RU190724U1 - Кремниевый конденсатор - Google Patents
Кремниевый конденсатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU190724U1 RU190724U1 RU2019111233U RU2019111233U RU190724U1 RU 190724 U1 RU190724 U1 RU 190724U1 RU 2019111233 U RU2019111233 U RU 2019111233U RU 2019111233 U RU2019111233 U RU 2019111233U RU 190724 U1 RU190724 U1 RU 190724U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tire
- silicon
- capacitor
- plate
- capacitors
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- FHUGMWWUMCDXBC-UHFFFAOYSA-N gold platinum titanium Chemical compound [Ti][Pt][Au] FHUGMWWUMCDXBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электронной техники, а более конкретно - к конструкции кремниевых конденсаторов, применяемых в СВЧ технике.Техническим результатом данной полезной модели является уменьшение паразитной индуктивности конденсаторов.Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от известных кремниевых конденсаторов в предлагаемом кремниевом конденсаторе, состоящем из первой обкладки с двумя участками для формирования емкостей, соединенных шиной, изготовленной из кремниевой пластины с нанесенным слоем диэлектрика, и двух вторых обкладок конденсатора над участками для формирования емкостей на первой обкладке из алюминия или благородного металла; первая обкладка выполнена из металла, а шина выполнена многополосной, с шириной полосы шины 4d≤а≤6d и зазором 1d≤b≤2d между полосами шины, где d - толщина металла первой обкладки.
Description
Полезная модель относится к области электронной техники, а более конкретно - к конструкции кремниевых конденсаторов, применяемых в СВЧ технике.
Известен кремниевый конденсатор, состоящий из первой обкладки, изготовленной на кремниевой пластине с нанесенным слоем диэлектрика, второй обкладки конденсатора из алюминия или благородного металла и контактных площадок к электродам конденсатора (см., например, спецификацию на СВЧ-конденсаторы MNS серии фирмы A/MCOM«MNS Microwave Chip Capacitors» изм. Rev. V4 http://cdn.macom.com/datasheets/MA4M_Series.pdf, патент США №6,538,300 класс. H01L 29/00).
В данных аналогах в качестве несущего элемента конденсатора используется кремний. Кремний выбран из-за того, что технология его обработки широко известна и используется в микроэлектронике.
В качестве одной из контактных площадок используется обратная сторона кремниевой пластины, а другой - верхние металлические электроды.
В качестве изоляторов в таких конденсаторах используется нитрид и/или оксид кремния. Эти материалы по своим физическим характеристикам хорошо согласуются с кремнием и металлами, используемыми для обкладок конденсаторов.
Толщина изолирующих слоев лежит в пределах от 10 нм до 2-3 мкм. Большие толщины изоляторов не используют из-за различия коэффициента термического расширения, модуля Юнга и коэффициента Пуассона. Из-за этого получение конденсаторов малой емкости требует небольших размеров контактных площадок, а небольшие контактные площадки усложняют сборку таких конденсаторов.
Основным недостатком таких конденсаторов является то, что емкость ограничена величиной контактной площадки.
Для увеличения размеров контактных площадок используют последовательное соединение двух емкостей с удвоенной площадью (см. патент США №6,621,142 класс.H01L 29/00). Такая конструкция конденсатора позволяет применять его с использованием прогрессивного метода перевернутого монтажа.
Так как контактные площадки (т.е. верхние электроды конденсатора) должны быть удалены друг от друга, а нижний электрод конденсатора имеет повышенную длину, чтобы осуществить метод перевернутого монтажа, то паразитная индуктивность конденсатора увеличивается за счет шины, соединяющей нижние обкладки конденсатора, что затрудняет применение таких конденсаторов на СВЧ.
Кроме того, полупроводниковые пластины, используемые в качестве одной из обкладок конденсатора, имеют повышенное последовательно сопротивление, что приводит к потерям сигнала на СВЧ.
Наиболее близким к предлагаемому является кремниевый конденсатор, состоящий из первой обкладки с двумя участками для формирования емкостей, соединенных шиной, изготовленной из кремниевой пластины с нанесенным слоем диэлектрика, и двух вторых обкладок конденсатора над участками для формирования емкостей на первой обкладке из алюминия или благородного металла (см. например патент России №2,460,164 класс. H01G 4/08).
Шина выполнена сплошной из материала первой обкладки конденсатора, шириной равной ширине соединяемых обкладок.
Основным недостатком таких конденсаторов является паразитная индуктивность, образованная шиной при соединении двух последовательных емкостей с удвоенной площадью.
Техническим результатом данной полезной модели является уменьшение паразитной индуктивности конденсаторов.
Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от известных кремниевых конденсаторов, в предлагаемом кремниевом конденсаторе, состоящем из первой обкладки с двумя участками для формирования емкостей, соединенных шиной, изготовленной из кремниевой пластины с нанесенным слоем диэлектрика, и двух вторых обкладок конденсатора над участками для формирования емкостей на первой обкладке из алюминия или благородного металла; первая обкладка выполнена из металла, а шина выполнена многополосной, с шириной полосы шины 4d≤а≤6d и зазором 1d≤b≤2d между полосами шины, где d - толщина металла первой обкладки.
Выполнение первой обкладки из металла позволяет шину сделать многополосной, что снижает ее индуктивность.
Минимальный размер полосы шины 4d обусловлен тем, что при меньших размерах полосы шины, она будет растравлена при формировании.
Максимальный размер полосы шины 6d обусловлен тем, что при больших размерах полосы шины, количество полос будет меньше и эффективность полос шины по уменьшению индуктивности снижается.
Минимальный размер зазора 1d между полосами шины обусловлен тем, что при меньших размерах зазора между полосами шины, они будут смыкаться, и эффективность полос шины по уменьшению индуктивности снижается.
Максимальный размер зазора 2d между полосами шины обусловлен тем, что при больших размерах полосы шины, количество полос шины будет меньше и эффективность по уменьшению индуктивности снижается.
Уменьшение ширины шины ограничено разрешающей способностью фотолитографии.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурой. На фиг. 1 изображен разрез кремниевого конденсатора.
Позициями на фиг. 1-2 обозначены
1 - кремниевая подложка;
2 - слой SiO2;
3 - первый электрод из слоев титан-платина-золото;
4 - слой изолятора из оксинитрида кремния;
5 - второй электрод из слоев титан-платина-золото;
6 - шина;
а - ширина элемента шины;
b - зазор между элементами шины.
Для изготовления конденсаторов использовались кремниевые подложки 1, диаметром 100 мм, легированные сурьмой до сопротивления 0,01 Ом⋅см, толщиной 420 мкм (см. фиг. 1). На рабочую поверхность наносится слой диэлектрика SiO2 2 толщиной 1,5 мкм, далее методом магнетронного распыления наносят первый электрод 3 шириной 98 мкм и длиной 500 мкм из слоев титана-платины-золота общей толщиной 1,2 мкм, и на нем методом фотолитографии формируют первые обкладки конденсатора размером 98×98 мкм и соединяющие их шину 14 проводников шириной 5 мкм и зазорами между полосами шины 2 мкм.
Слой титана служит для адгезии. Слой платины является барьерным слоем. Слой золота используется для пайки.
Далее методом фотолитографии формируется слой изолятора слой из оксинитрида кремния 4 толщиной 2 мкм (см. фиг. 1).
Сверху изолирующего слоя наносится второй электрод из слоев титана-платины-золота 5, толщиной 0,1 - 0,1 - 1 мкм соответственно. Методом фотолитографии из этого покрытия формируется верхние обкладки конденсатора.
Затем кремниевую пластину 1 утоняют до толщины 120-200 мкм.
Данная конструкция высокочастотного конденсатора позволяет уменьшить в 14 раз паразитную индуктивность шины, соединяющей первые обкладки конденсатора.
Claims (1)
- Кремниевый конденсатор, состоящий из первой обкладки с двумя участками для формирования емкостей, соединенных шиной, изготовленной из кремниевой пластины с нанесенным слоем диэлектрика, и двух вторых обкладок конденсатора над участками для формирования емкостей на первой обкладке из алюминия или благородного металла, отличающийся тем, что первая обкладка выполнена из металла, а шина выполнена многополосной, с шириной полосы шины 4d≤а≤6d и зазором 1d≤b≤2d между полосами шины, где d - толщина металла первой обкладки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019111233U RU190724U1 (ru) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Кремниевый конденсатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019111233U RU190724U1 (ru) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Кремниевый конденсатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190724U1 true RU190724U1 (ru) | 2019-07-10 |
Family
ID=67216181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019111233U RU190724U1 (ru) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Кремниевый конденсатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190724U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198648U1 (ru) * | 2020-04-03 | 2020-07-21 | Акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4292609A (en) * | 1978-06-26 | 1981-09-29 | Michel Feldman | Recursive filter for transfer of charge deposits |
RU2046429C1 (ru) * | 1993-04-26 | 1995-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "РАДИС ЛТД" | Пленочный конденсатор |
RU2138830C1 (ru) * | 1998-10-09 | 1999-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" | Способ отбраковочных испытаний подложки из диэлектрика или полупроводника с топологией, изделий электронной техники на стойкость к внешним воздействующим факторам |
RU155810U1 (ru) * | 2015-03-26 | 2015-10-20 | Зао "Группа Кремний Эл" | Планарный высокочастотный конденсатор |
-
2019
- 2019-04-15 RU RU2019111233U patent/RU190724U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4292609A (en) * | 1978-06-26 | 1981-09-29 | Michel Feldman | Recursive filter for transfer of charge deposits |
RU2046429C1 (ru) * | 1993-04-26 | 1995-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "РАДИС ЛТД" | Пленочный конденсатор |
RU2138830C1 (ru) * | 1998-10-09 | 1999-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" | Способ отбраковочных испытаний подложки из диэлектрика или полупроводника с топологией, изделий электронной техники на стойкость к внешним воздействующим факторам |
RU155810U1 (ru) * | 2015-03-26 | 2015-10-20 | Зао "Группа Кремний Эл" | Планарный высокочастотный конденсатор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198648U1 (ru) * | 2020-04-03 | 2020-07-21 | Акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102005474B (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
JP6480860B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
US9761550B2 (en) | Power semiconductor device with a double metal contact and related method | |
JP6528793B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS60181602A (ja) | 薄膜歪計装置およびその製造方法 | |
RU190724U1 (ru) | Кремниевый конденсатор | |
TWI819195B (zh) | 場效電晶體及半導體裝置 | |
CN110767652A (zh) | 具有自散热功能的惠斯通电桥结构及制造方法 | |
RU195783U1 (ru) | Кремниевый конденсатор | |
JP2570147B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20100065308A1 (en) | Conductive emissions protection | |
US20080265444A1 (en) | Thin-film aluminum nitride encapsulant for metallic structures on integrated circuits and method of forming same | |
CN102693964B (zh) | 半导体装置 | |
US7863665B2 (en) | Method and structure for reducing cracks in a dielectric layer in contact with metal | |
US10615137B2 (en) | Corrosion resistant aluminum bond pad structure | |
CN108336071A (zh) | 一种石墨烯电容及其制造方法 | |
KR100720511B1 (ko) | 금속 배선 및 금속 배선의 형성 방법 | |
JPH11121457A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
TW201727732A (zh) | Cmos-mems諧振換能器及其製造方法 | |
KR100741880B1 (ko) | 금속-절연체-금속 커패시터의 제조방법 | |
TW468271B (en) | Thin film resistor used in a semiconductor chip and its manufacturing method | |
WO2022247742A1 (zh) | 一种led芯片及其制作方法 | |
US20220359426A1 (en) | Power device including metal layer | |
CN103956352B (zh) | 功率半导体芯片的铜金属化结构及其制作方法 | |
CN105489746B (zh) | 发光芯片模组、发光二极管以及发光芯片模组的制造方法 |