169943. lajstromszámú szabadalom • Többrétegű elektronikai elem és eljárás az elem rétegei közötti átvezetőréteg kialakítására

3 169943 4 Előállítanak villamosan vezető vékonyrétegeket ilyen célokra oly módon is, hogy a fémrétegek és dielektromos rétegek összekapcsolandó felületeire villamosan vezető ragasztóanyagokat és lakkokat visznek fel. Ha egy többrétegű elem váltakozva elhelyezett fémréteginek és dielektromos rétegeinek homlokfelületeire rézből, ezüstből vagy hasonló fémekből készített, villamosan vezető segéd-fémréteget állítanak elő a férnek sóinak redukáló közeget tartalmazó oldataiból, elektromos áram alkalmazása nélkül, az alkalikus oldatok alkalmazása feltétlenül a többrétegű elem fémrétegeinek oxidálódásához vezet. Ez az oxidáció még a villamosan vezető segéd-vékonyréteg kialakulása előtt lejátszódik. Ily módon a rétegeket összekötő átvezető-fémréteg nem csupán villamosan vezető segéd-vékonyréteget, hanem oxidréteget is tartalmaz, amely az elem fémrétegeit a villamosan vezető segéd-vékonyrétegtől elválasztja. Ismeretes többrétegű elemek váltakozva elhelyezett fémrétegeinek és dielektromos rétegeinek összekötésére alkalmas átvezető-fémréteg előállítására olyan eljárás is, amelynek során — rézből készült fémrétegek esetén - alkalikus oldatokból viszonylag vastag rézréteget visznek fel a bevonandó felületekre. Ekkor az elektrolitikus úton történő, járulékos vékonyréteg-felhordás elmarad. Látható, hogy ,a fenti eljárások foganatosításához mindenképpen szükséges villamosan vezető segéd-vékonyréteg kialakítása, amely lehetővé teszi a többrétegű elem különböző rétegeinek homloklapján az átvezető-fémréteg létrehozását. Magát az átvezető fémréteget elektrolitikus úton állítják elő. A villamosan vezető segéd-vékonyréteg tehát az átvezetés egyik alkotóját képezi, és közbülső rétegét alkot a többrétegű elem fémrétegei és az elektrolitikus úton felvitt átvezető-fémréteg között. Mjnthogy azonban a villamosan vezető segéd-vékonyréteg a többrétegű elem fémrétegeihez oxidrétegen keresztül kapcsolódik, az átmenetnél a villamos ellenállás megnő, ami a stabil üzemelést akadályozza, i A! felsorolt eljárások további hátránya, hogy a segéd-vékonyrétegek csak olyan drága oldatok alkalmazásával alakíthatók ki, amelyek stabilitásukat a redukáló közeg bevezetése után többé vagy kevésbé elvesztik. A segéd-vékonyrétegek kialakítására alkalmas villamosan vezető ragasztó anyagok vagyi-lakkok ugyancsak meglehetősen költségesek. Célunk a jelen találmánnyal olyan többrétegű elektronikai elem kialakítása, amellyel a felsorolt hátrányok kiküszöbölhetők, és a váltakozva elhelyezett fémrétegekből és dielektromos rétegekből, valamint az őket összekötő átvezető-fémrétegekből álló többrétegű elemben a fémrétegek közötti átvezetés stabil, továbbá a rétegekhez kapcsolódó átvezetéseknél a kötés mechanikai szilárdsága az idő függvényében növekszik. Ugyancsak célunk a jelen találmánnyal olyan eljárás kialakítása, amellyel a fent ismertetett többrétegű szerkezetek előállíthatók, és amellyel a felsorolt hátrányok megszüntethetők, azaz a többrétegű elem rétegeinek homlokfelületein villamosan vezető vékonyréteg állítható elő stabil és olcsó oldatok segítségével, és az átvezető-fémréteg elektrolitikus felhordása során a felvitt fémréteg és a többrétegű v

elem kapcsolódó részeinél biztonságos és stabil kötés hozható létre. 5 A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a váltakozva elhelyezett fémrétegekből és dielektromos rétegekből álló, a rétegek között átvezetéssel ellátott többrétegű elemben az átvezető-fémréteg olyan szilárd oldat, amely hi-10 ganyt és a többrétegű elem fémrétegeit alkotó fémnél pozitívabb fémet tartalmaz. Az átvezető fémréteg célszerűen elektrolitikus fémbevonattal van ellátva. Az egyes dielektromos rétegek homlokfelületeire 15 felvitt vékonyrétegek a többrétegű elem rétegeivel párhuzamos járulékos réteggel lehetnek felosztva. Ezen járulékos rétegek vastagsága hozzávetőlegesen azonos a legvékonyabb dielektromos réteg vastagságával. 20 A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a többrétegű elem egyes rétegeit összekötő átvezető-fémrétegek előállítása során a bevonandó felületeket borító villamosan vezető vékonyréteget úgy állítjuk elő, hogy a többrétegű elemet egy a 25 többrétegű elem fémrétegeit alkotó fémnél pozitívabb fém ionjait tartalmazó oldatba merítjük és ezeket az ionokat a fémrétegek fémjével reagáltatva redox reakcióba visszük, és ezzel a többrétegű elem felületén zárt villamosan vezető vékonyréteget 30 alakítunk ki, majd a többrétegű elemet higanyionokat tartalmazó oldattal kezeljük. A feladat úgy is megoldható, hogy a többrétegű elem egyes rétegeit összekötő átvezető-fémrétegek előállítása során a bevonandó felületeket borító 35 villamosan vezető vékonyréteget úgy állítjuk elő, hogy a többrétegű elemet higanyionokat tartalmazó oldatba merítjük, és addig tartjuk ebben az oldatban, ameddig a bevonandó rétegeken fémes higany-vékonyréteg alakul ki. Ezután a többrétegű 40 elemet olyan oldatban kezeljük, amely a többrétegű elem fémrétegeit alkotó fémnél pozitívabb fém ionjait tartalmazza. Ezeket az ionokat a fémrétegek fémjével reagáltatva redox reakciót hozunk létre, és a többrétegű elem felületén zárt, 45 villamosan vezető vékonyréteget alakítunk ki. Célszerű a többrétegű elemet ezután higanyionokat tartalmazó oldatban is kezelni. Ugyancsak célszerű a találmány szerinti eljárással kialakított vékonyrétegre járulékos fémréteget fel-50 vinni, az ismert elektrolitikus eljárások bármelyikének segítségével. Ugyancsak célszerű a bevonandó felületeket az átvezető réteg kialakítása előtt érzékenyítő közegeket tartalmazó oldatban kezelni. A higanyionokat 55 tartalmazó oldattal történő kezelés után a szerkezetet olyan oldattal lehet kezelni, amely a többrétegű elem fémrétegeinek fémjével és a villamosan vezető vékonyréteg különböző szakaszaival különböző módon reagál, amikor is a vékonyrétegnek a 60 fémrétegek homlokfelületén fekvő porózus szakaszai kioldódnak. Ezután a villamosan vezető vékonyrétegre elektrolitikus úton fémbevonatot lehet felvinni. Általában az elektromosan vezető vékonyréteg felvitelét 65 váltakozó elektromos térrel lehet segíteni. Ennek 2