DE2021264A1 - Verfahren fuer die Herstellung von diskreten RC-Anordnungen - Google Patents

Verfahren fuer die Herstellung von diskreten RC-Anordnungen

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DE2021264A1 DE19702021264 DE2021264A DE2021264A1 DE 2021264 A1 DE2021264 A1 DE 2021264A1 DE 19702021264 DE19702021264 DE 19702021264 DE 2021264 A DE2021264 A DE 2021264A DE 2021264 A1 DE2021264 A1 DE 2021264A1
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Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY Incorporated Melroy u. a.
New York, N. Y. , 10007, VStA
Verfahren für die Herstellung von diskreten RC-Anordnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer diskreten Dünnfüm-RC-Schaltung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer Dünnfilmanordnung, die aus Widerständen und Kondensatoren mit Tantalgrundlage auf einer einzigen Unterlage besteht.
In den vergangenen Jahren hat die Miniaturisierung von Schaltelementen und Schaltungen zusammen mit der zunehmenden Kompliziertheit moderner elektronischer Systeme zu einer beispiellosen Nachfrage an Zuverlässigkeit für Dünnfilmschaltelemente und der Notwendigkeit einer totalen Auswertung der Technik geführt. Dies gilt insbesondere für den Fall von Tantal, von dem seit langem erkannt ist, daß es das vielseitigste der Dünnfilmmaterialien ist. Um die Vorteile dieser Vielseitigkeit möglichst groß zu machen, ist es bei der Herstellung von RC-Anordnungen oftmals erwünscht, auf einer einzigen Unterlage verschiedene Tantalfilme zu verwenden,
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und zwar einen als Widerstandsmaterial und einen weiteren als Kondensatormaterial. Oftmals unterscheiden sich diese Filme in der Dicke und in der Art, z. B. Beta-Tantal, Tantal niedriger Dichte, Tantalnitrid usw. derart, daß die Verarbeitungsfolge infolge der Tatsache kompliziert wird, daß die gewöhnlich verwendeten selektiven Ätzverfahren keine Ätzmittel ergeben, welche unter den verschiedenen Filmen unterscheiden können. Bisher bestand das übliche Verfahren zur Beseitigung dieses Nachteils in der Verwendung der mechanischen Maskierung. Unglücklicherweise zeigt die mechanische Maskierung den Mangel, die Auflösung der Figuren zu begrenzen, sodaß sie sich als wirtschaftlich untragbar erwiesen hat. Obwohl andere Verfahren für diesen Zweck bekannt sind, weisen diese doch auch gewisse Mangel auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die bisherigen Probleme wirksam durch eine neuartige Bearbeitungsfolge gelöst, bei der ein anodischer Tantaloxydfilm, der zu Beginn auf den Widerständen oder Kondensatoren gebildet wird, als Ätzhemmer dient, wenn später aufgebrachte Tantalelemente von den zunächst aufgebrachten Gebieten entfernt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. IA bislJ Querschnittsansichten einer Tantal-RC-Schaltung in aufeinanderfolgenden Herstellungstufen, bei der der Kondensatorfilm zuerst aufgebracht ist,und
Fig, 2A bis 2G Querschnittsansichten einer Tantal-RC-Schaltung in aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen, bei der der Widerstandsfilm zuerst aufgebracht ist.
Die Erfindung kann zweckmäßigerweise eingehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden, bei denen die Bearbeitungsfolge das Aufbringen des Kondensatorelements der RC-Schaltung entweder zuerst oder nach dem Aufbringen des Widerstandselements umfaßt. Es soll nun das erste Beispiel geschildert werden.
Der erste Schritt bei der Durchführung der Erfindung umfaßt die Wahl eines geeigneten Unterlagenteils. Um die beste Qualität des Metallniederschlags zu erhalten, soll die Unterlage vorzugsweise eine glatte Oberfläche aufweisen, die vollständig frei von scharfen Konturänderungen ist. Materialien, die sich für diesen Zweck
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eignen, umfassen Gläser, glasierte Keramiken, hochschmelzende glasierte Metalle und dergleichen. Diese Materialien erfüllen ferner die Forderungen nach der Hitzebeständigkeit und der Nichtleitereigenschaft, die für Unterlagen wesentlich sind, welche bei Zerstäubungsreaktionsverfahren verwendet werden.
Die gewählte Unterlage wird zuerst kräftig gereinigt, um ihre Oberfläche von Verunreinigungen zu befreien. Es können herkömmliche Reinigungsverfahren für diesen Zweck verwendet werden, wobei die Wahl eines bestimmten Verfahrens von der Zusammensetzung der Unterlage selbst abhängt. Wenn z.B. die Unterlage aus Glas oder einer glasierten Keramik besteht, ist die Ultraschallreinigung, der ein Kochen in Wasserstoffperoxyd folgt, ein zweckmäßiger Verfahren zur Reinigung der Oberfläche.
Nach der Reinigung kann es wünschenswert sein, auf die Unterlage eine dünne Schicht' aus einem filmbildenden Metall durch her kommliehe kathodische Zerstäubung oder durch Vakuumverdampfen aufzubringen und den entstandenen aufgebrachten Film thermisch zu oxydieren, und zwar nach dem Verfahren, das in der US-Patentschrift 3 220 938 vom 30.11.1965 beschrieben ist. Der entstandene Oxydfilm dient dazu, die Unterlage gegen den Angriff durch
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korrodierende Ätzmittel im Verlauf der nachfolgenden Verarbeitung zu schützen. Jedoch ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß wenn die gewählte Unterlage dem Kontakt mit Reagenzien widerstehen kann, die bei der nachfolgenden Verarbeitung verwendet werden, keine Notwendigkeit für das Vorhandensein des Films besteht.
Der nächste Schritt bei der Durchführung der Erfindung umfaßt das Aufbringen des Kondensatorfilms. Der in diesem Zusammenhang gewünschte Kondensatorfilm besteht aus Beta*-Tantal, wobei dessen Aufbringung durch kathodische Z er stäubungs verfahr en mit Spannungen bewirkt wird, die von 4000 bis 6000 Volt reichen und mit Stromdichten, die von 0, 08 bis 0, 8 Milliampere je Quadratzentimeter reichen, und zwar in einer Argonumgebung, die aus 20 bis 30 Mikrometer Argon besteht. Die Dicke der Beta-Tantalschicht kann von 3000 bis 10000 Angström reichen, wobei diese Grenzen durch praktische Betrachtungen diktiert werden, z.B. durch die anodische Oxydationsspannung und den Basiswiderstand der Kondensatorelektrode. Für die Zwecke der Erfindung hängt die minimale Dicke der Beta-Tantalschicht von zwei Faktoren ab. Der erste Faktor ist die Dicke des Metalls, die während der nachfolgenden Oxydation in die Oxydform umgewandelt werden soll. Der zweite Faktor
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ist die minimale Dicke des nichtoxydierten Metalls, die nach der Oxydation entsprechend dem maximalen Widerstand übrigbleibt, der in der Beta-Tantal-Elektrode zugelassen werden kann. Es wurde festgestellt, daß - wie oben angegeben - die bevorzugte minimale Dicke des Beta-Tantals etwa 3000 Angström beträgt. Es besteht keine maximale Grenze für diese Dicke, obwohl durch eine Erhöhung über 10000 Angström nur noch ein geringer Vorteil entsteht. Es kann im Verlauf der Zerstäubungsreaktion von Nutzen sein, die Unterlage auf eine Temperatur innerhalb des Bereichs von 200 bis 4oo C. zu erhitzen, und zwar um eine hinreichende Haftung des Beta-Tantals an der Oxydunterlage zu erhalten. . Fig. IA zeigt einen Querschnitt einer Unterlage 11 mit einer aufgebrachten Schicht aus Beta-Tantal 14.
Der nächste Schritt bei dem Verfahren der Erfindung umfaßt das Photogravieren einer Figur in der Schicht 14, um gewisse Teile der Schicht vollständig zu beseitigen , damit ein Widerstandsfenster und ein Kondensatorspalt entstehen« Es können hierfür irgendwelche bekannten herkömmlichen Verfahren verwendet werden, wobei das gewählte Ätzmittel typischerweise Flußsäure enthält, Fig. IB zeigt einen Querschnitt der entstandenen Anordnung, die das Widerstandsfenster 15 und den Kondensator spalt 16
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zeigt. Die Zahlen 15 und 16 stellen die Gebiete dar, von denen Beta-Tantal durch das Photogravierungsverfahren entfernt wurde.
Dann wird die entstandene Anordnung zur Bildung eines anodischen Oxydfilms anodisch oxydiert, wobei der Film als Ätzhemmer dient, um das Beta-Tantal der Kondensatorbasiselektrode während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte zu schützen. Vor der Oxydation ist es notwendig, die Gebiete zu maskieren, deren Oxydation nicht notwendig ist. Dies geschieht herkömmlicher weise mit Hilfe einer geeigneten Lichtabdeckung, eines maskierenden Fetts usw. Der Oxydationsschritt selbst kann irgendein gewöhnlich für diesen Zweck verwendetes, herkömmliches Verfahren sein, z.B. eine elektrolytische Oxydation usw. Beispiele für bevorzugte Elektrolyte sind wässrige Lösungen von Oxalsäure, Zitronensäure, Weinsteinsäure usw. Fig. IC zeigt einen Querschnitt der Anordnung der Fig. IB nach der anodischen Oxydation eines Teils der Beta-Tantalschicht 14,' um eine Tantal-Pentoxyd-Schicht zu liefern. Nach der Oxydation wird die Maske entfernt und die Anordnung durch herkömmliche Reinigungsverfahren gereinigt, um Verunreinigungen und Maskenreste zu beseitigen.
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Danach wird eine Schicht aus Tantalnitrid 18 (Fig. IB) auf die ganze in Fig. IC dargestellte Anordnung aufgebracht. Dies wird dadurch erreicht, daß Tantal in einer stickstoffhaltigen Umgebung bei Spannungen, die von drei bis sieben Kilovolt reichen, und bei
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Partialdrücken von Stickstoff, die von 10 bis 10~ Torr reichen, durch Reaktionszerstäubung aufgebracht wird. Für die Zwecke der Erfindung beträgt die minimale Dicke der so aufgebrachten Schicht etwa 500 Angström. Es besteht keine maximale Grenze für diese Dicke, obwohl durch eine Vergrößerung über 2000 Angström hinaus nur noch ein geringer Vorteil entsteht.
Als nächstes wird ein Leiterkontaktfilm auf der ganzen in Fig. ID dargestellten Anordnung aufgebracht. Der in Fig, IE dargestellte Kontaktfilm 19 liefert einen Basisleiter in der Schaltung zur Herstellung von Verbindungen. Er kann ein Titan-Gold-oder ein Nichrom -Gold-Film sein. Wiederum ist die Dicke dieses Films nicht kritisch, wobei die minimale und die maximale Dicke durch praktische Betrachtungen diktiert wird. Ein als Beispiel gewähltes Verfahren umfaßt das Aufbringen eines dünnen Films aus Nichrom oder Titan mit einer Dicke im Bereich von 100 bis 500 Angström, dem das Aufbringen eines Goldfilms folgt, dessen Dicke von 1000 bis 10000 Angström reicht. Dann wird der Leiter kontaktfilm
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aus dem Widerstand unter Verwendung der in Fig. IB dargestellten Fensterfigur und aus dem Kondensator unter Verwendung einer Fensterfigur ausgeätzt, die das in Fig. IC dargestellte Oxydationsgebiet und das Spaltgebiet der Fig. IB vereinigt. Die entstandene Anordnung ist in Fig. IF dargestellt, wobei die Zahlen 20 und 21 die Gebiete darstellen, von denen der Leiterkontaktfilm 19 entfernt wurde. Diese Ätzung wird durch ein sich wiederholendes Ätzverfahren bewirkt, das die Maskierung des Kontaktfilms in den Gebieten umfaßt, in denen seine Beibehaltung gewünscht ist, ferner das Eintauchen der Anordnung in eine KaUum-Jödid-Jod-Lösung und dann in eine Kalium-Jodid-Wasser-Lösung, um das Gold zu entfernen. Danach wird der Titanteil des Kontaktfilms mit einem geeigneten Ätzmittel entfernt, das typischerweise aus verdünnter Flußsäure, Salpetersäure und Wasser besteht. Das Nichrom kann durch Salzsäure beseitigt werden.
Danach wird die Anordnung wieder in geeigneter Weise maskiert und geätzt, um die gewünschte Widerstandsfigur zu bilden, wobei das Tantalnitrid von denjenigen Gebieten entfernt wird, die nichtleitend sein sollen. Dies kann zweckmäßigerweise durch eine 5:1:1-Lösung aus Flußsäure, Salpetersäure und Wasser bewirkt werden. Die entstandene Anordnung ist in Fig. IG dargestellt,
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wobei die Zahlen 22 und 23 die Gebiete darstellen, von denen
der Tantalnitridfilm 18 entfernt wurde.
Jetzt wird die Widerstands spur anodisch oxydiert, wobei der andere Teil der Schaltung mit einem geeigneten Fett oder einer Lichtabdeckung maskiert wird. Die Oxydation kann in der oben angegebenen Weise durchgeführt werden, um eine oxydierte Schicht aus Tantalnitrid zu liefern, wie sie in Fig. IH dargestellt ist. Diese anodische Oxydation kann so ausgeführt werden, daß der Wert des Widerstands am Ende des Oxydationsprozesses geringer als der letztendlich gewünschte Wert ist, wobei danach eine trimmende Oxydation verwendet wird, um den gewünschten Wert zu erhalten.
Danach wird die gesamte Maskierung entfernt und die so entstandenen Widerstände bei Vorhandensein von Luft mit Temperaturen im Bereich von 250 bis 400 C. für eine Zeit erhitzt, die von eins bis fünf Stunden reicht, sodaß die Nitridfilme stabilisiert werden. Der Kondensatorteil der Schaltung wird dann wieder anodisch
oxydiert, wobei eine geeignete Maske auf dem Rest der Schaltung aufgebracht wijrd.
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Als nächstes wird eine Nichrom-Gold-Schicht 25, die in Fig. II dargestellt ist, auf die ganze Unterlage aufgedampft, um eine Kondensatorgegenelektrode und einen Leiterfilm zu liefern. Die Dicke dieser Schicht ist nicht kritisch, wobei der minimale und der maximale Wert durch praktische Betrachtungen diktiert wird. Ein als Beispiel gewähltes Verfahren hierfür umfaßt das Aufbringen eines Nichromfilms, dessen Dicke typischerweise von 400 bis 700 Angström reicht, dem das Aufbringen eines Goldfilms folgt, dessen Dicke von 5000 bis 10000 Angström reicht. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß an Stelle des oben beschriebenen Nichrom-GoId auch andere Kontaktmaterialien verwendet werden können, wie Gold, Palladium, Niobium usw.
Der nächste Schritt des Verfahrens der Erfindung umfaßt das Wegätzen des Nichrom-Gold-Filmes vom Widerstand, während der letzte Schritt das Entfernen der leitenden Filmschichten von nichtleitenden Gebieten der Schaltung bei der Bildung der Gegenelektroden der Kondensatoren umfaßt. Wiederum werden geeignete Maskierverfahren benutzt, um die Gebiete aus Nichrom-Gold zu schützen, die beibehalten werden sollen, wobei das Wegätzen des Golds nacheinander dadurch bewirkt wird, daß Kalium-Jodid-Jod-Lösungen verwendet werden, denen Spülungen in Kalium-Jodid-Wasser-
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Lösungen folgen, wie es oben beschrieben wurde . Dann wird eine heiße Salzsäure benutzt, um die Nichromschicht zu entfernen. Das Tantal und das Tantalnitrid werden nunmehr ebenfalls in denjenigen Gebieten weggeätzt, die vorher nicht geätzt waren. Die entstandene Anordnung ist in Fig. IJ dargestellt, wobei die Zahl 26 das Gebiet darstellt, von dem das Nichrom-Gold von dem Wider- ^ stand entfernt wurde . Falls erforderlich, kann die Anordnung
dann unter Verwendung herkömmlicher Oxydationsverfahren einer trimmenden Oxydation unterworfen werden, wie es oben angegeben wurde.
Es sei nun auf ein zweites Ausführungsbeispiel eingegangen. Es kann wünschenswert sein, eine RC-Schaltung gemäß der Erfindung herzustellen, bei der das Widerstandselement der Schaltung zunächst aufgebracht wird. Dies Verfahren soll nun geschildert
^ werden.
Es wird eine geeignete Unterlage gewählt, die eine Oxydschicht der obenbeschriebenen Art trägt. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die oben verwendeten Prozesse denjenigen gleichen, die bei der jetzt geschilderten Ausführung verwendet werden, jedoch wird die Prozeßfolge geändert.
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So umfaßt der erste Schritt nunmehr das Aufbringen einer Tantalnitridschicht auf die ganze Unterlage. Fig. 2A zeigt einen Querschnitt einer Unterlage 31, die einen aufgestäubten Film aus Tantalnitrid 32 trägt. Nach dem Aufbringen der Tantalnitrid schicht wird die Anordnung einer anodischen Oxydation in denjenigen Gebieten unterworfen, die zur Verwendung als Widerstand bestimmt sind. Dies geschieht dadurch, daß die· Unterlage mit einer geeigneten Maske, z.B. einer Lichtabdeckung, überzogen wird und daß sie - wie oben beschrieben - oxydiert wird. Die entstehende Anordnung, die die oxydierten Schichten 33 enthält, ist in Fig. 2B dargestellt. Die Schichten 33 dienen als Ätzhemmer, wenn der Kondensator-Beta-Tantal-Film von der Widerstandsspur"entfernt wird, wie es unten beschrieben wird.
Nach der Oxydation wird die in Fig. 2B dargestellte Anordnung mit Hitze behandelt, um die Widerstände thermisch zu stabilisieren, wie es vorher beschrieben wurde. Dann wird der in Fig. 2C hergestellte Beta-Tantal-Kondensatorfilm 34 auf die gesamte Anordnung aufgebracht und ein Kondensatorspalt eingeätzt, um die Ränder der Kondensatorbasiselektrode zu definieren. Die Zahl 35 stellt das Gebiet des Kondensatorspalts dar, von dem Beta-Tantal und Tantalnitrid entfernt wurde (Fig. 2D).
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Als nächstes wird das Gebiet der Anordnung der Fig. 2D, das zur Verwendung als Kondensator bestimmt ist, oxydiert, nachdem eine geeignete Maske für diejenigen Gebiete vorgesehen ist, die im oxydierten Zustand bleiben sollen. Wiederum kann die verwendete Oxydation aus Verfahren bekannter Art ausgewählt werden, die einen Elektrolyt wie Zitronensäure, Oxalsäure oder Weinsteinsäure verwenden. Fig. 2E zeigt einen Querschnitt der Anordnung der Fig. 2D nach der Oxydation eines Teils der Beta-Tantal-Schicht 34, um eine Tantal-Pentoxyd-Schicht 36 zu liefern. Nach der Oxydation wird die Maske entfernt und die Anordnung gereinigt, um Maskenreste zu beseitigen.
Dann wird ein Leiterkontaktfilm 37, der in Fig. 2F dargestellt ist; und der entweder aus Nichrom-Gold, aus Chrom-Gold oder aus Titan-Gold besteht, durch herkömmliche Verdampfungsverfahren auf der ganzen Anordnung aufgebracht, wobei die Wahl eines bestimmten Films davon abhängt, wie kritisch die Kondensatoreigenschaften sind. ■
Wie vorher angegeben, wird allgemein Nichrom bevorzugt, da es* typischerweise bessere Kondensatoreigenschaften liefert.
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Nun bleibt noch übrig, die Leiter- und Kondensatorgegenelektroden-'-figuren zu ätzen. Dies kann zweckmäßigerweise so geschehen, wie es oben in Bezug auf Nichrom-Gold-oder Titan-Gold-Filme, Beta-Tantal und Tantalnitrid beschrieben wurde. Schließlich wird die geätzte Anordnung maskiert und die Widerstände trimmend oxydiert, um die in Fig. 2G dargestellte Anordnung zu liefern.
Für den.Fachmann ist es selbstverständlich, daß die obigen führungsbeispiele zwei in Konkurrenz stehende integrale Verfahren beschreiben, die eine Vielzahl von Mitteln zum Zweck des Erreiehens eines neuen Ziels kombinieren.
Ein Beispiel der Erfindung wird unten eingehend beschrieben. Das Beispiel und die obigen Erläuterungen werden nur gegeben, um das Verständnis der Erfindungzu fördern, Änderungen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen, ■ .. .-"--..
Beispiel - .
Eine' Mikroskopglasscheibe in einer Breite von etwa 38 mm und einer Länge von etwa 76 mm, auf der eine Schicht aus Tantal-Pentoxyd mit einer Dicke von etwa 1500 Angström aufgebracht ist,
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COPY BAD ORIGINAL
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wurde als Unterlage gewählt. Die Unterlage wurde mit "Alconox" ultraschallmäßig gereinigt und in fließendem Leitungswasser gespült. Danach wurde sie in kochendes Wasserstoff-Peroxyd gebracht und dann in destilliertem Wasser gespült, wobei eine weitere Spülung in fließendem, destilliertem,, entionisiertem Wasser folgte. Die Unterlage wurde dann in Stickstoff getrocknet und in einem Ofen 30 Minuten lang bei 550°C. erhitzt.
Anschließend wurde die Unterlage in eine Zerstäubungskammer gebracht und die Kammer mit Hilfe einer Vorpumpe und einer Öldiffusionspumpe auf einen Druck von etwa 1 χ 10~ Torr evakuiert. Als nächstes wurde die Unterlage auf eine Temperatur von etwa 400 C. erhitzt, dann wurde Argon in die Kammer mit einem Druck von etwa 20 Mikrometer Hg eingebracht. Eine Gleichspannung von etwa 4000 Volt wurde dann zwischen die Kathode und die Anode mit einer Stromdichte von etwa 0,47 Milliampere je Quadratzentimeter geschaltet, wobei die Kathode aus einer kreisförmigen Tantalscheibe hoher Einheit mit einer Dicke von 1 mm und einem Durchmesser von 35, 6 cm bestand. Die Zerstäubung wurde etwa 45 Minuten lang durchgeführt, wobei eine 5000 Angström dicke Schicht aus Beta-Tantal entstand.
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Nachfolgend wurde an das Beta-Tantal eine lichtempfindliche Ätzabdeckung angebracht und die Bearbeitung nach herkömmlichen Photogravierverfahren durchgeführt, um ein Widerstandsfenster und einen Kondensatorspalt auszuätzen, wobei das Ätzmittel eine 5:1;1-Lösung aus Flußsäure, Salpetersäure und Wasser war. Dann wurde eine anodische Oxydation der Anordnung in einer 0,01%-igen Zitronensäure-Wasser-Lösung mit einer Stromdichte von etwa ein Milliampere je Quadratzentimeter auf etwa 90% der endgültigen gewünschten Oxydationsspannung durchgeführt, wobei diejenigen Gebiete, die nicht für die Oxydation bestimmt waren, geeignet maskiert wurden. Nach der Oxydation wurde die Anordnung ohne Erhitzen gereinigt, wie es oben beschrieben wurde.
Als nächstes wurde die Anordnung wieder in ein Zerstäubungs-
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gerät eingebracht, und die Kammer auf einen Druck von 5 χ 10 Torr evakuiert. Nach dem Erreichen dieses Drucks wurde Sticfc-
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stoff in die Kammer mit einem Partialdruck von etwa 6 χ 10 Torr eingebracht, nach Erreichen des Gleichgewichts wurde Argon mit einem Druck von etwa 12 Mikrometer Hg zugesetzt. Die Zerstäubung wurde durchgeführt, indem zwischen Kathode und Anode 6600 Volt Gleichspannung mit einem Strom von etwa 250 Milliampere angeschaltet wurde. Das Zerstäuben wurde für eine Zeit durchgeführt,
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die ausreicht, um einen Tantalnitridfilm mit einer Dicke von 1000 Angström zu erhalten.
Nach dem Aufbringen der Tantalnitridschicht wurde die Anordnung in ein Vakuumverdampfungsgerät eingebracht, wobei 500 Angström Titan und dann 5000 Angström Gold aufgebracht wurden. Als nächstes wurde der entstandene Titan-Gold-Film an der Widerstandsspur und der Kondensatorfigur weggeätzt, indem diejenigen Gebiete maskiert wurden, die beibehalten werden sollten, und zwar mit Hilfe eines geeigneten Fetts und indem die Anordnung in eine Kalium-Jodid-Jod-Lösung 30 Minuten lang eingetaucht wurde, wobei eine Spülung in einer Kalium-Jodid-Wasser-Lösung folgte und der Zyklus wiederholt wurde, bis das Gold nach visueller Beobachtung entfernt war. Das Titan wurde durch Ätzen in einer l;l:20-Lösung von Flußsäure, Salpetersäure und Wasser entfernt.
Jetzt wurde die Anordnung wieder maskiert und in einer 5:1 ;1-Lösung aus Flußsäure, Salpetersäure und Wasser geätzt, um die Widerstandsfigur zu definieren.
Als nächstes wurde die Widerstandsspur in einer 0, 01%-igen Zitronensäure-Wasser-Lösung auf einen Wert oxydiert, der geringer
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als der letztlich gewünschte war und der Widerstand durch Erhitzen in Luft für eine Stunde bei 400 C. stabilisiert. Der nächste Schritt umfaßte die abermalige Oxydation des Kondensators in einer 0, 01%-igen Zitronensäure-Lösung bei voller Spannung und einer Stromdichte von ein Milliampere je Quadratzentimeter eine Stunde lang. Dann wurde eine Nichrom-Schicht mit einer Dicke von 500 Angström als Kondensatorgegenelektrode und als Kontakt zwischen ihr und der übrigen Schaltung aufgedampft, dann wurden 5ooo Angström Gold durch herkömmliche Vakuumverdampfungsverfahren aufgedampft. Als nächstes wurde das Nichrom-Gold von dem Widerstand in einer Kalium-Jodid-Jod-Lösung weggeätzt, wobei anschließend heiße Salzsäure (für das Nichrom) folgte, ferner die Leiter- und Gegenelektrodenfigur, die durch aufeinanderfolgendes Ätzen der Gold-Nichrom-, Gold-Titan-, Tantalnitrid - und Tantal-Schichten erzeugt wurde. Die Widerstandsgebiete waren während der Atzfolgen zum Zweck des Schutzes maskiert. Schließlich wurden die Widerstände in Zitronensäure auf den gewünschten Wert durch Oxydieren getrimmt.
Der Ausdruck "Nichrom", wie er hier verwendet wird, definiert einen Bereich von Nickel-Chrom-Legierungen, die 40 bis 80 Gewichts-% Nickel und im übrigen Chrom enthalten.
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Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Prozeß für die Herstellung eines diskreten Dünnfilm-RC-Netzwerks, bestehend aus den Schritten-
    (a) Aufbringen einer Schicht aus Tantalnitrid auf einerUnterlage," anodisches Oxydieren der Tantalnitridschicht, wobei ein anodischer Oxydfilm gebildet wird, und Stabilisieren der entstandenen Filme,
    (b) Aufbringen einer Schicht aus Beta-Tantal auf einerUnterlage,. anodisches Oxydieren des Beta-Tantals.und Aufbringen einer Kontaktelektrode auf der oxydierten Schicht, und
    (c) Verbinden der in den Schritten (a) und (b) gebildeten Anordnungen, gekennzeichnet durch Herstellen des RC-Netzwerks durch eine der folgenden Reihen von Schritten anstelle der Schritte (a), (b)und(c): ...
    I. Aufbringen einer Schicht .aus Tantalnitrid (32) auf einerUnter-v lage (31), . .... .... .. ..,.,.
    Anodisches Oxydieren eines.Teils der.Tantalnitridschicht (32) ■ in Gebieten (33), die zur Verwendung als Widerstände bestimmt. , sind, sodaß sich die Bildung,einer anodischen Oxydschicht ergibt, -..-■-. - · ·.
    Aufbringen einer Schicht aus Beta-Tantal (34) auf der ganzen entstandenen Anordnung einschließlich der anodischen Oxydschicht,
    - 21"-0098^6/1811
    Anodisches Oxydieren eines Teils der Schicht aus Beta-Tantal (34) in denjenigen Gebieten,(36), die zur Verwendung als Konden-.sator bestimmt sind, '.'■ ' '' ' .
    Aufbringen einer Kontaktelektrode (37) auf der ganzen Beta-Tantal-Schicht (34) einschließlich des anodisch oxydierten Teils (36) und
    Erzeugen eines Leiters und einer Kondensatorfigur in der Anordnung oder -
    II. Aufbringen einer Schicht aus Beta-Tantal (14) auf einer Unterlage (U),
    Erzeugen eines Widerstandsfensters (15) und eines Kondensatorspalts (16) in der Beta-Tantal-Schicht, Anodisches Oxydieren der Beta-Tantal-Schicht in Gebieten (17), die zur Verwendung als Kondensator bestimmt sind, " ■;;
    Aufbringen einer Schicht aus Tantalnitrid (18) auf der ganzen ent- ' standenen Anordnung, \
    Aufbringen einer Schicht aus einer Kontaktelektrode (19) auf der Tantalriitridschicht,
    Entfernen der Kontaktelektrode (19) in Gebieten, die zur Verwendung als Widerstände (20, 23) und Kondensatoren (21) bestimmt sind, ·"
    Entfernen des darunter liegenden Tantalnitrids von den Konden-
    -22-0 0 9 8 A 6 /18 1 1
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    »v
    satorgebieten und um die Widerstandsfigur zu bilden,
    Anodisches Oxydieren und Stabilisieren der entstandenen offenen Widerstandsgebiete (24),
    Wiederoxydieren des Kondensatorgebiets,
    Aufbringen einer Kontaktelektrode (25) auf der gesamten Anordnung und
    Entfernen der Kontaktelektrode vom Widerstand (26) und Entfernen aller Filmschichten von nichtleitenden Gebieten der entstandenen Anordnung, sodaß die Kondensatorgegenelektrode definiert wird.
  2. 2. Prozeß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufbringen der
    Tantalnitrid- und Beta-Tantal-Schichten durch kathodische Zerstäubung s ve r fahr en.
  3. 3. Prozeß nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß
    die Kontaktelektrode aus Nichrom-Gold besteht.
  4. 4. Diskretes Dünnfilm-ilC-Netzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Netzwerk durch den Prozeß nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3 hergestellt wird.
    009 846/1811
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