ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ СТРУКТУРА Российский патент 1997 года по МПК H05K1/16 

Изобретение относится к области конструирования и технологии изготовления тонкопленочных структур.

Известна также тонкопленочная структура. Структура состоит из подложки, на одной стороне которой выполнена тонкопленочная схема, содержащая емкости, резисторы и навесной активный элемент [1]
Конденсаторы представляют собой тонкопленочные элементы, содержащие слои металла и диэлектрика. Это позволяет сократить их размеры по сравнению с навесными конденсаторами. Однако геометрические размеры структуры достаточно велики, т.к. для монтажа транзистора необходимы большие контактные площадки и он занимает на подложку значительную площадь. Это обстоятельство не позволяет значительно уменьшить размеры тонкопленочной структуры.

Известна тонкопленочная СВЧ структура (прототип). Структура выполнена на полуизолирующей подложке из арсенида галлия, на одной стороне которой размещена тонкопленочная схема, содержащая индуктивности, емкости, резисторы и активные элементы транзисторы, а другая полностью металлизирована [2] Эта структура позволяет значительно лучше использовать полезную площадь подложки за счет предельного уменьшения размеров элементов и существенно уменьшить габариты СВЧ устройства. Однако размещение развязывающих и блокировочных конденсаторов в одной плоскости не позволяет до конца рационально использовать площадь подложки и максимально сократить размеры тонкопленочной структуры.

Задачей изобретения является уменьшение размеров тонкопленочной структуры.

Технический результат достигается за счет того, что в тонкопленочной структуре, содержащей подложку с нижней металлизированной поверхностью, на которой размещены тонкопленочные резисторы, конденсаторы и активные элементы, в указанной подложке выполнены сквозные отверстия, стенки которых металлизированы и являются одной из обкладок конденсаторов, а на упомянутом выше металлизированном слое размещен слой диэлектрика, на который нанесен другой металлизированный слой, являющийся другой обкладкой конденсатора и продолжением нижнего металлизированного слоя подложки.

На фиг. 1 показана тонкопленочная структура в разрезе А-A; на фиг. 2 то же, вид сверху фиг. 1; на фиг. 3 электрическая схема тонкопленочной структуры.

Тонкопленочная структура, реализующая электрическую схему фиг. 2, содержит подложку 1 из арсенида галлия, на которой размещены тонкопленочные резисторы, конденсаторы и активные элементы. В подложке 6 выполнены сквозные отверстия 2, стенки которых металлизированы и являются одной из обкладок конденсаторов. Нижняя поверхность 3 подложки 1 металлизирована и на нее нанесен слой диэлектрика 4, на который, в свою очередь, нанесен другой слой металлизации 5.

В подложке 1, имеющей слои n, n⁺, формируется полевой транзистор 6. Для этого используются технологические процессы фотолитографии, травления, напыления аналогичные процессам. Формирование транзисторы 6 заканчивается стравливанием слоев n, n⁺ вокруг транзистора 6. Далее, используя напылительные, фотолитографические и гальванические процессы, которые формируют индуктивность 7, разделительный конденсатор 8, резистор 9 и контактную площадку 10.

Cоздание блокировочных конденсаторов начинают с формирования отверстия 2. На всю нижнюю сторону подложки 1 и в отверстия 2 напыляют слой 3 металла, например, алюминия, при этом равномерность напыления металла в отверстие 2 обеспечивается вращением подложки 1 при напылении. С помощью фотолитографии формируют верхнюю обкладку блокировочного конденсатора (на фиг. 2 она показана пунктиром). Затем на всю поверхность напыляется слой диэлектрика 4, например, SiO₂ и на него слой металлов (например, титан-золото), служащих металлизацией 5 и одновременно нижней обкладкой блокировочного конденсатора. Для исключения возможности замыкания металлизации с верхней обкладкой блокировочного конденсатора в верхней части отверстия 2 металлизация частично стравливается, как показано на фиг. 2.

Область использования изобретения: изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в СВЧ-устройствах, выполненных в виде тонкопленочных структур. Сущность изобретения: в тонкопленочной структуре, содержащей подложку 2, на которой размещены тонкопленочные резисторы, конденсаторы и активные элементы, причем нижняя поверхность подложки 1 металлизирована, в подложке 1 выполнены сквозные отверстия 2, стенки которых металлизированы и являются одной из обкладок конденсаторов 3, а на упомянутом металлизированном слое 5 размещен слой диэлектрика 4, на который нанесен другой металлизированный слой 5, являющийся другой обкладкой конденсатора 3, и продолжением нижнего металлизированного слоя 5 подложки 1. 3 ил.

Тонкопленочная структура, содержащая подложку, на которой размещены тонкопленочные резисторы, конденсаторы и активные элементы, причем нижняя поверохность подложки металлизирована, отличающаяся тем, что в подложке выполнены сквозные отверстия, стенки которых металлизированы и являются одной из обкладок конденсаторов, а на упомянутом металлизированном слое размещен слой диэлектрика, на который нанесен другой металлизированный слой, являющийся другой обкладкой конденсатора и продолжением нижнего металлизированного слоя подложки.