Материал для низкоомных тонкопленочных резисторов Советский патент 1983 года по МПК H01C7/00 

N)

СО СП 4 Изобретение относится к микроэлек тронике и может быть использовано для изготовления низкоомных тонкопленочных резисторов в интегральных схемах. Известен материал для резисторов на основе силицида молибдена, никеля и стеклянной фритты 11. Недостатком этого материала являет ся высокое удельное поверхностное сопротивление резисторов и большое значение отрицательного температурного коэффициента сопротивления, например (140-200)х . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резистивный материал на основе дисилицида молибдена (MoSiJ ; содержащий весД: кремний 37 и молибден 63 С 1 Недостатком этого материала является высокое значение удельного поверхностного сопротивления пленок (fc 150-600 Ом/квадрат ) и высокое значение отрицательного температурного коэффициента сопротивления (ТК пленок. Например, для пленок с о F 200 Ом/квадрат ТКС -(125+25/х X . ТКС пленок из материала на основе дисилицида молибдена MoSi с Ом/квадрат еще боль ше сдвигается в отрицательную сторо ну, принимая значение - (300-400)х X для пленок с р 600 Ом/ /квадрат. Целью изобретения является умень шение величины удельного поверхност ного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления тонкопле ночных резисторов. Поставленная цель достигается тем, что материал для низкоомных тонкопленочных резисторов, содержащий дисилицид молибдена, дополнител но содержит никель при следующем количественном соотношении компонен тов, вес.: Дисилицид . молибдена 30-62 Никель38-70 Предлагаемое соотношение компонентов позволяет изготавливать ионно плазменным методом распыления низко омные тонкопленочные резисторы с величиной удельного поверхностного .сопротивления 20 - 50 Ом/квадрот и ТКС ; + 50-10- 1/К при толщине пленки. 100 - 150 нм. Ниже приведены примеры конкретного выполнения резистивного материала различным содержанием компонентов минимальным, оптимальным и максильым для тонкопленочных резисторов. Получение материала заключается в создании порошкообразной механической смеси на основе порошков дисилицида молибдена и никеля. Исходными компонентами материала служат следующие порошки: Молибден дисилицид (MoSig) ТУ-6-09-03-395-7, никель, марка ПНК1Л5 ГОСТ 8722-71. Средняя дисперсность порошков составляет 40 мкм. Для получения материала порошки исходных составляющих (MoSigH N1), взятые в необходимых пропорциях, подвергают мокрому смешиванию в среде этилового спирта 250 мл на 1 кг шихты в течение 8 ч. Смешивание проводят в полиэтиленовом барабане с агатовыми шариками диаметром 10 мм. Барабан вращается на рольганге со с средней скоростью 75 об/мин. Соотношение масс шаров и шихты составляет После смешивания полученную шихту сушат в термошкафу при 60-80 С и подвергают протирке через сито с сеткой №ООбЗ для разрушения конгломератов. По приведенной методике приготовлены три исходные смеси для получения резистивного материала. Смесь 1 с оптимальным содержанием компонентов, вес.: Дисилицид молибдена 38 Никель 62 Смесь 2 с минимальным содержанием компонентов, вес.: Дисилицид молибдена Никель Смесь 3 с максимальным содержанием компонентов, вес.: Дисилицид молибдена 30 Никель 70 Из полученных смесей резистивного материала методом порошковой металлургии изготовлены мишени диаметром 125127 мм и толщиной k мм. Мишени распыляют ВЧ ионно-плазменным методом в рабочей камере вакуумной установки типа УРМЗ-279-ОЙ по следующему режиму: температура предварительного нагрева подложек (, напряжение на мишени 2,5 кВ, ток анода

1,5 А; давление аргона 0,06-0,08 Па; время распыления 2 мин, при этом толщина пленки 100-150 нм.

Подложка - ситалл СТ-50-1 размером 8X60 мм.

В качестве контактных площадок применяют пленки алюминия с подслоем ванадия. Тонкопленочные резисторы подвергают термостабилизации на воздухе при 330-420С в течение 3 ч.

Электрические свойства тонкопленочных резисторов, полученных распылением мишеней приведены в табл. 1. Данные прототипа приведены в. табл. 2.

Т а б л и ц а 1

Таблица2