157949. lajstromszámú szabadalom • Stabil vékonyréteg ellenállása

157949 5 6 mikron higany-nyomás, 5000 voltos nagyságrendű porlasztó feszültség esetén. A szélső maximális nyomás az, amelyen a porlasztás még megfelelően vezérelhető az előírt tűréshatárok között. A fenti fejtegetésekből következik, hogy a minimális nyomást a legkisebb lerakási sebesség határozza meg, amely gazdaságosság szempontjából még megengedhető. Miután a szükséges nyomást elértük, a 11 katódot villamosan negatívvá tesszük a 12 anódhoz képest. A feszültség, amely szükséges ahhoz, hogy a tantál-alumínium ötvözetből olyan porlasztott réteget állítsunk elő, amely alkalmas a találmány céljaira, 1000—6500 voltos egyenfeszültség tartományban van. Ha növeljük a potenciál különbséget a 12 anód és a 11 katód között, a hatás ugyanaz, mintha növeljük a nyomást, vagyis növekszik a lerakás sebessége és az áram. Ennek megfelelően a maximális feszültséget ugyanazon tényezők megfontolása szabja meg, mint amelyek a maximális nyomást vezérlik. Az anód és katód közötti távolság nem kritikus. Mindamellett azt a minimális távolságot biztosítani kell, amely szükséges a porlasztást létrehozó ívkisüléshez. Sok sötét csíkozás van a létrehozott ívkisülésben a porlasztás folyamán. Ezen csíkozások közül egyesek jól ismertek és nevük is van, mint például a Crooke-féle sötét tér. A porlasztási lépés folyamán a legjobb hatásfok biztosítására a 15 szubsztrátumot közvetlenül a Crooke-féle sötét téren kívül kell elhelyezni, a 12 anódhoz közelebb fekvő oldalon. A 15 szubsztrátumnak a 11 katódhoz való közelebb helyezése rosszabb minőségű fémlerakodást eredményez. Ha a 15 szubsztrátumot távolabb helyezzük el a 11 katódtói,"akkor a teljes porlasztott fém egy kisebb töredéke a szubsztrátumon viszszaverődik és ezáltal megnöveli azt az időt, amely szükséges ahhoz, hogy adott vastagságú lerakodást állítsunk elő. Megjegyezzük, hogy a Crooke-féle sötét tér helye változik a nyomásban bekövetkezett változásokkal és növekvő nyomással közelebb kerül a katódhoz. Ha a szubsztrátumot közelebb viszszük a katódhoz, akkor az akadályként hat a gázionok útjában, amelyek bombázzák a katódot. Ennek megfelelően, a nyomást elég alacsony értéken kell tartani, úgy hogy a Crooke-féle sötét tér azon a ponton túl legyen, amelynél a szubsztrátum árnyékolná a katódot. Ezen különböző tényezők, vagyis a feszültség, a nyomás, a katód, az anód és a szubsztrátum, kölcsönös helyzetének kiegyensúlyozása, hogy jó minőségű lerakódást kapjunk, a porlasztás területén jól ismert. Visszatérve most részletesebben a tárgyalt példánkra, azáltal, hogy megfelelő feszültséget, nyomást és a különböző elemek megfelelő távolságát biztosítjuk a vákuumkamrában, a tantálalumínium ötvözetet réteg alakjában rakjuk le. amelynek alakját a 16 maszk határozza meg. A porlasztást annyi ideig végezzük, amennyit kiszá mítottunk, hogy a kívánt vastagságot kapjuk. Találmányunk céljára a lerakott réteg alakját és vastagságát a kívánt ellenállás végértéke ha tározza meg. A lerakott réteg kezdeti vastagsága előnyösen 400 A fölött van. Ez az érték 'két tényezőn alapul: először is az ötvözet vastagság az eloxálást követően előnyösen nagyobb 300 A-ná'l, hogy biztosítsuk a folytonosságot és másodszor, hogy legalább 100 Ä vastagságolt átalakítsunk oxiddá, ami la művelet megkönnyítése szempontjából előnyös. Nincs felső határ a réteg kezdeti vastagsága szempontjából, amelyet az eljárás írnia elő és minden rétegvastagság, amely összhangban van a kívánt elienállás végértékkel, megfelelő. Gyakorlati célokra megállapítottuk, hogy 4000 A megfelelő, bár 25 000 A vastagságok is a taMknány szerinti tartományon belül vannak. A porlasztás lépését követően a tantál-alumínium, ötvözet réteget megfelelő elektrolitben eloxálni lehet és ezt a folyamatot mindazon tényezőkkel lehet vezérelni, amelyek a hagyományos eloxálási eljárásoknál előfordulnak. Bármelyik szokásos elektrolit, mint például hígított salétromsav, bórsav, ecetsav, citromsav, borkősav stb. választhatók mindaddig, amíg kompatibilisek az ötvözettel, amelyet eloxálni kell és figyelembe kell venni a struktúra végső használatát. A szokásos eljárás, amelyet követünk, hasonlít a hagyományos eloxálási eljárásokhoz, amelyeknél kezdetben kis feszültséget alkalmaznak, majd növelik a feszültséget, úgy hogy konstans eloxáló áramot tartsanak fenn. A találmány szerinti ellenállás gyártásnál az eloxálást mindaddig lehet folytatni, amíg a kívánt ellenállás értéket megkapjuk és ezt figyelő, eszköz jelzi, majd az eredményként kapott struktúra hőkezelléses elő-öregítésnek tehető ki olyan módon, amint azt a 3 159 556 számú USA szabadalmi leírás ismerteti, vagy bármiilyen módon kezelhető, amely összhangban van végső felhasználásával-Egy találmány szerinti példát az alábbiakban ismertetünk. Az ismertetett példa és ábrák kizárólag a találmány tárgyának jobb megértése érdekében szerepelnek a leírásban, míg a találmány oltalmi körén belül a szakemberek számos változatot képesek létrehozni. Példa Az alábbiakban példaképpen egy ellenállás találmány szerinti gyártását ismertetjük. Az 1. ábrán látható katódporlasztó berendezéshez hasonlót alkalmaztunk, hogy tantál-alumínium réteget állítsunk elő. A ténylegesen alkalmazott készülékben az anód lebegett és a potenciál különbséget azáltal tartottuk fenn, hogy a katódot a földhöz képest negatívvá tettük. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3