Следующая операция — напыление контакт­ныхп л о щ а д о к.

Материалом для контактных площадок берется вы­сокочистое золото. Для улучшения его адгезии к под­ложке применяется подслой из хрома. Напыление про­водится через металлическую маску. Для испарения ма­териалов используются ленточные испарители. Толщина контролируется по удельному сопротивлению напыляе­мой пленки. Напыление проводится при вакууме не хуже 5- 10^-5 тор. Подложки подогреваются до 230+20° С. Хром напыляют до удельного сопротивления ps=50± ±20 ом/□. Затем проводится напыление золота.

Последующий термоотжиг проводится на возду­хе, в термостате при 250° С в течение 6 ч. В процессе термоотжига происходит окисление пленки резистора и стабилизация ее свойств. При этом величина сопротив­ления резисторов доводится до номинальной.

После этого напыляют проводящий слой, кото­рый выполняется из меди. Для улучшения адгезии меди вначале, напыляют подслой титана. .

Титан напыляется тонким слоем, порядка 100 А, и проверяется по сопротивлению контрольного образца. Этой толщине соответствует удельное поверхностное со­противление p_s=200 ом/П.

Перед напылением титана производится очистка по­верхности подложек в тлеющем разряде в среде остаточ­ных газов с давлением р=10^-1 —10~² тор. После ее окончания создают вакуум, необходимый для начала на­пыления титана.

Напыление титана производят примерно через 10 сек после его расплавления, так как титан — геттер и в на­чале его испарения идет интенсивное газовыделение, что загрязняет осаждаемую пленку молекулами газов.

Чтобы исключить влияние остаточных газов, адсор­бирующихся медью на воздухе перед напылением на подложку, как и при напылении титана, производится «отпыл» на заслонку в течение 10 сек. После окончания испарения меди диффузионный насос продолжает рабо­тать при действующей азотной ловушке еще примерно 5—10 мин. Это вызвано тем, что при напылении подлож­ка разогревается до температуры 100—160° С, при кото­рой медь легко окисляется даже при небольшом коли­честве остаточных газов. После охлаждения подложки подача жидкого азота на ловушку и откачка прекраща­ются. Разгерметизация установки происходит после того как температура подложек снизится до 40—50° С.

Металлизацию обратной стороны подложек произво­дят аналогично.

Для микроминиатюрных полосковых волноводов, где диэлектрики — материалы с малым tg6, доминирующее * влияние на величину активных потерь оказывают поте­ри в проводниках. Их величина зависит от структуры проводящей пленки, ее однородности, плотности, удель­ного сопротивления, внутренних напряжений в пленке, чистоты токонесущей поверхности.

На рис. 5.10, а и б даны графики зависимостей внут­ренних напряжений в медных пленках от их толщины и скорости осаждения. Видно, что величина внутренних напряжений уменьшается с повышением скорости осаж­дения и увеличением толщины слоя. Внутренние напря­жения, возникают из-за различия ТКЛР пленки и под­ложки,» проявляющегося, когда температура подложки при нанесении пленки и измерении неодинакова.

Уменьшение внутренних напряжений в пленках ме­ди при увеличении скорости осаждения объясняется, во- первых, тем, что при фиксированной толщине с ростом скорости осаждения и сокращением времени напыления пленки уменьшается температура поверхности подлож­ки. Это уменьшает термическую составляющую внутрен­них напряжений. Во-вторых, увеличение кинетической энергии испаряемых атомов повышает плотность пленок, совершенствует их структуру, т. е. снижает «собствен­ную» составляющую внутренних напряжений.

Постоянство величины внутренних напряжений (см. рис. 5.10, а) в широком диапазоне толщин при фиксиро­ванной скорости осаждения соответствует общим зако­номерностям кинетики формирования тонких пленок. Наблюдаемый спад величины внутренних напряжений при толщине пленки более 10 мкм связан с уменьшением адгезии, т. е. ослаблением связи атомов пленки и подложки.

Плотность медных пленок мало зависит от скорости осаждения и в интервале Uос — 100-=-1600А/сек, при толщине пленки 6-7 мкм она равна 8,4—8,9 г/см³. Мик­роструктура же пленки очень чувствительна к скорости осаждения (рис. 5.11). Высота зерна определяет чистоту поверхности пленки.

С увеличением скорости осаждения высота микроне­ровностей на поверхности пленки уменьшается, несмотря на то, что размер кристаллитов в горизонтальной плос­кости растет.

Затухание в несимметричном полосковом волноводе для дециметрового диапазона (рис. 5.12) сопровождает­ся уменьшением потерь с ростом скорости осаждения. Кривая получена для полоскового проводника толщиной 8±1 мкм.

Для получения необходимой конфигурации полоско­вых проводников используется двойная фотолито­графия по слоям меди и титана, т. е. избирательное химическое травление пленки медь — титан там, где ос­таются места незащищенные маской из фоторезиста.