Способ нанесения токопроводящей пленки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 4 ЮЛИОблесниРЕСПУБЛИК 9 (11) С 51)5 Н 05 В 16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬППРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро. научного приборостроения АН УЗССР (72) Н,И.Абросимова, Е.А.Белоусова и С.Р.Бойко(53) 621.3.036.669.002,2(088,8) (56) Гальперин Б.С. Непроволочные ре;. зисторы. - Л.: Энергия; 1968, с.127-128.Авторское свидетельство СССР й 621140, кл. Н 05 В 3/16, 1976. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ПЛЕНКИ Изобретение относится к электротехнике, а именно к получению токопроводящих пленок для электрическихнагревателей, используемых в микроэлектронике,Известен способ нанесения пленокна основе двуокиси олова на стеклянное основание, при котором за одинтехнологический процесс. за требуемоевремя, в зависимости от требуемойтолщины, наносят пленку аэрозольныиметодом, заключающимся в подаче парогазовой фазы основного реагента нанагретое изоляционное основание,Известен также способ нанесениятокопроводяшей пленки на основе дву-окиси олова на нагретое вращающеесяоснование электронагревателя, выполненное в виде тела вращения с перемен"ным,сечением, согласно которому нанесение пленки ведут по меньшей иере 2(57) Электротермия, технология нанесения токопроводящей пленки электронагревателя: основание, выполненное в форме тела вращения с переменным сечением по длине, нагревают с обеспечением равномерности температуры по длине, вращают вокруг продольной оси и наносят напылением из парогазовой фазы (аэрозбльнвм методом) пленку. Одновременно с нанесением пленки дополнительно вращают основание в плоскости, перпендикулярной продольной оси основания. Режимы тем пературы выбраны в диапазоне 500- 650 С, Время определено необходимыми толщиной и скоростью подачи струи,в два цикла при 580-600 С. В первом цикле пульверизацией наносят пленку на участки основания меньшего се" чения в течение 2-10 с йа каждый, а во втором - на участки большего сечения в течение О, 5-3 сна каждый. Основание при нанесении пленки вращается вокруг оси вращения.Указанный способ нанесения пленки представляется достаточно трудоемким, так как пленка наносится последовательно на все участки меньшего сечения, а затем последовательно на все участки большего сечения. Такой способ не гарантирует получения пленки, однородной по толщине и с заданными параметрами, ибо при поэтапном нанесении пленки на основание в виде тела вращения с переменным сечением разброс по толщине составляет не менее + 103 от заданной тол з173601 щины, Интерференционная картина наповерхности нагревателя также говорит о неоднородности.При испытании пленок в качественагревателя при приложении напряже.ния на пленках визуально видны локальные области с повышенной температурой, что в процессе испытанияприводит к выгоранию проводящегослоя и нарушению проводимости.При нанесеНии пленок методом .пульверизации процесс напыления ограничивается несколькими секундами (из-заохлаждения детали в момент пульверизации) и для получения слоев толщиной Ьолее 0,3 мкм требуется многократная пульверизация, что приводит,с учетом времени прогрева между циклами, равном 10-20 мин к значительному удлинению процесса.Кроме того, за счет перепадовтемпературы в промежутках между напылением возникают включения, которыепроникают в .состав пленки. Пленки .становятся слоистыминеоднороднымипо толщине, ухудшаются их адгезионные и электрофизические параметры,Цель изоЬретения - повышение качества пленки и снижение трудоемкости процесса.Это достигается тем, что на нагре"тое с оЬеспечением равномерности температуры по длине,. вращающееся вокруг продольной оси основание электронагревателя, выполненное в форме те ла вращения с переменным сечением по длине, при заданных температурах ивремени, напыляют аэрозольным методом токопроводящую пленку на основе двуокиси олова и одновременно. произ" 40водят дополнительно вращение основа"ния электронагревателя в плоскости,перпендикулярной его продольной оси.Способ нанесения токопроводящейпленки на основе двуокиси олова осу" 45 ществляют следующим образом. Предварительно обезжиренное основаниеэлектронагревателя закрепляют в приспособлении, позволяющем осуществлять вращение в двух плоскостях (вокруг50 собственной оси вращения и в плоскос" ти, перпендикулярной ей), помещают в рабочую зону с температурой 150 С выдерживают 3 мин до полного равномерного разогрева. В это время в 55 узле испарения в кварцевом баллончике разогревается раствор хлорного олова до 85 С. По истечении 3 мин 0 4включают вращение основания. Скорость вращения основания вокруг оси вра" щения 0,5 обСс скорость вращения в горизонтальной плоскости 0,3 об/с. Сжатый воздух через ротаметр подают в испаритель и пары хлорного олова через сопла в нижнем основании рабочей камеры вытесняются в рабочую зону. Начинается процесс напыления. В камере создаются условия "облачности". Наличие "облачности" обеспечивает идентичные условия для всех участков основания в технологическом процессе. Продолжительность процесса напыления 10 с; при этом полученная пленка имеет толщину 0,3 мкм. По окончании процесса прекращают подачу хлорного олова, выключают механизм вращения, систему проду" вают чистым воздухом 1 мин и при помощи подъемного механизма основание извлекают из рабочей зоны.Использование способа нанесения пленки испарением подогретого спирто", вого раствора (аэрозольный метод) в сочетании со сложным вращением в двух плоскостях обеспечивает равномерную доставку реагента каждой точке основания. В камере создаются условия "облачности" и в процессе нанесения пленки не происходит охлаждения образца, пленка заданной толщины выращивается в едином цикле. Ско рость потока и концентрация паров двуокиси олова в ПГС (парогазовой смеси) с достаточной точностью регулируются с помощью системы параметров, Изменяя параметры технологичес-кого процесса, можно задавать ско". рость роста пленки и ее параметры. Процесс технологичен, легко управляем, поддается автоматизации. Своевременное удаление продуктов реакции (проточная система) позволя", ет получать чистые слои, исключается возможность загрязнения хлоридами.ВыращенНые пленки имеют разброс по толщине + 5 Ф, однородны по стехиометрическому составу, прозрачны, обладают хорошей адгезией, не имеют посторонних включений, имеют одинаковые физико-химические характеристики по всей площади основания. Испытание пленок в качестве нагревателей выявило равномерность их разогрева, быстродействие и их высокую надеж-. ностьСоставитель Е.БелоусоваТехред М,Дидык Корректор А.Обручар Редактор Т.Иванова Заказ 1824 , Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г.ужгород, ул. Гагарина, 101 1736010 6Таким образом, изобретение позво- вращающееся вокруг продольной оси ляет повысить качество пленки т,е. основаНие электронагревателя, выполулучшить ее однородность по прощади, ненное в форме тел вращения с переадгезию, однородность по химичес" менным сечением по длине при задан- кому составу 1 снизить трудоемкость за 5 ных температурах и времени напыляют счет проведения процесса нанесения аэрозольнйм методом пленку, о тпленки в едином технологическом цик- л и ч а ю щ и й с я тем, что, с ле.целью повышения качества пленки и10снижения трудоемкости процесса, произф о р и у л а и 3 о б р е т е н и я водят дополнительно вращение основаСпособ нанесения токопроводящей ния электронагревателя в плоскости, пленки на основе двуокиси олова, при перпендикулярной его продольной котором наинагретое .с обеспечением оси, одновременно с напылением плен- равномерности температуры по длине, ки.