Способ изготовления тонкопленочных резисторов

 

Изобретение относится к микроэлектронике и может применяться для изготовления методами напыления, двойной фотолитографии и травления тонкопленочных резисторов, входящих в состав микросборок. Техническим результатом является снижение стоимости изготовления тонкопленочных микросборок за счет исключения золота в проводящей структуре пленок. На подложку напыляют резистивный слой и многослойную проводящую структуру. После первой фотолитографии и травления структуры получают проводники и контактные площадки. При второй фотолитографии фоторезистом покрывают все проводники и площадки 5, за исключением площадок перекрытия резисторов с проводниками, и формируемые резисторы. Затем травлением резистивного слоя формируют тонкопленочные резисторы. 2 ил.

Изобретение относится к области микроэлектроники и может применяться при производстве тонкопленочных микросборок, а более конкретно для изготовления тонкопленочных резисторов методами напыления, двойной фотолитографии и травления.

Известен способ изготовления тонкопленочных резисторов [1], заключающийся в напылении на подложку резистивного слоя и многослойной проводящей структуры, после чего проводят первую фотолитографию, выполняя после нее сквозное травление всех тонкопленочных слоев до подложки. При второй фотолитографии фоторезистом покрывается вся подложка за исключением прямоугольных окон над резистивной полоской в проводнике, после чего выполняется травление многослойной проводящей структуры.

Недостатком известного способа является низкая точность изготовления резисторов вследствие значительных подтравов по ширине резисторов, которые происходят при сквозном травлении всех пленок.

Известен также способ изготовления тонкопленочных резисторов [2], принятый за прототип, заключающийся в напылении на подложку резистивного слоя, адгезионного слоя, например хрома, и проводящего слоя из золота, после чего проводят первую фотолитографию, выполняя после этого травление золота, а затем хрома, в результате чего формируют проводники и контактные площадки. При второй фотолитографии фоторезистом закрывают только резистивные элементы с перекрытием их по длине на 100 мкм, после чего выполняют травление резистивной пленки.

Недостатком этого способа является то, что он требует применения в качестве проводящего слоя драгоценного металла - золота, что значительно повышает стоимость изготовления тонкопленочных микросборок. Применение дешевых проводящих структур, например V-Cu-Ni или V-Al, при этом способе невозможно, вследствие того что они подвержены травлению резистивным травителем.

Задачей настоящего изобретения является снижение стоимости изготовления тонкопленочных микросборок за счет исключения золота в проводящей структуре пленок.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе изготовления тонкопленочных резисторов, заключающемся в напылении на подложку резистивного слоя и многослойной проводящей структуры и осуществлении двойной фотолитографии, при этом после первой фотолитографии травлением многослойной проводящей структуры формируют проводники и контактные площадки, а после второй фотолитографии травлением резистивного слоя формируют резисторы, при второй фотолитографии фоторезист наносят на все ранее полученные проводники и контактные площадки, исключая контактные площадки перекрытия резисторов с проводниками, и на формируемые резисторы.

Отличительным признаком предлагаемого способа является покрытие при второй фотолитографии фоторезистом всех проводников и контактных площадок, за исключением тех, что находятся в местах перекрытия резисторов с проводниками, и формируемых резисторов, благодаря чему возможно исключение из проводящих многослойных структур слоя золота, поскольку в прототипе оно играет роль не только проводящего, но и технологического защитного слоя, без которого точное получение резисторов невозможно, а в заявленном способе роль технологической защиты выполняет фоторезист.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид сверху на условную технологическую схему формирования фрагмента тонкопленочной микросборки с использованием предлагаемого способа, а на фиг.2 вид сбоку и в разрезе на ту же схему.

Предлагаемый способ реализуют в следующей последовательности.

На подложку 1 наносят резистивный слой 2, а затем многослойную проводящую структуру 3. Затем проводят первую фотолитографию и производят травление многослойной структуры 3, в результате чего получают проводники 4 и контактные площадки 5. При второй фотолитографии рисунок фоторезиста 6 формируют таким образом, что он закрывает все сформированные после первой фотолитографии и травления проводники 4 и контактные площадки 5, за исключением контактных площадок перекрытия 7 резисторов 8 с проводниками 4, и формируемые резисторы 8. После этого производят травление резистивного слоя 2 и удаляют фоторезист 6, в результате чего формируется тонкопленочный резистор 8.

При конкретной реализации способа в качестве подложки 1 можно использовать, например, ситалл или поликор, в качестве резистивного слоя 2 используют резистивный сплав PC-3710 или керметы, в качестве многослойной проводящей структуры 3 используется V-Cu-Ni, или V-Al, или Cr-Cu-Ni и тому подобные структуры.

При травлении резистивного слоя происходит частичное стравливание верхнего слоя проводящей структуры (никеля или алюминия). Например, глубина стравливания Аl не превышает (0,1...0,3) мкм. Столь незначительное уменьшение толщины многослойной проводящей структуры на контактных площадках перекрытия (при ее минимальной толщине в 1 мкм) практически не влияет на величину плотности тока в проводниках.

Максимальные размеры а и b контактных площадок перекрытия определяются в основном максимальными потравами пленок и несовмещением фотошаблонов.

Источники информации 1. О. Е. Бондаренко, Л.М. Федотов. Конструктивно-технологические основы проектирования микросборок. - М.: Радио и связь, 1988, с.49-51, рис.2.5б.

2. О. Е. Бондаренко, Л.М. Федотов. Конструктивно-технологические основы проектирования микросборок. - М. : Радио и связь, 1988, с.49-51, рис.2.5а (прототип).

Формула изобретения

Способ изготовления тонкопленочных резисторов, заключающийся в напылении на подложку резистивного слоя и многослойной проводящей структуры и осуществлении двойной фотолитографии, при этом после первой фотолитографии травлением многослойной проводящей структуры формируют проводники и контактные площадки, а после второй фотолитографии травлением резистивного слоя формируют резисторы, отличающийся тем, что при второй фотолитографии фоторезист наносят на все ранее полученные проводники и контактные площадки, исключая контактные площадки перекрытия резисторов с проводниками, и на формируемые резисторы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2