СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ Советский патент 1996 года по МПК H01C17/00 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в технологии изготовления стабильных тонкопленочных резисторов гибридных интегральных схем и микросборок.

Цель изобретения повышение точности и временной стабильности номиналов тонкопленочных резисторов.

Поставленная цель достигается тем, что на подложку формируются тонкопленочные резисторы, контактные площадки и проводящий рисунок одним из известных методов. Затем сформированные тонкопленочные резисторы покрываются пленкой кремния толщиной 7-12 нм с перекрытием линейных размеров резистора. На этапе осаждения слоя кремния производится первоначальная термообработка структур ИК-излучением при температуре 275 32^oС в течение 20 25 мин. Второй этап термообработки осуществляется после осаждения слоя кремния, а также с использованием ИК излучения при температурах 375 525^oС в течение 15 25 минут на открытом воздухе, в результате чего на поверхности образуется защитный слой двуокиси кремния (Si0₂).

В процессе окисления кремниевой пленки часть кремния диффундирует в приповерхностный слой резистивной пленки, в результате чего происходит упорядочение структуры приповерхностного слоя резистивного элемента, и как следствие, улучшается временная стабильность резистора в целом. Изменение фазового состава приповерхностного слоя резистивного элемента и упорядочение структуры пленки сопровождается уменьшением сопротивления, в то время как окислительные процессы увеличивают его. Результирующей этих двух процессов будет незначительное изменение общего электрического сопротивления резистора, не превышающее 0,01% которое легко компенсировать на этапе проектирования резистивного элемента.

П р и м е р. Для изготовления тонкопленочных резисторов на три ситалловые подложки наносят резистивную пленку сплава РС 3710 и трехслойную проводящую пленку ванадий-медь-никель. Производят формирование проводящего рисунка и тонкопленочных резисторов одним из известных способов. Затем производят напыление слоя масочным методом толщиной соответственно 5; 12,5; 15 мнм, причем в процессе осаждения производится термообработка подложек при температурах 350, 450, 550^oС в течение соответственно 15, 25, 30 мин. После этого полученные структуры подвергают термообработке ИН излучением на открытом воздухе при температуре 350, 450, 550^oС в течение 10, 30, 40 мин, в процессе чего на поверхности тонкопленочных резисторов образуется плотный защитный слой двуокиси кремния. Полученные таким образом тонкопленочные резисторы выдерживались в течение 1000 ч при температуре +85^oС под электрической нагрузкой 1 Вт/см². После выдержки производились замеры нестабильности исследуемых тонкопленочных резисторов. Результаты данных замеров приведены в таблице.

Таким образом стабильность тонкопленочных резисторов на два порядка превышает стабильность резисторов, полученных из сплава РС 3710, но без защитного окисного слоя. ТТТ1

Использование: изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в технологии изготовления стабильных тонкопленочных резисторов ГИС и микросборок. Цель изобретения - повышение точности и временной стабильности номиналов тонкопленочных резисторов - достигается тем, что способ изготовления тонкопленочных резисторов включает в себя осаждение в вакууме на диэлектрическую подложку последовательно слоя резистивного сплава на основе хрома, никеля и кремния и проводящего слоя, формирование рисунка проводниковых и резистивных элементов, осаждение в вакууме слоя кремния при температуре 275 - 325^oС в течение 20 - 25 мин, термообработку тонкопленочных резисторов на воздухе при температуре 375 - 525^oС в течение 20 - 25 мин. В результате чего на поверхности резистивного элемента образуется защитный слой двуокиси кремния, а часть кремния диффундирует в приповерхностный слой резистивной пленки. Стабильность номиналов тонкопленочных peзисторов при этом повышается на два порядка. 1табл.

Способ изготовления тонкопленочных резисторов, включающий последовательное осаждение в вакууме на диэлектрическую подложку слоя резистивного сплава на основе хрома, никеля, кремния и проводящего слоя, формирование рисунка поводящих и резистивных элементов, нагрев подложки, осаждение в вакууме слоя кремния на резистивные элементы тонкопленочных резисторов, термообработку тонкопленочных резисторов на воздухе с образованием защитного слоя окиси кремния, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и временной стабильности номиналов тонкопленочных резисторов, нагрев подложек при осаждении слоя кремния осуществляют до 275-325°С, осаждение слоя кремния осуществляют в течение 20-25 мин, а термообработку тонкопленочных резисторов на воздухе осуществляют при 375-525°C в течение 20-25 мин.