專利名稱：：用于高頻的玻璃材料的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明總體上涉及射頻電路領域，尤其涉及一種適用于在基片上生產適于射頻應用的導體結構的玻璃材料，以及一種射頻基片。已知半導體工業(yè)的趨勢是趨于更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。在饋電和發(fā)射系統(tǒng)中，千兆赫茲的頻率能導致信號的衰減增加。到目前為止，主要是印刷陶瓷(HTCC)和玻璃陶瓷(LTCC)的多層被用于這類系統(tǒng)，在印刷導電層后，對它們進行層壓和燒結，實現(xiàn)一種用于射頻電路的三維或多層布線。此外，也使用了不密封的有機多層。然而，在高頻情況下由于接線中的衰減，會增加這類導線系統(tǒng)的傳輸損耗。HTCC和LTCC材料在頻率非常高的情況下，一般高于40GHz，就會受到這些頻率范圍的相對高的介電常數(shù)(DK)和損耗角(tanδ)的限制。HTCC和LTCC陶瓷不可避免地具有顆粒，這些顆粒對射頻性能有不良影響，并且會導致集成在系統(tǒng)的接線的表面有和顆粒相應的粗糙。這種表面粗糙會導致線性損耗的增加。這種射頻導電基片上出現(xiàn)高度衰減的另一個原因是，在敷設接線時通常借助于厚膜工藝，特別是絲網(wǎng)印刷。使用這種技術的接線在接線輪廓方面十分不均勻和粗糙。接線的不均勻性起到了天線的作用，而這會導致相當大的發(fā)射損耗。此外，燒結不可避免地會導致基片的皺縮，這將很難準確保持期望的尺寸。近來，逐漸以各種PVD工藝來取代具有缺點的厚膜技術，通過蒸鍍或者濺鍍形成接線。但是，在前述工藝中通過燒結HTCC和LTCC材料來產生布線層結構的技術仍然存在一個主要的問題。例如，LTCC陶瓷材料的燒結所需的溫度至少為950℃，而HTCC陶瓷材料的燒結甚至要在1500℃的溫度下進行。這樣的溫度會使接線的結構發(fā)生改變，并且接線材料的選擇也是有限的。因此本發(fā)明的目的是為接線系統(tǒng)提供一種改進了的材料，尤其是在射頻特性方面進行了改進，提高了射頻導體配置的射頻特性。該任務通過一種非常簡便的方法來實現(xiàn)，即用一種玻璃材料來生產射頻基片或射頻導體配置的絕緣層，一種生產帶有射頻導體配置或射頻接線系統(tǒng)的元件的方法，以及一種具有射頻導體配置的元件，如權利要求書所述。更好的結構及改進構成了相應從屬權利要求的主題。本發(fā)明提供了一種用于生產射頻基片或射頻導體配置的絕緣層的玻璃材料，該材料作為敷設層，尤其層厚范圍在0.05μm至5mm之間，最好在0.05μm至1mm之間，該層在至少高于1GHz的頻率范圍時的損耗因子tanδ小于或等于70*10-4。LTCC和HTCC材料由于它們優(yōu)良的密封性而特別受到重視，并且該特性可以使這類基片用作元件的外殼。玻璃層的密封性甚至更好，因為對大多數(shù)氣體，玻璃都具有很低的滲透率。由于作為敷設層的玻璃材料的低損耗因子，本發(fā)明的玻璃材料特別適用于射頻應用。根據(jù)本發(fā)明的玻璃材料作為敷設層，尤其層厚范圍在0.05μm至5mm之間，頻率在40GHz時，較好的損耗因子tanδ小于或等于50*10-4。這種低損耗因子使得本發(fā)明的玻璃材料特別適合于即使在微波范圍的極高頻率處的射頻應用。根據(jù)本發(fā)明的改進，使用了本發(fā)明的玻璃材料生產的層厚范圍在0.05μm至5mm之間，在微波頻率為40GHz時，該層損耗因子tanδ甚至小于或等于30*10-4。這個損耗因子比LTCC和HTCC基片在微波范圍內的損耗因子更低。根據(jù)本發(fā)明所述的玻璃材料的一個特別優(yōu)選的實施例，可以蒸鍍用于沉積層的玻璃材料，以使得能夠通過在一個基底上進行PVD涂層和蒸鍍涂層，將本發(fā)明的玻璃材料沉積成絕緣層。特別具有優(yōu)點的原因是，在基底上，例如基片上的熱載荷僅僅是中等的。另外，這種通過蒸鍍玻璃材料的玻璃層沉積，例如從一個位于對面的靶，與需涂層的表面有一定距離且包含本發(fā)明的玻璃材料，能夠生產出非常薄的、均勻的絕緣層。因此使用玻璃材料也能夠增加射頻元件，例如射頻基片的集成度。根據(jù)本發(fā)明的該實施例中的玻璃材料可以通過這樣的方式來蒸鍍即在面對蒸鍍源的基片表面上形成玻璃層或透明層，并暴露在蒸鍍源發(fā)出的蒸汽中。本發(fā)明的玻璃材料的特性不是所有玻璃材料都具有的。用許多玻璃材料不能形成玻璃層或透明層，而是沉積了不透明的氧化層，而且這些層一般沒有良好的密封性和/或射頻特性。尤其是包含至少一個二元系材料的玻璃也特別適合作為蒸鍍玻璃或能夠蒸鍍和再次沉積成透明或玻璃層的玻璃材料。這種類型的玻璃蒸鍍沉積而成的玻璃層由于缺陷很少，具有很好的密封性和射頻特性。用電子束蒸鍍法來蒸鍍本發(fā)明的玻璃材料是特別具有優(yōu)點的。電子束蒸鍍能夠在電子束入射點處，在包含玻璃材料的靶上產生非常小的點源，因此電子束的能量都集中在該點上。電子束蒸鍍能夠在需要涂層的基片上得到較高的沉積率。為了能對玻璃材料進行簡單處理，如構成電子束蒸鍍的玻璃靶，具有優(yōu)點的是玻璃材料的工作溫度低于1300℃。本文中的術語工作溫度一般認為是玻璃粘度在104dPas時的溫度。為了獲得低發(fā)射損耗的導體結構，最好將玻璃材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，在至少高于1GHz的頻率范圍時相對介電常數(shù)εR小于等于5。一個較好的改進是將玻璃材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，微波范圍頻率在40GHz時相對介電常數(shù)εR小于或等于5，尤其是相對介電常數(shù)εR為4±0.5。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，當玻璃材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，溫度范圍在20℃至300℃時的熱膨脹系數(shù)α20-300在2.9*10-6到3.5*10-6K-1之間。這個膨脹系數(shù)與硅或Borofloat玻璃的膨脹系數(shù)相匹配。這使得例如使用硅或Borofloat玻璃作為基片材料時，能夠基本上避免溫度應力。如果把玻璃材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，溫度范圍在20℃至300℃時的熱膨脹系數(shù)為α20-300＝(3.2±0.2)*10-6K-1，此時將會獲得更好的熱匹配。然而，本發(fā)明的另一個實施例中，為減少硅基片的絕緣層的熱應力，當玻璃材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，具有不同于基片材料(例如硅)的熱膨脹系數(shù)，溫度范圍在20℃至300℃時，絕緣層的熱膨脹系數(shù)小于基片材料的熱膨脹系數(shù)1×10-6K-1。玻璃層盡可能的抗酸或堿，對于使用本發(fā)明的玻璃材料所制成的玻璃層的長時間密封特性是更有利的。因此本發(fā)明的一個實施例提供的一種作為敷設層的玻璃材料是抗酸性的，抗酸等級≤2。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，作為敷設層的玻璃材料是抗堿性的，抗堿等級≤3。組分在下列成分范圍內的玻璃材料證明是適合的成分成分范圍SiO240-90B2O310-40Al2O30-5K2O0-5Li2O0-3Na2O0-3上面給出的數(shù)值是比重。使用本發(fā)明中包括按下列比重成分的玻璃材料，能夠改進射頻特性和蒸鍍特性成分成分范圍SiO260-90B2O310-30Al2O30-3K2O0-3Li2O0-2Na2O0-2本發(fā)明的玻璃材料最好按下列比重成分成分玻璃1玻璃2SiO284±571±5B2O311±526±5Na2O2±0.20.5±0.2Li2O0.3±0.20.5±0.2K2O0.3±0.21.0±0.2Al2O30.5±0.21.0±0.2這種類型的玻璃測量得到下列特性，該玻璃的組成包括71％比重的SiO2，26％的B2O3，1％的Al2O3，1％的K2O，以及分別為0.5％的Li2O和Na2O。20℃到300℃之間的熱膨脹系數(shù)α20-300＝3.2*10-6K-1，折射率nd＝1.465，相變溫度Tg＝466℃，軟化溫度Tgw＝742℃，工作溫度Tva＝1207℃，在40GHz的相對介電常數(shù)εR＝3.9，在40GHz的損耗因子tan6＝26*10-4，密度ρ＝2.12g·cm-3，防水等級2，抗酸等級2，抗堿等級3。這里較為合適的玻璃是指如下的玻璃G018-189。進一步的實施例給出較為合適的玻璃的組成包括84％比重的SiO2，11％比重的B2O3，小于2％比重的Al2O3，2％比重的Na2O，以及分別3％比重的Li2O和K2O，測量所得如下特性20℃到300℃的熱膨脹系數(shù)α20-300＝2.75*10-6K-1，折射率nd＝1.47，相變溫度Tg＝562℃，在40GHz的相對介電常數(shù)εR＝5，在40GHz的損耗因子tanδ＝40*10-6，密度ρ＝2.2g·cm-3，防水等級1，抗酸等級1，抗堿等級2。這里較為合適的玻璃是指如下的玻璃8329。以上給出的玻璃材料的組分是應用中較為優(yōu)選的。敷設這種類型玻璃材料的層也可能具有與上述不同的組分。根據(jù)實例，如果通過蒸鍍沉積成層和玻璃材料的組分有不同的蒸汽壓，層內的組分可能和本發(fā)明的玻璃材料的組分不相同。如上所述的玻璃材料可以被優(yōu)選的用于適于射頻導體結構或射頻基片的絕緣層。生產具有射頻導體配置的元件的相應方法最好包括如下步驟—用上述的玻璃材料沉積一個在基片上的接觸連接區(qū)域上方具有至少一個開孔的結構化玻璃層，以及—在玻璃層上敷設至少一個導體結構，其與接觸連接區(qū)域有電接觸。由于上述優(yōu)點，可以考慮通過玻璃材料的蒸鍍來沉積玻璃層。因此本發(fā)明的方法能被用于生產一個具有射頻導體配置的部件，其包括—具有至少一個接觸連接區(qū)域的基片，—在基片至少一個側面上，具有至少一個帶有通道的開孔的玻璃層，該通道與接觸連接區(qū)域電接觸，以及—在玻璃層上具有至少一個導體結構，其與通道電接觸。在本文中，術語元件被理解為不僅僅包含一個電子元件。在本文中，術語部件還包括具有射頻導體配置或射頻導電系統(tǒng)的涂層基片，該基片作為一個單元，起到載體的作用并連接更多元件。具有載體材料和射頻導電系統(tǒng)的類似元件一般也被視為射頻基片。此外，適合的基片材料包括硅、陶瓷、玻璃甚至塑料。這里還可以使用合成材料，例如玻璃塑料層，特別包括那些含有集成導體配置的材料。也能夠使用其他類似硅的半導體材料，如砷化鉀。硅，陶瓷和玻璃尤其適合用作基片材料，因為它們的熱膨脹系數(shù)和蒸鍍所得到的玻璃的熱膨脹系數(shù)非常相似。玻璃層最好是通過蒸鍍本發(fā)明的玻璃材料沉積得來。然而，通過將含有本發(fā)明玻璃材料的靶濺鍍涂層，將玻璃層沉積在基片表面上也是可以接受的。根據(jù)本發(fā)明的改進，玻璃層是通過等離子體離子加速沉積(PIAD)蒸鍍來實現(xiàn)的。在這種情況下，在蒸鍍過程中離子束被射到需涂層的表面。這可以進一步密度化以及減少缺陷密度。對于導體結構，例如接線，也可以使一個或者多個無源電子元件設置在玻璃層上，與該導體結構接觸或連接。例如，可以使電容、電阻、線圈、變阻器、PTC、NTC如無源電子元件一樣設置到玻璃層上，或者使濾波器元件設置到玻璃層上。根據(jù)本發(fā)明的特別有利的實施例提供了在基片上制造三維或多層導電系統(tǒng)的方法。為此，沉積結構化玻璃層的步驟和敷設至少一個導體結構的步驟多次進行。為了產生三維導電系統(tǒng)，特別是具有形成在多層導電系統(tǒng)的一個或多個單個層上的無源元件，每個玻璃層和/或導體結構可以通過不同的方法來結構化。在這種情況下，有利的是在后一階段敷設的導體結構可以連接到前一階段敷設的導體結構的觸點連接區(qū)，從而使得在導體結構的兩層之間產生電氣連接，并且各個層之間可以彼此連接起來。因此，可以形成具有至少通過兩個蒸鍍敷設的玻璃層的多層導體結構的元件，其中每一玻璃層都具有敷設到其上的導體結構，在第一個玻璃層上的導體結構與第二個玻璃層上的導體結構通過通道進行電接觸。但是，也可以有兩個或者更多的通道，這些通道一個設置在另一個的正上方或者略有偏離，與相互重疊的各個玻璃層相接觸，這樣，例如基片的觸點連接區(qū)穿過多個玻璃層與外界貫通相連，或者連接到其他層的導體結構上。另外，該方法的一個優(yōu)選實施例提供了用蒸鍍沉積得到在基片的接觸連接區(qū)域上方具有至少一個開孔的結構化玻璃層的步驟，包括的步驟有—敷設一個結構化的中間層，其覆蓋了接觸連接區(qū)域，—通過蒸鍍將玻璃層敷設到基片和位于其上的結構化中間層上，玻璃層的厚度最好小于結構化中間層的厚度，以及—去除結構化中間層，同時玻璃層位于結構化中間層上的區(qū)域也被去除。除了照相平版印刷光阻結構化外，還能直接生成這種類型的結構中間層，例如通過印刷。另外，該方法的改進提供了一種導電材料，它相對于接觸連接區(qū)域的鄰近區(qū)域凸出出來，由中間層結構所覆蓋，在通過蒸鍍形成玻璃層之前被敷設到至少一個接觸連接區(qū)域上。這樣在接觸連接區(qū)域上產生了一個導電的、加高的結構。該步驟例如可以用照相平版印刷和導電材料層一起實現(xiàn)，其中在接觸連接區(qū)域的周圍區(qū)域上的導電材料層和中間層一起被去除了。這樣玻璃層就可以很好地用蒸鍍來實現(xiàn)，其厚度一般和所用的導電材料的厚度相等，這樣當從接觸連接區(qū)域上去除玻璃層后，有一個基本平坦的表面。根據(jù)本發(fā)明的另一變型，首先，例如上面所解釋的，玻璃層具有至少一個直接沉積在觸點連接區(qū)上方的開口或者具有優(yōu)點地橫向偏移的開口，然后玻璃層中的至少一個開口由導電材料來填充。這樣也產生了用于一個或者多個導體結構的后續(xù)敷設的平坦的表面。此外，已經(jīng)證明如果基片在蒸鍍玻璃層的過程中，溫度保持在50℃到200℃之間是較好的，優(yōu)選在80℃到200℃之間。其中對基片加熱能防止形成機械應力。適度加熱對于玻璃層的形態(tài)也是有利的；在這些基片溫度處，尤其能夠生產出沒有氣孔的玻璃層。蒸鍍腔的基準壓最大保持在10-4mbar范圍內，優(yōu)選在10-5mbar或更低的范圍內，基準壓一般和所要求的層的質量成正比。為了在基片上生產出連續(xù)的并且氣孔密度低的玻璃層，較為合適的基片所需涂層的表面的表面粗糙度應低于50μm。但本發(fā)明的該方法的另一個優(yōu)選改進為蒸鍍的玻璃層提供了每分鐘至少沉積0.5μm層厚的沉積率?？梢匀菀椎牡玫礁叱练e率而不會損害玻璃層的層質量，并且縮短了生產時間。和其他真空沉積過程相比較，例如濺鍍涂層，只能得到每分鐘幾個納米厚度的沉積率。并且，使用導體結構可以包含生成一個反向結構化的中間層的步驟，然后把導電材料沉積在已經(jīng)鍍有中間層的基底上。在這種情況下基底包括基片和/或具有一個或多個敷設玻璃層的基片以及其上的導體結構。中間層也可以用照相平版印刷結構化或印刷結構化來形成?；旧硪呀?jīng)有導體結構，例如接線的形式。這可以在沉積結構化玻璃層的步驟之前直接敷設到基片上。尤其是隨后在已經(jīng)直接敷設到基片上的接線上提供了一個接觸連接區(qū)域，而該區(qū)域接觸連接到隨后應用到絕緣玻璃層上的導體結構。通過這種方法能夠生成適于射頻應用的多層接線系統(tǒng)，或適于高頻應用的多層導體配置，在沉積玻璃層的步驟之后，只實現(xiàn)一次在玻璃層上生成至少一個導體結構的步驟。當然本文中還能夠生成三維接線系統(tǒng)的更多層，尤其是其中集成了無源元件時，重復實現(xiàn)沉積玻璃層以及生成導體結構的步驟就能生成更多層。但本發(fā)明的另一個實施例的基片包含一個半導體基片，它在基片的第一個側面上有一個或多個有源半導體區(qū)域。例如基片可包含一個集成半導體電路。在這種情況下，至少一個導體結構連接到所使用的有源半導體區(qū)域的連接位置，這樣基片就和導體結構之間，因此也和導體配置之間產生了電接觸。迄今，如LTCC模塊中，采用的方法是把單個半導體模塊單元以單片形式集成到陶瓷腔中，這樣陶瓷構成了半導體模塊單元的載體。相反，本發(fā)明采用了相反的方法，把導體配置直接應用到芯片上，而因此芯片就作為導體配置的載體。本發(fā)明的其他實施例中提供了具有至少一個通道的基片。從而在把導電材料敷設到基片上時，至少一個導電材料可以穿過基片連接到通道。本發(fā)明的實施例中允許基片一面的結構連接到基片另一面上的射頻導體配置。如果基片上的單層或多層導體配置已經(jīng)完成，可以附帶地通過蒸鍍敷設一個最后的玻璃層，目的是覆蓋之前已經(jīng)生成的玻璃層。為了和基片上的導體配置接觸連接，最好在最后的玻璃層上至少敷設一個通道。該玻璃層可以用和它下面的導體配置的玻璃層相同的生成方法。這個額外的層可以作為絕緣層，使得導體配置和外界互相絕緣。為了本發(fā)明的元件的生產經(jīng)濟性，最好在基片仍晶片連接時對其進行涂層，這樣可以同時處理多個元件。與本發(fā)明同一日期申請的國際專利發(fā)明，題為“Processforproducingacomponentwithaconductorarrangementsuitableforradio-frequencyapplications”，它公開了帶有射頻導體配置的元件，以及生產元件的方法，其中使用蒸鍍沉積的玻璃層作為絕緣層。本發(fā)明中的玻璃材料也可用在上述申請中描述的方法和元件中，而且所述申請的公開內容在此作為參考。所述的參考國際專利申請中描述的方法和元件，題為“Processforproducingacomponenthavingaconductorarrangementwhichissuitableforradio-frequencyapplications”使用本發(fā)明的玻璃材料尤其適合。然而，當然也可以用玻璃材料生成相似的元件或其他類型用于射頻應用的元件。因此本發(fā)明的一個方面涉及一般用本發(fā)明的玻璃材料來生產射頻導體結構或射頻基片的絕緣層，用來增強這些元件的射頻特性。下文中基于優(yōu)選實施例并且參照附圖對本發(fā)明進行詳細闡釋，其中相同及相似的元件用相同的附圖標記來標注，且不同實施例的特征可以互相結合。附圖中圖1顯示了本發(fā)明第一個實施例的剖面視圖，圖2顯示了本發(fā)明另一個實施例的剖面視圖，其中基片的另一面上有兩個導體結構，圖3A到3G用截面圖來描述本發(fā)明一個實施例中方法所包含的步驟，圖4A到4E顯示了本發(fā)明圖3B到3E中所示的過程步驟的變化形式，圖5到7顯示了本發(fā)明實施例中導體配置還是成片連接時生產得到的元件，圖8顯示了一個RF測量結構的示意性的層結構，圖9顯示了對于開放共面波導CPW1/2的層結構，圖10顯示了對于埋入共面波導CPW3的層結構，圖11顯示了測量樣本的特性列表，測量值在下列圖12到23中進行闡釋，圖12到14顯示了樣本G1ACPW2_2(玻璃8329)的散射參數(shù)以及相位譜，圖15到17顯示了樣本G1ACPW3_2(玻璃8329)的散射參數(shù)以及相位譜，圖18到20顯示了樣本G2ACPW2_6(玻璃G018-189)的散射參數(shù)以及相位譜，以及圖21到23顯示了樣本G2ACPW3_2(玻璃G018-189)的散射參數(shù)以及相位譜。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的元件的第一實施例簡要截面示意圖；該元件通篇用附圖標記10來表示，具有基片1，該基片1包括第一個側面3和與該第一個側面相對的一側5，以及設置在該基片的第一個側面3上的導體結構，該導體結構通篇用附圖標記4來表示。層6包括設置在基片上的導體結構61-64。導體結構61-64例如可以是接線。此外，導體結構61-64中一些也可以形成為無源電子元件。觸點連接區(qū)71-74限定在基片1的第一個側面3的導體結構61-64上。當設置了層6的導體結構61-64后，絕緣玻璃層9通過蒸鍍以結構化的形式沉積到基片的第一個側面3上，使得該玻璃層在觸點連接區(qū)71-74上方具有開口8。開口8用導電材料19來填充，使得開口和導電填充物一起形成了穿過絕緣層9的通道。帶有其他導體結構111，112，113的層11敷設到玻璃層9上。導體結構111，112，113分別與至少一個通道相接觸，使得導體結構111，112，113與層6的導體結構61-64電氣連接。因此，基片具有多層導體結構，單個層6和11相互由絕緣玻璃層9隔開，具有良好的射頻特性。玻璃層9的厚度取決于預定的用途，層厚在0.05μm到5mm的范圍內，而通過蒸鍍敷設的玻璃層厚度在0.05μm到1mm范圍內。作為導體結構111，112，113的外部絕緣的最后敷設的蒸鍍玻璃層13沉積在包含導體結構111，112，113的層11之上。并且為了能和這些導體結構進行接觸連接，在最后蒸鍍的玻璃層13上有和導體結構111，112，113連接的附加通道15。另外，通道15上具有焊點17，使得元件10能夠連接到例如SMT電路板。為了敷設層9，13，本發(fā)明中最好使用一個包含玻璃材料的靶，用電子束蒸鍍法進行蒸鍍，并沉積在基片1上。根據(jù)本發(fā)明中的用來生成絕緣層9，13的玻璃材料，作為敷設層的層厚在0.05μm到5mm范圍內，在頻率范圍至少高于1GHz時，其損耗因子tanδ小于或等于50*10-4。上述玻璃8329以及G018-189由于良好的射頻特性，尤其適用于該用途。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的元件10的另一實施例的截面圖。該實施例包括在兩個相對側3和5中的每個側面上分別設置的射頻導體配置41、42。導體配置41，42的結構與圖1中所示的實施例的導體配置4相似。具體而言，導體配置41、42也分別包括一個通過蒸鍍玻璃敷設的玻璃層9，具有可向其中填充導電材料的開口，用于形成通道，從而實現(xiàn)與開口下方的觸點連接區(qū)的電氣連接。帶有分別與通道相接觸的導體結構的層6總是設置在導體配置41和42的玻璃層9上。在圖1所示的實施例中，玻璃層9上的導體結構由另外的最終蒸鍍玻璃層13覆蓋，該玻璃層中有用于連接元件的多個通道15。圖3A到3G用截面圖示出了本發(fā)明實施例中生產元件的方法所包含的步驟。圖3A顯示了第一個處理步驟后的基片1，其中包括導體結構61-64，例如適當?shù)慕泳€的層6要敷設在射頻導體配置的一側上。這些導體結構可以是例如圖3A中未示出的基片上電子元件的接觸位置，或者是連接到這些接觸位置。然后在下一步處理步驟中，沉積一個玻璃層，該玻璃層在它下面一層的表面上的接觸連接區(qū)域71-74的位置上方具有開孔。為此基于圖3B所示，首先在下一步中敷設一個覆蓋了相應接觸連接區(qū)域71-74的具有結構21的結構化中間層。該步驟最好用適合的光致涂層中的照相平版印刷結構來實現(xiàn)。但是作為替換，也可以用其他處理方法，如凸版印刷來形成結構21。隨后如圖3C所示，通過蒸鍍來敷設玻璃層9，該玻璃層既覆蓋了被中間層結構21覆蓋的接觸連接區(qū)域71-74，也覆蓋了基片表面的周圍區(qū)域。本文中玻璃層9的厚度最好小于結構化中間層的厚度。然后再去除中間層，同時在去除中間層時也去除了覆蓋了中間層結構21或位于結構化中間層之上的玻璃層9的區(qū)域90。圖3D顯示了該步驟之后的基片，其中相應的玻璃層9在它下面一層的表面的接觸連接區(qū)域71-74上具有開孔8。如圖3E所示，隨后可以用如導電材料19填充開孔8。然后在玻璃層9上敷設一個包含導體結構111，112，113及無源元件23的層11，如圖3F所示。元件23可以包含例如電容、電阻、線圈、變阻器、PTC、NTC或濾波器元件?？梢杂脙蓚€層的導體結構來實現(xiàn)電容和線圈，其中一個層位于另一層之上并且之間用蒸鍍玻璃層進行絕緣。例如單個層6的導體結構和位于其上的單層11的導體結構可以用于該目的。導體結構例如可以用進一步的反向結構化中間層以及沉積導電材料來實現(xiàn)，導體結構111，112，113與開孔8中的導電材料19相接觸，這樣和相應的接觸連接區(qū)域71-74也產生了電連接或電接觸。導體結構也可以是包含不同導電材料或者半導體材料的結構，例如在多個步驟中實現(xiàn)導體結構可以使用不同的材料。這也使得導體配置中能集成更多的功能，例如生成半導體-金屬觸點或熱電觸點。圖3E所示的用導電材料19形成穿透玻璃層9的通道以及圖3F所示的導體結構生成也可以在一個步驟中實現(xiàn)。根據(jù)實例，可以用電鍍生成導體結構19，這樣沉積的材料首先從接觸連接區(qū)域71-74開始，填充開孔8，然后繼續(xù)擴散到玻璃層9整個表面上，它構成了導體結構，并且如果需要的話，也可以構成無源元件23。也可以用蒸鍍或濺鍍來生成導體結構111，112，113，其中對接觸連接區(qū)域71-74和開孔8的邊緣進行涂層，這樣相應的導體結構和接觸連接區(qū)域71-74產生電接觸。然后再次去除中間層，中間層上沉積的導電材料也被去除，而所需的導體結構以及任何應用元件，包括玻璃層9的表面，都保持在原位置。圖3B至3F所示的步驟中，用本發(fā)明的玻璃材料如玻璃G018-189，通過蒸鍍將在觸點連接區(qū)上方具有開口的結構化玻璃層沉積在基片上，以及敷設與相關觸點連接區(qū)形成電接觸的導體結構的步驟可以重復進行，以產生導體結構的其他層，在這種情況下去在后一階段敷設的導體結構可與前一階段敷設的導體結構的觸點連接區(qū)相接觸。為此，如圖3F到3G所示，再次在涂層基片1的表面上所需的接觸連接區(qū)域75，76上生成具有結構21的中間層，接觸連接區(qū)域位于應用導體結構之上或也位于通道之上比較有利。然后在接觸連接區(qū)域75，76上敷設帶有透過玻璃層91的開孔的通道的下一個絕緣玻璃層91，生成該層和圖3C到3E中已描述的處理步驟是類似的。圖4A到4E顯示了根據(jù)本發(fā)明對圖3B到3E中描述的處理步驟進行了一定的變化。本發(fā)明中該方法的變化是基于導電材料，其相對于接觸連接區(qū)域的相鄰區(qū)域凸出出來，并由中間層結構所覆蓋，在蒸鍍玻璃層之前敷設到接觸連接區(qū)域上。該導電材料隨后形成了通道。具體的說，首先從圖3A中準備基片1開始，形成了導電層25，隨后是照相平版印刷結構的中間層27，如圖4A所示。圖4B顯示了用照相平版印刷結構化了中間層27之后的基片。該層的結構化方式是覆蓋了所需接觸連接區(qū)域71-74的結構21保持不變。然后如圖4C所示，從接觸連接區(qū)域71-74周圍沒有被覆蓋的區(qū)域上去除導電層25。實現(xiàn)該步驟可以使用專業(yè)領域的標準方法，如蝕刻。因此接觸連接區(qū)域71-74被導電材料覆蓋，其高于或凸出接觸連接區(qū)域的相鄰區(qū)域，并且被中間層27的結構21所覆蓋。然后如圖4D所示，用蒸鍍方法來蒸鍍本發(fā)明中的玻璃材料，以形成絕緣玻璃層9，選擇玻璃層9的厚度最好大致等于凸起的導電材料19的厚度。最后例如用適合的溶劑去除中間層結構21，且在該過程中覆蓋結構21的玻璃層9的區(qū)域90也被去除。結果得到的基片的玻璃層在各個接觸連接區(qū)域上有開孔，并且在開孔中填充導電材料形成了通道。這種處理狀態(tài)如圖4E所示。選擇合適的玻璃層9的層厚，使其與導電材料19的厚度相匹配，結果使得導電材料和玻璃層9的表面基本在同一高度，產生了平坦的表面。隨后也可參照圖3F到3G所闡釋的繼續(xù)執(zhí)行該方法，其中圖3G中的第二玻璃層91以及其他任何帶有通道的玻璃層的生產方式和圖4A到4E中闡釋的相同或相似。根據(jù)該過程的有利的改進，可以在基片成片連接時對其涂層來制造元件10。關于這方面，圖5到7顯示了涂層薄片2的不同實施例，將單獨的基片1從晶片上分離就得到了元件。圖5顯示了本發(fā)明的實施例，其中半導體晶片2有一系列玻璃和接線層。用于該用途的晶片材料最好是硅，因為硅的熱膨脹系數(shù)和蒸鍍玻璃非常匹配。一旦它們成片連接時進行涂層，以及一旦產生了圖5中所示的處理狀態(tài)，就沿著延長分離軸29把單個基片1分離下來，目的是最終獲得具有適合射頻應用的導體結構的元件10。在第一個側面3上，晶片2具有單獨的有源半導體區(qū)域33，該區(qū)域連接到連接位置35。本發(fā)明的實施例中，導體配置4位于晶片2上，或晶片2的基片1的另一面5上，該側面是具有有源半導體區(qū)域33的第一個側面的相反一側。為了清晰起見，導體配置4用簡化形式表示，且所有的導體結構都用附圖標記100標注。導體配置4的單個層的生產最好如圖3A到3G和/或圖4A到4E中闡釋的方法。尤其是圖5中的導體配置4也是多層形式，為此要相應的多次重復沉積結構化玻璃層以及生成導體結構100的步驟，并且后一階段的導體結構100和前一階段的導體結構100在接觸連接區(qū)域處互相接觸。并且，晶片2中引入了通過基片1和連接位置35電氣連接的通道37。最好在晶片上蝕刻一些凹孔來產生通道，從第二個側面5開始直到合適的金屬連接位置35為止，其同時也作為一個蝕刻終點。然后在蝕刻凹孔的側壁上產生鈍化層39，且用導電材料43填充蝕刻凹孔。通道37內的導電材料43沒有覆蓋面3，它作為導體配置4的導體結構100的接觸連接區(qū)域。并且第二個側面5的表面上帶有通道的區(qū)域作為導體配置4的一些導體結構100的接觸連接區(qū)域。如果這些導體結構100在生產以前沉積的玻璃層9時接觸到接觸連接區(qū)域，導體結構也因此電氣連接到基片1的第一個側面的連接位置35。這樣可以通過導體配置向有源半導體區(qū)域33供電，以及把有源半導體區(qū)域的電信號發(fā)射到導體配置4的導體結構100。為了封裝并保護隨后從晶片上分離得到的元件，圖5中的實施例在面3上還帶有額外的蒸鍍玻璃封裝層14以及一個塑料蓋31。圖6顯示了本發(fā)明另一個實施例，其中也是成片連接進行涂層的基片帶有導體配置4。本發(fā)明的實施例類似于圖5中的實施例。圖6中的實施例中也使用了帶有有源半導體區(qū)域33的半導體晶片2，它被分配成單獨的基片1。如圖5所示的實施例，在生成導體配置4的第一個玻璃層9的導體結構100時，有源半導體區(qū)域33的連接位置35連接到導體配置100。但是與圖5中的實施例不同的是，導體配置4的玻璃層9，91，92，93和13通過蒸鍍生成在基片1的第一個側面3上，其上也設置了有源半導體區(qū)域33。導體配置4的底部玻璃層9上的通道15直接生成在連接位置35上，因此接觸位置35構成了基片1對于第一個玻璃層9的相應導體結構100的接觸連接區(qū)域。如圖5和6中實例所描述的，從涂層薄片2上分離得到的元件10，例如可以設計成頻率高于10GHz，尤其是頻率范圍在40GHz或更高的范圍內的射頻傳送/接收模塊。圖7顯示了本發(fā)明的另一個實施例，其中基片1有一個射頻導體配置4，仍然成片連接。此時包含玻璃層9，91，92，93，13的導體配置4和導體結構100生成在晶片上，晶片的基片1也有通道37。帶有基片1和導體配置4的元件10，從晶片上分離后作為重新布線的射頻基片，使得下一級元件能夠連接到元件10的外部接觸位置。為此外部接觸位置帶有焊點17，這樣可以用表面安裝技術裝配和連接其他元件。此時基片1沒有任何有源元件。因此基片晶片2也可以用絕緣材料制成，例如玻璃或塑料。尤其適合用作晶片或元件10的基片1的玻璃材料是Borofloat33玻璃，其熱膨脹系數(shù)實際上和優(yōu)選的蒸鍍玻璃一致。圖8示意性地示出了層結構來描述RF特性，包括測量得到的測試結構的層厚。圖9和10描述了開放和埋入共面波導的實際結構。就是基于這些結構得到了散射參數(shù)S12，S21，S11和S22的測量值。圖12到23選定測量值的樣本標號如圖11中的表格所示。圖12到14顯示了使用玻璃8329作為鋁制接線之間的絕緣體時，散射參數(shù)S11和S22，S12和S21的幅度，以及開放共面波導的散射參數(shù)S12和S21的相位譜。散射參數(shù)S12和S21也表示了傳輸衰減，而散射參數(shù)S11和S22表示反射衰減。圖12清楚地顯示了在頻率高達50GHz時，樣本信號有極低的反射S11和S22，從-20dB到-40dB。另外，圖13中的測量值很明顯地表示當頻率高達50GHz時，散射參數(shù)S12和S21的低衰減值小于＜-2dB。頻率高達50GHz時，散射參數(shù)S21和S12表示了各頻率的電信號的傳輸值。散射參數(shù)S21的線性相位譜在頻率高達50GHz時色散很小。圖12到14的測量值也可以用其他樣本的測量進行驗證，根據(jù)下列圖15到17顯示了使用玻璃8329時埋入共面波導的測量值，圖18到20顯示了使用玻璃8329時開放共面波導的測量值，以及圖21到23顯示了使用玻璃G018-189時埋入共面波導的測量值.這些測量值顯示了使用RF玻璃G018-189時散射參數(shù)S12和S21衰減越來越低的趨勢。附圖標記列表1基片2半導體晶片31的第一個側面4，41，42導體配置51的第二個側面61上具有導體結構的層61-646的導體結構71-74接觸連接區(qū)域8接觸連接區(qū)域71-74之上的9中的開孔9，91-93蒸鍍玻璃層10元件11帶有導體結構的層100，111，112，113導體結構13最后的蒸鍍玻璃層14蒸鍍玻璃封裝層15通道17焊點19導電材料21中間層的抗蝕結構23無源電子元件25導電層27照相平版印刷結構化的中間層29分離軸31塑料蓋33有源半導體區(qū)域3533的連接位置37通過1的通道39鈍化層4337的導電填充劑75，76接觸連接區(qū)域90抗蝕結構上的蒸鍍玻璃層的區(qū)域權利要求1.一種用于為射頻基片或射頻導體配置生產絕緣層的玻璃材料，其中該材料可作為敷設層(9，91，92，93，13)，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，優(yōu)選在0.05μm至1mm之間，在至少高于1GHz的頻率范圍時的損耗因子tanδ小于或等于70*10-4。2.如權利要求1中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層(9，91，92，93，13)，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，頻率范圍在40GHz左右時的損耗因子tanδ小于或等于50*10-4。3.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層(9，91，92，93，13)，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，頻率在40GHz時的損耗因子tanδ小于或等于30*10-4。4.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于可以蒸鍍玻璃材料來沉積層(9，91，92，93，13)。5.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于可以用電子束蒸鍍方法來蒸鍍玻璃材料。6.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于工作溫度低于1300℃。7.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，在至少高于1GHz的頻率范圍時相對介電常數(shù)εR小于或等于5。8.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，在頻率為40GHz時的相對介電常數(shù)εR小于或等于5，尤其相對介電常數(shù)εR＜5。9.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，溫度范圍在20℃到300℃之間時的熱膨脹系數(shù)α20-300在2.9×10-6K-1到3.5×10-6K-1之間。10.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，溫度范圍在20℃到300℃之間時的熱膨脹系數(shù)α20-300＝(3.2±0.2)×10-6K-1。11.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，溫度范圍在20℃到300℃之間時的熱膨脹系數(shù)小于基片材料的熱膨脹系數(shù)1×10-6K-1。12.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，是抗酸級別2的抗酸性玻璃。13.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于該材料作為敷設層，是抗堿級別3的抗堿性玻璃。14.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于它具有按下列比重的成分SiO240-90，B2O310-40，Al2O30-5，K2O0-5，Li2O0-3，Na2O0-3。15.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于它具有按下列比重的成分SiO260-90，B2O3105-305，Al2O30-3，K2O0-3，Li2O0-2，Na2O0-2，16.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于它具有按下列比重的成分SiO271±5，B2O326±5，Al2O31±0.2，K2O1±0.2，Li2O0.5±0.2，Na2O0.5±0.2，17.如前述任一權利要求中所述的玻璃材料，其特征在于它具有按下列比重的成分SiO284±5，B2O311±5，Al2O30.5±0.2，K2O0.3±0.2，Li2O0.3±0.2，Na2O2±0.2，18.使用前述任一權利要求中所述的玻璃材料來生產射頻導體結構或射頻基片的絕緣層(9，91，92，93，13)。19.一種用于生產帶有射頻導體配置(4，41，42)的元件10的方法，包含的步驟有—在基片(1)的接觸連接區(qū)域(71-74)上用前述任一權利要求中所述的玻璃材料沉積得到帶有至少一個開孔(8)的結構化玻璃層(9，91，92，93，13)，以及—在玻璃層(9，91，92，93)上生成至少一個導體結構(100，111，112，113)，其和接觸連接區(qū)域(71-74)形成電接觸。20.如權利要求19中所述的方法，其特征在于玻璃層是蒸鍍玻璃材料沉積而成的。21.如權利要求19或20中所述的方法，其特征在于在玻璃層(9，91，92，93)上至少生成一個和至少一個導體結構接觸的無源電子元件。22.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于多次重復沉積結構化玻璃層以及生成至少一個導體結構(111，112，113)的步驟，其中后一級的導體結構和前一級的導體結構在接觸連接區(qū)域上接觸。23.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于通過蒸鍍沉積得到在接觸連接區(qū)域(71-74)上方具有至少一個開孔(8)的結構化玻璃層(9，91，92，93，13)的步驟，包含的步驟有—敷設一個結構化的中間層(21)，其覆蓋了接觸連接區(qū)域，—通過蒸鍍在基片和位于其上的結構化中間層(21)上敷設玻璃層(9，91，92，93，13)，玻璃層(9，91，92，93，13)的厚度最好小于結構化中間層(21)的厚度，以及—去除結構化中間層(21)，同時玻璃層(9，91，92，93，13)位于結構化中間層(21)上的區(qū)域(90)也被去除。24.如權利要求23中所述的方法，其特征在于在通過蒸鍍敷設玻璃層之前，相對于接觸連接區(qū)域的鄰近區(qū)域凸出出來的導電材料(19)敷設在至少一個接觸連接區(qū)域(71-74)上，且該材料(19)被結構化中間層(21)所覆蓋。25.如權利要求23或24中所述的方法，其特征在于結構化中間層(21)用印刷術或照相平版印刷結構生成。26.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于導體結構生成包括生成反向結構化中間層以及沉積導電材料的步驟。27.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于在沉積結構化玻璃層(9，91，92，93，13)的步驟之前，在基片上敷設至少一個導體結構，尤其是接線。28.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于包括用權利要求1到17中所述的玻璃材料沉積得到最后的玻璃層(13)以及在最后的玻璃層(13)上生成至少一個通道(15)的步驟。29.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于基片(1)包含帶有有源半導體區(qū)域(33)的半導體基片，其中至少一個導體結構(100，111，112，113)在敷設時連接到有源半導體區(qū)域(33)的連接位置(35)。30.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于至少一個導體結構(100，111，112，113)在敷設時連接到穿過基片(1)的通道(37)。31.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于基片(1)在用蒸鍍生成玻璃層(9，91，92，93，13)的過程中，溫度保持在50℃到200℃之間，優(yōu)選在80℃到120℃之間。32.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于用蒸鍍生成玻璃層(9，91，92，93，13)的沉積率是每分鐘至少0.1μm層厚。33.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于玻璃層(9，91，92，93，13)的至少一個開孔(8)中填充了導電材料(19)。34.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于基片(1)仍與晶片連接時對其進行涂層。35.如前述任一權利要求中所述的方法，其特征在于通過蒸鍍來敷設玻璃層(9，91，92，93，13)是由等離子體離子加速沉積(PIAD)來實現(xiàn)的。36.一種元件(10)，具有射頻導體配置(4，41，42)，尤其是用前述任一權利要求中所述的方法來生產所述元件，其包括—具有至少一個接觸連接區(qū)域(71-74)的基片(1)，—在基片(1)的至少一個側面(3，5)上具有至少一個帶有通道的開孔(8)的玻璃層(9，91，92，93，13)，通過蒸鍍玻璃材料，特別是權利要求1到17中任一項所述的玻璃材料，沉積所述玻璃層，且所述通道和接觸連接區(qū)域(71-74)電接觸，以及—玻璃層(9，91，92，93，13)上具有至少一個導體結構(100，111，112，113)，其與所述通道相接觸。37.如權利要求36中所述的元件，其特征在于包括在玻璃層(9，91，92，93，13)上的至少一個無源電子元件(23)，其連接到至少一個導體結構(100，111，112，113)。38.如前述任一權利要求中所述的元件，其特征在于包括一個多層導體配置(4，41，42)，具有通過蒸鍍敷設的至少兩個玻璃層(9，91，92，93)，每一玻璃層上分別具有敷設到其上的導體結構(100，111，112，113)，第一個玻璃層上的導體結構通過一個通道(15)和第二個玻璃層上的導體結構電接觸。39.如前述任一權利要求中所述的元件，其特征在于基片(1)包括在基片(1)的第一個側面(3)上的帶有至少一個有源半導體區(qū)域(33)的半導體基片，其連接到導體結構。全文摘要為了改進射頻基片或射頻導體配置的射頻特性，本發(fā)明提供了一種玻璃材料，用于為射頻基片或射頻導體配置生產絕緣層，其中該材料作為敷設層，尤其是層厚范圍在0.05μm至5mm之間，頻率范圍至少高于1GHz時的損耗因子tanδ小于或等于70*10文檔編號H01L23/532GK1656612SQ03811821公開日2005年8月17日申請日期2003年5月23日優(yōu)先權日2002年5月23日發(fā)明者尤根·萊布,迪特里?！っ⒌律暾埲?肖特股份公司