Способ изготовления проводящих межсоединений

 

368678

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09ЛХ 1970 (№ 1475453/26-25) . 11. Кл. Н OII 7/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382 (088.8) Опубликовано 261.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 24.IV.1973

Авторы изобретения

Ю. Н. Вашакидзе и М. Н. Гущин

Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОДЯЩИХ

МЕ)КСО ЕД И Н ЕН И Й

Изобретение относится к электронике и может быть использовано:

1) для быстрого воспроизведения (макетирования) систем плоских проводников с целью нахождения оптимальных электрических параметров схем путем управляемого изменения конфигурации (размеров и формы) проводящих элементов схемы;

2) в самоорганизующихся электронных системах, в которых существенна возможность управления разводкой проводников (соединений активных элементов, длинных линий, плоских индуктивностей и т. п.).

До настоящего времени не было способа, позволяющего непрерывно (плавно) управлять конфигурацией системы проводников на поверхности изолирующей пластины (подложки), не прибегая к механическому перемещению проводников.

Механические способы изменения конфигурации проводников имеют ограниченные возможности и совершенно неприменимы в микроэлектронике.

Статичность конфигурации проводников электрической схемы является преимуществом при необходимости сохранять оптимальные значения ее параметров и недостатком при необходимости плавно изменять топологию металлических элементов схемы с целью «подгонки» ее характеристик, например, в процессе разработки. Действительно, неточность расчетов топологии металлических элементов схемы приводит к необходимости неоднократного макетирования вариантоз электрических схем или отдельных элементов (соединений, плоских индуктивностей, длинных полосковых линий и т. п.). Макетирование значительно удлиняет сроки разработки и удорожает прибор.

Цель изобретения — обеспечить плавное

10 управление немеханическим путем конфигурацией (формой и размерами) проводящих элементов электрической схемы: плоских индуктивностей, длинных линий, соединений и т. п., причем схема может содержать прост1S ранственно фиксированные активные элементы: диоды, триоды и т. п.

Предложенный способ управления конфигурацией проводников планарных электрических схем основан на использовании физиче2О ского эффекта фазового перехода диэлектрикметалл. Переход из диэлектрического состояния (фазы) в металлическое проводящее состояние (металлическую фазу) наблюдается в некоторых твердых телах, являющихся диэлек

25 трпками при температуре ниже Т„характерной для даHного вещества, и характеризующихся металлическими свойствами при температуре выше Т,. Фазовый переход происходит скачком вблизи температуры Т,. Распределе30 ние температуры в таком веществе приведет

368678

15

З0

Составитель А. Кот

Техред Г. Дворина

Корректор О. Усова

Редактор T. Орловская

Заказ 1098/!3 Изд. И 248 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 к чередованию областей металлической и диэлектрической фаз, т. е. к системе проводников в диэлектрике, создаваемой и управляемой изменением температуры пленки, нанесенной на изолирующую подложку.

Металлический «рисунок» электрической схемы формируется в толще однородной пленки диэлектрика, способного к фазовому переходу диэлектрик-металл («активного» диэлектрика). Пленка наносится на изолирующую подложку, противоположная сторона которой поддерживается при постоянной температуре

Т(0,8 Т, (по абсолютной шкале).

Зоны нагрева до температур, больших

Т,, в пленке «активного» диэлектрика могут создаваться электронным или световым лучом, что позволяет управлять конфигурацией зоны нагрева путем «сканирования» луча по заданной области поверхности пленки.

Способ можно иллюстрировать получением пленки Vo2, имеющего температуру фазового перехода Т,м65 С и перепад сопротивлений в

«точке» Т, около четырех порядков величины для поликристаллической пленки. Технология получения пленки Vog на сапфиритовой подложке в настоящее время освоена в микроэлектронике.

Достижение параметров электронного луча, позволяющих осуществлять гравировку и резку металлов по запрограммированному «рисунку», также освоено (И. В. Зуев, Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов. Физика и химия обработки материалов, АН СССР, 5, 7, 1968).

Как известно, электроны с энергией 50кэв проникают в толщу твердого тела на глубину 5 мкм. В пленке Vo такой же толщины электроны, рассеиваясь, создадут «сквозные» зопы нагрева (малость толщины пленки позволяет не учитывать изменения температуры по ее толщине) .

Зона нагрева, очевидно, имеет всегда большее сечение, чем диаметр луча из-за рассеяния электронов и распространения тепла в тангенциальном к поверхности пленки направлении. Форма и размеры зон нагрева зависят от формы сечения луча, траектории и периода его сканирования, а также от близости соседних зон нагрева.

Если t0 — величина, характеризующая период сканирования луча, х — скорость охлаждения области пленки, нагретой до температуры

Т, при прохождении луча, тогда область пленки, внутри которой выполняется условие

T — xt )Т„ будет находиться в металлическом состоянии.

Знак равенства соответствует границе зоны нагрева.

Тангенциальный градиент температурного поля пленки grad1 Т при толщине подложки

10 — 10 — см и температуре ее нижней поверхности Т=0,8 Т, весьма велик вблизи изотермы Т, и составляет 5 10 —:5 10 град см- .

Большая величина grad1 Т7Т=T, позволяет достигать весьма малых колебаний границы металлической области, возникающих в результате периодичности нагрева при прохождении сканирующего луча. Так, например, при

grad Т7Т=Т„равном 5 10 град см-, перепад температур в 5 имеет место на расстоянии 0,1 икм.

Величина скорости сканирования может быть определена на основании формулы (1)

t() ((2) Здесь ЬТ вЂ” перепад температур на .допустимом отклонении от заданного контура зоны нагрева. При обычном значении х= 5.

10 град сек- и ЬТ=5 на расстоянии

0,1 л.кл1 получаем 4(10 — сек, что легко достижимо в современных электронно-лучевых установках. Полученный результат показывает, что колебания контура металлической области при сканировании луча не превышают

1 мкл.

Контроль за конфигурацией управляемых металлических областей возможен с помощью оптического микрометра визуально благодаря тому, что в отраженном свете области металлической и диэлектрической фазы хорошо контрастируютт.

Предмет изобретения

Способ изготовления проводящих, межсоединений на диэлектрической подложке для полупроводниковых приборов, отличающийпя тем, что, с целью обратимого управления конфигурацией межсоединений, на поверхность подложки наносят пленку вещества, обладающего свойством фазового перехода диэлектрик — металл, и нагревают отдельные ее области до температуры фазового перехода.

Способ изготовления проводящих межсоединений Способ изготовления проводящих межсоединений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к криоэлектронике и может быть использовано при изготовлении высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) толстопленочной схемы

Изобретение относится к области полупроводниковой технологии и может быть использовано при изготовлении n p-переходов для производства фотоприемников (ФП) инфракрасного (ИК) излучения

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и позволяет улучшить электрофизические параметры обрабатываемых структур, их воспроизводимость, а также повысить технологичность способа за счет того, что термообработку полупроводниковых соединений А3 B5 проводят в проточной неокислящей атмосфере до 450-550o в открытом контейнере, а дальнейшую термообработку - в герметичном контейнере в присутствии равновесных паров летучего компонента В5

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при отжиге имплантированного арсенида галлия
Наверх