Вакуумное напыление

Вакуумные методы покрытий применяются для нанесения тонких пленок. К ним относятся вакуумное испарение и катодное

Прямые процессы, когда вещество переносится к подложке без промежуточных реакций. Химический состав вещества источника, его состав в процессе переноса и состав эпитак-сиального слоя одинаковы. Примерами таких процессов могут быть вакуумное испарение, сублимация, молекулярная эпитак-сия. В ряде случаев в парообразном состоянии молекулярные формы вещества могут отличаться от молекулярного состава твердого или жидкого источника, например, возможна полимеризация (чаще димеризация) молекул источника.

Термическое вакуумное испарение. Наносимое вещество помещают вместе с подложками в вакуумную камеру. В результате нагревания происходит испарение и осаждение вещества на подложке. Скорости испарения и роста пленки сильно зависят от температуры. Практика показывает, что осаждение происходит с приемлемой скоростью, если достигается условная температура испарения Т'усл. ПРИ которой давление паров вещества 1,3 Па. Если Тусл < Гпл (Сг, Мо, Si, W), то вещества интенсивно испаряются из твердого состояния, а если7'усл> > ^пл (Al, Au, Pt) — то из жидкого.

Недостатками данного способа являются невысокая воспроизводимость параметров пленки из-за плохого контроля температуры и кратковременности процесса, а также невозможность воспроизведения химического состава испаряемого вещества (например, сплава или химического соединения) из-за разной скорости испарения входящих в него компонентов. Поэтому термическое вакуумное испарение применяется в основном только для чистых металлов.

Тактовый вход 203 Тактовый импульс 203 Термическое вакуумное испарение 27 Термокомпрессия 41 Технологический цикл 15 Тиристорный эффект в КМДП ИС 90

тодов (вакуумное испарение,

Одним из наиболее перспективных направлений развития функциональной микроэлектроники является Магнетоэлектроника, связанная с использованием свойств тонких магнитных пленок. Применение магнитных материалов в качестве носителей информации основано на том, что они обладают двумя устойчивыми состояниями, соответствующими двум пороговым участкам цикла пере-магнйчивания — магнитному насыщению и размагничиванию (остаточной намагниченности). Длительный период в качестве магнитных материалов использовались, главным образом, ферритовые сердечники. Однако энергия, необходимая для перемагничивания ферритовых сердечников, и время, затрачиваемое на этот процесс, были относительно большими. С появлением тоикопленочных магнитных элементов удалось сократить эти показатели в десятки раз и совместить технологию изготовления тонкопленочных магнитных элементов с производством других элементов интегральных микросхем. Для магнитных пленок наиболее интересные электрические свойства связаны с гальваномагнитными эффектами, основанными на взаимодействии носителей тока с магнитным полем з пленке. Наиболее распространенным методом получения тонких магнитных пленок является вакуумное испарение.

§ 2.1. ВАКУУМНОЕ ИСПАРЕНИЕ

Основными методами получения пленок на неориентирующих подложках являются вакуумное испарение, ионное распыление и химическое осаждение.

§ 2.1. Вакуумное испарение . . ................. 59

Термическое вакуумное испарение материала в сочетании с последующим электрохимическим наращиванием проводящего слоя, при котором напыляют тонкую пленку металла, толщина которого увеличивается электрохимическим наращиванием, сочетает хорошую адгезию, достигаемую при термическом вакуумном испарении, с высокой электропроводностью толстого проводника, полученного гальванопластикой. Наилучшая разрешающая способность достигается при использовании нанесенного покрытия, когда в просветах негативной

Термическое вакуумное испарение материалов на всю /юдложку с последующей фотолитографией позволяет изготовить микроминиатюрные полосковые волноводы с высокой точностью размеров полосковых проводников и малыми потерями на СВЧ.

1) последовательное вакуумное напыление через трафареты нижнего слоя металлизации, изоляции и верхнего слоя проводников;

Термическое вакуумное напыление тонких пленок проводится в специальных установках ( 7.2). Характер распространения частиц испаряемого вследствие нагрева вещества в первую очередь определяется степенью вакуума в рабочей камере, или вернее, связанной с ней средней длиной Я свободного пробега молекул (среднее расстояние, которое пролетают молекулы до столкновения друг с другом). Обозначим расстояние между испарителем 4 и подложкой 3 ( 7.2) через А. Если А>Я, то считают, что вакуум низкий, если А=Я, то вакуум средний, если А<Я, то вакуум высокий. Величина А, и давление р в рабочей камере связаны между собой следующим образом:

Для нанесения элементов промышленной графики используют самые разнообразные методы: фотохимическое травление, офсетную печать, вакуумное напыление и др. Многоцветные пиктограммы получают методом трафаретной печати, сухих переводных изображений и т. д. Для нанесения изображений на поверхность пластмасс применяют метод горячего тиснения фольгой. В заключение отметим, что дизайнерский уровень решения МЭА складывается не только из принципиальных моментов целостной композиции, информационной Выразительности, гармоничности цветофактурного решения и т. д., он определяется также совершенством производственного исполнения на всех уровнях, начиная от элементной базы и кончая декоративной отделкой МЭА.

Зпекшроды, сум-нирующие шины, проводники, контактные площадки Ванадий В а 99 Алюминий А 93 ГОСТ 618-73 1 ра$0,Г ffn/a Вакуумное напыление г

1. Прямые методы осаждения: вакуумное напыление монооксида кремния SiO с последующим окислением до SiO2; вакуумное напыление SiO2 при распылении кварца электронным лучом; испарение кремния в среде кислорода при низком давлении ( ~10~4 Па).

Для нанесения тонких пленок на подложку применяют различные методы: вакуумное напыление, катодное распыление, химическое осаждение и электролитическое анодирование.

Вакуумное напыление можно использовать во всех случаях, однако испарение материалов с высокой температурой кипения — достаточно трудная задача. Поэтому широкое применение находит также метод катодного распыления ( 21.8).

Какой метод не используется при изготовлении тонких пленок для микросхем? Вакуумное напыление 71

Какой метод не применяется для Нанесения негативного фоторезиста? Вакуумное напыление 74

40. Правильно, навесные элементы входят в толстопленочные микросхемы. 41. Правильно, все перечисленные и ряд других материалов. 42. Подогревом подложки 43. Правильно, электронный луч распыляет самые тугоплавкие металлы. 44. Правильно. Отпечаток получают при многократном уменьшении. 45. Правильно. Облученные участки такого фоторезистора растворяются. 46. Правильно. На поверхности подложки остается только пленочная схема. 47. Активные элементы этих схем навесные. 48. Важна также работоспособность кремния при высоких температурах. 49. Пленка диоксида кремния имеет многоцелевое назначение. 50. Дайте более точный ответ. 51. Ответ неполный. 52. Правильно, пленка наносится с двух сторон подложки. 53. Поверхность пластины покрыта эпитаксиальным слоем. 54. Через фотошаблон фоторезист облучают ультрафиолетовым светом. 55. Обратитесь к 21.9, операция 8. 56. Большинство перечисленных элементов получают с помощью р-п-перехода. 57. Правильно. Некоторые элементы соединяют участками кристалла. 58. Токо'проводяшие дорожки разделяют диэлектрическими пленками. 59. ИМС с: этлм уровнем содержат до 10 логических элементов. 60. Правильно. В частности, усилительные и генераторные ИМС относят к линейным. 61. Это одно из основных, но не единственное направление. 62. Активное сопротивление — пассивный элемент микросхем. ИЗ. Неполный ответ. 64. Правильно, пленочные — пассивные, навесные — активные элементы. 65. Применяются также сварка лазерным лучом и ультразвуковая сварка. 66. Применяют и другие пленьи. 67. Толщина подложки значительно больше. 68. Надежность — одно из достоинств толстопленочных схем. 69. Вы ошиблись. 70. Параметры толстопленочных микросхем высокостабильны. 71. Вакуумное напыление широко применяют в технологии пленок. 7!!. Ьазначение экрана — улавливать молекулы, движущиеся мимо подложки. 73. Электронный луч применяют при напылении тугоплавких металлов. 74. Правильно.

Изготовление полосковых линий передач ведется по технологии изготовления гибридных микросхем СВЧ диапазона, которая предусматривает выполнение этапов: изготовление групповых диэлектрических подложек, вакуумное напыление промежуточного и проводящего слоев на поверхности подложек, фотолитографическая обработка проводящих слоев для получения заданных размеров и формы проводников, нанесение