DE2038109A1 - Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Isolationsschicht - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen IsolationsschichtInfo
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Description
THE NATIONAL CASH REGISTER COMPANY Dayton, Ohio (V.St.A)
Patentanmeldung ·
Unser Az: 1213/Germany
Unser Az: 1213/Germany
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER ELEKTRISCHEN ISOLATIONS-SCHICHT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
einer Isolationsschicht zwischen einem ersten und einem zweiten elektrischen Leiter.
Diese Isolationsschicht wird erfindungsgemäß dadurch
hergestellt, daß auf dem ersten Leiter mehrmals nacheinander ein aus einer flüssigen Dispersion aus kolloidalem
Siliziumdioxyd bestehender Film abgelagert wird und daß die Ablagerung getrocknet wird, so daß eine Schicht aus Siliziumdioxyd
entsteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung
sehr dünner Isolationsschichten mit einer Dicke von etwa 1 000 S. Da eventuell in den einzelnen Filmen bzw.
Teilschichten vorhandene Poren aufgrund ihrer zufälligen Verteilung einander nicht überdecken, ist die fertige, aus
mehreren Filmen bestehende Isolationsschicht praktisch frei von Poren bzw. möglichen Durchschlagsstellen, obwohl diese
Isolationsschicht nur eine Dicke von etwa 1 000 8 besitzt» Eine solche sehr dünne Isolationsschicht hat den Vorteil,
daß die Möglichkeit der Entstehung von Diskontinuitäten innerhalb eines über diese Isolationsschicht öder- zur Herstellung
eines Kontaktes mit einem anderen elektrischen Leiter - durch eine Öffnung oder über den Rand dieser Iso-
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lationsschicht geführten Leiters vermindert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anT
hand eines Beispiels und Zuhilfenahme von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung die Durchführung eines Yerfahrensschrittes zur Herstellung einer
Siliziumdioxyd-Isolationssehichti
Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung den Verfahrensschritt
des ¥erdiehtens einer dünnen Siliziumdioxyd-Isolationsschiehts *an<*
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine aus mehreren
Einzelschichten hergestellte Siliziumdioxyd-Isolationsschicht
zwischen einem unteren und einem oberen Leiter« wobei der obere Leiter durch zwei flache Kontaktöffnungen
mit zwei weiteren unteren Leitern kontaktiert ist.
In Fig. 1 sind auf einem Substrat 4, beispielsweise
aus Silizium» Aluminiumleiter 5* 6 und 7 angeordnet. Das
Substrat 4 mit den darauf angeordneten Leitern rotiert auf einer Drehscheibe 9 mit einer Geschwindigkeit von etwa
10 000 Umdrehungen pro Minute. Tropfen einer 1 gew.^igen flüssigen kolloidalen Siliziumdioxyd-Dispersion 8 werden
in Intervallen von etwa 10 Sekunden in das Rotations-Zentrum der Leiter 5* 6 und 7 gebracht.
Elf Tropfen dieser Dispersion 8 werden verwendet, um eine 1 100 8 dicke, aus mehreren Einzelschichten bestehende,
porenfreie Siliziumdioxyd-Isolationsschicht 10 herzustellen,
die die Konturen der Leiter 5, 6 und 7 annimmt. Jeder Tropfen bildet eine 100 ß dicke Einzelschicht 15 innerhalb
der aus mehreren Schichten bestehenden Siliziumdioxyd-Isolationsschieht
10. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird
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das äie Siliziumdioxyd-Isolationsschicht 10 tragende Substrat
4 nunmehr für zwei Minuten auf eine elektrische Heizplatte 18 gelegt. Bie elektrische Heizplatte 18 wird
auf einer Temperatur von 500 C gehalten. Das in der Siliziuiödioxyd-Isolationsschieht 10 enthaltene Wasser wird
verdampft, um der Schicht eine größere'Abriebfestigkeit
zu geben.
um eine bessere Haftfähigkeit des ersten Tropfens
der kolMdalen Siliziumdioxyd-Dispersion auf den Leitern
5, 6 und 7 zu gewährleisten, kann eine Benetzungsflüssigkeit verwendet werden. Λ
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, können in die Siliziumdioxydsehicht
10 über den Leitern 5 und 6 flache öffnungen
12 und Ij5 eingeätzt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Schicht mit einer Maske aus Photolack abgedeckt und anschließend mit Fluorwasserstoff geätzt wird. Über die beiden unteren Leiter 5 und 6 wird
anschließend mittels einer Maske ein etwa 2 000 J? dicker
AluminiuiBleiter 16 aufgedampft. Durch die beiden öffnungen
12 und 13 ist der obere Leiter 16 mit den beiden unteren
Leitern 5 und T elektrisch verbunden. Der obere Leiter 16
ist gegenüber dem unteren Leiter 6 ausgezeichnet elektrisch isoliert.
Der obere Leiter 16 verläuft also durch die flachen ü
öffnungen 12 und Ij5 zu den unteren Leitern 5 und 7. Durch
die sehr geringe Dicke der porenfreien Siliziumdioxyd-Isolationsschicht
10 wird vermieden, daß beim Aufdampfen des oberen Leiters 16 an den Rändern der flachen Kontaktöffnungen 12 und 15 Diskontinuitäten in dieser Leiterbahn
entstehen. Zwischen der Außenfläche der 1 100 S dicken
Isolationsschicht 10 und der oberen Fläche der Leiter 5 und besteht nur ein sehr geringer Höhenunterschied (Stufe 20),
der von dem oberen Leiter 16 mit einer relativ hohen Zu-
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verlässigkeit überbrückt wird» Diese erhöhte Zuverlässigkeit
beruht auf der sehr geringen Dicke der-porenfreien,
aus mehreren Einse!schichten bestehenden Siliziumdioxyd-Isolationsschicht
1Oo
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Isolationsschicht 10 mit einer Dicke von 1 100 8. besitzt eine Durchschlagsspannung von mehr als 120 V0 Eine
so hohe Durchschlagsspannung bei einer nur 1 100 S dicken
Siliziurndioxyd-Isolationsschicht deutet darauf hin-,- daß
diese Schicht porenfrei ist„ ;
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10 9 8 , .7 / ! 8 i J 1
Claims (1)
1.7 Verfahren zum Hersteilen.einer Isolationsschicht
zwischen einem ersten und einem zweiten elektrischen Leiter,
dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten Leiter (6) mehrmals
nacheinander ein aus einer flüssigen Dispersion von kolloidalem Siliziumdioxyd (8) bestehender Film abgelagert
wird und durch Trocknen desselben jeweils eine Teilschicht (15) aus Siliziumdioxyd hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein den genannten ersten Leiter (6) tragendes Substrat (4) um eine Achse rotiert, und daß jeder der genannten Filme
durch Aufbringen eines Tropfens einer flüssigen Dispersion von kolloidalem Siliziumdioxyd in das Rotationszentrura des
den Leiter tragenden Substrats abgelagert wird.
^. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (10) durch Einwirken von Wasser verdichtet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ablagern des ersten Filmes die Oberfläche hydrophil gemacht wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem das Substrat auf seiner Oberfläche einen dritten
Leiter trägt und bei dem die Isolationsschicht diesen dritten Leiter überdecken soll, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Isolationsschicht (10) eine Öffnung (12 oder 13) geschaffen wird, um eine Zone des genannten dritten Leiters
(5 oder 7) freizulegen, und daß der genannte zweite Leiter
(16) in der Weise auf die Oberfläche der genannten
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Isolationsschicht aufgebracht wird^, daß er durch die genannte
öffnung (12 oder 13) mit dem dritten Leiter (5 oder 7)
einen elektrischen Kontakt
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet 9 daß die Dicke jeder Teilschicht (15)
etwa 100 K besitzt.
7« Verfahren nach Anspruch 6S dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Isolationsschicht (10) etwa 1 100 8 besitzt
21.7.1970
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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