PL120607B2 - Method of manufacture of thin dielectric films on insulating substratesa izoljacionnykh podlozhkakh - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cienkich warstw dielektrycznych na podlozach izolacyj¬ nych, znajdujacych zastosowanie w wytwarzaniu cienkowarstwowych kondensatorów do mikroelektronicznych obwodów hybrydowych oraz linii typu RC o stalych rozlozonych.Znane sposoby wytwarzania cienkich warstw dielektrycznych polegaja na anodowym utlenianiu cienkiej folii aluminiowej lub warstwy aluminium uprzednio naniesionej na podloze izolacyjne. Podczas elektrochemicz¬ nego utleniania cienkich warstw aluminium powstaja duze naprezenia w tlenku, powodujace zrywanie sie warstw z podloza, wskutek czego maksymalna grubosc tlenku jest ograniczona do 100 nm. Próby poprawy przyczepno¬ sci warstw przez zwiekszenie szybkosci nanoszenia i podniesienie temperatury podlozy, wywoluja natomiast niekorzystny efekt zwiekszania sie tekstury krystalicznej warstw aluminium. Prowadzi to do powstawania w ano¬ dowym tlenku wielu punktów nieodpornych na przebicie elektryczne.Z powyzszych wzgledów znane sposoby otrzymywania warstw dielektrycznych na bazie cienkich warstw aluminium nie znajduja zastosowania na skale przemyslowa.Znane sa takze sposoby wytwarzania cienkich warstw dielektrycznych na podlozach izolacyjnych przez anodowe utlenianie uprzednio naniesionej na podloze warstwy tantalu. Dielektryk uzyskany tym sposobem charakteryzuje sie jednak gorszymi od warstwy tlenku aluminium parametrami elektrycznymi, zwlaszcza wieksza stratnoscia dielektryczna.Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cienkich warstw dielektrycznych na podlozach izolacyj¬ nych polegajacy na prózniowym ich nanoszeniu na podloze i nastepnie poddawaniu utlenianiu anodowemu.Istota wnalazku polega na tym, ze jako material wyjsciowy na warstwe stosuje sie stop tytan-aluminium o zawar¬ tosci tytanu do 10% wagowych, grubosc warstwy ustala sie w granicach 500—1000 nm, zas utlenianie anodowe prowadzi sie przy napieciu od kilkunastu do 350 V.Podczas badan okazalo sie, ze jezeli dielektryczne podloze pokryje sie prózniowo warstwa stopu tytanu w aluminium o malej zawartosci tytanu, to uzyskuje sie dobra przyczepnosc warstwy do podloza umozliwiajaca wykonywanie grubej warstwy dielektrycznej do 500 nm, na której naniesione warstwy metaliczne moga byc2 120 607 cynowane bez obawy oderwania struktury dielektrycznej od podloza. Wprowadzenie tytanu jako domieszki do czystego aluminium nie powoduje niekorzystnych zmian w trakcie utleniania anodowego. Parametry dielektrycz¬ ne uzyskiwanych warstw tlenku sa porównywalne z parametrami tlenku czystego aluminium.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladowym wykonaniu, dotyczacym wytwarzania cienko¬ warstwowych kondensatorów na podlozu ze szkla amorficznego lub grubokrystalicznego. Podloze to pokrywa sie stopem tytan-aluminium z mieszaniny o proporcji wagowej 5% tytanu w aluminium, przez odparowanie w prózni lepszej niz 10"5 Tr, z szybkoscia wieksza niz lOnm/s. Temperature podloza podczas nanoszenia war¬ stwy utrzymuje sie na stalym poziomie 423°K. Po wytworzeniu warstwy o grubosci 600 nm poddaje sie ja anodowemu utlenianiu, az do otrzymania warstwy tlenku o grubosci 300 nm. Utlenianie wykonuje sie w 17% roztworze piecioboranu amonu w glikolu etylenowym, przy nastepujacych parametrach procesu: — temperatura 300°K, gestosc pradu 0,5 mA/cm2, czas 14 minut, po czym stosuje sie anodyzacje stalonapieciowa przez czas 40 minut, przy napieciu 320 V. Na warstwe kontaktowa do kondensatorów stosuje sie chromonikiel-nikiel, która nanosi sie metoda naparowywania w tych samych warunkach prózniowych, przy temperaturze podloza 393°K.Wytworzone w ten sposób struktury pojemnosciowe charakteryzuja sie nastepujacymi parametrami elek¬ trycznymi: Napiecieprzebicia - Up « 100 V Tangenskatastrat — tg 5 < 65 • 10"4 Temperaturowywspólczynnik pojemnosci — TWC < + 500 • 10"6 [°/K Wzgledna stala dielektryczna - Er < 9 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzanie cienkich warstw dielektrycznych na podlozach izolacyjnych, polegajacy na próznio¬ wym ich nanoszeniu na podloze i nastepnie poddawaniu utlenianiu anodowemu, znamienny tym, ze jako material wyjsciowy na warstwe stosuje sie stop tytan-aluminium o zawartosci tytanu do 10% wagowych, grubosc warstwy ustala sie w granicach 500-1000 nm, zas utlenianie anodowe prowadzi sie przy napieciu od kilkunastu do 350 V.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzanie cienkich warstw dielektrycznych na podlozach izolacyjnych, polegajacy na próznio¬ wym ich nanoszeniu na podloze i nastepnie poddawaniu utlenianiu anodowemu, znamienny tym, ze jako material wyjsciowy na warstwe stosuje sie stop tytan-aluminium o zawartosci tytanu do 10% wagowych, grubosc warstwy ustala sie w granicach 500-1000 nm, zas utlenianie anodowe prowadzi sie przy napieciu od kilkunastu do 350 V. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL