Application de l'oxyde de tantale dans les revêtements de protection

L'oxyde de tantale s'avère chimiquement très robuste. Des films minces d'oxyde de tantale pulvérisés de manière réactive ont été étudiés en tant que revêtement protecteur pour des capteurs exposés à des milieux agressifs.

La couverture des étapes de l'oxyde de tantale amorphe déposé par pulvérisation est raisonnable, mais les lignes de métallisation sont difficiles à couvrir. L'oxyde de tantale pulvérisé présente une résistance diélectrique élevée et la densité des trous d'épingle pour des films de 0,5 pm d'épaisseur est inférieure à 3 cm.

L'application de revêtements protecteurs comme solution à ce concept de capteur nécessite un certain nombre de propriétés que le revêtement doit remplir, dont voici une courte liste :
I. Résistance à la corrosion : l'épaisseur maximale admissible du revêtement et la durée de vie minimale requise fixent la limite supérieure du taux de gravure dans le milieu concerné.
2. Faible contrainte résiduelle et faible épaisseur : pour limiter la réduction de la sensibilité due aux changements de rigidité de la membrane.
3. Couverture par étapes : une mauvaise couverture des interconnexions et des fenêtres de contact sont des sites où la dégradation du capteur commencera.
4. Densité des trous d'épingle : en général, aucun trou d'épingle n'est autorisé dans la zone exposée du capteur. Les agents de gravure pénètrent dans le revêtement et dégradent les composants électriquement actifs ou le sous-mordançage, ce qui entraîne finalement un décollement indésirable du revêtement. Si les trous d'épingle sont dus à une contamination particulaire, ils peuvent être éliminés en produisant des films plus épais.
5. Propriétés électriques : un film diélectrique est nécessaire pour isoler les composants électriques du capteur des milieux conducteurs.
6. Modelable : dans de nombreux cas, il est souhaitable de modeler le revêtement protecteur pour accéder aux pastilles de collage. Il est préférable d'utiliser un procédé de modelage par lots, tel que la gravure par voie humide.
7. Dépôt double face pour la protection des deux côtés du capteur de pression différentielle.
8. Couverture des angles vifs : un revêtement conforme est nécessaire.
9. Couverture des cavités profondes : un revêtement conforme est nécessaire jusqu'au fond de la cavité.

L'utilisation de tantale, d'alliages de tantale et d'oxyde de tantale a déjà été suggérée pour les capteurs. En outre, le tantale est utilisé dans les équipements de traitement chimique parce qu'il est extrêmement stable. Cela s'explique par la formation d'une fine couche d'oxyde de tantale amorphe à la surface, qui est chimiquement très inerte.

Le dépôt de tantale et de ses oxydes et nitrures peut se faire par dépôt physique en phase vapeur, par dépôt chimique en phase vapeur ou par oxydation thermique. Cela rend l'utilisation de ces matériaux très flexible.