Тонкопленочная структура

Сооэ Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ТУ 475003 ПАТЕН Зависимый от патеитд Н 051 с 1/(33) США Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовацо 25.06.75, Балл Лата опубликовация оцисация.01.76 72) Авторизобретен Иностранец Джордж Е. Бодвейцая фирмакдрд КомпаниША) Заявитель 4) ТОН ЕНОЧ НАЯ СТРУКТУРА Изобретение относится к области конструирозация и технологии изготовлсция тонко. пленочной структуры.Известца тонкопленочная структура, со. держащая подложку и последовательно ряс. 5 положеццые ца цей слои первого проводяцс го, основного лиэлектрического и второго проволяшего материалов, а также слой резистив ного материала. О;пако при изготовлении тд кой структуры цсокхолимо дорогостоящее обо. 10 руловацие.Цель изооретеция - получение полуфдб.риката универсального назначения и уцроше.гпе технологии изготовления, а также создание тонкопленочной структуры, выполияющсй 15 функции коцлецсатора.Это лостигается благодаря тому, что тоц коцлсцочцая структура содержит дополцитель.цый диэлектрический слой, расположсццый ид первом диэлектрическом слое, причем первый лиэлектрический слой имеет коцфигурацио цижележашего первого проводящего слоя, д резистивцый слой рдсцоложец по всей поверхности лополцительцого диэлектрического слоя Кроме того, при вьшолцеции иа осювс црсл.ложеццой тоцкоплсцочцой структуры коцкрстцого функционального элемента, цяцримср коцлецсатора, верхний проводящий и резистивцый слои выполцяот прострацствеццо ряз.легеццыми в плоскости. 3 Ия фцг. 1 покдзацд црицципиальцдя схема контура, в котором прцмсцсцы тоцкоцлецочиьс резисторы и коцлецсдторы в соответствии прсдложеццым изобретсцием; ца фиг.тОцкоцлецочцд 51 стрх ктх рд цд исрвои столиц зготовлсция, вил сверху: ц; фиг. 3 - разрез по Л - А ца фиг. 2; цд фиг. 4 - тонкоплецочцая структура в готовом виле, вцд сверку.Иа фиг. 1 покздц црццципидльцдя схема контура, в котором примсцсцы тоцкоплецоч цые резисторы и коцлецсаторы в соответствии с прелложсццым изо рстецием. Этд простая схема содержит транзистор 1, присоелицеццый к тоцкоплсцочцой структуре, содержащей три рсз;стоза 2 - 4 и ;ять коцлсцсятдров 5 - 9Осцовацисэ или коро лля с.;смы (см. ф:г.2 и 3) служит подложка 10 из хорошего изоляциоццого материя.щ, тдкого как сапфир, стекло или керамика. О 1 д имсег соответствующие размеры, цапримср шприца 13 11 з 1, лли цд 25.11,1 и толщина 25.д. После тщательной очистки цд верхшою цовсркцость полложки цацосится плевка из мс 1 тс 1)ислд с хорошей элек тричсской проволимостью (первый проволяцтий слой), ця которой с помощью ацолиров 1- цця формируется первый лцэлектрический слой.Первый проводящий слой лелается прелцочтцтсльцо из бстятдцтдла или гафция соотвсгсгвхчощсй толщицы, цдпримср т 000 - 9000 Абольшее количество предусмотрено ца уццверсальной подложке, при этом электроды имеют различные габариты и расположены попериферии подложки. Большая часть под 5 ложки, расположенная в центре, необходимадля создания различнырезисторов н взаимосоединений в схеме, я также определения места для подключения транзисторов к схеме.Любые требуемые электроды конденсатораО могут использоваться в дальнейшем развитиимикросхемной техники. Эти универсальныеструктуры определяются конструкторами схемпрц разработке бесчисленного количествасхем.Ширина элементов резисторов определяет.с с помощью маски цо способу фоторезисторя, после чего идет травление слоя 21 из СгАци резистивцого слоя 20 цз Таг. с поверхностиЯОг оксидного покрытия 19 и площадок 22 -25 (см, фиг. 4).Внешние электроды конденсатора, необходимые взаимосоединения между элементамц,а также и внешние соединительные участкияцосятся ца пластину через соответствующую маску ца слой 21 цз СгАц. ЭлектропроВОдящиЙ мг Гери ял, такой как золото илимедь, используется в;11 Ицох Случае и распыляется до требуемой толщины, т. е, /1,1.Площадки 26 - 29 (см. фцг. 4) являются внеш 30ними соединительными элементямц для конденсаторов 5, 7, 8 и 9, площадка 30 необходима для взаимосвязи (в качестве внешнегосоедцгнггельцого элемента) с резистором 3,площадка 31 цеободцма для взаимосвязиодной стороны конденсатора 6 с конденсатором 5 и резистором 2, а площадка 32 соединяет другую сторону конденсатора б с кон,1 ецсатором 7 и резистором 4, площадка 3340соедцпяет конденсатор 8 и резистор 2, а пло.щядка 34 - конденсатор 9 и резистор 4, плоц 11 дки 31, 32 ц 35 связывают резисторы 2, 3и 4 и транзистор 1 в упомянутой структуре,Следуощцй этап - приеец 1 е фоторезиС 1 орцои маски ц 1 сь,1 кн тр,вл.цця. Слои 21из СгАЦ и затем резцсторцый слойО из Тагудаляются со всех площадок 36 (как междуслоями, так и вокруг различныэлементов).Затем слой 21 цз СгАи удаляется путем травО,1 е ц 151 с пл 01 ця до к 37, 38, 39, Оста Вл я слойрези стивного м я те риазя (Таг.) для обр язоВяц:151 ця этцпло 1 цяс 1 кярез 11 сторОВ 2, 3, 4.Резисторцяя пленка стяоцлизцруется путем помещения подложки в печь при 425+3 Сца определенный период времени, напримерО мин+ О сек,вкругиц пододящимц материалами являются алюминий, ниобий, титаний и цирконий. Затем проводящий слой покрывается маской известным фоторезистивным способом и вытравляется для образования металлических э 1 ектродов 11 - 15, каждый из,которых соответственно предназначен для выполнения функций электрола-подложки конденсаторов 5 - 9. Указанные электроды могут формироваться по технологии, отличной от техники создания фоторезисторной маски, например может использоваться ионный пучок. Одновременно с формированием электродов формируются взаимосоедицяющие полоски 16 и общая металлическая контактная площадка 17. Эта соединительная площадка вместе с взаимо:оедцняющими полозками образует общее электрическое соединение для электродов во время последующего анодирующего процесса. На всей поверхности танталовых электродов образуется слой хорошего диэлектрического материала путем ацодирования металлических участков слоев в соответствующем электролите, По окончании яцодировяцця площадка 17 и взаимосоединяющие полоски 16 для электродов 11 - 15 могут удаляться из структурь 1 путем спцливания подложки 10 цо линиям 18 (см. фиг. 2). Оксидцое покрытие 19 образуется по всей поверхности подложки 10 и ацолироваццых электродов 1 - 15. Например, двуокись кремния (3 Ог) может распыляться на поверхности, создавая слой опрео деленной толщины, например 2500 Л, для Обесгечеш 1 требуемой емкости; двуокись кремния цчеет емкость 0,55 пфлг. Толщина слоя двуокиси кремния может точно регулироваться в предела:-2 Оо. Таким образом, величина емкости коцдецсатора может зада.ваться точцо.Слой 20 материала с хорошим активнымсопротцвлейпем наносится на оксидцое покрытие 19, например слой азотистого танталаО(Та), толщиной 800 Л с помонью рсактив- ного разбрызгивания, Могут применяться и другие материалы, обладающие активным сопротивление 1, такие кяк ихром, язотистый гафний и рений.Толин:1 а слоя активного сопротивления может и:цться в зависимости от требуемойовеличины (в пределаот 200 А до нескольких тысяч). Типовая толщи а - 50 - 50 с 1,с,5 г,Следующий этап изготовления тоцкоцл,- ночной структуры - покрытие резистиВнослоя проводщи металлическим слоемпредпочтительно цз хромового золота СгЛО, цо с зкл 1 Осцце . низкопробного золота с римесью никеля и мели цо лобой удобной тсхнолопи, напри:;ер разбрызгиванием илц ис парением до необходимой толцицы, Ня этой стадии изготовления делается стандартна универсальная структура подложки. В данном случае предусмотрено только пять подложек для конденсатора, однако значительно Предмет изобретения. Тонкопленочная структура, содержащая юдложку и последовательцо расположенные 1 Я ЦСЙ СЛОИ ПСРВОГО ПРОВОД 5 ЦЕГО, ОСЦОВЦО- го дэлектрического и второго проводяшего материалов, а также слой резист;Вного материала, отлиаюцаяся тем, что, с целью получения олуфабрцката унцверсального назначе475003 ния и упрощения технологии изготовления, на основной диэлектрический слой нанесен дополнительный слой диэлектрического материала, расположенный по всей поверхности подложки, причем основной диэлектрический слой имеет конфигурацию нижележащего первого проводящего слоя, а резистивный слой расположен по всейовсрхности дополнительного диэлектрического слоя.2, Тонкапеночная структура по и. 1, отличаюиаяся тем, что, с целью выполнения ею 5 функц 1 ш конденсатора, первый проводящийи резистивный слои пространственно разделены В плоскости. 1 чйП"и,Т1Р 1о 1 с г1.50 М Ь( Ф Э. Гнлннска Подурушнн СоставителЗагребельная Тек 1 гел Е о 1 Гсктои И. Сигнив