DE2039920C3 - Verfahren zum nachträglichen Erniedrigen der Widerstandswerte von Dünnschichtwiderständen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum nachträglichen Erniedrigen der Widerstandswerte von aufgedampften oder aufgestäubten Schichtwiderständen, bei welchem auf Teile der Widerstandsschichten niederohmiges Material aufgetragen wird.

Die Konfiguration eines Dünnschichtnetzwerkes wird entsprechend den geforderten Bedingungen wie Strombelastbarkeit, Flächenwiderstand, Widerstandswert und Substratgröße ausgelegt. Dabei erhalten die Widerstände möglichst einfache geometrische Formen. Üblich sind Rechtecke und Mäander.

Werden an die Widerstandstoleranzen höhere Anforderungen gestellt als sie mit den bekannten Abscheide- und Ätzverfahren zu erzielet: sind, müssen die Widerstände nachträglich abgeglichen werden. So kann beispielsweise zum nachträglichen Vergrößern der Widerstandswerte Widerstandsmaterial abgetragen werden. Bei mäanderförmigen Widerständen geschieht dies z. B. durch Verlängerung der Mäandrierung und bei rechteckigen Widerständen durch Anbringen einer leichten Mäandrierung.

Ferner können die Widerstandswerte durch ein _4S Verfahren der eingangs genannten Art nachträglich erniedrigt werden. So sind aus dem DT-Gbm 18 69 058 mäanderförmige Dünnschichtwiderstände bekannt, bei welchen zur nachträglichen Erniedrigung der Widerstandswerte Brücken mit Leitmitteln geschlossen werden. Erfolgt das Aufbringen der Brücken durch Übertragen mittels Schablone, durch Druckverfahren, durch Sprühen unter Verwendung von Masken, durch Aufdampfen od. dgl., so bereitet neben dem hohen zeitlichen Aufwand die genaue Zuordnung der Brücken zur Konfiguration des Dünnschichtnetzwerkes erhebliche Schwierigkeiten. Außerdem können sich zwischen dem aufgetragenem Material der Brücken und dem Widerstandsmaterial hohe und nicht reproduzierbare Übergangswiderstände ergeben, wodurch ein genauer Abgleich weiter erschwert wird.

Aus der DT-PS 7 öl 380 ist es auch bereits bekannt, den Abgleich von Widerständen nach niedrigeren Widerstandswerten hin durch Aufbringen von leitenden Schichten und dadurch erzielten teilweisen Kurzschluß des Widerstandskörpers vorzunehmen. Hierbei können sich jedoch ebenfalls höhe und nicht reproduzierbare Übergangswiderstände zwischen den leitenden Schichten und den Wideistandskörpern ergeben. Werden die leitenden Schichtenzur Verringerung des Obergangswiderstandes dBgj^rannt, so ändert sich infolge der thennischen Belastung auch der Widerstandswert des Widerstandskörpers, womit -an genauer Abgleich auch in diesem Fall nur dann möglich ist, wenn — «vie dort ebenfalls beschrieben — entsprechend vorgehalten wird und sich ein weiterer, z. B. mechanischer Abgleichvorgang anschließt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahrender eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit geringem zeitlichen Aufwand ein genaues und reproduzierbares Erniedrigen der Widerstandswerte ermöglicht wird

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das niederohmige Material durch Thermokompression nach dem Nagelkopf-Verfahren aufgetragen wird.

Bei der Thermokompression nach dem Nagelkopf-Verfahren handelt es sich um ein spezielles Kontaktierverfahren, das in der Regel für die Kontaktierung integrierter Halbleiterschaltungen angewandt wird und beispielsweise in dem Buch von Andreas L e w i c k i, »Einführung in die Mikroelektronik«, R. Oldenburg Verlag, München-Wien, 1966, auf den Seiten 285 bis 288 beschrieben ist Hierbei wird ein dünner Metalldraht durch eine senkrecht angeordnete Düse geführt und unterhaio der Düsenspitze derart erwärmt, daß sich am aufschmelzenden Ende des Metalldrahtes eine Kugel bildet Unmittelbar nach dem Erstarren der Kugel wird die Düse auf die gewünschte Kontaktstelle herabgesenkt und leicht angedrückt, so daß sie einen nagelkopfartigen Querschnitt erhält und einen innigen Kontakt mit der Kontaktstelle eingeht Danach kann der dünne Metalldraht an einer zweiten Kontaktstelle befestigt und durchgetrennt werden. Wird der Metalldraht nicht mechanisch durchgetrennt, sondern durchgeschmolzen, so bildet sich unterhalb der Düsenspitze gleichzeitig die Kugel für die nächste Kontaktierung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird niederohmiges Material durch die vorstehend beschriebene Thermokompression nach dem Nagelkopf-Verfahren auf Teile von Widerstandsschichten aufgetragen. Das Auftragen des niederohmigen Materials kann hierbei mit geringem Aufwand innerhalb sehr kurzer Zeit durchgeführt werden, da die Düse mit der Kugel lediglich über der gewünschten Kontaktstelle angeordnet und abgesenkt werden muß. Die bisher für ein paßgerechtes Auftragen des niederohmigen Material., erforderliche Verwendung von Masken kann entfallen. Nach der Kontaktierung kann der dünne Metalldraht unmittelbar über dem nagelkopfartig ausgebildeten niederohmigen Material durchgetrennt werden. Die Kontakte zwischen dem niederohmigen Material und den Widerstandsschichten besitzen eine hohe mechanische Festigkeit und eine gute elektrische Leitfähigkeit. Ferner wird durch die reproduzierbaren Übergangswiderstände der Thermokompressions-Verbindungen ein genaues und reproduzierbares Erniedrigen der Widerstandswerte ermöglicht

Als niederohmiges Material wird vorzugsweise Gold aufgetragen, da Gold für die Thermokompression nach dem Nagelkopf-Verfahren besonders geeignet ist. Außerdem ist Gold sehr niederohmig und verbindet sich mit den üblichen Widerstandsschichtmaterialien ausgezeichnet.

Während bei rechteckigen Widerstandskonfigurationen Teile der Widerstandsschicht durch dosiert aufgebrachtes niederohmiges Material überbrückt wer-

den, werden bei mäandrierten Schichtwiderständen vorteilhaft einzelne Mäanderschleifen ganz oder teilweise überbrückt und kurzgeschlossen. Wird der Widerstandswert zu niederohmig, so kenn er mit den üblichen Triromverfahren wieder vergrößert werden.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen mäanderforangen Widerstand 2, der sich zwischen den beiden Kontaktflächen 1 erstredet. Mit Hilfe eines nach dem Nagelkopf-Verfah- -o ren aufgetragenen und nagelkopfartig ausgebildeten niederohmigen Materials 3 ist ein Teil einer Mäanderschleife überbrückt und kurzgeschlossen worden, um den Widerstandswert des Schichtwiderstandes zu erniedrigen. Am rechten Ende des Schichtwiderstandes is» eine Abgleichfläche 4 vorgesehen, mit deren Hilfe ein eventuell zu stark erniedrigter Widerstandswert wieder auf Soll-Wert gebracht werden kann.

Fig.2 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem rechleckföraiigen Schichtwiderstand. Hier werden Teile der Widerstandsschicht 5 durch nach dem Nagelkopf-Verfahren aufgebrachte Goidpunkte 3 überbrückt und damit der Widerstandswert erniedrigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zum nachträglichen Erniedrigen der Widerstandswerte von aufgedampften oder Sufge- > stäubten SehkAtwiderständeabd welchem avf Teile der Widerstandsschichten niederohmiges Materia¹ aufgetragen wicd, dadurch gekennzeichnet, daß das niederohmige Material (3) durch Thermokompression nach dem Nagelkopf-Verfah- to «naefee^ligejpiwifii .

   Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnei, daß als niederohmiges Material Gold aufgetragen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch f oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mäanderförmigen Schichtwiderständen (2) die Mäandereebleifea ganz oder teilweise Oberbrückt und kurzgeschlossen werden