Способ изготовления резистивной тонкопленочной микросхемы Советский патент 1983 года по МПК H01C7/00 

Tf-ШН

(///////////////////

CZ

cpue.i

ел

INP 00 О Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологи изготовления микросхем, включающих прецизионные тонкопленочиые резисторы (ТПР), и может быть использовано Б производстве тонкопленочных микросхем таких, как активные и пассивные фильтрыз дифферен 4иальные усилители,, R--2R и R-ZR-ijR цепочки и др., требующих повышенной температурной стабильности используемых в HI-IX ТПР, Известен способ получения тонкопленочных резистивных микрос/чем, (ил матриц) включающих прецизионные ТПР, осноЕзанный на специальной технологии осаждения тон копленочных слоев Mj . По данному способу создают многослойную томкоп,ле:кп.:иую стуктуру в течение одного тсх.ноло ического цикла нага.1ленг1Я: на дь-олектриисскую под ложку осаждают резист; Еи1ый слой требуемой тол |1-1Н1.15 затем нгпьшяют слой Ti ( ; 0 Нм) . 1--а него слой NiCc I 20...100 HM)J сгой Ли (00 Нм)а затем фозм.-руют pt.cy;-ioK схемы,,. Недостатко. дизГ ого ;iioco6a лвляется неконтролируемая ;;еха1- ическая напряженность тог-;к1-Х резистивных пгс HOKj BosHMKaroutan ь процессе осаждв;--: в результате которой проявляетср тензорезистивный эффек. когда пс-рг ному напряженные струк урь даю различный вклад в изменение сопротивления ТПР под воздейстзием температурь т.е. даже на одной подложке резисторы могут иметь различные fKL. Наиболее близки - ( предлаг;:емому является сгюсоб -13 отозле -ия зезкс тивной тонкопленс -ой 1--мкро::;.ип;ч|, 1зключающий послеаовател--ioe Hai-ecs нив на диэлектрическую подложку ре зистивного и проводяц;е с слоев и формирование рисугтка схемь; ;2j , В известном сг осоЗе оезисУ11В ;ь1Й слой образуют из трех онкопленочнь х слоев: на диэлектр -чеслую подложку осаждают снснала рез -1сгив1-ый с;Л Й среднего сопротивления, затем слой высокого сопротивления, и гюверх него слой низкого сопроту1зления с. Затем осаждают прозодящиз слои и заsepiuaeTCR процесс создания резистивной микросхемы формирозанием рисуьч а и подгонкой ТПР; В результате исполь зования трехслойной пленки происходит взаимная кoмпe caция возникающих в отдельных пленках гюка1-1и - еских напряжений , Сжимающие к0:-,пе;-:сируКТся рас-тягива10|цими и наобсизот., Образу 1 03 ется с точки зрения механических напряжений резистивная пленка, позволяющая подбором толщин и материалов слоев получать заданное значение ТКС, Однако известный сгособ имеет ряд . недостатков: упомянутая компенсация возникаю1иих механических напряжений не всегда воспроизводима и зависит от технологических параметров осаждения, - S результате ТКС отдельных ТПР может быть различным.; усложнен процесс осаждения резистивных пленок, поскольку требует нанесения трех разнородных материалов, Цель изобретения - уменьшение температурного коэффициента сопротивления резисторов - икросхемы, Указам -1ал „iejib дости ается тем, LlTo согласно способу изгоТЭвления резистизной тонкопленомчой микросхемы, включающему последователb ioe нанесение i-ia диэлектри|-;ес; у1о подложку резистивното :-; гроводяш,его слоев и (:;орм.ирование с,)семы. перед нанесением резистизного слоя диэлектрическую подложку ;--;згиба10Т 5 и после осаждсии резистизного слоя ее возBpaii:aiO- в исходное состояние, Пссле возвращения гюдложки с нанесзннь:м резистивным в исходное состсяпие., образуется напряженная резистивная пленка., способствующая уменьшению ТКС и TflP i-i повышению его воспроизводимости, Иг фиг ; ,, 2 и 3 Д5н пример реализаци ; предлаг аемого спосоо; Г;с| (рИ Г Зг аченил : г одло;: | и , (показано сечение), изогнутая поверхhKjCT L: ч подлоу ки, на которую осаждается топкая пленка, (дас;мого материала 5 (г.з сриг, 3 - конденсироDai Hbie),, гслографииеская ;:н,терсоероrpc-f.if-a б. демонстрирующая однородную ;лсханичес сую напрл ; ен1-:ост ь полученной резистувной пленки, С и Таловую подлоь;ку мм /CT-50 V закрепляют в бииетгзллическом держателе 1 при помощи стопор1-юго-прута 3 (фиг, 1,,: Производят нагрев подколпачной арматуры (устан о в к а У 5 Н - 2 ,Ч - 2) ,, модернизированная для катодного распыления до I/BK на 1поверхн-ос и Г1одложкодер ;(ателя , В результате нагрева биметаллический держатель 1 сгибает подложку 2, на поверхность i которой в атмосфеое аргона при давлении З-Ь -з нанося ка3годным распылением пленку PC-3710 с сопротивлением 150 Ом/п (фиг. 2), Затем арматуру охлаждают до 323К и наносят слои V и Ag. Смещение краев подложки при создании изгиба опреде ляют методом голографимеской интерферометрии в реальном масштабе времени , Однородность механической напряженности резистивной пленки контролируют методом голографической интер ферометрии двойной экспозиции с уда0 . 4 лением резистивного слоя (слои V и ЛЕ предварительно стравливают). Механические напряжения в пленке, рассчитанные по интерферограммам согласно формуле Стоуни, имеют значения порядка 8-10 (фиг. 3). Затем производят сравнение напыленных в одном и том же технологическом цикле резистивных пленок искусств енно напряженных и ненапряженных, результаты которых приведены в таблице.

ТКС определяют в диапазоне 293... 393К с точностью установки О,17К при помощи компаратора сопротивлений 1Ц68200 по четырехзажимной схеме.

Погрешность определения относительного изменения сопротивления не превышает 0,05%.

Приведенные результаты показывают уменьшение ТКС резистивных пленок, изготовленных предлагаемым способом примерно 8 два раза.

T,-T,

Использование изобретения в технологии резистивных микросхем позволит снизить ТКС резисторов, в результате чего повысится на А...8 процент выхода годных по пассивной части микросхем; расширится диапазон температур до 218...398k, в кото-ром смогут работать резистивные микросхемы с ТПР с допуском на номинал О, 11 при объеме выпуска 1000 шт в год.

фиг.2

фи&З