- •Материал для подготовки к контрольной работе по кипр тпу
- •Часть 1
- •1. Введение. Основные термины и определения 3
- •2. Конструктивно-технологические основы тонкопленочной микроэлектроники 6
- •3. Конструктивно-технологические особенности толстопленочных гис (мсб) 24
- •Введение. Основные термины и определения
- •Конструктивно-технологические основы тонкопленочной микроэлектроники
- •Конструкция и основные элементы тонкоплёночных мсб и гис
- •Методы получения тонких пленок
- •Термическое вакуумное напыление
- •Катодное распыление
- •Катодное распыление по двухэлектродной схеме (диодное распыление)
- •Подложки гис и мсб
- •Методы формирования тонкопленочных структур
- •Масочный метод
- •Метод фотолитографии
- •Комбинированный процесс
- •Электронно-лучевая технология
- •Танталовая технология
- •Пассивные элементы тонкопленочных гис
- •Тонкопленочные резисторы
- •Тонкоплёночные конденсаторы
- •Т онкоплёночные индуктивности
- •Служебные элементы
- •Качество тонкоплёночных элементов и проблемы его обеспечения
- •Контроль толщины и скорости нанесения тонких пленок
- •Контроль внешнего вида
- •Контроль электрических параметров мсб (гис)
- •Конструктивно-технологические особенности толстопленочных гис (мсб)
- •Методы нанесения толстых плёнок с использованием трафаретной печати
- •Пассивные элементы толстопленочных гис (мсб)
- •Методы изготовления толстых пленок с помощью электролитического и химического осаждения
Пассивные элементы толстопленочных гис (мсб)
Резисторы должны иметь прямоугольную форму и коэффициент формы 0,30,5. Минимальные линейные размеры таких резисторов - 0,8 мм. Исходными данными для расчёта резисторов являются номинальное сопротивление, мощность рассеивания, относительная погрешность до подгонки, заданная точность после подгонки.
Исходные данные для расчета конденсаторов являются номинальная ёмкость, рабочее напряжение, относительная погрешность ёмкости и заданная точность с подгонкой. Толстопленочные конденсаторы имеют ограниченный диапазон значений и низкую точность из-за технологических особенностей получения диэлектрических пленок с постоянной толщиной и составом.
Ширина толстоплёночных проводников выбирается в зависимости от силы тока, проходящей через проводник (12 А – 0,6 мм; 23 А – 0,8 мм; 36 А – 1мм). Для повышения электропроводности проводников и облегчения условий пайки и сварки проводников и контактных площадок их подвергают горячему лужению.
При двухслойной топологии второй слой формируют на обратной стороне подложки, контактные переходы между слоями получают при установке и монтаже внешних выводов, соединяющие периферийные контактные площадки, расположенные по обе стороны подложки.
Методы изготовления толстых пленок с помощью электролитического и химического осаждения
Электролитическое осаждение - это осаждение плёнок из водных растворов солей металлов (электролитов) под действием электрического тока. Подложка является катодом и изготавливается из материала, инертного к электролиту. В основе процесса лежит электролиз раствора, содержащего ионы необходимого материала. На аноде - атомы металла, оставляя электроны, уходят в раствор, в результате чего происходит растворение катода. Под действием электрического тока ионы металла, двигаясь к катоду, захватывают на нём электроны и, осаждаясь, превращаются в нейтральные атомы. Ионы осаждаются на катоде в виде островков, которые, сливаясь, образуют толстую плёнку.
Толщина плёнки контролируется по току и времени осаждения:
, где
- электрохимический эквивалент;
- сила тока;
- время процесса;
Если подложка является диэлектриком, то на неё предварительно наносят проводящий слой вакуумным напылением.
Химическое осаждение основано на восстановлении металлов из водных растворов их солей ионами гипофосфита без приложения электрического тока. Таким способом получают плёнки из никеля, золота и платины.