Способ получения заданной конфигурации пленочных резисторов на основе тантала и его соединений

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано для получения тонкопленочных резисторов на основе тантала и его соединений.

Известен способ получения заданной конфигурации пленочных резисторов, заключающийся в осаждении пленки пленки нитрида тантала (Ta-N), осаждении проводящей пленки, создании рисунка схемы из пленки Ta-N, создание рисунка схемы из проводящей пленки [1, метод Б]. Пленки тантала и его соединений травятся в растворах на основе фтористоводородной (плавиковой) кислоты. Недостатком этого способа является то, что фоторезистивная маска при травлении толстых резистивных слоев не выдерживает длительного воздействия агрессивных травителей резистивной пленки, что приводит к разрушению фоторезистивной маски и получению заданной конфигурации резистивной пленки с подтравливанием по ширине.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения заданной конфигурации пленочных резисторов, заключающийся в нанесении на резистивную пленку тантала пленки алюминия [2]. Затем с помощью фотолитографии и избирательного травления алюминий удаляется по полю (на пленке алюминия выполняется конфигурация резистора). После этого производится анодирование как тантала, так и алюминия. Анодирование идет до тех пор, пока весь тантал на незащищенных областях полностью не преобразуется. Если нанесенный алюминий имел достаточную толщину и не окислился по всей глубине, то теперь его можно удалить слабым травителем, а под ним обнажится тантал нужного нам рисунка (нужной заданной конфигурации). Недостатками известного способа являются:

1 - если есть даже небольшой разброс толщины пленки тантала, то возникает опасность появления островков непреобразованного тантала.

2 - для получения конфигурации толстых (1 мкм) резистивных пленок на основе тантала и его соединений необходимо использовать также толстые (более 1 мкм) пленки алюминия, что приводит к снижению точности изготовления резисторов из-за увеличения подтравливания по толщине. Также толстые пленки тантала и его соединений невозможно проанодировать на всю толщину из-за ограничений, связанных с напряжением анодирования (не более 300 В).

Задача, на которую направлено изобретение, является получение заданной конфигурации пленочных резисторов на основе тантала и его соединений без подтравливания по ширине резистора.

Решение поставленной задачи заключается в том, что на резистивную пленку тантала и его соединений наносится тонкая пленка иттрия.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что на резистивную пленку тантала и его соединений наносится пленка иттрия, с помощью фотолитографии и избирательного травления иттрий удаляется по полю (на пленке иттрия выполняется конфигурация резистора).

Сущность изобретения заключается в том, что на резистивную пленку тантала и его соединений наносят пленку иттрия и формируют конфигурацию резисторов с помощью фотолитографии и избирательного химического травления пленки иттрия и пленки тантала и его соединений.

Предлагаемый способ получения заданной конфигурации пленочных резисторов на основе тантала и его соединений реализован следующим образом. Предлагается на резистивную пленку вместо пленки алюминия наносить тонкую пленку иттрия толщиной 0,05-0,1 мкм. Затем с помощью фотолитографии и избирательного травления иттрий удаляется по полю (на пленке иттрия выполняется конфигурация резистора). Избирательное химическое травление резистивных пленок тантала и его соединений осуществляется в растворе на основе фтористоводородной (плавиковой) кислоты, а избирательное химическое травление пленки иттрия осуществляется в растворе ортофосфорной кислоты. Пленка иттрия не травится в растворе на основе плавиковой кислоты, но хорошо снимается в растворе ортофосфорной кислоты.

Результаты экспериментов показали, что тонкая пленка иттрия 0,05-0,1 мкм позволяет получать заданную конфигурацию резистивной пленки с минимальным уходом по ширине резистора. Минимальная толщина пленки иттрия 0,05 мкм позволяет эффективно проводить травление резистивных пленок на основе тантала и его соединений. Пленка иттрия менее 0,05 мкм может быть не сплошной, что приводит к ухудшению качества получения заданной конфигурации резистивной пленки на основе тантала и его соединений. Максимальная толщина пленки иттрия 0,1 мкм гарантирует получение заданной конфигурации резистивных пленок на основе тантала и его соединений с толщиной до 1 мкм. При толщине пленки иттрия больше ОД мкм происходит ее подтравливание и нарушается конфигурация резисторов.

Источники информации

1. Берри Р., Холл П., Гаррис М. Тонкопленочная технология, Пер. с англ. М., «Энергия», 1972 г., с. 300-302.

2. Маклин, Шварц, Тидд. Технология танталовых пленок. Труды института инженеров по электротехнике и радиотехнике. Русский перевод. 1964 г. №12, с. 1576-1577.