- •Материал для подготовки к контрольной работе по кипр тпу
- •Часть 1
- •1. Введение. Основные термины и определения 3
- •2. Конструктивно-технологические основы тонкопленочной микроэлектроники 6
- •3. Конструктивно-технологические особенности толстопленочных гис (мсб) 24
- •Введение. Основные термины и определения
- •Конструктивно-технологические основы тонкопленочной микроэлектроники
- •Конструкция и основные элементы тонкоплёночных мсб и гис
- •Методы получения тонких пленок
- •Термическое вакуумное напыление
- •Катодное распыление
- •Катодное распыление по двухэлектродной схеме (диодное распыление)
- •Подложки гис и мсб
- •Методы формирования тонкопленочных структур
- •Масочный метод
- •Метод фотолитографии
- •Комбинированный процесс
- •Электронно-лучевая технология
- •Танталовая технология
- •Пассивные элементы тонкопленочных гис
- •Тонкопленочные резисторы
- •Тонкоплёночные конденсаторы
- •Т онкоплёночные индуктивности
- •Служебные элементы
- •Качество тонкоплёночных элементов и проблемы его обеспечения
- •Контроль толщины и скорости нанесения тонких пленок
- •Контроль внешнего вида
- •Контроль электрических параметров мсб (гис)
- •Конструктивно-технологические особенности толстопленочных гис (мсб)
- •Методы нанесения толстых плёнок с использованием трафаретной печати
- •Пассивные элементы толстопленочных гис (мсб)
- •Методы изготовления толстых пленок с помощью электролитического и химического осаждения
Тонкоплёночные конденсаторы
Тонкоплёночные конденсаторы, используемые в МСБ, состоят из двух плёночных металлических обкладок и диэлектрического слоя между ними. Иногда в качестве конденсаторов используют пересечение проводников. Также можно встретить гребенчатые конденсаторы.
, где С0 – удельная емкость.
В качестве материала обкладок чаще всего применяется алюминий, так как другие материалы (золото, серебро) имеют низкую адгезию и высокую миграционную способность. Типичные параметры плёночных конденсаторов:
Материал обкладки
|
Материал диэлектрика
|
Со, пФ/мм2
|
Сmax, нФ
|
, % |
ТКЕ, % / °С
|
Q (10Гц)
|
Eпр В/мкм
|
Аl
|
Si0
|
60-100
|
1500
|
±15
|
0,2
|
200
|
50-100
|
А1+Ni
|
А1203
|
1500
|
4-104
|
±15
|
0,03
|
30
|
<500
|
Аl |
GеО
|
100-200
|
3000
|
±15
|
0,15
|
200
|
10-50
|
Та+Ni, Та
|
Та2O5
|
4000
|
105
|
±15
|
0,02
|
30
|
<500
|
Толстоплёночные
|
30
|
104
|
±20
|
0,05-0,15
|
|
|
Стабилизация параметров тонкоплёночных конденсаторов осуществляется термообработкой или посредством импульсной электрической тренировки, путем подачи последовательности прямоугольных импульсов в результате чего происходит «залечивание» слабых мест в конденсаторе (применяется как в процессе напыления, так и после изготовления).
Подгонка выполняется методом импульсного разряда, выжигающего слабые места в диэлектрике, а также выжиганием лучом лазера части верхней обкладки для понижения ёмкости. Осуществление подгонки сопряжено с трудностями, обусловленные трехслойной структурой, то есть возможностью закорачивания обкладок по торцу вдоль граница удаляемого участка. Механическое удаление верхнего слоя (или его испарение) трудно контролировать в виду разрушения диэлектрика.
Тонкопленочный конденсатор является наиболее ненадежным функциональным элементом пассивной части МСБ вследствие несовершенства диэлектрического слоя и наличия ослабленной зоны под выводы верхней обкладки в месте излома диэлектрика над границей нижней обкладки.