Способ определения величины температурного коэффициента сопротивления резистивной пленки

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) П 3(59 Н 01 С 7/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУизмерение сопротивления пленки при начальной и заданной температурах и определение величины термического напряжения нагретой пленки с последующим расчетом величины температурного коэффициента. сопротивления о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения точности.определе-, ния величины температурного коэффициента сопротивления, величину термического напряжения нагретой резистивной пленки определяют с помощью голографической интерферограммы, посл 6 чего компенсируют термические напряже- . ния механическим путем и производят из-, мерение сопротивления при заданноййй температуре с последующим расчетом щ температурного коэффициента сопротивления.(56) Эпштейн и др. Справочник по измерительным приборам для радиодеталей. Л., "Энергия", 1980,. с. 153.2, франко Г. А Внутренние напряжения в тонкопленочных резисторах. В кн. "Прецизионные Печатные и тонкопленочные резисторыф, Кишинев, КНИИЭП, 1972, с. 69 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ. ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВ 1 ;ЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ ПЛЕНКИ, включающий нагрев ее до заданной температуры,Изобретение относится к измере- . нию электрических величин, в частности к точным методам определения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) резистивных пленок, и может быть использовано при разработке новых резистивных материалов для целей микроэлектроники.Известен способ определения ТКС, основанный на измерении сопротивления при двух различных температурах О Т( и Т и расчете значения ТКС по Формуле ТКС15 илиТКС =Р" 100 З, (1) где Р и Р - сопротивления резистивЯо ной пленки при Т и ТЧисленное значение ТКС по форму= ле 1) иногда получают, непосредственно используя компаратор сопротив лений с цифровой индикацией и задаваясь значением Т-Т 100, При этом нет надобности в расчете значения ТКС 1,Недостатком этого способа измерения ТКС является ограниченная точность измерения 4 Р = Рд" Р 4, связанная с проявлением тензорезистивного эффекта. Этот эффект возникает в результате изменения механических 35 напряжений в системе пленка - подложка при переходе от Тк Т.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, согласно которому для повы шения точнОсти определения 4 РР- Р при измерении сопротивления пленок применяют тензодатчик и при расчете ТКС учитывают долю изменения сопротивления, внесенную тензорезистивным эффектом Способ включает нагрев пленки до заданной температуры, измерение сопротивления пленки при начальной и заданной температурах и определение величины термического напряжения пленки с последующим расчетом ТКС 2).Недостатком этого способа является низкая точность определения ТКС в связи с большой погрешностью тензодатчиков.55Цель изобретения - повыдение точности определения ТКС.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения величины ТКС резистивной пленки, 60 включающему нагрев ее до заданной температуры, измерение сопротивления пленки при начальной и заданной температурах и определение величины термического напряжения нагретой 65 пленки с последующим расчетом величины ТКС, величину термического напряжения нагретой резистивной пленки определяют с помощью голографической интерферограммы, после чего компенсируют термические напряжения.механическим путем и производят измерение сопротивления при заданнойтемпературе с последующим расчетом ТКС,На Фиг. 1 представлен образец в исходном состоянии при температуре Т и сопротивлении Р (интерферограмма при этом не возникает), на фиг, 2 - образец в нагретом состоянии при температуре Т (объект деформирован под воздействиемТ, свободный конец консоли совмещается на расстояние Ь г, возникает интерФерограмма), на Фиг, 3 - образец при температуре Тд, при которой производится процесс компенсации механических напряжений и уменьшается Ь г -л г (порядок интерференционного максимума падает), на фиг.4 образец при температуре Т 2, когда деформация компенсирована (об этом свидетельствует почти полное отсутствие интерференционных полос), а,значение Рд измерено или зарегистрировано компаратором значение ТКС.,На Фиг. 1-4 обозначены зажим 1 консоли, подложка 2, резистивная пленка 3, контакты 4 к резистивной пленке, голографическая интерферогракча 5, соответствующая этапу измерения, сила 6 механической компенсации деформации.Сущность изобретения заключается в том, что система. пленка - подложка при нагреве (охлаждении) претерпевает микродеформации, которые можно зарегистрировать при помощи метода голографической интерферометрии. Количество полос интерферограммы (порядок интерференционного максимума) пропорционально деформации системы пленка - подложка. Если при температуре второго измерения удается полосы на экране удалить механическим воздействием на объект, это значит, что пленка находится в исходном состоянии (как до нагрева).В результате компаратор регистрирует значение ТКС резистивной пленки, исключая вклад тензорезистивного эффекта. Способ опробован на голографической установке типа УИГА. При измерениях использована стандартная двухлучевая схема. В качестве образцов использованы тонкопленочные резисторы, выполненные на ситалловых (СТ-1) и поликоровых иодложках размером 5 х 30 мм на структуре РС 370-Н-А с размерами контактов 5 х 5 мм. Образцы помещались в термостат со стеклянным окном (точность1061179 аваеваВеличина ТКС 10при использовании способав еюеаатаевае ветаиэвест- предпага- извест-.ного+ емогоф ноготьааааа Образец, 9 предлагаемогоф 8,3 7,9 8,8 7,9 7,3 2 8,0 7,8 7,4 8,2 7 2 7,0 8,5 8,7 6 7,6 7,6 7,0 6,9 6,4 6,9 6,3 7,0 7,1 5 стабилизации температуры +0,17 К).Сопротивление резистивного слоя 150 Ом/кВ.Результаты измерений предагавле-. ны в таблице (образцы взяты из различных партий).5ТКС регистрировался компаратором сопротивлений 1968200 с подключением резисторов по 4 взажимной схеме.Иэ таблицы видно, что ТКС резистивннх пленок РСв 3710 при измерениях по предложенному способу имеет более равные значения на разных подложках, чем по известному, следовательно, предложенный способ позволяет уменьшить фзффект подложкиф, 15 т.е. дает информацию о,ТКС самой .только пленки 3 8 7,6 4 7,1 7,4 5 . 8,1 . 8,2 7 6,0 . 5,9 8 .6,6вав" .Подложка - поликор. Использование изобретения позволяет измерять значение ТКС резистивных пленок с высокой точностью эа счет устранения (минимизации) тензорезистнвного эффекта, способного изменять сопротивление пленок на величину до 2. В результате повышается эффективность разработки новых резистивных материалов, в частности, для прецизионных тонкопленочных резисторов. Изобретение позволяет выпускать микросхемы улучшенного качества эа счет повышения их надежности, связанной с более точным определением допуска ТПР в заданном диапазоне, температур.1061179 фиг Демчик рре Зак 10050/53 Тираж 703 ВНИИПИ Государственного коМи по делам изобретений и от 113035, Москва, М, РаушскПодписи ета СССРытийнаб д г лиал ППП "Пате жгброд, ул. Проектная Составитель Н, КондратовРедактор Л. Алексеенко Техред С.Легеэа.