Cтраница 4
При конструировании на монолитных кристаллах усилителей, особенно высокочастотных, и других аналогичных схем возникают трудности. В таких случаях преимущества имеют гибридные и совмещенные схемы, у которых пассивные компоненты выполнены с применением пленок или в виде дискретных элементов. У гибридных схем эти пленки наносят на основание из диэлектрика, на котором закрепляют также отдельные кристаллы, содержащие полупроводниковые элементы. [46]
Сообразно сказанному необходимы разные приемы исследования пленки. Для растворения пленок рекомендуются два основных способа. Для растворения по первому способу на пленку наносят каплю кислоты и вращают исследуемый объект с тем, чтобы капля перемещалась по поверхности. Как только станет заметно, что пленка начинает изменять свой цвет, жидкость смывают водой на часовое стекло или наносят на обработанный участок большую каплю воды. Вследствие разбавления, реакция взаимодействия кислоты с металлом замедляется. [47]
Подготовка поверхности стекла заключается в тщательной очистке поверхности стекла до полной ее смачиваемости. Прогрев стекла осуществляется в специальных печах. После достижения заданной температуры изделия выводят из печи и подвергают взаимодействию с раствором. Обычно пленки наносят на поверхность стекла, нагретого до 550 - 600 С. Рабочий раствор подают при помощи специальных пистолетов-распылителей под давлением 2 0 - 4 0 ат. [48]
На тщательно подготовленную поверхность образца наносят при помощи стеклянной палочки каплю лака, которая при покачивании образца растекается, образуя пленку. Избыток лака отбирают фильтровальной бумагой. Пленку высушивают на воздухе в вертикальном положении, после чего ее отделяют от поверхности образца. Для этого на пленку наносят по каплям подогретый на водяной бане 10 - 20 % - ный раствор желатины в воде, который постепенно ( через 10 - 12 ч) затвердевает, образуя жесткую корочку. После этого корочку желатины с прочно сцепившейся с ней лаковой пленкой отделяют от поверхности образца растворением в горячей дистиллированной воде. При этом реплику помещают в воду желатиновым слоем вниз. Длительность полного отмывания пленки не менее 30 - 40 мин, затем лаковую пленку осторожно вылавливают сеточкой и переносят во второй сосуд с подогретой водой, где она промывается. Промытую пленку-реплику вылавливают сеточкой и высушивают под стеклянным колпаком на фильтровальной бумаге. [49]
Ниже на нескольких конкретных примерах рассмотрена технология травления. Обычно травление производят после припайки электродов к пластинке полупроводника. Это позволяет предохранить протравленную поверхность от загрязнений, неизбежных при пайке. Для защиты электродов от разъедания кислотой, а трави-теля - от попадания ионов металла, особенно меди, необходимо перед травлением покрыть все металлические детали какой-либо инертной пленкой, например полистиролом, разведенным в толуоле. После испарения растворителя пленка полистирола служит достаточно хорошей защитой, если только в ней не остаются поры, в особенности в том случае, когда пленку наносят на детали с острыми углами и на тонкие проволоки. Защитные покрытия на паяных-омических электродах для двух типов приборов показаны нз фиг. На места пайки выводов триода с тянутыми переходами пленку полистирола обычно наносят дважды. [50]
При пайке золота и других благородных металлов возникают в основном вопросы в связи с высокой стоимостью самого материала и тенденцией применять не детали сплошного сечения, а довольно тонкие покрытия на более дешевых металлах. Поэтому необходимо пользоваться припоем, не растворяющим благородный металл во время короткого цикла нагрева при пайке. Для того чтобы препятствовать переходу металла покрытия в припой, в последний добавляют некоторое количество основного металла, тем самым снижая скорость его растворения. Однако данный метод вследствие высокой стоимости благородных металлов не всегда удобен. Кроме того, развитие миниатюризации элементов электроники потребовало применения чрезвычайно тонких покрытий ( толщиной 3000 - 4000А), например получаемых осаждением из паров, причем положение усугубляется тем, что эти пленки наносят на стеклокерамике или других непроводящих подложках. Поэтому выбор припоя приобретает особо важное значение. [51]
В случае герметизации соединений деталей, работающих в условиях повышенной вибрации, рекомендуется отвердить пленку эластомера при температуре 120 - 145 С в течение 30 мин в термошкафу. При более высоких температурах пленка становится жесткой. Кольца подшипников качения разрешается нагревать до температуры не выше 120 С. Максимальная толщина пленки, которую рекомендуется наносить на детали при прессовом соединении, должна быть не более 0 1 мм. При необходимости восстановить деталь, имеющую износ более 0 1 мм, на изношенную поверхность приклеивают эластомером фольгу или пластину толщиной до 1 мм при условии, если приклеенная пластина или фольга работают на сжатие и сдвиг. Пленку наносят на фольгу или пластину равномерно по всей поверхности. [52]
Так как отражательная спектроскопия еще не стала достаточно многообещающей, исследователи в ряде лабораторий изучали спектры пропускания тонких напыленных пленок с переменным успехом. Полоса валентных колебаний связи С - О около 2000 см 1 для хемосорбированной СО имеет необычайно высокий коэффициент экстинкции, и, следовательно, ее можно обнаружить там, где низкая интенсивность полос поглощения затрудняет проблему исследования. Поэтому окись углерода часто применяется при разработке новых методик, однако нужно помнить, что необходимо, чтобы данный метод обеспечивал достаточно интенсивную полосу поглощения хемосорбированной СО, если можно ожидать, что будут получаться также и спектры других соединений. Пленки обычно испаряют, наматывая небольшие количества напыляемого металла на вольфрамовую нить, нагреваемую электрическим током. Там, где это возможно, лучше проводить напыление металла, не применяя вольфрамовой подложки: это позволит избежать осложнений из-за загрязнений вольфрамом. Если пленку наносят в вакууме на пластину из соли, получающаяся зеркальная пленка приводит к сопутствующим большим потерям излучения в результате отражения. Напыление в присутствии инертного газа при давлении от 0 5 до нескольких миллиметров ртутного столба дает слой металлической черни со средним размером частиц около 150 А в диаметре. Потери за счет отражения при этом уменьшаются, однако слой металла рассеивает так много излучения, что образец, едва пропускающий такое количество излучения, которое способен зарегистрировать спектрометр, дает в ИК-спектре, например, хемосорбированной СО только слабые полосы валентных колебаний связи С - О. Спекание отдельных небольших частиц металла в крупные агрегаты является одной из причин того, что пленки металлической черни рассеивают больше излучения, чем это допустимо для получения подходящего пропускания. [53]
Для нанесения тонких пленок наиболее часто применяют два мете да: термовакуумное испарение и ионное ( катодное) распыление в тлеющем разряде. Для получения рисунка применяют ряд методов, наибольшее распространение из которых получили методы свободной ( механической) маски, контактной маски и избирательного травления. Первый метод заключается в использовании маски-трафарета, через щели и отверстия которой воспроизводят рисунок микросхемы. Дальнейшее усовершенствование этого метода привело к использованию контактной маски, которая получается вакуумным осаждением тонкой металлической пленки непосредственно на поверхность подложки. Однако при использовании масок возникает бесчисленное множество проблем, связанных с механическими напряжениями в маске и с возможными загрязнениями. Поэтому в последнее время наиболее часто применяют метод избирательного травления, в особенности при создании сложных конфигураций. При этом методе пленки наносят на всю поверхность подложки, а затем производят вытравливание нужной конфигурации методами фотолитографии. [54]
Пленку толщиной 1 - 2 мкм нужно было анализировать по частям, двигаясь в глубь ее с шагом около 0 1 мкм. Полученные растворы собирали отдельно и анализировали более или менее обычными способами. На пленку наносят тончайший слой алюминия высокой чистоты: нужен проводящий материал. Затем искра пробивает кратер, захватывающий алюминиевый слой и верхнюю часть анализируемой пленки. Это можно сделать очень тонко, в пленку углубляются не более чем на 0 1 мкм. [55]