DD267351A1

DD267351A1 - METHOD FOR PRODUCING CIRCULAR SWEEPING DOME MEMBRANE CIRCUITS

Info

Publication number: DD267351A1
Application number: DD31123087A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Windolph; Gerhard Doell; Gertrud Winge
Original assignee: Hermsdorf Keramik Veb
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-04-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mikroelektronik. Sie findet Anwendung bei der Herstellung von Duennfilmeinzelschaltkreisen, bei der die Schaltkreise zeitweise waehrend der Bearbeitung befestigt werden. Erfindungsgemaess wird auf einen Grundkoerper eine Schablone aufgelegt, in die Aussparungen eingearbeitet werden. In die Aussparungen wird ein Positivfotolack getropft. Auf je einen Tropfen wird je ein Schaltkreis aufgesetzt. Anschliessend wird der Positivfotolack bei 120C ausgehaertet. Dann wird eine Rollbelackung der Schaltkreisoberflaechen mit Positivfotolack ausgefuehrt, an die ein vollstaendiger Fotolithografieprozess angeschlossen wird.The invention relates to the field of microelectronics. It is used in the manufacture of single-film single-circuit circuits in which the circuits are temporarily attached during processing. According to the invention, a template is placed on a base body, into which recesses are worked. In the recesses a positive resist is dripped. For each drop is ever placed a circuit. Subsequently, the positive resist is cured at 120C. Then a roll coating of the circuit surfaces is carried out with positive photoresist, to which a complete photolithography process is connected.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mikroelektronik. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kreisförmigen Dünnfilmeinzelschaltkreisen, bei dem die Schaltkreise mindestens zeitweise während ihres Bearbeitungsprozesses auf einem Träger lösbar befestigt werden.The invention relates to the field of microelectronics. It relates to a method of manufacturing thin-film circular single-circuit circuits in which the circuits are releasably secured to a carrier at least temporarily during their machining process.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Integrierte Schaltkreise, insbesondere auch solche in Dünnfilmtechnik, werden aus ökonomischen Gründen am effektivsten auf einem größeren Substrat (Glas, Keramik, Silizium) im Verband hergestellt. Die Schaltkreise werden dann durch Sägen, Ritzen und Brechen oder durch Laserritzen bzw. -schneiden vereinzelt. Die Randgebiete des Substrates werden dabei weggeschnitten.Integrated circuits, especially those in thin-film technology, are produced most economically on a larger substrate (glass, ceramic, silicon) in association for economic reasons. The circuits are then separated by sawing, scribing and breaking or by laser scribing or cutting. The edges of the substrate are cut away.

Probleme ergebon sich, wenn die Schaltkreise auf dem Substrat keine rechteckförmige, sondern eine kreisförmige Gestalt aufweisen. Die Verfahren Ritzen/Brechen sowie das Sägen können dann bei Glas- und Keramiksubstraten kaum angewendet werden. Das Laserschneiden kann hier nur in dem Fall eingesetzt werden, wo die Dünnfilmebene die hohe thermische Beanspruchung gestattet und die Substratdicke sowie die Wärmeleitfähigkeit des Substrates die Laseranwendung überhaupt ermöglicht.Problems arise when the circuits on the substrate have no rectangular but a circular shape. The methods of scribing / breaking and sawing can then hardly be applied to glass and ceramic substrates. The laser cutting can be used here only in the case where the thin film plane allows the high thermal stress and the substrate thickness and the thermal conductivity of the substrate allows the laser application at all.

Vor allem daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Herstellung von Einzelschaltkreisen. Nachteilig wirkt sich bei der Bearbeitung von Einzelschaltkreisen aus, daß ihre geometrische Form stark von den üblichen Substratmaßen und der dafür angebotenen bzw. vorhanden Bearbeitungstechnik abweicht.Above all, this results in the necessity of producing individual circuits. A disadvantage of the processing of individual circuits that their geometric shape deviates greatly from the usual substrate dimensions and the offered or existing processing technology.

Zur Strukturierung der Dünnfilmstruktur wird u.a. die Fotolithografie angewendet. Bei kreisförmigen, randlosen Einzelschaltkreisen ist ein Belacken durch Aufschleudern nicht möglich, da beim Schleuderprozeß eine Randwulst entsteht, die nicht durchbelichtet werden kann. Beim Rollbelacken tritt dieses Problem nicht auf; es bleiben jedoch Schaltkreise an der Walze kleben.For structuring the thin-film structure, i.a. applied the photolithography. In circular, borderless individual circuits a coating by spin coating is not possible because the spin process creates a bead, which can not be exposed. In roll coating this problem does not occur; however, circuits stick to the roller.

Es wird daher eine Halterung für die Einzelschaltkreise hei deren Bearbeitung erforderlich. Die Schaltkreise müssen dazu auf einem Träger lösbar befestigt werden. Zur Halterung der Schaltkreise auf dem Träger müssen entsprechende Mittel vorhanden sein. Diese Mittel betreffen insbesondere Anordnungen zur lagegenauen Fixierung der Schaltkreise und Werkstoffe zum .Ankleben' der Schaltkreise auf der Trägeroberfläche. Diese Werkstoffe zum Ankleben der Schaltkreise werden aus dem Kreis der Klebewerkstoffe ausgewählt. Das Entfernen der Klebstoffreste von den Schaltkreisen ist nach deren Bearbeitung (z. B. Ätzen) oftmals mit einem relativ großen Aufwand verbunden, abgesehen davon, daß für die Lagerung und die Dosierung des Klebers zusätzliche Mittel aufgewendet werden müssen.It is therefore a holder for the individual circuits hei editing required. The circuits must be releasably secured to a carrier. To hold the circuits on the carrier appropriate means must be present. These means relate in particular to arrangements for precise fixing of the circuits and materials for 'gluing' of the circuits on the support surface. These materials for sticking the circuits are selected from the circle of adhesive materials. The removal of the glue residue from the circuits after their processing (eg, etching) is often associated with a relatively great expense, except that additional funds must be expended for the storage and dosage of the adhesive.

Des weiteren werden in der Regel relativ komplizierte Magazine o. a. Anordnungen zur Aufnahme und lagegerechten Fixierung der Schaltkreise gebaut und angewendet. Die oftmals nur kurze Anwendungszeit derartiger Vorrichtungen rechtfertigt nicht immer den Aufwand zu deren Herstellung.Furthermore, relatively complicated magazines o. A. Built and applied arrangements for receiving and positional fixation of the circuits. The often short application time of such devices does not always justify the effort to produce them.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von kreisförmigen Dünnfilmeinzelschaltkreisen zu schaffen, das eine aufwendige Halterung der Schaltkreise, dio gegebenenfalls noch Nacharbeiten notwendig macht, vermeidet.The aim of the invention is to provide a method for the production of thin-film circular single circuits, which avoids a costly mounting of the circuits, which possibly still makes rework necessary.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe dor Ei findung besteht darin, ein Verfahren gemäß Tiio! der Erfindung :u realicisren, das eine Rollhelackung von kreisförmigen Oünnfilmeinzelschaltkreisen bei mindestens einem Fotolithografieprozeß erlaubt, wobei keine neuen Vorrichtungen zur Bearbeitung angewendet werden müssen.The object of the invention is to provide a method according to Tiio! of the invention: realizing that allows roll-on of circular thin-film single circuits in at least one photolithography process, with no new devices to be used for processing.

Die Schaltkreise werden mindestens zeitweise während ihres Bearbeitungsprozesses auf einem Träger lösbar befestigt. Erfindungsgemäß wird auf einen Grundkörpereine Schablone aufgelegt, in die rechteckige Aussparungen eingearbeitet werden. In die Ausspaiungnn wird auf entsprechend vorgesehene Plätze ein Positivfotolack getropft. Auf je einen Tropfen λϊγ je ein Schaltkreis aufgesetzt. Anschließend wird der Positivfotolack bei 120°C ausgehärtet. Dann wird eine Rollbelackung der Schaltkreisoberflächen mit Positivfotolack ausgeführt, an die ein vollständiger Fotolithografieprozeß angeschlossen wird. In Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere Fotolithografieprozesse bezüglich der Oberfläche der Schaltkreise durchgeführt, wobei die Schaltkreise dabei ständig in den Aussparungen gehaltert werden Es ist weiterhin zweckmäßig, daß als Grundkörper ein rechteckförmiges Keramiksubstrat mit den Abmessungen eines in der Dickschichttechnik verwendeten Substrates mit einer Rauhtiefe im Bereich von 1 bis 3 pm angewendet wird.The circuits are releasably secured at least temporarily during their machining process on a support. According to the invention, a template is placed on a base body, in which rectangular recesses are incorporated. In the Ausspaiungnn a positive photoresist is dropped on appropriately designated places. In each case one drop λϊγ ever placed a circuit. Subsequently, the positive resist is cured at 120 ° C. Then, a roll coating of the positive photoresist circuit surfaces is performed, to which a complete photolithography process is connected. In a refinement of the invention, a plurality of photolithographic processes are carried out with respect to the surface of the circuits, the circuits being constantly held in the recesses. It is furthermore expedient that a rectangular ceramic substrate with the dimensions of a substrate used in the thick-film technique with a roughness depth in the range of 1 to 3 pm is applied.

Ausführungsbelsplel The invention will be described below with reference to an embodiment. After a circular (. Glass, ceramic or silicon) by a suitable scribe and separation process Individual circuits, i. With corresponding functional layers occupied individual substrates were obtained, the

eigentlichen Schaltungsstrukturen darauf hergestellt werden.actual circuit structures are made on it.

For this purpose, the Einzelscha.tkreise on a base body with stencil thereon in the rectangular,

vorzugsweise quadratischen, Aussparungen eingesetzt. Der Grundkörper hat dabei die Abmessungen eines genorrmonpreferably square, recesses used. The basic body has the dimensions of a genorrmon

Substrates (eg 2 "χ 2", 60 χ 100mm, 04 "or so"). The applied template is smaller in its outer dimensions o., He

gleich dem Grundkörper bemessen. Die Aussparungen sind hier im vorliegenden Fall quadratisch, wobei die darin eingebautenmeasured equal to the main body. The recesses are here square in the present case, with the built-in

Individual circuits have at least two attachment points with the edges of each recess, whereby the luegeueue Fixing the individual circuits is secured from this point of view. In the recesses is before inserting the individual circuits each have a drop of positive photoresist, as he for the Photolithography is used introduced. The relatively low-viscosity photoresist spreads on the surface of the recess, i.

auf dem Grundkörper, gleichmäßig.on the body, evenly.

After the egg whisk circuits have been placed on the positive resist, this is cured 120 ⁰ C. The adhesive strength

der Schaltkreise auf dem Lack ist sehr gut, so daß hier die zusätzliche und endgültige Fixierung für die sich nun anschließendenThe circuits on the paint is very good, so here is the additional and final fixation for the now subsequent

Work steps is given. For structuring the functional layers on the individual circuits, photolithography should be used. To do this

den die Schaltkreisoberflächen einer Rollbelackung mit demselben Positivfotolack, wie er in den Aussparungen vorhanden ist,ausgesetzt. Aufgrund der Positionierung der Schaltkreise auf dem Grundkörper und durch die Fixierung mittels Schablone undexposed to the circuit surfaces of a roller coating with the same positive resist as it is present in the recesses. Due to the positioning of the circuits on the body and by the fixation by means of template and

PosiiMotolack, while the same device can be used as it is used for the standardized substrates. The very

gute Fixii'ung der Schaltkreise durch den Positivfotolack verhindert außerdem ein «Ankleben" derselben an der Walze.Good fixation of the circuitry through the positive resist also prevents it from "sticking" to the roller.

The roll coating then joins the further photolithography steps for patterning. The positive photoresist among the Circuitry is neither impaired in its properties nor removed, so that several Fotolithografieprozesse

wie sie zur Strukturierung aller Funktionssc^ichten notwendig sind, durcngeführt werden können, ohne die Schaltkreise vonihrer eingenommenen Position entfernen bzw. umsetzen zu müssen.as are necessary for structuring all functionalities, without having to remove or implement the circuits from their assumed position.

To support the adhesion of the positive photoresist on the body surface, this has a roughness of 2 \ im ,

wenn der Grundkörper aus Keramik besteht.if the base body is made of ceramic.

The individual circuits can be well detached after structuring by stripping in the ultrasonic bath, whereby

die Gefahr des Verschleppens von Rückständen des Lackes zu den folgenden Arbeitsschritten gebannt ist.the risk of dragging residues of the paint is banned to the following steps.

Claims

1. A process for the preparation of circular thin film single circuits, in which the circuits are at least temporarily releasably secured during their processing process on a support, characterized in that - is placed on a base body, a template are incorporated in the rectangular recesses that in the recesses on correspondingly provided places a positive resist is dropped, that ever a circuit is placed on a drop, that then the positive resist is cured at 12O ⁰ C, that then a roll coating of the surfaces of the circuits is carried out with positive resist to which a complete photolithography process is connected ,

2. The method according to claim!, Characterized in that a plurality of photolithographic processes are performed with respect to the surface of the circuits, wherein the circuits are thereby constantly held in the recesses.

3. The method according to claim 1, characterized in that a rectangular ceramic substrate with the dimensions of a substrate used in the thick-film technology with a surface roughness in the range of 1 to 3 microns is applied as the base body.