Материал для низкоомных тонкопленочных резисторов

1. Лантаноид 0,1 ТитанХромНиобийТантал 0,1 0,5 10 2, Лантаноид 0,2 1,55 Тит анХромНиобийТанталМолибден 5,25 6,2 Остальное 3, Лантаноид 0,3 ТитанХромНиобийТанталМолибден 3,0 10 12 18 Остальное 40 0,1-0,3 Полутароксидалюминия 0,5-2,31,5-10 45 Хром Титан Ниобий Тантал Молибден О, 1-3,0 0,4-12 10 -12Остальное Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении тенкопленочных резисторов в интегральных тонко.пленочных микросхемах.Известны реэистивные материалына основе хромоникелевого сплава исплава на основе алюминия 1 .Недостатком этих материалов является низкая жаростойкость и термостабильность, вЫзванная окислени- бем материала в процессе эксплуата-.ции, что, в свою очередь, вызываетрезкий уход номиналов резисторов.Наиболее близким zо,техническойсущности к изобретению .является 15резистивный материал, который содержит молибден и кремний с содержанием кремния менее 80 атм.% 2 .Недостатком известного материалаявляется низкая температурная стабильность и жаростойкость при длительной эксплуатации резисторов,обусловленная изменением химическо"го состава материала с течениемвремени. 25Целью изобретения является повышение термостабильности и жаростойкости резисторов,Поставленная цель достигаетсятем, что материал для низкоомныхтонкопленочных резисторов, содержа,.щий молибден и легирующие добавки,в качестве легирующих добавок, содержит титан, тантал, хром,.ниобий,лантаноид, выбранный из группы, включающей лантан, иттрий и церий, и 35полутароксид алюминия при следующемсоотношении компонентов, мас.%: Лантаноид, выбранныйиз группы, включающей лантан, иттрий, и церий Приведем конкретные примеры приготовления реэистивного материала предложенного состава с различным содержанием исходных компонентов и их характеристики,При изготовлении реэистивного материала вначале получали методом вакуумной дуговой плавки сплав молибдена и тантала вводя 10-18 вес. 60 тантала. Затем в сплав вводили ниобий, хром, лантаноид, титан и окись алюминия в соответствии с весовыми соотношениями предложенного материа" ла. Выли изготовлены мишены при сле.дующем соотношении компонентов,вес.%: Окись алюминия 0,5 Молибден Остальное Окись алюминия 1,4 Окись алюминия 2,3 Из полученных мишений методомионно-плазменного распыления в атмосфере аргона при давлении(1-3) 10Па были изготовлены ре 1 зистивные пленки с поверхностнымсопротивлением 0,1-100 Ом/о.На их основе были изготовленыматрицы тонкопленочных прецизионныхрезисторов (в количестве 1000 шт.),кдторые были использованы при 25300 С.Результаты испытаний тонкопленочных резисторов, изготовленных иэматериаловпредложенного и известного,"приведены в таблице.Как видно из результатов испытаний, резисторы, изготовленные изпредлагаемого материала, обладаютжаростойкостью при эксплуатациина воздухе вплоть до температурыплюс 280 С и термостабильностью завремя 10000 ч, т,е, изменение величины сопротивления резистора от номинала составляет +7% при температуреокружающей среды плюс 280 С,оПовышение жаростойкости и термостабильности в предложенном материале происходит за счет того, что молибден образует с легирующими добавками гамма-фазу и твердые растворы,обладающие повышенной жаростойкостьюи териостойкостью. Введение лантаноидов в приведенном процентном1056281 Уменьшение содержания легирующихдобавок ниже указанных пределов приводит к резкому снижению жаростойкости и термостабильности при длительной эксплуатации.увеличение содержаний л гируюших добавок выше указанных пределов (за 10 исключением лантаноида и окиси алюминия) приводит к снижению термостабильности тонкопленочных резисторов. 0,21,41,55 ЛантаноидОкись алкиинияТитан 5,25. Хром 6,2 1,4 НиобийТанталМолибден Остальное абочий параметр Известного Предложен- ного 280-60 - +155 -6 Жаростойко жанни леги вок, вес,% сть при содер-. руюцих доба 0,1 О О,Сг 0 - +24 4 0 Остально 2) 2 1 у 0 1,4,5 5,25 Сг 60 - +280 Ь 4 Остальн отношении стабилизирует гамма-фазу,введение окиси алюминия создаетмелкодисперсную стабильную структуру. Увеличение содержания лантаноида выше указанных пределов приводит к удорожанию сплава без суцественных улучшений эксплуатационных параметров.Увеличение содержания окиси алюминия вьюе указанных пределов приводит к увеличению ТКС. Диапазон эксплуатационныхтемператур, С, на возду 6хе Наиболее оптимальным является состав резистивного материала для низ" коомных жаростойких, терйостабильных тонкопленочных резисторов при следующем соотношении компонентов, вес.Ф Использование предложенного состава по сравнению с известным дает возможность повысить жаростойкость тонкопленочных резисторов до 75- 100, а также термостабильность. ,при этом повьваается надежность изделий электронной техники. сленные значения парметров материалов-2,7103 ИЬ 6,2,1,4 Та А 1 аз 2,З Т) 3,0 2,2 10 Рабочий параметр 3) .а .0,3 Т 3,0Сг 10МЬ 12Та 18Мо Остальное Величина удельного сопротивления, мкОм см при толщинерезистивной пленки 20 нм длясоставов резистивного сплава 1) .а 0,1 А 00,5 34 Ь 0 к 4 Та 10Мо Ост аль ное 2) Еа 0,2 А 1 Р 03 1,4Т 1 1,55Сг 5,25 Мо Остальное 3) а 0,3 Продолжение таблииы ТТ Численные з наче ния параметров материалов(0,9 - 9,5)10 5,26 Сг 6,2 НЬ Рабочий параметр МЬ 12 Та 18 Мо Остальное Диапазон номиналов резисторовТемпературный коэФфициентсопротивления, град , вдиапазоне температур:+150 - +280 С для составарезистивного сплава, вес.Фг Т 0,1 Сг 0,5 ИЬ 0,4 Та 10 Ио Осталь ное А 1 о 1,4Т 1,55Сг 5,25ЙЬ 6,2Та"14ИО Остальное Продолжение таблицЫ Численные значения параметров материалов+6 р 2 Сг 05 МЬ 0,4 2) 1.а 0,2 Аг О 1,4 Тг 1,55 Рабочий параметр Та 14Мо Остальное Мо ОстальноеТермостабильность, Ъ кНачальной величине номиналоврезисторов за 10 ф ч: для состава резистивногосплава, вес.В: Та 10Мо Остальное Сг 5,25МЬ 6,2Та 14Мо Остальное Продолжение талицы Численные значения параметров материалов105 б 281 численные значения параметров материаловРабочий параметр Предложе ногоз вестно а 0,3 дг 032,Сг 1 1,2 Та 1 Мо Остальн Составитель Н, Кондратов Редактор В. Данко Техред аеАч . Корректор А. Тяскос ное 4/5 филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 703ИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш омит отк кая Поа СССРтий