3.6.Тонкопленочные конденсаторы

Тонкопленочные конденсаторы, несмотря на кажущуюся простоту трехслойной структуры, являются наиболее сложными и трудоемкими по сравнению с другими пленочными пассивными элементами.

В отличие от резисторов, контактных площадок и коммутации, при изготовлении которых достаточно произвести осаждение одного или двух слоев (подслоя и слоя), изготовление тонкопленочных конденсаторов требует по меньшей мере осаждения трех слоев: нижней обкладки, пленки диэлектрика и верхней обкладки (применение большего числа обкладок затрудняет процесс изготовления конденсаторов и удорожает их стоимость).

Материал, используемый для изготовления диэлектрических пленок, должен иметь хорошую адгезию с металлом, используемым для обкладок конденсатора, быть плотным и не подвергаться механическому разрушению при воздействии температурных циклов, обладать высоким пробивным напряжением и малыми диэлектрическими потерями, иметь высокую диэлектрическую проницаемость, не разлагаться в процессе испарения и осаждения и обладать минимальной гигроскопичностью.

Самыми распространенными материалами, применяемыми в качестве диэлектрика в пленочных конденсаторах, являются моноокись кремния (Si0) и моноокись германия (GеО). В последние годы для этой цели стали применяться алюмосиликатные, боросиликатные и антимонидогерманиевые стекла.

Наиболее перспективными диэлектриками являются композиционные стеклообразные соединения, поскольку у них имеется возможность изменять в широких пределах электрофизические, физико-химические и термодинамические свойства путем подбора состава стекла и реализации особенностей агрегатного состояния стеклообразных систем в тонкопленочных структурах металл — диэлектрик — металл.

4. Реализация сбис на основе мдп-структур

Полевые транзисторы со структурой металл-диэлектрик- полупроводник относятся к числу униполярных полупроводниковых приборов, работающих на основе эффекта поля. Их называют МДП-транзисторами, в зарубежной — MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, т.е.полевой транзистор металл-окисел-полупроводник), MOST (metal-oxide-semiconductor transistor, т.е.транзистор металл-окисел-полупроводник). Отличительными свойствами МДП транзисторов являются малый уровень шумов и высокая температурная стабильность параметров, высокое выходное сопротивление (несколько мОм), симметричная структура прибора, простая топология. Это обуславливает широкое использование МДП транзисторов в различных видах аналоговых и цифровых интегральных схем. МДП-транзистор в значительной мере обязан своим появлением на свет успехам планарной технологии, в первую очередь прогрессу в технологической обработке поверхности полупроводников и реализации границы раздела полупроводник - диэлектрик с малой плотностью поверхностных состояний. В зависимости от того, какова величина порогового напряжения, различают транзисторы с индуцированным и встроенным каналом, или, как еще их называют, транзисторы обогащенного и обедненного типа. Если при напряжении на затворе, равном нулю, инверсионный канал в транзисторе существует, это МДП-транзистор со встроенным каналом, или обедненного типа. Если для формирования инверсионного канала между областями истока и стока к затвору транзистора необходимо приложить напряжение, то это МДП-транзистор с индуцированным каналом, или обогащенного типа.

Поскольку в качестве диэлектрика в МДП-транзисторах в основном используются термически выращенная двуокись кремния, иногда встречается название МОП транзистор. Так как затвор в МДП-транзисторе отделен от канала диэлектриком, то МДП-транзистором называют также полевой транзистор с изолированным затвором.