Способ определения чистоты поверхности подложки для тонкопленочных резисторов

 

Изобретение относится к производству элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии изготовления тонкопленочных резисторов. Цель изобретения - повышение воспроизводимости контроля чистоты поверхности подложек (П). На анализируемую поверхность П путем термического испарения в вакууме наносят материал, содержащий следующие компоненты, мас.%: окись кадмия 7,5; аллюминий 7,5; окись алюминия 85. Температуру испарителя поддерживают равной 1080-1210°С. Использование указанного материала и испарение его при указанной температуре позволяют визуально выявить различного рода микрозагрязнения на поверхности П. 1 табл.

Изобретение относится к производству элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии изготовления тонкопленочных резисторов. Целью изобретения является повышение воспроизводимости способа. П р и м е р. Определение чистоты поверхности проводили на подложках из керамического материала М-4, применяемых в производстве тонкопленочных цилиндрических резисторов. Контролю подвергали чистые подложки и подложки, имеющие на поверхности следующие виды загрязнений: остатки веществ в результате некачественной промывки подложек, капли изопропилового спирта, натиры от металлического загрузчика, подпылы после напыления никелевых поясков. Было приготовлено несколько смесей компонентов в количественных соотношениях, указанных в таблице. Смешивание компонентов проводили в среде этилового спирта, после чего подготовленную смесь высушивали при температуре 110-120^оС. Каждый из подготовленных материалов наносили на вольфрамовый испаритель, представляющий собой керн с навитой на него спиралью из вольфрама. Длина испарителя 55 см. Материал, содержащий окись кадмия, наносили в количестве 840 мг. Затем испаритель с нанесенным составом устанавливали вертикально в центре одной из шести кассет камеры напыления установки УВН-61-2М. Вокруг испарителя размещали контролируемые подложки на спицах, которые при напылении приводили во вращательное движение вокруг своей оси и одновременно вокруг испарителя. Испарение активной составляющей смеси проводили при токе 25±2 А, температура испарителя при этом составляла 1080-1210^оС. Испарение проводили в течение 3-5 мин и окончание его фиксировали по восстановлению вакуума до первоначальной величины. При таком значении тока происходит испарение окиси кадмия, свидетельством чему является изменение цвета смеси, нанесенной на испаритель, от светло-коричневого (цвет порошка окиси кадмия) до белого (цвет порошка окиси алюминия). После проведения анализа на чистых подложках, которые проходили очистку этиловым спиртом, не произошло конденсации вещества, следовательно, их можно использовать в дальнейшем технологическом процессе изготовления тонкопленочных резисторов. При проведении процесса обнаружения микрозагрязнений по основному изобретения все подложки, включая и чистые, браковали. Как видно из результатов анализа, представленных в таблице, предлагаемый способ позволяет обнаружить микрозагрязнения, которые по известному способу или не обнаруживаются или обнаруживаются, но процесс имеет недостаточную воспроизводимость. Данные, представленные в таблице, показывают, что наиболее оптимальным соотношением инертного носителя (Al₂O₃) и активной составляющей (CdO, Al) является 80:20 (%). Выход же за границы соотношений компонентов, указанных в формуле изобретения, приводит к потере работоспособности способа, т.е. не удается обнаружить микрозагрязнений на поверхности подложки. При снижении температуры испарителя до менее 1080^оС цвет нанесенной на испаритель смеси не изменяется после выдержки в течение 3-5 мин, микрозагрязнения на подложках не обнаруживаются. При температуре испарителя более 1210^оС вся поверхность подложек, включая и чистые участки, полностью запыляется и имеет темно-серый цвет. Если проводить процесс испарения только чистой окиси кадмия с испарителя или в смеси ее с окисью алюминия (75-85%) при токе 25± 2 А (1080-1210^оС) на анализируемых подложках не удается обнаружить микрозагрязнений (следы изопропилового спирта, остатки загрязнений из-за неудовлетворительного качества промывки керамики, натиры от металлического загрузчика и др.). Вся поверхность анализируемых подложек остается белой, так как состав и давление паров при таком низком значении тока испарения являются недостаточными для начала процесса конденсации на участках поверхности, имеющей микрозагрязнения, и в результате этого микрозагрязнения визуально не обнаруживаются. Низкое же значение тока испарения является необходимым условием для исключения загрязнения подложек, не имеющих на своей поверхности посторонних микрозагрязнений продуктами испарения вещества - анализатора, содержащего окись кадмия. При токе 25±2 А (минимальный ток, при котором происходит полное испарение окиси кадмия с испарителя) происходит испарение и конденсация вещества на подложке только в тех местах, где имеются различного рода загрязнения. Алюминий, который входит в состав активной составляющей смеси, также частично испаряется и, несмотря на очень малые величины давления его паров при таких низких токах испарения, также конденсируется на участках, где конденсируется окись кадмия, т.е. окись кадмия стимулирует процесс конденсации алюминия. И уже после конденсации алюминия места локальных загрязнений подложки приобретают черную или темно-серую окраску, по которой очень легко проводить следующий визуальный контроль. В отсутствие окиси кадмия алюминий при таких низких значениях давления паров не конденсируется на подложке. Чистые же подложки не запыляются продуктами испарения, поэтому могут быть использованы для дальнейшего напыления на них резисторных материалов. Применение изобретения позволяет повысить объективность способа определения чистоты поверхности подложек и воспроизводимость проведения процесса обнаружения микрозагрязнений. Этот способ обеспечивает проведение 100%-ного контроля подложек. Отбраковка всех подложек, имеющих различного рода микрозагрязнения, позволяет повысить надежность таких изделий.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖКИ ДЛЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ по авт. св. N 1101475, отличающийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости способа в материале, выявляющем места загрязнения, компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Окись кадмия 7,5 - 12,5 Алюминий 7,5 - 12,5 Окись алюминия 75 - 85 причем соотношение окиси кадмия и алюминия в материале составляет 1 : 1, а испарение проводят при температуре испарителя 1080 - 1210^oС.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 2-2002

Извещение опубликовано: 20.01.2002        

---