DE2845891C2

DE2845891C2 - Verfahren zur Herstellung einer Dünnfilmmikroschaltung

Info

Publication number: DE2845891C2
Application number: DE2845891A
Authority: DE
Inventors: Takeo Kimura; Hidehiko Fuji Kobayashi; Kaoru Ohmura; Ichiro Shibasaki
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1978-10-21
Publication date: 1982-05-27
Also published as: GB2006538B; FR2406897B1; US4227039A; DE2845891A1; GB2006538A; FR2406897A1; AU4091678A; AU512418B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnfilmmikroschaltung für elektronische Geräte.

Die üblicherweise verwendeten Dünnfilmmikroschaltungen, die aus einer dielektrischen Trägerplatte oder Grundplatte beispielsweise aus Keramik, Glas oder Harzlaminaten, mit einem Schaltungsbild aus Dünnfilmleilern und -widerständen bestehen, werden gewöhnlich nach zwei Verfahren hergestellt, wie sie für die Herstellung von integrierten Dünnfilm-Hybridschaltungen (I.C.) angewendet werden, d. h. nach dem Aufdampfverfahren unter Verwendung einer verhältnismäßig großen, ein Leitungsbild erzeugenden Metallmaske und nach dem Fotoätzverfahren, wie es in der US-PS 77 840 beschrieben wird. Bekannt ist die Herstellung üblicher transparenter leitfähiger Dünnfilmmikroschaltungen nach einem Hochfrequenz-Ionenbeschuß-Ätzverfahren unter Verwendung einer Fotoresistmaske. Dieses Verfahren wird in der US-PS 39 57 609 beschrieben.

Die Aufdampfverfahren unter Verwendung von Masken erfordern jedoch schwierige Arbeitsschritte, d. h. die gegenseitige Ausrichtung von Trägerplatte und Maske und ihre Einstellung und Anordnung zum Verbinden. Die Aufdampfmaske, gewöhnlich als Hartmaske bezeichnet, besteht aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl, das durch Perforation mit einem Aufdampfmuster versehen worden ist. Sie muß eine erhebliche Dicke haben, um die erforderliche Festigkeit aufzuweisen, so daß es schwierig ist, ein aufgedampftes Bild mit hoher Auflösung zu erzeugen, da der Steigerung der Packungsdichte eine Grenze gesetzt ist. Das Fotoätzverfahren und das Hochfrequenz-Ionenbeschuß-Ätzverfahren haben die Nachteile komplizierter Arbeitsschritte bei der Herstellung als Folge der Notwendigkeit der Anwendung einer großen Zahl von Schritten, beispielsweise Aufbringen des Resists, Trocknen. Belichtung durch das Schaltungsbild, Entwicklung, Trocknen, Ätzen, Entfernen des Resists und Trocknen, so daß die Kosten der Apparaturen und die Herstellungskosten gesteigert werden. Insbesondere ist bei Anwendung des Fotoätzverfahrens zum Aufbringen einer bildmäßigen Abscheidung von Edelmetallen, die häufig für die Leitungszüge oder Elektroden verwendet werden, Königswasser (Gemisch von Salpeter- und Salzsäure) o. dgl. als Ätzlösung erforderlich, so daß nicht nur eine komplizierte Handhabung der Ätzlösung erforderlich ist, sondern auch das Problem der Beseitigung der Abfallflüssigkeit aufgeworfen wird.

Weitere bekannte Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmmikroschaltungen beschreiben die US-PS 39 20 485,39 18 796 und 39 14 019.

Angesichts der heutigen Fortschritte in der Herstellung von Mikroschaltungen für elektronische Komponenten mit hoher Fülldichte besteht ein Bedürfnis für eine leicht herzustellende billige Dünnfilmmikroschaltung mit einem in hoher Dichte ausgeführten Schaltungsbild mit einer Auflösung in der Größenordnung von 20 Linien/mm.

In der DE-OS 28 21 196 ist zur Lösung dieses Problems ein als Trockenprozeß durchgeführtes Bilderzeugungsverfahren, die sogenannte »Dünnfilmdispersion durch Schwellenenergiestrahlung« beschrieben, doch hat sich gezeigt, daß im Falle von Dünnfilmmikroschaltungen, die hergestellt werden durch Niederschlagen nur eines einzelnen Films, der aus einer elektrische Eigenschaften verleihenden Schicht, beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Dünnfilm oder einem Dünnlilm aus Edelmetall wie Gold, Silber oder Palladium besteht, auf eine Trägerplatte aus anorganischem Material, beispielsweise Glas oder Keramik, die Dispersionsempfindlichkeit des niedergeschlagenen einzelnen Films für die zur Einwirkung gebrachte, das Bild erzeugende Strahlungsenergie unbefriedigend ist und daher die Bilderzeugung durch die Dispersion oder den Zerfall des Dünnfilms schwierig ist.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren weiter zu verbessern und ein Verfahren unter Einwirkung einer Strahlung verfügbar zu machen, die stärker ist als ein bestimmter Schwellenwert, so daß der Dünnfilm aus dispergierbarem oder zerteilbarem Metall zerteilt und entfernt wird und ein Leitungsbild aus entfernten Teilen und unbelichteten Teilen des Dünnfilms entsteht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnfilmmikroschaltung durch Aufbringen metallischer Schichten auf einen Isolierträger und bildmäßiges Abtragen des Metalles durch selektive Einwirkung von Energiestrahlen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf dem Isolierträger ein Dünnfilmlaminat, diis aus einem Dünnfilm aus einem Material aus einer aus Bi, Te, Ni, Cu, Sn, In, Pb, Zn, Se, Ge, Co, Fe, Ti, Sb, Al, Cd und Legierungen dieser Metalle bestehenden ersten Gruppe und einem Dünnfilm aus einem Material aus einer aus Ag, Au, Pt, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, ln2Ü3 und SnÜ2 bestehenden zweiten Gruppe besteht, gebildet und

dieses Dünnfilmlaminat dann durch eine Maske hindurch durch einmalige Bestrahlung mittels einer Xenon-Entladungslampe dispergiert und verdampft wird.

Vorzugsweise weist der Dünnfilm aus dem Material der ersten Gruppe eine Dicke zwischen 10 und 500 nm und der Dünnfilm aus dem Material der zweiten Gruppe eine Dicke zwischen 5 und 500 nm auf. Zweckmäßig wird der Dünnfilm aus dem Material der zweiten Gruppe als obere Schicht des Laminats über dem Dünnfiim aus dem Material der ersten Gruppe als untere Schicht aufgebracht und die untere Schicht nach der Erzeugung des Schaltbildes oxidiert. Es ist auch möglich, daß der Dünnfilm aus dem Material der zweiten Gruppe die untere Schicht des Laminats bildet und der Dünnfilm aus dem Material der ersten Gruppe nach der Erzeugung des Schaltbildes durch Ätzen entfernt wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten integrierten Schaltung.

Fig.2 ist eine Querschnittsansicht eines transparenten leitfähigen Dünnfilms gemäß der Erfindung.

F i g. 3A und F i g. 3B zeigen Querschnittsansichten, die die Schritte zur Herstellung einer Mikroschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.

F i g. 4A bis F i g. 4C veranschaulichen als Längsschnitt die Schritte des Verfahrens zur Herstellung des transparenten leitfähigen Dünnfilms gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 5A bis F i g. 5G veranschaulichen im Längsschnitt die Schritte des Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Schaltung mit den Dünnfilmleiterbahnen und -Widerstandsbahnen gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Bevor die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, sei der allgemeine Aufbau einer integrierten Schaltung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf F i g. 1 und F i g. 2 beschrieben.

F i g. 1 veranschaulicht als Beispiel den Aufbau einer integrierten Dünnfilm-Hybridschaltung gemäß der Erfindung. Eine Polymerschicht 4 ist auf die gesamte Oberfläche einer Seite einer dielektrischen Grundplatte 1, die aus Keramik oder Harz besteht, aufgebracht. Auf die Polymerschicht 4 ist in einem gewünschten Bild ein Laminat aufgebracht, das aus einem Dünnfilm 2 aus einem Material der ersten Gruppe und einem dünnen Edelmetallfilm 3 besteht. Auf der freiliegenden Polymerschicht 4 sind zwischen den in Form des Schaltungsbildes vorhandenen Laminaten feine Teilchen oder Fragmente 2' zurückgeblieben, die feine Partikel des Metalls 2 darstellen, das während der Umwandlung des Laminats in das Schaltungsbild dispergiert worden ist. Der Effekt der feinen Teilchen 2' auf das Schaltungsbild ist vernachlässigbar. Der dünne Edelmetallfilm 3 stellt einen elektrische Eigenschaften verleihenden Film dar, der Dünnfilmleiter und/oder Dünnfilmwiderstände bildet.

Fig.2 veranschaulicht als Beispiel den Aufbau einer transparenten Elektrode, die gemäß der Erfindung hergestellt worden ist. Hierbei wird ein transparenter leitfähiger Film 6 in einem gewünschten Bild auf einem Isolierträger 5 aus Glas oder dergleichen gebildet. Auf dem Isolierträger 5 ist ein Dünnfilmlaminat abgeschieden worden, das aus einem Dünnfilm aus dem Metall der ersten Gruppe, das durch Einwirkung von Energie einer Stärke oberhalb eines Schwellenwertes dispergiert und verdampft werden kann, und einem Dünnfilm aus dem leitfähigen Material besteht und durch selektive Einwirkung der erforderlichen Strahlungsenergie in die Form des gewünschten Bildes gebracht worden ist. Nach der Bilderzeugung wird der Film des Metalls der ersten Gruppe im Laminat oxidiert, um ihn transparent zu machen, oder er wird durch Ätzen entfernt.

ίο Bei der Herstellung des Laminats kann, wie bereits erwähnt, jeder der beiden Filme als untere Schicht dienen, jedoch erleichtert die Aufbringung des Metallfilms der ersten Gruppe als untere Schicht die Bilderzeugung durch den als Felge der Einwirkung der Energiestrahlung erfolgenden Zerfall. Zwar muß auf Grund der Tatsache, daß der Widerstandswert dieser Metallfilme der ersten Gruppe steigt, wenn sie der Oxidation unterworfen werden, ein elektrische Eigenschaften verleihender Film mit niedrigem Widerstand als obere Schicht in Fällen aufgetragen werden, in denen die elektrischen Verbindungen auf der Oberfläche des Laminats hergestellt werden, jedoch kann der Metallfilm der ersten Gruppe in Abhängigkeit von der angewendeten Methode zur Herstellung der elekirisehen Verbindungen als obere Schicht aufgebracht werden. Soll dieser Film des Laminats durch Ätzen entfernt werden, muß er in jedem Fall als obere Schicht aufgetragen werden.

Als Werkstoffe für den Isolierträger eignen sich beispielsweise Keramik, Glas, Glimmer, Polyester, Polyimide, Polyamide, Celluloseacetat, Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen und Laminat, beispielsweise Phenolharz- oder Epoxyharzlaminate unter Verwendung von Papier oder Glasgewebe als Träger. Für Hybrid-IC und transparente Elektrodenplatten werden Isolierträger aus Keramik oder Glas besonders bevorzugt.

Gemäß der Erfindung kann eine Polymerschicht als primäre Schicht zwischen dem Isolierträger und dem Dünnfilmlaminat angeordnet werden, um verbesserte Haftfestigkeit zwischen dem Isolierträger und dem Laminat sicherzustellen. Für diesen Zweck wird vorzugsweise eine Polymerschicht verwendet, die dem thermischen Abbau widersteht. Ferner sollte die Polymerschicht vorzugsweise gute Haftung am Isolierträger und am verwendeten Laminat aufweisen. Das Polymerisat kann thermoplastisch oder hitzehärtbar sein, jedoch sollten vorzugsweise hitzehärtbare Polymerisate verwendet werden.

Als Polymerisate für die Polymerschicht eignen sich für die Zwecke der Erfindung beispielsweise Epoxyharze, Polyurethane, Polycarbonate, Polyamide, Polyamidimide, Polyimide und Polyester. Den Materialien für die Schicht aus hitzehärtbarem Polymerisat kann vorteilhaft ein geeigneter Initiator oder Härter zugesetzt werden. Das Material für die Polymerschicht kann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und bis zu jeder gewünschten Dicke aufgetragen werden. Die Schichtdicke liegt vorzugsweise im Bereich von 1 und ΙΟΟμιτι.

Bei Anwendung des Maskenbelichtungsverfahrens zur Bilderzeugung ist es lediglich notwendig, die Maske in dichten Kontakt zur Grundplatte zu bringen. Es ist nicht erforderlich, eine Resistmaske auf das Laminat zu 'egen. In der Praxis wird zwar die Maske unmittelbar auf die Trägerplatte gelegt, jedoch ist wegen der Dicke beispielsweise der Chromschablone zwischen der Maske und der Trägerplatte tatsächlich ein Abstand in der Größenordnung von einigen um vorhanden, so daß

die Dispergierung oder der Zerfall und die Verdampfung der Dünnfilmmetalle durch die Belichtung bzw. Einwirkung der Energie erfolgen kann.

Zur Oxidation des Metallfilms der ersten Gruppe eignen sich verschiedene Verfahren, beispielsweise ein Verfahren, bei dem der Metallfilm in einer Sauerstoffatmosphäre erhitzt wird, ein Verfahren, bei dem e>n Oxidationsmittel, beispielsweise Wasserstoffperoxid, verwendet wird, ein Verfahren, bei dem mit einer Lichtquelle belichtet wird, Ladung oder Entladung in Gegenwart von Sauerstoff, ein Verfahren der anodischen Oxidation usw. Jedes dieser Verfahren kann in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Metallfilms angewendet werden. Die Oxidation des Metallfilms wird in Gegenwart von Wasser erleichtert. Es ist unzweckmäßig, den Metallfilm über seinen Schmelzpunkt zu erhitzen, da hierdurch Einsinken des die elektrische Eigenschaft verleihenden Films verursacht wird. Wenn der als obere Schicht vorliegende Metallfilm der ersten Gruppe durch Ätzen entfernt werden soll, kann jedes bekannte, dafür geeignete chemische Ätzmittel eingesetzt werden. Anstelle dieser chemischen Ätzverfahren können Trockenätzverfahren, z. B. Plasma-Ätzen oder Ionenstrahlätzen, angewendet werden.

Um, falls erforderlich, verbesserte Haftfestigkeit zwischen der Trägerplatte und dem Laminat und damit erhöhte Zuverlässigkeit sicherzustellen, wird nach der Oxidationsbehandlung oder der Ätzbehandlung eine Wärmebehandlung vorgenommen oder ein Schutzüberzug, beispielsweise aus S1O2, oder ein Überzug aus einem hochmolekularen Polymerisat o. dgl. aufgebracht. Insbesondere ist der Metallfilm nicht mehr empfindlich für äußere Strahlungen, auch wenn kein Oxid auf dem Metallfilm der ersten Gruppe durch diese Behandlung gebildet wird.

Die Dünnfilmmikroschaltung gemäß der Erfindung ermöglicht die Verwendung von Tieftemperaturlötmitteln, leitfähigen Harzpasten o. dgl. zur Herstellung der gewünschten Verbindungen. Die Schaltung enthält alle Elemente, die im Trockenverfahren leichte Verarbeitung einschließlich Bildung der Leitungszüge aus Edelmetallen, die aufgrund der Schwierigkeit der Bilderzeugung bisher selten verwendet wurden, ermöglichen. Die Herstellung im Trockenverfahren ermöglicht die Erzeugung eines äußerst zuverlässigen Dünnfilmmikroschaltungsbildes ohne Verunreinigung, und im allgemeinen ist es nicht erforderlich, eine Schutzschicht auf dem leitfähigen Edelmetallbild zu bilden. Ferner bewirkt die Struktur, in der der unter dem Edelmetallfilm liegende Metallfilm der ersten Gruppe aufgebracht und oxidiert wird, eine Verbesserung der Haftfestigkeit zwischen der Grundplatte und dem die elektrische Eigenschaft verleihenden EdeimetaHliim o. dgl. Dagegen hat die Struktur, bei der der Metallfilm der ersten Gruppe als obere Schicht niedergeschlagen und der Oxidation unterworfen wird, den Vorteil, daß die obere Oxidschicht als Schutzschicht für das Leiter- oder Widerstandsbild dient Auf diese Struktur wird später ausführlich unter Bezugnahme auf F i g. 5 eingegangen.

Die Herstellung der Dünnfilmmikroschaltungen gemäß der Erfindung wird in den folgenden Beispielen ausführlicher beschrieben.

Beispiel 1

Ein Verfahren zur Herstellung einer Hybrid-IC gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.3A und F i g. 3B beschrieben.

Wismut wurde auf die gesamte obere Seite eines Isolierträgers 11 aus Glas in einer Dicke von 100 nm als Dispersionsmetallfilm 22 aufgedampft. Auf die gesamte Oberfläche des Dünnfilms 22 wurde dann Gold in einer Dicke von 11 nm aufgedampft, wobei der Isolierträger 11 mit dem darauf aufgebrachten Laminat 24 aus dem Wismutfilm 22 und dem Edelmetallfilm 23 erhalten wurde. Eine Belichtungsmaske 20 mit einer gewünschten Chromschablone 21 wird in enge Berührung mit dem mit den Dünnfilmen laminierten Isolierträger 11 gebracht. Der laminierte Isolierträger wird in eine Belichtungsapparatur (Fig. 3A) gelegt. Die Belichtungsapparatur ist mit einer Lichtquelle 25 in Form einer Xenon-Entladungslampe (nicht dargestellt) mit einer Impulsbreite von 100 μ8ε!<υηαεη, einer Kondensatorkapazität von 120μΡ und einer Spannung von 1200V versehen. Licht von hoher Intensität wurde augenblicklich auf die Laminatschicht 24 aus der Lichtquelle 25 durch die Maske 20 bei einem Abstand zwischen Lampe und Maske von 1 cm unter den Umgebungsbedingungen, d. h. bei Normaldruck und normaler Lufttemperatur, zur Einwirkung gebracht. Hierdurch wurden die belichteten Teile des Laminats 24 zerstreut und verdampft. In dieser Weise wurde ein Bild aus der Wismut-Gold-Doppelschicht 24 erzeugt (F i g. 3B). Die Breite der bildmäßigen Doppelschicht 24 betrug 25 μπι und der Bildabstand 25 μπι. Mit anderen Worten, das leitfähige Bild des aufgebrachten Goldfilms hatte eine Auflösung von 20 Linien/mm und einen Oberflächenwiderstand von 30 Ohm/D. Zum Vergleich wurde ein Isolierträger, auf den eine 11 nm dicke Einzelschicht aus Gold aufgebracht worden war, in der vorstehend beschriebenen Weise der Belichtung zur Bilderzeugung unterworfen, jedoch wurde hierbei kein Bild erhalten.

Beispiel 2

Auf einen Isolierträger aus Glas wurde Tellur in einer Dicke von 20 nm aufgedampft. Auf den Tellurfilm wurde dann Silber in einer Dicke von 20 nm aufgedampft, wodurch ein Te-Ag-Dünnfilmlaminat gebildet wurde. Anschließend wurde das Laminat auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise der Belichtung zur Bilderzeugung unterworfen, wodurch ein Bild aus dem Tellur-Silber-Laminat mit einer Auflösung von 20 Linien/mm und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ohm/Q erzeugt wurde.

Beispiel 3

Dieser Versuch war im Grunde eine Modifikation des in Beispiel 1 beschriebenen Versuchs. Ein primärer Überzug, der in F i g. 1 mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet ist, wurde aufgebracht, um die Haftung zwischen dem isoiierträger und dem abgeschiedenen mcialifiiin zu verbessern.

Ein im Handel erhältlicher Epoxyharzkleber wurde auf die gesamte Oberfläche einer Seite eines Keramik-Isolierträgers in einer solchen Menge aufgebracht, daß nach dem Trocknen eine 5μΐη dicke Harzschicht erhalten wurde. Der Epoxyharzkleber wurde 20 Minuten bei 180⁰C erhitzt worauf Titan auf die Harzschicht unter Bildung einer 20 nm dicken Ti-Metallschicht aufgedampft wurde. Anschließend wurde Palladium in einer Dicke von 20 nm auf die TitanscMcht aufgedampft wobei ein Ti-Pd-Laminat auf dem Isolierträger erhalten wurde. In der gleichen Weise wie bei dem in Beispiel 1 beschriebenen Bilderzeugungsprozeß wurde die Belichtungsmaske auf das Ti-Pd-Laminat gelegt und belichtet wodurch das Laminat zerstreut und ein gewünschtes

Bild aus dem Ti-Pd-Laminat erzeugt wurde. Die Auflösung des in dieser Weise erzeugten Bildes betrug 20 Linien/mm und der Oberflächenwiderstand 200 Ohm/D. Bei Verwendung von Titan als Metall der ersten Gruppe wurde die aufgedampfte Dicke im Vergleich zu dem in Beispiel 1 beschriebenen Wismutfilm verringert, da Titan eine geringere Dispersionsempfindlichkeit als Wismut hat.

Beispiel 4

Auf die in Fig.4A bis Fig.4C veranschaulichte Weise wurde Rose-Legierung (27 Gew.-% Sn, 24 Gew.-% Pb und 49 Gew.-% Bi) durch Kathodenzerstäubung in einer Dicke von 50 nm auf eine Oberfläche eines Isolierträgers 41 aus Glas niedergeschlagen, wodurch ein Metalifiiiu 42 gebildet wurde. Dann wurde Gold in einer Dicke von 10 nm auf den Metallfilm 42 aufgedampft, wobei ein Gold-Legierung-Laminat 44 gebildet wurde. Durch die in enge Berührung mit dem Laminat 44 gebrachte Chrommaske 20 wurde das Laminat 44 auf die in Beispiel 1 für die Bilderzeugung beschriebene Weise belichtet (F i g. 4A). Die belichteten Teile des Dünnfilmlaminats 44 wurden durch Zerfall und Verdampfung entfernt, wobei feine dispergierte Teilchen 42' teilweise zurückblieben. Die unbelichteten Teile blieben unverändert, wodurch ein Bild aus dem Rose-Legierung-Gold-Dünnfilmlaminat 44 erzeugt wurde (Fig.4B). Der Isolierträger mit dem darauf befindlichen Bild aus dem Doppelfilmlaminat 44 wurde in einen bei konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit gehaltenen Behälter gegeben, wo der Film 42 aus der Rose-Legierung unter den Umgebungsbedingungen, d. h. einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90%, oxidiert wurde. Der Isoüerirägcr wurde dann in einen Ofen gelegt und 60 Minuten bei 25O⁰C gehalten. In dieser Weise wurde eine transparente Dünnfilmmikroschaltung gebildet, in der der Film 42 in einen transparenten Film 45 aus Rose-Legierungsoxid umgewandelt war. Das transparente Mikroschaltungsbild auf dem Isolierträger hatte eine optische Dichte von 0,2, einen Oberflächenwiderstand von 30 Ohm/D und eine Auflösung von 20 Linien/mm.

Beispiel 5

Bei diesem Versuch, der eine Modifikation des in Beispiel 1 beschriebenen Versuchs ist, wurde eine transparente leitfähige Dünnfilmschaltung unter Verwendung von Zinnoxid für den die elektrische Eigenschaft verleihenden Film und von Wismut für den Metallfilm der ersten Gruppe hergestellt. Wismut wurde in einer Dicke von 150nm auf einen Isolierträger aus Giss suf^edan^ft. Anschließend wurde Zinnoxid durch Kathodenzerstäubung in einer Dicke von 100 nm auf den Wismutfilm aufgebracht. Aus dem Dünnfilmlaminat auf dem Isolierträger wurde ein Schaltungsbild durch Belichtung in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, worauf eine Wärmebehandlung für 60 Minuten bei 300° C vorgenommen wurde. Das transparente leitfähige Bild auf dem Isolierträger hatte eine optische Dichte von 0,1, einen Oberflächenwiderstand von 200 Ohm/D und eine Auflösung von 20 Linien/mm.

Beispiel 6

Ein im Handel erhältlicher Epoxyharzkleber wurde auf einen Keramik-Isolierträgerin einer Dicke von 5 μηι (im trockenen Zustand) aufgebracht und dann 20 Minuten bei 180° C erhitzt. Anschließend wurde Indiumoxid durch Kathodenzerstäubung in einer Dicke von 50 nm auf die Harzschicht aufgebracht. Auf den Indiumoxidfilm wurde Nickel in einer Dicke von 100 nm aufgedampft. Anschließend wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Belichtungsverfahren das Bild auf dem Indiumoxid-Nickel-Dünnfilmlaminat auf der Substratoberfläche erzeugt, wobei jedoch eine Belichtungsspannung von 1500 V angewendet wurde. Anschließend wurde der Nickeldünnfilm auf dem Isolierträger durch Auflösen in wäßriger Lösung, die 2% Salpetersäure

ίο enthielt, weggeätzt, worauf der Isolierträger einer Wärmebehandlung für 30 Minuten bei 160°C unterworfen wurde, um die Haftung des verbliebenen Jndiumoxidfilms zu verbessern, wodurch die Mikroschaltung fertiggestellt wurde. Das Dünnfilm-Mikroscliialtungsbild in der erzeugten Mikroschaltung hatte einen Oberflächenwiderstand von 500Ohm/D und eine Auflösung von 20 Linien/mm. Dieser Versuch unterschied sich von dem in Beispiel 3 beschriebenen Versuch darin, daß der einen Teil des Laminats auf dem Isolierträger bildende

:o Metallfilm der ersten Gruppe als obere Schicht aufgetragen war, so daß er nach der Bilderzeugung durch Ätzen entfernt werden konnte.

Beispiel 7

r> Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung einer Hybrid-IC mit einer Dünnfilm-Mikroverbundschaltung wird nachstehend unter Bezugnahme auf F i g. 5 A bis F i g. 5G beschrieben.

Wismut wurde in einer Dicke von 20 mn auf einen

■jo Isolierträger 51 aus Glas aufgedampft. Auf den Wismutfilm wurde Silber in einer Dicke von 40 nm aufgedampft, wodurch ein Dünnfilmlaminat aus einem Wismutfilm 52 und einem Silberfilm 53 gebildet wurde. Dann wurde eine Chrommaske 60 mit einer Chromscha-

M blone 61, die dem gewünschten Elektrodenbild entsprach, in enge Berührung mit dem Dünnfilmlaminat gebracht. Das Dünnfilmlaminat wurde dann mit einer Xenon-Entladungslampe 25 (F i g. 5A) mit einer Impulsbreite von 100μSekunden einer Kondensatorkapazität

4« von 120 μΡ und einer Spannung von 1200 V bei einem Abstand zwischen Lampe und Maske von 1 cm belichtet. Die belichteten Teile des Dünnfiinilainmats wurden durch Zerfall und Verdampfung entfernt. Als Ergebnis blieben die unbelichteten Teile des Dünnfilmlaminats auf dem Isolierträger zurück, auf dem ein Elektrodenbild aus Silber gebildet worden war. In gewissen Fällen bleiben zerstreute feine Teilchen in den entfernten Dünnfilmbereichen auf dem Isolierträger zurück (Fig.5B). Der Isolierträger wurde dann einer Wärmebehandlung für 60 Minuten bei 200° C unterworfen, um den abgeschiedenen Wismutfilm 52 zu oxidieren und hierdurch einen Wismutoxid-Dünnfilm 54 unter dem Dünnfilm 53 aus Silber zu bilden (F i g. 5C). Im Anschluß an diese Bildung des Dünnfilm-EIektrodenbildes auf dem Isolierträger wurde Nickel-Chrom in einer Dicke von 50 nm auf die gesamte Oberfläche des Substrats aufgedampft, worauf Wismut in einer Dicke von 100 nm auf den Ni-Cr-FiIm aufgedampft wurde. Hierdurch wurde ein Dünnfilmlaminat gebildet, das aus dem Ni-Cr-FiIm 55 und dem Wismutfjlm 56 bestand (F i g. 5D). Anschließend wurde eine Belichtungsmaske 70 mit einer Chromschablone 7, die einem Widerstandsbild mit einer gewünschten Dimension entsprach, in enge Berührung mit dem Ni-Cr-Bi-Laminat gebracht, worauf das Laminat mit einer Xenon-Entladungslampe 25, die in Fig.1 dargestellt ist, belichtet wurde (F i g. SE). Hierdurch wurden die belichteten Teile des Ni-Cr-Bi-Dünnfilmlaminats durch Zerstreuung und

Verdampfung entfernt. Die unbelichteten Teile, die einem Elektroden- und Widerstandsbild entsprachen, blieben zurück (Fig.5F). Anschließend wurde die Schaltung einer Wärmebehandlung für 60 Minuten bei 200⁰C unterworfen, wodurch der Wismut-Dünnfilm 56 zu einem Oxidfilm 57 oxidiert wurde. In dieser Weise

10

wurde ein Widersiandsbild 58 aus dem Ni-Cr-FiIm, der geometrisch durch die Silberelektrode 53 begrenzt war, gebildet. Der Widerstand 58 hatte eine Breite von 50 μηι und eine Länge von 2,5 mm. Sein Widerstandswert betrug I kOhm.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Dünnfilmmikroschaltung durch Aufbringen metallischer Schichten auf einen Isolierträger und bildmäßiges Abtragen des Metalles durch selektive Einwirkung von Energiestrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Isolierträger ein Dünnfilmlaminat, das aus einem Dünnfilm aus einem Material aus einer aus Bi, Te, Ni, Cu, Sn, In, Pb, Zn, Se, Ge, Co, Fe, Ti, Sb, Al, Cd und Legierungen dieser Metalle bestehenden ersten Gruppe und einem Dünnfilm aus einem Material aus einer aus Ag, Au, Pt, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Ιη2θ3 und SnC>2 bestehenden zweiten Gruppe besteht, gebildet und dieses Dünnfilmlaminat dann durch eine Maske hindurch durch einmalige Bestrahlung mittels einer Xenon-Entladungslampe dispergiert und verdampft v/ird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm aus dem Material der ersten Gruppe eine Dicke zwischen 10 und 500 nm und der Dünnfilm aus dem Material der zweiten Gruppe eine Dicke zwischen 5 und 500 nm aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm aus dem Material der zweiten Gruppe als obere Schicht des Laminats über dem Dünnfilm aus dem Material der ersten Gruppe als untere Schicht aufgebracht und die untere Schicht nach der Erzeugung des Schaltbildes oxidiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm aus dem Maierial der zweiten Gruppe die untere Schicht des Laminats bildet und der Dünnfilm aus dem Material der ersten Gruppe nach der Erzeugung des Schaltbildes durch Ätzen entfernt wird.