Устройство для подгонки тонкопленочных резисторов Советский патент 1982 года по МПК H01C17/242 

(5) УСТРОЙСТВО для подгонки ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ

1

Изобретение относится к технологии производства микросхем, в частности гибридно-пленочной технологии, и служит для подгонки пассивных элементов гибридных схем, например резисторов.

Известны устройства для подгонки микросхем, использующие сфокусированный луч лазера 1.

Недостатками этих устройств является необходимость стаБИлизации свойств подгоняемых резисторов на других установках, выполнение только одной операции - операции подгонки, отсутствие учета температурного коэффициента сопротивления, что снижает точность подгонки.

Нсзиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для подгонки тонкопленочных резисторов, содержащее последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, снабженным контактными зондами, блок РЕЗИСТОРОВ

запуска лазерного излучателя, блок высоковольтного импульсного питания, блок лазерного излучателя, снабженного системами охлаждения и наблюдения, и координатный стол, вход

5 которого соединен с управляющим выходом блока программного управления координатным столом, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом блока автоматического контроля параметров, измерительные входы которого соединены с контактными зондами 2J.

Недостатками этого устройства

IS являются длительность подгонки, необходимость предварительной стабилизации свойств подгоняемых резисторов на других установках, отсутствие учета температурного коэффициента со20противления резистора.

Длительность подгонки резистора до требуемой величины обусловлена рядом причин.

Устройство позволяет осуществить подгонку методом реза (грубо, точно) , работая в непрерывном режиме излучения лазера, позволяет осуществить фрезеровку лазерным лучом края резистора в этом же режиме излучения. При работе в непрерывном режиме излучения лазера эта скорость ограничивается опасностью пережога резистора вследствие инерционности механической системы, требуемой точностью подгонки, поскольку крутизна характеристики подгонки.составляет десятки ом н5 микрометр. Кроме того, устройство позволяет осуществить подгояку путем выжигания отверстий в ре(зистивном слое при раЬоте лазера в импульсном режиме. Скорость подгонки в этом случае ограничена скоростью перемещения подгоняемого резистора относительно лазерного луча, В связи с тем, что каждый импульс изменяет сопротивление на какую-то дискретную величину, то для обеспечения заданной точности подгонки необходимо это изменение выбрать малым, что ведет к увеличению числа импульсов, следовательно, к увеличению времени подгонки,

Стабилизация napaMOtpOB резистора перед подгонкой- необходима и осущесталяется либо путем нагрева в вакуумных печах с выдержкой подложек в течение некоторого времени, либо разогревом за счет прохождения тока через резистор.

Устройство не позволяет стабилизировать параметры резистора лучом излучателя (лазера 1 из-за его постоянной сфокусированности, поскольку будет происходить испарение резистивного материала или отжиг вместо стабилизации. Стабилизация параметров резистора возможна за счет воздействия на него несфокусированного луча лазера при многократном перемещении резистивного слоя относительно лазерного луча. Однако любой из указанных способов стабилизации требует своей установки.

Точность подгонки снижается из-за отсутствия учета температурного коэффициента сопротивления.

Введение постоянной поправки для учета температурного коэффициента сопротивления не может учесть разброс температурных коэффициентов сопротивленик у различных резисторов на данной подложке.

Цель изобретения - повышение производительности и точности подгонки.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для подгонки тонкопленочных резисторов, содержащее координатный стол с контактными зондами, последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, управляющий выход которого ,

соединен с координатным столом, а второй выход - с Синхронизирующим входом блока автоматического контроля параметров, измерительные входы которого соединены с контактными зондами, лазерный излучатель, снабженный системами охлаждения и наблюдения , блок запуска лазерного излучателя, блок высоковольтного импульсного питания, дополнительно введены

блок расширения диаметра лазерного луча, блок автоматического управления стабилизацией и подгонкой, блок преобразования интенсивности лазерного излучения, блок прецизионного перемещения, блок параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излучения, причем лазерный излучатель оптически соосен последовательно расположенным блоку расширения диаметра

луча лазерного излучателя, блоку преобразования интенсивности лазерного излучения, блоку параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излучения, выход блока автоматического контроля параметров соединен с информационным входом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, первый синхронизирующий выход,- первый синхронизирующий вход, второй синхронизирующий выход и второй синхронизирующий вход которого соединены соответственно со вторым входом блока запуска лазерного излучателя, вторым синхронизирующим выходом блока программного управления

координатным столом, входом и выходом блока прецизионного перемеще- ; ния, кинематически связанным с блоком преобразования интенсивности лазерного излучения, вход которого соединен с управляющим выходом блока aBtoMaTM4ecKoro управления стабилизацией и подгонкой, при этом блок параллельной многолинзовой фокусировки кинематически связан с блоком

преобразования интенсивности излучения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства для подгонки тонкопленочных резисторов интегральных схем; на фиг. 2 - то же блок автоматического управления стабилизацией и подгонкой. Устройство для подгонки тонкопленочных резисторов содержит последова тельно соединенные блок 1 программно го управления координатным столом, блок 2 запуска лазерного излучателя, блок 3 высоковольтного импульсного питания и лазерный излучатель k с системой 5 охлаждения и наблюдения, координатный стол 6, снабженный контактными зондами (не показаны), блок 7 автоматического контроля параметров блок 8 расширения диаметра луча блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой, блок tO преобразования интенсивности лазерно го излучения, блок 11 прецизионного перемещения. 11, блок 12 параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излучения. . Блок 9 содержит блок памяти коммутации и синхронизации, блок 16 измерения температуры, выход которого подключен к входу блока 1 коммутации, первый блок 17 сравнения, пер вый вход которого подключен к выходу блока 1 коммутации, второй вход под ключен к выходу блока 13 памяти, а еыход подключен к входу блока 15 син хронизации, первый блок 18 вычитания первый и второй входы которого подключены к выходу блока 13 памяти, третий вход подключен к выходу блока }5 синхронизации, а выход подключен к входу блока 1k коммутации j блок 19 преобразования сигнала, вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу блока коммутации, второй блок 20 вычитания первый вход которого подключен к выходу блока 14 коммутации, на второй вход подано опорное напряжение Uof.,, а выход подключен к входу блока 13 памяти, блок 21 определения температурного коэффициента сопротивления, вход которого подключен к выходу блока Н коммутации, а выход - к входу блока i3 памяти, второй блок 22 сравнения, вход которого подключен к выходу блока k коммутации, первый выход подключен к входу блока 15 синхронизации, а второй и третий выходы подключены соответственно к первому и второму синхронизирующим выходам блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой, третий блок 23 вычитания, третий блок 2 сравнения, блок 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи, первый и второй входы которого подключены к выходу блока Н коммутации, а выход подключен к первому входу третьего блока 23 вычитания, второй вход которого подключен к выходу блока }k коммутации, а выход подключен к входу третьего блока 2 сравнения, первый выход которого подключен к входу блока 13 памяти, блок 26 индикации, четвертый блок 27 сравнения, к входу которого подключен второй выход третьего блока 2 сравнения, а выход подключен к первому вж)ду блока 2б индикации, выход которого подключен к входу блока 15 синхронизации, блок 28 управления, блок 29 управления интенсивностью излучения, блок 30 усиления, блок 31 преобразования анало -код, вход которого подключен к выходу блока 1Л коммутации, а выход подключен к входу 28 управления, первый выход которого подключен к второму входу блока 2б индикации, а второй -. подключен к первому входу блока 29 управления интенсивностью излучения, второй вход которого подключен к выходу блока 13 памяти, а первый выход подключен к входу блока 30 усиления, выход которого подключен к управляющему выходу блока 9,автоматического управления стабилизацией и подгонкой, четвертый блок 32 вычитания, первый вход которого подключен к второму выходу блока 29 управления интенсивностью излучения, второй вход подключен к выходу блока 13 памяти, а выход подключен к его входу, причем вход и выход блока 13 памяти подключены соответственно к выходу и входу блока k коммутации, вход и выход блока 15 синхронизации подключены к выходу и входу блока 13 памяти, выход и вход блока 15 синхронизации подключены к входу и выходу блока коммутации соответственно, выход блока 15 синхронизации подключен к первому синхронизирующему выходу блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой, информационный вход которого подключен к входу лока 1 коммутации, а синхронизируюие его входы подключены к входу лока 15 синхронизации. Блок 7 автоматического контроля араметров служит для измерения сопротивления подгоняемого резистора. Блок 8 расширения диаметра луча (на пример, коллиматор, телескоп и т.п.) служит для увеличения диаметра луча лазерного излучателя 4, Блок 10 преобразования интенсивности излучения представляет собой сотообразный набо из m ячеек, оптическая прозрачность которых изменяется в зависимости от величины приложенного управляющего сигнала (например, набор оптических Модуляторов, управляемых напряжением). Апертура блока 10 преобразо,вания интенсивности излучения равна диаметру расширенного луча излучателя. Блок 12 параллельной многолинзовой фокусировки содержит также сотообразный набор из m фокусирующих ячеек, каждая из которых расположена под соответствующей ячейкой блока 10 преобразования интенсивности излучения и фокусирует только ту часть луча, которая проходит через эту ячейку. Блок 11 прецизионного перемещения содержит устройство для перемещения блока 10 преобразования интенсивности излучения и блока 12 параллельной нноголинзовой фокусировки и может быт выполнен на основе любых:устройств, позволяющих осуществить прецизионные перемещения и реализованы, например на базе шагового двигателя. Блок 13 памяти содержит набор ячеек памяти, каждая из которых хранит информацию до момента ее обнуления, и может . быть реализован на основе известных технических решений (например, ячейк П9МЯТИ на емкости). Блок 1 коммутации содержит набор ключей, управляе,мых напряжением, которые реализуются на основе известных технических реше ний (например, ключи на МОП-транзисторах) . Блок 15 синхронизации представляет собой совокупность гене раторов-,- ждущих мультивибраторов, дифференцирующих цепей, которые реализуются на основе известных техни;ческих решений. Блок 16 измерения температуры дол жен быть выполнен на основе безкон:Тактного метода измерения температуры с линейной передаточной характеристикой и обладать малой инерционностью (например, оптический пирометр). Блок 21 определения температурного коэффициента сопротивления содержит делительное .устройство (на,пример, резистивный делитель). Блок 9 08 28 управления содержит набор логических устройств и может представлять собой, например, сдвиговый регистр. Блок 29 управления интенсивностью излучения представляет собой устройство, преобразующее входной сигнал в ряд вУодных, число и величина которых зависит от величины входного сигнала, и может быть реализован на основе известных вычитающих, пороговых и ключевы) устройств. Устройство работает следующим образом. Подложка с подгоняемыми резисторами 33 устанавливается на координатном столе 6. На его вход по сигналу оператора приходит управляющий сигнал с управляющего выхода блока 1 программного управления координатным .столом. Под действием этого сигнала шаговые двигатели (не показаны) перемещают координатный стол 6, устанавливая находящийся на нем резистор в зону действия луча лазерного излучателя +. После этого со второго синхронизирующего выхода блока 1 программного управления координатном столом поступаетуправляющий сигнал на синхронизирующий вход блока 7 автоматического контроля параметров и на первый синхронизирующий вход блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой. Под действием этого сигнала упомянутые блоки переходят из исходного состояния в режмм измерения параметров подгоняемого резистора 33 и управления процессом стабилизации и подгонки. Одновременно управляющий сигнал с первого синхронизирующего выхода блока 1 программного управления координатным столом поступает на первый вход блока 2 запуска излучателя 2 и включает лазерный излучатель , Лазерный луч, расширенный блоком 8 расширения диаметра луча, позволяет нагреть подгоняемый резистор сразу по всей площади без дополнительного перемещения его относительно лазерного луча и наоборот. Происходит процесс стабилизации свойств резистивного слоя, т.е. приближение его удельного сопротивления к сопротивлению массивного образца. Интенсивность излучения такова, что резистивная пленка нагревается до температуры, необходимой для стабилизации (т.е. до температуры расплавления границ зерен микроструктур). Процесс может происходить в химически инертной среде и окисление поверхностного слоя пленки не произойдет. Блок 7 автоматического контроля измеряет мгновенные значения сопротивления подгоняемого резистора и сигнал, несущий информацию о результатах измерения, с выхода блока 7 поступает на информационный вход блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой. Этот блок автоматически определяет момент конца стабилизации сопротивления резистора и при его поступлении на первом синхронизирующем его выходе по.является управляющий сигнал, который поступает на второй вход блока 2 запуска лазерного излучателя и выключает лазерный излучатель k,

При таком режиме работы осуществляется индивидуальная стабилизация свойств резистора в автоматическом режиме, имеющая преимущества по точности по сравнению с групповой стаби- 25

лизацией в вакуумных печах, без дополнительной установки для стабилизации и без дополнительных затрат времени, вызванных необходимостью перемещения подложки с одного устройства на другое, ибо расширенный лазерный луч используется в дальнейшем для подгонки резистора. Одновременно с выключением лазера управляющий сигнал со второго синхронизирующего выхода блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой поступает на вход блока 11 прецизионного перемещения. Он перемещает блок 10 преобразования интенсивности излучения и кинематически и оптически связанный с ним блок 12 параллельной многолинзовой фокусировки в зону действия расширенного лазерного луча, устанавливая их над подгоняемым резистором.

В течение времени перемещения блоков 10 и 12 блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой определяет температурный коэффициент сопротивления подгоняемого резистора. Это необходимо, ибо отсутствие учета температурного коэффициента сопротивления (ТКС) ведет к появлению дополнительной погрешности. После его определения происходит вычисление величины дР, на которую необходимо подогнать резистор с учетом ТКС. После этого на управляющем выходе блока 9 96

п + 1 ячейка приоткрывается и ослабляет какую-то часть излучения, пропорционально приложенному управляющему сигналу, приложенному к этой ячейке. Остальные ячейки остаются в первоначальном положении и не пропускают излучения, формирование управляющих сигналов происходит в блоке 9 автоматического управления стамещения блока 10 преобразования интенсивности излучения и блок-а 12 параллельной многолинзовой фокусировки посредством блока-11 прецизионного перемещения. В момент окончания перемещения на его выходе появляется сигнал, поступающий на второй синхронизирующий вход блока 9 автоматического управления стабилизацией.и подгонкой. При наличии на втором синхронизирующем входе блока 9 сигнала с блока 11 на первом синхронизирующем выходе блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой .появляется управляющий сигнал, поступающий на второй вход блока 2 .запуска излучателя, который включает лазерный излучатель Ц..

Расширенный луч излучателя поступает на вход блока .10 преобразования интенсивности, вкотором происходит преобразование интенсивности его излучения и пространственной конфигурации . Преобразованный .луч поступает на вход блока 12 параллельной многолинзовой фокусировки, который преобразует его в ряд сфокусированных микролучей, каждый из которых прожигает, одно отверстие в резистивной пленке, вызывая изменение ее сопротивления на величину и R. Число микролучей равно числу оптически прозрачных ячеек (не показаны), т.е. ц + 1, так как каждая ячейка блока 0.10 автоматического управления стабилизацией и подгонкой появляются сигналы, поступающие на вход блока 10 преобразования интенсивности излучения, причем число и величина этих (;игналов пропорциональны 4R. Блок 10 преобразования интенсивности излучения представляет собой набор из гп ячеек, ослабление излучения в которых пропорционально приложенному управляющему воздействию к этим ячейкам. Под действием управляющих сигналов блока 9 первые п ячеек полностью открываются и не препятствуют прохождению излучения. билизацией и подгонкой во время пере10 оптически связана с одной фокусирующей линзой блека 12. Пространственная конфигурация фокальных пятен на резистивной пленке может быть раз личной и позволяет получить любую конфигурацию подгоняемого резистора. Наиболее оптимальным следует считать такое их расположение, при котором ширина подгоняемого резистора остает ся постоянной на всем его протяжении Изменение величины сопротивления |5ёзистора при прожиганий в нем одного отверстия при полностью открытой ячейки блока 10 преобразования интенсивности излучения и при установившихся параметрах технологического процесса известно, что позволяет, зная эту величину uR и величину дК, на которую надо подогнать резистор, определить количество таких отверстий, причем последнее отверстие, образованное п+ 1 микролучом, из меняет сопротивление резистора на величину д-R, т.е. дК л R . да пдК 4 дв.(Т) Излучатель может работать как в импульсном режиме, так и в режиме непрерывного излучения. 8 первом случае подгонка заканчивается после одного импульса, во втором - после выключения лазера управляющим сигналом, который приходит с первого синхронизирующего выхода блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой на второй вход блока 2 запуска лазерного излучателя. После подгонки происходит процесс сравнения величины сопротивления под гоняемого резистора,с эталонным резистором в блоке 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой с учетом ТКС подгоняемого резистора Если по каким-либо причинам, обусловленным либо сбоем аппаратуры, либо другими случайными факторами, их значения не равны, происходит по следующая подгонка ,в автоматическом режиме. В этом случае с управляющего выхода блока 9 автоматического упра ления стабилизацией и подгонкой поступают управляющие сигналы на вход блока 10 преобразования интенсивности излучения, число и величина ко торых пропорциональны разности подгоняемого и эталонного резисторов. Далее все происходит как в предыдущ случае при подгонке величины сопротивления резистора. Отличие состоит в том, что первые п + 1 ячеек блока преобразования интенсивности излучения 10, ранее участвовавшие в процессе подгонки, непрозначны для излучения и не принимают участие в подгонке. Процесс повторной подгонки в автоматическом режиме можно осуществлять дотех по|э, пока имеются в на неиспользованные ранее ячейки блока 10. Информацию об окончании подгонки или о необходимости ее продолжения можно, получить на блоке 2б информации, входящем в состав блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой. Блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой работает следующим образом. В момент начала стабилизации свойств резистивной пленки сигнал с выхода блока 7 автоматического контроля поступает на его информационный вход и через блок h коммутации на вход блока 19 преобразования сигнала. Блок 19 преобразования сигнала служит для преобразования входного сигнала, несущего информацию об абсолютной величине сопротивления стабилизируемой резистивной пленки, в вид, удобный для запоминания (это может быть преобразователь типа аналоганалог, код-аналог и т.д.) в зависимости от измерительной схемы блока 7 автоматического контроля .и блока 13 памяти. В дальнейшем для удобства считаем, что на информационный вход блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой приходит аналоговый сигнал. С выхода блока 19 преобразования сигнала входной сигнал через блок 1 коммутации поступает на блок 13 памяти, где происходит его запись в первую и вторую ячейки (не показаны), расположенные в блоке 13 памяти. За-, пись происходит неодновременно в две ячейки сразу, а последовательно, сначала в одну, затем в другую, затем , опять в первую и т.д. Переключение выхода блока 19 преобразования сигнала ко входу первой и второй ячеек осуществляется блоком 15 синхронизации, который управляет работой всего блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой. С выводбв первой и второй ячеек памяти сигналы поступают на первый и второй входы первого блока 18 вычитания и периодически (периодичность определяется блоком 15 синхронизации) вычитаются 13 друг из друга. Разность через блок коммутации поступает на второй блок 22 сравнения, где сравнивается (с эталонным сигналом. Если разность величин сигналов с первой и второй ячеек превышает по величине эталонный сигнал, то на выходах второго блока 22 сравнения сигнал отсутству ет. Если разность величин сигналов либо равна, либо меньше по абсолютной величине, чем: величина эталонног сигнала, значит процесс стабилизации завершен и можно переходить к подгонке резистора. В этом случае на выходах второго блока 22 сравнения появляются сигналы, которые поступают на вход блока 15 синхрониза ции и через первый и второй синхронизирующие выходы блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой поступают на второй вхо блока 2 запуска лазерного излучател и выключают его, также поступают на вход блока 11 прецизионного перемещения, включая его. Процесс стабили зации свойств резистивной пленки: завершен. 8 основу определения момента кон ца стабилизации свойств резистивной пленки положено то, что сопротивление стабилизированной пленки постоя но, примерно равно сопротивлению массивного материала и не изменяетс во времени под действием.лазерного луча. Информация, хранящаяся в первой и второй ячейках, о величине сопротивления стабилизируемого резистора, изменяется только под действием входного сигнала и не изменяется ни в процессе хранения, ни в процессе считывания ее первым блоком 18 вычитания. После определения момента конца стабилизации первая и вторая ячейки обнуляются. Далее в блоке 9 автоматического управления стабилиза циеи и подгонкой осуществляется вычисление ТКС и определение приращения сопротивления, им вызванного. Поскольку после стабилизации парамет ров и в момент подгонки температура резистора высокая, отсутствие учета ТКС приводит к дополнительной погрешности. В основу вычисления ТКС положено свойство его постоянства в широком диапазоне температур.Это позволяет, зная относительное изменение сопротивления резистивной пленки и диапа зон температур, в котором произошло это изменение, определить по ГКС данного резистора. Сигнал, несущий информацию о температуре резистивного слоя в момент конца стабилизации, с выхода блока 16 измерения температуры через блок 1 коммутации поступает на первый вход второго блока 20 вычитания. Блок 16 измерения температуры (например, оптический пирометр) должен быть выполнен на основе безконтактного метода измерения температуры, иметь малую инерционность и линейность передаточной характеристики. На второй вход второго блока 20 вычитания подается опорное напряжение UQ , величина которого пропорциональна величине температурного интервала it, на котором осуществляется вычисление ТКС, т.е. Uon f(At). Эта величина определяется изменением выходного напряжения блока 16 измерения температуры при изменении температуры измеряемого объекта (резистора) на и температурным интервалом, необходимым для вычисления ТКС, R, -R, AR, j4 температура подгоняемого резистора в момент окончания стабилизации; температурный интервал, необходимый для вычисления d.; uRi.Ri. -Rj изменение величины сопротивления подгоняемого резистора при изменении его Температуры на величину At. Поскольку передаточная характеристика блока измерения температуры линейна, то величина опорного напряжения UQ,, пропорциональная изменению температуры на At, известна, Поэтому напряжение на выходе второго блока 20 вычитания при температуре подгоняемого резистора t пропорционально темппратуре 1 t напряжение поступает в блок 13 памяти, запоминается в нем в третьей ячейке памяти (не показан) и подается с выхода блока 13 на второй вход nef3Boro блока 17 сравнения. На первый вход блока 17 через блок 1 коммутации поступает напряжение с блока 16 измерения температуры, 8 момент равенства этих величин на выходе первого блока 17 сравнения появляется сигнал, поступающий на вход блока 15 синхронизации. Одновременно с определением температурного отрезка 4t происходит определение дR.

Сигнал, несущий информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого резистора в момент конца стабилизации его свойств, через блок 1k коммутации поступает на вход блока 13 памяти и запоминается в нем в ячейке памяти, В момент наступления температуры tr подгоняемоho резистора на блок Т коммутации приходит управляющий сигнал с блока 15 синхронизации и происходит запоминание абсолютной величины сопротивления подгоняемого резистора в блоке 13 памяти, во второй ячейке памяти. Сигналы, несущие информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого резистора, с выхода бло .ка 13 памяти поступают на первый и второй входы первого блока 18 вычита ния. Напряжение на выходе первого блока 18 вычитания пропорционально разности величины збсолютных значений подгоняемого сопротивления при температуре t и и равно л t. Этот сигнал через блок k коммутации .поступает на блок 21 определения ТКС, который осуществляет определение ТКС подгоняемого резистора, С выхода блока 21 сигнал, величина которого пропорциональна ТКС подгоняемого резистора, поступает на вход блока 13 памяти и запоминается там. ТКС подгоняемого резистора определен, С выхода блока 13 памяти через блок 1 коммутации сигнал, сохраняясь в блоке 18 памяти, поступает на .вход блока 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи. На его второй вход через блок 1 коммутации поступает сигнал с блока 16 из мерения температуры, величина которо го пропорциональна температуре подгоняемого резистора 33. Блок 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи построен на основе усилителя с управляемым коэффициентом передачи и его коэффициент усиления линейно зависит от величины сигнала блока 16 измерения температуры, С выхода блока 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи сигнал, пропорциональный приращению величины сопротивления резистора 33 вызванного ТКС, поступает на первый вход третьего блока 23 вычитания. После определения приращения, вызванного ТКС, происходит определение величины uR, на которую необходимо подогнать резистор 33. Сигнал, несущий информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого стабилизированного резистора 33 через блок коммутации поступает на второй вход третьего блока 23 вычитания. На его выходе появляется си1- нал, величина которого пропорциональна разности абсолютного значения сопротивления подгоняемого резистора 33 и приращения сопротивления, вызванного ТКС, Это и есть сопротивление подгоняемого резистора 33 при нормальной температуре,

С выхода третьего блока 23 вычитания сигнал поступает на третий блок 2k сравнения, где его величина сравнивается с величиной эталонного резистора (не показан) и на выходах появляется сигнал, равный разности величин этих резисторов AR, С первого выхода третьего блока 2k сравнения он поступает в блок 13 памяти и запоминается там, а со второго выхода поступает на вход четвертого блока 27 .сравнения, где R сравнивается с величиной допустимой погрешности подгонки , Если ARic№ на выходе четвертого блока 27 сравнения появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 2б индикации, свидетельствуя об окончании подгонки. Сигнал с выхода блока 2б индикации поступает на вход блока 15 синхронизации, который под действием этого сигнала устанавливает блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой в исходное состояние. Если , происходит определение числа отверстий, которые необходимо выжечь в резистивной пленке для подгонки сопротивления резистора 33 на величину AR. Для этого сигнал, пропорциональный /iR, с блока 13 памяти поступает на второй вход блока 29 управления интенсивностью излучения и на второй вход четвертого блока 32 вычитания. В блоке 29 управления интенсивностью излучения процесс определения числа отверстий происходит следующим образом. Величина сопротивления подгоняемого резистора при прожигании в нем одного отверстия при полностью открытой ячейке блока 10 преобразования .интенсивности изменяется на дЯ выражения (1) следует, что AR - AR dR Округление до целого числа в сто рону уменьшения частного от деления позволяет получить необходимое Л W число полностью открытых ячеек п . В блоке 29 управления интенсивность излучения формируется М выходных си налов такой величины, под действием каждого из которых соответствующие ячейки блока 10 преобразования инте сивности излучения полностью открываются и излучение проходит сквозь них без изменения. Кроме того, в бл ке 29 формируется п + 1 управляющий сигнал, величина которого зависит о величины лВ и под действием которого (п+ 1)-я ячейка блока 10 преобразования интенсивности излучения открывается ровно настолько, чтобы сопротивление подгоняемого резистор при прожигании в нем отверстия п -f микролучом изменялось на величину 4R . , , Напряжение, управляющее оптической прозрачностью ячеек с выхода блока 29 через блок 30 усиления поступает на управляющий вход блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой, а напряжение, пропорциональное dR , также поступает на первый вход четвертого блока 27 вычитания, на втором входе ко ;торого присутствует сигнал с блока 13 памяти, пропорциональный AR. На выходе четвертого блока 32 вычитани появляется напряжение, пропорционал ное пдВ , которое запоминается блоком 13 памяти. Далее этот сигнал, сохраняясь в блоке 13 памяти, посту ет на вход блока 15 синхронизации. При наличии сигнала на втором синхронизирующем, входе блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой соединенного со входом блока 15 синхронизации, на его первом выходе появляется сигнал, включающий лазерный излучатель . Происходит процесс подгонки. После ее окончания осуществляется сравнение величины сопротивления подгоняемого резистора с эталонным резистором в третьем блоке 2 сравнения. Одновре менно с выхода блока 13 памяти через блок 1 коммутации на вход блок 31 преобразования аналог-код поступает сигнал, величина которого про 70 порциональна пд R. Блок 31 преобразует сигнал в п импульсов, которые с его выхода поступают на вход блока 28 управления. Под действием входного сигнала на его втором выходе появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 29 управления интенсивностью излучения и отключающий управляющие цепи первых п + 1 ячеек. Процесс подгонки сопротивления подгоняемого резистора 33 повторяется. Если все ячейки уже участвовали в процессе подгонки, то на первом выходе блока 28 управления появляется сигнал, поступающий на второй вход блока 2б индикации. После этого, как и после подгонки, блок 15 синхронизации возвращает блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой в первоначальное состояние. Предлагаемое устройство имеет ряд технических преимуществ перед известными. Более высокую производительность за счет сокращения времени подгонки и .исключения установочных и съемочных операций в процессе стабилизации свойств резистианой пленки, что стало возможным благодаря использованию для стабилизации расширенного луча лазера, который в дальнейшем используется для подгонки резисторов. Более высокую точность подгонки за счет возможности учета индивидуальных ТКС каждого резистора и возможности плавной регулировки интенсивностью излучения лазерного излучателя. Стабильность свойств резистивных пленок, стабилизация свойств которых осуществляется расфокусированным лучом лазера, как известно в 2-3 раза выше чем у пленок, подверженных обработке в вакуумных печах. Применение предлагаемого устройства для подгонки тонкопленочных езисторов способствует значительноу экономическому эффекту, обусловенному тем, что исключается неободимость в использовании термовауумных печей для стабилизации свойств езистивных пленок, обеспечивается втоматизация процессов стабилизации подгонки пленочных резисторов.. Формула изобретения Устройство для подгонки тонкоплеочных резисторов, содержащее координатиый стол с контактными зондами, последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, управляющий выход которого соединен с координатным столом а второй выход - с синхронизирующим входом блока автоматического контроля параметров, измерительные входы .которого соединены с контактными зондами, лазерный излучатель, снабженный системами охлаждения и наблюдения, блок запуска лазерного излучателя, блок высоковольтного импульсного питания, отличающееся тем, что, с цельй повышения производительности и точности подгонки, в устройство введены блок расширения диаметра лазерного луча, блок aeiTOматического управления стабилизацией и подгонкой, блок преобразования ин;Тенсивности лазерного излучения, блок прецизионного перемещения, блок параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излучения, причем лазерный излучатель оптически соосен последовательно расположенным блоку расширения диаметра луча лазерного излучателя , блоку преобразования интенсивности лазерного излучения, блоку параллельной многолинзовой фокуси.ровки лазерного излучения, выход блока автоматического контроля параметров соединен с информационным входом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, первый синхронизирующий выход, первый синхронизирующий вход, второй синхронизирующий выход и второй синхронизирующий вход которого соединены соответственно со вторым входом блока запуска лазерного излучателя, вторым синхронизирующим выходом блока программного управления координатным столом, входом и выходом блока прецизионного перемещения, кинематически связанным с блоком преобразования интенсивности лазерного излучения, вход которого соединен с управляющим выходом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, при этом блок параллельной многолинзовой фокусировки кинематически связан с блоком преобразования интенсивности излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии Н 52-27826, кл. Н 01 С , опублик. 22.07.77. 2, Свиридов А,П. и др. Технологическая лазерная установка с программным управлением. - Приборы и техника эксперимента. 197, № 2, с. 2бО2б1 (прототип).

/

11

/ V

п

Фиг.1 NeKHmteatfMw вк ftfl sttHUfi