Термический нагрев

Известно, что тонкие пленки материалов, применяемых для изготовления тонкопленочных резисторов обычно имеют мелкокристаллическую структуру. Электропроводность таких пленок обуславливается прохождением электронов через межкристаллитные барьеры.

Рассмотрим подробнее процессы, протекающие при отжиге. Их можно разделить, на 3 группы.

. Отжиг дефектов различных типов внутри зерна. На этой стадии протекают процессы, связанные с уменьшением концентрации неравновесных точечных дефектов и процессы перераспределения дислокаций.

. Рекристаллизация. На этой стадии происходит уменьшение числа разориентированных кристаллитов путем изменения границ и увеличения размеров зерен (рис. 1.3), что приводит к уменьшению числа границ и соответственно к сжижению сопротивления.

. Химические реакции в твердой фазе, в том числе окисление в атмосфере остаточных газов, что приводит к возрастанию сопротивления.

Часто все эти процессы протекают одновременно. Вероятность того или иного процесса зависит от температуры, времени отжига, материала подложки.

Использование явлений упорядочения структуры и изменения размеров кристаллитов (зерен) тонких резистивных пленок позволяет изменять сопротивление последних. Характер процесса изменения сопротивления при термической обработке мало зависит от способа нагрева. Для локального разогрева пленок используют разогретый щуп, струю горячего газа, лазерное излучение ВЧ-поля, нагрев пучком электронов, пропускание через ТПР электрического тока (т.н. токовая подгонка).

В последнем случае могут использоваться постоянный, переменный и импульсный токи. Величина изменения сопротивления зависит от подаваемого на резистор напряжения. Подгонка ТПР импульсами большой мощности и малой длительности позволяет осуществить локальный разогрев резистора, исключая нагрев находящихся вблизи элементов схемы и подложки. Точность подгонки составляет 0,5-1%.

Если нагрев осуществляется в вакууме или в атмосфере инертного газа, то сопротивление резистора будет уменьшаться. При подгонке на воздухе происходит окисление материала пленки, и сопротивление ТПР может увеличиваться.

Статья в тему

Строительство волоконно-оптической линии передачи между городами Рязань и Саратов
Рязань - административный центр Рязанской области. В городе проживает примерно 524 тысячи человек. В Советском союзе Рязань превратилась в крупный промышленный центр. В настоящее время город дает 60% валовой продукции промышленной отрасли. В городе преобладает тяжелая промышленность, ...