Mit mehreren sich überdeckenden, dünnen Schichten versehene Unterlage zur Herstellung einer Dünnschichtschaltung
Die Erfindung betrifft eine mit mehreren sich überdekkenden Schichten versehene Unterlage zur Herstellung einer Dünnschichtschaltung mittels selektiver Ätzung, von welchen Schichten wenigstens einige aus einem anodisch oxydierbaren Metall oder einer Verbindung eines solchen Metalls bestehen und eine aus einem solchen Metall bestehende Metallschicht von der Unterlage weiter entfernt liegt als eine aus einer Verbindung eines solchen Metalls bestehende Widerstandsschicht.
In Dünnschichtschaltungen ist Tantalnitrid für Widerstandsstrecken wünschenswert, es eignet sich aber nicht so gut für Kondensatordielektrika. Tantal eignet sich bei entsprechender Behandlung, zum Beispiel Anodisierung, zur Bildung von Kondensatordielektrika, es eignet sich jedoch auch für Widerstände mässiger Stabilität. Wird jedoch für Widerstände hohe Stabilität gefordert, so wird hierzu häufig Tantalnitrid verwendet.
Folglich sind sowohl Tantal als auch Tantalnitridschichten zum Aufbau integrierter RC-Tantaldünnschichtschaltungen geeignet. Derartige Schaltungen würden aber entweder erfordern, dass eine auf die Unterlage niedergeschlagene Schicht jeweils selektiv geätzt wird, bevor hierauf die nächstfolgende Schicht niedergeschlagen wird, undloder, dass die Schichten in bestimmter geometrischer Form, also unter Verwendung von Masken auf der Unterlage niedergeschlagen werden müssen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung einer Unterlage der eingangs genannten Art, die sich zur Herstellung von RC- und RCL-Dünnschichtschaltungen eignet, ohne dass die vorstehend beschriebenen Massnahmen bei der Herstellung dieser Schaltungen angewendet werden müssen.
Die erfindungsgemässe Unterlage ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Widerstandsschicht und der Metallschicht eine mit der ersteren elektrisch leitend verbundene Trennschutzschicht angeordnet ist, die aus einem anodisch oxydierbaren Metall besteht, das eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Metall der Metallschicht und das Material der Widerstandsschicht.
Durch diese Ausbildung der Unterlage nach der Erfindung kann bei der Herstellung eines Dielektrikums durch anodisches Oxydieren der Metallschicht diese auch dann anodisch oxydiert werden, wenn ein Teil der Trennschutzschicht durch vorheriges selektives Ätzen freigelegt ist und vom zum anodischen Oxydieren verwendeten Elektrolyten benetzt wird.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1A eine Schrägansicht einer mit dünnen Schichten mehrlagig beschichteten Unterlage,
Fig. IB eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile IB-IB der Fig. 1A,
Fig. 2A eine Draufsicht auf die mehrlagig beschichtete Unterlage mit der auf die Anschlussgebiete aufgebrachten ersten ätzbeständigen Abdeckung nach der ersten Ätzbe- handlung,
Fig. 2B eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile 2B-2B der Fig. 2A,
Fig. 3A eine Draufsicht ähnlich der Fig. 2A mit der zweiten ätzbeständigen Abdeckung, die auf die Anschlussgebiete, die Verbindungsleitungen und das zur Bildung eines Teils des Kondensators vorgesehene Gebiet aufgebracht ist nach Durchführung der zweiten Ätzbehandlung,
Fig.
3B eine Schnittansicht der sich nach der Ätzbehandlung ergebenden Form in Richtung der Pfeile 3B-3B der Fig. 3A,
Fig. 4A eine Draufsicht auf die beschichteten Unterlagen ähnlich der Fig. 3A mit einer dritten ätzbeständigen Abdekkung, die auf die Anschlussgebiete, die Verbindungsleitungen, das Kondensatorgebiet und die Widerstände aufgebracht ist nach Durchführung des dritten Ätzvorgangs,
Fig. 4B eine Schnittansicht der resultierenden Form der mehrlagig beschichteten Unterlagen in Richtung der Pfeile 4B-4B der Fig. 4A,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach den Fig.
4A und 4B, nachdem die ganze ätzbeständige Abdeckung entfernt worden ist,
Fig. 6 eine Schnittansicht der Anordnung nach Fig. 5, die diejenigen Teile des Kondensatorgebiets und der Widerstandsstrecken zeigt, die anodisiert worden sind,
Fig. 7A eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 6 nach erfolgter Abscheidung der Kondensatorgegenelek trode, und
Fig. 7B eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile 7B-7B der Fig. 7A.
Die zu verwendende Unterlage kann eine flache Glas scheibe, Keramikscheibe usw. sein. Es sei bemerkt, dass die
Unterlage 11 in der richtigen Weise gereinigt werden muss, damit sämtliche organische Verunreinigungen entfernt wer den, bevor die Unterlage in eine kontinuierlich arbeitende
Vakuumanlage der in The Western Electric Engineer , April 1963, Seiten 9-17, beschriebenen Art eingesetzt wird.
Die verschiedenen Schichten können auf der Unterlage 11 in verschiedenen Kammern niedergeschlagen werden, und zwar mit Hilfe von Methoden, die allgemein bekannt sind, zum Beispiel durch im Rahmen eines kathodischen Zerstäubungsprozesses erfolgendes Aufstäuben, durch Vakuumaufdampfung usw. Es sei bemerkt, dass zu Erläuterungszwecken sämtliche vertikalen Abmessungen der Schichten in den Zeichnungen stark vergrössert dargestellt sind.
I. Niederschlagsschrittfolge zur Herstellung der mit dünnen Schichten mehrlagig beschichteten Unterlage.
Wie nachstehend noch im einzelnen erläutert werden wird, wird die beschichtete Unterlage nach den Fig. 1A und
1B einer selektiven Ätzschrittfolge unterworfen. Wenn daher die verschiedenen Schichten 12, 13, 14 und 15 anfäng- lich auf der Unterlage 11 niedergeschlagen werden, können sie die ganze Oberfläche der Unterlage 11 bedecken und daher im wesentlichen gleiche Ausdehnung besitzen. Diese Vollflächenbeschichtung gestattet eine Massenproduktion der beschichteten Unterlage, da keine Maskierung oder spezielle geometrische Gestalt für die Schichten erforderlich ist, solange sich die Unterlage im Vakuum befindet. Es versteht sich daher, dass bei jedem der nachfolgenden Schritte die einzelnen Schichten auf ein im wesentlichen gleichgrosses Gebiet ohne Maskierung aufgebracht werden können.
Jedoch können diese Schichten, falls dies gewünscht ist, selbstverständlich auch nur auf begrenzten Gebieten niedergeschlagen werden; die Schichten können auch in irgendwelchen anderen Anlagen, zum Beispiel in diskontinuierlich arbeitenden Gefässglockensystemen und dergleichen niedergeschlagen werden, oder mit Hilfe chemischer Dampfabscheidungseinrichtungen erzeugt werden.
Die wesentlichen Schichten der mehrlagig beschichteten Unterlage 11 sind in der Reihenfolge von der Unterlage in Fig. 1A und 1B betrachtet
1. Eine Widerstandsschicht 12, beispielsweise aus Tantalnitrid,
2. eine hochleitende anodisierbare Trennschutzschicht 13, die aus Aluminium, Niob und so weiter sein kann, und
3. eine Metallschicht 14 beispielsweise aus Tantal.
Das Ätzmittel, das zur Ätzbehandlung der Widerstandsschicht 12 zur Bildung der Widerstandsstrecken verwendet wird, kann die Unterlage 11 unter Bildung von Unter- oder Hinterschneidungen angreifen. Daher ist es in einigen Fällen empfehlenswert, anfänglich eine Schutzschicht aus Metalloxid, zum Beispiel Tantalpentoxid, direkt auf der Unterlage 11 niederzuschlagen, damit deren Unterschneidung verhindert oder verringert wird. Zweck und Funktion einer Oxidschutzschicht sind in der britischen Patentschrift 962 015 beschrieben.
Wenn die Widerstände einer integrierten Schaltung durch die Anwendung eines dritten Ätzmittels auf die beschichtete Unterlage erzeugt werden sollen, ist es nur notwendig, ein Ätzmittel auszuwählen, das die Widerstandsschicht 12 angreift. Für den Fall, dass das dritte Ätzmittel so ausgewählt werden kann, dass es die Schicht 12 angreift, nicht aber zu Unterschneidungen an der Unterlage 11 führt, kann die Notwendigkeit einer Oxidschutzschicht auf der Unterlage 11 entfallen. Ist es jedoch erwünscht oder notwendig, eine feinere Begrenzung der Widerstände zu erhalten, so kann es notwendig sein, als drittes Ätzmittel beispielsweise eine Mischung aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure zu verwenden, die die Unterlage 11 unterscheiden kann.
Unter diesen Umständen kann es notwendig werden, auf der Unterlage 11 eine Oxidschutzschicht aus Tantalpentoxid bis zu einer Dicke von etwa 1000 Ä niederzuschlagen. Diese Oxidschutzschicht ist in den Fig. nicht dargestellt.
Eine Schicht 12, zum Beispiel eine Tantalnitridschicht, wird auf die Unterlage 11 bis zu einer Dicke von etwa 1200 A niedergeschlagen. Im Fall, dass eine Oxidschutzschicht vorhanden ist, wird die Schicht 12 auf diese niedergeschlagen. Die Schicht 12 ist dafür vorgesehen, die Widerstände zu bilden, sie wird nachfolgend als Widerstandsschicht oder Tantalnitridschicht bezeichnet.
In der nächsten Kammer einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumanlage wird mit Hilfe kathodischer Zerstäubung oder Aufdampfung eine Schicht 13 aus hochleitendem und anodisierbarem Material, zum Beispiel aus Aluminium, etwa 2000 Ä dick niedergeschlagen. Es sei bemerkt, dass das Metall der Schicht 13 Aluminium, Niob oder irgendein anderes hochleitendes und anodisierbares Material sein kann.
Da Aluminium, Niob usw. hohe Leitfähigkeit besitzen, kann die Schicht 13 als ein Teil der unteren Elektrode des Kondensators dienen, die nachfolgende Tantalschicht 14 benötigt daher nur eine Minimaldicke, die ausreicht, damit die Tantalschicht 14 zur Bildung eines Kondensatordielektrikums anodisiert werden kann, da die Schicht 14 nicht die Funktion als Kondensatorelektrode zu übernehmen braucht.
Daher ist die Zeitspanne, während derer die Unterlage in jeder Kammer für den Niederschlag der einzelnen Schichten zu verbleiben hat, im wesentlichen gleich lang, folglich ist eine Massenherstellung der mehrlagig beschichteten Unterlage am laufenden Band innerhalb einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumanlage in einem einzigen Durchgang und in besonders einfacher Weise möglich.
Darüber hinaus stellt die hohe Leitfähigkeit der Schicht 13 einen Vorteil gegenüber der Verwendung von Tantalpentoxid dar, da der Widerstand des Kondensators, also der Kondensatorverlustfaktor wesentlich reduziert wird. Diese Schicht 13 kann auch, falls dies gewünscht ist, zur Erzeugung von Induktivitäten herangezogen werden.
Die Unterlage 11 kann dann zur nächsten Kammer bewegt werden, in der eine Tantalschicht 14 etwa 1500-1800 Ä dick aufgestäubt wird. Wie erwähnt, ist die Dicke der Tantalschicht 14 minimal, da diese Schicht in erster Linie zu dem Zweck niedergeschlagen wird, um als Kondensatordielektrikum zu dienen, nachdem sie im Rahmen eines Anodisierprozesses oxidiert worden ist. Es sei ferner bemerkt, dass, da die Kondensatordielektrikum-Schicht 14 lediglich eine minimale Dicke besitzt, keinerlei Schwierigkeiten infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten von Schicht 14 und Unterlage 11 auftreten.
Die Tantalschicht 14 braucht im vorliegenden Fall nur so dick zu sein, dass sie die Funktion als Kondensatordielektrikum übernehmen kann, da die hochleitende anodisierbare Trennschutzschicht 13 zusammen mit der Tantalnitridschicht 12 als die untere Kondensatorelektrode dienen kann.
Da die Schicht 13 hochleitend ist und in innigem Kontakt mit der Tantalnitridschicht 12 steht, können diese beiden Schichten die Funktion einer unteren Kondensatorelektrode übernehmen, ohne dass hierbei ein unerwünschter Widerstand in die Schaltung eingeführt würde. Folglich wird der Kondensator einen hohen Gütefaktor oder kleinen Verlustfaktor besitzen.
Es sei ferner bemerkt, dass die hohe Leitfähigkeit der Aluminiumschicht 13 es dieser Schicht gestattet, nachfolgend auch als Verbindungsleitungenweg undloder als Induktivitäten diesen zu können, wobei ausserdem eine Verbindung niedrigen Widerstands unter den Anschlussgebieten ge schaffen wird.
Die Schicht 13 sollte wie vorstehend erwähnt ein hochleitendes Material sein. Da jedoch die darüberliegende Tantalschicht 14 nachfolgend zur Bildung eines Kondensatordielektrikums anodisiert werden muss, so muss die Schicht 13 gleichfalls anodisierbar sein, denn sonst würde sie wegen ihrer fortgesetzten Leitfähigkeit jegliche wirksame Anodisie rung der Tantalschicht 14 verhindern. Folglich muss die
Schicht 13, wenn die Schicht 14 anodisiert werden soll, so wohl hochleitend als auch anodisierbar sein. Demgemäss ist beispielsweise Aluminium ein wünschenswertes Material für die Schicht 13.
Auf die Tantalschicht 14 können Anschlussschichten 15 niedergeschlagen werden, damit die Anschluss- und/oder Kontaktgebiete für die herzustellende integrierte RC-Schaltung bereitgestellt werden. Es ist bekannt, Materialien vorzusehen, die gutes Haftvermögen, hohe Leitfähigkeit und gute Lötbarkeit besitzen, ebenso gegen Oxidation beständig sind.
Typische Beispiele sind Chrom-Nickel für gutes Haftungsvermögen, Gold oder Kupfer für hohe Leitfähigkeit und Lötbarkeit und Palladium oder Gold für gute Oxidationsbeständigkeit. Bisher bestand das Problem, dass, wenn das Vakuum vor dem Zeitpunkt des Aufbringens dieser Schichten unterbrochen worden ist, sich schlechtes Haftungsvermogen einstellte. Es wurden daher haftungsverbessernde Materialien, zum Beispiel Chrom-Nickel zur Erhöhung der Haftung des Schichtenverbunds verwendet. Da im vorliegenden Fall sämtliche für die mehrlagig beschichtete Unterlage benötigten Schichten in einem einzigen Durchgang in einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumanlage aufgebracht werden können, ist das Haftungsproblem praktisch eliminiert. Folglich kann eine haftungsverbessernde Zwischenschicht, zum Beispiel eine Nickel-Chromschicht, entfallen.
Die auf die Tantalschicht 14 niederzuschlagende Schicht muss daher lediglich die Eigenschaften haben, die im Hinblick auf hohe Leitfähigkeit, gute Lötbarkeit und Oxidationsbeständigkeit verlangt werden. Die Anschlussschicht 15 der Zeichnung soll daher diejenigen Metalle darstellen, die diese für die Anschlussundloder Kontaktgebiete geeigneten Eigenschaften besitzen.
Es sei bemerkt, dass, da die Aluminiumschicht 13 hochleitend ist, dieselbe gleichfalls für Verbindungsleitungen, Induktivitäten, Kontaktgebiete und Anschlussgebiete verwendet werden kann. Wenn an der Tantalschicht 14 Zuleitungen befestigt werden, kann die Schicht 15 e' tfallen.
Es sei bemerkt, dass sämtliche, im Zusammenhang mit Fig. 1A und 1B beschriebenen Schichten in einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumanlage niedergeschlagen werden können, und zwar derart, dass - auf die anfängliche Reinigung der Unterlage folgend - dieselbe aus dem Vakuum nicht entfernt wird, bis sämtliche beschriebenen Schichten hierauf niedergeschlagen worden sind. Es ist daher die Möglichkeit einer Verunreinigung zwischen dem Niederschlagen der einzelnen Schichten wesentlich reduziert, und es ist eine wirtschaftliche Massenherstellung an einem Ort möglich.
Ebenso können, falls dies gewünscht ist, sämtliche Schichten maskenlos niedergeschlagen werden.
Die mit dünnen Filmen mehrlagig beschichtete Unterlage der Fig. 1A und 1B kann an einem Ort in Massenfertigung als Halbfertigerzeugnis hergestellt werden und dann nach einer Reihe anderer Orte verbracht werden, an denen sie einer selektiven Ätzschrittfolge unterworfen wird, mit dem Ziel, die jeweils gewünschten integrierten Dünnfilmschaltungen zu erzeugen, wobei jede gewünschte Kombination aus Widerständen, Kondensatoren undloder Induktivitäten möglich sind.
II. Behandlung der mehrlagig beschichteten Unterlage im Rahmen einer selektiven Ätzschrittfolge
Obgleich zahllose Kombinationen aus Widerständen, Kondensatoren aus der vorliegenden mehrlagig beschichteten Unterlage im Rahmen einer selektiven Ätzschrittfolge hergestellt werden können, sollen nachstehend anhand der Zeichnung diejenigen Schritte beschrieben werden, die zur Herstellung einer Schaltung, bestehend aus einem R-C-Parallelglied in Serie mit einem Widerstand, an einem zweiten Ort unternommen werden müssen.
Auf die mehrlagig beschichtete Unterlage der Fig. 1 A und 1 B wird anfänglich eine erste ätzbeständige Abdeckung 21a, 21b auf diejenigen Teile der Schicht 15 aufgebracht, die für die Anschlüsse der beabsichtigten integrierten R-C-Schaltung vorgesehen sind. Falls gewünscht, könnte die erste ätzbeständige Abdeckung auch auf die Verbindungsleitungen dargestellt beispielsweise durch die gestrichelte Linie 21c und/oder auf Induktivitäten aufgebracht werden. Zu Erläuterungszwecken sei jedoch angenommen, dass die erste ätzbeständige Abdeckung nicht auf den für die Verbindungsleitungen vorgesehenen Flächenteil aufgebracht wird und dass die Bildung einer Induktivität nicht beabsichtigt ist.
Nach den Fig. 1A und IB besitzt die mehrlagig beschichtete Unterlage eine Schicht 15. Die erste ätzbeständige Abdeckung 21 a und 21b ist eine für Metallätzung geeignete Abdeckung, zum Beispiel Wachs oder Vinyl. Ein erstes Ätzmittel wird so ausgewählt, dass es die freiliegenden Teile der Schicht 15 abätzt, aber nicht die Metallschicht 14, also die Tantalschicht, angreift. Ein typisches Beispiel für das erste Ätzmittel ist Ferrichlorid (Fe2CI3) oder eine Kombination aus Salpetersäure und Salzsäure (Königwasser). Nach Anwendung des ersten Ätzmittels ergibt sich die in den Fig. 2A und 2B dargestellte Form der mehrlagig beschichteten Unterlage, bei der die freiliegenden Teile der hochleitenden Schicht 15 entfernt worden sind.
Es sei bemerkt, dass es schwierig ist, eine einzige ätzbeständige Abdeckung zu wählen, die mehreren Anwendungen verschiedener Ätzmittel widerstehen kann. Es ist die übliche Praxis, die für das jeweilige zu verwendende Ätzmittel und für die nachfolgende gewünschte oder erforderliche Wiederablösung geeignetste ätzbeständige Abdeckung auszuwählen. Es wird daher die erste ätzbeständige Abdeckung 21 nur für das erste Ätzmittel verwendet, und nach dem Ätzschritt, d. h. nach dem Entfernen der blossliegenden Teile der Anschlussschicht 15, die erste Abdeckung durch geeignete Lösungsmittel entfernt.
Eine zweite ätzbeständige Abdeckung 22 muss daher, wie in den Fig. 3A und 3B dargestellt ist, auf die gleichen Gebiete wieder aufgebracht werden, die vorher von der ersten ätzbeständigen Abdeckung abgedeckt waren. Diese Gebiete sind mit 22a und 22b bezeichnet. Wird die erste ätzbeständige Abdeckung nicht entfernt, dann könnte die zweite ätzbeständige Abdeckung auch auf die erste ätzbeständige Abdeckung aufgetragen werden. Diejenigen Gebiete, auf denen aus der hochleitenden Metallschicht 13 Verbindungsleitungen hergestellt werden sollen, werden gleichfalls mit der zweiten ätzbeständigen Abdeckung bedeckt Ein solches, auf der Tantalschicht 14 vorgesehenes Gebiet ist in den Fig.
3A und 3B mit 22c bezeichnet. Wie ausgeführt, können dank der Schicht 15 die Verbindungsleitungen zusammen mit den Anschlüssen 21a, 21b hergestellt werden, während beim Fehlen einer solchen Schicht 15 die Anschlüsse gleichzeitig mit den Verbindungsleitungen 22c gebildet werden. Ebenso werden diejenigen Teile der Tantalschicht 14, die nachfolgend als Kondensatordielektrikum der integrierten R-C-Dünnfilmschaltung dienen sollen, mit der zweiten ätzbeständigen Ab deckung abgedeckt Dieses Gebiet ist in den Fig. 3A und 3B mit 22d bezeichnet. Induktivitäten können auf die gleiche Weise gebildet werden, wie die Verbindungsleitungen.
Ein zweites Ätzmittel wird so ausgewählt, dass es die Tantalschicht 14 nicht angreift, sondern durch diese die darunterliegende Aluminiumschicht 13 ätzt, aber die Widerstandsschicht 12 nicht angreift. Dieses Prinzip des Unterschneidens mit einem Ätzmittel ist in der US-Patentschrift 3 205 555 beschrieben. Typische Beispiele für das zweite Ätzmittel sind Salzsäure oder zweinormale Natronlauge, angewandt bei Raumtemperatur. Nachdem die Aluminiumschicht 13 durch das zweite Ätzmittel abgeätzt worden ist, wird die unterschnittene Tantalschicht 14 weggeschwemmt. Die sich nach diesem Ätzvorgang einstellende Form der mehrlagig beschichteten Unterlage ist die in den Fig. 3A und 3B dargestellte.
Durch entsprechende Lösungsmittel kann nun die zweite Abdeckung 22a, 22b, 22c und 22d entfernt werden. Sämtliche Gebiete, die vorher durch die zweite ätzbeständige Abdeckung abgedeckt waren, werden nun durch eine dritte ätzbeständige Abdeckung abgedeckt, wie dies durch die Bezugsziffern 23a, 23b, 23c und 23d in den Fig. 4A und 4B dargestellt ist. Zusätzlich hierzu bedeckt die dritte ätzbeständige Abdeckung auch diejenigen Teile der Tantalnitridschicht 12, die für die Widerstände vorgesehen ist. Diese Gebiete sind in den Fig. 4A und 4B mit 23e und 23f bezeichnet.
Ein drittes Ätzmittel wird so ausgewählt, dass es die freiliegenden Teile der Tantalnitridschicht 12 angreift. Ein typisches Ätzmittel hierfür ist heisse konzentrierte Natronlauge.
Wie vorstehend erwähnt, könnte auch eine Mischung von Fluorwasserstoffsäure, Salpetersäure und Wasser-Mischung verwendet werden, es kann dann aber wünschenswert sein, eine Oxidschutzschicht auf der Unterlage 11 unterhalb der Tantalnitridschicht 12 aufzubringen, so dass eine Unterschneidung verhindert wird. Das dritte Ätzmittel ätzt die freiliegenden Teile der Tantalnitridschicht 12 ab, so dass die Widerstände gebildet werden. Die sich nach diesem Ätzschritt ergebende Form der mehrlagig beschichteten Unterlage ist die in den Fig. 4A und 4B dargestellte.
III. Weitere Behandlungsschritte im Anschluss an die selektive Ätzschrittfolge
Die entsprechend den Ausführungen unter I hergestellte Unterlage (Fig. 1A und 1B) ist entsprechend den Ausführungen unter II einer selektiven Ätzschrittfolge mit dem Ziel unterworfen worden, die in den Fig. 4A und 4B dargestellte Form zu bilden. Die nachfolgenden Schritte des Anodisierens, des Niederschlagens der oberen Elektroden und so weiter sind sämtlich allgemein bekannt und werden daher nur kurz beschrieben.
Die dritte ätzbeständige Abdeckung 23a, 23b, 23c, 23e, 23f wird mit Hilfe entsprechender Lösungsmittel entfernt, der Aufbau ist dann der in Fig. 5 dargestellte.
Diejenigen freiliegenden Teile der Tantalnitridschicht 12, die die Widerstände repräsentieren, nämlich diejenigen Gebiete, die mit den Teilen 23e und 23f der dritten ätzbeständigen Abdeckung bedeckt waren, werden nunmehr einer Trenn-Anodisierung unterworfen, die ein Einstellen der Widerstandswerte auf den gewünschten Sollwert zum Ziel hat Dies ist durch die Bezugsziffern 31a und 31b in Fig. 6 und 7 dargestellt.
Ebenso werden diejenigen Teile der mehrlagig beschichteten Unterlage, die die unteren Kondensatorelektroden bilden, also derjenige Flächenteil, auf dem der Teil 23d der dritten ätzbeständigen Abdeckung aufgebracht war, mit dem Ziel anodisiert, das Kondensatordielektrikum zu erzeugen.
Dies ist durch die Bezugsziffer 32 in den Fig. 6 und 7'darge- stellt. Es sei bemerkt, dass, da die Schicht 13 aus anodisierbarem Material, zum Beispiel aus Aluminium besteht, die Tantalschicht 14 anodisiert werden kann, obgleich die Schicht 13 hochleitend ist. Alternativ zu dieser Anodisierung kann auch auf der unteren Elektrode in einem ähnlichen Gebiet, wie dies durch die Bezugsziffer 32 bezeichnet ist, ein dielektrisches Material niedergeschlagen werden. Danach können die obere Kondensatorelektrode sowie Zuleitungen zu einer der Anschlussgebiete in üblicher Weise niedergeschlagen werden, wie dies durch die Bezugsziffer 40 in den Fig. 7A und 7B dargestellt ist. Als obere Elektrode 40 wird Gold bevorzugt.
Die integrierte RC-Dünnfilmschaltung der Fig. 7A und 7B hat einen linken und einen rechten Anschluss 15, wobei die linke Anschlussschicht 15, die Kondensatorelektrode 40, das Dielektrikum 32, die Kondensatorelektrode 14, 13, 12, der Widerstand unter dem Oxid 31a, die Schichten 12, 13, 14 und der rechte Anschluss 15 in Serie geschaltet sind. Ein Widerstand unter dem Oxid 31b liegt parallel zum Kondensator, wobei der Stromweg vom linken Anschluss 15 nach unten über die Schichten 14, 13, 12, über den Widerstand unter dem Oxid 31b und über Verbindungsleitung 13 aus Aluminium weiter nach unten zum Widerstand unter dem Oxid 31a, und schliesslich über die rechten Schichten 12, 13, 14 nach oben zum rechten Anschluss 15 verläuft.
Es sei insbesondere bemerkt, dass die zwischen der Tantalschicht und der Tantalnitridschicht gelegene Aluminiumschicht hohe Leitfähigkeit besitzt, es kann daher praktisch sämtliches Material der Tantalschicht zur Herstellung des Kondensatordielektrikums verwendet werden. Die Aluminiumschicht kann einen Teil der unteren Kondensatorplatte bilden. Ferner hat, da das Aluminium in innigem Kontakt mit der Tantalnitridschicht steht, der Kondensator einen minimalen ohmschen Widerstand, folglich hat der Kondensator einen hohen Gütefaktor und einen niedrigen Verlustfaktor.
Gemäss dem obenstehenden unterliegt eine Unterlage einem einzigen Durchgang durch eine kontinuierlich arbeitende Vakuumanlage, in der eine Mehrzahl Schichten auf die Unterlagen niedergeschlagen werden, und zwar je mit gleicher Flächenausdehnung; es entfällt daher die Notwendigkeit jeglicher Maskierungen im Vakuum. Falls notwendig, kann ein dünner Metalloxidfilm auf der Unterlage niedergeschlagen werden, so dass dieselbe vor einer Unterschneidung geschützt wird; danach kann eine Tantalnitrid-Schicht (Ta2N oder TaN) durch kathodische Zerstäubung bis zu einer Dicke von etwa 1200 Ä niedergeschlagen werden; anschliessend kann eine Schicht aus hochleitendem, anodisierbarem Metall, zum Beispiel Aluminium durch kathodisches Zerstäuben oder durch Aufdampfen bis zu einer Dicke von etwa 2000 Ä niedergeschlagen werden.
In einer nachfolgenden Kammer der Anlage kann eine Tantalschicht durch kathodische Zerstäubung bis zu einer Dicke von etwa 1500-1800 Ä niedergeschlagen werden. Auf die Oberseite der Tantalschicht können nachfolgend Metallschichten, zum Beispiel Kupferschichten, Goldschichten, Palladiumschichten, die sich für Anschlussgebiete und, falls gewünscht, für Leiterwege und Induktivitäten eignen, niedergeschlagen werden.
Da das Vakuum nicht unterbrochen wird, entfällt auch das Haftungsproblem. Bisher war es notwendig, das Vakuum zwischen den einzelnen Niederschlägen zu unterbrechen und es musste eine zusätzliche Schicht, zum Beispiel eine Nickel-Chromschicht vorgesehen werden, um den Verband der Schichten zu verbessern. Eine solche Nickel-Chromschicht kann jedoch bei der Erfindung entfallen. Daher kann eine Kupferschicht direkt auf das Tantal zu dem Zweck niedergeschlagen werden, hohe Leitfähigkeit zur Verfügung zu haben, gefolgt von einer Palladiumschicht zur Verbesserung der Lötbarkeit und als Schutz gegen Oxidation.
Die neue mehrlagig beschichtete Unterlage kann als Halbfertigerzeugnis an einem ersten Ort in Massenfertigung hergestellt werden und anschliessend an andere Orte versandt werden, an denen die Weiterverarbeitung, also die selektive Ätzschrittfolge zur Herstellung der gewünschten integrierten Dünnschichtschaltungen, vorgenommen werden kann. Die mehrlagig beschichtete Unterlage kann also leicht in Masserfertigung hergestellt werden und danach zur Erzeugung integrierter Dünnschichtschaltungen, zum Beispiel integrierter RC-Dünnschichtschaltungen einer selektiven Ätzschrittfolge unterworfen werden. Dies kann erreicht werden durch Aufbringen einer ersten ätzbeständigen Abdekkung auf denjenigen Oberflächenteilen, die die Anschlussgebiete und, falls gewünscht, leitende Stromwege darstellen sollen.
Sollen in der integrierten Schaltung Induktivitäten vorgesehen werden, so können diese zusammen mit den leitenden Stromwegen gebildet werden. Die Induktivitäten können entweder in der hochleitfähigen Anschlussschicht oder in der hochleitfähigen oxidierbaren Schicht erzeugt werden.
Anschliessend wird die beschichtete Unterlage einem ersten Ätzmittel unterworfen, das die freiliegenden Teile der beispielsweise aus Palladium oder Kupfer bestehenden oberen Schicht entfernt. Danach wird eine zweite ätzbeständige Abdeckung zur Maskierung derjenigen Flächenteile aufgebracht, die die unteren Kondensatorelektroden darstellen sollen, diese zweite ätzbeständige Abdeckung kann auch die gewünschte Verbindungsleitungen maskieren. Die mehrlagig beschichtete Unterlage, wird dann einem zweiten Ätzmittel unterworfen, das durch eine Tantalschicht hindurchgeht und eine darunterliegende Aluminiumschicht angreift. Hiernach wird die Tantalschicht durch Entfernen des darunterliegenden Materials weggeschwemmt .
Anschliessend wird eine dritte ätzbeständige Abdeckung auf diejenigen Oberflächenteile aufgebracht, die die Widerstände bilden sollen, gefolgt von einem weiteren Ätzschritt mit einem dritten Ätzmittel zur Bildung der Widerstände.
Von der, der vorstehend beschriebenen selektiven Ätzschrittfolge unterworfenen, mehrlagig beschichteten Unterlage kann dann die ätzbeständige Abdeckung entfernt werden, ebenso kann die Tantalschicht zur Bildung des aus Tantalpentoxyd bestehenden Kondensatordielektrikums in bekannter Weise anodisiert werden, während die Tantalnitrid Widerstände im Rahmen einer Trenn-Anodisierung auf den Sollwert in bekannter Weise eingestellt werden können.