Тонкопленочные интегральные схемы

Категория:
Производство радиоаппаратуры


Тонкопленочные интегральные схемы

В качестве примера изготовления тонкопленочных интегральных схем на рис. 240 показано получение способом вакуумного испарения двухкаскадного усилителя.

Испаряют материалы, применяемые для изготовления тонкопленочных интегральных схем, нагревая их в вакууме. Процесс вакуумного испарения условно можно разделить на три этапа: испарение материала; пролет испаряемых частиц от испарителя до подложки; конденсация паров и образование пленки.

Рис. 1. Типовая одноплатная конструкция микроблока

Рис. 2. Изготовление двухкаскадного усилителя НЧ способом вакуумного испарения: а — принципиальная схема, б— нанесение омической пленки, в — нанесение шин заземления и металлического покрытия, г —нанесение пленки диэлектрика, д—нанесение металлических обкладок, выполняющих функции электродов конденсаторов и соединительных проводников, е — готовый усилитель с установленными транзисторами

Все вещества при температуре выше абсолютного нуля способны испаряться.

Нагрев напыляемых материалов в вакууме производят до температуры, превышающей температуру их испарения. Температурой испарения вещества принято называть температуру, при которой упругость его паров достигает значения 10~2 мм рт. ст.

Нагревают испаряемые материалы испарителями прямого или косвенного подогрева.

Испарители прямого подогрева работают на принципе пропускания тока непосредственно через испаряемый материал, взятый в виде проволоки или ленты.

Прямой подогрев с успехом применяют для напыления пленок тугоплавких металлов. Для этого между двумя проводниками создают точечный контакт, через который пропускают ток достаточной величины. В месте контакта образуется перемычка из расплавленного металла, которая является источником испарения.

Преимуществом испарителей прямого подогрева, кроме простоты, является повышенная чистота испаряемого материала; недостаток их — возможность испарения только проводящих материалов.

Испарители косвенного подогрева более универсальны, так как позволяют испарять и непроводящие материалы. В этом случае испаряемый материал нагревают до температуры испарения в специальных подогревателях.

Испарение в косвенных подогревателях осуществляют следующими методами:
— резистивными подогревателями;
— электронной бомбардировкой;
— излучением лазеров.

Резистивные подогреватели служат для нагрева испаряемого вещества до температуры испарения. Наибольшее распространение получили подогреватели из вольфрама, тантала и молибдена.

Наиболее совершенным методом нагрева является бомбардировка испаряемого вещества сфокусированным электронным лучом. Таким методом испаряют тугоплавкие металлы. Нагрев электронной бомбардировкой позволяет избежать непосредственного контакта тугоплавких испаряемых веществ с материалом испарителя в зоне расплава, что устраняет загрязнения пленок.

Условия пролета частиц определяются, в первую очередь, степенью вакуума, от которой зависит средняя длина свободного пролета молекул.

Длиной свободного пролета называют расстояние, проходимое молекулой между двумя последовательными столкновениями. В соответствии с кинетической теорией газов.

Атомы испаряемого вещества, достигшие поверхности подложки, переходят из газообразной фазы в твердую или жидкую, образуя тонкую пленку. Этот процесс получил название конденсации. В зависимости от условий в зоне конденсации наблюдается частичное или полное отражение испаренных атомов от поверхности подложки. На процесс конденсации паров и формирование пленки существенное влияние оказывают температура подложки, скорость испарения, состояние поверхности подложки, степень вакуума. Распределение пленки по толщине на поверхности подложки зависит от формы испарителя и подложки, а также от расположения испарителя относительно подложки.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум