PL63669B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 2.III.1972 63669 KI. 21 c, 54/05 MKP H 01 c, 17/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Piotr Bociek, Janusz Dylewski, Tadeusz Ogo¬ nowski, Janusz Supieta Wlasciciel patentu: Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa (Polska) Urzadzenie do korekcji rezystorów cienkowarstwowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ko¬ rekcji rezystorów cienkowarstwowych przez zmia¬ ne geometrycznych wymiarów rezystora na dro¬ dze elektrycznego wypalania warstwy oporowej, z której rezystor jest wykonany.Dotychczas znanymi sposobami korekcji rezys¬ torów jest korekcja za pomoca piaskowania oraz korekcja na drodze elektrycznego wypalania war¬ stwy oporowej, z której rezystor jest wykonany.Istota obu wymienionych sposobów korekcji jest dokonywanie zmiany geometrycznych wymiarów rezystora przez usuwanie czesci warstwy oporo¬ wej. Usuwajac czesc warstwy oporowej z wytwa¬ rzanego rezystora, mozna albo zmniejszac jego szerokosc, albo zwiekszac jego dlugosc, co w wy¬ niku prowadzi do zwiekszania sie rezystancji ko¬ rygowanego rezystora do z góry zalozonej war¬ tosci.Dokonujac korekcji przy pomocy piaskowania, warstwe oporowa, z której rezystor jest wykona¬ ny, usuwa sie mechanicznie strumieniem piasku wyrzuconego z dyszy wraz ze strumieniem spre¬ zonego gazu. Uderzajac w warstwe oporowa, ziar¬ na piasku usuwaja te warstwe, co w nastepstwie daje powiekszenie rezystancji rezystora.W przypadku korekcji rezystora na drodze elek¬ trycznego wypalania warstwy oporowej, usuwania czesci warstwy oporowej dokonuje sie wykorzys¬ tujac do tego celu energie elektryczna.Zasada usuwania warstwy oporowej na drodze 15 20 elektrycznego wypalania jest opisana nizej.Pomiedzy igle korygujaca a metalizowana sciez¬ ke przewodzaca rezystora cienkowarstwowego jest wlaczony zasilacz. W miejscu styku igly korygu¬ jacej z warstwa oporowa nastepuje odparowanie warstwy oporowej na skutek przeplywajacego pradu w obwodzie zlozonym z zasilacza, igly ko¬ rygujacej, warstwy oporowej i sciezki przewodza¬ cej. Poniewaz proces odparowania warstwy opo¬ rowej w miejscu styku z igla korygujaca trwa bardzo krótko, usuwanie warstwy oporowej ta metoda nie powoduje nadmiernego nagrzewania plytki podlozowej, na która jest naniesiona wars¬ twa oporowa.Usuwanie warstwy oporowej metoda piaskowa¬ nia nie tylko usuwa te warstwe, ale przy tym niszczy równiez powierzchnie plytki podlozowej, na której rezystor jest naniesiony. Ponadto szero¬ kosc rezystorów, które mozna poddac korekcji ta metoda, jest zalezna od srednicy dyszy, przez która wylatuja ziarenka piasku. To jest przyczyna, ze metoda piaskowania nie mozna korygowac re¬ zystorów, których szerokosc sciezek oporowych jest mniejsza od 0,3 mm.Wymienione mankamenty metody piaskowania sprawiaja, ze znajduje ona zastosowanie do ko¬ rekcji rezystorów wytwarzanych technika warstw grubych.Przy korekcji rezystorów cienkowarstwowych wykorzystuje sie do usuwania warstwy oporowej 63 6693 63 669 4 metode elektrycznego jej wypalania. Zasadnicze zalety tej metody w porównaniu z metoda pias¬ kowania sa opisane nizej.Przy elektrycznym wypalaniu warstwy nie nisz¬ czy sie podloza, na którym wykonany jest re¬ zystor, a szerokosc nadajacych sie do korekcji sciezek oporowych w korygowanych rezystorach moze byc mniejsza od 100 \i, przy czym zestaw aparatury potrzebnej do korekcji jest latwiejszy do wykonania.Budowane dotychczas urzadzenia do korekcji rezystorów cienkowarstwowych na drodze elek¬ trycznego usuwania warstwy oporowej skladaja sie z ukladu korygujacego wymiary rezystora oraz z ukladu mierzacego rezystancje rezystora po ko¬ rekcji. Przelaczanie rezystora z obwodu ukladu korygujacego do obwodu ukladu pomiarowego w dotychczas budowanych urzadzeniach odbywalo sie recznie, przez przelaczanie poszczególnych koncó¬ wek do odpowiednich ukladów.W dotychczas budowanych urzadzeniach do ko¬ rekcji rezystorów cienkowarstwowych uklad me¬ chanizmu przesuwu korygowanego rezystora jest nieprecyzyjny i niewygodny w eksploatacji. Na skutek wymienionych wad, czas korekcji jednego rezystora na dotychczasowych urzadzeniach jest dlugi, a operacja korekcji jest pracochlonna Do obserwacji procesu korekcji w dotychczas budowanych urzadzeniach uzywana jest lupa da¬ jaca trzykrotne powiekszenie, a obserwacji pro¬ cesu korekcji dokonywuje sie w swietle odbi¬ tym. Na skutek tego obserwacja korekcji sciezek oporowych o szerokosci mniejszej od 300 |x jest utrudniona, a wykrycie wad sciezek oporowych, takich jak dziury na sciezkach oporowych, peknie¬ cia sciezek oraz drobne zarysowania, jest przy waskich sciezkach praktycznie niemozliwe.Celem wynalazku jest zbudowanie urzadzenia do korekcji rezystorów cienkowarstwowych, któ¬ re umozliwiloby przeprowadzenie korekcji rezys¬ torów dokladnie, a przy tym pozwoliloby polaczyc operacje korekcji z operacja dokladnej wizualnej kontroli stanu korygowanego rezystora.Celem wynalazku jest takze zbudowanie urza¬ dzenia do korekcji rezystorów cienkowarstwowych, które pozwoliloby korygowac te rezystory szybko i wygodnie.Istota wynalazku jest to, ze igla korygujaca i korygowany rezystor sa przylaczone do wielo- stykowego elektromagnetycznego przelacznika sprzezonego z przelacznikiem pedalowym oraz, ze urzadzenie ma zespól styków umocowany w sto¬ liku krzyzowym mikroskopu projekcyjnego, a ba¬ dane mikrouklady z rezystorami korygowanymi umieszczone sa w pojemniku wysuwanym z pod¬ stawy zespolu styków.Wielostykowy przelacznik elektromagnetyczny przelacza rezystor z obwodu ukladu mierzacego rezystancje do obwodu zasilacza, gdzie nastepuje usuwanie warstwy oporowej. Sterowanie wielo- stykowego przelacznika elektromagnetycznego przelacznikiem pedalowym sprawia, ze osoba ob¬ slugujaca urzadzenie dokonuje noga przelaczania rezystora z obwodu ukladu korygujacego do ob¬ wodu ukladu pomiarowego. W ten sposób uzys¬ kuje sie wykorzystanie rak do przesuwania re¬ zystora w czasie korekcji w dwóch prostopadlych do siebie kierunkach.Zastosowanie mikroskopu projekcyjnego z pre- 5 cyzyjnym przesuwem stolika za pomoca srub mi- krometrycznych umozliwia wykonywanie bardzo dokladnych naciec na warstwie oporowej, przy czym i obserwacja procesu korekcji, i przesuwanie korygowanego rezystora jest bardzo wygodne. io Zastosowanie w urzadzeniu mikroskopu projekcyj¬ nego pozwala na obserwacje korygowanego rezystora w swietle przechodzacym — a nie odbitym, jak w dotychczas budowanych urzadzeniach — dzieki czemu mozliwe jest wykrywanie wad warstwy 15 oporowej przy obserwacji procesu korekcji.Kilkakrotnie zostal zmniejszony czas tracony na kolejne dolaczanie do urzadzenia poszczególnych rezystorów przeznaczonych do korekcji, gdyz re¬ zystory sa dolaczone jednoczesnie, a tylko wy- 20 biera sie je do korekcji kolejno, za pomoca pietnastopozycjowego przelacznika. W celu dal¬ szego zwiekszenia szybkosci korekcji poprzez zmniejszenie czasu traconego na zakladanie plytek podlozowych z rezystorami do zespolu styków, 25 zastosowane sa w zespole styków pojemniki, w które laduje sie po piec plytek podlozowych z rezystorami.Zespoly styków wraz z pojemnikami stanowia element latwo wymienny. W ten sposób przez wy- 30 miane zespolów styków na tym urzadzeniu kory¬ guje sie mikrouklady róznych formatów.Urzadzenie umozliwia znaczny postep w tech¬ nologii wytwarzania mikroukladów cienkowar¬ stwowych. 35 Dzieki zastosowaniu do obserwacji procesu ko¬ rekcji mikroskopu projekcyjnego widoczne sa wszystkie uszkodzenia mechaniczne rezystorów, takie jak rysy, przerwy, zadrapania warstwy, oraz wszystkie wady wynikajace z przeoczen powsta- 40 lych w procesie wytwarzania rezystorów, takie jak odpryski warstwy oporowej, rozmycie brze¬ gów rezystora, zle naparowanie styków na rezys¬ tor itp. W ten sposób w urzadzeniu do korekcji polaczona jest operacja korekcji z operacja wizu- 45 alnej kontroli miedzyoperacyjnej. Efektem takie¬ go rozwiazania jest znaczne w porównaniu ze sta¬ nem poprzednim polepszenie jakosci korygowa¬ nych rezystorów oraz mozliwosc bardzo scislej se¬ lekcji rezystorów juz w pierwszych etapach pow¬ stawania mikroelektronicznych struktur oporowych, co w wyniku daje znaczne obnizenie kosztów pro¬ dukcji mikroukladów.Wykorzystanie do przesuwania mikroukladu pre¬ cyzyjnego stolika krzyzowego ze srubami mikro- 55 metrycznymi pozwala na osiaganie w procesie ko¬ rekcji zadanych wartosci rezystancji z bardzo ma¬ lym bledem rzedu ±0,05% wartosci zalozonej.Dzieki temu mozliwe jest wytwarzanie precyzyj¬ nych struktur oporowych o specjalnym przezna- 60 czeniu, co bylo niemozliwe przy dotychczasowym stanie techniki.Korekcja na urzadzeniu rezystorów na mikro¬ ukladach o wszystkich spotykanych formatach do¬ wodzi, ze urzadzenie jest uniwersalne. Osiagane 35 szybkosci korekcji pozwalaja podjac produkcje5 63 669 6 mikroukladów cienkowarstwowych na skale tech¬ niczna.Nalezy zaznaczyc, ze dzieki opisanym rozwia¬ zaniom technicznym uzyskuje sie takze parame¬ try urzadzenia, które pozwalaja na stosowanie go do korekcji rezystorów cienkowarstwowych w mi¬ kroukladach hybrydowych i uzasadniaja produk¬ cje mikroukladów metoda naparowywania warstw cienkich.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu urzadzenia do korek¬ cji, a fig. 2 — zespól styków z uwidocznionym pojemnikiem na plytki podlozowe z rezystorami widziany z góry.Do rezystora cienkowarstwowego na mikroukla¬ dzie 1 dotyka igla korygujaca 2. Mikrouklad pod¬ dawany procesowi korekcji znajduje sie w zespole styków 3.Zespól styków 3 jest umocowany w stoliku krzy¬ zowym 4 mikroskopu projekcyjnego. Przechodza¬ cy przez mikrouklad silny strumien swiatla daje na matówce 5 mikroskopu projekcyjnego jasny o- braz mikroukladu trzydziestokrotnie powiekszony.Nacinania rezystora igla korygujaca 2 w czasie procesu korekcji dokonuje sie przesuwajac mikro¬ uklad 1 wraz z zespolem styków 3 i stolikiem mikroskopu 4 przez pokrecanie srub mikrome- trycznych 6.Igla korygujaca 2 oraz korygowany rezystor sa przylaczone do wielostykowego elektromagnetycz¬ nego przelacznika 7, który sterowany jest prze¬ lacznikiem pedalowym 8. Na skutek tego w jednej pozycji przelacznika pedalowego wielostykowy e- lektromagnetyczny przelacznik 7 laczy rezystor korygowany z miernikiem rezystancji 9, a w dru¬ giej pozycji przelacznika pedalowego wielostykowy elektromagnetyczny przelacznik wlacza pomiedzy korygowany rezystor na mikroukladzie 1 a igle korygujaca 2 napiecie z. zasilacza 10, powodujace wypalanie warstwy oporowej.W wysuwany pojemnik 11 (fig. 2)^laduje sie piec mikroukladów przeznaczonych do korekcji, a nas- stepnie pojemnik usuwa sie w podstawe zespolu styków 12. Mikrouklady zaladowane w pojem¬ nik 11 przy wsuwaniu trafiaja stykami rezystorów pod styki 13, które do mikroukladu dociska sie dzwignia 14. Styki 13 sa na sztywno zwiazane z uchwytami 15, przy czym uchwyty 15 moga sie obracac w klach klocków 16. Mechaniczne sprze¬ zenie uchwytów 15 z dzwignia 14 sprawia, ze obrót dzwigni powoduje docisk prawych i lewych sty¬ ków 13 do styków na zaladowanym mikroukla¬ dzie.Przewody odprowadzone od styków 13 sa la¬ czone przelacznikiem z wielostykowym elektroma¬ gnetycznym przelacznikiem 7, tak ze mozliwe jest korygowanie kolejno wszystkich rezystorów na mi¬ kroukladzie. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do korekcji rezystorów cienkowar¬ stwowych na drodze elektrycznego wypalania za pomoca igly korygujacej, zawierajace uklad kory¬ gujacy wymiary rezystorów, uklad mierzacy re¬ zystancje rezystora po korekcji oraz element op¬ tyczny do obserwacji procesu korekcji znamienne tym, ze igla korygujaca (2) i korygowany rezystor sa przylaczone do wielostykowego elektromagnetycz¬ nego przelacznika (7) sprzezonego z przelaczni¬ kiem pedalowym (8) oraz, ze ma zespól styków (3) umocowany w stoliku krzyzowym (4) mikroskopu projekcyjnego, a badane mikrouklady z rezystora¬ mi korygowanymi umieszczone sa w pojemniku wysuwanym (11) z podstawy zespolu styków- (12). 10 15 20 25 30KI. 21 c, 54/05 63 669 MKPH01 c, 17/00 -ig 1 16 13 12 15 Fig.

2. Bltk zam. 2598/71 r. 210 egz. A4 Cena zl 10,— PL PL