DD211419A1

DD211419A1 - RESISTANCE LAYERS

Info

Publication number: DD211419A1
Application number: DD24465582A
Authority: DD
Inventors: Klaus Breuer; Dagmar Buergel
Original assignee: Klaus Breuer; Dagmar Buergel
Priority date: 1982-11-08
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1984-07-11

Abstract

Die Wiederstandsschichten finden Anwendung in der Mikroelektronik/Elektronik in verschiedenen Gebieten. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, mittels vorhandener Technologien und Materialien und Widerstandsschichten mit einem breiten Anwendungsgebiet bereitzustellen, die gleichzeitig transperent sein koennen, eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen und passivierend wirken. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem die Widerstandsschichten, die mittels bekannter ionengestuetzter Verfahren abgeschieden werden, aus 5% bis 95% Kohlenstoff und 95% bis 5% Metallen und/oder Halbleitern bestehen, homogen zusammengesetzt sind und eine amorphe Struktur aufweisen.The resistance layers are used in microelectronics / electronics in various fields. The aim and object of the invention is to provide by means of existing technologies and materials and resistive layers with a wide range of applications, which can be transparent at the same time, have a high mechanical strength and have a passivating effect. According to the invention, the object is achieved by the resistance layers, which are deposited by means of known ion-supported methods, consisting of 5% to 95% carbon and 95% to 5% metals and / or semiconductors, are homogeneously composed and have an amorphous structure.

Description

WidersbandsschichtenWider tape layers

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Widerstandsschichten finden Anwendung in der Mikroelektronik/Elektronik, besonders für Widerstandsbahnen, Dehnungsmeßstreifen, lichttransparente Fenster und Feuchtigkeitssensoren.Resistive layers are used in microelectronics / electronics, especially for resistance tracks, strain gauges, light transparent windows and humidity sensors.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte Widerstandsschichten, die mittels Aufdampfen oder Aufstäuben aufgebracht werden, bestehen aus solchen Materialien wie Tantal, Tantalnitrid, ITickel-Chrom oder Chrom, ITickel-Eisen, Silicium und Silicium-Kohienstoff. In Abhängigkeit vom geforderten spezifischen Widerstand und anderen Eigenschaften werden die entsprechenden Materialien eingesetzt.Known resistive layers deposited by vapor deposition or sputtering are made of such materials as tantalum, tantalum nitride, nickel-chromium or chromium, nickel-iron, silicon and silicon-carbon. Depending on the required resistivity and other properties, the corresponding materials are used.

So ist es bekannt, hochohmige Widerstandsschichten aus Chrom-Silicium herzustellen, die bei einem Flächenwiderstand von 1 bis 10 k£ liegen.Thus, it is known to produce high-resistance resistive layers of chromium-silicon, which are at a sheet resistance of 1 to 10 k pounds.

Als !lachteil erweisen sich mangelnde mechanische Festigkeit der Schicht und der geringe Anwendungsbereich.A disadvantage is the lack of mechanical strength of the layer and the low field of application.

Es sind auch ITickel-Chrom-Widerstandsschichten bekannt, deren Widerstandswerte durch die Schichtdicke, die Variation der Materialien oder durch die Strukturierung der Schichten mittels Laser -oder Slektronenstrahlen definiert werden. Die Nachteile liegen in den zu beschichtenden Flächen und in der thermischen Belastung der Schichten durch die Strukturierung.There are also known nickel-chromium resistive layers whose resistance values are defined by the layer thickness, the variation of the materials or the structuring of the layers by means of laser or ultrasound beams. The disadvantages are in the areas to be coated and in the thermal stress of the layers due to the structuring.

"SNQY 1982*0*008-"SNQY 1982 * 0 * 008-

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mittels vorhandener Technologien und Materialien, Widerstandsschichten mit einem breiten Anwendungsgebiet für die Mikroelektronik bereitzustellen.The object of the invention is to provide, by means of existing technologies and materials, resistance layers with a broad field of application for microelectronics.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dünne Widerstandsschichten mit kontinuierlich einstellbaren Widerstandswerten bei Benutzung der gleichen Ausgangsmaterialien bereitzustellen, die transparent sein können, eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen und passivierend wirken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Widerstandsschichten, die mittels bekannter ionengestützter Verfahren abgeschieden werden, bestehen aus 5 bis 95% Kohlenstoff und 95 bis 5% Metallen und/oder Halbleitern, homogen zusammengesetzt und eine überwiegend amorphe Struktur aufweisen. · . Reine Kohlenstoff schichten sind sehr hochohmig, wenn sie mit ionengestützten Beschichtungsverfahren abgeschieden werden. Es ist bisher nicht möglich gewesen, Kohlenstoff mit vielen anderen Materialien zu mischen.The invention has for its object to provide thin resistance layers with continuously adjustable resistance values using the same starting materials, which can be transparent, have a high mechanical strength and passivating effect. According to the invention the object is achieved by the resistance layers, which are deposited by means of known ion-based methods, consist of 5 to 95% carbon and 95 to 5% metals and / or semiconductors, homogeneously composed and have a predominantly amorphous structure. ·. Pure carbon layers are very high-resistance when deposited with ion-supported coating processes. It has not been possible to mix carbon with many other materials.

Die Gemische, die als Widerstandsschichten abgeschieden v/erden, ermöglichen ein breites Spektrum der Widerstandswerte entsprechend den geforderten Anwendungen unter Einbeziehung von Kohlenstoff. Die Widerstandswerte sind durch Variation der Zusammensetzung einstellbar.The mixtures deposited as resistive layers allow for a wide range of resistance values according to the required applications involving carbon. The resistance values are adjustable by varying the composition.

Die Widerstandsschichten sind mittels Elektronenbeugung als amorph nachgewiesen worden. Durch PiasmonanaIyse mittels Energieverlustspektrometrie, die Aussagen macht, ob eins legierungsartige Durchmischung oder Ausscheidungen (ab einige 100 Atome einer Sorte) vorliegen, ist ein Plasmon nachweisbar, das zwischen den Plasmonen der einzelnen Komponenten liegt.The resistance layers have been detected by means of electron diffraction as amorphous. By means of energy loss spectrometry, piasmonanaysis, which indicates whether there is an alloy-like mixture or exudates (as of a few 100 atoms of a variety), a plasmon can be detected which lies between the plasmons of the individual components.

Die erfindungsgemäße Widerstandsschicht zeichnet sich dadurch aus, daß sie transparent sein kann, passivierend wirkt und elastisch ist.The resistance layer according to the invention is characterized in that it can be transparent, has a passivating effect and is elastic.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Bei Anwendung des bekannten ionengestützten Beschichtungsverfahrens entsprechend DD - WP 141039 wird als kohlenstoffhaltiges Gas Benzen benutzt und Aluminium verdampft. Die 250 nm dicke abgeschiedene Schicht weist 40% Ai und 60% C auf« Der spezifische Widerstand liegt beiWhen using the known ion-supported coating method according to DD - WP 141039 is used as a carbonaceous gas benzene and aluminum evaporated. The 250 nm thick deposited layer has 40% Ai and 60% C ". The resistivity is

= 0,2 · 10~⁴£. cm.= 0.2 · 10 ~ ⁴ lbs. cm.

Die Widerstandsschicht ist im Gegensatz zu Aluminiumcarbid auch gegen Wasser resistent.The resistance layer is resistant to water, in contrast to aluminum carbide.

Bei etwa 5% Aluminium in der Schicht liegt der spezifi-With about 5% aluminum in the layer, the specific

p sehe Widerstand bei 0,5 · 10 £2. cm.p see resistance at 0.5 · 10 lb 2. cm.

Claims

Invention claim

Claims 1. Resistance layers of different resistance values deposited by means of ion-assisted processes, characterized in that they consist of a mixture of 5% to 35% carbon and 95% to 5% metals and / or semiconductors, have a homogeneous composition and are amorphous.