RU2270490C1 - Method for producing thin-film resistors - Google Patents

Method for producing thin-film resistors Download PDF

Info

Publication number
RU2270490C1
RU2270490C1 RU2004126419/09A RU2004126419A RU2270490C1 RU 2270490 C1 RU2270490 C1 RU 2270490C1 RU 2004126419/09 A RU2004126419/09 A RU 2004126419/09A RU 2004126419 A RU2004126419 A RU 2004126419A RU 2270490 C1 RU2270490 C1 RU 2270490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
substrate
substrates
deposition
film
Prior art date
Application number
RU2004126419/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Константинович Смолин (RU)
Валентин Константинович Смолин
Original Assignee
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии
Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии, Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова filed Critical Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии
Priority to RU2004126419/09A priority Critical patent/RU2270490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270490C1 publication Critical patent/RU2270490C1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

FIELD: electronic engineering; production of microelectronic devices and digital components.
SUBSTANCE: proposed method for producing thin-film resistors includes vacuum heat pretreatment of substrates mounted in substrate holder by radiation heating and isothermal seasoning for 10 - 15 minutes, precipitation of resistive film on substrates heated to 340 - 380 °C, and their stabilizing annealing at precipitation temperature for 30 minutes; heat pretreatment is effected at temperature exceeding precipitation temperature by 80 - 100 °C, and precipitation of resistive film is conducted with substrate heater switched off.
EFFECT: enhanced yield of high-precision resistors due to reducing impact of uncontrolled destabilizing factors in the course of resistive film precipitation.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электронной технике, а именно к технологии изготовления тонкопленочных резисторов плат микросборок и интегральных схем, и может быть использовано для производства микроэлектронных устройств и дискретных элементов.The invention relates to electronic equipment, in particular to a technology for manufacturing thin-film resistors of microassemblies and integrated circuits, and can be used for the production of microelectronic devices and discrete elements.

Известен способ нанесения тонких пленок в вакууме, состоящий из следующих основных операций:A known method of applying thin films in vacuum, consisting of the following basic operations:

- установка и закрепление подлежащих обработке подложек на подложкодержателе;- installation and fixing of the substrates to be processed on the substrate holder;

- герметизация рабочей камеры и откачка ее до требуемого вакуума;- sealing the working chamber and pumping it to the required vacuum;

- включение источника, создающего атомарно-молекулярный поток осаждаемого материала;- inclusion of a source creating an atomic-molecular flow of the deposited material;

- нанесение пленки определенной толщины при постоянно работающих источнике потока частиц и системы откачки;- applying a film of a certain thickness with a constantly working source of particle flow and a pumping system;

- выключение источника потока частиц, охлаждение подложек и напуск воздуха в рабочую камеру до атмосферного давления;- turning off the source of particle flow, cooling the substrates and letting air into the working chamber to atmospheric pressure;

- съем обработанных подложек с подложкодержателя [1].- removal of the processed substrates from the substrate holder [1].

Известен способ изготовления проводящих пленок, основанный на осаждении термическим испарением в вакууме исходного материала без дополнительного подогрева подложки, осуществляемый при скорости осаждения не менее 150 нм/с и плотности лучистой энергии нагретого испарителя, падающей на подложки, не менее, чем 8 Вт/см2 [2].A known method of manufacturing conductive films, based on the deposition by thermal evaporation in vacuum of the starting material without additional heating of the substrate, carried out at a deposition rate of at least 150 nm / s and the density of the radiant energy of the heated evaporator incident on the substrate, not less than 8 W / cm 2 [2].

Недостаток указанных способов [1, 2] в том, что при отсутствии предварительного нагрева подложек до начала осаждения такие неконтролируемые атмосферные загрязнения, как пары воды, тонкодисперсные аэрозоли, могут оказать отрицательное влияние на свойства пленок [3]. Для пленочных элементов, температура эксплуатации которых существенно отличается от комнатной (например, для тонкопленочных резисторов она составляет от минус 60 до плюс 155°С). Отсутствие предварительной термообработки приводит к необратимым структурным изменениям и соответствующему дрейфу величины сопротивления при эксплуатации.The disadvantage of these methods [1, 2] is that, in the absence of preheating of the substrates before deposition, such uncontrolled atmospheric pollution as water vapor, finely dispersed aerosols can adversely affect the properties of the films [3]. For film elements, the operating temperature of which differs significantly from room temperature (for example, for thin-film resistors, it ranges from minus 60 to plus 155 ° C). The lack of preliminary heat treatment leads to irreversible structural changes and the corresponding drift of the resistance value during operation.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления тонкопленочных резисторов, например на основе хромосилицидного сплава PC-3710, включающий радиационный нагрев подложек, установленных в рамки карусели (подложкодержатели), в вакууме 2,6·10-3 Па до температуры 370±10°С, выдержку при этой температуре 10-15 мин, осаждение пленки на подложки до заданного значения удельного сопротивления, стабилизацию осажденной резистивной пленки при температуре 370±10°С в течение 30 мин, выключение источника радиационного нагрева, охлаждение подложек в вакууме до температуры 200°С и разгерметизацию камеры [4]. Такая совокупность операций представляет собой типовой технологический процесс нанесения резистивных пленок [5]. Температуру подложки при осаждении и проведении стабилизирующего отжига выбирают близкой к температуре Дебая основного компонента, при которой происходит наиболее эффективный отжиг неравновесных дефектов [6]. Для кремния (основного материала хромосилицидных сплавов) температура Дебая составляет 350-365°С [7]. Для пленок хрома и нихрома оптимальными являются температуры около 350°С, при которых обеспечиваются минимальные значения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) и относительного изменения сопротивления резистивной пленки [8]. Можно считать, что практический диапазон температур подложек при осаждении резистивных пленок составляет 340-380°С. Температура разгерметизации камеры установки осаждения (напуск воздуха) является менее критичным параметром и составляет для процессов осаждения резистивных пленок 200-300°С, причем ее выбор определяется такими факторами, как температура эксплуатации резисторов (температура разгерметизации должна превышать этот параметр), производительность оборудования, минимальное или прогнозируемое изменение значения сопротивления после воздействия на пленку кислорода воздуха.Closest to the claimed is a method of manufacturing thin-film resistors, for example, based on the chromosilicidal alloy PC-3710, including radiation heating of substrates installed in a carousel (substrate holders) in a vacuum of 2.6 · 10 -3 Pa to a temperature of 370 ± 10 ° C, holding at this temperature for 10-15 minutes, deposition of the film on substrates to a specified resistivity, stabilization of the deposited resistive film at a temperature of 370 ± 10 ° C for 30 minutes, turning off the radiation heating source, cooling the substrates in vacuo IU to a temperature of 200 ° C and the depressurization chamber [4]. This set of operations is a typical technological process of applying resistive films [5]. The substrate temperature during deposition and carrying out stabilizing annealing is chosen close to the Debye temperature of the main component, at which the most efficient annealing of nonequilibrium defects occurs [6]. For silicon (the main material of chromosilicidal alloys), the Debye temperature is 350–365 ° С [7]. For chromium and nichrome films, temperatures of about 350 ° C are optimal, at which the minimum values of the temperature coefficient of resistance (TCR) and the relative change in the resistance of the resistive film are provided [8]. We can assume that the practical temperature range of the substrates during the deposition of resistive films is 340-380 ° C. The depressurization temperature of the deposition chamber (air inlet) is a less critical parameter and amounts to 200-300 ° C for deposition of resistive films, and its choice is determined by such factors as the operating temperature of the resistors (depressurization temperature must exceed this parameter), equipment performance, minimum or the predicted change in the resistance value after exposure to the film of oxygen in the air.

Недостаток способа-прототипа [4] в том, что выход годных резисторов по параметрам точности невысок из-за большого значения дисперсии удельного поверхностного сопротивления как по подложке, так и в партии одновременно обрабатываемых подложек, обусловленного десорбцией загрязнений с поверхности нагревателя подложек (его температура может составлять 800-1400°С) и технологической оснастки при дополнительном энергетическом воздействии источника осаждаемого материала, а также существенностью градиентов температуры по поверхности подложек из-за различий в излучательной способности материала подложек (стекло, ситалл, керамика) и оснастки (сталь, медь) и нестационарности процессов теплопередачи.The disadvantage of the prototype method [4] is that the yield of suitable resistors in terms of accuracy is low because of the large dispersion of the specific surface resistance both on the substrate and in the batch of simultaneously processed substrates, due to desorption of contaminants from the surface of the substrate heater (its temperature may be 800-1400 ° C) and technological equipment with additional energy exposure to the source of the deposited material, as well as the importance of temperature gradients on the surface of the substrates and -this differences in emissivity of the substrate material (glass, glass ceramics, ceramics), and rigging (steel, copper) heat transfer processes and unsteadiness.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение выхода годных резисторов по параметрам точности за счет уменьшения влияния неконтролируемых дестабилизирующих факторов в процессе осаждения резистивных пленок.The technical result of the proposed solution is to increase the yield of suitable resistors in terms of accuracy by reducing the influence of uncontrolled destabilizing factors in the process of deposition of resistive films.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления тонкопленочных резисторов, включающем предварительную обработку в вакууме подложек, установленных в подложкодержатели, путем радиационного нагрева и изотермической выдержки в течение 10-15 мин, осаждение резистивной пленки на нагретые до температуры 340-380°С подложки, их стабилизирующий отжиг при температуре осаждения в течение 30 мин, предварительную термообработку проводят при температурах, на 80-100°С превышающих температуру подложек при осаждении, а осаждение резистивной пленки проводят при выключенном нагревателе подложек.The technical result is achieved by the fact that in a method for manufacturing thin-film resistors, including preliminary processing in vacuum of the substrates installed in the substrate holders by radiation heating and isothermal exposure for 10-15 minutes, the deposition of the resistive film on the substrate heated to a temperature of 340-380 ° C, their stabilizing annealing at the deposition temperature for 30 min, preliminary heat treatment is carried out at temperatures 80-100 ° C higher than the temperature of the substrates during deposition, and the deposition is resistive off film is carried out at the heater substrates.

Новым, необнаруженным при анализе патентной и научно-технической литературы, в заявляемом способе является то, что предварительную термообработку проводят при температурах, на 80-100°С превышающих температуру подложек при осаждении, а осаждение резистивной пленки проводят при выключенном нагревателе подложек.A new, undetected in the analysis of patent and scientific and technical literature, in the claimed method is that the preliminary heat treatment is carried out at temperatures 80-100 ° C higher than the temperature of the substrates during deposition, and the deposition of the resistive film is carried out with the substrate heater turned off.

Технический результат заявляемого решения обусловлен следующим.The technical result of the proposed solution is due to the following.

Температура подложки не является стабильной величиной, если даже температура подложкодержателя поддерживается постоянной. В момент включения источника осаждаемого материала за счет радиационного нагрева и вследствие обмена энергией частиц осаждаемого материала и подложки происходит нарастающий нагрев подложек, который является негативным фактором, особенно когда скорость отвода тепла за счет теплоизлучения и теплопроводности значительно меньше подвода ее к поверхности конденсации. Идеальным с точки зрения сохранения свойств пленки является стабилизация температуры непосредственно в процессе нанесения покрытия, однако в силу инерционности источников тепловой энергии и нестационарности процессов теплопередачи в системе «подложка - подложкодержатель» в процессе осаждения материала резистивной пленки подобная ситуация не реализуется. С увеличением температуры предварительной термообработки изменение температуры подложки вследствие конденсации материала пленки уменьшается; при скоростях осаждения менее 0,5-1,0 нм/с и продолжительности процесса несколько минут в случае выключенного нагревателя подложек температура подложки и подложкодержателя не превышает температуру предварительной термообработки. Ввиду различия физических свойств материалов технологической оснастки и подложек скорость нагрева или охлаждения подложкодержателя больше, чем подложки, т.е. наблюдается «запаздывание» температуры подложки относительно температуры подложкодержателя [9]. В процессе остывания температура подложки будет несколько выше температуры подложкодержателя, а на начальной стадии осаждения ввиду различия степени черноты подложки и оснастки перепад температур между подложкой и подложкодержателем в плоскости конденсации уменьшается, чем обусловлено уменьшение градиента температуры по поверхности подложки, повышение однородности условий конденсации и, соответственно, свойств пленки.The temperature of the substrate is not a stable value, even if the temperature of the substrate holder is kept constant. At the moment of switching on the source of the deposited material due to radiation heating and due to the exchange of energy of the particles of the deposited material and the substrate, an increasing heating of the substrates occurs, which is a negative factor, especially when the rate of heat removal due to heat radiation and thermal conductivity is much lower than its supply to the condensation surface. Ideal from the point of view of preserving the properties of the film is temperature stabilization directly during the coating process, however, due to the inertia of the heat energy sources and the non-stationary nature of the heat transfer processes in the “substrate - substrate holder” system, this situation does not occur in the process of deposition of the resistive film material. With increasing temperature of the preliminary heat treatment, the change in the temperature of the substrate due to condensation of the film material decreases; at deposition rates less than 0.5-1.0 nm / s and a process duration of several minutes, in the case of the substrate heater turned off, the temperature of the substrate and substrate holder does not exceed the temperature of the preliminary heat treatment. Due to the difference in the physical properties of tooling materials and substrates, the heating or cooling rate of the substrate holder is greater than that of the substrate, i.e. there is a “delay” in the temperature of the substrate relative to the temperature of the substrate holder [9]. During cooling, the temperature of the substrate will be slightly higher than the temperature of the substrate holder, and at the initial stage of deposition, due to the difference in the degree of blackness of the substrate and the snap-in, the temperature difference between the substrate and the substrate holder in the condensation plane decreases, which causes a decrease in the temperature gradient over the surface of the substrate, an increase in the uniformity of the condensation conditions and, accordingly, , film properties.

Другим фактором, обеспечивающим снижение разброса удельного сопротивления по подложке, является уменьшение давления остаточных газов в камере установки осаждения. В процессе предварительной термообработки происходит очистка поверхности подложки, а также и технологической оснастки от загрязнений. С повышением температуры и длительности термообработки эффективность очистки увеличивается; при температурах порядка 400°С происходит десорбция молекул воды, окиси и двуокиси углерода, легких углеводородов. При температурах термообработки, превышающих температуру подложки при осаждении резистивной пленки, максимальная скорость удаления загрязнений не совпадает с началом осаждения пленки. Адсорбция молекул остаточных газов влияет на структурные свойства резистивных пленок, определяя тем самым длину свободного пробега носителей заряда и, соответственно, величину электрического сопротивления. Вносимое изменение в величину сопротивления определяется концентрацией и распределением адсорбируемых частиц на подложке. Процесс адсорбции носит активационный характер, и поэтому флуктуация величины сопротивления будет зависеть от распределения температуры по поверхности подложки. Средняя величина давления остаточных газов будет определять дисперсию средних значений удельного сопротивления в партии одновременно изготавливаемых подложек.Another factor providing a decrease in the spread of resistivity across the substrate is a decrease in the pressure of residual gases in the chamber of the deposition apparatus. In the process of preliminary heat treatment, the surface of the substrate, as well as the technological equipment, is cleaned of contaminants. With increasing temperature and duration of heat treatment, the cleaning efficiency increases; at temperatures of about 400 ° C, desorption of water molecules, carbon monoxide and carbon dioxide, light hydrocarbons. At heat treatment temperatures exceeding the temperature of the substrate during deposition of the resistive film, the maximum rate of removal of contaminants does not coincide with the onset of film deposition. The adsorption of residual gas molecules affects the structural properties of resistive films, thereby determining the mean free path of charge carriers and, accordingly, the value of electrical resistance. The introduced change in the resistance value is determined by the concentration and distribution of adsorbed particles on the substrate. The adsorption process is activation in nature, and therefore the fluctuation of the resistance value will depend on the temperature distribution over the substrate surface. The average pressure of the residual gases will determine the variance of the average values of resistivity in the batch of simultaneously manufactured substrates.

Величина температуры предварительной термообработки ограничивается сверху не физико-химическими свойствами подложечных материалов, а допустимой температурой нагрева, определяемой конструктивным исполнением установок для нанесения резистивных пленок, которая не превышает 400-500°С [8]. При скорости остывания (8-12)°С/мин время, за которое система выходит на заданный температурный режим осаждения, не превышает 10-12 мин. За это время давление остаточных газов снижается примерно на порядок и далее асимптотически приближается к некоторому постоянному значению [10].The temperature value of the preliminary heat treatment is limited from above not by the physicochemical properties of the substrate materials, but by the permissible heating temperature, determined by the design of the installations for applying resistive films, which does not exceed 400-500 ° C [8]. At a cooling rate of (8-12) ° C / min, the time for which the system reaches the specified temperature deposition does not exceed 10-12 minutes. During this time, the pressure of the residual gases decreases by about an order of magnitude and then asymptotically approaches a certain constant value [10].

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. По стандартным технологиям производят очистку поверхности подложек. Подложки закрепляют в подложкодержатели и устанавливают на соответствующие устройства (карусель, барабан и т.п.) рабочей камеры установки осаждения. Рабочую камеру герметизируют и откачивают до требуемого вакуума. Включают нагреватель подложек и производят нагрев до температуры, на 80-100°С превышающей выбранную температуру подложки при осаждении, выдерживают при этой температуре в течение 10-15 мин и выключает нагреватель подложек. Подготавливают установку к осаждению резистивной пленки - включают источник осаждаемых частиц и выводят его на рабочий режим. В момент достижения заданной температуры подложек открывают заслонку, экранирующую подложки от источника частиц, производят осаждение резистивной пленки до заданной величины удельного сопротивления, экранируют подложки от потока осаждаемых частиц (закрывают заслонку) и выключают источник частиц. Включают нагреватель подложек, выдерживают подложки при температуре, при которой производилось осаждение, в течение 30 мин, выключают нагреватель и охлаждают подложки вместе с технологической оснасткой до температуры 200°С. Производят разгерметизацию рабочей камеры установки, извлекают подложки, подвергают их параметрическому и визуальному контролю и передают на последующие операции изготовления резисторов (размерная обработка, формирование контактов и т.п.)The inventive method is as follows. According to standard technologies, the surface of the substrates is cleaned. The substrates are fixed in the substrate holders and installed on the appropriate devices (carousel, drum, etc.) of the working chamber of the deposition unit. The working chamber is sealed and pumped to the required vacuum. The substrate heater is turned on and heating is carried out to a temperature 80-100 ° C higher than the selected substrate temperature during deposition, maintained at this temperature for 10-15 minutes and the substrate heater is turned off. Prepare the installation for the deposition of a resistive film - turn on the source of the deposited particles and bring it to operating mode. At the moment of reaching the set temperature of the substrates, a shutter is opened, which shields the substrates from the particle source, the resistive film is deposited to the specified resistivity, the substrates are screened from the flow of deposited particles (close the shutter) and the particle source is turned off. The substrate heater is turned on, the substrate is held at the temperature at which the deposition was carried out for 30 minutes, the heater is turned off and the substrates, together with the technological equipment, are cooled to a temperature of 200 ° C. Depressurization of the working chamber of the installation is carried out, the substrates are removed, subjected to parametric and visual inspection, and transferred to subsequent operations of manufacturing resistors (dimensional processing, forming contacts, etc.)

Пример практической реализации способа.An example of a practical implementation of the method.

На очищенные подложки из ситалла СТ-50-1 методом термического испарения в вакууме с вольфрамового ленточного испарителя на установке типа УВН-71П-3 производили осаждение резистивных пленок сплава Х20Н80 (нихром) с удельным поверхностным сопротивлением 170-190 Ом/квадрат. Предварительную откачку рабочей камеры производили до давления не более 2,6·10-3 Па; температура подложкодержателя во время осаждения составляла 350±10°С; скорость вращения карусели подложек при термообработках и осаждении пленки - 80 делений; время осаждения составляло 30-40 с.The resistive films of X20H80 alloy (nichrome) with a specific surface resistance of 170-190 Ohm / square were deposited onto cleaned substrates from CT-50-1 glass metal by thermal evaporation in vacuum from a tungsten tape evaporator using a UVN-71P-3 installation. Preliminary pumping of the working chamber was carried out to a pressure of not more than 2.6 · 10 -3 Pa; the temperature of the substrate holder during deposition was 350 ± 10 ° C; substrate carousel rotation speed during heat treatment and film deposition - 80 divisions; the deposition time was 30-40 s.

Изготавливали две партии подложек по 10 шт.Made two batches of substrates of 10 pieces.

1 партия - по способу-прототипу: нагрев и предварительная термообработка производились в течение 15 мин при температуре 350±10°С, включали испаритель и производили осаждение при включенном нагревателе подложек резистивной пленки до заданного значения удельного сопротивления (контролировали по величине сопротивления контрольного образца); стабилизирующий отжиг производили при температуре 350±10°С в течение 30 мин, выключали нагреватель подложек, при достижении температуры подложкодержателей с подложками 200°С производили напуск воздуха в рабочую камеру.1 batch - according to the prototype method: heating and preliminary heat treatment were carried out for 15 min at a temperature of 350 ± 10 ° C, the evaporator was turned on and the resistive film substrates were deposited with the heater turned on to the specified resistivity value (controlled by the value of the resistance of the control sample); stabilizing annealing was performed at a temperature of 350 ± 10 ° С for 30 min, the substrate heater was turned off, and when the temperature of the substrate holders with substrates of 200 ° С was reached, air was let into the working chamber.

2 партия - по заявляемому способу: нагрев и предварительная термообработка производились в течение 15 мин при температуре 440±10°С, выключали нагреватель подложек и производили охлаждение подложкодержателей с подложками до температуры 350°С, включали испаритель и производили осаждение при включенном нагревателе подложек резистивной пленки до заданного значения удельного сопротивления (контролировали по величине сопротивления контрольного образца); стабилизирующий отжиг производили при температуре 350±10°С в течение 30 мин, выключали нагреватель подложек, при достижении температуры подложкодержателей с подложками 200°С производили напуск воздуха в рабочую камеру.Batch 2 - according to the claimed method: heating and preliminary heat treatment were performed for 15 min at a temperature of 440 ± 10 ° С, the substrate heater was turned off and substrate holders with substrates were cooled to a temperature of 350 ° С, the evaporator was turned on and the resistive film was deposited with the substrate heater turned on to a given value of specific resistance (controlled by the value of the resistance of the control sample); stabilizing annealing was performed at a temperature of 350 ± 10 ° С for 30 min, the substrate heater was turned off, and when the temperature of the substrate holders with substrates of 200 ° С was reached, air was let into the working chamber.

Осажденные резистивные пленки подвергались контролю по внешнему виду и измерению удельного поверхностного сопротивления четырехзондовым методом на установке типа АМЦ 1468 с точностью не хуже ±3%. По полученным данным параметрического контроля рассчитывали дисперсию удельного поверхностного сопротивления по подложке и партии. Наносили технологические контакты Cr-Cu-Ni толщиной 1-3 мкм на две противолежащие стороны подложки со стороны резистивной пленки, измеряли температурный коэффициент сопротивления α в диапазоне температур 20-125°С и определяли параметра

Figure 00000001
(ρ - удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки), который согласно [11], характеризует стабильность тонкопленочных резисторов (чем меньше значение этого параметра по абсолютной величине, тем более устойчивы резисторы к действию дестабилизирующих факторов). Результаты приведены в таблице.The deposited resistive films were subjected to external control and the measurement of specific surface resistance by the four-probe method on an AMC 1468-type apparatus with an accuracy of no worse than ± 3%. According to the obtained parametric control data, the dispersion of specific surface resistance over the substrate and batch was calculated. The technological contacts of Cr-Cu-Ni were applied with a thickness of 1-3 μm on two opposite sides of the substrate from the side of the resistive film, the temperature coefficient of resistance α was measured in the temperature range 20-125 ° С and the parameter was determined
Figure 00000001
(ρ is the specific surface resistance of the resistive film), which according to [11] characterizes the stability of thin-film resistors (the smaller the value of this parameter in absolute value, the more resistant the resistors to destabilizing factors). The results are shown in the table.

Как видно из данных, приведенных в таблице, образцы, изготовленные по способу-прототипу [4], имеют больший разброс значений удельного сопротивления как по подложке, так и партии по сравнению с заявляемым способом, а также являются более чувствительными к действию дестабилизирующих факторов. Ожидаемое увеличение выхода годных при количестве резисторов на подложке 50 и допуске на величину сопротивления ±10% составляет 1,53-1,6 раза. Таким образом, технический результат - повышение выхода годных в заявляемом способе достигается.As can be seen from the data given in the table, the samples made by the prototype method [4] have a greater variation in resistivity values both on the substrate and the batch compared to the claimed method, and are also more sensitive to the effect of destabilizing factors. The expected increase in yield with the number of resistors on the substrate 50 and a tolerance of ± 10% is 1.53-1.6 times. Thus, the technical result is an increase in yield in the present method is achieved.

Таблица
Сравнительные характеристики нихромовых резисторов
Table
Comparative characteristics of nichrome resistors
Способ изготовленияPreparation method Значение дисперсии удельного сопротивления, Ом/квадратThe resistivity dispersion value, Ohm / square Показатель стабильности

Figure 00000002
, 10-4 Ом1/2·град-1 Stability indicator
Figure 00000002
10 -4 ohm 1/2 deg -1 по подложкеon the substrate в партииin the party minmin maxmax По способу - прототипу [4]According to the method of the prototype [4] 9,389.38 11,2511.25 8,478.47 3,1763,176 По заявляемому способуAccording to the claimed method 5,525.52 7,737.73 5,255.25 - 2,304- 2,304

ЛитератураLiterature

1. Минайчев В.Е. Нанесение пленок в вакууме. - М.: Высшая школа, 1986. - с.132.1. Minaichev V.E. Application of films in a vacuum. - M.: Higher School, 1986. - p.132.

2. Бутузов С.С., Семенова Е.В., Сафонкин А.Н. и др. Способ изготовления проводящих пленок / А.с. СССР №322359, МПК Н 01 С 17/00, опубл. БИ №2, 1973 г.2. Butuzov S. S., Semenova E. V., Safonkin A. N. and other Method for the manufacture of conductive films / A.S. USSR No. 322359, IPC N 01 C 17/00, publ. BI No. 2, 1973

3. Ашинов С.А., Блинов И.Г., Деулин Е.А. и др. Анализ путей развития оборудования для нанесения тонких пленок в вакууме. 4.2 - Обзоры по электронной технике, сер.7 «Технология, организация производства и оборудование», вып. 16(565), 1978 г.3. Ashinov S. A., Blinov I. G., Deulin E. A. et al. Analysis of the development paths of equipment for applying thin films in a vacuum. 4.2 - Reviews on electronic technology, ser.7 “Technology, organization of production and equipment”, vol. 16 (565), 1978

4. Технологический процесс напыления в вакууме пленок, предназначенных для изготовления микросхем методом фотолитографии / Отчет о НИР. Номер гос. регистрации У 5807, номер гос. учета 62916. Шифр: Ниобий-2.4. The technological process of vacuum deposition of films intended for the manufacture of microcircuits by photolithography / Report on research. State number registration number 5807, state number Accounting 62916. Cipher: Niobium-2.

5. Сплавы кремниевые резистивные. ГОСТ 22025-76.5. Silicon resistive alloys. GOST 22025-76.

6. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленках. - М.: Мир, 1972. - 436 с.6. Chopra K.L. Electrical phenomena in thin films. - M.: Mir, 1972.- 436 p.

7. Блат Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах. - М.: Мир, 1971. - 472 с.7. Blat F. Physics of electronic conduction in solids. - M .: Mir, 1971. - 472 p.

8. Гимпельсон В.Д., Родионов Ю.А. Тонкопленочные микросхемы для приборостроения и вычислительной техники. - М.: Машиностроение. 1976. - 328 с.8. Gimpelson V.D., Rodionov Yu.A. Thin-film microcircuits for instrumentation and computer technology. - M.: Mechanical Engineering. 1976. - 328 p.

9. Углов А.А., Анищенко Л.М., Кузнецов С.Е. Адгезионная способность пленок. - М.: Сов. радио, 1987 г. - с.80-83.9. Angles A.A., Anischenko L.M., Kuznetsov S.E. The adhesive ability of the films. - M .: Owls. Radio, 1987 - p. 80-83.

10. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объеме / Бубнов Ю.З., Лурье М.С., Старос Ф.Г. и др. - М.: Сов. радио. 1975 г. - с.12 (рис. 1.4).10. Vacuum film deposition in a quasi-closed volume / Bubnov Yu.Z., Lurie MS, Staros F.G. et al. - M.: Sov. radio. 1975 - p. 12 (Fig. 1.4).

11. Сорокин В.К., Столяр В.А. Комплексный параметр дефектности тонкопленочных резисторов микросхем для прогнозирования их надежности на основе измерения уровня третьей гармоники. - Надежность и контроль качества, №6, 1979 г. - с.48-55.11. Sorokin V.K., Stolyar V.A. A complex defect parameter of thin-film microcircuit resistors to predict their reliability based on the measurement of the third harmonic level. - Reliability and quality control, No. 6, 1979 - p. 48-55.

Claims (1)

Способ изготовления тонкопленочных резисторов, включающий предварительную термообработку в вакууме подложек, установленных в подложкодержатели, путем радиационного нагрева и изотермической выдержки в течение 10÷15 мин, осаждение резистивной пленки на нагретые до температуры 340÷380°С подложки, их стабилизирующий отжиг при температуре осаждения в течение 30 мин, отличающийся тем, что предварительную термообработку проводят при температурах, на 80÷100°С превышающих температуру подложки при осаждении, а осаждение резистивной пленки производят при выключенном нагревателе подложек.A method of manufacturing thin-film resistors, including preliminary heat treatment in vacuum of the substrates installed in the substrate holders by radiation heating and isothermal exposure for 10-15 minutes, the deposition of the resistive film on substrates heated to a temperature of 340 ÷ 380 ° C, stabilizing them annealing at the deposition temperature in 30 minutes, characterized in that the preliminary heat treatment is carried out at temperatures 80–100 ° C higher than the substrate temperature during deposition, and the deposition of the resistive film is performed at a substrate heater is turned off.
RU2004126419/09A 2004-08-30 2004-08-30 Method for producing thin-film resistors RU2270490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126419/09A RU2270490C1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Method for producing thin-film resistors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126419/09A RU2270490C1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Method for producing thin-film resistors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2270490C1 true RU2270490C1 (en) 2006-02-20

Family

ID=36051114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126419/09A RU2270490C1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Method for producing thin-film resistors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270490C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736233C1 (en) * 2020-02-10 2020-11-12 Открытое акционерное общество "Авангард" Thin-film titanium thermistor on flexible polyimide substrate and method of manufacture thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологический процесс напыления в вакууме пленок, предназначенных для изготовления микросхем методом фотолитографии. Отчет о НИР. Номер гос. регистрации У5807, номер гос.учета 62916. Шифр: Ниобий-2, 1976 г. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736233C1 (en) * 2020-02-10 2020-11-12 Открытое акционерное общество "Авангард" Thin-film titanium thermistor on flexible polyimide substrate and method of manufacture thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5410162A (en) Apparatus for and method of rapid testing of semiconductor components at elevated temperature
US8573836B2 (en) Apparatus and method for evaluating a substrate mounting device
KR101030937B1 (en) Structural member for plasma treatment system and method for manufacture thereof
Xu et al. Atomic‐precision repair of a few‐layer 2H‐MoTe2 thin film by phase transition and recrystallization induced by a heterophase interface
RU2270490C1 (en) Method for producing thin-film resistors
Sato et al. Photoemission from an amorphous pentacene film
Kaur et al. Study of molarity concentration variation over optical, structural and gas sensing response for ZnO thin film based NOx gas sensor
WO2005108640A1 (en) Method and apparatus for forming combinatorial film
woo Lee et al. H2 sensing behavior of MOCVD-derived SnO2 thin films
TWI645589B (en) Semiconductor device manufacturing method
JPH0382017A (en) Manufacture apparatus for semiconductor device
Veselov et al. Modification properties of the dielectric membrane films using high temperature annealing
Seki et al. Evolution of water vapor from indium-tin-oxide thin films fabricated by various deposition processes
Kim et al. Reliability assessment of indium tin oxide thin films by accelerated degradation test
CN116375495B (en) Preparation method of black breathable antistatic ceramic plate
Siller The effects of plasma etching substrates on the performance of group 11 metal thin films
Ravandi et al. Customized 2D Structures for High Throughput Electromigration Measurements
Riemer et al. The structure of vacuum deposited thin films of tetracene
Hoffman et al. The cause of stress in evacuated metal films
JP2890032B2 (en) Silicon thin film deposition method
Nodirovich et al. Application of the vacuum method to obtain graphite
Pokorný et al. Thermally stimulated exoelectron emission from the surface of black aluminum layers prepared by PVD methods
Majni et al. Lateral growth of platinum and palladium silicides on an SiO2 layer
Liu et al. Fabrication of microelectrodes on diamond anvil for the resistance measurement in high pressure experiment
CN116926471A (en) Platinum film and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20190710