SHPORA.net :: PDA

[ Back ]

Титан и хром являются материалами для подслоев. Титан отличается высокой

механической прочностью и коррозион¬ной стойкостью. Однако, из-за высокого

удельного сопротивления и возможности образования оксидной пленки он

исполь¬зуется в виде систем: Si - Ti – Au ; Si - Ni -Мo - Au и др. Хром

характеризуется хо¬рошей адгезией с кремнием, но при тем¬пературе > 200 °С

взаимодействует с ди¬оксидом кремния.

Платина, титан и молибден служат для создания разделительных (барьерных) слоев.

Наилучшими разделительными свойствами обладает платина. Ее пленка толщиной 0,05

мкм исключает взаимодей¬ствие между большинством металлов, используемых в

качестве контактных и проводящих слоев. Со свойствами мате¬риалов, применяемых в

производстве кон¬тактных систем, можно ознакомиться по литературе [4, 17, 20].

Получение тонких металлических пленок возможно одним из следующих способов:

- физическим осаждением или кон¬денсацией из газовой среды

(термоваку¬умное или катодное распыление);

- химическим осаждением из газовой фазы (пиролиз, реактивное распыление);

- электролитическим или гальвани¬ческим осаждением из растворов солей

металлов (нанесение гальванических покрытий, химическое меднение);

- анодным или термическим окисле¬ние поверхности;

- ионным распылением.

Промышленность выпускает установки для получения тонких пленок тер¬мовакуумным

испарением, принцип которого состоит в том, что осаждаемый мате¬риал нагревом

переводится в парогазовую фазу. Образующийся парогазовый поток распространяется

в вакуумной камере прямолинейно и попадает на подложку, температура которой

ниже, чем пара. Происходят конденсация и образование пленки.

Метод тонкого распыления позволя¬ет получать пленки из проводящих,

ди¬электрических и полупроводниковых ма¬териалов, а также из тугоплавких и

мно¬гокомпонентных. Принцип этого метода основан на бомбардировке мишени из

осаждаемого материала быстрыми части¬цами, например, положительными ионами

аргона. Выбитые из мишени частицы об¬разуют поток материала, который осажда¬ется

на подложках в виде тонких пленок. Подложки располагаются на пути потока на

некотором расстоянии от мишени.

Толщина, электрическое сопро¬тивление и адгезия - основные контро¬лируемые

параметры пленок. Для измере¬ния толщины используют методы микро¬взвешивания,

многолучевой интерферо¬метрии и разности частот кварцевого ре¬зонатора. Качество

адгезии пленки с под¬ложкой обычно проверяется по силе на отрыв пленки от

подложки с помощью напаянного на пленку цилиндра.

Размеры контактных площадок и пленочных проводников назначаются с учетом

ограничений, обусловленных воз¬можностями технологии и накопленным опытом.

Укажем для примера, что минимальное расстояние между пленочными элементами и

контактными площадками 300 мкм при использовании масок, и 50 мкм при

фотолитографии, минимально допустимые размеры контактных площа¬док составляют:

для приварки гибких вы¬водов 200x150 мкм, а для припайки -400x400 мкм.

Для применения в МЭМС-устройствах рассматриваются и другие материалы. Например,

полиамиды - класс органиче¬ских пленок, которые могут конкуриро¬вать с диоксидом

кремния, как изолято¬ром, т.е. это новое поколение диэлектри¬ков с низкой

диэлектрической проницае¬мостью.