Напыляемого материала

Выпускаемые промышленностью арсенид-галлиевые импульсные диоды Шотки (ЗА527А, ЗА530Б и др.) предназначены для использования в импульсных схемах пико- и наносекундного диапазона. В отличие от выпрямительных диодов Шотки они имеют значительно меньшие площади выпрямляющих переходов. Поэтому общая емкость этих диодов не превышает 1 пФ даже при нулевом постоян ном напряжении смещения.

Импульсный диод — это полупроводниковый диод, имеющий малую длительность переходных процессов и предназначенный для применения в импульсных режимах работы. Импульсные диоды используют в качестве ключевых элементов схем, работающих с сигналами длительностью вплоть до наносекундного диапазона.

При помощи блокинг-генератора можно формировать мощные импульсы наносекундного диапазона. Даже при использовании сравнительно маломощного усилительного элемента мощность в импульсе может составлять десятки и сотни ватт.

Как известно [4], в импульсном трансформаторе величина тока намагничивания характеризуется магнитной проницаемостью на предельном частотном цикле. Проницаемость }АД — нелинейная величина, что объясняется нелинейностью характеристик намагничивания. Кроме этого, проницаемость д,д изменяется с изменением скорости нарастания импульсных сигналов, так как изменяются потери на вихревые токи. Поэтому при практических расчетах пользуются средним значением проницаемости сердечника хд, определяемым для импульсного режима экспериментально. Таким образом учитывается влияние указанных эффектов на магнитную проницаемость сердечника. Для ферритов цд = 100., .2000 Гс/э. В аппаратуре наносекундного диапазона обычно применяют сердечники с низкой проницаемостью ((гпр = = 100... 200 Гс/э), так как в таких сердечниках потери на вихревые токи достигают меньшей величины. В нелинейных усилителях микросекундного диапазона используются ферриты с ця = 500... 2000 Гс/э.

Поэтому полупроводниковые диоды вначале заставили «потесниться», а затем практически полностью вытеснили вакуумные диоды из таких широко распространенных устройств, как выпрямители переменного тока, обеспечивающие электропитанием по^ давляющее большинство современных электронных схем. Широкое распространение в современной полупроводниковой технике получили кремниевые стабилитроны, предназначенные для стабилизации напряжения, варикапы (емкость р-п перехода которых изменяется при изменении подведенного к ним напряжения), туннельные диоды (имеющие на вольтамперной характеристике участок с отрицательным сопротивлением), быстродействующие импульсные диоды (для работы в схемах с импульсами микросекундного и наносекундного диапазона), разнообразные диоды сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона (для работы в качестве модуляторов, смесителей, делителей и умножителей частоты), фотодиоды (реагирующие на световое облучение).

Диоды арсенид-галлиевые эпитак-сиально-планарные с барьером Шот-тки. Предназначены для использования в импульсных схемах пико- и наносекундного диапазона.

Диоды арсенид-галлиевые эпитаксиальные "Гс барьером Шоттки. Предназначены для использования в схемах преобразования импульсных сигналов пико- и наносекундного диапазона.

Диоды арсенид-галлиевые эпитаксиальные с барьером Шоттки. Предназначены для использования в схемах преобразования импульсных сигналов пико- и наносекундного диапазона.

Разновидностью биполярных являются лавинные транзисторы, рабочий участок характеристики которых находится в области лавинного пробоя коллекторного перехода. Лавинообразное нарастание коллекторного тока происходит в течение нескольких наносекунд. Лавинные транзисторы предназначены для генерирования мощных импульсов наносекундного диапазона.

Предназначены для применения в герметизированной аппаратуре в импульсных, переключающих схемах наносекундного диапазона.

Предназначены для применения в герметизированной аппаратуре в импульсных, переключающих каскадах наносекундного диапазона.

Масочный метод. Самым простым методом получения заданной конфигурации пленочных элементов является масочный, при котором нанесение каждого слоя тонкопленочной структуры осуществляется через специальный трафарет (съемную маску), с определенной точностью повторяющий геометрию проводящих, резистивных или диэлектрических элементов ИМС. Принцип создания тонкопленочных элементов ГИС, содержащей конденсаторы, резисторы, проводники и пересечения пленочных проводников, показан на 2.1, а — д. При масочном методе рекомендуется такая последовательность формирования слоев такой ГИС: напыление резисторов; проводников и контактных площадок; межслойной изоляции; второго слоя для пересечений проводников; нижних обкладок конденсаторов; диэлектрика; верхних обкладок конденсаторов; защитного слоя. При отсутствии конденсаторов исключаются операции напыления нижних и верхних обкладок конденсаторов, диэлектрика, а при отсутствии пересечений — операции напыления межслойной изоляции и второго слоя проводников. При масочном методе операции нанесения пленки и формирования конфигураций элементов выполняются одновременно. Пленка из напыляемого материала осаждает-

Подобным образом можно создавать пассивные тонкопленочные элементы ИМС (резисторы и конденсаторы) с той лишь разницей, что в этом случае материал напыляют непосредственно на поверхность оксида, а в качестве напыляемого материала (для резисторов) используют специальные высокорезистивные сплавы.

Указанным способом изготавливаются тонкопленочные микросхемы. Тонкие пленки очень чупствительны к изменениям таких параметров процесса осаждения, как температура источника, скорость осаждения, остаточная атмосфера, температура подложки и состояние ее поверхности, состав напыляемого материала. Все это делает осаждение тонких пленок одним из наиболзе сложных промышленных технологических процессов. Однако в тс нкопленочных • микросхемах обеспечиваются более узкие допуски на номиналы резисторов, конденсаторов и индуктивностей и большая стабильность свойств элементов. Плотность межсоединений и элементов (за исключением резисторов) здесь может быть значительно выше. Тонкопленочная технология позволяет получать пленки со свойствами, близкими к объемным свойствам материала, поэтому тонкопленочные конденсаторы обладают меньшим 28

Перемещение подложек, масок и смена напыляемого материала осуществляются механизмами подколпачного устройства. Подложки из кассеты (вмещающей 33 подложки) поочередно попадают с помощью механизма транспортировки на позиции напыления. Карусельное устройство, снабженное шестью- различными масками, дает возможность производить напыление слоев на подложку из любого испарителя и в любой последовательности. Подложка, прошедшая полный технологический цикл, возвращается в кассету и вместе с ней перемещается на один шаг.

Работа" механизмов подколпачного устройства поясняется кинематической схемой ( 12-3,6). Диск-маскодержатель /, представляющий собой зубчатый венец с шестью масками 2, совершает вращательное и возвратно-поступательное движение относительно стойки 3. Вращательное движение диск получает от электродвигателя 4 через сильфонный ввод вращения 5 и ведущую шестерню 6, которая входит н зацепление с .зубчатым венцом диска. Через одну шестую часть оборота диск-маскодержатель останавливается фиксатором 7. Возвратно-поступательное движение диск получает от электродвигателя 8 через сильфонный узел 9 и рычажную систему 10. При этом, не выходя из зацепления с ведущей шестерней, диск занимает относительно сектора // три положения: верхнее — режим совмещения (диск прижимается к сектору с подложкой, происходит совмещение подложки с маской в позициях напыления А и Б); точность совмещения не хуже 50 мкм; среднее — режим зацепления (диск с масками движется совместно с сектором, происходит перемещение подложек с одной позиции на другую); нижнее — режим смены маски (диск с масками вращается незави-мо от перемещения сектора с подложкой). В сектор.// напыляемая подложка 12 попадает- из кассеты 13 с помощью рычага 14, приводимого в движение через рычажную систему 15 и сильфонный узел 16 от электродвигателя 17. Подложка захватывается защелкой 18 рычага и перемещается из кассеты в направляющие сектора 19. От электродвигателя 20 через сильфонный узел 21_ и храповой механизм осуществляется подъем кассеты на один шаг и очередная подложка выводится в исходное положение. Очередность технологического цикла напыления на подложку определяется нумератором на пульте управления. Процесс напыления прекращается, когда поток напыляемого материала перекрывается электромагнитной заслонкой.

В заключение отметим, что важной задачей при проектировании МПВУ (и особенно автоматических линий) является обеспечение испарителей достаточным количеством напыляемого материала.

Правильно разработанный технологический процесс должен обеспечить выполнение всех требований, указанных в рабочих чертежах и технических условиях, заданную производительность и высокие экономические показатели. Исходными данными для проектирования технологических процессов являются программа выпуска, рабочие чертежи и общие виды изделий, спецификация всех деталей; монтажные и полумонтажные схемы (для сборки); технические условия на наиболее ответственные детали, сборочные единицы и изделия; руководящие технические материалы (данные об оборудовании, нормали на инструмент, типовые технологические процессы, тарифно-квалификационный справочник и др.). Проектирование технологических процессов изготовления деталей начинают с изучения рабочих чертежей и технических условий, после чего намечают последовательность выполнения технологических операций, производят выбор оборудования, оснастки, расчет технологических режимов и нормирование. В случае необходимости производят также необходимые расчеты, например расчеты величины остаточного давления, навески напыляемого материала и др. При разбивке технологического процесса на операции возможны концентрация (укрупнение) — соединение нескольких простых операций в одну сложную, и дифференциация — раздробление, расчленение операции на несколько простых. В последнем случае требуется большее число рабочих мест, на каждом из которых выполняется простая операция. Для правильного выбора технологического процесса необходимо знать erg структуру. Примерная структура технологического процесса показана на 1.

вать, что подложка будет получать тепло от испарителя за сче? радиации и переноса молекулами напыляемого материала.

В заключение отметим, что важной задачей при проектировании МПВУ (и особенно автоматических линий) является обеспечение испарителей достаточным количеством напыляемого материала.

1 — водоохлаждаемый катод; 2 — изолятор; 3 — водоохлаждаемое сопло (анод); 4 — подача газа; 5 — подача напыляемого материала; 6 — дуговой разряд; 7 — струя плазмы; 8 — поток расплавленных частиц материала; 9 — питание (10 кВт)

Метод молекулярно-лучевой эпитаксии предполагает, что монокристаллический эпитаксиальный слой AIXIBV наносится на поверхность подложки в результате напыления молекулярным пучком в сверхвысоком вакууме. Этот метод позволяет точно контролировать толщину эпитаксиального слоя путем управления количеством напыляемого материала, переносимого молекулярным пучком на подложку. Кроме того, он дает возможность измерения толщины и кристалличности эпитаксиального слоя за счет применения в процессе наращивания метода дифракции электронных лучей.