DE2346669B2

DE2346669B2 - Verfahren zur herstellung einer integrierten duennfilmanordnung mit abgleichbaren widerstaenden

Info

Publication number: DE2346669B2
Application number: DE19732346669
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.rer.nat. 8031 Hochstadt; Krems Manfred D\pl.-Phys.; Ressel Roland Dipl.-Phys.; Schmidt Werner; 8000 München Kraus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2346669C3; DE2346669A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Dünnfilmanordnung mit abgleichbaren Widerständen und mit einem Substrat, auf das unmittelbar eine Nickel-Chrom-Schicht aufgebracht ist, bei dem die Nickel-Chrom-Schicht zumindest teilweise eine erste Titanschicht trägt, auf die Schichten aus Kupfer und Gold aufgebracht sind.

Ein derartiges Verfahren zeigt die GB-PS 12 48 142. Bei diesem Verfahren wird eine Nickelchrom-Schicht do als Widerstandsschicht auf ein Substrat aufgebracht und auf dieser Widerstandsschicht weitere Schichten aus Chrom bzw. Titan und Kupfer sowie schließlich eine aus Gold bestehende Kontaktschicht erzeugt. Die als Kontaktschicht vorgesehene Goldschicht bedeckt dabei <>5 die Kupferzwischenschicht so vollständig, daß diese nicht für Kontaktzwecke ausgenutzt werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung von abgleichbaren Dünnfilmwiderständen ist auch aus der US-Patentschrift 33 11 546 bekannt. Bei diesem Verfahren weiden auf ein nichtleitendes Substrat nacheinander Tantal- und Aluminiumschichten abgeschieden, die durch Nickelchrom-Goldschichten kontaktiert werden. Der Widerstandsabgleich der Tantal-Aluminiumsichichten erfolgt durch elektrolytisches Abätzen dieser Schichten. Wegen des Fehlens von Kupferschichten ist die Anwendung von Lötverfahren bei den erzeugten Dünnfilmwiderständen nicht ohne weiteres möglich.

Schließlich ist aus der US-PS 37 00 445 ein Verfahren zur Herstellung geätzter Dünnfilm-Mikroschaltungen bekannt, bei dem durch Anwendung von Fotolackverfahren in mehreren FertigungsschriUen ein Widerstandsabgleich erfolgt.

Integrierte Dünnfilmanordnungen werden häutig in Hybrid-Technik ausgeführt, dabei werden aktive und passive Bauelemente, beispielsweise Transistoren, Dioden, Kondensatoren und ggf. auch Widerstände mit Hilfe der Kiroschweißtechnik oder Löttechnik mit den Leitschichten verbunden. Besondere Bedeutung haben derartige integrierte Dünnfilmschaltungen in der Mikrowellentechnik erlangt. In der Milkrowellentechnik werden an die Hochfrequenzeigenschaften der Widerstände besondere Anforderungen gestellt, so daß diese im allgemeinen in den Schaltungen integriert und in Dünnfilmtechnik ausgeführt werden. Um die Langzeitstabilität dieser Widerstände zu erhöhen, ist bei verschiedenen Dünnfilmwiderstandsimaterialien ein Temperprozeß bei erhöhter Temperatur und oxidierender Atmosphäre notwendig.

Weitere, beispielsweise aus der DT-AS 17 90 013 bekannte Dünnfilmanordnungen sind so aufgebaut, daß auf einem isolierenden Substrat Schichten aus Nickel, Chrom oder Titan als Haft- und Widerstandsschichten und entweder Kupfer oder Gold als Leitschichten aufgebracht worden sind. Zusätzliche Bauelemente werden bei der Verwendung von Kupfer als Leitschicht aufgelötet und bei der Verwendung von Gold als Leitschicht durch die Mikroschweißtechnik mit der Leitschicht verbunden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Leitschichten aus Gold nicht mit den allgemein üblichen Blei-Zinnloten gelötet werden können, da das in dem Blei-Zinnlot sich lösende Gold zu einer spröden intermetallischen Verbindung führt, die keine sichere Lötverbindung gewährleistet. Während bei der Verwendung von Gold nach der Herstellung der Dünnfilmanordnung ein Temperprozeß an oxidierender Atmosphäre durchgeführt werden kann, ist dies bei der Verwendung von Kupfer als Material für die Leitschicht nicht möglich, da das Kupfer bei den zur Temperung notwendigen Temperaturen an Luft stark oxidiert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß mit der Leitungsführung der integrierten Dünnfilmanordnungen aktive und passive Bauelemente wahlweise durch die Mikroschweißtechnik und die Löttechnik verbunden werden können und außerdem ein zur Stabilisierung der Widerstände notwendiger Temperprozeß an oxidierender Atmosphäre durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

daß nach dem Aufbringen der Nickelchromschicht auf das Substrat der Widerstand der Nickelchromschicht gemessen wird,

daß auf die Nickelchromschicht eine erste Photolackschicht aufgebracht wird,

daß in der ersten Photolackschichl durch Belichten, durch eine Maske und Entwickeln öffnungen erzeugt werden und die erste Photolackschicht nur auf den Teilen der Nickelchromschicht verbleibt, aus denen Widerstandsstrukturen erzeugt werden sollen,

daß die freigelegten Teile der Nickelchromschicht abgeschätzt werden,

daß die Dünnfilmanordnung getempert wird,
daß auf die teilweise mit einer Nickelchromschicht bedeckte Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung nacheinander eine erste Titanschicht, eine Kupferschicht und eine zweite Titanschicht aufgebracht werden,

daß die zweite Titanschicht mit einer zweiten Photolackschicht überzogen wird,
daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der zweiten Photolackschicht fensterartige öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden zweiten Titanschicht freigelegt werden, die sich über den für Kontakte vorgesehenen Flächen der Widerstandsstruktur befinden,

daß durch Ätzen in einer Lösung aus Salzsäure, Ammoniumfluorid und Wasser in der zweiten Titanschicht fensterartige öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden Kupferschicht freigelegt werden,
daß in die öffnungen auf die freigelegten Teile der Kupferschicht eine Goldschicht abgeschieden wird, daß die verbleibenen Teile der zweiten Photolackschicht abgelöst werden,

daß die bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer dritten Photolackschicht überzogen wird,

daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der neuaufgebrachten dritten Photolackschicht fensterähnliche öffnungen erzeugt werden, die sich über einem Teil der vorher abgeschiedenen Goldschicht befinden und sich weiterhin über einen äußeren Teil der benachbarten zweiten Titanschicht erstrecken,
daß in einem anschließenden Ätzprozeß die durch die fensterartigen öffnungen freigelegten Teile der zweiten Titanschicht entfernt werden und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht freigelegt werden,

dnß die freigelegten Teile der Kupferschicht verstärkt werden,

daß auf die verstärkten Teile der Kupferschicht eine Blei-Zinn-Schicht aufgebracht wird,
daß die verbliebenen Teile der dritten Photolack· schicht entfernt werden,

daß die nicht von der Blei-Zinn· bzw. Goldschicht bedeckten Teile der ersten Titanschicht, der Kupferschicht und der zweiten Titanschicht abgeätzt werden und

daß der freiliegende Teil der Nickelchromschicht auf einen festgelegten Widerstandswert abgeglichen wird.

Der Vorteil dieses ersten erflndungsgomiiQen Verfahens liegt darin, daß die aktiven und die passiven tauelcmente wahlweise durch die Mlkroschwelßtechilk oder durch die Löttechnik aufgebracht werden tonnen und dadurch Insbesondere die Verwendung von lurch Löten zu befestigende Kondensatorchips In einer 3ünnfilmanordnung mit Leitschichten aus Gold ermög· lcht wird und außerdem eine Temperung und damit Stabilisierung der in Dünnfilmtechnik ausgeführten Widerstände möglich ist.

Die Aufgabe kann erfindungsgemäß aber auch dadurch gelöst werden,

.s daß auf ein Substrat eine Nickelchromschicht aufgebracht wird,

daß der Widerstand der Nickelchromschicht gemessen v/ird,
daß auf die Nickelchromschicht nacheinander eine

ίο erste Titanschicht, eine Goldschicht und eine zweite Titanschicht aufgebracht werden, daß die zweite Titanschicht mit einer ersten Photolackschicht überzogen wird, daß die erste Photolackschicht durch eine Maske

ij belichtet und anschließend entwickelt wird und dadurch fensterähnliche öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden zweiten Titanschicht freigelegt werden,
daß durch Ätzen in einer Lösung aus Salzsäure, Ammoniumfluorid und Wasser in der zweiten Titanschicht fensterartige öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden Goldschicht freigelegt werden,
daß in die Öffnungen auf der freigelegten Goldschicht zusätzlich Gold abgeschieden wird, daß die verbliebenen Teile der ersten Photolackschicht abgelöst werden,

daß die bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer zweiten Photolackschicht

,10 überzogen wird,

daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln die zweite Photolackschicht bis auf einen Bereich abgelöst wird, der die durch die zusätzliche Abscheidung verstärkten Teile der

.ij Goldschicht und das Oberflächengebiet zwischen

diesen Teilen umfaßt,

daß nacheinander die freigelegten Teile der zweiten Titanschicht, der Goldschicht, der Titanschicht und der Nickelchromschicht abgeätzt

.|o werden,

daß die verbliebenen Teile der Photolackschicht abgelöst werden,

daß die an der Oberfläche zwischen den verstärkten Teilen der Goldschicht befindlichen Teile der zweiten Titanschicht der Goldschicht und der ersten Titanschicht abgeätzt werden, dnß der freiliegende Widerstandsteil der Nickelchromschicht auf einen festgelegten Widerstandswert abgeglichen wird,

so daß die Dünnfilmanordnungen getempert werden, daß auf die behandelte Oberflächenseite der Dünnfilmanordnungen nacheinander eine dritte Titanschicht, eine Kupferschicht und eine vierte Titanschicht aufgebracht werden,

daß die vierte Titanschicht mit einer dritten Photolackschicht überzogen wird, daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der neuaufgebrachten dritten Photolackschicht fensterartige öffnungen erzeugt wer-

ho den, die sich über einem Teil des vorher zusätzlich abgeschiedenen Goldes befinden, das durch die dritte Titanschicht, die Kupferschicht und die vierte Titanschicht bedeckt Ist und
daß die öffnungen sich weiterhin über einen

ο* anschließenden äußeren Teil der vierten Titanschicht erstrecken,

daß In einem anschließenden Atzprozeß die durch die fensterartigen öffnungen freigelegten Teile der

vierten Titanschicht entfernt werden und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht freigelegt werden,

daß durch Abscheidung von Kupfer und die freigelegten Teile die Kupferschicht verstärkt wird, daß auf das vorher abgeschiedene Kupfer eine Blci-Zinn-Schicht abgeschieden wird,
daß die restlichen Teile der dritten Photolackschicht abgelöst werden und
daß die nicht von der Blei-Zinn-Schicht bedeckten Teile der vierten Titanschicht, der Kupferschicht und der dritten Titanschicht abgeätzt werden.

Dieses zweite erfindungsgemäße Verfahren weist neben den Vorteilen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens noch den Vorteil auf, daß der Abgleich der Dünnschichtwiderstände vor dem Tempern vorgenommen wird, so daß die beim Abgleich freigelegten Teile des Dünnschichtwiderstandes beim Tempern wieder mit einer schützenden Oxidschicht überzogen werden können.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Verfahren nach der Erfindung erfolgt die Temperung der Dünnfilmanordnungen über eine Zeit von 0,5 Stunden bei 35O⁰C an Luft. Dadurch ergeben sich besondere Vorteile hinsichtlich der Langzeitstabilität der Dünnfilmanordnungen.

Weitere Vorteile hinsichtlich einer Verringerung des Aufwandes bei der Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich dadurch, daß nach der Abscheidung von Gold zur Verstärkung der Goldschichi der verbliebene Photolack erneut durch eine Maske belichtet und entwickelt wird. Voraussetzung dafür ist aber eine Durchführung der vorangehenden Arbeitsgiinge, insbesondere der Goldabschcidung in einem schwach erleuchteten Raum, beispielsweise einem sogenannten Gelblichtraum.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispielcn soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.

Dabei zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einer nach dem erfindungsgemllßcn Verfahren hergestellten Dünnfilmanordnung,

Fig.2 einzelne Stufen bei der Herstellung einer Dünnfilmanordnung nach dem ersten erfindungsgemäßen Verfuhren und

Fig, 3 einzelne Stufen bei der Herstellung einer Dünnfilmanordnung nuch dem zweiten erfindungsgcmtlOen Verfahren.

Der in der Fig. 1 dargestellte Ausschnitt aus einer nach dem crfindungsgcmttßcn Verfahren hergestellten DUnnfilmanordnung besteht aus einzelnen mit Au bezeichneten und aus Gold bestehenden streifenförmig gen Leitschichten, die an zwei Stellen unterbrochen sind. An der ersten Stelle ist in die Leitschicht ein mit NiCr bezeichneter und aus Nickelchrom bestehender streifenförmigcr Dünnschichtwiderstand integriert, der nach dem erfindungsgcmttBen Verfahren zusammen mit den uus Oold bestehenden Leitschichten erzeugt wurde. An der zweiten Stelle ist zwischen die Leitschicht ein mit C bezeichneter Kondensutorchip eingefügt, der nach der Herstellung der DUnnfilmanordnung eingelötet wurde. Die Einlötung geschah mit PbSn-Lot auf die mit Cu bezeichneten auf den Gold-Leltschlchten angeordneten Kupferfluchen, Die PI g. I zeigt die vorteilhafte Verwendungsmöglichkeit für lötbare Kondensatorchips, die etwa um den Paktor SO billiger sind als gleichwertige Kondensutorchips mit Goldkontukten,

Die Fig. 2 zeigt eine Dünnfilmanordnung einzelner Herstellungsstufen, wobei der Deutlichkeit halber die Dicken der einzelnen Schichten gegenüber den Breiten wesentlich vergrößert dargestellt sind. Bei I ist ein Substrat 1 aus Glas dargestellt, auf das eine Nickelchromschicht 2 mit einer Dicke von etwa 0,3 μΐη aufgebracht ist. Als Substratmaterialien können alternativ auch Saphir, Quarz, Keramik, Halbleiter, wie beispielsweise Silizium oder Gallium-Arsenid oder Ferrite verwendet werden.

Die Nickelchromschicht dient als Widerstands- und Haftschicht und ist auch durch eine reine Chromschicht oder eine Schicht aus Titan oder Molybdän ersetzbar. Das Aufbringen der Nickelchromschicht geschieht üblicherweise durch Aufdampfen im Vakuum, für die bezeichneten Widerstandsmaterialien sind aber auch andere Herstellungsverfahren, wie beispielsweise Aufsprühen, bekannt und erprobt. Nach dem Aufbringen wird der Flächenwiderstand der Nickelchromschicht beispielsweise mit der aus der Halbleitertechnik bekannten Vierspitzenmethode gemessen und der Meßwert gespeichert, wobei sich bei einer Dicke der Nickelchromschicht von 0,3 μπι ein Flächenwiderstand von etwa 50 ίί/cm² ergibt.

Bei Il ist erneut das Substrat mit der Nickelchromschicht dargestellt, auf das eine erste Photolackschicht 3 aus einem Positivlack aufgebracht wurde. Durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln nach der bekannten Photolackschicht wurden in der Photolackschicht öffnungen 4 erzeugt, durch die Teile der Nickclchromschicht freigelegt wurden und die erste Photolackschicht 3 nur auf den Teilen der Nickelchromschicht verblieben ist, auf denen Widerstandsstrukturen erzeugt werden sollen. Anschließend wurde die Nickclchromschicht mit einem Gemisch aus Salzsäure, Glyzerin und Wasser, an den freigelegten Stellen abgeätzt, so daß sich der bei 111 gezeigte Aufbau ergab.

Mil 5 ist die erzeugte Nickelchrom-Widerstandsstruktur bezeichnet. Im Anschluß daran werden die Dünnfilmanordnungen bei einer Temperatur von 350" an Luft über eine Zeit von 0,5 Stunden getempert. Die Tcmpcrbcdingungcn hängen im wesentlichen von dem verwendeten Widerstandsmaterial und dessen Schichtdicke ab, Die Temperung dient einer oberflächlichen Oxydation des Widerstundsmutcrials und damit einer Erhöhung der Lnngzcitstubilitttt der Widerstünde.

Im Anschluß an die Tempming wurde iiuf die teilweise mit den Widerstandsstrukturen bedeckte ObcrflUchcnseitc der Dünnfilmanordnung nacheinander eine erste Titanschicht 6 mit einer Dicke von 0,03 um, eine Kupferschicht 7 mit einer Dicke von 0,3 μην eine zweite Titanschicht 8 mit einer Dicke von 0,05 μιη und eine zweite Photolackschicht 9 aufgebracht. Die sich ergebende Anordnung ist bei IV durgestellt.

Anschließend wurden durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der zweiten Photolackschichi 9 fensterartige öffnungen 10 erzeugt, durch die Teile der darunterliegenden zweiten Titanschicht 8 freigelcgi wurden. Die fensterartigen öffnungen 10 sind über der

zur Kontaktierung vorgesehenen Stellen der Wider Standsstrukturen S angeordnet. Durch Ätzen In clnci Lösung aus Salzsäure, Ammonlumfluorid und Wnssci wurden in der zweiten Titanschicht 8 fensterartig« öffnungen erzeugt, durch die Teile der darunterliegen

μ den Kupferschicht 7 freigelegt worden sind und sich dli bei V gezeigte Struktur ergab. In die öffnungen auf dl· freigelegten Teile der Kupferschicht 7 wurde Anschile Bend auf galvanischem wege eine Goldschicht Il ml

iflfln.11/a7

einer Dicke von etwa ΙΟμιη abgeschieden. Nach der Ablösung der verbliebenen Teile 9' der zweiten Photolackschicht 9 wurde die gesamte bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer dritten Lackschicht 12 überzogen und es ergab sich die in VI gezeigte Anordnung.

Durch das schon beschriebene Belichten und Entwickeln wurden anschließend in der dritten Photolackschicht 12 fensterähnliche öffnungen 13 erzeugt, die sich über einen Teil der vorher abgeschiedenen Goldschicht 11 befinden und sich weiterhin über einen äußeren Teil der benachbarten zweiten Titanschicht 8 erstrecken, so daß sich die in VIl gezeigte Struktur ergab. In einem anschließenden Ätzprozeß mit dem schon erwähnten Ätzmittel wurden die durch die fensterartigen öffnungen freigelegten Teile der zweiten Titanschicht 8 entfernt und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht 7 freigelegt. Auf galvanischem Wege wurden danach die freigelegten Teile der Kupferschicht 7 auf eine Dicke von etwa 10 um verstärkt und anschließend auf die verstärkten Teile T der Kupferschicht eine Blei-Zinn-Schicht 14 mit einer Dicke von etwa 10 um aufgebracht, so daß sich die bei VIII gezeigte Struktur ergab.

Anschließend wurden die verbliebenen Teile 12' der dritten Photolackschicht 12 entfernt und nacheinander die nicht von der Blei-Zinn-Schicht 14 bzw. der Goldschicht 11 bedeckten Teile der ersten Titanschicht 6, der Kupferschicht 7 und der zweiten Titanschicht 8 abgeätzt. Die Ätzung des Kupfers erfolgt mittels einer handelsüblichen ammoniakalischen Ätzlösung. Es ergibt sich die in IX gezeigte Dünnfilmanordnung mit einer mit Kontakten versehenen Nickelchrom-Widerstandsstruktur 5, die auf den festgelegten Widerstandswert abgeglichen wurde.

Die l^:ig. 3 zeigt eine Dünnfilmanordnung nach der I lerstellung nach dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren, wobei ebenso wie in der F i g. 2 die Filmdicken gegenüber den Filmbreiten stark vergrößert den zweiten Titanschicht 28 freilegen.

Durch Ätzen in der schon beim ersten Verfahren erwähnten Ätzlösung wurden in der zweiten Titanschicht 28 fensterartige öffnungen erzeugt, die durch Teile der darunterliegenden Goldschicht 27 freigelegt worden sind. Nachdem auf galvanischem Wege in die öffnungen auf der freigelegten Goldschicht 27 zusätzlich Gold 29 in einer Stärke von etwa 10 μιτι abgeschieden wurde, ergab sich die in III gezeigte Struktur. Anschließend wurden die verbliebenen Teile 23' der ersten Photolackschicht 23 mit einem handelsüblichen Lösungsmittel abgelöst. Werden die vorangehenden Behandlungsschritte in einem schwach beleuchteten Raum oder in einem sogenannten Gelblichtraum durchgeführt, dann kann durch Belichten der verbliebenen Teile 23' der ersten Photolackschicht durch eine weitere Maske und Entwickeln des gewünschten Lackmusters erzeugt werden. Es kann aber auch wie im vorliegenden Fall auf eine mehrfache Ausnutzung der ersten Lackschicht verzichtet werden und nach dem Ablösen der verbliebenen Teile der ersten Lackschicht die bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer zweiten Photolackschicht 30 überzogen werden, in der anschließend durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln die zweite Photolackschicht bis auf einen Bereich 30' abgelöst wird, der die durch die zusätzliche Abscheidung verstärkten Teile 29 der Goldschicht 27 und das Oberflächengebiet zwischen diesen Teilen umfaßt. Es ergab sich damit die V gezeigte Struktur.

Die bei VI gezeigte Struktur ergab sich dadurch, daß nacheinander die vom Photolack 30 freigelegten Teile der zweiten Titanschicht 28, danach der Goldschicht 27, der Titanschicht 26 und zuletzt der Nickelchromschicht abgeätzt worden sind. Die Ätzmittel entsprechen denen des ersten Verfahrens.

Nach dem Ablösen der verbliebenen Teile 30' der Photolackschicht 30 wurden die an der Oberfläche /wischen den verstärkten Teilen 29 der Goldschicht 27

dargestellt sind. Die nach dem ersten erfindungsgcmil- 40 befindlichen Teile der zweiten Titanschicht 28, der

ßen Verfahren hergestellten DünnfilmwiderstHnde wei sen an den Abgleichcinschnitten offene nicht oxydierte Stellen auf, die die Langzeitstnbilität der Widerstandswerte etwas beeinträchtigen könnten. Im zweiten iTfindungsgemüßen Verfahren wird deshalb der Abgleich der Widerstände vor der Teinperiing vorgenommen, so daß die Abgleicheinschnitte mit oxydiert werden. Rs ergibt sich ein Verfuhren mit einer gegenüber dem ersten vergröberten Zahl an Verfahrensschritten. Der erste Verfahrensschritt entsprach dem des ersten Verfahrens und bestand darin, duD auf ein Substrat I eine Nickelchromschicht 2 mit einer Dicke von etwa 0,3 μιυ aufgebracht wurde und daß der Widerstand der Nickelchromschicht gemessen wurde. Die Substratmateriallen und die Alternativen für die Nickelchromschicht entsprechen denen des ersten Verfahrens. Es ergub sich der bei I gezeigte Aufbau.

Anschließend wurde auf die Nickelchromschicht 2 nacheinander durch Aufdampfen eine erste Titanschicht Goldschicht 27 und der ersten Titanschicht 26 abgeätzt Während des Abtttzens der etwa 0,3 μιη starken Goldschicht 27 wurde auf ein Abdecken der verstärkter Teile 29 verzichtet, da diese 10 μηι dick sind und deshalb nur unwesentlich angegriffen werden. Es ergab sich die bei VII gezeigte Struktur mit einem freiliegender Widerstandsteil 5 der Nickclchromschicht 2, der au einen festgelegten Widerstundswcrt abgeglichen wurde Im Anschluß daran wurden die Dünnfilmanordnungci so bei 35O⁰C über 0,5 Stunden an Luft getempert, so du! neben der Oberflüche des Widerstandes auch di< Abgleicheinschnitte oxydiert sind.

Im Anschluß daran wurden auf die behandelt» Oberflttchenseite der Dünnfilmanordnungen nachcinun der eine dritte Titanschicht 31 mit einer Dicke von etwi 0,1 μηι, eine Kupferschicht 32 mit einer Dicke von etwi 0,3 μιη und eine vierte Tltunschicht 33 mit einer Dick von etwa 0,05 μιη aufgedampft. Nachdem die viert Titanschicht 33 mit einer dritten Photolackschicht 3'

55

26 mit einer Dicke von etwa 0,03 μιη, eine Goldschicht 60 überzogen wurde, ergab sich die bei VIII dargestellt

27 mit einer Dicke von etwa 0,3 μηι und eine zweite Titanschicht 28 mit einer Dicke von etwa 0,03 μηι aufgebracht und die zweite Titanschicht 28 mit einer ersten Photolackschicht 23 überzogen. Nach dem Belichten der ersten Photolackschicht 23 durch eine Maske und anschließendes Entwickeln ergab sich die bei Il gezeigte Struktur, bei der In der Photolackschicht 23 fensterühnllche öffnungen 24 Teile der darunterliegen· Struktur.

Durch Belichten durch eine Maske und Entwlckcl wurden In der neu aufgebrachten dritten Photolack schicht 34 fensterartige öffnungen 37 erzeugt, die sie über einen Teil des vorher zusätzlich abgeschiedene Goldes 29 befinden und sich über einen anschließende äußeren Teil der vierten Titanschicht 33 erstrecken. Da zusätzlich abgeschiedene Gold ist dabei noch durch dl

dritte Titanschicht 31, die Kupferschicht 32 und die vierte Titanschicht 33 bedeckt. In einem anschließenden Ätzprozeß wurden die durch die fensterartigen öffnungen 37 freigelegten Teile der vierten Titanschicht 33 mit Hilfe des schon erwähnten Ätzmittels entfernt und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht 32 freigelegt. Es ergab sich so die in IX gezeigte Struktur.

Die freigelegten Teile der Kupferschicht 32 wurden durch galvanisch abgeschiedenes Kupfer 35 auf eine Dicke von etwa 10 μπι verstärkt und darauf galvanisch eine ebenfalls etwa 10 μπι dicke Blei-Zinn-Schicht 36 abgeschieden. Nach dem Ablösen der restlichen Teile 34

der dritten Photolackschicht ergab sich so die in X dargestellte Struktur.

Abschließend wurden die nicht von der Blei-Zinn-Schicht 36 bedeckten Teile der vierien Titanschicht 33, der Kupferschicht 32 und der dritten Titanschicht 31 abgeätzt, so daß sich schließlich die in Xl dargestellte Struktur ergab.

Eine meßtechnische Untersuchung der erzeugten Dünnfilmanordnung ergab, daß sich diese besonders gut für integrierte Mikrowellenschaltungen eignen, da sowohl die Herstellung von Verbindungen durch Löten als auch durch Thermokompression möglich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Dünnfilmanordnung mit abgleichbaren Widerstän- j den und mit einem Substrat, auf das unmittelbar eine Nickel-Chrom-Schicht aufgebracht ist, bei dem die Nickel-Chrom-Schicht zumindest teilweise eine erste Titanschicht trägt, auf die Schichten aus Kupfer und Gold aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet,

daß nach dem Aufbringen der Nickel-Chrom-Schicht (2) auf das Substrat (1) der Widerstand der Nickel-Chrom-Schicht gemessen wird,
daß auf die Nickelchromschicht (2) eine erste Photolackschicht (3) aufgebracht wird,
daß in der ersten Photolackschicht (3) durch Belichten, durch eine Maske und Entwickeln öffnungen (4) erzeugt werden und die erste Photolackschicht (3) nur auf den Teilen der Nickelchromschicht verbleibt, aus denen Widerstandsstrukturen erzeugt werden sollen,
daß die freigelegten Teile der Nickelschromschicht (2) abgeätzt werden,
daß die Dünnfilmanordnung getempert wird, daß auf die teilweise mit einer Nickelchromschicht bedeckte Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung nacheinander eine erste Titanschicht (6), eine Kupferschicht (7) und eine zweite Titanschicht (8) aufgebracht werden, daß die zweite Titanschicht (8) mit einer zweiten Photolackschicht (9) überzogen wird,
daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der zweiten Photolackschicht (9) fensterartige öffnungen (10) erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden zweiten Titanschicht (8) freigelegt werden, die sich über den für Kontakte vorgesehenen Flächen der Widerstandsstruktur (5) befinden,
daß durch Ätzen in einer Lösung aus Salzsäure, Ammoniumfluorid und Wasser in der zweiten Titanschicht (8) fensterartige öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden Kupferschicht (7) freigelegt werden,
daß in die öffnungen auf die freigelegten Teile der Kupferschicht (7) eine Goldschicht (11) abgeschieden wird,

daß die verbliebenen Teile (9') der zweiten Photolackschicht (9) abgelöst werden,
daß die bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer dritten Photolackschicht (12) überzogen wird,
daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der neuaufgebrachten dritten Photolackschicht (12) fensterähnliche öffnungen (13) erzeugt werden, die sich über einem Teil der vorher abgeschiedenen Goldschicht (11) befinden und sich weiterhin über einen äußeren Teil der benachbarten zweiten Titanschicht (8) erstrecken, daß in einem anschließenden Ätzprozeß die durch die fensterartigen öffnungen (13) freigelegten Teile der zweiten Titanschicht (8) entfernt werden und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht (7) freigelegt wer- <\s den,

daß die freigelegten Teile der Kupferschicht (7) verstärkt werden.

daß auf die verstärkten Teile (7') der Kupferschicht eine Blei-Zinn-Schicht (14) aufgebracht wird,

daß die verbliebenen Teile (12') der dritten Photolackschicht (12) entfernt werden
daß die nicht von der Blei-Zinn, (14) bzw. Goldschicht (11) bedeckten Teile der ersten Titanschicht (6), der Kupferschicht (7) und der zweiten Titanschicht (8) iibgeätzt werden und
daß der freiliegende Teil (5) der Nickelchromschicht (2) auf einen festgelegten Widerstandswert abgeglichen wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Dünnfilmanordnung mit abgleichbaren Widerständen und mit einem Substrat, auf das unmittelbar eine Nickel-Chrom-Schicht aufgebracht ist, bei dem die Nickel-Chrom-Schicht zumindest teilweise eine erste Titanschicht «ragt, auf die Schichten aus Kupfer und Gold aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Nickel-Chrom-Schicht (2) auf das Substrat (1) der Widerstand der Nickel-Chrom-Schicht gemessen wird,
daß auf die Nickelchromschicht (2) nacheinander eine erste Titanschicht (26), eine Goldschicht (27) und eine zweite Titanschicht (28) aufgebracht werden,

daß die zweite Titanschicht (28) mit einer ersten Photolackschicht (23) überzogen wird,
daß die erste Photolackschicht (23) durch eine Maske belichtet und anschließend entwickelt wird und dadurch fensterähnliche öffnungen (24) erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden zweiten Titanschicht (28) freigelegt werden,

daß durch Ätzen in einer Lösung aus Salzsäure, Ammoniumfluorid und Wasser in der zweiten Titanschicht (28) fensterartige öffnungen erzeugt werden, durch die Teile der darunterliegenden Goldschicht (27) freigelegt werden,
daß in die öffnungen auf der freigelegten Goldschicht (27) zusätzlich Gold (29) abgeschieden wird,

daß die verbliebenen Teile (23') der ersten Photolackschicht (23) abgelöst werden,
daß die bearbeitete Oberflächenseite der Dünnfilmanordnung mit einer zweiten Photolackschicht (30) überzogen wird,
daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln die zweite Photolackschicht (30) bis auf einen Bereich (30') abgelöst wird, der die durch die zusätzliche Abscheidung verstärkten Teile (29) der Goldschicht (27) und das Oberflächengebiet zwischen diesen Teilen umfaßt,

daß nacheinander die freigelegten Teile der zweiten Titanschicht (28), der Goldschicht (27), der Titanschicht (26) und der Nickelchromschicht (2) abgeätzt werden,
daß die verbliebenen Teile (30') der Photolackschicht (30) abgelöst werden,
daß die an der Oberfläche zwischen den verstärkten Teilen (29) der Goldschicht (27) befindlichen Teile der zweiten Titanschicht (28), der Goldschicht (27) und der ersten Titanschicht (26) abgeätzt werden,

daß der freiliegende Widerstandsteil (5) der Nickelchromschicht (2) auf einen festgelegten Widerstandswert abgeglichen wird,

daß die Dünnfiimanordnungen getempert werden,

daß auf die behandelte Oberflächenseite der Dünnfilmanordnungen nacheinander eine dritte Titanschicht (31), eine Kupferschicht (32) und s eine vierte Titanschicht (33) aufgebracht werden,

daß die vierte Titanschicht (33) mit einer dritten Photolackschicht (34) überzogen wird,
daß durch Belichten durch eine Maske und Entwickeln in der neuaufgebrachten dritten Photolackschicht (34) fensterartige öffnungen (37) erzeugt werden, die sich über einem Teil des vorher zusätzlich abgeschiedenen Goldes (29) befinden, das durch die dritte Titanschicht (31), die Kupferschicht (32) und die vierte Titanschicht (33) bedeckt ist und
daß die öffnungen sich weiterhin über einen anschließenden äußeren Teil der vierten Titanschicht (33) erstrecken, daß in einem anschließenden Ätzprozeß die durch die fensterartigen öffnungen (37) freigelegten Teile der vierten Titanschicht (33) entfernt werden und dadurch Teile der darunterliegenden Kupferschicht (32) freigelegt werden,

daß durch Abscheidung von Kupfer (35) auf die freigelegten Teile der Kupferschicht (32) verstärkt wird,

daß auf das vorher abgeschiedene Kupfer (35) eine Blei-Zinn-Schicht (36) abgeschieden wird,
daß die restlichen Teile (34) der dritten Photolackschicht abgelöst werden und
daß die nicht von der Blei-Zinn-Schicht (36) bedeckten Teile der vierten Titanschicht (33), der Kupferschicht (32) und der dritten Titanschicht (31) abgeätzt werden.

3. Verfahren zur Herstellung einer Dünnfilmanordnung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperung der Dünnfilmanordnungen über eine Zeit von 0,5 Stunden bei 350° C an Luft erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abscheidung von Gold zur Verstärkung der Goldschicht der verbliebene Photolack erneut durch eine Maske belichtet und entwickelt wird.