овинно регулюватися зміною залишкового тиску газу і швидкості напилення, і 3) отримана плівка повинна бути отожжена. Відпал можна проводити у звичайній атмосфері при температурі 250-350 В° С, але готова плівка повинна бути ізольована, щоб поліпшити її стабільність при великих змінах атмосферних умов. В
2.2 монометалічний системи
З ростом розуміння того, що плівки з чистого металу могли б мати значно більш високий питомий опір в порівнянні з масивним зразком металу, інтерес до використання сплавів як основи для отримання плівок постійно зменшується. З іншого боку, привабливість однокомпонентних систем стає очевидною, оскільки в цьому випадку контроль за складом, осадженням та іншими параметрами не викликає утруднень. Розглянемо ряд таких Монометалева систем. p> 1) Тантал. Цей метал, спочатку використовується у виробництві тонкоплівкових конденсаторів як побічний, додає останнім ряд важливих властивостей. В даний час початковий інтерес до монометалічний системам майже втрачений, проте тантал все ще привертає до себе увагу як основа для отримання тонкоплівкових резисторів. На додаток до своєї тугоплавкости (яка означає, що будь-які дефекти, В«законсервованіВ» при осадженні, що не будуть отожжени за весь час життя плівки) тантал належить до класу вентильних, які при нагріванні в атмосфері кисню або при анодному окисленні утворюють міцний захисний окисел. Анодне окислення дозволяє вести точний контроль товщини і може використовуватися як регулювальний метод.
Внаслідок високої тугоплавкости для отримання плівок кращим методом є катодного розпилення, а не напилення у вакуумі, хоча останній метод можна теж використовувати. Тантал - хімічно активний метал, внаслідок чого, якщо не брати спеціальних заходів обережності, напилені плівки можуть містити різні домішки. Однак, як було сказано раніше, щоб надати плівкам деякі корисні властивості, в танталі повинні бути певні домішки. Спроби поліпшити однорідність і проконтролювати частоту танталових плівок привели до поліпшення процесу катодного розпилення як загального методу отримання плівок. Отримання танталових резисторів ускладнюється тим, що танталові плівки можуть існувати, принаймні, в трьох формах.
О±-структура - це звичайна об'ємно-центрована структура танталу, аналогічна структурі масивного матеріалу. ОІ-структура вперше знайдена Рідом і Альтманом. Точні умови, які заздалегідь визначали б конкретний вид утвореною структури (О± або ОІ), до цих пір ще повністю не визначені, проте встановлено, що ОІ-форма не утворюється в системах, в яких існує достатня кількість газових домішок або температура підкладки перевищує 600 В° С. Часто утворюються плівки, що складаються з суміші О± і ОІ-танталу. Ці труднощі не дають можливість отримати плівку із заздалегідь заданою структурою і, крім того, величину поверхневого опору потрібно контролювати безпосередньо, а ие побічно, за часом напилення. Форма з малою щільністю дуже відрізняється від перших двох і буде розглянута окремо.
Характеристика питомого опору плівки в залежності від процентного вмісту N 2 , як показано на рис. 4, має горизонтальну частину і спад при величині питомої опору близько 250 мкОм * см і ТКС порядку -0,75 * 10 -4 1/В° С. Важливою властивістю азотосодержащих танталових плівок є те, що їх можна анодувати як і чистий тантал. На практиці склад плівки вибирається можливо близьким до Ta 2 N, оскільки встановлено, що резистори із плівок такого складу мають дуже гарний ую стабільність протягом всього періоду навантажувальних випробувань.
В
Рисунок 4 - Вплив різної концентрації азоту при напиленні на питомий опір і ТКС танталових плівок
Існування танталових плівок малої щільності вперше спостерігав Шютц. Вивчаючи осадження танталу, він і його колеги виявили, що питомий опір одержуваних плівок залежить не тільки від напруги на катоді. Результати їхніх спостережень показані на рис. 6. На жаль, танталові плівки з малою щільністю, отримані таким методом, виявляються нестабільними. Наприклад, при стабілізуючою тепловій обробці протягом 1-2 год при температурі 200 В° С відбувається незначна зміна поверхневого опору, але ТКС падає дуже швидко до величини порядку -3 * 10 -4 1/В° С (рис. 7). br/>
В
Малюнок 6 - Вплив напруги розпилення на питомий опір і ТКС танталових плівок В В В В В
В
Малюнок 5 - Мікрографія звичайної танталовой плівки (вгорі) і плівки з низькою щільністю (внизу), зроблена в електронному мікроскопі
В В В
Ряд Монометалева систем - алюміній...
