CS224768B1 - Manufacturing process for thin layers - Google Patents
Manufacturing process for thin layers Download PDFInfo
- Publication number
- CS224768B1 CS224768B1 CS896481A CS896481A CS224768B1 CS 224768 B1 CS224768 B1 CS 224768B1 CS 896481 A CS896481 A CS 896481A CS 896481 A CS896481 A CS 896481A CS 224768 B1 CS224768 B1 CS 224768B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- titanium
- layer
- argon
- vacuum apparatus
- nitrogen
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N alumane;tantalum Chemical compound [AlH3].[Ta] RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005478 sputtering type Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby tenkých vrstev na plochém substrátu, zejména pro tenkovrstvě hybridní integrované obvody.The invention relates to a process for the production of thin films on a flat substrate, in particular for thin-film hybrid integrated circuits.
Dosud se vytvářejí izolační vrstvy na bázi kysličníku tantalu tak, že po vakuovém naprášení vrstvy /3 - tantalu na substráty se tyto vyjmou z vakuové aparatury a vloží se do pece, kde při teplotě 5Cq°C dojde k přetvoření vrstvy^- tantalu na kysličníkovou vrstvu. Nevýhodou tohoto způsobu je, že přerušuje vakuový cykl, kde po tepelném okysličení se musejí substráty opatřené vrstvou na bázi kysličníku tantalu opět vložit do vakuové aparatury pro naprášení odporových, případně dalších vrstev. Při tomto způsobu dochází v 'důsledku nejméně dvoucyklového pracovního postupu daného opakovanými čerpacími, ternperačními a chladicími časy k značným ztrátám jak strojního času, tak času obsluhy, jakož i k větší spotřebě elektrické energie.Tantalum oxide-based insulating layers have so far been formed by removing the β-tantalum layers on substrates by vacuum deposition from the vacuum apparatus and placing them in a furnace where the β-tantalum layer is converted to an oxide layer at 5 ° C. . The disadvantage of this method is that it interrupts the vacuum cycle, where after thermal oxidation, the substrates provided with the tantalum oxide layer must be reinserted into the vacuum apparatus for dusting the resistive or other layers. This method results in a considerable loss of both machine and operating time, as well as greater power consumption, due to the at least two-cycle workflow due to the repetitive pumping, cooling and cooling times.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje podle tohoto vynálezu způsob výroby tenkých vrstev na plochém substrátu, zejména pro tenkovrstvé hybridní integrované obvody s použitím naprašovací vakuové aparatury, kde základní krok tvoří reaktivní naprašování kysličníku tantalu, nebo titanu, nebo jejich kombinací v atmosféře argonu a kyslíku. Podstata vynálezu spočívá -v tom, že po vytvoření kysličníkové izolační vrstvy se usjavře přívod kyslíku do naprašovací vakuové aparatury, do které se bezprostředně potom pouští dusík a v atmosféře argonu a dusíku se na kysličníkovou izolační vrstvu naprašuje po dobu 1 až 5 minut odporová vrstva jednoho materiálu ze skupiny materiálů tantalnitridu,The above drawbacks overcome with the present invention is a process for producing thin films on a flat substrate, particularly for thin-film hybrid integrated circuits using a sputtering vacuum apparatus wherein the basic step is reactive sputtering of tantalum or titanium oxide, or a combination thereof under argon and oxygen. SUMMARY OF THE INVENTION After the formation of the oxide insulating layer, the oxygen supply to the sputtering vacuum apparatus occurs, immediately after which nitrogen is released and, in an atmosphere of argon and nitrogen, the resistive layer of one of the resistors is sputtered for 1 to 5 minutes. material from the group of tantalnitride materials,
- 2 224 788 nebo tantalhliníknitridu, nebo tantaltitannitřídu, načež se uzavře přívod dusíku a bezprostředně nato se po dobu 20 až 90 minut naprašuje kontaktní vodivá vrstva složená ze skupiny mat tiicuv, ·%*/( Jí£J2QJ- 2,224,788 or tantalum aluminum nitride or tantalite nitrite, after which the nitrogen supply is shut off and immediately thereafter a contact conductive layer composed of the matrix group is sputtered for 20 to 90 minutes.
Těríalů^titan, hliník, titan a nikl v atmosféře argonu, načež následuje uzavření přívodu argonu a následné vychladnutí vsádky vrstvami opatřených substrátů v naprašovací a vakuové aparatuře.Tertiary titanium, aluminum, titanium and nickel in an argon atmosphere, followed by shutting off the argon feed and then cooling the batch of the coated substrates in the sputtering and vacuum apparatus.
Vyšší účinek způsobu výroby tenkých vrstev na plochém substrátu spočívá při použití stejného druhu naprašovací vakuové aparatury v podstatném zvýšení pracovní produktivity, kdy oproti známým vícecyklovým postupům s trváním až cca 10 hod. dochází podle vynálezu v jedno cyklovém postupu až k dvoutřetinové úspoře celkového pracovního času. Další výhoda spočívá v úspoře elektrické energie plynoucí ze zkráceného pracovního postupu a také ve zvýšení technologické hygieny celkového pracovního postupu, kdy možnost znečištění zpracovávaných substrátů průběžnou manipulací klesá na minimum.The higher effect of the thin-film production process on a flat substrate is that by using the same type of sputtering vacuum apparatus, a substantial increase in labor productivity is achieved, which results in a one-cycle process of up to two thirds of total working time. Another advantage lies in the saving of electric energy resulting from the shortened working process and also in the increase of technological hygiene of the overall working process, when the possibility of contamination of the processed substrates by continuous handling decreases to a minimum.
Způsob výroby tenkých vrstev na plochém substrátu podle vynálezu bude následovně blíže popsán v příkladových provedeních:The process for producing thin films on a flat substrate according to the invention will be described in more detail in the following examples:
1. příklad:Example 1:
Do naprašovací vakuové aparatury se založí ploché substráty a aparatura se evakuuje a vyhřívá až do dosažení tlaku 5.10~^Pa při teplotě 25Cj°C, což je u způsobů výroby tenkých vrstev běžný pracovní postup. Do pracovní polohy se nastaví terč vytvořený jedním z materiálů ze skupiny tantal, titan nebo tantaltitan, určený k naprašování izolační vrstvy. Do naprašovací vakuové aparatury se napustí kyslík tak, aby tlak stoupl na hodnotu _2Flat substrates are placed in the sputtering vacuum apparatus and the apparatus is evacuated and heated until a pressure of 5-10 Pa is reached at 25 ° C, which is a conventional procedure for thin film production processes. A target formed by one of the tantalum, titanium or tantalitanate materials to be sprayed on the insulating layer is set to the working position. Oxygen is injected into the sputtering vacuum so that the pressure rises to 2
Pa. Dále se napustí do aparatury argon tak, aby celkový tlak obou plynů stoupl na hodnotu 10_1Pa, Následuje naprašování izolační kysličníkové vrstvy. Po uzavření přívodu kyslíku se nastaví příslušný tlak dusíku v závislosti na požadované tloušťce odporové vrstvy. Celkový tlak atmosféry argonu a dusíku se upra_2 ví na hodnotu 5.10 Pa a provede se naprášení odporové vrstvy jedním materiálem ze skupiny materiálů tantalnitrid, nebo tantalhliníknitrid, nebo tantaltitannitrid. Po naprášení odporové vrstvy se přívod dusíku uzavře a do pracovní polohy se nastaví terč z titanu a provede se naprášení adhésní vrstvy titanuBye. Furthermore argon impregnated into the apparatus so that the total pressure of the two gases has risen to 10 _1 Pa, followed by sputtering the insulating oxide layer. After closing the oxygen supply, the appropriate nitrogen pressure is set depending on the desired resistance layer thickness. The total pressure of the atmosphere of argon and nitrogen was adjusted to 5.10 Pa and the resistive layer was sputtered with one material from the material group tantalnitride, or tantalum aluminum nitride, or tantalititannitride. After sputtering of the resistive layer, the nitrogen supply is closed and the titanium target is set to the working position and the titanium adhesive layer is sputtered.
- 3 _p 224 788 při tlaku argonu 5.1O-ííPa. Do pracovní polohy se dále nastaví niklový terč a provede se naprášení příslušné niklové vrstvy. Pak se do pracovní polohy nastaví zlatý terč. a napráší se, _p vrstva zlata rovněž při tlaku 5.10 Pa. Následuje uzavření přívodu argonu a po vychlazení zpracovaných substrátů na teplotu 120fC se vsádka z naprašovací vakuové aparatury vyjme.224 788 at an argon pressure of 50 bar . The nickel target is further set to the working position and the corresponding nickel layer is sputtered. The gold target is then set to the working position. and the gold layer is sputtered also at a pressure of 5 bar. Next, the argon feed is closed and after the treated substrates have been cooled to a temperature of 120 ° C, the batch is removed from the sputtering vacuum apparatus.
2. příklad;2. Example;
Do naprašovací aparatury se založí ploché substráty a aparatura se čerpá za současného vyhřívání. Po dosažení tlaku 5.10”4pa při teplotě 25ÍC se do naprašovací vakuové aparatury vpustí kyslík tak, aby tlak stoupl na hodnotu 10 Pa. Déle se do naprašovací vakuové aparatury napustí argon tak, aby celkový tlak argonu a kyslíku stoupl na hodnotu lO^Pa. Následuje naprašování izolační kysličníkové vrstvy terčem ze skupiny materiálů tantal, titan nebo tantaltitan.Flat substrates are loaded into the sputtering apparatus and the apparatus is pumped while heating. After reaching a pressure of 5.10 < 4 > P and at a temperature of 25 [deg.] C., oxygen is injected into the sputtering vacuum so that the pressure rises to 10 Pa. Further, argon was fed into the sputtering vacuum apparatus so that the total pressure of argon and oxygen rose to 10 ^ Pa. This is followed by sputtering the insulating oxide layer with a target of the tantalum, titanium or tantalite titanium group.
Po uzavření přívodu kyslíku se nastaví příslušný tlak dusiku v závislosti na požadované tlouštce odporové vrstvy. Celkový tlak argonu a dusíku se upraví na 5.10”‘í;Pa a provede se naprá šení odporové vrstvy jedním materiálem ze skupiny materiálů tantalnitrid, tantalhliníknitrid, nebo tantaltitannitrid..Po naprášení odporové vrstvy se uzavře přívod dusíku a do pracovní polohy se no staví terč titanu a provede se naprášení adhésní rrstvy titanu při tlaku 1.10When the oxygen supply is closed, the appropriate nitrogen pressure is set depending on the desired resistance layer thickness. The total pressure of argon and nitrogen was adjusted to 5.10 & lt ; -1 & gt ;. The resistive layer is sputtered with one material from the material group tantalnitride, tantalum aluminum nitride, or tantaltititanitride.
Po jAfter j
Dále se do pracovní polohy nastaví hliníkový terč a provede se naprášení hliníkové vrstvy při tlaku l.lO^Pa. Pak se oogt nastaví do oracovní polohy tita_2 nový terč a napráší se vrstva titanu při tlaku 5.1C Pa. Následuje nastavení niklového terče a naprášení vrstvy niklu při tla' ku 1.10-1Pa. Nakonec se uzavře přívod argonu a po vychlazení zpracovaných substrátů pod ÍOC^C se vsádka z naprašovací vakuové aparatury vyjme.Next, the aluminum target is set to the working position and the aluminum layer is sputtered at a pressure of 10 bar. The oogt is then set to the tita_2 plowing position with a new target and the titanium layer is sputtered at a pressure of 5.1 Pa. Following is the setting of the nickel target and sputtering of the nickel layer at a pressure of 1.10 -1 Pa. Finally, the argon feed is closed and, after cooling the treated substrates below 10 ° C, the batch is removed from the sputtering vacuum apparatus.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS896481A CS224768B1 (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | Manufacturing process for thin layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS896481A CS224768B1 (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | Manufacturing process for thin layers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS224768B1 true CS224768B1 (en) | 1984-01-16 |
Family
ID=5440919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS896481A CS224768B1 (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | Manufacturing process for thin layers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS224768B1 (en) |
-
1981
- 1981-12-03 CS CS896481A patent/CS224768B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1424735B1 (en) | Method for forming light-absorbing layer | |
| CN102251216B (en) | A method for preparing tungsten-doped vanadium oxide film | |
| WO2004049441A3 (en) | Low thermal budget fabrication of ferroelectric memory using rtp | |
| US4416725A (en) | Copper texturing process | |
| WO2022047948A1 (en) | Method for preparing aluminum-based conductive thin film with multilayer composite structure | |
| JPS63312964A (en) | Manufacturing method of indium tin oxide layer | |
| CS224768B1 (en) | Manufacturing process for thin layers | |
| CN109576647A (en) | A kind of ultra-thin optical filter method for manufacturing thin film | |
| CN114133226B (en) | Optical coating substrate and using method thereof | |
| CN1461044A (en) | Method for preparing p-type zinc oxide film | |
| CN116469781A (en) | A kind of preparation technology of IC plastic-encapsulated conductive film | |
| JP3426660B2 (en) | In-line type sputtering equipment | |
| JPH11335815A (en) | Substrate with transparent conductive film and deposition apparatus | |
| JPS6477122A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPS5727079A (en) | Manufacture of josephson element of oxide superconductor | |
| US5421976A (en) | Oxidation resistant diamond composite and method of forming the same | |
| JP3772357B2 (en) | Sputtering target and manufacturing method thereof | |
| JPS63243261A (en) | Production of electrically conductive transparent film having low resistance | |
| JPS6362862A (en) | Ceramic coated ti and ti alloy product and its production | |
| JP3105014B2 (en) | Superconducting thin film manufacturing method | |
| JPH02189816A (en) | Method for forming transparent conductive film | |
| CN121183281A (en) | TiNi/Ag multilayer film with small stress hysteresis and large recoverable strain and preparation method thereof | |
| JPH03184216A (en) | Formation of transparent conductive film | |
| Singh et al. | Structural and material properties of tungsten silicide formed at low temperature | |
| JP2688999B2 (en) | Method for producing transparent conductive film |