電阻器制造方法技術

本發明專利技術公開了一種電阻器制造方法，包括：提供金屬箔片；對所述金屬箔片進行減薄；在所述金屬箔片上制備光刻膠，對所述金屬箔片進行刻蝕，在所述金屬箔片上形成所述預定圖案；以及對殘留的光刻膠進行清洗，并制備完成所述電阻器。該方法能夠提高電阻器的電阻以及溫度系數和高溫低溫雙向穩定性，增加了與絕緣基體的附著力，避免了由于內應力過大而導致與絕緣基體脫落，擴大了電阻應變計的應用范圍。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體
，具體而言，涉及利用離子束二次刻蝕制造高阻值薄膜電阻器或片式電阻器的方法。
技術介紹
電阻應變計是用于測量構件表面應變的元件，主要由敏感柵和基體等組成。作為有引腳的薄膜電阻和無引腳的片式電阻的敏感柵是電阻應變計的主要部分，其作用是將測得的應變量轉換為電阻變化量。基體用于支撐和保護敏感柵并使敏感柵與待測的構件之間保持絕緣。鎳鉻合金箔片因其電阻率高、電阻溫度系數低、應變靈敏系數高和熱穩定性好以及制備容易、工藝成熟等優點，在電阻應變計中廣泛用作薄膜電阻器和片式電阻器。但在實際制造中還存在以下問題：①當合金箔片厚度較大時，會由于內應力過大而與基體發生脫落，嚴重影響電阻應變計的應用；②鎳鉻合金箔片具有較大的電阻溫度系數，不宜于在溫度變化劇烈的環境下測量應變，需要減小合金箔片的電阻溫度系數，尤其是在高溫下的應力測量特性，拓展測量的溫度范圍；③擴寬合金箔片的應變范圍，使薄膜電阻器和片式電阻器在盡量寬的應變范圍內相對變化與應變呈線性關系。現有的薄膜電阻器和片式電阻器通常都在厚度>2.5μm的合金箔片上進行加工，加工的合金箔片只適于制造阻值<200KΩ的薄膜電阻器和片式電阻器，不能滿足更高阻值的需求。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的上述問題，本專利技術的目的至少部分地在于提供一種電阻器制造方法。根據本專利技術的一個方面，提供了一種電阻器制造方法，包括：S1：提供金屬箔片；S2：對所述金屬箔片進行減薄；S3：在所述金屬箔片上制備光刻膠，對所述金屬箔片進行刻蝕，在所述金屬箔片上形成所述預定圖案；以及S4：對殘留的光刻膠進行清洗，并制備完成所述電阻器。在根據本專利技術的實施方式的電阻器制造方法中，首先利用第一次離子束轟擊全面減薄金屬箔片的厚度，然后再利用第二次離子束轟擊對金屬箔片進行局部刻蝕，將光刻膠上的圖形精確“復制”到金屬箔片上，由此能夠提高電阻器的電阻以及溫度系數和高溫低溫雙向穩定性。根據本專利技術的實施方式的方法能夠制造阻值為200～700KΩ的高阻值電阻器，其金屬箔片經過離子束轟擊進行減薄，其厚度達到50nm～2.5μm，增加了與絕緣基體的附著力，避免了由于內應力過大而導致與絕緣基體脫落，擴大了電阻應變計的應用范圍。附圖說明通過以下參照附圖對本公開實施例的描述，本公開的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：圖1是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的示意圖；圖2是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的制造方法的工藝步驟；以及圖3是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的制造方法的工藝流程圖。具體實施方式以下，將參照附圖來描述本公開的實施例。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本公開的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本公開的概念。在附圖中示出了根據本公開實施例的各種結構示意圖。這些圖并非是按比例繪制的，其中為了清楚表達的目的，放大了某些細節，并且可能省略了某些細節。圖中所示出的各種區域、層的形狀以及它們之間的相對大小、位置關系僅是示例性的，實際中可能由于制造公差或技術限制而有所偏差，并且本領域技術人員根據實際所需可以另外設計具有不同形狀、大小、相對位置的區域/層。在本公開的上下文中，當將一層/元件稱作位于另一層/元件“上”時，該層/元件可以直接位于該另一層/元件上，或者它們之間可以存在居中層/元件。另外，如果在一種朝向中一層/元件位于另一層/元件“上”，那么當調轉朝向時，該層/元件可以位于該另一層/元件“下”。圖1是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的示意圖。在圖1中，有引腳的薄膜電阻器和無引腳的片式電阻器的敏感柵由彼此連接的金屬條形成，這些金屬條之間的間隔大約為1～50μm，優選地為5～20μm，例如可以是5μm，10μm，15μm等。在該敏感柵的上下兩個表面上形成有絕緣基體(圖中未示出)，用于將敏感柵與待測的構件絕緣。絕緣基體例如可以由聚酰亞胺等柔性材料制成。敏感柵的兩端引出兩個引腳或金屬焊片，作為電極與外部電路相連接，為薄膜電阻器和片式電阻器提供測試電壓。接下來，將參照附圖詳細描述根據本專利技術的實施方式的電阻器的制造方法。圖2是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的制造方法的工藝步驟。如圖2所示，根據本專利技術的電阻器的制造方法包括如下步驟：S1：提供金屬箔片101；S2：對金屬箔片101進行減薄；S3：在金屬箔片101上制備光刻膠105，對金屬箔片101進行刻蝕，在該金屬箔片101上形成所需圖案；以及S4：對殘留的光刻膠進行清洗，并制備完成電阻器。下面將參照圖3詳細描述根據本專利技術的電阻器的制造方法的各個工藝步驟。圖3是根據本專利技術的一個實施方式的電阻器的制造方法的工藝流程圖。如圖3所示，首先提供用于制造薄膜電阻器或片式電阻器的金屬箔片101。該金屬箔片的厚度>2.5μm，例如可以是3～5μm，尺寸例如可以是0.5×1cm。該金屬箔片的材料可以是鎳鉻合金，鎳鉻錳硅合金或者是鋁合金、銅合金等。利用去離子水將硅片103清洗干凈，在硅片表面涂覆熱熔膠102，并通過熱壓方式將鎳鉻合金的金屬箔片101粘接在硅片103的表面。然后，將硅片固定在真空倉內的旋轉工件臺上。接下來執行抽真空過程。具體而言，首先用機械泵粗抽真空，然后用分子泵精抽真空，使得真空倉內的真空度達到6.0×10-3以上，并在后續工藝過程中保持該真空度。向真空倉內的離子源充入惰性氣體氬氣Ar。然后打開高壓電源，使得氬氣輝光放電成Ar+等離子體。將Ar+等離子體通過引出、成束、加速、中和等過程形成中性Ar離子束104。隨后，執行第一次離子束轟擊。具體而言，利用Ar離子束104對鎳鉻合金的金屬箔片101進行整體減薄，使得該金屬箔片101的厚度被減薄至50nm～2.5μm。接著，在整體減薄后的金屬箔片101的表面制備光刻膠105，形成局部打開和局部關閉圖案。其中該局部打開圖案用于暴露出要在金屬箔片上形成間隙的部分，而該局部關閉圖案用于覆蓋并保護不希望被離子束刻蝕的金屬箔片部分。該局部打開圖案與該局部關閉圖案之間的間隔可以為1～50μm，優選地為5～20μm，例如5μm，10μm，15μm。此處采用10μm間隔。然后，執行第二次離子束刻蝕。具體來說，以光刻膠105為掩模，采用Ar離子束104對金屬箔片101進行局部刻蝕。由于具有局部打開和局部關閉圖案的光刻膠105的存在，使得在所述金屬箔片上未被光刻膠105覆蓋的地方(對應于光刻膠的局部打開圖案)被離子束104刻蝕掉，而金屬箔片101上被光刻膠105覆蓋的地方(對應于光刻膠的局部關閉圖案)由于光刻膠105的保護而未被刻蝕，從而在金屬箔片101上形成間隔為10μm的金屬條。接著，將粘接有金屬箔片101的硅片103從真空倉中取出，并且例如用丙酮將殘留的光刻膠去除，然后例如用去離子水進行超聲清洗并烘干。隨后，在金屬箔片101的上表面和下表面形成絕緣基體(圖中未示出)，完成薄膜電阻器或片式電阻器的制造。絕緣基體的形成方法可以采用本領域中常規的方法，例如涂覆聚酰亞胺溶液并烘干形成聚酰亞胺柔性基體。至此，形成了根據本專利技術的一個實施方式的電阻器。在本專利技術的一個實施方式中，采用離子束二次轟擊工藝制造電阻應變計中的薄膜電阻器或片式電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電阻器制造方法，其特征在于，包括：S1：提供金屬箔片；S2：對所述金屬箔片進行減薄；S3：在所述金屬箔片上制備光刻膠，對所述金屬箔片進行刻蝕，在所述金屬箔片上形成所述預定圖案；以及S4：對殘留的光刻膠進行清洗，并制備完成所述電阻器。

【技術特征摘要】
1.一種電阻器制造方法，其特征在于，包括：S1：提供金屬箔片；S2：對所述金屬箔片進行減薄；S3：在所述金屬箔片上制備光刻膠，對所述金屬箔片進行刻蝕，在所述金屬箔片上形成所述預定圖案；以及S4：對殘留的光刻膠進行清洗，并制備完成所述電阻器。2.根據權利要求1所述的電阻器制造方法，其特征在于，在步驟S1中進一步包括：在硅片上涂覆熱熔膠并通過熱壓將厚度>2.5μm、尺寸為0.5×1cm的所述金屬箔片粘接在所述硅片上，并將粘接有所述金屬箔片的所述硅片固定在旋轉工件臺上；在步驟S2中進一步包括：對所述金屬箔片進行第一離子束轟擊，使得所述金屬箔片的厚度被整體減薄至50nm～2.5μm。3.根據權利要求1所述的電阻器制造方法，其特征在于，在步驟S3中進一步包括：通過顯影、曝光等工藝將所述光刻膠構圖為局部打開和局部關閉圖案，其中該局部打開圖案用于暴露出要在金屬箔片上形成間隙的部分，而該局部關閉圖案用于覆蓋未被離子束刻蝕的金屬箔片部分，且該局部打開圖案與該局部關閉圖案之間的間隔為5～20μm，并以所述光刻膠為掩模，采用第二離子束刻蝕對所述金屬箔片進行局部減薄，使得在所述金屬箔片上形成間...

【專利技術屬性】
技術研發人員：刁克明，
申請(專利權)人：北京埃德萬斯離子束技術研究所股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11