Зміст
Введення
1. Вибір матеріалів
1.1 Вимоги, пропоновані до тонкоплівкових резисторам
1.2 Фізична природа питомої електричного опору плівок
1.3 Методи осадження плівок
2. Матеріали тонкоплівкових резисторів
2.1 Металлосплавние плівки
2.2 Монометалічні системи
2.3 Кермети
2.4 Напівпровідникові плівки
3. Конструювання тонкоплівкових резисторів
3.1 Вибір геометрії резистора
3.2 Вибір площі резистора
3.3 Інші фактори
Висновок
Список літератури
В
Введення
Зародження і розвиток мікроелектроніки як нового науково-технічного напрямку, що забезпечує створення складної радіоелектронної апаратури (РЕА), безпосередньо пов'язані з кризовою ситуацією, що виникла в початку 60-х років, коли традиційні методи виготовлення РЕА з дискретних елементів шляхом їх послідовної збірки не могли забезпечити необхідну надійність, економічність, енергоємність час виготовлення та прийнятні габарити РЕА.
Незважаючи на малий термін свого існування, взаємозв'язок мікроелектроніки з іншими галузями науки і техніки забезпечила надзвичайно високі темпи розвитку цієї галузі й суттєво скоротила час для промислової реалізації нових ідей. Цьому сприяло також виникнення своєрідних зворотних зв'язків між розробкою інтегральних схем, які є базою автоматизації виробництва і управління, і використанням цих розробок для автоматизації самого процесу проектування, виробництва та випробувань інтегральних схем.
Історія використання тонких плівок для створення резисторів налічує, принаймні, вісімдесят років. Дискретні резистори на основі тонких плівок, в порівнянні з об'ємними резисторами напівпровідникових мікросхем, мають кращі параметри і підвищену надійність, в зіставленні ж із прецизійними дротяними резисторами вони при порівнянних величинах параметрів мають меншу вартість. Тонкоплівкові резистори, що називається, знайшли себе в галузі інтегральних мікросхем. Резистори, що мають найменші розміри 130-260 мкм, ще можуть вигідно конкурувати з тонкими плівками, однак для виготовлення прецизійних резисторів з розмірами менше 130 мкм використання тонких плівок стає обов'язковим.
В
1. Вибір матеріалів
В
1.1 Вимоги, що пред'являються до тонкоплівкових резисторам
При виготовленні резисторів найбільш високі вимоги пред'являються до плівок, які мають поверхневе опір в діапазоні 10-1000 Ом/Q. Резистори з опором нижче 10 Ом вживаються рідко, а резистори з опором у діапазоні до декількох мегом мають дуже великі лінійні розміри. Необхідність у плівках з поверхневим опором великим 1000 Ом/о велика, і тому в даний час більшість досліджень в області тонкоплівкових резисторів присвячено саме цій проблемі.
Крім відповідного поверхневого опору, плівки повинні мати низький температурний коефіцієнт опору (зазвичай менше 1 * 10 -4 1/В° С). Вони повинні бути також досить стабільні мі, будь зміна величини опору, який може очікуватися протягом часу роботи, не повинно перевищувати допустимої величини, і, нарешті, технологія отримання тонкоплівкових резисторів повинна бути такою, при якій резистори мали б прийнятну вартість.
В
1.2 Фізична природа питомої електричного опору плівок
Отже, матеріали, використовувані для отримання тонких плівок, повинні мати питомий опір в діапазоні 100 - 2000 мкОм * см. Нагадаємо, однак, що питомий опір металевого масивного зразка не може значно перевищувати нижню межу цього діапазону. Напівпровідникові масивні зразки можуть задовольняти вимогам по питомому опору, однак вони мають великий негативний температурний коефіцієнт. Напівметали, такі, як вісмут і сурма (і їх сплави), у порівнянні з металами, мають збільшене питомий опір, однак низькі точки плавлення і відносно високі температурні коефіцієнти не дозволяють використовувати їх для виготовлення резисторів.
При осадженні багатьох матеріалів в вигляді тонких плівок питомий опір їх значно збільшується, проте різкого збільшення температурних коефіцієнтів не відбувається. Збільшення питомого опору може з'явитися результатом наступних явищ.
1. Можливо, існує велика розсіяння електронів провідності на поверхні плівки (ефект Фукса - Зондхеймера), яка обумовлює одночасне існування високої питомої опору разом з низьким температурним коефіцієнтом. Однак, оскільки для прояву цього ефекту плівка повинна мати невелику товщину, величина високого питомого опору надзвичайно чутлива до будь-якої зміни товщини плівки. Крім того, подібні плівки дуже легко агломеруючого і тому мають обмежену механічну цілісність. Практично при виготовленні тонкоплівкових резисторів для створення високої питомої опору рідко В«використовуєтьсяВ» тільки один цей ефект.
2.Матеріал може мати домішки і дефекти в значно більших кількостях, ніж це необхідно для термодинамічної рівноваги. Це ...
