Диэлектрический материал для тонкопленочных конденсаторов Советский патент 1982 года по МПК H01G4/10 

(54) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ

КОНДЕНСАТОРОВ

1

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано, в частности, при изготовлении тонкопленочных конденсаторов интегральных схем.

Известен диэлектрический материал для тонкопленочных конденсаторов на основе окислов и соединений, содержащих редкоземельные элементы 1.

Однако данному материалу присущи недостаточная электрическая прочность, низкий процент выхода годных структур и низкая надежность тонкопленочных конденсаторов, получ-енных на основе этого материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является диэлектрический материал для тонкопленочных конденсаторов, включающий оксид иттрия и оксид гольмия 2.

Данный материал обладает высоким значением удельной емкости (до 0,22 мкФ/см), однако существенным недостатком этого диэлектрического материала является низкое значение электрической прочности, что связано с наличием каналов повыщенной проводимости в пленке.

Цель изобретения - повышение электрической прочности.

Указ1анная цель достигается тем, что диэлектрический материал для тонкопленочных конденсаторов, включающий оксид 5 гольмия, дополнительно содержит аморфный бор при следующем соотнощении компонентов, вес. %:

Оксид гольмия20-10

Аморфный бор20-0,5

,0 Оксид иттрияОстальное

Пример I. (со средним содержанием компонентов). Предлагаемый материал содержит, вес. /о:

Оксид гольмия20

Аморфный бор4

15 Оксид иттрия76

Аморфный бор и предварительно обожженные оксид гольмия и оксид иттрия перемещивают в халцедоновых барабанах на планетарно-щаровой мельнице в среде этилового спирта. Весовое соотношение компонентов при помоле диэлектрический материал: этиловый спирт: молющие щары равно 1:1:1,5. Время помола 5-6 ч. Полученную смесь сушат в термошкафу при 105 ± 5°С до полного удаления спирта и

протирают через сито 40 мкм для разрушения конгломераторов. Готовая порошковая смесь должна иметь удельную поверхность не менее 5000 .

Пример 2. (с максимальным содержанием компонентов). Материал содержит вес. °/оОксид гольмия20

Аморфный бор20

Оксид иттрия60

Технология получения материала аналогична примеру 1.

Пример 3 (с минимальным содержанием компонентов). Материал содержит, вес. /р: Оксид гольмия10

Аморфный бор0,5

Оксид натрия89,5

Технология получения аналогична примеру 1. Полученные материалы в виде спиртовой суспензии (10 г смеси, 20 мл этилового спирта) наносят на мишень-подложку из керамики ВК 94-1 и распыляют методом ВЧ ионно-плазменного распыления.

Предлагаемый состав позволяет получать методом ВЧ ионно-плазменного распыления тонкопленочные конденсаторы с алюминиевыми обкладками, обладаюшие следующими характеристиками:

пФ/м2 до 220 10

Удельная емкость Электрическая В/см (3-8) 106 прочность Тангенс угла диэлектрических

0,003-0,008 потерь

Преимущество предлагаемого материала заключается в том, что он имеет более высокие значения электрической прочности и низкие значения тангенса угла диэлектрических потерь, что дает возможность получать на его основе тонкопленочные конденсаторы, работаюш,ие на более высоких рабочих напряжениях и обеспечивающие надежную работу тонкопленочных микросборок.

Формула изобретения

Диэлектрический материал для тонкопленочных конденсаторов, включающий оксид иттрия и оксид гольмия, отличающийся тем, что, с целью повыщения электрической прочности, он дополнительно содержит аморфный бор при следующем соотношении

компонентов, вес. %: Оксид гольмия

20--10 Аморфный бор 20-0,5 Оксид иттрия Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 294184, кл. Н 01 G 4/10, 1969 (про30 тотип).