DE3123213A1 - Hybridschaltung mit integrierten kondensatoren und widerstaenden und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Hybridschaltung mit integrierten kondensatoren und widerstaenden und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Alain CLEI
75ol3 Paris, Frankreich
75ol3 Paris, Frankreich
Hybridschaltung mit integrierten Kondensatoren und Widerständen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hybridschaltungen mit integrierten
Kondensatoren und Widerständen und auf nach diesem Verfahren erhaltene Schaltungen. Sie findet eine Verwendung
in der Mikroelektronik, insbesondere bei der Herstellung von temperaturstabilen aktiven Filtern.
Gegenwärtig erfordert die industrielle Herstellung dieser Art von Schaltungen die Abscheidung von zwei
Tantalschichten mit Zusammensetzungs- und Gefügeunterschieden zur Herstellung von temperaturkompensierten
Kondensatoren und Widerständen. Die Integrierung der verschiedenen Bauelemente in demselben Substrat erfordert
ein kompliziertes technologisches Verfahren, das wenigstens 6 Maskierungsniveaus in Verbindung mit
den Photolithogravier- und Oxydationsvorgängen umfaßt. Wenn I diese Verfahren das Erhalten von Schaltungen mit
hoher Integrationsdichte ermöglichen, deren Eigenschaften
optimal sind, ist die dabei benötigte Zahl von Verfahrensschritten erheblich, und ihre Durchführung ist
daher schwierig und lästig.
Es wurde kürzlich vorgeschlagen, temperaturkompensierte Kondensatoren und Widerstände aus einer
einzigen, geeignet mit Stickstoff und Sauerstoff dotierten Tantalschicht herzustellen. Die Herstellung einer
vollständigen Schaltung ist dann beträchtlich vereinfacht, da drei Maskierungsniveaus zur Bildung der verschiedenen
Bestandteile ausreichen.
Diese Technik ist im Referat einer Veröffentlichung von H. BEAGER in der "International Conference on thin and
thick film technology" in Augsburg, Bundesrepublik Deutschland, von September 1977 mit dem Titel
"A single Ta-film for the manufacture of integrated temperature compensated RC networks" beschrieben.
Dieses Verfahren ermöglicht das Erhalten von Schaltungen mit befriedigenden elektrischen Eigenschaften durch
eine verringerte Zahl von Verfahrensschritten. Jedoch erfordert die Notwendigkeit, eine gute überspannung
an den Kondensatoren zu bewahren, die Tantalschicht, die die Basiselektrode der Kondensatoren bildet, nicht
zu sehr zu verdünnen.
Aus diesem Grund wird der Vorgang der anodischen Oxydation dieser Schicht, der zur Schaffung einer
Dielektrikumsschicht bestimmt ist, nicht weit getrieben.
Da diese Oxidation für die Gesamtheit der Schaltung die gleiche ist, weist die Tantalschicht der Widerstände
eine verhältnismäßig erhebliche Dicke auf, was zu einer geringen Oberflächenbelegungsdichte für diese
Widerstände führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Integrationsdichte zu verbessern, um mit jenen vergleichbare
Ergebnisse zu erzielen, die man nach dem ersten erwähnten Verfahren erreicht, und gleichzeitig
die Vorteile des zweiten Verfahrens beizubehalten.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht, indem man eine selektive anodische Oxydation vornimmt, die
es ermöglicht, die Tantalschicht der Widerstände stärker als die Basisschicht der Kondensatoren zu
verdünnen.
Die selektive Verdünnung der Widerstände durch selektive anodische Oxydation ermöglicht eine beträchtliche
Erhöhung des PlächenwiderStandes derselben
ohne Änderung ihrer elektrischen Eigenschaften.
Temperaturkompensierte Widerstände und Kondensatoren konnten erfindungsgemäß mit einer Widerstandsoberflächendichte
erhalten werden, die derjenigen der Basiselektrode der Kondensatoren fünffach überlegen ist.
Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist einerseits eine Hybridschaltung mit
integrierten Kondensatoren und Widerständen, die auf einem Substrat eine dünne, mit Stickstoff und Sauerstoff
dotierte Tantalschicht, die an der Oberfläche an den Stellen der Kondensatoren und Widerstände anodisch
oxidiert ist, und metallische Schichten aufweistj^die
eine zweite Elektrode für die Kondensatoren und Leiterverbindungen für die Gesamtheit der Schaltung
bilden, mit dem Kennzeichen,daß die Tantalschicht an den Stellen der Widerstände anodisch tiefer als an
den Stellen der Kondensatoren oxidiert ist.
Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hybridschaltung, bei dem
man auf einem Substrat eine dünne, mit Stickstoff und Sauerstoff dotierte Tantalschicht abscheidet, diese
Tantalschicht zur Bildung einer Basiselektrode für die Kondensatoren und eines Musters für die Widerstände ätzt,
auf der geätzten Schicht eine Maske anbringt und durch diese Maske eine erste anodische Oxydation der Tantalschicht
vornimmt und am Ende des Verfahrens eine metallische Schicht abscheidet, die man in geeigneter
Weise ätzt, um eine zweite Elektrode für die Kondensatoren und Leiterverbindungen für die Gesamtheit der
Schaltung zu bilden, mit dem Kennzeichen,daß man nach der ersten anodischen Oxydation eine zweite, weiter
getriebene anodische Oxydation der Tantalschicht nur an den Stellen der Widerstände durchführt, um die
Tantalschicht selektiv zu verdünnen.
Vorzugsweise trennt man nach der ersten anodischen Oxydation die Basiselektrode der Kondensatoren vom Muster
der Widerstände insbesondere durch Laserbearbeitung.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert;
die Zeichnung zeigt in den Abbildungen (ξ) bis (e)
die Hauptschritte eines Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Schaltung gemäß der Erfindung.
Im dargestellten Beispiel wird angenommen , daß die Schaltung nur einen Widerstand und einenKondensator
aufweist. Man versteht leicht, daß es sich nur um ein sehr vereinfachtes Beispiel handelt und daß in
der Praxis die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Schaltungen viel komplizierter sein können.
Die durchgeführten Verfahrensschritte sind die folgenden:
1) Abscheidung einer dünnen, mit Sauerstoff und Stickstoff dotierten Tantalschicht 12 auf einem
isolierenden Substrat 10, wie in der oben erwähnten Veröffentlichung angegeben (Fig. (a) );
2) Ätzung eines Musters 14 für den Widerstand, der Basiselektrode 16 des Kondensators und der Leiter
(Fig. (b) ). Die Auslegung des Musters 14 bietet die Möglichkeit, den Widerstand später und selektiv zu
oxidieren. Im Fall einer einfachen Schaltung können Widerstand und Kondensator auf diesem Niveau in zwei
elektrisch verschiedenen Schaltungen verbunden sein. Im Fall von komplizierten Schaltungen werden Widerstände
und Kondensatoren elektrisch mit einem einzigen Eingang verbunden. Man sieht auf Höhe der Auslegung des
Musters die Möglichkeit vor, sie nach einer ersten
Oxydation (ζ. Β. durch Laserbearbeitung) zu trennen;
3) Abscheidung einer die Leiter abdeckenden Maske 18;
4) erste anodische Oxydation, die eine Oxidschicht schafft, deren Dicke derjenigen des Dielektrikums
entspricht, die man dem Kondensator zu geben wünscht (Fig. (c) ) ;
5) Trennung zwischen der Basiselektrode 16 des Kondensators und dem Muster 14 des Widerstandes z. B.
durch Laserbearbeitung unter Bildung eines Schnitts 24 (Fig. (S) ) ;
6) weitgetriebene selektive anodische Oxydation nur des Widerstandes, um die Oxidschicht 22 wachsen zu lassen
und die Tantalschicht zu verdünnen (Fig. (S) ) ; und
7) Abscheidung einer leitenden Schicht und Ätzung dieser Schicht, um die obere Elektrode 26 des
Kondensators C, Leiterverbindungen 28, 29 zum Anschluß am Widerstand R und am Kondensator C und eine erneuerte
Verbindung 30 zwischen R und C zu erhalten (Fig. (e) ) .
Claims (3)
- Ansprücheill Hybridschaltung mit integrierten Kondensatoren und Widerständen, die auf einem Substrat (10) eine dünne, mit Stickstoff und Sauerstoff dotierte Tantalschicht (12), die an der Oberfläche an den Stellen der Kondensatoren (C) und Widerstände (R) anodisch oxidiert ist, und metallische Schichten aufweist, die eine zweite Elektrode (26) für die Kondensatoren (C) und Leiterverbindungen (28, 29, 30) für die Gesamtheit der Schaltung bilden,dadurch gekennzeichn et, daß die Tantalschicht (12) an den Stellen (22) der Widerstände (R) anodisch tiefer als an den Stellen (20) der Kondensatoren (C) oxidiert ist.
- 2. Verfahren zur Herstellung einer Hybridschaltung nach Anspruch 1, bei dem man auf einem Substrat eine dünne, mit Stickstoff und Sauerstoff dotierte Tantalschicht (12) abscheidet, diese Tantalschicht (12) zur Bildung einer Basiselektrode (16) für die Kondensatoren und eines Musters (14) für die Widerstände ätzt, auf der geätzten Schicht eine Maske (18) anbringt und durch diese Maske (18) eine erste anodische Oxydation der Tantalschicht (14, 16) vornimmt und am Ende des Verfahrens eine metallische Schicht abscheidet, die man in geeigneter Weise ätzt, um eine zweite Elektrode (26)410-B 698O-TFfür die Kondensatoren (C) und Leiterverbindungen (28, 29, 30) für die Gesamtheit der Schaltung zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der ersten anodischen Oxydation eine zweite, weiter getriebene anodische Oxydation der Tantalschicht (12) nur an den Stellen (22) der Widerstände (R) durchführt, um die Tantalschicht selektiv zu verdünnen.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,daß man nach der ersten anodischen Oxydation die Basiselektrode (16) der Kondensatoren (C) vom Muster (14) der Widerstände (R) insbesondere durch Laserbearbeitung trennt.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998013875A1 (fr) * | 1996-09-26 | 1998-04-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Circuit integre hybride et a frequences micro-ondes |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5858197A (en) * | 1988-06-17 | 1999-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing substrate for ink jet recording head using anodic oxidation |
US5210549A (en) * | 1988-06-17 | 1993-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head having resistor formed by oxidization |
US5027253A (en) * | 1990-04-09 | 1991-06-25 | Ibm Corporation | Printed circuit boards and cards having buried thin film capacitors and processing techniques for fabricating said boards and cards |
GB2259807B (en) * | 1991-09-23 | 1995-09-06 | Crystal Semiconductor Corp | Low drift resistor structure |
US5534465A (en) * | 1995-01-10 | 1996-07-09 | At&T Corp. | Method for making multichip circuits using active semiconductor substrates |
JPH0992512A (ja) * | 1995-09-25 | 1997-04-04 | Rohm Co Ltd | チップ型複合電子部品及びその製造方法 |
US5745334A (en) * | 1996-03-25 | 1998-04-28 | International Business Machines Corporation | Capacitor formed within printed circuit board |
US6225570B1 (en) * | 1996-12-17 | 2001-05-01 | Kokuriku Electric Industry Co., Ltd. | Circuit board having electric component and its manufacturing method |
US6075691A (en) * | 1997-03-06 | 2000-06-13 | Lucent Technologies Inc. | Thin film capacitors and process for making them |
US5872696A (en) * | 1997-04-09 | 1999-02-16 | Fujitsu Limited | Sputtered and anodized capacitors capable of withstanding exposure to high temperatures |
US6068782A (en) * | 1998-02-11 | 2000-05-30 | Ormet Corporation | Individual embedded capacitors for laminated printed circuit boards |
US6278356B1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-08-21 | Compeq Manufacturing Company Limited | Flat, built-in resistors and capacitors for a printed circuit board |
US6492242B1 (en) * | 2000-07-03 | 2002-12-10 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Method of forming of high K metallic dielectric layer |
US6370012B1 (en) | 2000-08-30 | 2002-04-09 | International Business Machines Corporation | Capacitor laminate for use in printed circuit board and as an interconnector |
US7005722B2 (en) * | 2001-01-26 | 2006-02-28 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | RC terminator and production method therefor |
DE10344389A1 (de) * | 2003-09-25 | 2005-05-19 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer multifunktionellen Dielektrikumschicht auf einem Substrat |
US7342804B2 (en) * | 2004-08-09 | 2008-03-11 | Cts Corporation | Ball grid array resistor capacitor network |
TWI321970B (en) * | 2007-01-31 | 2010-03-11 | Advanced Semiconductor Eng | Package stucture with embedded capacitor and applications thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3423821A (en) * | 1965-03-18 | 1969-01-28 | Hitachi Ltd | Method of producing thin film integrated circuits |
US3542654A (en) * | 1966-09-16 | 1970-11-24 | Bell Telephone Labor Inc | Process of making an rc circuit and calibrating same |
US3801366A (en) * | 1971-02-16 | 1974-04-02 | J Lemelson | Method of making an electrical circuit |
DE2714034C3 (de) * | 1977-03-30 | 1980-01-10 | Lueder, Ernst, Prof. Dr.-Ing., 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung temperaturkompensierter Dünnschichtschaltungen aus einer Schicht |
-
1980
- 1980-06-11 FR FR8012982A patent/FR2484704A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-06-09 JP JP8878681A patent/JPS5726461A/ja active Granted
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-
1983
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998013875A1 (fr) * | 1996-09-26 | 1998-04-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Circuit integre hybride et a frequences micro-ondes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4460938A (en) | 1984-07-17 |
JPH0250625B2 (de) | 1990-11-02 |
FR2484704A1 (fr) | 1981-12-18 |
JPS5726461A (en) | 1982-02-12 |
FR2484704B1 (de) | 1983-11-04 |
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