Защитное покрытие Советский патент 1992 года по МПК B41J2/47 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при производстве термопечатающих головок (ТПГ) в качестве износостойкого покрытия для защиты резисторов от истирания.

Известна защитная пленка для резисторов ТПГ из нитрида кремния.

Недостатком этой пленки является невысокая износостойкость на истирание.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является защитное покрытие для интегральных схем из моноокиси кремния. Износостойкость этого покрытия на истирание невелика (107 циклов печати), наработка км/бумаги составляет всего 5 км, наработка по времени - 28 ч.

Цель изобретения - улучшение качества покрытия за счет повышения износостойкости.

Лля достижения поставленной цели защитное покрытие для тонкопленочной термопечатающей головки на основе моноокиси кремния дополнительно содержит карбид кремния и нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO94,0-97,0

SiC2,0-4,5

Si,N4 0,1-2,3

Навеску моноокиси кремния (7 г) помещают в испаритель установки УВН71П -3 и наносят ее методом термического напыления на подложку при 1300°С с введением в зону напыления, облучаемую УФ-лучами, реактивного газа (тока воздуха, барботируемого

1

Јь

сд

01

оэ

л

через углеродсодержащие пары смеси ацетона и иэопропилового спирта в соотношении 1:2) . Давление в вакуумной камере рт.ст. Темпеоа- тура подложки при напылении 430°С. Напыление ведут в течение 1,5ч. Получают износостойкую пленку толщиной 7 мкм следующего состава, мас.%: SiO 95,0; SiC 3,9; Si5N4 1,1.

Результаты исследований приведены в таблице.

Проделывают еще семь технологических циклов (примеры 2-8) получения предлагаемой защитной пленки (при режимах по примеру 1), которые отличаются лишь содержанием ацетона и изопропилового спирта в реактивном газе.

Кроме того, проделывают еще четыре технологических цикла получения защитной пленки (примеры 9-12) с запредельным содержанием SiC (примеры 9 и 10) и Si-jN4 (примеры 11 и 12) а также технологический цикл получения известной защитной пленки (пример 13).

Испытания защитных свойств износостойких пленок в условиях истирания проводят следующим образом.

Устанавливают ТПГ в лентопротяжном механизме, закрепляют на валике лентопротяжного механизма кольцо из термочувствительной бумаги. От источника питания подают напряжение 27 В на валик лентопротяжного механизма для приведения его во вращение Устанавливают на генераторе длительность импульса печати и частоту сле

17455664

импульсов печати 9 В. От источника питания подают напряжение на ТПГ. На термочувствительной бумаге появляется отпечаток. За цикл печати условно принимают 5 км.

Как видно из таблицы, предлагаемые защитные пленки на основе моно- окиси кремния., содержащие дополнительно карбид и нитрид кремния (примеры 1-8), имеют высокую износостойкость на истирание. Цикл печати

8.

ставляет 1,05-10° - 3,6 10°; наработка бумаги 52-180 км, наработка 281- 963 ч. Уменьшение содержания в пленке SiCuSi5N4 приближает пленку к аморфной структуре SiO, износостойкость которой ниже на порядок. Увеличение содержания в пленке SiCuS 3N4 ведет к ориентации структуры в плоскости 001, выдерживающей ударные нагрузки, но непригодной для ТПГ, работающих при истирающих нагрузках.

Формула изобретени ;

Защитное покрытие для тонкопле- ночпой термопечатающей головки на основе моноокиси кремния, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества покрытия за счет повышения износостойкости, оно дополнительно содержит карбид кремния и нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Моноокись кремния94,0-97,0

Карбид кремния2,0-4,5

Сущность изобретения: покрытие содержит, мас.%: моноокись кремния 94,0-97,0; карбид кремния 2,0-4,5; нитрид кремния 0,1-2,3. Покрытие получают методом термического нагты- .ления. 1 табл.