49. Реактивное ионное распыление, технология пленок нитридов и оксидов (схема процесса)

При бомбардировке ионами поверхности катода идет разрушение оксидных слоев, практически всегда присутствующих на поверхности. Распыленные атомы металла взаимодействуют с активными газами (кислородом, азотом), и в результате осаж­даются слои, загрязненные неконтролируемыми примесями, При этом, однако, наблюдается снижение парциального давле­ния химически активных газов в камере, поэтому, как правило, всегда на начальной стадии осаждение покрытия производится на технологическую заслонку. По истечении некоторого времени заслонка открывается, и идет осаждение плёнки на поверхность подложки. Распыленные атомы при своем движении к подложке претерпевают многочисленные столкновения. В результате атомы распыляемой мишени теряют свою энергию, что вызывает, как правило, снижение адгезионной прочности осаждаемого покры­тия. С. целью уменьшения потерь энергии распыленных атомов в процессе их движения в газовой фазе расстояние между анодом и катодом делают минимальным. Процесс распыления может производиться в химически активной среде, которая специально создается в рабочей камере. В этом случае процесс называют реактивным ионным нанесением плёнки. Таким методом на поверхности подложки формируют слои из оксидов, нитридов, карбидов металла.

50. Формирование конфигурации тонкопленочных элементов с помощью свободных масок (схема процесса)

Свободная маска представляет собой трафарет, изготовленный из металлической фольги (преимущественно из бериллиевой брон­зы или молибдена). В трафарете предусмотрены щели и отверстия согласно топологии наносимых на подложку элементов. Маска J называется свободной из-за наличия неустранимого зазора между" ней и подложкой в процессе осаждения слоя, что ухудшает точность | формирования рисунка. При отсутствии зазора на подложке должна сконденсироваться пленка, линейные размеры которой будут строго соответствовать линейным размерам вырезов в маске. Наличие за­зора приводит к образованию зоны «размытости» рисунка, которая проявляется за счет отражения атомов напыляемого вещества от стенок выреза маски и испарения их с внутренней стороны.

Кроме величины микрозазора, на размытость оказывают влияние толщина маски и клинообразность профиля ее вырезов. С увеличением толщины маски увеличивается ее жесткость, одна­ко усиливается затенение подложки. На практике маски обычно изготавливают из фольги толщиной приблизительно в половину ширины минимального выреза.

Метод свободных масок имеет широкое распространение при изготовлении пленочных и гибридных ИМС средней степени интеграции. С помощью свободных масок обеспечивается вос­произведение конфигурации маски на подложке не ниже ±25 мкм для элементов шириной 200 мкм.

51. Сеткография (трафаретная печать, шелкография) (схема процесса)

Трафаретная печать (Шелкография) — метод воспроизведения как текстов и надписей, так и изображений (монохромных или цветных) при помощи трафаретной печатной формы, сквозь которую краска проникает на запечатываемый материал.

Шелкографией называют разновидность трафаретной печати, в которой в качестве формного материала используются специальные моноволоконные полиэфирные, металлические сетки частотой 4-400 нитей/см и толщиной примерно 40-500 мкм. Обычно пробельные элементы формируют непосредственно на сетке фотохимическим способом. Для изготовления печатной формы может быть использован как сухой плёночный фотослой (капиллярная плёнка), так и жидкая фотоэмульсия, высушиваемая на сетке после нанесения, а также комбинирование этих двух способов. В обычном состоянии фотослой смывается водой. После экспонирования УФ-излучением (длина волны 360-420 нм) фотослой полимеризуется и перестаёт смываться водой, за исключением участков, не подвергшихся облучению (закрытые изображением позитива). Участки со смытым фотослоем становятся печатными элементами. В подавляющем большинстве случаев экспонирование проводится контактным способом.