DE2612747A1 - Passive mikroschaltung - Google Patents

Passive mikroschaltung

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Description

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ξ*. MüNiCI-v.i-J S T/, i- ' /
-.-■» ^" ' ■■' -vi ■■· .·" ■ :■ K'' *■·.-.· ■ --'
1. Gennadij Grigorievitsch Smolko, Moskau/UdSSR
2. Gennadij Fedorovitsch Vasiliev, Moskau/UdSSR
3» Kodari Kicliailovitsch Tschikovani« Tbilisi/üdSSR
P 62 964
25". März 1976
L/La
PASSIVE MIKROSCHALTUIiG
Die Erfindung betrifft die Mikroelektronik, insbesondere
eine passive Mikroschaltung·
. yjcönneny
Derartige|passive MikroschaltungenV Bei der Herstellung von integrierten Hybridschaltungen in Kleinsbauweise verschiedener
vin, Zweckbestimmung Verwendung finden, vor allenPsolchen
erhöhten VibrationenT'mechanischen Überlastungen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
Es sind passive Dünnfilmschaltungen in Kleinstbauweise
(FR-PS 1585094, 1968) auf einem Metallsubstrat t^bei^,
bekanntT'^aux mindestens einer Fläche eine Anoden-Oxydschicht mit darin ausgeführten Schaltungselementen und deren Leiterzügen erzeugt ist·
Die genannten Schaltungselemente sind in den bekannten Schaltungen auf dem Metallsubstrat aus verschiedenen Materialien hergestellt, und falls sie aus dem Substratmaterial herge-
609842/0683
stellt sind, wird eine Unterschicht aus einem anderen Metall oder einer anderen Legierung verwendet.
Bei anderen bekannten Mikroschaltungen ("Handbuch. für Dünnschichttechnologie'1, Verlag Mc Roy Hill, Bew York, 1970, Abschnitt "Tantalschicht") wird eine Metallschicht im Vakuum auf ein kristallisiertes Glas oder Silizium aufgedampft, und
ynachj
darauf* 'der Tantaltechnologie eine Anoden-Oxydschicht mit
einer Dicke von 5000 bis 6000 Ü erzeugt, auf der Schaltungselemente nicht aus dem Substratmaterial, sondern aus Modifikationen des aufgedampften Metalls ausgeführt werden. Hierbei wird eine Kondensatorelektrode meist aus Gold hergestellt·
Nachteilig ist bei den bekannten auf den Metallunterlagen oder auf den Unterlagen aus Dielektrikum mit einer metallenen Unterschicht hergestellten Dünnfilmschaltungen in Kleinstbauweise die Tatsache, dass zur Erzeugung von Dünnfilmschaltungselementen in einer-Mikroschaltung verschiedenartige Werkstoffe eingesetzt werden, was eine geringere Zuverlässigkeit und eine Verringerung der Ausbeute von brauchbaren Mikroschaltungen auf Grund von Differenz eir-^mechanisehen, und Temperaturkoeffizienten zur Folge hat.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Dunnfilmschaltungen in Kleinstbauweise auf Metallunterlage oder Unterlage/l aus Dielektrikum mit einer metallenen Unterschicht ist der Umstand, dass der Einsatz von verschiedenen Werkstoffen zur Erzeugung von Schaltungselementen einer Mikroschaltung die Möglichkeit ausschliesst, die gesamte Schaltung in einem Arbeitszyklus herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei-
passive Mikroschaltung zu schaffen, bei der eine
6098^2/0683 -
Kompatibilität von mechanischen und Temperaturkoeffizienten
.und χ
der verwendeten Materialien gegeben ist~*^r deren sämtliche Schaltungselemente in einem Arbeitszyklus hergestellt werden können.
Dies wird ^einer,
. bei "^"passiven
Mikroschaltung, die ein Metallsubstrat mit einer'darauf erzeugten dielektrischen Schicht enthält, auf der Leiterbahnen, Kontaktflächen, Kondensatorelektroden und Widerstände ^7 /dadurch erreicht, daßj
ausgeführt sind^ tile " Schaltungselemente und die dielektrische Schicht der passiven Mikroschaltung^gemäss der Erfindung/auf der Basis des Materials des Metallsubstrats hergestellt sind.
Zweckmässig werden das Metallsubstrat, die Leiterbahnen,
undj
Kontaktf lächerf^Kondensatorelektroden aus Aluminium und die
Widerstände aus Aluminiumoxynitrid hergestellt. Es ist vorteilhaft / die dielektrische Schicht aus Anoden-
^daß s i.ej Aluminiumoxyd AIpO, so herzustellen^ * eine vorgegebene unter- χ schiedliche Stärke aufweist·
Nachstehend wird die Erfindung anhand einer passiven Mikroschaltung unter Bezugnahme auf
in der,
die Zeichnung erläutertV^aie erfindungsgemässe passive Mikroschaltung in Draufsicht dargestellt ist·
Die* passive Mikroschaltung enthält ein Metallsubstrat 1, beispielsweise aus Aluminium, eine eine Anoden-Oxydschicht 2 aus Al2O, darstellende dielektrische. Schicht, Leiterbahnen 3 aus Al, Kontaktflächen 4 aus Al, Elektroden von Kondensatoren 5 aus Al und Widerstände 6 aus Oxynitrid von Al. Das Metallsubstrat 1 - eine 1 bis 3 mm starke Aluminium-
R09842/U683
folie - wird mechanisch bis zur spiegelblanken Oberflächenbe-
o schaffenheit (in einer Grössenordnung von 250 bis 300 A von Spitze zu Spitze) poliert und mindestens/auf einer der Oberfläche11 der genannten Aluminiumfolie, beispielsweise durch EmatalierenT^eine Anoden-Oxydschicht 2 mit einer Stärke nicht unter 12 /<m formiert·
Beize mechanischen Polieren wird der Aluminiumfolie eine
orientierte Struktur verliehen, und die darauf formierte Ano-
xiaher,
den-Oxydschicht 2 weist—ν eine vorgegebene Textur auf, was
eine orientierte Wärmeabfiiir. gewährleistet.
Die Züchtung der Anoden-Oxydschicht 2 durch Ematalieren wird in einem Elektrolyt auf der Basis^Essigsäure CgHg0«.HpO durchgeführt.
Auf diese Anoden-Oxydschicht 2 wird beispielsweise durch Katodenzerstäubung eine dünne Aluminiumschicht aufgedampft, worauf durch Fotolithografie in einem Ätzverfahren Leiterbahnen 3» Kontaktflächen 4 und obere Elektroden der Kondensatoren 5 erzeugt werden.
Das Metallsubstrat 1 mit den geschützten, vorher geformten Schaltungselementen wird erneut in eine Vakuumkammer zur Formierung der Widerstände 6 auf Aluminiumbasis gebracht.
Während der Aluminiumzerstäubung wird der Kammer Stickstoff zugeführt, wobei dessen Menge eine Funktion der geforderten Parameter fü^Widerstände 6 ist.
Hierbei übernimmt *clie Rolle der unteren Elektroden der Kondensatoren 5,$er metallische Teil des Metallsubstrats
,^einery
Zur Verminderung ν Kapazitätskopplung zwischen dem Metallsubstrat 1, den Leiterbahnen 3 und den Kontaktflächen 4 wird die genannte Oxydschicht 2 in der Weise erzeugt, dass
ii (J 9842/0683
sie unter den Leiterbahnen 3 und den Kontaktflächen 4 eine grössere Dicke aufweist.
Die passive Mikroschaltung gewährleistet gemäss der Ετι eine^
findung^nohe Bauelementedichte, gute orientierte Wärmeableitung,
hohe Zuverlässigkeit und Vibrations- sowie Stossfestigkeit,
.Diese Mikroschaltung ermöglicht die Erzeugung
von RO-Strukturen mit verteilten Parametern.
609842/0683

Claims (2)

  1. " 6 " · 2Γ. März 1976
    J Passive Mikroschaltung, die ein Metallsubstrat mit einer darauf erzeugten dielektrischen Schicht enthält, auf der Leiterbahnen, Kontaktflächen, Kondensatorelektroden und Widerstände ausgeführt sind, dadurch. gekennzeichnet, dass alle Schaltungselemente und die dielektrische Schicht (2,3»4»5»6) der passiven Mikroschaltung auf der Ba-5 sis des Materials des Ketallsubstrats ( 1 ) hergestellt sind.
  2. 2. Passive Mikroschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ketallsubstrat ( 1 ) sowie die Leiterbahnen ( 3 ), Kontaktflächen ( 4 ), Elektroden
    und
    von Kondensatoren ( 5 ) aus Aluminium die Widerstände ( 6 ) aus Aluminiumoxynitrid hergestellt sind.
    vOder^
    3· Passive Mikroschaltung nach Anspruch 1—* 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht ( 2 ) aus Anoden-Aluminiumoxyd AlgO, hergestellt ist und eine vorgegebene unterschiedliche Stärke aufweist·
    609842/08 83
DE2612747A 1975-03-25 1976-03-25 Dünnfilmschaltung Expired DE2612747C3 (de)

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NL163701C (nl) 1980-09-15
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US4130855A (en) 1978-12-19
FR2305913A1 (fr) 1976-10-22
DE2612747C3 (de) 1980-09-11
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FR2305913B1 (de) 1979-04-20
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