-
Выбор типа подложки и её нанесение:
3.3.1.Выбор метода заданной конфигурации плёночных элементов:
Сформируем конфигурацию резисторов с помощью метода двойной фотолитографии. Метод фотолитографии применяется при изготовлении топологически сложных тонкопленочных структур или одновременно большого числа элементов. Данный метод позволяет сформировать плёночные резисторы с контактными площадками и необходимыми внутрисхемными соединениями. При двойной фотолитографии сначала на подложку последовательно напыляют любым из вакуумных методов резистивный и проводящий слой, после чего формируют конфигурацию проводников и контактных площадок, а затем резисторов.
Элементы, сформированные напылением плёнки с последующей фотолитографией, характеризуются высокой точностью и воспроизводимостью. Следует отметить, что методом фотолитографии получают только резисторы и внутренние соединения.
3.3.2. Выбор метода нанесения тонких плёнок.
В качестве метода получения тонких плёнок наиболее распространено термическое (вакуумное) напыление. Для такого напыления существуют два способа:
Обычный и промышленный. При котором материал должен быть высокой частоты. Испаритель нагревают до тех, пока давление паров материала не превысит давления в вакуумной системе. Атомы испарившегося материала движутся прямолинейно и конденсируются на всех поверхностях, имеющих более низкую температуру, включая подложку. Для обеспечения прямолинейности движения атомов давление в системе должно быть снижено до такого значения, при котором вероятность столкновения между атомами испарённого материала (газа) мало. Качество плёнки тем лучше, чем выше вакуум напылительной установки.
Основным преимуществом метода термического напыления является его простота и возможность получения при высоком вакууме очень чистых плёнок.
3.3.3. Выбор подложки
Подложка является конструктивной основой плёночной микросхемы. Материал подложки и его обработка оказывают существенное влияние на параметры осаждаемых плёночных слоёв и надёжность всех микросхемы.
К материалу подложки предъявляются следующие основные требования:
-
Высокое удельное электрическое сопротивление;
-
Механическая прочность при больших толщинах;
-
Химическая инертность к осаждаемым веществам;
-
Высокая физическая и химическая стойкость при нагревании до нескольких сотен градусов;
-
Отсутствие газовыделених в вакууме;
-
Хорошая полируемость поверхности;
-
Доступность и невысокая стоимость;
-
Коэффициент термического расширения материала подложки, должен быть по возможности близок к коэффициенту термического расширения напыляемых материалов.
Выберем в качестве материала для подложки - Ситалл состоящий из:
-
Окиси кремния 75%
-
Лития 11.5%
-
Алюминия 10%
-
Калия 3.5%
-
Добавки озотно-кислого серебра и двуокиси церия.
Ситалл почти удовлетворяет вышеперечисленным требованиям. Ситалл представляет собой стеклокерамический материал. В отличие от большинства высокопрочных кристаллических материалов он хорошо обрабатывается. Его можно прессовать, вытягивать, прокатывать и отливать центробежным способом. Температура деформации ситалла выше, чем температура начала испарения проводящего материала.
Ситалл
выдерживает перепады температур в
воздушной среде: от –60 до +700
.
Он обладает высоким электрическим
сопротивлением, которое несколько
уменьшается с повышением температуры.
По электрической прочности ситалл не уступает лучшим образцам вакуумной керамики. По механической прочности этот материал в 2-3 раза прочнее стекла. Ситалл имеет высокую сопротивляемость к испарению, обладает высокой химической стойкостью к кислотам. Он не порист, даёт незначительную объёмную усадку, газонепроницаем и имеет малую газоотдачу при высоких температурах.
Подложки применяемы для гибридной ИМС, имеют, как правило, квадратную и прямоугольную формы.
Рассчитаем размер подложки:
Выбираем
размеры подложки:
