Способ изготовления тонкопленочных конденсаторов Советский патент 1974 года по МПК H01G13/00 

1

Изобретение относится к технологии изготовления тонкопленочных элементов микроэлектроники.

Известен способ изготовления тонкопленочных конденсаторов путем нанесения термическим испарением в вакууме двух металлических электродов.

Недостатком известного способа является высокая вероятность катастрофических отказов конденсаторов вследствие короткого замыкания между верхней и нижней обкладками. Короткие замыкания возникают из-за того, что испаренные атомы металла обладают большой кинетической энергией и высокой подвижностью в адсорбированном состоянии, благодаря чему они легко проникают в диэлектрический слой по дефектным местам и микропорам, при этом величина удельной емкости конденсаторов ограничена.

С целью предотвращения короткого замыкания между электродами в процессе их нанесения и повышения удельной емкости тонкопленочных конденсаторов по предлагаемому способу перед нанесением верхнего электрода на диэлектрик осаждают промежуточный слой толщиной 0,05-0,1 мкм, состоящий из аэроЗОЛЬНЫХ частиц металла размером 20-60 А.

Аэрозольные частицы образуются при термическом испарении металла в разряженной

атмосфере инертного газа (Аг, Не). Эти частицы имеют низкую кинетическую энергию, малую подвижность и относительно больщие размеры, что устраняет локальные разогревания диэлектрического слоя и проникновение металла по дефектам и микропорам. В качестве диэлектрика используют моноокись кремния. Измерение емкости осуществляют мостовым методом на частоте 1 кГц.

Пример. На тщательно очищенное покровное стекло через маски методом термического испарения осаждают алюминиевый электрод и слой SiO в вакууме 1 10 мм

о

рт. ст. Скорость осаждения SiO - 10 А сек-.

Толщины диэлектрика изменяются от 5000 А

о

ДО 300 А. Диэлектрическая постоянная слоя- 5.5, а его тангенс угла потерь - 0.015. Поверх диэлектрика осаждают промежуточный слой толщиной 0.05 - 0.1 мкм из мелких частиц А1, полученных термическим испарением металла в атмосфере Аг при давлении 10- мм рт. ст., а затем сверху осаждают алюминиевый электрод в вакууме 1.10 мм рт. ст.

Уменьшение толщины диэлектрического

оо

слоя с 5000 А до 300 А у конденсаторов, изготовленных предложенным методом, не приводит к появлению коротких замыканий, а также позволяет повысить их удельную емкость. 3 Предмет изобретения Снособ изготовления тонконленочных конденсаторов, включающий нанесение термическим испарением в вакууме двух металличе-5 ских электродов, отличающийся тем, что, с целью предотвращения короткого замы4кания между электродами в процессе их нанесения и повышения удельной емкости, перед нанесением верхнего электрода на диэлектрик осаждают термическим испарением в разреженной атмосфере инертного газа слой аэрозольных частиц металла электрода,