DE2612747C3 - Dünnfilmschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dünnfilmschaltung, die ein Metallsubstrat mit einer darauf erzeugten dielektrischen Schicht enthä i, auf der Leiterbahnen, Kontaktflächen, Kondensatorclcktrodcn und Widerstände ausgeführt sind und bei der die dielektrische Schicht, die Kondcnsalorelektroden und Teile der leitenden Bereiche auf der Basis des Metallsubstraics hergestellt sind.

Aus der DE-OS 23 47 649 ist eine Dünnfilmschaltung dieser Art bekannt, die sich aus einem eine Bodenelektrode, ein Dielektrikum und eine Kopfclektrode aufweisenden Drcischichtenkondensaior, Widerständen und einem eine Aluminiumelektrode, einen unmittelbar unter der Elektrode liegenden Teil der Oxydschicht als Dielektrikum und eine Bodenelektrode in Form des Metallträger aufweisenden Kondensator zusammensetzt. Durch die verschiedenen für die Widerstände und die Leiterbahnen verwendeten Werkstoffe ist auf Grund von Differenzen in mechanischen Koeffizienten und im Temperaturkoeffizienten eine Anfälligkeit gegen mechanische und thermische Belastungen gegeben, die die Zuverlässigkeit beeinträchtigt und die Ausbeute an brauchbaren Mikroschaltungcn herabsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dünnfilmschaltung der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei der eine Kompatibilität der mechanischen Koeffizienten und der Temperaturkoeffizienten der verwendeten Materialien gegeben ist und deren sämtliche Schaltungselemente in einem Arbeitszyklus hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorzugsweise werden Metallsubstrat sowie die Leiterbahnen, Kontak.flächenelektroden von Kondensatoren aus Aluminium und die Widerstände aus Aluminiumoxynitrid hergestellt.

Vorteilhaft ist dabei die dielektrische Anodenschicht unter den verschiedenen Elementen der Dünnfilmschaltung mit unterschiedlicher Stärke ausgebildet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine erfindungsgemäße Dünnfilmschaltung in Draufsicht zeigt, erläutert.

Die Dünnfilmschaltung enthält ein Metallsubstrat 1, beispielsweise aus Aluminium, eine eine Anoden-Oxydschicht 2 aus AhOi darstellende dielektrische Schicht. Leiterbahnen 3 aus Al, Kontaktflächen 4 aus Al. Elektroden von Kondensatoren 5 aus Al und Widerslän-' de 6 aus Oxynitrid von Al.

Das Metallsubstrat 1 — eine 1 bis 3 mm starke Aluminiumfolie — wird mechanisch bis zur spiegelblanken Oberflächenbeschaffenheit (in einer Größenord nung von 250 bis 300 Ä von Spitze zu Spitze) poliert und auf mindestens einer der Oberflächen der genannten Aluminiumfolie, beispielsweise durch Emataliercn, wird eine Anodcn-Oxydschicht 2 mit einer Stärke nicht unter 12 μηι formiert.

Beim mechanischen Polieren wird der Aluminiumfolie eine orientierte Struktur verliehen, und die darauf formierte Anoden-Oxydschicht 2 weist daher eine vorgegebene Textur auf. was eine orientierte Wärmeabfuhr gewährleistet.

Die Züchtung der Anoden-Oxydschicht 2 durch Emataliercn wird in einem Elektrolyt auf der Basis von Essigsäure Ct₁HsO₇ · HjO 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 Schaltungsclcmenten wird erneut in eine Vakuumkammer zur Formierung der Widerstände 6 auf Aluminiumbasis gebracht.

Während der Aluminium/.crstäubung wird der Kammer Stickstoff zugeführt, wobei dessen Menge eine Funktion der geforderten Parameter füi die Widerstände β ist.

Hierbei übernimmt der metallische Teil des Metallsubstrats 1 die Rolle der unteren Elektroden der Kondensatoren 5.

Zur Verminderung einer Kapazitätskopplung zwischen dem Metallsubstrat !,den Leiterbahnen 3 und den Kontaktflächen 4 wird die genannte Oxydschichl 2 in der Weise erzeugt, daß sie unter den Leiterbahnen 3 und den Kontaktflächen 4 eine größere Dicke aufweist.

Die erfindungsgemäße Dünnfilmschaltung gewährleistet eine hohe Bauelementedichte, gute orientierte Wärmeableitung, hohe Zuverlässigkeit und Vibrationssowic Stoßfestigkeit.

Diese Dünnfilmschaltung ermöglicht die Erzeugung von RC-Strukturen mit verteilten Parametern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dünnfilmschaltung, die ein Metallsubstrat mit einer darauf erzeugten dielektrischen Schicht -, enthält, auf der Leiterbahnen, Kontaktflächen, Kondensatorelektroden und Widerstände ausgeführt sind und bei der die dielektrische Schicht, die Kondensatorelektroden und Teile der leitenden Bereiche auf der Basis des Metallsubstrates herge- in stellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch alle übrigen Schaltungselemente (3,4,6) auf der Basis des Materials des Metallsubstrates (1) hergestellt sind.

2. Dünnfilmschaltung nach Anspruch 1, dadurch \^r, gekennzeichnet, daß das Metalkubstrat (I) sowie die Leiterbahnen (3), Kontaktflächen (4), Elektroden von Kondensatoren (5) aus Aluminium und die Widerstände (6) aus Aluminiumoxynitrid hergestellt sind. 2Ί

3. Dünnfilmschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Anodenschicht (2) unter den verschiedenen F.lementcn der Dünnfilmschaltung mit unterschiedlicher Stärke ausgebildet ist. .'!