薄膜混合集成电路的制作工艺

薄膜混合集成电路的制作工艺内容摘要：

利用低压气体放电现象，产生等离子体，产生的正离子，被电场加速为高能粒子，撞击固体（靶）表面进行能量和动量交换后，将被轰击固体表面的原子或分子溅射出来，沉积在衬底材料上成膜的过程。 工艺特点 ① . 整个过程仅进行动量转换，无相变 + ② . 沉积粒子能量大，沉积过程带有清洗作用，薄膜附着性好 ③ . 薄膜密度高，杂质少 ④ . 膜厚可控性、重现性好 ⑤ . 可制备大面积薄膜 ⑥ . 设备复杂，沉积速率低。 ? 离子成膜 离子镀及其原理 真空蒸发与溅射结合的镀膜技术 ，在镀膜的同时，采用带能离子轰击基片表面和膜层，使镀膜与离子轰击改性同时进行的镀膜技术。 即利用气体放电产生等离子体，同时，将膜层材料蒸发，一部分物质被离化，在电场作用下轰击衬底表面（清洗衬底），一部分变为激发态的中性粒子，沉积于衬底表面成膜。 (1)化学成膜 CVD 有化学反应的使用与参与，利用物质间的化学反应实现薄膜生长的方法。 ? 化学气相沉积 (CVD – Chemical Vapor Deposition ) 原 理 ? 气相沉积的基本过程包括三个步骤：即提供气相镀料；镀料向镀制的工件或基片输送；镀料 沉积在基片上构成膜层 ? 气相沉积过程中沉积粒子来源于化合物的气相分解反应，因此，称为化学气相沉积（ CVD），否则，称为物理气相沉积（ PVD）。 ? CVD 与 PVD 的不同处：沉积粒子来源于化合物的气相分解反应 ? 液相反应沉积 (液相外延 ) ? 利用液相中进行的反应而沉积薄膜的方法。 主要方法： ① . 液相外延技术 ② . 化学镀 ③ . 电化学沉积 ④ . 溶胶 凝胶法 ⑤ . LB 膜技术 薄膜元器件 分别介绍薄膜在以下几种电子元器件中的应用 ，薄膜电阻器，薄膜电容器以及薄膜声表面波器件。 薄膜电阻器 薄膜在无源器件方面中的应用最开始于电阻器，薄膜电阻器是用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。 一般来讲金属被制成薄膜后会像本征电阻率变高，电阻温度系数变小这一有利方向发展。 （ 1） Ni Cr 薄膜电阻。 这一电阻是最早被深入研究的金属薄膜电阻，他具有温度系数小，噪声低，寿命长等特点。 常用的 Ni Cr 薄膜电阻有圆筒形和方形板型。 制造过程为：首先在绝缘衬底上由蒸发和溅射方法淀积 Ni Cr 合成膜。 然后通过修编技术来调整阻值圆形电阻用机械方法切割螺旋线来修正阻值，达到调阻目的，平行板可采用机械或激光方法 来调阻。 最后焊上引线并封装即可。 （ 2） 钽薄膜电阻 钽是熔点高金属，但单质钽的温度系数及稳定性都不太好，所以后来研究了钽的氮化物（ TaN） TaN 膜一般是在高纯氮气中利用溅射方法制成，其电阻与 Ni Cr 薄膜电阻膜相近，其稳定性好但是 钽是稀有金属所以成本会比较高，对大量生产不利，故分立元件推广不多，但是在会和电路中可获得非常优。