Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в микроэлектронике в качестве материалов штырей преобразователей устройств на поверхностно-акустических волнах. Цель изобретения - уменьшение коэффициента затухания поверхностной волны и удельного поверхностного сопротивления при сохранении требуемой величины адгезии штырей преобразователей к подложке, достигается дополнительным содержанием кислорода. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: медь 1,1 - 3,0; магний 0,11 - 0,15; кислород 0,001 - 0,0015; алюминий остальное. Штыри преобразователей устройств на поверхностно-акустических волнах, выполненные из данного сплава, имеют коэффициент затухания поверхностной волны 8 - 10 дБ и удельное поверхностное сопротивление 0,4 - 0,5 Ом/кВ при адгезии штырей к подложке, равной 200-300 кг/см² .

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе алюминия, предназначенных для использования в микроэлектронике в качестве материала штырей преобразователей устройств на поверхностно-акустических волнах. Цель изобретения - уменьшение коэффициента затухания поверхностной волны и удельного поверхностного сопротивления при сохранении требуемой адгезии штырей преобразователей к подложке. В табл. 1 указан химический состав опробованных композиций предложенного и известного сплавов. Количественное содержание компонентов в предложенном сплаве выбрано исходя из следующих соображений. Медь в количестве 1,1-3,0 мас.% существенно уменьшает величину зерна и шероховатость алюминиевой пленки, приводящей к уменьшению коэффициента затухания поверхностной волны. Магний в количестве 0,11-0,15 мас.% позволяет получать пленки с требуемой величиной адгезии к подложке, так как при термическом испарении навески сплава в вакууме приповерхностная зона пленки обогащается слоем алюминия, обеспечивающим химическое соединение с подложкой. Кислород в количестве 0,001-0,0015 мас.% обеспечивает значительное снижение удельного поверхностного сопротивления штырей преобразователей устройств на поверхностно-акустических волнах. При содержании магния, меди и кислорода соответственно более 0,15 мас.%, 3,0 мас.% и 0,0015 мас.% получаются пленки с высоким удельным сопротивлением, что приводит к снижению эффективности преобразования штырей преобразователей устройств на поверхностно-акустических волнах. При содержании магния, меди и кислорода соответственно менее 0,11 мас.%, 1,1 мас.% и 0,0011 мас.% получаются пленки с недостаточной адгезией к подложке, значительной шероховатостью, что приводит к формированию штырей преобразователей с неудовлетворительными электрофизическими характеристиками и существенному возрастанию коэффициента затухания поверхностной волны в устройствах на поверхностно-акустических волнах. Из опробованных композиций предложенного и известного сплавов изготовлены элементы устройств на поверхностно-акустических волнах в виде встречно-штыревых преобразователей (ВШП), последние содержали 50 пар нерасщепленных электродов шириной 2 мкм. Для получения ВШП устройств на ПАВ пленки из опробованных композиций предложенного и известного сплавов толщиной 1000 наносились из электронного испарителя на подложки из ниобата лития со скоростью конденсации 100 /с на вакуумной установке УВН-74П-3. Конфигурация элементов ВШП создавалась методом фотолитографии вс применением плазмохимического травления. Толщина напыленной пленки измерялась микроинтереферометром МИИ-П, удельное поверхностное сопротивление ВШП - потенциометром Р-363-2. Адгезия пленки к подложке определялась методом прямого отрыва на разрывной машине МР 05-I. Шероховатость пленочных элементов ВШП измерялась на электронном микроскопе ЭМВ-100БР. Коэффициент затухания поверхностной волны определялся на измерителе ХI-43. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, штыри преобразователей устройств на ПАВ, изготовленные из предложенного сплава, обладают более низким коэффициентом затухания поверхностной волны и удельным поверхностным сопротивлением по сравнению с известным сплавом, при этом адгезия штырей преобразователей к подложке практически не изменяется. Технология выплавки предложенного сплава не изменяется по сравнению с используемой для известного сплава. Таким образом, введение кислорода в известный сплав на основе алюминия, содержащий медь и магний, и выбор оптимального процентного соотношения компонентов в сплаве позволяет в 2-3 раза уменьшить коэффициент затухания поверхностной волны и удельное поверхностное сопротивление штырей преобразователей устройств на ПАВ.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ преимущественно для устройств на поверхностно-акустических волнах, содержащий медь и магний, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента затухания поверхностной волны и удельного поверхностного сопротивления при сохранении требуемой величины адгезии штырей преобразователей к подложке, он дополнительно содержит кислород при следующем соотношении компонентов, мас.%: Медь 1,1 - 3,0 Магний 0,11 - 0,15 Кислород 0,001 - 0,0015 Алюминий Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2