SU1061179A1 - Способ определени величины температурного коэффициента сопротивлени резистивной пленки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВ |ЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ ПЛЕНКИ, включающий нагрев ее до заданной температуры. измерение сопротивлени  пленки при начальной и заданной температурах и определение величины термического Напр жени  нагретой пленки с последующим расчетом величины температурного коэффициента.сопротивлени ,, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности. определе7 ни  величины -температурного коэффициента сопротивлени / величину термического напр жени  нагретой резистивной пленки определгпот с помощью голографической интерферограммы, послб чего компенсируют термические напр же- , ни  механическим путем и производ т измерение сопротивлени  при заданной температуре с последующим расчетом температурного коэффициента сопротивлени . 05 -sj :о г,тн

Description

Изобретение относитс  к измерению электрических величин, в частнести к точным методам определени  температурного коэффициента сопротивлени  (ТКС) резистивных пленок, и может быть использовано при разработке новых резистивных материалов дл  целей микроэлектроники. Известен способ определени  ТКС, основанный на измерении сопротивлени  при двух различных температурах Ti и Т и расчете значени  ТКС по формуле R; - R RI(TJ- т) Rj - Ri т) где R и R 2 - сопротивлени  резисти ной пленки при Т и Т . Численное значение ТКС по формуле 1) иногда получают, непосредст венно использу  компаратор сопротив лений с цифровой индтсацией и задава сь значением 100. При это нет надобности в расчете значени  ТКС 1 . Недостатком этого способа измерени  ТКС  вл етс  ограниченна  точ ность измерени  uR Rj- R, св за на  с про влением тензорезистивного эффекта. Этот эффект возникает в результате изменени  механических напр жений в системе пленка - подложка при переходе от Т к Т. I Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ, согласно которому дл  повышени  точности определени  4 R Rj- R при измерений сопротивлени  пленок примен ют тензодатчик и при расчете ТКС учитывают долю изменени  сопротивлени , внесенн то тензорезистивным эффектом.. Способ включает нагрев пленки до заданной температуры, измерение сопротивлени пленки при начальной и заданной тем пературах и определение величины термического напр жени  пленки с по следующим расчетом ТКС 2j. Недостатком этого способа  вл ет с  низка  точность опредедени  ТКС в св зи с большой погрешностью тензодатчиков . Цель изобретени  - пов1Л1 ение точ ности определени  ТКС, Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  величины ТКС резистивной плен1 и включающему нагрев ее до зё1данной температуры, измерение сопротивлени пленки при начальной и заданной тем пературах и определение величины термического напр жени  нагретой пленки с последующим расчетом величины ТКС, величину термического напр жени  нагретой резистивной пленки определ ют с помощью голографической интерферограммы,. после чего компенсируют термические напр жени  механическим путем и производ т измерение сопротивлени  при заданной температуре с последующим расчетом ТКС, На фиг. 1 представлен образец в исходном состо нии при температуре Т и сопротивлении R. (интерферограмма при этом не возникает), на фиг. 2 - образец в нагретом состо нии при температуре Т (объект деформирован под воздействием д Т, свободный конец консоли совмещаетс  на рассто ние ьг, возникает интерферограмма ), на фиг. 3 - образец при температуре Т/, при которой производитс  процесс компенсации механических напр жений и уменьшаетс  л г . д г (пор док интерференционного максимума падает), на фиг. 4образец при температуре Т2, когда деформаци  компенсирована (об этом свидетельствует почти полное отсутствие интерференционных полос), а .значение Rj измерено или зарегистри- ровано компаратором значение ТКС.. На фиг. 1-4 обозначены зажим 1 консоли, подложка 2, резистивна  пленка 3, контакты 4 к резистивной пленке, Голографическа  интерферограмма 5, соответствующа  этапу измерени , сила б механической компенсации деформации. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что система, пленка - подлож- : ка при нагреве (охлаждении) претерпевает микродеформации, которые можно зарегистрировать при помощи метода голографической интерферометрии . Количество полос интерферограммы (пор док интерференционного максимума ) пропорционально деформации системы пленка - подложка. Если при температуре второго измерени  удаетс  полосы на экране удалить механическим воздействием на объект, это значит, что пленка находитс  в исходном состо нии (как до нагрева). В результате компаратор регистрирует значение ТКС резистивной пленки, исключа  вклад тензорезистивного эффекта. Способ опробован на голографической установке типа УИГ-2А. При измерени х использована стандартна  двухлучева  схема. В качестве образцов использованы тонкопленочные резисторы , выполненные на ситалловых (СТ-50-1) и поликоровых подложках размером 5x30 мм на структуре РС37JO-V-AI с размерами контактов 5x5 мм. Образцы помещгшись в термостат со стекл нным окном (точность

стабилизации температуры ±0,17 К). Сопротивление розистивного сло  150 Ом/кВ.

Результаты измерений предс савлеиы в таблице (образцы вз ты из различиых партий).

ТКС регистрировалс  компаратором сопротивлений 1968200 с подключением резисторов по 4 зажимной схеме.

Из таблицы видио, что ТКС резистивиых пленок РС-3710- при измерени1 х по предложенному способу имеет более равные значени  на разных подложках чем по известному, следовательно , предложенный способ поэ-. 9ол ет уменьишть эффект подложки , т.е. Ддет информацию,ТКС самой . только пленки.. .

Использование изобретени  позвол ет измер ть значение ТКС резистивных пленок с высокой точностью за счет устранени  (минимизации) тензорезистивного эффекта, способного измен ть сопротивление пленок на величину до2%. В результате повьшаетс  эффективность разработки новых резистивных материалов, в частности, дл  прецизионных тонкопленочных ре0 зисторов.

Изобретение позвол ет выпускать микросхемы улучшенного качества за рчет повышени  их надежности, св - ;

5 занной с более точным определением допуска ТПР в заданн.ом диапазоне, температур.

фиеЛ

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ! ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ ПЛЕНКИ, включающий¹ нагрев ее до заданной температуры, измерение сопротивления пленки при начальной и заданной температурах и определение величины термического напряжения нагретой пленки с последующим расчетом величины температурного коэффициента.сопротивления,, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определения величины -температурного коэффициента сопротивления, величину термического напряжения нагретой резистивной пленки определяют с помощью голографической интерферограммы, послб чего компенсируют термические напряжения механическим путем и производят измерение сопротивления при заданной температуре с последующим расчетом $ температурного коэффициента сопро- * тивления. f фиг.1