резистивний шар
Сг також Ni, Fe і їх оксиди, а також в КЕРМЕТ SiO-сг дуже ймовірні структури, що складаються з кристалічних острівців, оточених широкими прошарками нестехиометрических окислів. Ці прошарки можуть бути як кристалічними, так і аморфними. Резистивний шар в цьому випадку представляє собою спечену ме-таллокераміческую структуру з поверхневим шаром кристаллитов, властивості якого істотно відрізняються від їх об'ємних властивостей. [31]
У тонкоплівкових резисторів питомий опір може бути від 10 до 300 Ом / П і номінали - від 10 до 106 Ом. Підгонка полягає в тому, що той чи інший спосіб резистивний шар частково видаляється і опір, зроблене навмисне дещо меншим, ніж потрібно, збільшується до необхідного значення. Протягом тривалого часу експлуатації опір цих резисторів мало змінюється. [32]
Справді, загальноприйнята послідовність виготовлення резисторів як при масочний, так і при фотолітографії технологіях передбачає початкове нанесення резистивн-ного шару, після чого наноситься провідний шар. При виготовленні свідка така послідовність операцій неприйнятна. Необхідно спочатку нанести контактні площадки свідка, під'єднатися до них вимірювальним приладом і лише після цього наносити резистивний шар. [33]
Тонкоплівкові і товстоплівкові ГІС виготовляються на ізолюючих підкладках у вигляді багатошарових конструкцій. Формування шарів проводиться в певній послідовності, яка залежить від складу електричної схеми, властивостей використовуваних матеріалів, обраних технологічних методів осадження та інших факторів. Для тонкоплівкових ГІС, що містять резистори і конденсатори, найбільш часто використовується наступна послідовність осадження плівок: / - резистивний шар; 2 - контактний шар; 3 - нижні обкладки конденсаторів; 4 - діелектрик конденсаторів; 5 - верхні обкладки конденсаторів; 6 - захисний шар. [35]
Застосування реактивного катодного розпилення полегшує завдання автоматизації процесу при отриманні багатошарових суцільних плівок. Перехід від одного типу плівки до іншого пов'язаний лише зі зміною реактивного газу. Зокрема пасивна частина гібридної плівковою мікросхеми, яка містить л ш резистори, може бути отримана за допомогою реактивного катодного розпилення у вигляді двошарової системи резистивний шар - провідний шар і подальшої двоповерхової фотолитографии. [37]
Застосування фотолитографии знімає багато обмежень щодо складності конфігурації елементів тонкопленочной схеми. Цей спосіб є досить високопродуктивним і створює найкращі умови для виробництва резисторів з малими похибками (15% - ний розкид без підгонки резисторів) і високим виходом придатних. Це обумовлено тим, що, по-перше, на підкладку наносять суцільні плівки матеріалів, що створює сприятливі умови для рівномірного формування шарів; по-друге, коли резистивний шар отриманий з деякими відхиленнями від заданого значення питомої опору, можна застосовувати набір компенсуючих фотошаблонів для виготовлення резисторів. Останнє зовсім виключено в разі застосування вільних і контактних масок; по-третє, виключення процесу виготовлення масок, маскодержателей і процесу суміщення під ковпаком вакуумної установки прискорює і здешевлює виготовлення ІМС. Це особливо помітно, коли замість декількох масок і відповідного числа напилення при виготовленні, наприклад, складних провідників, застосовують одне напилення і один фотошаблон для процесу фотолітографії. [38]
Вихідними даними для розробки топології мікросхеми є електрична принципова схема з переліком елементів, технічне завдання, технологічні обмеження. При розробці креслення необхідно враховувати методи отримання елементів схеми і черговість нанесення шарів. При виконанні топологічних креслень використовують умовні позначення типів шарів. Резистивний шар зображують майданчиками з точковим фоном; провідники, контактні площадки, обкладки конденсаторів заштриховують тонкими лініями з кутом нахилу до контуру креслення 45, розрізняючи їх між собою напрямком і частотою штрихування. [39]
Таким способом виготовлені тонкоплівкові мікросхеми, що містять 80 резисторів шириною 100 мкм. Слід зазначити, що спосіб з дворазовим застосуванням фотолитографии створює найкращі умови для отримання резисторів з малими відхиленнями від номіналів, високим виходом придатних мікросхем і великою продуктивністю. Це обумовлено тим, що, по-перше, на підкладку наносять суцільні плівки матеріалів елементів мікросхем, що створює найбільш сприятливі умови для рівномірного формування плівок. По-друге, коли резистивний шар отриманий з деякими відхиленнями від заданого значення питомої опору, можна застосувати набір компенсуючих фотошаблонів для виготовлення резисторів. По-третє, виключення операцій виготовлення масок, маскодержателей і процесу суміщення під ковпаком вакуумної установки прискорює і здешевлює виготовлення мікросхем. [40]
На підкладку напилюється суцільний резистивний шар зі сплаву МЛТ-3, а зверху через маску - провідники і контактні площадки з подслоем ніхром-золото або хром-мідь. Потім наносять фоторезист і проводять фотодрук. Після прояви залишаються захищені шаром фоторезиста місця майбутніх резисторів. Для травлення незахищених ділянок застосовують травитель, який добре розчиняє резистивний шар. але не впливає на контактний шар і подслой. [41]
Для отримання складного малюнка резисторів і провідників з високою точністю відтворення розмірів (до декількох мікрометрів) застосовується фотолітографія. На підкладку послідовно наносять суцільні резистивную і провідну плівки. За допомогою першої фотолітографії і подальшого травлення провідного шару отримують провідники з'єднань і контакти з резистивним подслоем. За допомогою другої фотолітографії труять резистивную плівку і формують малюнок резисторів. Травник, діючий на резистивний шар. не взаємодіє з провідним і навпаки. [42]
Перший спосіб - одинарне селективне травлення (або одинарна фотолітографія) - застосовують для виготовлення ІМС, провідники яких можуть бути виконані за допомогою вільних масок; для отримання прецизійних і малих резисторів застосовують фотолитографию. Суть цього способу полягає в тому, що на підкладку напилюють суцільний резистивний шар, а зверху цього шару через вільну маску - провідники, контактні площадки. Потім наносять фоторезист і виробляють фотодрук, поєднуючи з контактними майданчиками зображення кінців резисторів на фотошаблонах. Після прояви на заготівлі місця майбутніх резисторів залишаються захищеними фоторезистом. Для травлення незахищених ділянок застосовують травитель, який добре розчиняє резистивний шар. але не діє на матеріал контактних майданчиків і провідників. Після травлення утворюється готова схема, яка містить резистори, провідники і контактні площадки. На рис. 33 показана схема одинарного селективного травлення. [43]
Сторінки: 1 2 3