[发明专利]一种在薄膜电路中集成薄膜电容器的方法

说明书

本发明涉及一种在薄膜电路中集成薄膜电容器的方法，包括：在薄膜电路基片表面沉积金属薄膜；在金属薄膜中加工出薄膜电路图形，包括起下电极作用的金属微带线；在薄膜电路图形表面依次涂布聚酰亚胺薄膜和正性光刻胶；对正性光刻胶进行曝光、显影，并用丙酮清洗掉表面的正性光刻胶，形成清洗后的第二中间产品；对清洗后的第二中间产品正面溅射金属层，形成上层金属；对上层金属进行光刻、蚀刻，形成上电极；上电极与对应的聚酰亚胺薄膜以及起下电极作用的金属微带线共同构成薄膜电容器。本发明采用聚酰亚胺作为电介质，避免了采用金属氧化物作为电介质时的高温制备过程，避免了高温和酸性刻蚀剂对产品质量的影响，同时简化了制备工艺。

技术领域

本发明涉及薄膜电路技术领域，特别是涉及一种在薄膜电路中集成薄膜电容器的方法。

背景技术

薄膜电路(ThinFilmCircuits，TFC)是采用薄膜沉积工艺结合光刻、蚀刻工艺在氧化铝、氮化铝、微晶玻璃、蓝宝石、石英玻璃、铁氧体、微波陶瓷基片上制备出电容器、电阻器、电感器、微带线等而成的一种电子元件。由于薄膜电路往往应用于微波频段，因此，薄膜电路又被称之为微波集成电路(MicrowaveIntegratedCircuits，MIC)。

在薄膜电路中集成薄膜电阻器，常用的工艺为磁控溅射电阻薄膜(如NiCr、TaxNy)，然后光刻、蚀刻出电阻器图形；磁控溅射电阻薄膜的工艺比较成熟。在薄膜电路中集成电感器为微带绕线电感器，即将金属带线加工成平面线圈而构成电感器，在薄膜电路基板上沉积金属薄膜，然后对金属薄膜按设计好的电感图形进行光刻、蚀刻即可。

相比于在薄膜电路中集成电阻器和电感器的工艺，在薄膜电路中集成电容器的常用工艺要复杂得多。电容器的经典结构为平行板电容器的结构，即由电介质层及覆盖在电介质上、下两个表面的电极构成。在薄膜电路中集成电容器，首先要构建出电容器的下电极，下电极可以采用金属微带线的工艺制备。然后在下电极表面制备电介质，而且电介质必须是图形化的。常用的电介质为金属氧化物，制备这些金属氧化物薄膜，往往需要比较高的温度，而在下电极已经制备好的情况下，薄膜电路又往往难以经受高温。并且金属氧化物的图形化比较困难，要么可以在沉积之前先在下电极表面通过光刻胶制备出图形，沉积电介质薄膜后通过揭开-剥离(LIFT-OFF)工艺将光刻胶及光刻胶表面的电介质剥离，但LIFT-OFF工艺中光刻胶也不能经受高温；也可以先大面积沉积电介质薄膜，然后对电介质薄膜进行光刻、蚀刻形成电介质薄膜的图形，但电介质的刻蚀一般需要用到酸性刻蚀剂，且电介质的刻蚀速率一般比较低，酸性刻蚀剂不但对电介质有影响，对下电极及薄膜电路的其他金属带线也有影响。正是由于在薄膜电路中集成薄膜电容器存在如此多的问题，一般难以在薄膜电路中简单集成高质量的薄膜电容器。

发明内容

本发明的目的是提供一种在薄膜电路中集成薄膜电容器的方法，以在薄膜电路中简单地集成高质量的薄膜电容器。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种在薄膜电路中集成薄膜电容器的方法，包括：

在薄膜电路基片表面沉积金属薄膜；

采用常规的薄膜电路加工工艺在所述金属薄膜中加工出薄膜阻器、薄膜电感器、金属微带线，形成薄膜电路图形；所述金属微带线包括起下电极作用的金属微带线；

在所述薄膜电路图形表面涂布聚酰亚胺薄膜；

在所述聚酰亚胺薄膜表面涂布正性光刻胶；

以设计好的掩模对所述正性光刻胶进行曝光、显影，形成曝光显影后的第一中间产品；

用丙酮清洗掉所述曝光显影后的第一中间产品表面的所述正性光刻胶，形成清洗后的第二中间产品；

对所述清洗后的第二中间产品正面溅射金属层，在所述清洗后的第二中间产品表面形成上层金属；