Page 2 | Разработка топологии и технологии изготовления бескорпусной интегральной микросборки

Технологические требования и ограничения, накладываемые при производстве пленочных элементов, определяют возможность изготовления схемы с заданными параметрами, а также определяют выбор варианта пленочной технологии, которая развивается в двух основных направлениях: по пути создания элементов на основе толстых (толстопленочная технология) и тонких (тонкопленочная технология) пленок. Каждая из указанных технологий имеет свои преимущества и недостатки.

Толстопленочная технология - более простая, экономичная и дешевая, однако имеет существенные технические недостатки: обеспечивает изготовление пленочных элементов со значительным относительным отклонением (погрешностью изготовления) от номинала (10…15)%, имеет низкую воспроизводимость параметров.

Тонкопленочная технология, несмотря на более сложные технологические циклы, имеет существенное преимущество перед толстопленочной технологией. Она обеспечивает более точное изготовление интегральных элементов с отклонениями от номинальных значений пленочных элементов в 1…10%, а при соответствующих методах подгонки эта величина может быть уменьшена до десятых долей %. Кроме того, при тонкопленочной технологии осуществляется высокая воспроизводимость параметров и более высокая степень интеграции микросхем.

Выбор той или иной технологии является одним из основных этапов проектирования интегральных микросхем (ИМС), так как на этом этапе, в зависимости от выбранной технологии, осуществляется выбор материалов пленочных элементов ИМС: резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок, а также подложек и защитного слоя.

Выбранные материалы должны обеспечивать:

высокую степень интеграции пленочных элементов ИМС;
необходимую точность и стабильность параметров в соответствии с электрическими и эксплуатационными требованиями;
высокую надежность при минимальных технологических затратах;
простоту и экономичность технологических процессов при изготовлении элементов.

Характеристики материалов пленочных резисторов, конденсаторов, подложек, проводников и контактных площадок, защитных слоев приведены в табл. 1.2 – 1.6.

Таблица 1.1 Исходные электрические, эксплуатационные данные и материалы

	Исходные данные и варианты
1	2	3			4		5	6		7		8			9			10	11
Параметры	Предпоследняя цифра шифра
	1		2	3			4	5			6		7			8	9			0
1	2	3			4		5	6		7			8		9			10		11
R1,кОм	15,6	2,4			12,4		4,2	11,6		3,8			14,4		1,8			13,8		4,8
R2,кОм	7,8	1,2			6,2		2,1	5,8		1,9			7,2		0,9			6,9		2,4
Кол-во МСБ на под-ложке	1	2			1		2	1		2			1		2			1		1
Последняя цифра шифра
	1	2			3		4	5		6		7			8			9	0
С1,пФ	2000	3800			2000		4700	2400		3000		4300			5600			3300	5100
С2,пФ	4000	7800			4400		9400	4800		6000		8600			11200			6600	10200
Раб.напряжение конденсатора Uр, В	9	12			3,9		16	18		9		11			10			8	7
Материал диэлектрика конденсатора	GeO	SiO			Sb2S3		SiO2	Al2O3		Ta2O5		БСС			АСС			ИБС	Ta2O5
1	2	3			4		5	6		7		8			9			10	11
Мощность рассеяния резисторов Рi, мВт	1	2			3		4	5		6		7			8			9	0
	14	9			13		10	12		8		11			9			10	9
Мате-риал резисторов	Сплав МЛТ-3М	Cr			Сплав РС-3001		Та	Ta2N		Сплав РС-3710		NiCr			Ta			Кермет Cr-SiO	Cr
Допуски на номиналы резисторов и конденсаторов												δRi = δCi = ± 10%
Погрешности
Погрешность воспроизведения поверхностного удельного сопротивления grs, %						Погрешность сопротивления контактов gRк, %								Погрешность воспроизведения удельной емкости gCo, %
2						2								2
Эксплуатационные данные
Интервал рабочих температур DT, 0С									Время эксплуатации Dt, ч.
- 30…+30									103

Таблица 1.2 Характеристики материалов пленочных резисторов

Материал резистора	Материал контактных площадок	Удельное поверхностное сопротивление rS, Ом/□	Температурный коэффициент сопротивления TKR, 1/град	Удельная мощность рассеяния Р0, Вт/см2	Коэффициент старения резистора КстR, 1/ч.	Способ нанесения пленок
Хром (Cr)	Золото	10…50	-2,5 ×10-4	1	(1,5…3)×10-5	Термическое напыление
Нихром (NiCr)	Медь	300	±10-4	2	(1,1...1,3) ×10-5	То же
Сплав МЛТ-3М	Медь с подслоем нихрома	500	±2×10-4	2	±0,5×10-5	То же
Рений	-	300… 7000	(0…20)×10-4		-	То же
Тантал (Та)	Алюминий с подслоем нихрома (ванадия)	20…100	- 2×10-4	3	10-5	Катодное распыление
Ta	Ta	10	- 2×10-4	3	10-5	То же
Нитрид тантала (Та2N)	Та	200	0	3	0,2×10-5	То же
Сплав РС-3001	Золото с подслоем нихрома	1000… 2000	-0,2×10-4	2	±0,5×10-5	Термичес-кое напыление
Сплав РС-3710	То же	3000	- 3×10-4	2	-	То же
Кермет (Cr-SiO) К-50С		3000… 10000	(-5…+3)×10-4	2	±10-5	То же

<< Начало < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая > Последняя >>