JPS59184678A - 微細回路の製造方法 - Google Patents
微細回路の製造方法Info
- Publication number
- JPS59184678A JPS59184678A JP58058633A JP5863383A JPS59184678A JP S59184678 A JPS59184678 A JP S59184678A JP 58058633 A JP58058633 A JP 58058633A JP 5863383 A JP5863383 A JP 5863383A JP S59184678 A JPS59184678 A JP S59184678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wiring
- wiring layer
- electric element
- oxidized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、薄膜型感熱記釘ヘットの発熱抵抗体部分のよ
うに大きな電流密度で電流を流す必要のある微細な電気
回路の製造方法にかかわり、特に、該電気回路中の配線
および素子の長寿命化に好適な製造方法に関するもので
ある。
うに大きな電流密度で電流を流す必要のある微細な電気
回路の製造方法にかかわり、特に、該電気回路中の配線
および素子の長寿命化に好適な製造方法に関するもので
ある。
従来の薄膜型感熱記録ヘッドの発熱部分は、一般に第１
図に示すような構造を有している。第１図（、）は微細
回路中の配線と素子の平面図で、】は電気素子部を示す
。第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ −Ａ′断面図で、
２は配線層、３は保護層または眉間絶縁層、４は電気素
子層、５は基板またはウェハである。上記のような発熱
部分に電圧パルスを印加して発熱させる場合、印画に要
する発熱部の温度は２５０〜４００°Ｃ程度が必要とな
り、また、このときに配線層２に流れる電流密度は５×
］０３〜５ ＸＩＯ’ １７ｍｍ２前後になる。感熱記
録へノド駆動中のこのような温度と電流とＫよって、負
側の配線層２が、これを構成する金属のエレクトロ・マ
イグレーションによって、発熱抵抗体である電気素子層
４の上へ徐々（（流出し、第２図に示す状態になる。こ
れに伴い電流の集中が起こり、局部的な発熱から破断へ
と至る。駆動中の配線層を含めた抵抗体部の抵抗変化は
第３図のようになり、抵抗値の減少する領域７が上記の
配線１※流出と対応している。このように、従来の微細
回路は、配線層の流出のために劣化し、寿命を短くする
という欠点を有していた。
図に示すような構造を有している。第１図（、）は微細
回路中の配線と素子の平面図で、】は電気素子部を示す
。第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ −Ａ′断面図で、
２は配線層、３は保護層または眉間絶縁層、４は電気素
子層、５は基板またはウェハである。上記のような発熱
部分に電圧パルスを印加して発熱させる場合、印画に要
する発熱部の温度は２５０〜４００°Ｃ程度が必要とな
り、また、このときに配線層２に流れる電流密度は５×
］０３〜５ ＸＩＯ’ １７ｍｍ２前後になる。感熱記
録へノド駆動中のこのような温度と電流とＫよって、負
側の配線層２が、これを構成する金属のエレクトロ・マ
イグレーションによって、発熱抵抗体である電気素子層
４の上へ徐々（（流出し、第２図に示す状態になる。こ
れに伴い電流の集中が起こり、局部的な発熱から破断へ
と至る。駆動中の配線層を含めた抵抗体部の抵抗変化は
第３図のようになり、抵抗値の減少する領域７が上記の
配線１※流出と対応している。このように、従来の微細
回路は、配線層の流出のために劣化し、寿命を短くする
という欠点を有していた。
〔発明の１」的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、電
流および熱による配線層材料の電気素子層上への流出を
妨げ、長寿命化することができる微細電気回路の製造方
法を提供するにある。
流および熱による配線層材料の電気素子層上への流出を
妨げ、長寿命化することができる微細電気回路の製造方
法を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するため、回路形成後に、例
えば酸化雰囲気中での加熱等により、配線層表面および
電気素子層表面に酸化層を形成することを要点とする。
えば酸化雰囲気中での加熱等により、配線層表面および
電気素子層表面に酸化層を形成することを要点とする。
従来より電流や熱による配線層の流出防止（では、電気
回路を覆う保護層の形成が有効であることが知られてい
る。しかし、保護層と電気回路第１４成材料（配線およ
び素子材料）との接着性が悪い場合や、熱に伴う膨張・
収縮により接着性が劣化した場合には、保護層と電気回
路を構成する拐料との界面を伝わって配線層の流出が起
こる。そこで、本発明では、電気回路を構成する配線や
素子の表面に酸化膜を形成し、この酸化膜によって配線
層材料の流出を抑制している。
回路を覆う保護層の形成が有効であることが知られてい
る。しかし、保護層と電気回路第１４成材料（配線およ
び素子材料）との接着性が悪い場合や、熱に伴う膨張・
収縮により接着性が劣化した場合には、保護層と電気回
路を構成する拐料との界面を伝わって配線層の流出が起
こる。そこで、本発明では、電気回路を構成する配線や
素子の表面に酸化膜を形成し、この酸化膜によって配線
層材料の流出を抑制している。
本発明では、第４図に示すように、素子および配線を形
成した後、例えば酸化雰囲気中での加熱等によって配線
層２および電気素子層４の表面にそれぞれ酸化層８．９
を形成した後、保護層を形成する。この配線層２上に形
成された酸化層８は、配線層材料が電気素子層４上へ流
出するのを妨げる。さらに、第２図に示したように酸化
層がな℃・場合（では、配線層材料が流出すると、流出
部を通じて符号６のように電流が流れ、電気的特性が変
化するが、本発明のように電気素子層４の表面を酸化層
９が怪っている場合は、第５図に示すごとく、配線層材
料が流出しても酸化層９の上を移動してゆくため、酸化
層９が絶縁物であれば電気的特性は変化しない。
成した後、例えば酸化雰囲気中での加熱等によって配線
層２および電気素子層４の表面にそれぞれ酸化層８．９
を形成した後、保護層を形成する。この配線層２上に形
成された酸化層８は、配線層材料が電気素子層４上へ流
出するのを妨げる。さらに、第２図に示したように酸化
層がな℃・場合（では、配線層材料が流出すると、流出
部を通じて符号６のように電流が流れ、電気的特性が変
化するが、本発明のように電気素子層４の表面を酸化層
９が怪っている場合は、第５図に示すごとく、配線層材
料が流出しても酸化層９の上を移動してゆくため、酸化
層９が絶縁物であれば電気的特性は変化しない。
以下、本発明の一実施例を第６図により説明する。まず
、セラミック基板１０上に発熱抵抗体１］を、例えばＣ
ｒ−８＋ 、Ｔａ−８ｉ、０２、ＴａＮ等を蒸着あるい
はスパッタ蒸着によって形成し、この上に１！、Ｃｒ、
Ｎｊ、Ｏｒ、 Ｔｊ、Ｔａ等の配線層１２を形成し、フ
ォトエツチング法を用（・て回路パターンを作成する。
、セラミック基板１０上に発熱抵抗体１］を、例えばＣ
ｒ−８＋ 、Ｔａ−８ｉ、０２、ＴａＮ等を蒸着あるい
はスパッタ蒸着によって形成し、この上に１！、Ｃｒ、
Ｎｊ、Ｏｒ、 Ｔｊ、Ｔａ等の配線層１２を形成し、フ
ォトエツチング法を用（・て回路パターンを作成する。
その後、これを雰囲気炉中にて酸素ガスを導入しながら
加熱する。加熱温度と加熱時間は抵抗体材料や配線材料
によって異なるが、発熱抵抗体１１ ＞、 して０ｒ−
８ｉ 、配線層１２としてＯｒを使用した場合、４５０
°Ｃで９０分程度の加熱を行う。この熱処理によって、
Ｃｒ−８ｉの発熱抵抗体１１の表面に２〜３ ｎｍの酸
化層１３が、Ｏｒの配線層１２０表面に２！ｍ程度の酸
化層１４がそれぞれ形成される。この上に保護層１５と
５ｉＯ９の耐摩耗保護層１６を形成し、ファクシミリ用
感熱記録ヘッドができあがる。この抵抗体θつ部分は印
画のため３００”Ｃ以」二に発熱させるが、こＱ）とき
の配線層の電流密度は４ Ｘ １．０’ Ａ／ｍｍ２以
−ヒとｌ筐る。また、ヘッドの駆動時には、電流を１．
ｍｓ 流し９ｍｓ遮断するという・くルス通電を繰り
返す。この繰り返しに対する抵抗体を含む回路の抵抗値
θ）変化を第７図に示す。第７図において、符゛号１７
が本実施例の特性であり、符月１８は比較のため画℃・
た従来例の特性である。本発明の実施により、従来は８
０００万パルス程度で破断していたものが、同一の駆動
条件の下で、１億２０００万ノ＜ルス以上の寿命とする
ことができる。
加熱する。加熱温度と加熱時間は抵抗体材料や配線材料
によって異なるが、発熱抵抗体１１ ＞、 して０ｒ−
８ｉ 、配線層１２としてＯｒを使用した場合、４５０
°Ｃで９０分程度の加熱を行う。この熱処理によって、
Ｃｒ−８ｉの発熱抵抗体１１の表面に２〜３ ｎｍの酸
化層１３が、Ｏｒの配線層１２０表面に２！ｍ程度の酸
化層１４がそれぞれ形成される。この上に保護層１５と
５ｉＯ９の耐摩耗保護層１６を形成し、ファクシミリ用
感熱記録ヘッドができあがる。この抵抗体θつ部分は印
画のため３００”Ｃ以」二に発熱させるが、こＱ）とき
の配線層の電流密度は４ Ｘ １．０’ Ａ／ｍｍ２以
−ヒとｌ筐る。また、ヘッドの駆動時には、電流を１．
ｍｓ 流し９ｍｓ遮断するという・くルス通電を繰り
返す。この繰り返しに対する抵抗体を含む回路の抵抗値
θ）変化を第７図に示す。第７図において、符゛号１７
が本実施例の特性であり、符月１８は比較のため画℃・
た従来例の特性である。本発明の実施により、従来は８
０００万パルス程度で破断していたものが、同一の駆動
条件の下で、１億２０００万ノ＜ルス以上の寿命とする
ことができる。
なお、上記の実施例では、酸化層の形成を雰囲気炉に酸
素ガスを導入し加熱して行っているが、他の方法、例え
ば酸素ガス中で電気素子層および配線層の表面にレーザ
光を照射し加熱して行っても、同様の効果を得ることが
できる。
素ガスを導入し加熱して行っているが、他の方法、例え
ば酸素ガス中で電気素子層および配線層の表面にレーザ
光を照射し加熱して行っても、同様の効果を得ることが
できる。
本発明によれば、微細回路中の配線層セ料か、電流およ
び熱によって同回路中の素子（抵抗、トランジスタ、コ
ンデンサ等）の上へ流出するのを防ぐことができ、また
流出を防ぎきれない場合にも、流出による諸素子の機能
の低下や異常を防ぐことができるため、微細回路の寿命
を延ばす効果があり、さらにより厳しい条件（高温・高
電流密度）の下での使用が期待できる。
び熱によって同回路中の素子（抵抗、トランジスタ、コ
ンデンサ等）の上へ流出するのを防ぐことができ、また
流出を防ぎきれない場合にも、流出による諸素子の機能
の低下や異常を防ぐことができるため、微細回路の寿命
を延ばす効果があり、さらにより厳しい条件（高温・高
電流密度）の下での使用が期待できる。
第１図（、）は従来の微細回路中の配線と素子を示す平
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、
第２図（ａ）、（ｂ）は寿命試験中の従来の微細回路中
の配線と素子を示すそれぞれ平面図および縦断面図、第
３図は従来の微細回路の抵抗値の寿命試験による変化を
示す特性図、第４図は本発明の製造方法により形成した
微細回路中の配線と素子を示す縦断面図、第５図は寿命
試験中の該微細回路中の配線と素子を示す縦断面図、第
６図は本発明の実施により形成した感熱記録ヘッドの発
熱部を示す縦断面図、第７図は該感熱記録ヘッドのス了
命試験の結果を示す特性図である。 符号の説明 １・・電気素子部 ２−配線層３パ保護層ま
たは層間絶縁層 ４ ・電気素子層５・基板またはウ
ェハ ８．９・酸化層４．１ｏ・−セラミック基板
１１−・発熱抵抗体１２・・・配線層
Ｉ３．１４・酸化層１５・保詭層
１６・耐摩４：［保護層代理人弁理士 中 利 純
之助 中１ 図 （Ｑ） （ｂ） 矛２図 印加電涯パ）Ｌス教 ＜ＸｔＯ恥°ルズン第４図 ５ 牙５図 負イ則 上伸１１７′
６図 オフ図
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、
第２図（ａ）、（ｂ）は寿命試験中の従来の微細回路中
の配線と素子を示すそれぞれ平面図および縦断面図、第
３図は従来の微細回路の抵抗値の寿命試験による変化を
示す特性図、第４図は本発明の製造方法により形成した
微細回路中の配線と素子を示す縦断面図、第５図は寿命
試験中の該微細回路中の配線と素子を示す縦断面図、第
６図は本発明の実施により形成した感熱記録ヘッドの発
熱部を示す縦断面図、第７図は該感熱記録ヘッドのス了
命試験の結果を示す特性図である。 符号の説明 １・・電気素子部 ２−配線層３パ保護層ま
たは層間絶縁層 ４ ・電気素子層５・基板またはウ
ェハ ８．９・酸化層４．１ｏ・−セラミック基板
１１−・発熱抵抗体１２・・・配線層
Ｉ３．１４・酸化層１５・保詭層
１６・耐摩４：［保護層代理人弁理士 中 利 純
之助 中１ 図 （Ｑ） （ｂ） 矛２図 印加電涯パ）Ｌス教 ＜ＸｔＯ恥°ルズン第４図 ５ 牙５図 負イ則 上伸１１７′
６図 オフ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）セラミック等の基板またはＳｉ 、 ＧａＡｓ等
のウェハ上に、微小な電気素子層と、該電気素子層に電
流を流すための配線層とを形成して電気回路を作成する
微細回路の製造方法であって、電気回路作成後に、前記
電気素子層および前記配線層それぞれの表面に酸化層を
形成する工程を設けたことを特徴とする微細回路の製造
方法。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の微細回路の製造方
法において、酸化層の形成を、酸素ガスを導入しながら
雰囲気炉中で加熱することにより行うことを特徴とする
微細回路の製造方法。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の微細回路の製造方
法において、酸化層め形成を、酸素ガス中で電気素子層
および配線層の表面に対してレーザ光を照射し加熱する
ことにより行うことを特徴とする微細回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58058633A JPS59184678A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 微細回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58058633A JPS59184678A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 微細回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184678A true JPS59184678A (ja) | 1984-10-20 |
Family
ID=13089983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58058633A Pending JPS59184678A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 微細回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184678A (ja) |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP58058633A patent/JPS59184678A/ja active Pending
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