Способ изготовления тонкопленочныхконденсаторов

О П И С А Н И Е (п)834788ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советск илСоциалистическииРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУяо делам иэобретеиий и открытий(72) Авто зоб ет уйбышевский ордена Трудового Красного 3 институт им. акад. С. П, Корол(7) Заявите 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНККОНДЕНСАТОРОВ ОЧНЫХ ом известного способа явНедостаттся низкЬ е значение электрическо нкопленочных конденсато рочности теличение электИзобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для изготовления тонкопленочных конденсаторов интегральных схем.Известен способ изготовления тонкопленочных конденсаторов, включающий операции нанесения нижнего электрода диэлектрического слоя, верхнего электрода и термообработки 111.Однако данный способ характеризу 10 ется низкой воспроизводимостью номинальных значений емкости тонкопленочных конденсаторов интегральных схем, а также сложностью осуществления.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления тонкопленочных кон" денсаторов, включающий последовательное нанесение на изолирующую подложку металлическо 1 о слоя нижней обкладки 20 слоя диэлектрика из моноокиси германия и металлического слоя верхней обкладки, в котором диэлектрический слой наносят на непрогретую подложку 2 . Цель изобретения - уврической прочности.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления тонкопленочных конденсаторов, включающем последовательное нанесение на изолирующую подложку металлического слоя нижней обкладки, слоя моноокиси германия и металлического слоя верхней обкладки, при нанесении металлического слоя нижней обкладки, изолирующуюо подложку нагревают до 280-300 С, при нанесении слоя моноокиси германия ее температуру снижают до 200-25 РС, а при нанесении металлического слоя верхней обкладки .поддерживают температуру изолирующей подложки 150-186 С, причем продолжительность нагревания изолирующей подложки при нанесении8347 1 О 3каждого слоя составляет 0,5-20 мин, а скважность - 0,5-5 мин.Предлагаемый способ позволяет повысить электрическую прочность тонкопленочных конденсаторов, так как диэлектрические пленки получаются более плотными и с малым числом атомов остаточных газов и других примесей. При температуре подложки, изменяющейся в укаэанном интервале, в случае нанесения моноокиси германия200-250 С практически все атомы0остаточных газов и примесей реиспаряются с поверхности подложки и десорбируются из образующейся пленки диэлектрика, что позволяет получить малодефектную диэлектрическую пленку. Нанесение каждого последующего слоя конденсатора на подложку, температура которой меньше, чем при нанесении 20 предыдущего слоя, также позволяет увеличить электрическую прочность тонкопленочных конденсаторов, так как в этом случае практически исключается кристаллизация алюминиевых элект родов (обкладок) при повторных нагревах. Нанесение каждого последующего слоя на подложку, температура которой не прввьппает 0,9 от температуры нанесения предыдущего слоя, также по зволяет увеличить электрическую прочность, так как такой режим исключает кристаллизацию алюминиевых электродов. Известно, что кристаллизация алюминиевых электродов ведет к сниже- З 5 нию электрической прочности. 88 Ака и верхней обкладки- 2,5 мин.Тонкопленочные конденсаторы имеютэлектрическую прочность Е = (3,0-3,3) 1 О В/см, б= 0,002-0,004.П р и м ер 2. Изготовляют тонкопленочные конденсаторы на основе А 1-СеО-А 1. Температура подложки при нанесении слоев составляет: Т =290, Т 2 = 210 и Т = 160 С, Временные про 3межутки между нанесением слоев составляют: й = 2 мин и С = 1 2 мин. Толщина слоев и. остальные условия их получения те же, что и в примере 1. Тонкопленочные конденсаторы имеют электрическую прочность Е= (5,2-5,6)ф 10 В/см, йд 6= 0,001-0,005.П р,и м е р 3, Изготовляют конденсаторы на основе А 1-СеО-А 1; Температура подложки при нанесении слоев составляет: 1 = 300, Т = 250 иоТ = 180 С. Временные промежутки между нанесением слоев составляют: Ф.,2 мин и= 2 мин. Остальные условия получения те же, что и в предыдущих примерах, Конденсаторы имеют Е=(4,6-4,8)10 В/см и 1 дб = 0,002- -0,005.Использование предлагаемого способа позволяет в 3-5 раз увеличить электрическую прочность тонкопленочных конденсаторов с диэлектриком.из моноокиси германия по сравнению с известным, П .р и м е р 1. Изготовляют тонкопленочные конденсаторы на основе А 1-ОеО-А 1. Обкладки и диэлектрик на пыляютиз резистивного испарителя в вакууме (2-5) 1 О мм рт.ст. Толщина диэлектрика составляет 0,5-0,6 мкм. Скорость нанесения диэлектрика соРставляет 5-15 А/с, а скорость нанесе ния нижней и верхней обкладок - 120 Р140 и 50-60 А/с, соответственно. Температура подложки при нанесении нижней обкладки Т составляет 28 ОРС, при нанесении диэлектрика Т - 200 С,ид при нанесении верхней обкладки Т03 150 С. Продолжительности нагревания при нанесении указанных слоев составляют ь. = 30 с, = 7-15 мин и а=1,5 мин, соответственно. Временной промежуток между нанесением нижней обкладки и диэлектрикасоставляет 3 мин, а между нанесением диэлектриФормула изобретения Способ изготовления тонкопленочных конденсаторов, включающий последовательное нанесение на изолирующую подложку металлического слоя нижней обкладки, слоя моноокиси германия и металлического слоя верхней обкладки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения электрической прочности, при нанесении металлического слоя нижней обкладки изолирующую подложку нагревают до 280-300 С, при нанесении слоя моноокиси германия ее температуру снижают до 200-250 С, а при нанесении металлического слоя верхней обкладки поддерживают температуру изолирующей подложки 150-180 С причем продолжительность нагревания изолирующей подложки при нанесении834788 Составитель В. ЛенскаяТехред Л. Пека ь Кор екторИ. Мака енко Редактор М. Митровка Заказ 4113/80 Тираж 784 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого слоя составляет 0,5-20 мин,а скважность - 0,5-5 мин. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеб1. Патент США В 3483451,кл, 29-577, 1971.2 Авторское свидетельство СССРУ 180705, кл, Н 01 6 13/00, 19665 (прототип)ф