DD227554A1 - Monitorsubstrat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Duennfilmtechnik. Ziel der Erfindung ist es, ein Monitorsubstrat so zu gestalten, dass mit dessen Hilfe eine genaue Messung von Widerstandsschichtparametern moeglich wird. Aufgabe ist es daher, ein Monitorsubstrat zu schaffen, das eine verbesserte Kontaktierung fuer die Messung aufweist. Erfindungsgemaess besitzt das Kontaktschichtsystem vom Grundkoerper aus beginnend die umgekehrte Schichtreihenfolge, wie das auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis verwendete Kontaktschichtsystem. Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Duennfilmwiderstaenden durch Aufdampfen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Dünnfilmtechnik. Sie betrifft ein Monitorsubstrat, das aus einem vorzugsweise keramischen Grundkörper, auf dem sich ein Kontaktschichtsystem befindet, besteht. Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Dünnfilmwiderständen durch Aufdampfen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits bekannt, ein sogenanntes Monitorsubstrat bei der Herstellung von Dünnfilmwiderständen zu verwenden (DD 1 +6343). Am Monitorsubstrat sollen während der Herstellung von Dünnfilmstrukturen, insbesondere von Widerständen, bestimmte Parameter ermittelt werden. Dazu werden auf diesem Substrat zunächst Kontakte aufgebracht, die aus mehreren Schichten bestehen. Der Schichtaufbau der Kontakte ist dabei mit dem der herzustellenden Schichtschaltkreise identisch.

Wenn nun der Flächenwiderstand der aufzudampfenden Widerstandsschicht während des Aufdampfvorganges ständig bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes gemessen werden soll, treten bei einem Vergleich der Widerstandswerte, die mit dem Monitorsubstrat gemessen werden, zu denen die an den übrigen Widerstandsschichten tatsächlich festgestellt werden, erhebliche Differenzen auf. Diese Differenzen wurden bisher durch das Einführen eines auf experimentelle Weise ermittelten Faktors ausgeglichen, mit dem die mit dem Monitorsubstrat ermittelten Widerstandswerte multipliziert werden müssen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Monitorsubstrat so zu gestalten, daß mit dessen Hilfe eine richtige und genaue Messung von Widerstandsschichtparametern, insbesondere die des Flächenwiderstandes, möglich wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Monitorsubstrat zu schaffen, das eine verbesserte Kontaktierung für die Messung aufweist. Auf dem vorzugsweise keramischen Grundkörper des Monitorsubstrates befindet sich ein Kontaktschichtsystem, auf dem beim Aufdampfen der Widerstandsschicht, die Kontaktkrallen zur Messung des Flächenwiderstandes aufgesetzt werden können. Erfindungsgemäß weist das Kontaktsystem vom Grundkörper aus beginnend die umgekehrte Schichtreihenfolge auf, wie das auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis verwendete Kontaktschichtsystem. In Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Grundkörper in Reihenfolge zunächst eine FeNi-Schicht, darauf eine FeNi-CrNi-Mischschicht und abschließend eine CrNi-Verbindungsschicht vorhanden.

Zweckmäßigerweise ist der Grundkörper, insbesondere hinsichtlich seiner Werkstoffzusammensetzung und seiner Rauhtiefe mit dem Schaltkreissubstrat identisch.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Es sollen Dünnschichtschaltkreise hergestellt werden, die zumindest Schichtwiderstände und das zugehörige Kontaktschichtsystem aufweisen. Die Widerstandsschicht und die Schichten der Kontakte werden in bekannter Weise durch ein Aufdampfverfahren, insbesondere auf einem Al203-Keramikgrundkörper (Substrat) aufgebracht.

Da es notwendig ist, den Flächenwiderstand der Widerstandsschicht beim Aufdampfvorgang ständig zu messen, um bei einem vorgegebenen Wert die Bedampfung abbrechen zu können, wird ein sogenanntes Monitorsubstrat verwendet.

Das Monitorsubstrat besteht ebenfalls aus einem Keramiksubstrat und weist dieselbe Oberflächengüte (Rauhtiefe) auf, wie die eigentlichen Schaltkreissubstrate. Das Monitorsubstrat wird beim Aufdampfen auf die gleiche Weise wie allen übrigen Substrate beschichtet. Zuvor muß auf dem Al203-Grundkörper ein Kontaktschichtsystem angeordnet werden, das die Messung des Flächenwiderstandes über äußere Anschlüsse ermöglicht. Es wurde nun gemäß der Erfindung herausgefunden, daß an das Kontaktschichtsystem zwei Anforderungen zu stellen sind: 1. Es muß die Reihenfolge der Schichten innerhalb des Kontaktes eingehalten werden und 2. Die (CrNi-)Widerstandsschicht muß mit der gleichen Kontaktschicht in Berührung stehen, wie beim eigentlichen herzustellenden Schichtschaltkreis.

Insbesondere die zweite Anforderung wurde bisher nicht erkannt. Sie wird erfindungsgemäß realisiert durch eine vom Keramiksubstrat aus beginnende umgekehrte Schichtreihenfolge, wie die auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis vorhandene Schichtreihenfolge des Kontaktes.

So werden beispielsweise auf das Al203-Keramiksubstrat zunächst eine FeNi-Schicht, darauf eine FeNi-CrNi-Mischschicht und abschließend eine CrNi-Verbindungsschicht aufgedampft. Dadurch wird erreicht, daß die CrNi-Verbindungsschicht beim anschließenden Aufdampfen der CrNi-Widerstandsschicht direkt mit dieser in Berührung kommt, wie es auch bei den herzustellenden Schichtschaltkreisen der Fall ist. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß auch andere übliche Kontaktschichtsysteme von der Erfindung betroffen werden. Beispielsweise werden auch Kupfer- und Aluminiumschichten anstatt der FeNi-Schicht verwendet.

Die nun am Monitorsubstrat gemessenen Werte für die Flächenwiderstände der CrNi-Widerstandsschicht stimmen mit den tatsächlichen Werten überein. Eine Umrechnung der Werte mit Hilfe eines Faktors entfällt.

Claims (2)

1. Es muß die Reihenfolge der Schichten innerhalb des Kontaktes eingehalten werden und

1. Monitorsubstrat, bestehend aus einem vorzugsweise keramischen Grundkörper, auf dem sich ein Kontaktschichtsystem befindet, gekennzeichnet dadurch, daß das Kontaktschichtsystem vom Grundkörper aus beginnend die umgekehrte Schichtreihenfolge aufweist, wie das auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis verwendete Kontaktschichtsystem.

2. Monitorsubstrat nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Reihenfolge auf dem Grundkörper zunächst eine FeNi-Schicht, darauf eine FeNi-CrNi-Mischschicht und abschließend eine CrNi-Verbindungsschicht vorhanden sind.

3. Monitorsubstrat nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Grundkörper, insbesondere hinsichtlich seiner Werkstoffzusammensetzung und seiner Rauhtiefe mit dem Schaltkreissubstrat identisch ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Dünnfilmtechnik. Sie betrifft ein Monitorsubstrat, das aus einem vorzugsweise keramischen Grundkörper, auf dem sich ein Kontaktschichtsystem befindet, besteht. Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Dünnfilmwiderständen durch Aufdampfen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits bekannt, ein sogenanntes Monitorsubstrat bei der Herstellung von Dünnfilmwiderständen zu verwenden (DD 1t6343). Am Monitorsubstrat sollen während der Herstellung von Dünnfilmstrukturen, insbesondere von Widerständen, bestimmte Parameter ermittelt werden. Dazu werden auf diesem Substrat zunächst Kontakte aufgebracht, die aus mehreren Schichten bestehen. Der Schichtaufbau der Kontakte ist dabei mit dem der herzustellenden Schichtschaltkreise identisch. Wenn nun der Flächenwiderstand der aufzudampfenden Widerstandsschicht während des Aufdampfvorganges ständig bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes gemessen werden soll, treten bei einem Vergleich der Widerstandswerte, die mit dem Monitorsubstrat gemessen werden, zu denen die an den übrigen Widerstandsschichten tatsächlich festgestellt werden, erhebliche Differenzen auf. Diese Differenzen wurden bisher durch das Einführen eines auf experimentelle Weise ermittelten Faktors ausgeglichen, mit dem die mit dem Monitorsubstrat ermittelten Widerstandswerte multipliziert werden müssen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Monitorsubstrat so zu gestalten, daß mit dessen Hilfe eine richtige und genaue Messung von Widerstandsschichtparametem, insbesondere die des Flächenwiderstandes, möglich wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Monitorsubstrat zu schaffen, das eine verbesserte Kontaktierung für die Messung aufweist. Auf dem vorzugsweise keramischen Grundkörper des Monitorsubstrates befindet sich ein Kontaktschichtsystem, auf dem beim Aufdampfen der Widerstandsschicht, die Kontaktkrallen zur Messung des Flächenwiderstandes aufgesetzt werden können. Erfindungsgemäß weist das Kontaktsystem vom Grundkörper aus beginnend die umgekehrte Schichtreihenfolge auf, wie das auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis verwendete Kontaktschichtsystem. In Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Grundkörper in Reihenfolge zunächst eine FeNi-Schicht, darauf eine FeNi-CrNi-Mischschicht und abschließend eine CrNi-Verbindungsschicht vorhanden.

Zweckmäßigerweise ist der Grundkörper, insbesondere hinsichtlich seiner Werkstoffzusammensetzung und seiner Rauhtiefe mit dem Schaltkreissubstrat identisch.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Es sollen Dünnschichtschaltkreise hergestellt werden, die zumindest Schichtwiderstände und das zugehörige Kontaktschichtsystem aufweisen. Die Widerstandsschicht und die Schichten der Kontakte werden in bekannter Weise durch ein Aufdampfverfahren, insbesondere auf einem AI₂O₃-Keramikgrundkörper (Substrat) aufgebracht.

Da es notwendig ist, den Flächenwiderstand der Widerstandsschicht beim Aufdampfvorgang ständig zu messen, um bei einem vorgegebenen Wert die Bedampfung abbrechen zu können, wird ein sogenanntes Monitorsubstrat verwendet.

Das Monitorsubstrat besteht ebenfalls aus einem Keramiksubstrat und weist dieselbe Oberflächengüte (Rauhtiefe) auf, wie die eigentlichen Schaltkreissubstrate. Das Monitorsubstrat wird beim Aufdampfen auf die gleiche Weise wie allen übrigen Substrate beschichtet. Zuvor muß auf dem AI₂O₃-Grundkörper ein Kontaktschichtsystem angeordnet werden, das die Messung des Flächenwiderstandes über äußere Anschlüsse ermöglicht. Es wurde nun gemäß der Erfindung herausgefunden, daß an das Kontaktschichtsystem zwei Anforderungen zu stellen sind:

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Erfindungsansprüche:

2. Die (CrNi-jWiderstandsschicht muß mit der gleichen Kontaktschicht in Berührung stehen, wie beim eigentlichen herzustellenden Schichtschaltkreis.

Insbesondere die zweite Anforderung wurde bisher nicht erkannt. Sie wird erfindungsgemäß realisiert durch eine vom Keramiksubstrat aus beginnende umgekehrte Schichtreihenfolge, wie die auf dem herzustellenden Schichtschaltkreis vorhandene Schichtreihenfolge des Kontaktes.

So werden beispielsweise auf das AI₂O₃-Keramiksubstrat zunächst eine FeNi-Schicht, darauf eine FeNi-CrNi-Mischschicht und abschließend eine CrNi-Verbindungsschicht aufgedampft. Dadurch wird erreicht, daß die CrNi-Verbindungsschicht beim anschließenden Aufdampfen der CrNi-Widerstandsschicht direkt mit dieser in Berührung kommt, wie es auch bei den herzustellenden Schichtschaltkreisen der Fall ist. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß auch andere übliche Kontaktschichtsysteme von der Erfindung betroffen werden. Beispielsweise werden auch Kupfer- und Aluminiumschichten anstatt der FeNi-Schicht verwendet.

Die nun am Monitorsubstrat gemessenen Werte für die Flächenwiderstände der CrNi-Widerstandsschicht stimmen mit den tatsächlichen Werten überein. Eine Umrechnung der Werte mit Hilfe eines Faktors entfällt.