JPS62104064A - Manufacture of tantalum thin film capacitor - Google Patents
Manufacture of tantalum thin film capacitorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は混成集積回路に用いて好適な高品質でかつ特性
の安定したタンタル薄膜コンデンサの製造方法に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a tantalum thin film capacitor of high quality and stable characteristics suitable for use in hybrid integrated circuits.
混成集積回路等に用いられるタンタル薄膜コンデンサは
、通常平滑度の高いグレーズドセラミック基板上に形成
したタンタル薄膜を−の電極とし、このタンタル薄膜の
表面に形成した酸化タンタルを誘電体とし、この上に形
成した金属層を対向電極として構成している。Tantalum thin film capacitors used in hybrid integrated circuits, etc. usually have a tantalum thin film formed on a highly smooth glazed ceramic substrate as the negative electrode, tantalum oxide formed on the surface of this tantalum thin film as the dielectric, and The formed metal layer is configured as a counter electrode.
近年、アングレーズドセラミックの平滑度が向上したこ
とから、このセラミック基板上にもタンタル薄膜コンデ
ンサを形成する試みがなされている０例えば、アンダー
コート膜を形成したアングレーズドセラミック基板の表
面にタンタル薄膜を所定のパターンに形成し、更にこの
タンタル薄膜の必要箇所を選択的にフォトレジストでマ
スクして酸性溶液中で陽極酸化させ非マスク部分を酸化
タンタル（Ｔ ａ ｚ Ｏｓ ）に変換する。その上で
、対向電極用のＮｉＣｒ−Ｐｄ−Ａｌ１からなる金属層
を形成し、かつこの金属層及び前記タンタル薄膜を所要
形状にパターン形成し、その後に例えば２５０℃、５時
間の熱処理を最終的に行うことにより完成している。In recent years, as the smoothness of unglazed ceramics has improved, attempts have been made to form tantalum thin film capacitors on ceramic substrates. This tantalum thin film is formed into a predetermined pattern, and necessary portions of the tantalum thin film are selectively masked with a photoresist and anodized in an acidic solution to convert the unmasked portions into tantalum oxide (T az Os ). On top of that, a metal layer made of NiCr-Pd-Al1 for a counter electrode is formed, and this metal layer and the tantalum thin film are patterned into a desired shape, and then a final heat treatment is performed at, for example, 250°C for 5 hours. It is completed by doing this.
と述した従来の製造方法において、タンタル薄膜や対向
金属層を所要のパターンに形成する場合には、通常フォ
トリソグラフィ技術が用いられるが、特に金属層をパタ
ーン形成する際にはフォトレジストへの紫外線露光時に
下地としてのタンタル薄膜や酸化タンタルとのフォトレ
ジストの位置合わせが必要とされる。In the conventional manufacturing method described above, photolithography technology is usually used to form the tantalum thin film or opposing metal layer into the desired pattern, but in particular when patterning the metal layer, ultraviolet rays on the photoresist are used. During exposure, it is necessary to align the photoresist with the underlying tantalum thin film or tantalum oxide.
この位置合わせでは、下地に目合せパターンを形成して
おき、この目合せパターンの凸部を認識する方法が採ら
れているが、アングレーズドセラミック基板では、平滑
度が向上されたといってもグレーズドセラミック基板に
比較するとまだまだ平滑度が劣るため、この微細な目合
せパターンの凸部を鮮明に認識することは困難であり、
したがってこの目合せパターンを基準とする金属層のパ
ターン形成の精度も低いものとなり、対向電極の位置ず
れが生じる等特性上安定した高品質のタンタル薄膜コン
デンサを得ることが難しいという問題が生じている。For this alignment, a method is adopted in which an alignment pattern is formed on the base and the convex parts of this alignment pattern are recognized. Compared to ceramic substrates, the smoothness is still inferior, so it is difficult to clearly recognize the convex parts of this fine alignment pattern.
Therefore, the accuracy of metal layer pattern formation based on this alignment pattern is low, causing problems such as misalignment of the opposing electrodes and the difficulty of obtaining high-quality tantalum thin film capacitors with stable characteristics. .
本発明のタンタル薄膜コンデンサの製造方法はタンタル
薄膜コンデンサを形成する際の目合せパターンの認識を
高精度に行って金属層を正確に形成し、これにより品質
の向上と特性の安定化を図るようにするものであり、タ
ンタル薄膜を所要パターンに形成する工程と、このタン
タル薄膜を酸性溶液中で選択的に陽極酸化して酸化タン
タルを形成する工程と、この上に対向電極を所要のパタ
ーンに形成する工程とを備える製造方法において、タン
タル薄膜のパターン形成工程とその陽極酸化工程時にタ
ンタル薄膜の一部に目合せパターンを一体に形成し、対
向電極のパターン形成時にこの目合せパターンを位置認
識して位置決めを行う製造方法である。The method for manufacturing tantalum thin film capacitors of the present invention recognizes alignment patterns with high precision when forming tantalum thin film capacitors, forms metal layers accurately, and thereby improves quality and stabilizes characteristics. The process involves forming a tantalum thin film in the desired pattern, selectively anodizing the tantalum thin film in an acidic solution to form tantalum oxide, and forming a counter electrode on top of this in the desired pattern. In the manufacturing method, an alignment pattern is integrally formed on a part of the tantalum thin film during the pattern formation process of the tantalum thin film and its anodization process, and this alignment pattern is position recognized when forming the pattern of the counter electrode. This is a manufacturing method in which positioning is performed by
次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明方法により製造するタンタル薄膜コンデ
ンサの平面図であり、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
製造方法を工程順に説明するための断面図である。FIG. 1 is a plan view of a tantalum thin film capacitor manufactured by the method of the present invention, and FIGS. 2(a) to 2(d) are sectional views for explaining the manufacturing method of the present invention in the order of steps.
先ず、第２図（ａ）のようにアングレーズドセラミック
基板１の表面にマグネトロンスパッタ法によりαタンタ
ル薄膜２を約４０００人の厚さに付着形成する。その後
、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ技術によ
って、前記タンタル薄膜２を所要のコンデンサパターン
に形成する。このとき、第１図に示すようにコンデンサ
パターンの一部に目合せパターンを形成するための目合
せ部２Ａを一体に形成しておく。First, as shown in FIG. 2(a), an α-tantalum thin film 2 is deposited on the surface of an unglazed ceramic substrate 1 to a thickness of approximately 4,000 mm by magnetron sputtering. Thereafter, the tantalum thin film 2 is formed into a desired capacitor pattern by photolithography using a photoresist. At this time, as shown in FIG. 1, an alignment part 2A for forming an alignment pattern is integrally formed in a part of the capacitor pattern.
次いで、同図（ｂ）のように前記タンタル薄膜２のコン
デンサ相当箇所、つまり誘電体を形成するコンデンサ部
を露呈させるようにフォトレジスト膜３をパターン形成
し、少なくともタンタル薄膜２の化成回路用パターン部
２ａをこのフォトレジスト膜３でマスクする。この時、
前記目合せ部２Ａには、これに対応する箇所のフォトレ
ジスト膜３に開口３Ａを形成しておく。このフォトレジ
スト膜３のパターン形成には、例えばポジ型フォトレジ
ストを塗布形成し、１００℃、３０分間のプリベータを
した後、公知の紫外線露光、現像及びポストベークを行
って前記パターンを形成する方法が用いられる。また、
このパターンは第１図のように「田′」字状に構成して
おくことができる。Next, as shown in FIG. 2B, the photoresist film 3 is patterned to expose a portion of the tantalum thin film 2 corresponding to the capacitor, that is, a capacitor portion forming a dielectric, and at least the pattern for the chemical circuit of the tantalum thin film 2 is formed. The portion 2a is masked with this photoresist film 3. At this time,
In the alignment portion 2A, an opening 3A is formed in the photoresist film 3 at a corresponding location. To form a pattern on the photoresist film 3, for example, a positive photoresist is applied, pre-baked at 100° C. for 30 minutes, and then the pattern is formed by performing known ultraviolet exposure, development and post-baking. is used. Also,
This pattern can be configured in the shape of a ``tag'' as shown in FIG.
この状態で、０．０１％のクエン酸溶液中に浸漬し、か
つ化成回路用パターン部を通して一定電圧を約２時間印
加することにより、同図（Ｃ）のように露出されている
タンタル薄膜２上に酸化タンタル４を生成する。このと
き、前記フォトレジスト膜３の開口３Ａにおいても酸化
タンタル４Ａが形成され、これが目合せパターンとして
構成される。In this state, the exposed tantalum thin film 2 is immersed in a 0.01% citric acid solution and a constant voltage is applied for about 2 hours through the chemical circuit pattern. Tantalum oxide 4 is produced on top. At this time, tantalum oxide 4A is also formed in the opening 3A of the photoresist film 3, and this is formed as an alignment pattern.
その後、フォトレジスト膜３は除去する。Thereafter, the photoresist film 3 is removed.
次に、マグネトロンスパッタ法でＮｉＣｒを１０００人
、Ｐｄを１０００人、Ａ／を６０００人の厚さに夫々被
着し、これをフォトリソグラフィ技術を利用して所要の
パターンに形成し、同図（ｄ）のように前記酸化タンク
ル４上に対向電極５を形成する。Next, by magnetron sputtering, NiCr was deposited to a thickness of 1000, Pd was deposited to a thickness of 1000, and A/ was deposited to a thickness of 6000. A counter electrode 5 is formed on the oxidized tank 4 as in d).
このフォトリソグラフィ技術に際しては、前記酸化タン
タル４と同時に形成した目合せパターンとしての酸化タ
ンタル４Ａの位置を認識し、これを紫外線露光の位置合
わせに利用する。In this photolithography technique, the position of the tantalum oxide 4A as an alignment pattern formed at the same time as the tantalum oxide 4 is recognized, and this is used for alignment for ultraviolet exposure.
しかる上で、コンデンサとして不要なタンタル薄膜２の
前記化成回路用パターン部をエツチング除去して所要の
パターンに形成する。Then, the chemical circuit pattern portion of the tantalum thin film 2 that is unnecessary as a capacitor is removed by etching to form a desired pattern.
最後に、大気中で２５０℃、５時間の熱処理を施すこと
により、第１図のタンタル薄膜コンデンサを完成する。Finally, heat treatment is performed at 250° C. for 5 hours in the atmosphere to complete the tantalum thin film capacitor shown in FIG.
このようにして製造されるタンタル薄膜コンデンサでは
、タンタル薄膜２の一部２Ａと、この上に形成した酸化
タンタル４Ａで目合せパターンを構成しているので、下
地としてのアングレーズドセラミック基板ｌの表面平滑
度が低くても、タンタル薄膜２Ａの平坦性とその上に形
成した酸化タンタル４Ａとで目合せパターンに明瞭な凸
部を構成することができる。このため、後工程の対向電
極５のフォトリソグラフィ技術においても、この目合せ
パターンの凸部を正確に認識でき、高精度で対向電極５
の位置決め及びその形成を行うことができる。これによ
り、アングレーズドセラミツ・り基板におけるタンタル
薄膜コンデンサの対向電極の位置ずれ等が原因する特性
の低下や不安定化が防止でき、安定な特性のコンデンサ
を得ることができる。In the tantalum thin film capacitor manufactured in this way, the alignment pattern is composed of the part 2A of the tantalum thin film 2 and the tantalum oxide 4A formed thereon, so that the surface of the unglazed ceramic substrate l as the base is formed. Even if the smoothness is low, clear convex portions can be formed in the alignment pattern due to the flatness of the tantalum thin film 2A and the tantalum oxide 4A formed thereon. Therefore, even in the photolithography technology of the counter electrode 5 in the subsequent process, the protrusions of this alignment pattern can be accurately recognized, and the counter electrode 5 can be accurately recognized.
can be positioned and formed. This makes it possible to prevent deterioration and instability of characteristics caused by misalignment of the counter electrode of the tantalum thin film capacitor on the unglazed ceramic substrate, and to obtain a capacitor with stable characteristics.
以上説明したように本発明は、タンタル薄膜を所要パタ
ーンに形成してこのタンタル薄膜を酸性溶液中で陽極酸
化して酸化タンタルを形成するとともに、この上に対向
電極を所要のパターンに形成する製造方法において、タ
ンタル薄膜のパターン形成工程とその陽極酸化工程時に
タンタル薄膜の一部に目合せパターンを一体に形成し、
対向電極のパターン形成時にこの目合せパターンを位置
認識して位置決めを行っているので、表面平滑度がそれ
程高くないアングレーズドセラミック基板上にタンタル
薄膜コンデンサを形成する場合にも、対向電極を高精度
で位置決めしてパターン形成することができ、これによ
りコンデンサの特性の安定化と品質の向上を達成するこ
とができる。As explained above, the present invention involves forming a tantalum thin film in a desired pattern, anodizing this tantalum thin film in an acidic solution to form tantalum oxide, and forming a counter electrode in a desired pattern thereon. In the method, an alignment pattern is integrally formed on a part of the tantalum thin film during the tantalum thin film pattern formation step and its anodization step,
When forming the counter electrode pattern, this alignment pattern is recognized and positioned, so even when forming a tantalum thin film capacitor on an unglazed ceramic substrate whose surface smoothness is not very high, the counter electrode can be formed with high precision. It is possible to position the capacitor and form a pattern, thereby stabilizing the characteristics of the capacitor and improving its quality.
第１図は本発明方法により製造するタンタル薄膜コンデ
ンサの平面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の製造方
法を工程順に説明するための断面図である。
１・・・アングレーズドセラミック基板、２・・・タン
タル薄膜、２Ａ・・・目合せ部、３・・・フォトレジス
ト膜、３Ａ・・・開口、４・・・酸化タンタル、４Ａ・
・・目合せパターン（酸化タンタル）、５・・・対向電
極。
第１図FIG. 1 is a plan view of a tantalum thin film capacitor manufactured by the method of the present invention, and FIGS. 2(a) to 2(d) are sectional views for explaining the manufacturing method of the present invention in the order of steps. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Unglazed ceramic substrate, 2... Tantalum thin film, 2A... Alignment part, 3... Photoresist film, 3A... Opening, 4... Tantalum oxide, 4A.
... Alignment pattern (tantalum oxide), 5... Counter electrode. Figure 1
Claims (1)
所要パターンに形成する工程と、このタンタル薄膜を酸
性溶液中で選択的に陽極酸化して酸化タンタルを形成す
る工程と、その上に対向電極を所要のパターンに形成す
る工程とを備える製造方法において、前記タンタル薄膜
のパターン形成工程とその陽極酸化工程時にタンタル薄
膜の一部に目合せパターンを一体に形成し、対向電極の
パターン形成時にこの目合せパターンを位置認識して位
置決めを行うことを特徴とするタンタル薄膜コンデンサ
の製造方法。1. A step of forming a tantalum thin film in a desired pattern on an unglazed ceramic substrate, a step of selectively anodizing this tantalum thin film in an acidic solution to form tantalum oxide, and a step of forming a counter electrode on it in a desired pattern. In a manufacturing method comprising a step of forming a pattern on the tantalum thin film, an alignment pattern is integrally formed on a part of the tantalum thin film during the pattern formation step of the tantalum thin film and its anodization step, and this alignment pattern is formed during the pattern formation of the counter electrode. A method for manufacturing a tantalum thin film capacitor, characterized in that positioning is performed by recognizing the position of the tantalum capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24275585A JPS62104064A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Manufacture of tantalum thin film capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP24275585A JPS62104064A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Manufacture of tantalum thin film capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104064A true JPS62104064A (en) | 1987-05-14 |
Family
ID=17093782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24275585A Pending JPS62104064A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Manufacture of tantalum thin film capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104064A (en) |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP24275585A patent/JPS62104064A/en active Pending
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