来确保具有高品质因子的这些电容器的高尺寸准确度和稳定性。
[0017]电容的传统实现方式使用分立的陆侧（land side）电容器（LSC）或管芯侧电容器（DSC）以用于去耦和用于管理不同的电压降。在传统实施例中，分立电容器可以放置在芯（core）内，或者放置在围绕芯的积聚层（build
‑
up layer）内。在传统实现方式中，电容器可以是电压调节器系统的一部分，以将高DC电压转换成低DC电压。这些传统电容器被单独地放置，并且然后例如经由批量回流过程（mass reflow process）而附接到衬底封装。一些实现方式可以使用可以有源地（on active）制造的衬底封装薄膜电容器，然而这些是平面电容器。
[0018]这些传统实现方式具有缺点。例如，分立电容不能够靠近管芯放置。它们要么可以放置在衬底的底部处（LSC），在这种情况下，功率必须通过整个衬底到达管芯。对于放置在封装顶部上并且其中功率需要横向地流入管芯中的LSC而言，这产生了比针对LSC的情况更长的距管芯的物理距离。此外，分立电容器具有各种寄生元件，这些寄生元件可能具有对封装操作的不利影响。
[0019]在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，其中相似的附图标记始终表示相似的部分，并且其中通过说明实施例的方式示出了其中可以实践本公开的主题的实施例。要理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应以限制性意义来看待，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
[0020]出于本公开的目的，短语“A和/或B”意指（A）、（B）或（A和B）。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。
[0021]本描述可以使用基于视角的描述，诸如顶部/底部、内（in）/外（out）、上（over）/下（under）等等。这种描述仅用于便于讨论，而不是旨在将本文中描述的实施例的应用限制到任何特定取向。
[0022]本描述可以使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，其可以各自指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
[0023]本文中可以使用术语“与
……
耦合”以及其派生词。“耦合”可以意指以下内容中的一个或多个。“耦合”可以意味着两个或更多个元件直接物理或电气接触。然而，“耦合”还可以意味着两个或更多个元件彼此间接接触，但是仍然彼此协作或交互，并且可以意味着一个或多个其他元件被耦合或连接在被称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以意味着两个或更多个元件直接接触。
[0024]各种操作可以被描述为以最有助于理解所要求保护的主题的方式依次进行的多个分立的操作。然而，描述的次序不应被理解为暗示这些操作必然是依赖于次序的。
[0025]如本文中所使用，术语“模块”可以指代ASIC、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或群组）和/或存储器（共享的、专用的或群组）、组合逻辑电路和/或提供所描述功能的其他合适的组件、或者是它们的一部分、或者包括它们的。
[0026]本文中的各图可以描绘一个或多个封装组装件的一个或多个层。本文中描述的层被描述为不同封装组装件的层的相对位置的示例。出于解释的目的描绘了这些层，并且这些层不是按比例绘制的。因此，不应当从图中假定层的比较性大小，并且对于一些实施例，仅在特别指示或讨论的地方可以假定大小、厚度或尺寸。
[0027]图1图示了根据各种实施例的包括电耦合沟槽电容器的衬底的横截面侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容器，包括：衬底，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；在所述衬底内的多个沟槽，所述沟槽从所述衬底的第一侧朝向所述衬底的第二侧延伸；多个第一电导体，分别在所述多个沟槽的侧上；多个电介质层，分别在所述多个第一电导体上；多个第二电导体，分别在所述多个电介质层上，其中所述多个第一电导体与所述多个第二电导体电隔离；以及其中所述多个第一电导体彼此电耦合，并且其中所述多个第二电导体彼此电耦合。2.根据权利要求1所述的电容器，其中所述衬底包括玻璃。3.根据权利要求1所述的电容器，其中所述多个沟槽中的至少一个在平行于所述衬底的第一侧的平面处具有横截面，所述横截面包括圆形、椭圆形、正方形、矩形或药丸形形状中的所选的一个或多个。4.根据权利要求1所述的电容器，其中所述多个沟槽中的一个的宽度的范围是从1
‑
10
µ
m，并且其中所述多个沟槽中的一个的深度的范围是从1
‑
10
µ
m。5.根据权利要求1所述的电容器，进一步包括在所述衬底的第一侧上的传导层，其中所述传导层将所述多个第一电导体电耦合。6.根据权利要求5所述的电容器，其中所述传导层是第一传导层，并且进一步包括：在第一传导层的顶部上的绝缘层；在所述绝缘层的顶部上的第二传导层，其中所述绝缘层将第一传导层和第二传导层电隔离；以及其中第二传导层将所述多个第二电导体电耦合。7.根据权利要求6所述的电容器，其中所述绝缘层包括电介质材料。8.根据权利要求5所述的电容器，其中所述传导层是第一传导层，并且进一步包括在所述衬底的第二侧上的第二传导层，其中第二传导层将所述多个第二电导体电耦合。9.根据权利要求8所述的电容器，其中所述电导体包括铜。10.根据权利要求1所述的电容器，进一步包括在所述多个沟槽内的多个阻挡层，所述多个阻挡层分别在所述衬底与所述多个第一电导体之间。11.根据权利要求10所述的电容器，其中所述阻挡层包括钴、钽、氮或钌中的所选的一个或多个。12.根据权利要求1所述的电容器，进一步包括：在所述衬底内的第一过孔和第二过孔，第一过孔和第二过孔从所述衬底的第一侧延伸到所述衬底的第二侧；在第一过孔和第二过孔内的传导材料，用于将所述衬底的第一侧电耦合到所述衬底的第二侧；以及其中第一过孔中的传导材料与所述多个第一电导体电耦合，并且其中第二过孔中的传导材料与所述多个第二电导体电耦合。13.根据权利要求12所述的电容器，其中第一过孔和第二过孔与Vdd或Vss耦合。14.根据权利要求1所述的电容器，进一步包括：
在玻璃衬底的第一侧上的电焊盘；以及电耦合到所述玻璃衬底的第一侧的管芯，其中所述电焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：