薄膜集成電路是將整個電路的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件以及它們之間的互連引線,全部用厚度在1微米以下的金屬、半導(dǎo)體、金屬氧化物、多種金屬混合相、合金或絕緣介質(zhì)薄膜,并通過真空蒸發(fā)、濺射和電鍍等工藝制成的集成電路。薄膜集成電路中的有源器件,即晶體管,有兩種材料結(jié)構(gòu)形式:一種是薄膜場效應(yīng)硫化鎘或硒化鎘晶體管,另一種是薄膜熱電子放大器。更多的實用化的薄膜集成電路采用混合工藝,即用薄膜技術(shù)在玻璃、微晶玻璃、鍍釉和拋光氧化鋁陶瓷基片上制備無源元件和電路元件間的連線,再將集成電路、晶體管、二極管等有源器件的芯片和不使用薄膜工藝制作的功率電阻、大容量的電容器、電感等元件用熱壓焊接、超聲焊接、梁式引線或凸點(diǎn)倒裝焊接等方式,就可以組裝成一塊完整的集成電路。
在同一個基片上用蒸發(fā)、濺射、電鍍等薄膜工藝制成無源網(wǎng)路,并組裝上分立的微型元件、器件,外加封裝而成的混合集成電路。所裝的分立微型元件、器件,可以是微型元件、半導(dǎo)體芯片或單片集成電路。
薄膜集成電路所用基片有多種,最常用的是玻璃基片,其次是微晶玻璃和被釉陶瓷基片,有時也用藍(lán)寶石和單晶硅基片。為了實現(xiàn)緊密組裝和自動化生產(chǎn),一般使用標(biāo)準(zhǔn)基片。
在基片上形成薄膜有多種方法。制造薄膜網(wǎng)路常用物理汽相淀積(PVD)法,有時還用陽極氧化或電鍍法。在物理汽相淀積法中,最常用的是蒸發(fā)工藝和濺射工藝。這兩種工藝都是在真空室中進(jìn)行的,所以統(tǒng)稱為真空成膜法。用這兩種方法,可以制造無源網(wǎng)路中的無源元件、互連線、絕緣膜和保護(hù)膜。陽極氧化法可以形成介質(zhì)膜,并能調(diào)整電阻膜的阻值。在制造分布參數(shù)微波混合集成電路時,用電鍍法增加薄膜微帶線的厚度,以減少功耗。