Способ изготовления проводящих межсоединений

Союз СоветскихСоциалистических Республик Зазвисимое от авт. свидетельства.Ч. Кл, Н 011 7/О 9.1 Х.1970 ( 1475453/26-25 Заявл омитет по делам зобретении и открытипри Совете МинистровСССР К 621.382(088,8) о 26,1,1973, Бюллетень М бликов га опубликования описания 24.1 Ч.197 Авторы зобретения. Вашакидзе и М щин витель СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОДЯ МЕЖСО ЕДИН ЕН И Й с присоединением заявкиПриоритет Изобретение относится к электронике и может быть использовано:1) для быстрого воспроизведения (макетирования) систем плоских проводников с целью нахождения оптимальных электрических параметров схем путем управляемого изменения конфигурации (размеров и формы) проводящих элементов схемы;2) в самоорганизующихся электронных системах, в которых существенна возможность 10 управления разводкой проводников (соединений активных элементов, длинных линий, плоских индуктивностей и т. п.).До настоящего времени не было способа, позволяющего непрерывно (плавно) управлять 15 конфигурацией системы проводников на поверхности изолирующей пластины (подложки), не прибегая к механическому перемещению проводников.Механические способы изменения конфигу рации проводников имеют ограниченные возможности и совершенно неприменимы в микроэлектронике.Статичность конфигурации проводников электрической схемы является преимуществом 25 при необходимости сохранять оптимальные значения ее параметров и недостатком при необходимости плавно изменять топологию металлических элементов схемы с целью подгонки ее характеристик, например, в процессе 30 разработки. Действительно, неточность расчетов топологии металлических элементов схемы приводит к необходимости неоднократного макетирования вариантоз электрических схем или отдельных элементов (соединений, плоских индуктивностей, длинных полосковых линий и т, п.). Макетирование значительно удлиняет сроки разработки и удорожает прибор.Цель изобретения - обеспечить плавное управление немеханическим путем конфигурацией (формой и размерами) проводящих элементов электрической схемы: плоских индуктивностей, длинных линий, соединений и т. п., причем схема может содержать пространственно фиксированные активные элементы: диоды, триоды и т. п.Предложенный способ управления конфигурацией проводников планарных электрических схем основан на использовании физического эффекта фазового перехода диэлектрик- металл. Переход из диэлектрического состояния (фазы) в металлическое проводящее состояние (металлическую фазу) наблюдается в некоторых твердых телах, являющихся диэлек. триками при температуре ниже Тхарактернои для данного вещества, и характеризующихся металлическими свойствами при температуре выше Т Фазовый переход происходит скачком вблизи температуры Т,. Распределение температуры в таком веществе приведет25 Зо 35 40 45 50 Составитель А. Кот Техред Г, Дворина Корректор О. Усова Редактор Т. Орловская Заказ 1098/3 Изд,248 Тираж 780 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 к чередованию областей металлической и диэлектрической фаз, т. е. к системе проводников в диэлектрике, создаваемой и управляемой изменением температуры пленки, нанесенной на изолирующую подложку.Металлический рисунок электрической схемы формируется в толще однородной пленки диэлектрика, способного к фазовому переходу диэлектрик-металл (активного диэлектрика). Пленка наносится на изолирующую подложку, противоположная сторона которой поддерживается при постоянной температуре Т(0,8 Т, (по абсолютной шкале).Зоны нагрева до температур, больших Т в пленке активного диэлектрика могут создаваться электронным или световым лучом, что позволяет управлять конфигурацией зоны нагрева путем сканирования луча по заданной области поверхности пленки.Способ можно иллюстрировать получением пленки Ъоз, имеющего температуру фазового перехода Т,м 65 С и перепад сопротивлений в точке Т, около четырех порядков величины для поликристаллической пленки. Технология получения пленки уо 2 на сапфиритовой подложке в настоящее время освоена в микроэлектронике.Достижение параметров электронного луча, позволяющих осуществлять гравировку и резку металлов по запрограммированному рисунку, также освоено (И. В. Зуев, Н. Н, Рыкалин, А. А. Углов, Физика и химия обработки материалов, АН СССР, 5, 7, 1968). Как известно, электроны с энергией 50 кэв проникают в толщу твердого тела на глубину 5 мкм. В пленке Чо, такой же толщины электроны, рассеиваясь, создадут сквозные зопы нагрева (малость толщины пленки позволяет не учитывать изменения температуры по ее толщине) .Зона нагрева, очевидно, имеет всегда большее сечение, чем диаметр луча из-за рассеяния электронов и распространения тепла в тангенциальном к поверхности пленки направлении. Форма и размеры зон нагрева зависят от формы сечения луча, траектории и периода его сканирования, а также от близости соседних зон нагрева.Если 1 о - величина, характеризующая период сканирования луча, х - скорость охлаждения области пленки, нагретой до температуры Т, при прохождении луча, тогда область пленки, внутри которой выполняется условиеТ, - х 1,)Т будет находиться в металлическом состоянии. Знак равенства соответствует границе зоны нагрева.Тангенциальный градиент температурного поля пленки Ргад Т при толщине подложки 10- - 10 -см и температуре ее нижней поверхности Т=0,8 Т, весьма велик вблизи изотермы Т, и составляет 5 10 - ;5 10 град см-. Большая величина ргали, Т 7 Т=Т, позволяет достигать весьма малых колебаний границы металлической области, возникающих в результате периодичности нагрева при прохождении сканирующего луча. Так, например, при дгас 1 Т(Т=Травном 5 10 град см-, перепад температур в 5 имеет место на расстоянии 0,1 икм.Величина скорости сканирования может быть определена на основании формулы (1)1, ( (2) Здесь ЬТ - перепад температур на,допустимом отклонении от заданного контура зоны нагрева. При обычном значении х= 5 10 град сек- и ЬТ=5 на расстоянии 0,1 икл 1 полУчаем 1 а(10 -сек, что легко достижимо в современных электронно-лучевых установках, Полученный результат показывает, что колебания контура металлической области при сканировании луча не превышают 1 мкл,Контроль за конфигурацией управляемых металлических областей возможен с помощью оптического микрометра визуально благодаря тому, что в отраженном свете области металлической и диэлектрической фазы хорошо контрастируютт. Предмет изобретенияСпособ изготовления проводящих, межсоединений на диэлектрической подложке для полупроводниковых приборов, отличающийся тем, что, с целью обратимого управления конфигурацией межсоединений, на поверхность подложки наносят пленку вещества, обладающего свойством фазового перехода диэлектрик - металл, и нагревают отдельные ее области до температуры фазового перехода,