СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..……3
1. ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ …………………………4
1.1 Расчет тонкопленочных конденсаторов без подстроечных секций….8
1.2 Расчет гребенчатых конденсаторов…………………………………..13
1.3 Расчет тонкопленочного конденсатора повышенной точности……14
1.4 Добротность тонкопленочных конденсаторов………………………17
2. ПЛЕНОЧНЫЕ ИНДУКТИВНОСТИ ………………………………..20
2.1 Исходные данные для расчета………………………………………...20
2.2 Расчет пленочных катушек индуктивности………………………….22
Приложение 1………………………………………………………………26
Приложение 2………………………………………………………………27
Приложение 3………………………………………………………………28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….29
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………..30
ВВЕДЕНИЕ
При конструировании современной радиоэлектронной аппаратуры используются новые разработки в области микроэлектроники и нанотехнологии. Но вопрос получения и использования тонких пленок до сих пор актуален, т.к. на их основе разрабатываются гибридно-пленочные интегральные микросхемы.
Тонкопленочные элементы применяются не только в гибридных, но и в некоторых полупроводниковых микросхемах, например, аналоговых СВЧ диапазона на арсениде галлия. В кремниевых цифровых БИС используются резистивные слои поликристаллического кремния. В СВЧ диапазоне также используются тонкопленочные конденсаторы с емкостями порядка десятых долей пикофарады. В этом же диапазоне находят применение гребенчатая структура конденсатора, плоские прямоугольные или круглые пленочные индуктивные элементы.
В данной работе рассматриваются вопросы проектирования и расчета таких пленочных элементов, как конденсаторы и индуктивности.
Первая глава содержит описание различных конструкций тонкопленочных конденсаторов, методику расчетов конденсаторов без подстроечных секций и конденсаторов повышенной точности. В ней также обоснован выбор материала для диэлектрических пленок тонкопленочных конденсаторов.
Во второй главе представлена методика расчета различных пленочных индуктивных элементов.
1. ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ
Конденсаторы являются широко распространенными элементами пленочных микросхем. По конструктивному признаку тонкопленочные конденсаторы (ТПК) можно разделить на три группы: однослойные, многослойные и гребенчатые.
Большинство характеристик ТПК (величина номинала, стабильность, рабочее напряжение, температурная и временная стабильность, частотные свойства, добротность, полярность, надежность и др.) зависят от выбранных материалов и технологии изготовления.
Материал, применяемый для изготовления диэлектрических слоев, должен иметь хорошую адгезию к материалам подложки и обкладок, не вступать с ними в химические реакции. Диэлектрическая пленка должна быть достаточно плотной, иметь высокую электрическую прочность, малые диэлектрические потери, незначительную величину температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР), сравнимую с ТКЛР подложки, иметь высокую диэлектрическую проницаемость и не разлагаться при нагревании. Лучше других этим требованиям удовлетворяют характеристики диэлектриков, приведенных в таблице «Основные характеристики диэлектрических материалов тонкопленочных конденсаторов». [Приложение 1]
Кроме материалов, приведенных в этой таблице, для изготовления ТПК могут применяться окислы тантала, двуокись титана, титанат бария и др. Эти материалы имеют большие значения ε, чем окись кремния SiO или окись германия GeO и на их основе можно изготовлять ТПК большой емкости. Однако из-за больших диэлектрических потерь добротность таких конденсаторов низка, в связи с чем их можно применять только в низкочастотных цепях и цепях постоянного тока. ТПК с диэлектриком из титаната бария, кроме того, имеют большое значение ТКЕ. Все большее применение для изготовления ТПК находят окислы редкоземельных металлов: лантана, иттрия и др. Для обеспечения наименьших потерь на высоких частотах, обкладки ТПК чаще всего напыляют из материалов с низким электрическим сопротивлением. Материал обкладок должен легко испаряться, иметь низкую подвижность атомов при образовании пленки и невысокую энергию испаренных частиц (во избежание диффузии и внедрения атомов металла в диэлектрик).
Практика показала, что для нанесения обкладок ТПК наилучшим материалом является алюминий, применение которого обеспечивает более высокий процент выхода годных ТПК по сравнению с другими металлам. Это объясняется сравнительно низкой температурой испарения алюминия и невысокой подвижностью его атомов на поверхности подложки. Удельное поверхностное сопротивление алюминиевой пленки достаточно мало и при ее толщине 2500-5000 A находится в интервале 0,2-0,06 Ом/квадрат. Это обеспечивает высокую добротность ТПК.
Рекомендуется одновременно с изготовлением обкладок ТПК наносить и тонкопленочные проводники. При этом ускоряется и упрощается техпроцесс изготовления микросхем и сокращается расход алюминия.
Следует помнить, что при температуре выше 180°С в алюминиевых пленках образуются игольчатые кристаллы, способные в ряде случаев проколоть тонкую диэлектрическую пленку. Поэтому температуру подложки и термообработки нельзя выбирать слишком высокой.
Использование многослойных тонкопленочных структур, хотя и позволяет увеличить удельную емкость ТПК, ограничено тем обстоятельством, что с ростом числа слоев увеличивается сложно
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.