Способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов на одной подложке

Изобретение относится к области тонкопленочной микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении резистивных микросборок, а также мощных резистивных ВЧ аттенюаторов, содержащих низкоомные и высокоомные резисторы. В способе получения высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов на одной подложке последовательно напыляют на подложку две резистивные пленки, сначала с высоким удельным поверхностным сопротивлением, затем с низким удельным поверхностным сопротивлением, проводниковый слой и последовательно формируют методами фотолитографии сначала низкоомные резисторы, затем высокоомные резисторы - путем селективного химического стравливания низкоомной резистивной пленки с поверхности высокоомной резистивной пленки, в качестве высокоомной и низкоомной резистивной пленки используют один и тот же материал, разделенный промежуточной разделяющей пленкой с удельным поверхностным сопротивлением, превышающим удельное поверхностное сопротивление высокоомной резистивной пленки. В качестве низкоомной и высокоомной резистивной пленки используют пленки тантала или нитрида тантала, а в качестве промежуточной разделяющей пленки используют пленки иттрия. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области тонкопленочной микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении резистивных микро сборок, а также мощных резистивных ВЧ аттенюаторов, содержащих низкоомные и высокоомные резисторы.

Известен способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов, заключающийся в напылении на подложку резистивной пленки с заданным поверхностным сопротивлением, нанесении проводникового слоя и последовательном формировании методами фотолитографии высокоомных и низкоомных резисторов за счет варьирования длины и ширины резисторов [1].

Недостатком известного способа является трудность получения из одного резистивного материала с заданным поверхностным сопротивлением высокоомных и низкоомных резисторов с большим диапазоном изменения сопротивлений из-за конструктивных ограничений, накладываемых на длину и ширину резисторов.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов, заключающийся в последовательном напылении на подложку двух резистивных пленок из разных материалов, сначала резистивной пленки из материала с высоким поверхностным сопротивлением, затем резистивной пленки из другого материала с низким поверхностным сопротивлением, нанесении проводникового слоя и последовательном формировании методами фотолитографии сначала низкоомных резисторов, затем высокоомных резисторов путем селективного химического стравливания низкоомной резистивной пленки с поверхности высокоомной резистивной пленки [2]. При этом низкоомная резистивная пленка шунтируется высокоомной резистивной пленкой, которая практически не оказывает влияния на сопротивление получаемых резисторов. Недостатками известного способа являются: 1 - необходимость использования двух резистивных материалов с различными химическими свойствами, позволяющими производить селективное травление низкоомной пленки по отношению к высокоомной пленке, что усложняет технологию и увеличивает стоимость продукции; 2 - необходимость использования двух химических травителей разного состава - один для травления низкоомной резистивной пленки, другой для травления высокоомной резистивной пленки, причем травитель материала низкоомной резистивной пленки не должен воздействовать на материал высокоомной резистивной пленки, что также усложняет технологию и увеличивает стоимость изготовления продукции; 3 - значения температурных коэффициентов сопротивлений (ТКС) низкоомных и высокоомных резистивных пленок из разных материалов различны, что не позволяет изготавливать прецизионные резистивные микросхемы и аттенюаторы, работающие в большом диапазоне изменения температур.

Задачами, на которые направлено изобретение, являются: устранение использования двух резистивных материалов - низкоомного и высокоомного с различными химическими свойствами; устранение использования двух составов химических травителей резистивных материалов; получение тонкопленочных резисторов с большим диапазоном изменения сопротивлений с одинаковыми ТКС и, в конечном счете, удешевление продукции.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается:

1. Способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов на одной подложке, заключающийся в последовательном напылении на подложку двух резистивных пленок, сначала с высоким поверхностным сопротивлением, затем с низким поверхностным сопротивлением, нанесении проводникового слоя и последовательном формировании методами фотолитографии сначала низкоомных резисторов, затем высокоомных резисторов - путем селективного химического стравливания низкоомной резистивной пленки с поверхности высокоомной резистивной пленки, отличающийся тем, что в качестве высокоомной и низкоомной резистивной пленки используют один и тот же материал с высоким и низким значениями поверхностного сопротивления, соответственно, разделенный промежуточной разделяющей пленкой, не травящейся в травителе для низкоомной и высокоомной резистивной пленки и имеющей поверхностное сопротивление, превышающее поверхностное сопротивление высокоомной резистивной пленки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве низкоомной и высокоомной резистивной пленки используют пленки тантала или нитрида тантала, а в качестве промежуточной разделяющей пленки используют пленки иттрия с поверхностным сопротивлением, превышающим поверхностное сопротивление высокоомной резистивной пленки.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в качестве высокоомной и низкоомной резистивных пленок используются пленки одного и того же резистивного материала с разными значениями поверхностного сопротивления, разделенные пленкой иттрия с поверхностным сопротивлением, большим, чем поверхностное сопротивление высокоомной пленки, где в качестве высокоомной и низкоомной резистивной пленки используются пленки тантала или нитрида тантала. Поэтому данное техническое решение отвечает критерию "новизна".

Предлагаемый способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов на одной подложке реализован следующим образом. На ситалловых подложках марки СТ50-1 и керамических подложках из окиси алюминия и нитрида алюминия были изготовлены высокоомные и низкоомные резистивные пленки на основе тантала. Методом магнетронного распыления в едином вакуумном цикле напылялись высокоомные резистивные пленки из тантала с удельным поверхностным сопротивлением 50 Ом/квадрат, затем промежуточная разделяющая пленка из иттрия с поверхностным сопротивлением 300-500 Ом/квадрат, далее низкоомные резистивные пленки из тантала с поверхностным сопротивлением 5 Ом/квадрат и затем проводниковые пленки на основе меди. Методами селективной фотолитографии одновременно формировались длина и ширина как высокоомных, так и низкоомных резисторов, контактные площадки резисторов, после чего производилось стравливание низкоомной резистивной пленки до промежуточной пленки из иттрия, после чего производилось удаление пленки иттрия с поверхности высокоомной пленки в травителе, не травящем высокоомную пленку тантала. В ряде случаев возможно не стравливать пленки иттрия с поверхности высокоомной пленки тантала, так как поверхностное сопротивление пленки иттрия значительно превышает поверхностное сопротивление высокоомной пленки тантала, тем самым оказывая слабое влияние на сопротивление получаемых высокоомных резисторов. Пленки тантала стравливались в растворах плавиковой кислоты. Раствор плавиковой кислоты не воздействует на пленки иттрия. Пленки иттрия стравливаются в соляной кислоте, которая не воздействует на пленки тантала. Таким образом, получаем из одного материала одновременно низкоомные и высокоомные резисторы с большим диапазоном изменения сопротивления (не менее 10 раз при одинаковой длине и ширине резисторов) и с одинаковым ТКС. Вместо пленок тантала также использовались пленки нитрида тантала, имеющие одинаковые химические свойства с пленками тантала. Пленки нитрида тантала травятся также в растворах плавиковой кислоты, в которых не травятся пленки иттрия. В едином вакуумном цикле напылялись высоокомные пленки нитрида тантала с поверхностным сопротивлением 100 Ом/квадрат, затем пленки иттрия с поверхностным сопротивлением 300-500 Ом/квадрат, после чего низкоомные пленки нитрида тантала с поверхностным сопротивлением 10 Ом/квадрат и затем проводниковые пленки на основе меди. Далее операции по формированию резисторов были такими же, как и при использовании пленок тантала.

В предлагаемом способе изготовления в качестве материала низкоомных и высокоомных резистивных пленок используется один и тот же материал - тантал (нитрид тантала). Используется один состав травителя для тантала (нитрида тантала). Напыление производится в едином вакуумном цикле, при этом высокоомные и низкоомные резисторы получаются с одинаковыми значениями ТКС в рабочем диапазоне температур. Все это способствует удешевлению изготавливаемой продукции и дает возможность изготовления прецизионных резистивных микросхем и аттенюаторов.

Источники информации

1. И.П.Степаненко. Основы микроэлектроники. М.: Сов. радио, 1980 г., с.186.

2. Thin solid films, 1986, v.143, №1, p.91-95, - прототип.

1. Способ изготовления высокоомных и низкоомных тонкопленочных резисторов на одной подложке, заключающийся в последовательном напылении на подложку двух резистивных пленок, сначала с высоким поверхностным сопротивлением, затем с низким поверхностным сопротивлением, нанесением проводникового слоя и последовательным формированием методами фотолитографии сначала низкоомных резисторов, затем высокоомных резисторов - путем селективного химического стравливания низкоомной резистивной пленки с поверхности высокоомной резистивной пленки, отличающийся тем, что в качестве высокоомной и низкоомной резистивной пленки используют один и тот же материал, разделенный промежуточной разделяющей пленкой, не травящейся в травителе для низкоомной и высокоомной резистивной пленки и имеющей поверхностное сопротивление, превышающее поверхностное сопротивление высокоомной резистивной пленки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве низкоомной и высокоомной резистивной пленки используют пленки тантала или нитрида тантала, а в качестве промежуточной разделяющей пленки используют пленки иттрия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности при изготовлении прецизионных чип-резисторов.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности при изготовлении прецизионных чип-резисторов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной механике для точного измерения веса, вибраций, сил. .
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано преимущественно при изготовлении непроволочных цилиндрических резисторов на операции лужения никелированных медных выводов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению непроволочных цилиндрических резисторов с аксиальными выводами, которые перед использованием окрашивают эпоксидной эмалью и сушат.

Изобретение относится к способам изготовления электронагревательных элементов методом пламенного напыления. .

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении тонкопленочных микросборок, а более конкретно для конструирования и изготовления тонкопленочных резисторов на диэлектрических подложках.

Изобретение относится к области микроэлектроники, а также измерительной техники и может быть использовано при изготовлении тонкопленочных микросборок, а более конкретно для конструирования и изготовления преобразователя температуры в напряжение электрического сигнала.

Изобретение относится к прецизионным пленочным резисторам. .

Изобретение относится к прецизионным пленочным резисторам. .
Изобретение относится к способу окраски и сушки электрорадиоизделий, в том числе резисторов цилиндрической формы с аксиальными выводами, с получением защитного лакокрасочного покрытия. Предлагаемый способ заключается в том, что для окрашивания изделий готовят эпоксидную эмаль ЭПИМАЛЬ®-9114 введением в нее 30%-ного раствора 2-метилимидазола в диэтиленгликоле в количестве 0,5-1,0% от массы эмали. Далее проводят сушку эмали в течение 16-22 мин при температуре 180-200°С с получением покрытия. Заявленный способ позволяет повысить качество покрытия и обеспечить требуемую степень высыхания. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к электронной технике, в частности к технологическим процессам изготовления пленочных резисторов. Способ изготовления толстопленочных резистивных элементов включает последовательное нанесение методом трафаретной печати на изолирующую подложку проводникового и резистивного слоев с последующим вжиганием его в воздушной атмосфере. Улучшение качества поверхности резистивного слоя, а также радиотехнических характеристик устройств с таким пленочным резистором является техническим результатом изобретения. В предложенном способе чередуют нанесение проводникового слоя с вжиганием его на отдельные участки изолирующей подложки, при температуре 840-860°C в течение 55±5 минут, затем осуществляют нанесение резистивного слоя и вжигание его при температуре 805±2°C в течение 70±5 минут поэтапно, с последующим контролем номинала резистивных элементов, причем при завышенном номинале подгонку производят при температуре 820±10°C в течение 5-10 минут, а при заниженном номинале - при температуре 690±10°C в течение 5-10 минут, после чего производят лужение в расплавленном припое окунанием при температуре 250±10°C. 1 ил.

Способ изготовления резистора включает намотку резистивной проволоки на цилиндрический каркас двумя секциями различных типов проволоки, которые электрически соединяют металлическим хомутом. Место их соединения разделяет каркас в отношении, близком по предполагаемому отношению температурных коэффициентов сопротивления (ТКС) материалов проволоки секций, полученных по температурным характеристикам отжига. Осуществляют регулировку характеристики температурной зависимости сопротивления путем сматывания проволоки с каркаса. Выполняют термообработку резистора, добиваясь получения заданных ТКС резистивных секций различного знака, регулируя режим термообработки. Определяют отношение величин ТКС секций и поочередным сматыванием с них проволоки, используя промежуточные измерения сопротивлений секций, обеспечивают выполнение соотношений: R=R1+R2, где α1, α2 - ТКС секций; R1, R2, ρ1, ρ2 - их электрические и удельные сопротивления; n, m - количество витков первой и второй секций; R - полное электрическое сопротивление резистора, - таким образом, чтобы при сматывании сохранять установленную пропорцию витков секций, обеспечивая ТКС резистора равным нулю и доводя его полное сопротивление до номинального значения. Технический результат - достижение низкого абсолютного значения ТСК резистора и высокой точности доводки его сопротивления до номинального значения при упрощении способа изготовления резистора. 3 ил.
Изобретение относится к способу получения покрытий. Защитное лакокрасочное покрытие способно формировать бездефектную твердую пленку и может быть использовано для окраски электрорадиоизделий, в том числе резисторов цилиндрической формы с аксиальными выводами. Способ получения покрытия включает нанесение на электрорадиоизделие эмали ЭПИМАЛЬ®-992П с введенным в нее дополнительным компонентом - изофороном количественным содержанием от 1,0 до 1,5 мас.% и сушку. Сушку нанесенной эмали осуществляют в течение 7 мин 30 с при температуре 140-160°С. Технический результат - высокое качество окраски и требуемая степень высыхания получаемого покрытия, а также снижение количества дефектных резисторов цилиндрической формы с аксиальными выводами. 1 табл.

Изобретение относится к устройству для лазерной подгонки резисторов, преимущественно выполненных по тонкопленочной или толстопленочной технологии на подложках из поликора, ситалла и керамики. Устройство содержит рабочий стол, лазерный излучатель (2) с оптической и прецизионной XY кинематической системами, размещенные на XY координатных столах (5, 6) с Z-микролифтом зонды (7, 8), цифровую измерительную систему (9) с блоками (10, 11) позиционирования и установки зондов на контактные площадки, блок (12) позиционирования пятна и задания зоны и траектории реза лазерного излучателя. Блоки (10, 11) позиционирования и установки зондов связаны с блоком (13) задания зон перемещения зондов. Прецизионная XY кинематическая система, управляемая блоком (12), обеспечивает позиционирование пятна лазерного излучателя и выполнение подгоночного реза. Размещение и фиксацию подложки осуществляют на рабочем столе. Каждый из зондов перемещают на контактные площадки XY координатными столами (5, 6), которые управляются блоками (10, 11). Измерение данных, поступающих с зондов, обеспечивается цифровой измерительной системой (9). В блоке (13) реализована технология безаварийного движения измерительных зондов между контактными площадками. В результате достигается надежность работы устройства и предотвращается повреждение обрабатываемого изделия. 11 ил.

Изобретение относится к изготовлению прецизионных пленочных резисторов. Устройство содержит источник опорного напряжения (1), устройство сравнения (2), измеритель сопротивления (3), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (4), мультивибратор (5), регистр сдвига (6), первую группу элементов И (7-1…7-n), блока хранения данных (8), вторую группу элементов И (9-1…9-n), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) (10), генератор факельного разряда (11), рабочий электрод (12), подгоняемый резистор (13), подложкодержатель (14), элемент ИЛИ (15). Техническим результатом является повышение точности и стабильности процесса факельной подгонки толстопленочных резисторов с помощью разрядов различной мощности. 1 ил.
Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности. В способе изготовления чип-резисторов, включающем формирование резистивного слоя путем напыления с последующей фотолитографией, формирование планарных контактов на лицевой стороне подложки, лазерную подгонку, формирование защитного слоя, разделение подложки на полосы, формирование торцевых контактов по тонкопленочной технологии, нанесение припоя, разделение полос на чипы, планарные контакты на лицевой стороне подложки формируют по тонкопленочной технологии с использованием фотолитографии, а планарные контакты на тыльной стороне подложки формируют одновременно с торцевыми контактами, дополнительно введены операции термообработки, термотренировки и импульсной тренировки, при этом термообработку осуществляют после формирования резистивного слоя, термотренировку и импульсную тренировку проводят после разделения полос на чипы, а также повышение технологичности. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности. В способе изготовления толстопленочных резисторов, включающем последовательное нанесение методом трафаретной печати на изолирующую подложку проводникового и резистивного слоев с последующими сушкой и вжиганием в воздушной атмосфере, на резистивный слой дополнительно наносят слой высокотемпературной защитной пасты методом трафаретной печати с последующим вжиганием, затем после лазерной подгонки сопротивления резисторов наносят дополнительный защитный слой методом трафаретной печати, затем формируют охватывающие контакты посредством нанесения низкотемпературной проводниковой пасты с последующей сушкой и гальваническим осаждением слоев никеля и припоя. Технический результат заключается в повышении выхода годных резисторов с одновременным повышением технических характеристик резисторов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности. В способе изготовления чип-резисторов, включающем формирование резистивного слоя путем напыления с последующей фотолитографией, формирование планарных контактов на лицевой стороне подложки, лазерную подгонку, формирование защитного слоя, разделение подложки на полосы, формирование торцевых контактов по тонкопленочной технологии, нанесение припоя, разделение полос на чипы, планарные контакты на лицевой стороне подложки формируют по тонкопленочной технологии, а планарные контакты на тыльной стороне подложки формируют одновременно с торцевыми контактами, дополнительно введены операции термообработки, термотренировки, подгонки в чипах, импульсной тренировки и термоэлектротренировки, при этом термообработку осуществляют после формирования резистивного слоя, термотренировку, подгонку в чипах, импульсную тренировку, формирование защитного слоя и термоэлектротренировку проводят после разделения на чипы. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и в повышении технологичности. 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к производству постоянных резисторов, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других смежных отраслях промышленности. В способе изготовления толстопленочных резисторов, включающем последовательное нанесение методом трафаретной печати на изолирующую подложку проводникового и резистивного слоев с последующими сушкой и вжиганием в воздушной атмосфере, на резистивный слой дополнительно наносят основной защитный слой методом трафаретной печати с последующим вжиганием, затем после лазерной подгонки сопротивления резисторов наносят дополнительный защитный слой методом трафаретной печати, затем формируют охватывающие контакты посредством напыления слоя никеля с подслоем титана с последующим горячим лужением припоем. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении выхода годных резисторов с одновременным повышением технических характеристик резисторов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области тонкопленочной микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении резистивных микросборок, а также мощных резистивных ВЧ аттенюаторов, содержащих низкоомные и высокоомные резисторы

Наверх