JPS5931239B2 - 薄膜回路素子の製造方法 - Google Patents
薄膜回路素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5931239B2 JPS5931239B2 JP48131947A JP13194773A JPS5931239B2 JP S5931239 B2 JPS5931239 B2 JP S5931239B2 JP 48131947 A JP48131947 A JP 48131947A JP 13194773 A JP13194773 A JP 13194773A JP S5931239 B2 JPS5931239 B2 JP S5931239B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- heat treatment
- film
- circuit elements
- tantalum nitride
- Prior art date
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- Expired
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜回路素子の製造方法、特に金属薄膜抵抗器
及び薄膜コンデンサの製造方法に関するものである。
及び薄膜コンデンサの製造方法に関するものである。
タンタル、チタン、ハフニウム等の陽極化成可能な金属
薄膜は陽極化成による酸化物を利用して抵抗やコンデン
サ等の電子回路素子を同一金属で形成できる利点を有し
、特にタンタル薄膜は経時的安定性や信頼性等に秀れて
いるために実用化が進んでいる。
薄膜は陽極化成による酸化物を利用して抵抗やコンデン
サ等の電子回路素子を同一金属で形成できる利点を有し
、特にタンタル薄膜は経時的安定性や信頼性等に秀れて
いるために実用化が進んでいる。
例えば、抵抗器としては−９０ｐμｍ／℃の抵抗温度係
数を有する窒化タンタル薄膜が広く用いられている。し
かしながら、抵抗値が温度に依存しない高精度の抵抗器
が回路に要求される場合、窒化タンタル薄膜抵抗器は真
空熱処理等の処理が施されていることによりその特性が
改善され、該要求を満足するものであるが、真空熱処理
を施された金属薄膜の陽極化成膜は、真空槽中の不純物
気体と金属薄膜との反応と考えられる影響のために、白
濁又は該金属薄膜からの剥離等の現象が観察され、従つ
てまた、その陽極化成膜の性質を制御することが困難で
あるとともに陽極化成膜の信頼度は低いものである。
数を有する窒化タンタル薄膜が広く用いられている。し
かしながら、抵抗値が温度に依存しない高精度の抵抗器
が回路に要求される場合、窒化タンタル薄膜抵抗器は真
空熱処理等の処理が施されていることによりその特性が
改善され、該要求を満足するものであるが、真空熱処理
を施された金属薄膜の陽極化成膜は、真空槽中の不純物
気体と金属薄膜との反応と考えられる影響のために、白
濁又は該金属薄膜からの剥離等の現象が観察され、従つ
てまた、その陽極化成膜の性質を制御することが困難で
あるとともに陽極化成膜の信頼度は低いものである。
真空熱処理を施された金属薄膜はこれ等の欠点を有する
ために、該薄膜の陽極化成膜を用いて薄膜コンデンサを
製造することが事実上不可能であり、また薄膜抵抗器を
製造しても、その陽極化成膜が剥離等の現象のために、
熱酸化等に対する十分な保護膜としての機能を有せず、
該抵抗器の経時的安定性は満足すべきものではない。本
発明の目的は、かかる従来の欠点を除去し。高精度で而
も経時的に安定な薄膜回路素子の製造方法を提供するこ
とにある。本発明の薄膜回路素子の製造方法は、回路素
子を形成すべき基板上の金属薄膜に誘電体薄膜を付着形
成し、この誘電体薄膜を外囲雰囲気に対する保護膜とし
て金属薄膜を高温熱処理する工程と、しかる後上記誘電
体薄膜を除去する工程とを含むことを特徴とする。
ために、該薄膜の陽極化成膜を用いて薄膜コンデンサを
製造することが事実上不可能であり、また薄膜抵抗器を
製造しても、その陽極化成膜が剥離等の現象のために、
熱酸化等に対する十分な保護膜としての機能を有せず、
該抵抗器の経時的安定性は満足すべきものではない。本
発明の目的は、かかる従来の欠点を除去し。高精度で而
も経時的に安定な薄膜回路素子の製造方法を提供するこ
とにある。本発明の薄膜回路素子の製造方法は、回路素
子を形成すべき基板上の金属薄膜に誘電体薄膜を付着形
成し、この誘電体薄膜を外囲雰囲気に対する保護膜とし
て金属薄膜を高温熱処理する工程と、しかる後上記誘電
体薄膜を除去する工程とを含むことを特徴とする。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１〜６図は本発明の実施例の各工程を示ノ す断面図
で清浄な表面を有するクレースト・セラミック、ガラス
、アルミナ等の基板１上に窒化タンタル薄膜２を活性ス
パッタ法により約１６００Ａの膜厚に付着形成させ、更
に窒化タンタル薄膜２上に高周波スパッタ法により 酸
化シリコン薄ｃ 膜３を約１Ｏ、０００Ａの膜厚に付着
形成させた（第１図）。次に、該基板を６００℃、５５
０℃及び５００℃の温度で約５時間熱処理することによ
り、窒化タンタル薄膜２の抵抗温度係数は−９０ｐｐｍ
／℃からそれぞれ凡そ＋２０ｐｐｍ／℃，０ｐｐｍ／℃
及び−２０ｐｐｍ／℃に変化した。しかる後、写真蝕刻
法により二酸化シリコン薄膜３及び窒化タンタル薄膜２
を所望の形状に形成し（第２図）、更に窒化タンタル薄
膜２上の不要な二酸化シリコン薄膜３を除去した（第３
図）。該基板を３００℃の空気中で約７時間熱処理して
窒化タンタル薄膜２を熱的に安定化させ、しかる後、コ
ンデンサ部の窒化タンタル薄膜２を１５０Ｖで陽極化成
して酸化物薄膜４を形成させ（第４図）、二酸化シリコ
ン薄膜３を除去した（第５図）しかる後、抵抗となるべ
き窒化タンタル薄膜２を陽極化成し酸化膜４′を作り抵
抗値の調整を行つた。該基板上に金薄膜５を約３０００
Ａ蒸着法により付着させ、写真蝕刻法により所望の形状
に形成させ、薄膜回路素子を製造した（第６図）。この
回路の等価回路は第７図のように表される。本発明の薄
膜回路素子の製造方法を用いれば、窒化タンタル薄膜上
に二酸化シリコン薄膜を付着させて該基板を４００℃以
上の空気中で高温熱処理することにより真空熱処理と同
等の処理をすることができ、また該高温熱処理の際に窒
化タンタル薄膜表面が二酸化シリコン薄膜によつて保護
されているために、本発明による薄膜回路素子の製造方
法を用いれば、真空熱処理の場合に問題となる真空中内
の不純物気体と窒化タンタル薄膜との反応も避けること
ができる。
で清浄な表面を有するクレースト・セラミック、ガラス
、アルミナ等の基板１上に窒化タンタル薄膜２を活性ス
パッタ法により約１６００Ａの膜厚に付着形成させ、更
に窒化タンタル薄膜２上に高周波スパッタ法により 酸
化シリコン薄ｃ 膜３を約１Ｏ、０００Ａの膜厚に付着
形成させた（第１図）。次に、該基板を６００℃、５５
０℃及び５００℃の温度で約５時間熱処理することによ
り、窒化タンタル薄膜２の抵抗温度係数は−９０ｐｐｍ
／℃からそれぞれ凡そ＋２０ｐｐｍ／℃，０ｐｐｍ／℃
及び−２０ｐｐｍ／℃に変化した。しかる後、写真蝕刻
法により二酸化シリコン薄膜３及び窒化タンタル薄膜２
を所望の形状に形成し（第２図）、更に窒化タンタル薄
膜２上の不要な二酸化シリコン薄膜３を除去した（第３
図）。該基板を３００℃の空気中で約７時間熱処理して
窒化タンタル薄膜２を熱的に安定化させ、しかる後、コ
ンデンサ部の窒化タンタル薄膜２を１５０Ｖで陽極化成
して酸化物薄膜４を形成させ（第４図）、二酸化シリコ
ン薄膜３を除去した（第５図）しかる後、抵抗となるべ
き窒化タンタル薄膜２を陽極化成し酸化膜４′を作り抵
抗値の調整を行つた。該基板上に金薄膜５を約３０００
Ａ蒸着法により付着させ、写真蝕刻法により所望の形状
に形成させ、薄膜回路素子を製造した（第６図）。この
回路の等価回路は第７図のように表される。本発明の薄
膜回路素子の製造方法を用いれば、窒化タンタル薄膜上
に二酸化シリコン薄膜を付着させて該基板を４００℃以
上の空気中で高温熱処理することにより真空熱処理と同
等の処理をすることができ、また該高温熱処理の際に窒
化タンタル薄膜表面が二酸化シリコン薄膜によつて保護
されているために、本発明による薄膜回路素子の製造方
法を用いれば、真空熱処理の場合に問題となる真空中内
の不純物気体と窒化タンタル薄膜との反応も避けること
ができる。
従つて、該高温熱処理により、信頼度が高く而も抵抗温
度係数が零の高精度の薄膜抵抗器を再現性よく得ること
が可能となつた。また、該高温熱処理を施された窒化タ
ンタル薄膜の陽極化成膜は極めて安定であり、従つて高
信頼度の薄膜コンデンサの製造が可能になると共に、薄
膜抵抗器に対しては抵抗値調整のために行なつた陽極化
成膜４′が安定な保護膜として機能し、高信頼度の薄膜
抵抗器を提供することが可能となつた。本発明の実施例
においては．金属薄膜２としてタンタルと窒素との組成
物である窒化タンタルを用いたが、無処理では極めて不
安定な高比抵抗を有する低密度タンタル薄膜を用いても
本発明により経時的に安定な薄膜回路素子を製造するこ
とができる。
度係数が零の高精度の薄膜抵抗器を再現性よく得ること
が可能となつた。また、該高温熱処理を施された窒化タ
ンタル薄膜の陽極化成膜は極めて安定であり、従つて高
信頼度の薄膜コンデンサの製造が可能になると共に、薄
膜抵抗器に対しては抵抗値調整のために行なつた陽極化
成膜４′が安定な保護膜として機能し、高信頼度の薄膜
抵抗器を提供することが可能となつた。本発明の実施例
においては．金属薄膜２としてタンタルと窒素との組成
物である窒化タンタルを用いたが、無処理では極めて不
安定な高比抵抗を有する低密度タンタル薄膜を用いても
本発明により経時的に安定な薄膜回路素子を製造するこ
とができる。
またタンタル、チタン、ハフニウム等の金属は難溶性金
属として類似の持性を有することから、これ等の金属又
は少なくとも該金属を含む、化合物を金属薄膜２として
用いても本発明は有幼であることは勿論である。また、
これ等の難溶性金属薄膜の膜厚は特に限定されるべきも
のではない。酸化膜３として本実施例では二酸比シリコ
ン薄膜を用いたが、アルミナ、窒化シリコン等の薄膜で
あつても良いが、実用上は高融点を有する酸化物を用い
る事が望ましい。また、その膜厚も特に限定されるもの
ではないが、実用上２０００λ以上が望ましい。また、
高温熱処理温度は熱処理時間と密接な関係があり、製造
される薄膜回路素子の再現性等を考慮すると、熱処理温
度は４００℃以上、熱処理時間は３０分以上がよい。ま
た熱処理条件は金属薄膜２の膜厚にも関係し、膜厚が大
きい場合は更に長時間の熱処理が必要となつた。
属として類似の持性を有することから、これ等の金属又
は少なくとも該金属を含む、化合物を金属薄膜２として
用いても本発明は有幼であることは勿論である。また、
これ等の難溶性金属薄膜の膜厚は特に限定されるべきも
のではない。酸化膜３として本実施例では二酸比シリコ
ン薄膜を用いたが、アルミナ、窒化シリコン等の薄膜で
あつても良いが、実用上は高融点を有する酸化物を用い
る事が望ましい。また、その膜厚も特に限定されるもの
ではないが、実用上２０００λ以上が望ましい。また、
高温熱処理温度は熱処理時間と密接な関係があり、製造
される薄膜回路素子の再現性等を考慮すると、熱処理温
度は４００℃以上、熱処理時間は３０分以上がよい。ま
た熱処理条件は金属薄膜２の膜厚にも関係し、膜厚が大
きい場合は更に長時間の熱処理が必要となつた。
第１図〜第６図は本発明の実施例の各工程を示す断面図
であり、第７図はその等価回路図である。
であり、第７図はその等価回路図である。
Claims (1)
- １ 回路素子を形成すべき基板上のタンタル、チタン、
ハフニウム等の陽極化成可能な金属薄膜に二酸化シリコ
ン、アルミナ、窒化シリコン等の誘電体薄膜を被覆し、
誘電体薄膜を外気雰囲気に対する保護膜として前記金属
薄膜を空気中で熱処理する工程と、上記熱処理後、上記
誘電体薄膜を除去する工程とを含むことを特徴とする薄
膜回路素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48131947A JPS5931239B2 (ja) | 1973-11-22 | 1973-11-22 | 薄膜回路素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48131947A JPS5931239B2 (ja) | 1973-11-22 | 1973-11-22 | 薄膜回路素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5080477A JPS5080477A (ja) | 1975-06-30 |
| JPS5931239B2 true JPS5931239B2 (ja) | 1984-07-31 |
Family
ID=15069916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48131947A Expired JPS5931239B2 (ja) | 1973-11-22 | 1973-11-22 | 薄膜回路素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931239B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180014A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 富士通株式会社 | 薄膜形成方法 |
| JPS60225464A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-09 | Hitachi Ltd | イメ−ジセンサとその製造方法 |
-
1973
- 1973-11-22 JP JP48131947A patent/JPS5931239B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5080477A (ja) | 1975-06-30 |
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