Способ изготовления резистора на кристаллической или поликристаллической подложке

Способ изготовления резистора на кристаллической или поликристаллической подложке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиоэлектронике, а точнее - к тонкопленочной технологии.

Основными элементами тонкопленочных микросхем являются подложка и система пассивных элементов, включающая резисторы, конденсаторы, индуктивности, проводники и контактные площадки (http:// mi el.tusur.ru/files/method/TTMS.pdf). Известны методы создания тонкопленочных резисторов путем термического испарения в вакууме и ионно-плазменного распыления (там же).

Процесс напыления характеризуется большой неупорядоченностью, молекулы напыляемого вещества имеют в среднем примерно вдвое большую энергию вдоль подложки, чем поперек, поэтому случайно образовавшиеся островки напыленного материала имеют тенденцию расти быстрее, чем слой на голой подложке. Минимальная толщина резистивного слоя поэтому ограничена неравномерностью тонкого слоя, что приводит к увеличению длины резистора, что особенно плохо для высокоомных резисторов.

Высокая плотность тока в проводнике (в том числе в резистивном слое) приводит к электромиграции вещества проводника, что повышает плотность тока в зоне электромиграции и ускоряет процесс. Этот процесс особенно сильно ограничивает возможность миниатюризации в тонкопленочной технологии низкоомных резисторов, рассчитанных на большие токи.

Предлагается изготавливать резисторы на кристаллических или поликристаллических подложках методом ионной имплантации.

"Ионная имплантация (ионное внедрение, ионное легирование) - введение примесных атомов в твердое тело бомбардировкой его поверхности ускоренными ионами. При ионной бомбардировке мишени наряду с процессами распыления поверхности, ионно-ионной эмиссии, образования радиационных эффектов и др. происходит проникновение ионов в глубь мишени" (http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/3387).

Атомы имплантируемого вещества во время этого процесса имеют очень высокую степень упорядоченности - кинетическая энергия у всех атомов практически одинакова (http://www.bsu.by/Cache/Page/339793.pdf).

Этот факт приводит к значительно большей равномерности резистивного слоя.

Кристаллические и поликристаллические изолирующие подложки имеют более высокие энергии связи по сравнению с металлами, поэтому за счет удержания атомов внедренного металла в структуре подложки такой резистор будет иметь пониженную скорость электромиграции и более высокую допустимую плотность тока.

Предлагаемый способ можно реализовать следующим образом (см. фиг. 1):

1. Кристаллическую или поликристаллическую подложку 1 стандартным образом шлифуют.

2. Располагают ее в импланторе.

3. Направляют сфокусированный поток ионов 3 от имплантора на подложку и рисуют им резистор 4 (фиг. 1).

Техническим результатом изобретения является расширение арсенала способов изготовления резистора на кристаллической или поликристаллической подложке.

Способ изготовления резистора на кристаллической или поликристаллической подложке, заключающийся в том, что кристаллическую или поликристаллическую подложку шлифуют, располагают ее в импланторе, направляют сфокусированный поток ионов на подложку и рисуют им резистор.