157949. lajstromszámú szabadalom • Stabil vékonyréteg ellenállása
3 157949 4 Az 1. ábrán látható készülék alkalmas tantálalumínium rétegnek katódporlasztás útján való felvitelére. Az ábrán 10 kamra látható, amelyben 11 katód és 12 anód van elhelyezve. A 11 katód tantál-alumínium ötvözetből lehet, egy tantál tárcsa, amely részben alumíniummal van borít- va, vagy egy tantál tárcsa, amelyen megmunkált alumínium szalagok vannak. Mindegyik esetben a katód alakzat oly módon van kialakítva, hogy hogy 20-tól 60 atom% alumíniumot tartalmazó tantál-alumínium réteget alkosson. Ezt a célt azáltal tudjuk elérni, hogy 20-tól 60 atom% tartalmú tantál-alumínium katódot használunk, vagy az utóbbi két fenti esetben azáltal, hogy a tárcsáit olyan módon alakítjuk ki, hogy az alumínium területe a tantál geometriai területének ugyanakkora hányada, mint amekkora az alumínium atom% aránya a tantál atom%-hoz viszonyítva, az eredményiként kapott rétegben. A 11 katód és 12 anód közé 13 villamos feszültség forrás van kötve. A 14 alap arra szolgál, hogy a 15 szubsztrátumot pozícionálva tartsa és erre rakódik le a porlasztott réteg. A 15 szubsztrátumra 16 maszkot helyezünk, amely a kívánt területre korlátozza a réteg lerakást. A 2A.. .2E. ábrák egy ellenállás nézetét mutatják, amely a találmány szerint készült. A 2A. ábra szemlélteti a 21 szubsztrátumot, amelyre a tantál-alumínium ötvözetből álló 22 réteget raktuk le. A találmány szerint a 22 réteg lecsapatásos technikával készíthető, ilyen a katódporlasztás, vagy a vákuum párologtatás. A tantál-alumínium ötvözetből álló 22 réteg tipikusan bevonható 23 vezetővel, például nikromarannyal és a 2B. ábrán bemutatott testet alkotja. Ezután megfelelő 24 vezető ábrát alakítunk ki a struktúrán, cinkográfiai módszerrel; ezt a 2C. ábra mutatja. Ezt követően a kapott egységet tovább munkáljuk cinkográfiai úton, hogy kialakítsuk rajta a 25 ellenállás alakzatot (2D. ábra). A tantál-alumínium ötvözetből álló 22 réteget ezután tipikusan eloxáló elektrolitba merítjük ós pozitívvá tesszük az elektrolitba merített elektródhoz képest és ezáltal 26 oxidréteget alakítunk ki, amelyet a 2E. ábra mutat. Az így kapott készülék ezután méretre eloxálható olyan módon, amint azt az 1964. szeptember 8-án kiadott, 3 148 129 számú USA szabadalmi leírás ismerteti és/vagy hőkezelés útján elő-öregítésnek vethető alá olyan módon, ahogy azt az 1964. december 1-én kiadott 3 159 556 számú USA szabadalmi leírás leírja. Amint ismertettük, a találmány szerinti módszer kapcsán egy szubsztrátumot használunk, amelyen kondenzátort állítunk elő. Azok az anyagok alkalmasak szubsztrátum anyagként való felhasználásra, amelyek megfelelnek a különböző eljárási lépések által támasztott követelményeknek. Előnyös, ha a szubsztrátum sima felületű, amelynek kontúrján nincsenek éles változások és olyan anyagnak kell lennie, amely elbírja a 300—400 C° hőmérsékletet, mert előfordulhat, hogy a réfeglerakás közben ilyen hőmérsékletre melegszik. Valamennyi típusú hőálló ' anyag, mint amilyen az üveg, a kerámia és a magasan olvadó anyagok, kielégítik ezeket a követelményeket. Külső hűtőeszközök alkalmazása 5 lehetővé teszi azonban más anyagok használatát is. A találmány tárgyát képező megoldást előnyösen részleteiben ismertetjük egy példakénti kivi-10 tel alapján, ahol tantál-alumínium ötvözetet rakunk le katódporlasztás útján egy szubsztrátumra, az 1. ábrán láthatóhoz hasonló készülékben. A 15 szubsztrátumot először alaposan letisztít-15 juk. A hagyományos tisztító szerek erre alkalmasak és hogy milyen szert választunk, ez magának a szubsztrátumnak az összetételétől függ. A 15 szubsztrátumot a 14 alapon helyezzük el, amint azt az 1. ábra mutatja és ezután megfelelően el-20 helyezzük a 16 maszkot. A 14 alap és a 16 maszk bármilyen hőálló anyagból készülhet. Mindamellett előnyös lehet fém alkalmazása, hogy megkönnyítsük a 16 maszk előállítását. A találmány gyakorlati kivitelénél alkalmazott katód tantál-25 alumínium ötvözet lehet, amely 20—60 atom% alumíniumot tartalmaz, vagy pedig tantál-alumínium vegyület, amely oly módon van kialakítva, hogy az alumíniumnak a tantálhoz viszonyított kívánt geometriai aránya a teljes felületen 30 20—60% legyen. Azt találtuk, hogy a keverék struktúrájában az alumínium geometriai területe kb. megfelel a lerakott rétegben levő alumínium atom%-nak. Olyan lerakott rétegek, amelyek 20 atoiri%-nál kevesebb alumíniumot targ5 talmaznak, gyenge stabilitást mutattak, amíg azok a filmek, amelyek 60 aitorn%-náH több alumíniumot tartalmaztak, galvanikusan korrodálódhatnak nagyfokú nedvesség esetén. Ebből adódik a 20—60 atotm% alumínium határ, ame-40 lyen belül előnyös határ a 25—45 aitom% alumínium. Azt találtuk, hogy az optimumot 30 atom°/o alumínium-tartalmú keverékkel érjük el. 45 A találmány tárgyával kapcsolatban alkalmazott katódporlasztásos állapotok önmagukban ismerték (lásd a vékony rétegek vákuum lerakását, L. Holland, J. Wiley and Sons, New York, 1956). Ezen eljárás szerint a vákuum kamrát elő-50 szőr evakuáljuk, majd semleges gázzal öblítjük, . például a ritka gázok családjának bármelyik tagjával, mint amilyen a hélium, argon vagy neon, majd a kamrát ismét evakuáljuk. A vákuum mértéke, amely szükséges, több tényező figye-55 lembevételétől függ. Ha növeljük a semleges gáz nyomását és emellett csökkentjük a vákuumot a 10 kamrán belül, akkor növekszik a sebesség, amellyel a porlasz-60 tott fém távozik a katódról és megfelelően növekszik a lerakás sebessége. A maximális nyomást szokásosan a teljesítmény táplálás korlátai szabják meg, minthogy a nyomás növekedésével növekszik az áram a 12 anód és a 11 katód kö-65 zött. Egy gyakorlati felső határ e tekintetben 150
