×
01.03.2019
219.016.cb43

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОПЛАТ С МНОГОУРОВНЕВОЙ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гибридной микроэлектроники и может быть использовано для создания микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией. Технический результат - расширение технологических возможностей и увеличение коммутационной способности микроплат с многоуровневой коммутацией. Достигается тем, что в способе изготовления микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией, включающем формирование на подложке из керамики проводников первого уровня ванадий-медь-никель путем вакуумного напыления с последующим фотолитографическим травлением, нанесение изоляционного слоя, вскрытие в нем окон под межуровневые контакты, формирование межуровневой коммутации титан-медь-титан и проводников второго уровня титан-медь-титан, формирование конструктивной защиты, после вскрытия окон под межуровневые контакты стравливают пленку никеля и химически осаждают в окна тонкий слой олова на медь, после чего путем вакуумного напыления через магнитную маску с топологическим рисунком межуровневой коммутации осаждают пленки титан-медь-титан до получения планарной структуры. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гибридной микроэлектроники и может быть использовано для создания микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией.

Одной из основных проблем создания микроплат с многоуровневой коммутацией является получение надежного низкоомного контакта между уровнями.

Известен способ изготовления микроплат с многоуровневой коммутацией, в котором для получения надежного контакта используют способ формирования контактных столбиков путем облуживания медных площадок припоем ПОСМ-61. Способ включает в себя нанесение на подложку из стали структуры V-Cu-V-Al методом ионно-плазменного распыления (V - адгезионный подслой, Аl - защитная пленка, Cu -проводящая пленка первого уровня), формирование методом селективной фотолитографии проводников 1-го слоя с использованием позитивного фоторезиста ФП-383, а с помощью негативного фоторезиста ФН-11 защитной маски с окнами для переходных контактных столбиков, выполнение переходных окон к проводящей пленке 1-го слоя травлением нижележащих слоев Аl и V. Затем через переходные окна проводят предварительное облуживание медных контактных площадок в ванне припоем ПОСМ-61 при температуре 260±10°С. Затем методом термического испарения наносят диэлектрическую пленку моноокиси кремния и подложку вновь подвергают облуживанию, погружая ее в ванну с припоем ПОСМ-61. В результате расплавления столбиков из припоя происходит разрыв диэлектрика над столбиками и их наращивание. После чего напыляют V-Cu-V-Al для получения второго уровня металлизации с фотолитографическим формированием рисунка проводников второго уровня коммутации (а.с. №1358777, Н05К 3/46, 1996 г.).

Недостатками этого способа изготовления микроплат с многоуровневой коммутацией является сложность процесса и большая вероятность внесения дефектов при обработке припоем.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, взятый в качестве прототипа, в котором для получения планарной структуры проводят гальваническое наращивание меди. Способ включает в себя последовательное вакуумное осаждение на керамическую подложку слоев ванадий-медь-ванадий и формирование нижнего уровня коммутации фотолитографией, нанесение технологического слоя ванадия и формирование в нем окон на участках межслойной изоляции, которую формируют нанесением слоя полиимида, вскрытие в нем окон для межслойных переходов и последующее удаление технологического слоя ванадия с помощью селективного травления, после чего производят последовательное вакуумное осаждение сплошных слоев ванадия и меди с гальваническим наращиванием слоя меди и последующее формирование рисунка проводников верхнего уровня коммутации с помощью фотолитографии (патент РФ №2040131, Н05К 3/46, опубликован в 1995 г.).

Недостатком данного способа является низкая коммутационная способность, т.е. при всей сложности технологического процесса способ позволяет формировать только два коммутационных уровня.

Технический результат предлагаемого изобретения - расширение технологических возможностей и увеличение коммутационной способности микроплат с многоуровневой коммутацией.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией, включающем формирование на подложке из керамики проводников первого уровня ванадий-медь-никель путем вакуумного напыления с последующим фотолитографическим травлением, нанесение изоляционного слоя, вскрытие в нем окон под межуровневые контакты, формирование межуровневой коммутации титан-медь-титан и проводников второго уровня титан-медь-титан, формирование конструктивной защиты, после вскрытия окон под межуровневые контакты стравливают пленку никеля и химически осаждают в окна тонкий слой олова на медь, после чего путем вакуумного напыления через магнитную маску с топологическим рисунком межуровневой коммутации осаждают пленки титан-медь-титан до получения планарной структуры.

На чертеже изображен предлагаемый технологический процесс, где введены следующие обозначения: 1 - подложка из керамики; 2 - вакуумная медь; 3 - вакуумный никель; 4 - вакуумный ванадий; 5 - химическое олово; 6 - вакуумный титан; 7 - межслойная изоляция (полиимидный лак); 8 - защитное покрытие.

Предлагаемый способ изготовления микроплат с многоуровневой коммутацией содержит следующие операции:

1. Очистка подложки из керамики типа «Поликор» (чертеж,а).

2. Напыление сплошной пленки ванадий-медь-никель толщиной 1,0-3,0 мкм методом вакуумного напыления (чертеж,б).

3. Формирование топологии проводников первого уровня методом фотолитографии (чертеж,в).

4. Нанесение изоляционного слоя (например, полиимидного лака АД-9103) толщиной (6,0-7,0) мкм методом центрифугирования (чертеж,г).

5. Сушка изоляционного слоя ступенчато: при температуре 60°С в течение 10 мин, при температуре 80°С в течение 10 мин, при температуре 100°С в течение 10 мин, при температуре 120°С в течение 30 мин.

6. Имидизация изоляционного слоя в вакуумной установке при температуре 320°С.

7. Вскрытие окон в изоляционном слое методом фотолитографии (чертеж, д).

8. Травление пленки никеля в контактных окнах (чертеж,е).

9. Химическое осаждение олова в контактные окна (чертеж,ж).

10. Напыление межуровневой коммутации титан-медь-титан толщиной (5-6) мкм через магнитную маску (чертеж,з).

11. Напыление проводников второго уровня титан-медь-титан толщиной (3,0-4,5) мкм через магнитную маску (чертеж,и).

12. При формировании проводников следующего уровня операции 4-11 повторить.

13. Формирование конструктивной защиты (чертеж,к).

14. Контроль электрофизических параметров.

В предлагаемом способе формируются сплошные изоляционные слои, что расширяет возможности проектирования сложных микроплат с многоуровневой коммутацией, соединение проводников разных уровней осуществляется через вскрытые контактные окна, а для получения надежных контактов и обеспечения планарности рельефа контактные окна заполняются металлом. Для заполнения контактных окон металлом, в отличие от прототипа, в котором используется гальваническое наращивание меди, применяется «сухой» метод заполнения окон металлом - метод вакуумного осаждения пленок титан-медь-титан через магнитные маски. Использование магнитных масок для формирования структур позволяет повысить надежность межуровневых контактов, так как исключаются такие дефекты, как невымываемые вкрапления травителя, получаемые при использовании жидкостных методов. Совмещение магнитных масок с рисунком подложки проводится с помощью специального приспособления с микровинтами, позволяющего осуществить точное совмещение и плотное прижатие маски к подложке за счет магнитных сил. Точность совмещения составляет ±10 мкм. Перед напылением для исключения окисных пленок стравливают в контактных окнах пленку никеля и химически высаживают олово толщиной 1 мкм. Проводники второго и следующих уровней формируются также напылением через магнитные маски.

Предлагаемый способ позволил изготовить микроплаты с 4 уровнями коммутации, которые имеют следующие характеристики:

- удельное поверхностное сопротивление проводников - 0,02 Ом/□.

- переходное сопротивление - 0,07 Ом,

- сопротивление изоляции - более 100 МОм.

- напряжение пробоя - более 100 В.

Способ изготовления микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией реализуется при изготовлении микроузлов памяти повышенной информационной емкости по гибридной технологии.

Способ изготовления микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией, включающий формирование на подложке из керамики проводников первого уровня ванадий-медь-никель путем вакуумного напыления с последующей фотолитографией, нанесение изоляционного слоя, вскрытие в нем окон под межуровневые контакты, формирование межуровневой коммутации титан-медь-титан и проводников второго уровня титан-медь-титан, формирование конструктивной защиты, отличающийся тем, что после вскрытия окон под межуровневые контакты стравливают пленку никеля и химически осаждают в окна тонкий слой олова на медь, после чего путем вакуумного напыления через магнитную маску с топологическим рисунком межуровневой коммутации осаждают пленки титан-медь-титан до получения планарной структуры.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 86 items.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.288d

Способ герметизации волноводных свч-устройств

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для герметизации антенных, волноводных, невзаимных и прочих СВЧ-систем. В способе герметизации волноводных СВЧ-устройств весь внутренний объем устройств после монтажа внутренних элементов заполняют гранулами пенополистирола,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475901
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.03.2013
№216.012.3171

Способ оперативного определения коэффициента сжимаемости газов и их смесей

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на замерных узлах газодобывающих и газотранспортных предприятий, при проведении исследований физических свойств газов и их смесей (в частности, топливных природных и попутных нефтяных) и в других случаях, где необходимо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478195
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.04.2013
№216.012.3bc4

Способ определения коэффициента относительной эффективности и эквивалентной дозы источника рентгеновского излучения

Изобретение относится к области измерительной техники. Технический результат - получение в реальном масштабе времени величины коэффициента относительной эффективности и эквивалентной дозы источника рентгеновского излучения, что позволяет по известной зависимости для транзисторов оценить...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480861
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e76

Способ навигации движущихся объектов

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов (ДО) и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для уточнения местоположения любых ДО и управления их движением. Сущность: используют эталонную карту местности. Выбирают в ее пределах реперный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481557
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3eb4

Устройство резервирования

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении надежных вычислительно-управляющих систем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, упрощении и повышении надежности устройства резервирования. Такой результат достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481619
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.4906

Способ снижения заброса частоты вращения вала нагнетателя газоперекачивающего агрегата при помпаже нагнетателя

Изобретение относится к области эксплуатации газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях в системе магистральных газопроводов и может использоваться в системах автоматического управления газоперекачивающими агрегатами (САУ ГПА). Способ снижения заброса частоты вращения вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484274
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e64

Высокотемпературный коаксиальный кабельный разъем

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в кабельных соединениях аппаратуры, подвергающейся воздействию повышенных температур. Разъем содержит узел подключения к прибору, промежуточный коаксиальный узел, узел присоединения кабеля, внутренний проводник и внешний проводник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485650
Дата охранного документа: 20.06.2013
Showing 1-4 of 4 items.
11.03.2019
№219.016.d8c3

Способ получения многослойных магнитных пленок

Изобретение относится к области вакуумного напыления тонких пленок и может быть использовано в системах магнитной записи, датчиках, основанных на магниторезистивном эффекте. Проводят послойное напыление магнитного сплава Fe-Ni и SiO в вакууме при приложении в плоскости осаждения внешнего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002315820
Дата охранного документа: 27.01.2008
17.04.2019
№219.017.164c

Способ изготовления магниторезистивного датчика

Изобретение относится к области магнитометрии и может быть использовано при изготовлении датчиков перемещений, устройств измерения электрического тока и магнитных полей, при изготовлении датчиков угла поворота, устройств с гальванической развязкой, магнитометров, электронных компасов и т.п....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002463688
Дата охранного документа: 10.10.2012
22.08.2019
№219.017.c227

Способ изготовления микроплат с переходными металлизированными отверстиями

Изобретение может быть использовано для создания микроплат СВЧ диапазона длин волн с переходными металлизированными отверстиями (МПО). Технический результат - расширение технологических возможностей способа изготовления микроплат с МПО, уменьшение электрического сопротивления и увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697814
Дата охранного документа: 20.08.2019
13.12.2019
№219.017.ed86

Способ получения покрытия, поглощающего лазерное излучение, и состав для его нанесения

Изобретение может быть использовано при лазерной обработке материалов, в том числе керамических, в частности при формировании отверстий и резке. Очистку поверхности проводят кипячением в хромовой смеси. На очищенную поверхность наносят поглощающий лазерное излучение состав в виде суспензии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708720
Дата охранного документа: 11.12.2019
+ добавить свой РИД