Плёночные конденсаторы

Плёночные конденсаторы формируют на диэлектрической подложке гибридных ИС. Структура и конфигурация типичного плёночного конденсатора показана на рис.4.13. Удельная ёмкость конденсатора определяется по формуле

С_о = ε_о ε / d

где d-толщина окисла, ε – его диэлектрическая проницаемость. Толщина плёнок существенно зависит от технологии: для тонких плёнок d = 0,1-0,2мкм, для толстых d = 10-20мкм. Поэтому при прочих равных условиях удельная ёмкость толстоплёночных конденсаторов меньше, чем тонкоплёночных. Различие в толщине диэлектрика может компенсироваться различием диэлектрических проницаемостей материалов. Омические потери в обкладках плёночных конденсаторов меньше, чем у полупроводниковых, так как в качестве обкладок используются металлические слои с высокой проводимостью.

Рис.4.13. Плёночный конденсатор

-65-

В таблице 4.3 приведены типичные параметры плёночных конденсаторов. Для сравнения приведены параметры близких по структуре МОП-конденсаторов. Из таблицы можно сделать вывод, что ёмкости плёночных конденсаторов могут значительно превышать ёмкости МОП- и тем более диффузионных конденсаторов. Кроме того, толстоплёночные конденсаторы незначительно уступают тонкоплёночным по большинству параметров, за исключением температурного коэффициента.

Таблица 4.3. Типичные параметры плёночных конденсаторов

Для изготовления плёночного конденсатора необходимо провести как минимум три операции вакуумного напыления: нижней проводящей обкладки конденсатора, диэлектрической плёнки и верхней проводящей обкладки. Такой конденсатор называют однослойным. Для получения большей ёмкости или для уменьшения площади, занимаемой конденсатором на подложке, делают многослойные плёночные конденсаторы, секции которых располагают «этажами» - одна над другой. Однако создание «многоэтажных» конденсаторов затрудняет процесс их изготовления, т.к. необходимо вводить дополнительные операции нанесения различных слоёв, повышает стоимость, уменьшает надёжность, увеличивает процент брака. В качестве диэлектрика чаще используют монооксид кремния.

Следует отметить, что в последнее время, в связи с наличием миниатюрных дискретных конденсаторов, наблюдается тенденция к отказу от плёночных конденсаторов и замене их навесными конденсаторами.

-66-