Тонкопленочный конденсатор

Cтраница 3

Последней стадией разработки тонкопленочного конденсатора после выбора подходящих сочетаний материалов и отработки технологии, обеспечивающей производство с высоким выходом годных изделий, является определение стабильности конденсатора при воздействии напряжения, температуры и влажности. Для получения такой информации партии конденсаторов подвергаются различным воздействиям в широких диапазонах с выявлением распределения отказов при каждом уровне нагрузок в зависимости от времени. Понятие отказ относится к конденсаторам, которые выходят из строя за счет пробоя или изменения емкости которых превышают несколько процентов. Этот вид ускоренных испытаний на срок службы позволяет экстраполировать результаты к условиям нагрузки, при которых количество отказов находится на приемлемом уровне. Эги данные позволяют также определить максимальное рабочее напряжение для конденсаюра с конкретной структурой и изменения емкости и тангенса угла потерь, коюрые можно ожидать в течение его срока службы в условиях эксплуатации. Все эти структуры были подробно описаны выше за исключением пленочных танталовых конденсаторов с верхней обкладкой из золота с адгезионным подслоем из нихрома. Верхний предел диапазона емкости относится к общей величине емкости на одну подложку и соответствует удовлетворительным выходам изделий. Величины рабочих напряжений, данные в табл. 9, являются оценкой, полученной на основе имеющихся результатов испытаний на срок службы, а не на средней электрической прочности конкретного тонкопленочного диэлектрика. [31]

Величину удельной емкости тонкопленочного конденсатора необходимо знать, чтобы определить требуемую площадь S перекрытия его обкладок. [32]

В кремниевых полупроводниковых микросхемах тонкопленочные конденсаторы формируются на поверхности пластин, покрытых слоем SiO2, а в арсенид-галлиевых микросхемах - непосредственно на поверхности нелегированной подложки. В качестве диэлектрика применяют слои SiO2 или Si3N4 ( С - 6 - 10 - 4 пФ / мкм2), наносимые методом химического осаждения из газовой фазы. [33]

Зависимость lg б от запрещенной зоны для некоторых окислов и сульфидов. [34]

Основные проблемы в технологии тонкопленочных конденсаторов после выбора материала сводятся к определению наиболее рациональных способов создания конденсаторной структуры. [35]

Одним из методов изготовления тонкопленочных конденсаторов является катодное распыление тантала для получения пленок толщиной 0 1 - 0 6 мкм с последующим анодированием для получения Та2О5 желаемой толщины. Верхний электрод получают термическим напылением в вакууме соответствующего металла, например золота, поверх анодированного слоя. Конденсаторы этого типа характеризуются малым током утечки, малым тангенсом угла диэлектрических потерь, высокой электрической прочностью, большой емкостью на единицу площади подложки. [36]

Типичные конструкции тонкопленочных конденсаторов. [37]

Для подгонки величины емкости тонкопленочного конденсатора после его изготовления были предложены различные способы. [38]

Диэлектрические материалы, используемые для тонкопленочных конденсаторов, представляют собой окислы полупроводников и металлов. Из окислов полупроводников наибольшее распространение в технологии тонкопленочных ГИС получили моноокись кремния SiO и моноокись германия GeO, имеющие высокие диэлектрические постоянные. Среди окислов металлов наибольший интерес представляют окислы тугоплавких металлов, которые по сравнению с другими окислами обладают наиболее высокими значениями диэлектрической постоянной. Наиболее отработана технология пленок из пяти-окиси тантала. [39]

Два наиболее широко используемых в тонкопленочных конденсаторах диэлектрических материала - SiO, полученная термическим испарением в вакууме, и Та2О5, полученная анодированием, - изучены наиболее полно. Вследствие этого большая часть этого раздела будет посвящена обзору их свойств, технологии и конструктивным соображениям, определяющим их диэлектрические постоянные, потери, электрическую прочность и стабильность при воздействии температуры и напряжения. В этом разделе будут обсуждаться только те методы нанесения или формирования, которые обеспечивают хороший контроль толщины, структуры и химический состав диэлектрических слоев, так как они в значительной степени определяют электрические характеристики тонкопленочных конденсаторов. [40]

Наиболее экономичное использование занимаемой площади обеспечивают тонкопленочные конденсаторы квадратной формы. [41]

На рис. 12.23 показано поперечное сечение тонкопленочного конденсатора. Верхняя и нижняя обкладки конденсатора - металлические пленки; диэлектрик - пленка стекла, двуокиси кремния или окислов других металлов. [42]

Зависимость е и. пр от величины запрещенной зоны диэлектрических окислов. а - изменение е. б - изменение ЯП1. [43]

Из многообразия соединений, используемых для изготовления тонкопленочных конденсаторов, наиболее перспективными, по-видимому, являются стеклообразные материалы. Преимущества этого класса веществ состоят в широких возможностях подбора и управления основными механическими, тепловыми, электрическими и оптическими свойствами этих пленок путем изменения состава стекла. [44]

Этот металл, первоначально используемый в промзводст-ве тонкопленочных конденсаторов как побочный, придает последним ряд важных свойств. В настоящее время первоначальный интерес к монометаллическим системам почти утрачен, однако тантал все еще привлекает к себе внимание как основа для получения тонкопленочных резисторов. В дополнение к своей тугоплавкости ( которая означает, что любые дефекты, законсервированные при осаждении, не будут отожжены за все время жизни пленки) тантал принадлежит к классу вентильных, которые при нагревании в атмосфере кислорода или при анодном окислении образуют прочный защитный окисел. [45]

Страницы: 1 2 3 4 5