Способ нанесения токопроводящей пленки

 

Электротермия, технология нанесения токопроводящей пленки электронагревателя: основание, выполненное в форме тела вращения с переменным сечением по длине, нагревают с обеспечением равномерности температуры по длине, вращают вокруг продольной оси и наносят напылением из парогазовой фазы (аэрозольным методом) пленку. Одновременно с нанесением пленки дополнительно вращают основание в плоскости, перпендикулярной продольной оси основания. Режимы температуры выбраны в диапазоне 00- 650°С. Время определено необходимыми толщиной и скоростью подачи струи. I Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C0l М

РЕСПУБЛИК (1Ю (И) Ai (51)5 Н 05 В 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ1 ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781801/07 (22) 11.01.90 (46) 23.05.92 Бюл. М 19 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро. научного приборостроения АН УЗССР (72) Н.И.Абросимова, Е.А.Белоусова и С.P.Áîéêî (53) 621.3.036.669.002.2(088.8) (56) Гальперин Б.С. Непроволочные ре;. зисторы. - Л.: Энергия; 1968, с.127-128.

Авторское свидетельство СССР

N 621140, кл. Н 05 В 3/16, 1976. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ПЛЕНКИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к получению токопроводящих пленок для электрических нагревателей, используемых в микроэлектронике.

Известен способ нанесения пленок на основе двуокиси олова на стеклянное основание, при котором за один технологический процесс. за требуемое время, в зависимости от требуемой толщины, наносят пленку аэрозольныи методом, заключающимся в подаче парогазовой фазы основного реагента на нагретое изоляционное основание.

Известен также способ нанесения токопроводяшей пленки на основе дву- окиси олова на нагретое вращающееся основание электронагревателя, выполненное в виде тела вращения с переменным,сечением, согласно которому нанесение пленки ведут по меньшей мере

2 (57) Электротермия, технология нанесения токопроводящей пленки электронагревателя: основание, выполненное в форме тела вращения с переменным сечением по длине, нагревают с обеспечением равномерности температуры по длине, вращают вокруг продольной оси и наносят напылением из парогазовой фазы (аэрозальнвм методом) пленку. Одновременно с нанесением пленки дополнительно вращают основание в плоскости, перпендикулярной продольной оси основания. Режимы температуры выбраны в диапазоне 400650 С, Время определено необходимыми толщиной и скоростью подачи струи. в два цикла при 580-600 С. В первом цикле пульверизацией наносят пленку на участки основания меньшего се" чения в течение 2-10 с йа каждый, а во втором - на участки большего сечения в течение О, 5-3 с на каждый.

Основание при нанесении пленки вращается вокруг оси вращения.

Указанный способ нанесения пленки представляется достаточно трудоемким, так как пленка наносится последовательно на все участки меньшего сечения, а затем последовательно на все участки большего сечения. Такой способ не гарантирует получения пленки, однородной по толщине и с заданными параметрами, ибо при поэтапном нанесении пленки на основание в виде тела вращения с переменным сечением разброс по толщине составляет не менее + 103 от заданной тол010 4 включают вращение основания. Скорость вращения основания вокруг оси вращения 0,5 об/с скорость вращения в горизонтальной плоскости 0,3 об/с.

Сжатый воздух через ротаметр подают в испаритель и пары хлорного олова через сопла в нижнем основании рабочей камеры вытесняются в рабочую зону. Начинается процесс напыления.

В камере создаются условия ".облачности". Наличие "облачности" обеспечивает идентичные условия для всех участков основания в технологи15 ческом процессе. Продолжительность процесса напыления 40 с; при этом полученная пленка имеет толщину

0,3 мкм. По окончании процесса прекращают подачу хлорного олова, выклю2р чают механизм вращения, систему продувают чистым воздухом 1 мин и при помощи подъемного механизма основание извлекают из рабочей зоны.

Использование способа нанесения пленки испарением подогретого спирто-, вого раствора (аэрозольный метод) в сочетании со сложным вращением в двух плоскостях обеспечивает равномерную доставку реагента каждой точке основания. В камере создаются условия "облачности" и в процессе нанесения пленки не происходит охлаждения образца, пленка заданной толщины выращивается в едином цикле. Ско рость потока и концентрация паров

35 двуокиси олова в ПГС (парогазовой смеси) с достаточной точностью регулируются с помощью системы параметров. Изменяя параметры технологического процесса, можно задавать ско".

"О рость роста пленки и ее параметры.

Процесс технологичен, легко управляем, поддается автоматизации.

Своевременное удаление продуктов реакции (проточная система) позволя-, "5 ет получать чистые слои, исключается возможность загрязнения хлоридами.

1736 щины. Интерференционная картина на поверхности нагревателя также говорит о неоднородности.

При испытании пленок в качестве нагревателя при приложении напряжения на пленках визуально видны локальные области с повышенной температурой, что в процессе испытания приводит к выгоранию проводящего слоя и нарушению проводимости.

При нанесейии пленок методом пульверизации процесс напыления ограничивается несколькими секундами (из-за охлаждения детали в момент пульверизации) и для получения слоев толщиной более 0,3 мкм требуется многократная пульверизация, что приводит, с учетом времени прогрева между циклами, равном 10-20 мин к значительному удлинению процесса.

Кроме того, за счет перепадов температуры в промежутках между напылением возникают включения, которые проникают в .состав пленки. Пленки .становятся слоистыми неоднородными по толщине, ухудшаются их адгезионные и электрофизические параметры.

Цель изобретения — повышение качества пленки и снижение трудоемкости процесса.

Это достигается тем, что на нагретое с обеспечением равномерности температуры по длине,. вращающееся вокруг продольной оси основание электро-. нагревателя, выполненное в форме тела вращения с переменным сечением по длине, при заданных температурах и времени. напыляют аэрозольным методом токопроводящую пленку на основе двуокиси олова и одновременно. производят дополнительно вращение основания электронагревателя в плоскочти, перпендикулярной его продольной оси.

Способ нанесения токопроводящей пленки на основе двуокиси олова осу" ществляют следующим образом. Предварительно обезжиренное основание электронагревателя закрепляют в приспособлении, позволяющем осуществлять вращение в двух плоскостях (вокруг собственной оси вращения и в плоскос" ти, перпендикулярной ей), помещают в рабочую зону с температурой 450 С выдерживают 3 мин до полного равномерного разогрева. В это время в узле испарения в кварцевом баллончике разогревается раствор хлорного олова до 85 C. По истечении 3 мин

Выращенные пленки имеют разброс по толщине + 5Ô, однородны по стехиометрическому составу, прозрачны, об-.. ладают хорошей адгезией, не имеют посторонних включений, имеют одинаковые физико-химические характеристики по всей площади основания. Испытание пленок в качестве нагревателей выявило равномерность их разогрева, быстродействие и их высокую надеж-.ность

Составитель Е.Белоусова

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Редактор Т Иванова Ь ю

Заказ 1824, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

l 736010 6

Таким образом, изобретение позво- вращающееся вокруг продольной оси ляет повысить качество пленки, т.е. основаНие электронагревателя, выполулучшить ее однородность по прощади, ненное в форме тел вращения с переадгезию, однородность по химичес" менным сечением по длине при заданкому составу1снизить трудоемкость за ных температурах и времени напыляют счет проведения процесса нанесения .аэрозольнйм методом пленку, о тпленки в едином технологическом цик- л и ч а ю шийся тем, что, с ле. целью повышения качества пленки и

10 снижения трудоемкости процесса, произф о р и у л а и з о б р е т е н и я водят дополнительно вращение основаСпособ нанесения токопроводящей ния электронагревателя в плоскости, пленки на основе двуокиси олова, при перпендикулярной его продольной котором наинагретое .с обеспечением оси, одновременно с напылением пленоавномерности температуры по длине, ки.