CoTaZr薄膜及其在薄膜電感器中的應(yīng)用研究.pdf

1、電子系統(tǒng)向高集成度、高頻寬帶化方向發(fā)展，對各種電子元器件提出了向小型化薄膜化發(fā)展的要求。本文采用磁控濺射法制備CoTaZr薄膜，利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、能譜儀、振動樣品磁強計對薄膜的形貌、晶體結(jié)構(gòu)、成分和飽和磁化強度進行了研究，分析了沉積工藝及熱處理對薄膜生長及其性能的影響。另外，將最佳工藝參數(shù)制備的CoTaZr薄膜作為磁芯，分別制備出了線圈形狀為折線形、矩形螺旋形、圓形螺旋形的三明治型薄膜電感器，以及含有Co、CoTaZr、

2、CoTaZr-Al2O3三種薄膜磁芯的薄膜電感器，還有以在不同溫度下熱處理后的CoTaZr薄膜作為磁芯的薄膜電感器，采用精密LCR電容及磁性元件測試系統(tǒng)測試上述電感器的低頻性能，研究了磁芯、線圈形狀對電感性能的影響。其研究結(jié)果如下:
　　1)在SiO2玻璃基體上，濺射時間為20min，在1Pa的氣壓下，隨著濺射功率的增大，薄膜由疏松變?yōu)橹旅?，CoTaZr薄膜的沉積速率基本上成線性增加，而薄膜的電阻率卻隨著功率的增大就而減小。功率在

3、90W時樣品顯示了較高的飽和磁化強度。
　　2)在不同的偏壓條件下，所有的CoTaZr薄膜的XRD圖譜上均出現(xiàn)(311)衍射峰。隨著偏壓的增大，此衍射峰強度基本保持不變，但是可以觀察到CoTaZr薄膜中出現(xiàn)(220)晶面衍射峰。薄膜的電阻率隨偏壓的增大呈遞減趨勢。
　　3)基片背面外加磁場有效提高了薄膜沉積速率和薄膜樣品的飽和磁化強度。
　　4)隨熱處理溫度的提高，薄膜的電阻率逐漸降低，熱處理溫度為300℃時，薄膜的飽

4、和磁化強度有較大提高。
　　5)圓形螺旋線圈電感器的電感量最大，其次是矩形螺旋形線圈電感器，折線形線圈電感器具有最低值。而圓形螺旋線圈電感器的品質(zhì)因數(shù)是最優(yōu)的。
　　6)分析比較以三種不同材料為薄膜磁芯的繞線形狀線圈的薄膜電感器（包括Co、CoTaZr、CoTaZr-Al2O3）的性能可知，以CoTaZr和Co薄膜為磁芯的電感器的電感量較高，以CoTaZr-Al2O3薄膜磁芯的電感器的品質(zhì)因數(shù)最大。
　　7)150℃和