论文部分内容阅读
随着电子系统向体积更小、速度更快、功能更多、性能更强的方向发展,电子元器件越来越朝着微型化、薄膜化、集成化、多功能化的方向发展。电子元器件中有源器件已经高度集成化,而无源元件很长时间以来都是以分立元件的形式被使用,因此,电子系统的小型化主要依赖于无源元件的薄膜化以及高度集成化。本论文对两类典型无源元件——电阻和电容的薄膜化集成工艺进行了研究,主要包括:氮化硅(SiNx)薄膜MIM电容器的制备工艺与性能研究;氮化钽(TaN)电阻薄膜制备与图形化工艺的改进与优化;薄膜RC滤波器网络的制备工艺与性能研究。主要结果如下:(1)采用真空电阻蒸发方法在被釉氧化铝陶瓷基片上制备电极薄膜,PECVD沉积SiNx介质薄膜,并对各薄膜进行光刻图形化,制成Au/NiCr/SiNx/Au/NiCr结构的MIM电容器。研究了电容器的介电性能、介温性能和I-V特性等电学性能。结果表明:所得MIM电容器具有较好的电压稳定性、较低的损耗,1MHz频率下tanδ为1.92‰,在-55~150℃,TCC为258ppm/℃,MIM的I-V特性曲线显示了较好的对称性、低的漏电流密度和高的耐压。(2)采用射频反应磁控溅射法制备TaN电阻薄膜,研究了溅射功率密度对TaN薄膜电阻器TCR的影响,在0.64w/cm2时制备出了50?/□、较低TCR( -46ppm/℃)的TaN薄膜电阻。通过对TaN电阻薄膜图形化工艺的研究,获得了较为优化的TaN薄膜图形化工艺流程。(3)通过对TaN电阻与SiNx电容的薄膜集成工艺进行整合,成功实现了阻容网络的薄膜集成,制备出了薄膜RC滤波器网络,为无源元件的薄膜化集成应用奠定了技术基础。采用矢量网络分析仪,测得薄膜RC滤波器样品的3dB带宽为90MHz,频率低于200MHz时,薄膜RC滤波器完全可以等效为典型的RC低通滤波电路,在450MHz的测试频率范围内,具有较为理想的低通滤波性能。