Способ подгонки сопротивления тонкопленочного резистора

СОЮЗ СОВЕТСКИХФЮЦНЪНеииРЕСПУБЛИК 3(51) Н 01 С 17 22 РЫТИЙ П ЗОБ Н Ав ский поли ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОГК(7 Ц Львовский ордена Ленинатехнический институт(54) (57) СПОСОБ ПОДГОНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО РЕЗИСТОРА,включающий термообработку резистивной пленки импульсами лазера, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что,. сцелью повышения стабильности резистора, перед каждым импульсом лазераосуществляют предварительный нагреврезистивной пленки пропусканием через нее импульса электрического тока длительностью 50-100 мс.Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстверезисторов,Известен способ подгонки сопротивления тонкопленочных резисторовпутем удаления резистивной пленкисфокусированным лучом лазера 1 .Недостатком данного способа является то, что стабильность резисторов после подгонки в значительноймере зависит,от качества реза, образуемого в результате лазерной обработки, и состояния резистивногоматериала на краях реза, При этомпродукты разложения .в зоне резамогут образовываться нестабильные 5шунтирующие токопроводящие мостикиэа счет локального перегрева на кромке реза. Возможно также образованиев резистивной пленке микротрещин,приводящих к нестабильности сопротивления резистора.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту является способ лазерной подготовкитонкопленочного резистора за счетлокального нагрева резистивного материала в зОне воздействия лазерноголуча, приводящего к изменению егоэлектрофиэических свойств, а следовательно,к изменению сопротивлениятонкопленочного резистора Г 23,Изменение сопротивления резистивного материала определяется числомимпульсов лазера и их мощностью взависимости от типа задачи.В процессе подгонки обеспечивается последовательное облучениеучастков резистивного материала путем перемещения тонкопленочного резистора.с помощью поэиционирующегоустройства. 40По сравнению со способом подгонки сопротивления тонкопленочного резистора путем удаления части резистивного материала сфокусированным лучом лазера подгонка тонкопленочного 45резистора путем лазерной термообработки резистивной пленки обладаеттеми преимуществами, что в этом случае отсутствует загрязнение подложки интегральной схемы частицамиудаляемого резистивного материала,а также возможна подгонка тонкопленочного резистора в сторону уменьшения их сопротивления 2 3,Недостатком известного способаявляется значительное ухудшение стабильности сопротивления подгоняемогорезистора за счет образования локальных напряжений в резистивной пленкепри ее высокотемпературной обработке 60сравнительно короткими импульсамилазера (до нескольких наносекунд).В дальнейшем это приводит к возникновению микротрещин на участках резис-.тивной пленки, обработанной лазером, б 5 вследствие чего происходит интенсификация окислительных процессов.Высокие градиенты температуры, возникающие в резистивной пленке при ее.термообработке импульсами лазера,могут приводить к нарушению ее защитного покрытия.Цель изобретения - повышение стабильности тонкопленочного резистора.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу подгонки сопротивления тонкопленочного резистора,включающему термообработку резистивной пленки импульсами лазера, передкаждьм импульсом лазера осуществляют предварительный нагрев реэистивнойпленки пропусканием через нее импульса электрического тока длительностью 50-100 мс.На чертеже схематически изображеноустройство для осуществления предлагаемого способа,Устройство состоит из импульсногооптического генератора 1, оптическойсистемы 2, блока 3 питания, координатного стола 4, подгоняемого резистора 5, омметра б, коммутатора 7,игольчатых щупов 8, контактных площадок 9, формирователя 10 импульсовтока и задающего генератора 11.Оптическая система 2 служит дляфокусировки лазерного излучения 12.Координатный стол 4 служит для перемещения подгоняемого резистора 5 впроцессе подгонки. Измерение сопротивления в процессе подготовки осуществляется омметром б, подключенным через коммутатор 7 с помощью игольчатых щупов 8 к контактным площадкам 9резистора 5.Для полу 1 ения импульсов электрического тока служит формирователь 10.Коммутатор 7 осуществляет попеременное подключение к подгоняемому резистору формирователя 10 импульсовэлектрического тока и омметра б.Управление работой блока 3 пита-ния лазера и формирователя 10 импульсов тока осуществляется задающим генератором 11, позволяющим плавно изменять время задержки между импульсами тока и импульсами лазера.,Кроме того, задающий генератор 11служит для прекращения процессие под- .гонки после получения сигнала от омметра б о достижении требуемого зна"чения сопротивления подгоняемого резистора,Резистивную пленку 5 с удельным сопротивлением 1 кОм/см и номиналом резистора 1-10 кОм на основе сплава РС 3710 Предварительно нагревают путем пропускания через нее импульсов электрического тока длительностью 50 мс и амплитудой 100 В до температуры 350 ОС. Причем нагрев осуществляют перед каждьм импульсом лазера.. зЗакаэ 3905/43 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Температура подогрева реэистивной пленки должна равняться температуре подложки при напылении реэистивного материала. Температура, равная 350 оС, не привадит к структурным изменениям в реэиативной пленке, а следовательно,- и к изменению ее сопротивления. Затем осуществляют последовательное облучение реэистивной пленки лучом лазера (время задержки импульса лазера рав но 50 мс) путем перемещения подгоняемого резистора с помощью координатного стола,4.В результате использования предлагаемого способа можно повысить 15 стабильность тонкопленочных резисторов на 40 по сравнению с тонкопленочными резисторами, подгонявшими без предварительного подогрева.) Время задержки лазерного импульса по отношению к импульсу электрического тока изменяется в диапазоне 50-100 мс, Длительность импульса электрического тока при этом сос." тавляет 50.-100 мс и выбирается для каждого резистивного материала и геометрических размеров тонкопленочного резистора экспериментально,. Период 50-100 мс наиболее предпочтителен так как он дает наиболее оптимальные результаты.Изменение сопротивления подгоняемого тонкопленочного резистора производится в период между импульсами электрическогов тока.При достижении в процессе подгонки тонкопленочного резистора требуемого значения сопротивления омметр б.дает команду задающему генератору 11 о прекращении процесса подгонки. Преимуществом предлагаемого способа является то, что для получения заметного изменения сопротивления йредварительно подогретого импульсами тока. резистора требуется значительно меньшая мощность ла" зерного излучения, чем у неподогретого резистора. При этом в пленке не возникает больших перепадов тем-. пературы и,. как следствие, снижается возможность возникновения локаль" ных напряжений как в ее структуре, так и в защитном покрытии, приводящим к образованию микротрещин.В целом это приводит к повышению стабильности тонкоплейочных резисторов, пошедших лазерную термообработку.