JP2937690B2 - 酸化タンタル膜の形成方法 - Google Patents
酸化タンタル膜の形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、陽極酸化法による酸
化タンタル膜の形成方法に関する。より詳しくは、タン
タル金属膜の上に高抵抗な酸化タンタル膜を形成し、表
面近傍の酸化タンタル膜に窒素を含有させ得る、陽極酸
化法による酸化タンタル膜の形成方法に関する。
化タンタル膜の形成方法に関する。より詳しくは、タン
タル金属膜の上に高抵抗な酸化タンタル膜を形成し、表
面近傍の酸化タンタル膜に窒素を含有させ得る、陽極酸
化法による酸化タンタル膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】タンタル金属の陽極酸化法は化成条件に
より緻密で欠陥の少ない酸化膜を、他の方法に比べ容易
に作製でき、しかも膜厚も化成電圧を変えることにより
容易に制御できる特徴を有している。また、陽極酸化で
化成したタンタル酸化膜と、化成されなかったタンタル
金属膜との界面の急逡性が良く、そのために化成されな
かった金属部は化成による影響を殆ど受けない。したが
って、化成されなかった金属部を配線材とし、陽極酸化
膜を配線絶縁膜とする構造が広く用いられており、より
高抵抗のタンタル陽極酸化膜が必要とされている。
より緻密で欠陥の少ない酸化膜を、他の方法に比べ容易
に作製でき、しかも膜厚も化成電圧を変えることにより
容易に制御できる特徴を有している。また、陽極酸化で
化成したタンタル酸化膜と、化成されなかったタンタル
金属膜との界面の急逡性が良く、そのために化成されな
かった金属部は化成による影響を殆ど受けない。したが
って、化成されなかった金属部を配線材とし、陽極酸化
膜を配線絶縁膜とする構造が広く用いられており、より
高抵抗のタンタル陽極酸化膜が必要とされている。
【０００３】更に、タンタル酸化膜を絶縁膜として用い
るときには、一般的に酸化膜に酸化珪素や窒化珪素をプ
ラズマＣＶＤ法などにより積層させ、絶縁膜を二層以上
の構造として用いる。そのために、プラズマＣＶＤ雰囲
気中でも絶縁性が劣化しないことが要求される。従来の
陽極酸化法により酸化タンタル膜を作製すると、膜中の
酸素が不足し、高抵抗のタンタル陽極酸化膜が得られな
いことが知られており、陽極酸化される金属タンタル中
に窒素をドープし、酸素の不足を補うことにより高抵抗
でかつ安定なタンタル陽極酸化膜を得る方法が知られて
いる。
るときには、一般的に酸化膜に酸化珪素や窒化珪素をプ
ラズマＣＶＤ法などにより積層させ、絶縁膜を二層以上
の構造として用いる。そのために、プラズマＣＶＤ雰囲
気中でも絶縁性が劣化しないことが要求される。従来の
陽極酸化法により酸化タンタル膜を作製すると、膜中の
酸素が不足し、高抵抗のタンタル陽極酸化膜が得られな
いことが知られており、陽極酸化される金属タンタル中
に窒素をドープし、酸素の不足を補うことにより高抵抗
でかつ安定なタンタル陽極酸化膜を得る方法が知られて
いる。
【０００４】従来、窒素ドープの方法として、タンタル
をスパッタリング法により成膜する際に窒素を含むスパ
ッタガスを用いる方法が行なわれていた。しかしこの方
法ではタンタル陽極酸化膜の高抵抗が実現できるもの
の、配線材として用いられる陽極酸化されない金属タン
タル膜中にも窒素が含まれ、そのために金属タンタルの
比抵抗値が高く、配線材として好ましくない。したがっ
て、この方法はタンタル陽極酸化膜／金属タンタルを配
線絶縁材／配線材として用いるには不適切である。
をスパッタリング法により成膜する際に窒素を含むスパ
ッタガスを用いる方法が行なわれていた。しかしこの方
法ではタンタル陽極酸化膜の高抵抗が実現できるもの
の、配線材として用いられる陽極酸化されない金属タン
タル膜中にも窒素が含まれ、そのために金属タンタルの
比抵抗値が高く、配線材として好ましくない。したがっ
て、この方法はタンタル陽極酸化膜／金属タンタルを配
線絶縁材／配線材として用いるには不適切である。
【０００５】そこで、タンタル膜表面に窒化タンタル膜
を成膜して二重構造にしたり、あるいはタンタル膜表面
に窒素をイオン注入することにより、タンタル表面の化
成される領域にのみ窒素を含む領域を作製する方法が考
案された。しかしながら、窒化タンタル／タンタル二重
構造の方法では、窒化タンタル成膜後にタンタル配線部
を、ドライエッチングあるいはウェットエッチングによ
りパターニングを行なうために、テーパー部に窒素の含
まれない部分ができ、その部分のタンタル陽極酸化膜の
絶縁性が低くなる。またイオン注入法ではパターニング
後にイオン注入を行なうが、テーパー部は窒素濃度が低
くなり、その部分のタンタル陽極酸化膜の絶縁性が低く
なり、この方法もタンタル陽極酸化法／金属タンタルを
配線絶縁膜／配線材として用いるには不適切である。
を成膜して二重構造にしたり、あるいはタンタル膜表面
に窒素をイオン注入することにより、タンタル表面の化
成される領域にのみ窒素を含む領域を作製する方法が考
案された。しかしながら、窒化タンタル／タンタル二重
構造の方法では、窒化タンタル成膜後にタンタル配線部
を、ドライエッチングあるいはウェットエッチングによ
りパターニングを行なうために、テーパー部に窒素の含
まれない部分ができ、その部分のタンタル陽極酸化膜の
絶縁性が低くなる。またイオン注入法ではパターニング
後にイオン注入を行なうが、テーパー部は窒素濃度が低
くなり、その部分のタンタル陽極酸化膜の絶縁性が低く
なり、この方法もタンタル陽極酸化法／金属タンタルを
配線絶縁膜／配線材として用いるには不適切である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、タンタル陽極
酸化膜／金属タンタルを配線絶縁膜／配線材として用い
る場合には、タンタル酸化膜は陽極酸化により作製され
るタンタル陽極膜中の酸素不足を補うため窒素をその表
面近傍に含有し、かつ配線材として化成されない金属タ
ンタルは窒素を含有しないことが必要である。これによ
って、タンタル酸化膜は高抵抗かつ熱安定性のよいもの
となり、金属タンタルは低抵抗性を維持できる。
酸化膜／金属タンタルを配線絶縁膜／配線材として用い
る場合には、タンタル酸化膜は陽極酸化により作製され
るタンタル陽極膜中の酸素不足を補うため窒素をその表
面近傍に含有し、かつ配線材として化成されない金属タ
ンタルは窒素を含有しないことが必要である。これによ
って、タンタル酸化膜は高抵抗かつ熱安定性のよいもの
となり、金属タンタルは低抵抗性を維持できる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくして、この発明は酸
化タンタル膜の表面近傍に窒素含有層を安定して得るた
めに、基板上に形成されたタンタル膜を、窒素酸化物陰
イオンの存在下で陽極酸化して、酸化タンタル膜を形成
することを特徴とする酸化タンタル膜の形成方法を提供
する。
化タンタル膜の表面近傍に窒素含有層を安定して得るた
めに、基板上に形成されたタンタル膜を、窒素酸化物陰
イオンの存在下で陽極酸化して、酸化タンタル膜を形成
することを特徴とする酸化タンタル膜の形成方法を提供
する。
【０００８】この発明の基板は、窒素酸化物陰イオンの
水溶液に電気化学的に安定な平板であればよく、特に限
定されないが、例えばガラスなどが挙げられる。この上
に、任意にモリブデン膜等を介して陽極酸化されるタン
タル金属膜を設ける。タンタル金属膜は、ベータ・タン
タルでも使用できるが、配線材を用いるためには、低抵
抗のアルファ構造とすることが好ましい。アルファ化す
る方法は、公知の方法例えば、モリブデン金属の上にア
ルゴンガス等をスパッタガスとして、タンタル金属を積
層することによって作製できる。金属膜の厚さは、陽極
酸化タンタル膜厚さ以上であれば特に限定されないが、
例えば３０００オングストロームが用いられる。この金
属の一端よりリード線が取り出され直流電源に接続され
る。
水溶液に電気化学的に安定な平板であればよく、特に限
定されないが、例えばガラスなどが挙げられる。この上
に、任意にモリブデン膜等を介して陽極酸化されるタン
タル金属膜を設ける。タンタル金属膜は、ベータ・タン
タルでも使用できるが、配線材を用いるためには、低抵
抗のアルファ構造とすることが好ましい。アルファ化す
る方法は、公知の方法例えば、モリブデン金属の上にア
ルゴンガス等をスパッタガスとして、タンタル金属を積
層することによって作製できる。金属膜の厚さは、陽極
酸化タンタル膜厚さ以上であれば特に限定されないが、
例えば３０００オングストロームが用いられる。この金
属の一端よりリード線が取り出され直流電源に接続され
る。
【０００９】この発明の窒素酸化物陰イオンとしては、
硝酸イオン、亜硝酸イオンなどが挙げられる。窒素酸化
物陰イオンは、例えば硝酸カルシウム、硝酸カリウムお
よび硝酸ナトリウムなどの塩を水溶液にすることにより
形成される。水溶液中での窒素酸化物陰イオン濃度は
１．０〜１０．０モル／リットルが好ましい。イオン濃
度が１．０モル／リットル以下では、窒素が陽極酸化膜
表面近傍に取込まれる（ドープと略）のに長時間を要し
たり、ドープが十分でなかったりする。イオン濃度が１
０．０モル／リットルを越えると、かえって陽極酸化膜
の性状が悪くなり不適当である。
硝酸イオン、亜硝酸イオンなどが挙げられる。窒素酸化
物陰イオンは、例えば硝酸カルシウム、硝酸カリウムお
よび硝酸ナトリウムなどの塩を水溶液にすることにより
形成される。水溶液中での窒素酸化物陰イオン濃度は
１．０〜１０．０モル／リットルが好ましい。イオン濃
度が１．０モル／リットル以下では、窒素が陽極酸化膜
表面近傍に取込まれる（ドープと略）のに長時間を要し
たり、ドープが十分でなかったりする。イオン濃度が１
０．０モル／リットルを越えると、かえって陽極酸化膜
の性状が悪くなり不適当である。
【００１０】この発明の陽極酸化膜を作製する装置は公
知のもの、例えばMilesおよびSmithが J.Electrochem.
Soc. 110(1963)pp1240に記載した装置などが適用でき
る。さらに同様の機構をもつ装置であれば使用できる。
これら装置を用いて、常法により陽極酸化膜を作製す
る。例えば、図３を参照して、水溶液中に前記タンタル
を有する基板と対向電極が設置され、直流電源に接続さ
れる。ついで、前記タンタルのリード線より直流電流が
印加され、タンタル金属表面で、主として水の電気化学
的分解によって生じた酸素とタンタル金属が陽極酸化反
応して酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5等）を形成する。このと
きの陽極酸化条件は、酸化タンタル膜の表面近傍で窒素
濃度が１×１０21〜１×１０22atoms/cm3 となるよう調
節することが好ましい。この発明において、陽極酸化膜
表面近傍における近傍とは約５００〜３０００オングス
トロームをいう。この窒素濃度を得る陽極酸化法におけ
る電流密度および陽極酸化時間は、使用する水溶液中で
の窒素酸化物陰イオンの種類および濃度等で異なるが、
例えば０．５モル／リットルの硝酸カルシウム水溶液を
用いて、１．０モル／リットルの硝酸イオン濃度にした
ときは、０．１mA/cm2一定電流で電圧が１６０Ｖになる
まで陽極酸化を行ない、更にその後１６０Ｖ一定電圧で
陽極酸化し、合計約３時間化成することで得られる。酸
化タンタル膜表面近傍の窒素濃度を１×１０21atoms/cm
3 以下としたときは、窒素のドープ量が十分ではなく、
また窒素濃度を１×１０22atoms/cm3 以上にしても化成
時間が長くかかるのに比して、窒素ドープの効果が少な
い。
知のもの、例えばMilesおよびSmithが J.Electrochem.
Soc. 110(1963)pp1240に記載した装置などが適用でき
る。さらに同様の機構をもつ装置であれば使用できる。
これら装置を用いて、常法により陽極酸化膜を作製す
る。例えば、図３を参照して、水溶液中に前記タンタル
を有する基板と対向電極が設置され、直流電源に接続さ
れる。ついで、前記タンタルのリード線より直流電流が
印加され、タンタル金属表面で、主として水の電気化学
的分解によって生じた酸素とタンタル金属が陽極酸化反
応して酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5等）を形成する。このと
きの陽極酸化条件は、酸化タンタル膜の表面近傍で窒素
濃度が１×１０21〜１×１０22atoms/cm3 となるよう調
節することが好ましい。この発明において、陽極酸化膜
表面近傍における近傍とは約５００〜３０００オングス
トロームをいう。この窒素濃度を得る陽極酸化法におけ
る電流密度および陽極酸化時間は、使用する水溶液中で
の窒素酸化物陰イオンの種類および濃度等で異なるが、
例えば０．５モル／リットルの硝酸カルシウム水溶液を
用いて、１．０モル／リットルの硝酸イオン濃度にした
ときは、０．１mA/cm2一定電流で電圧が１６０Ｖになる
まで陽極酸化を行ない、更にその後１６０Ｖ一定電圧で
陽極酸化し、合計約３時間化成することで得られる。酸
化タンタル膜表面近傍の窒素濃度を１×１０21atoms/cm
3 以下としたときは、窒素のドープ量が十分ではなく、
また窒素濃度を１×１０22atoms/cm3 以上にしても化成
時間が長くかかるのに比して、窒素ドープの効果が少な
い。
【００１１】この通電の結果、水溶液表面のタンタルは
電気化学的な陽極酸化反応によって、Ｔａ2Ｏ5を主成分
とする膜厚５００〜３０００オングストロームの酸化膜
が形成される。このとき、前記陽極酸化反応に髄伴し
て、電解質である酸イオン、例えば硝酸イオン、亜硝酸
イオンなどが、水溶液と陽極酸化膜表面近傍の酸化タン
タル膜にドープされる。ところが、これら酸イオンとタ
ンタル金属との化合物は非常に不安定であり、硝酸タン
タル等の生成は困難である。そこで、例えば硝酸イオン
は容易に窒素イオンと酸素イオンに分解されるものと思
われる。分解の結果として、陽極酸化膜表面近傍の酸化
タンタル膜中に、窒素イオンが残留し、窒素イオンがド
ープされることになる。
電気化学的な陽極酸化反応によって、Ｔａ2Ｏ5を主成分
とする膜厚５００〜３０００オングストロームの酸化膜
が形成される。このとき、前記陽極酸化反応に髄伴し
て、電解質である酸イオン、例えば硝酸イオン、亜硝酸
イオンなどが、水溶液と陽極酸化膜表面近傍の酸化タン
タル膜にドープされる。ところが、これら酸イオンとタ
ンタル金属との化合物は非常に不安定であり、硝酸タン
タル等の生成は困難である。そこで、例えば硝酸イオン
は容易に窒素イオンと酸素イオンに分解されるものと思
われる。分解の結果として、陽極酸化膜表面近傍の酸化
タンタル膜中に、窒素イオンが残留し、窒素イオンがド
ープされることになる。
【００１２】ここで、陽極酸化法による窒素ドープでは
電気化学的に酸化されるタンタル膜中にのみ限定され、
従来の窒素のドープ方法、例えばスパッタガスによる方
法などでは、金属タンタル層までドープされるのと異な
る。従って、この方法によって成型された酸化タンタル
は、酸化タンタル層にのみ十分な窒素がドープされた良
好な絶縁層となり、金属タンタル層にはドープされない
ので導電層を維持できることとなり、優秀な配線材料を
形成できる。
電気化学的に酸化されるタンタル膜中にのみ限定され、
従来の窒素のドープ方法、例えばスパッタガスによる方
法などでは、金属タンタル層までドープされるのと異な
る。従って、この方法によって成型された酸化タンタル
は、酸化タンタル層にのみ十分な窒素がドープされた良
好な絶縁層となり、金属タンタル層にはドープされない
ので導電層を維持できることとなり、優秀な配線材料を
形成できる。
【００１３】
実施例１ この実施例では、水溶液に硝酸カルシウムの溶液を用い
た。１３cm×１３cmのガラス基板上に、図２に示すイン
ライン式平行平板型ＤＣマグネトロンスパッタリング装
置を用いて、まずアルゴンをスパッタガスとして入力電
力０．５KWでＤＣスパッタ法でモリブデンを１００オン
グストローム成膜し、更にアルゴンをスパッタガスとし
て２．０KWでＤＣスパッタ法を用いて膜厚３０００オン
グストロームのタンタルを１２cm×１２cm成膜した。成
膜時の真空度は、０．４Paとした。ただし、モリブデン
はタンタルをα−Ｔａ（アルファタンタル）単相に揃え
る下地として成膜した。このときタンタルは、比抵抗２
０μΩのα−Ｔａ単相であった。
た。１３cm×１３cmのガラス基板上に、図２に示すイン
ライン式平行平板型ＤＣマグネトロンスパッタリング装
置を用いて、まずアルゴンをスパッタガスとして入力電
力０．５KWでＤＣスパッタ法でモリブデンを１００オン
グストローム成膜し、更にアルゴンをスパッタガスとし
て２．０KWでＤＣスパッタ法を用いて膜厚３０００オン
グストロームのタンタルを１２cm×１２cm成膜した。成
膜時の真空度は、０．４Paとした。ただし、モリブデン
はタンタルをα−Ｔａ（アルファタンタル）単相に揃え
る下地として成膜した。このときタンタルは、比抵抗２
０μΩのα−Ｔａ単相であった。
【００１４】次に、図３に示す装置を用いて陽極酸化を
行なった。水溶液として、濃度０．１，０．３，０．５
および０．７mol/lit の硝酸カルシウム水溶液を用い
た。なお、硝酸カルシウムは溶液中で電離し、溶液中に
は溶かした硝酸カルシウムの二倍のモル濃度の硝酸イオ
ンが存在する。
行なった。水溶液として、濃度０．１，０．３，０．５
および０．７mol/lit の硝酸カルシウム水溶液を用い
た。なお、硝酸カルシウムは溶液中で電離し、溶液中に
は溶かした硝酸カルシウムの二倍のモル濃度の硝酸イオ
ンが存在する。
【００１５】陽極酸化条件は、図４に示すように５cm×
１０cmの面積が陽極酸化されるようにプラスチックコー
トを行ない、０．１mA/cm2一定電流で電圧が１６０Ｖに
なるまで陽極酸化を行ない、更にその後１６０Ｖ一定電
圧で陽極酸化し、開始から合計３時間化成を行なった。
このとき酸化タンタルの膜厚は３０００Åであった。
１０cmの面積が陽極酸化されるようにプラスチックコー
トを行ない、０．１mA/cm2一定電流で電圧が１６０Ｖに
なるまで陽極酸化を行ない、更にその後１６０Ｖ一定電
圧で陽極酸化し、開始から合計３時間化成を行なった。
このとき酸化タンタルの膜厚は３０００Åであった。
【００１６】次に、プラズマＣＶＤ法による窒化珪素成
膜と同じ条件にするために、水素雰囲気中６２３゜Ｋで
３０分間の熱処理を行なった。このときの真空度は２０
Paとした。
膜と同じ条件にするために、水素雰囲気中６２３゜Ｋで
３０分間の熱処理を行なった。このときの真空度は２０
Paとした。
【００１７】図５に二次イオン質量分析法による各タン
タル酸化膜中の窒素分布を示す。また、熱処理による窒
素分布の違いは認められなかった。次に、陽極酸化膜の
絶縁性をしらべるために、酸化膜表面に１mm2 のアルミ
ニウムを蒸着し、電極として、Ｉ−Ｖ特性を測定した。
タル酸化膜中の窒素分布を示す。また、熱処理による窒
素分布の違いは認められなかった。次に、陽極酸化膜の
絶縁性をしらべるために、酸化膜表面に１mm2 のアルミ
ニウムを蒸着し、電極として、Ｉ−Ｖ特性を測定した。
【００１８】図６に蒸着したアルミニウムを上部電極、
陽極酸化されなかった金属タンタルを下部電極として、
アルミニウムに＋２０Ｖ、タンタルに０Ｖの電圧を印加
し続け、２０分後のリーク電流値から求めた膜方向の比
抵抗値を示す。図５、６より硝酸カルシウムで０．５mo
l/lit、硝酸イオンで１．０mol/lit以上が存在する水溶
液中で陽極酸化を行なったものは、水溶液と陽極酸化膜
表面近傍の酸化タンタル膜に、窒素濃度が１×１０21at
oms/cm3 以上ドープしていた。この陽極酸化タンタル膜
は、比抵抗値が１０16Ωcm以上と高く、絶縁性の熱安定
性が高いことが分った。
陽極酸化されなかった金属タンタルを下部電極として、
アルミニウムに＋２０Ｖ、タンタルに０Ｖの電圧を印加
し続け、２０分後のリーク電流値から求めた膜方向の比
抵抗値を示す。図５、６より硝酸カルシウムで０．５mo
l/lit、硝酸イオンで１．０mol/lit以上が存在する水溶
液中で陽極酸化を行なったものは、水溶液と陽極酸化膜
表面近傍の酸化タンタル膜に、窒素濃度が１×１０21at
oms/cm3 以上ドープしていた。この陽極酸化タンタル膜
は、比抵抗値が１０16Ωcm以上と高く、絶縁性の熱安定
性が高いことが分った。
【００１９】実施例２ この実施例では、水溶液に硝酸カリウムの水溶液を用い
た。水溶液として、濃度０．２，０．６，１．０および
１．４mol/lit の硝酸カリウム水溶液を用いた以外は実
施例１と同様条件にて陽極酸化タンタル膜を作製した。
なお、硝酸カリウムは水溶液中で完全に電離し、溶解し
た硝酸カリウムのモル濃度と同等の硝酸イオンが存在す
るものと考えられる。陽極酸化条件と熱処理も、実施例
１と同一条件にて行なった。
た。水溶液として、濃度０．２，０．６，１．０および
１．４mol/lit の硝酸カリウム水溶液を用いた以外は実
施例１と同様条件にて陽極酸化タンタル膜を作製した。
なお、硝酸カリウムは水溶液中で完全に電離し、溶解し
た硝酸カリウムのモル濃度と同等の硝酸イオンが存在す
るものと考えられる。陽極酸化条件と熱処理も、実施例
１と同一条件にて行なった。
【００２０】図７に二次イオン質量分析法による各タン
タル酸化膜中の窒素分布を示す。また、熱処理による窒
素分布の違いは認められなかった。次に、陽極酸化タン
タル膜の絶縁性をしらべるために、酸化膜表面に１mm2
のアルミニウムを蒸着し、電極として、Ｉ−Ｖ特性を測
定した。
タル酸化膜中の窒素分布を示す。また、熱処理による窒
素分布の違いは認められなかった。次に、陽極酸化タン
タル膜の絶縁性をしらべるために、酸化膜表面に１mm2
のアルミニウムを蒸着し、電極として、Ｉ−Ｖ特性を測
定した。
【００２１】図８に蒸着したアルミニウムを上部電極、
陽極酸化されなかった金属タンタルを下部電極として、
アルミニウムに＋２０Ｖ、タンタルに０Ｖの電圧を印加
し続け、２０分後のリーク電流値から求めた膜方向の比
抵抗値を示す。図７、８より硝酸カリウムで１．０mol/
lit、即ち硝酸イオンで１．０mol/lit以上が存在する水
溶液中で陽極酸化を行なったものは、水溶液と陽極酸化
膜表面近傍の酸化タンタル膜に、窒素濃度が１×１０21
atoms/cm3 以上ドープしていた。この陽極酸化タンタル
膜は、比抵抗値が１０16Ωcm以上と高く、絶縁性の熱安
定性が高いことが分った。
陽極酸化されなかった金属タンタルを下部電極として、
アルミニウムに＋２０Ｖ、タンタルに０Ｖの電圧を印加
し続け、２０分後のリーク電流値から求めた膜方向の比
抵抗値を示す。図７、８より硝酸カリウムで１．０mol/
lit、即ち硝酸イオンで１．０mol/lit以上が存在する水
溶液中で陽極酸化を行なったものは、水溶液と陽極酸化
膜表面近傍の酸化タンタル膜に、窒素濃度が１×１０21
atoms/cm3 以上ドープしていた。この陽極酸化タンタル
膜は、比抵抗値が１０16Ωcm以上と高く、絶縁性の熱安
定性が高いことが分った。
【００２２】
【発明の効果】かくして、本発明の製造方法によって、
陽極酸化膜表面近傍の酸化タンタル膜を、窒素濃度を１
×１０21〜１×１０22atoms/cm3 とドープすることがで
き、その結果得られた陽極酸化タンタル膜は、比抵抗が
高く、絶縁性の熱安定性が高いものが得られた。この発
明の製造方法によるタンタル陽極酸化膜／金属タンタル
を配線絶縁膜／配線材として用いたとき、極めて良好な
素材となった。
陽極酸化膜表面近傍の酸化タンタル膜を、窒素濃度を１
×１０21〜１×１０22atoms/cm3 とドープすることがで
き、その結果得られた陽極酸化タンタル膜は、比抵抗が
高く、絶縁性の熱安定性が高いものが得られた。この発
明の製造方法によるタンタル陽極酸化膜／金属タンタル
を配線絶縁膜／配線材として用いたとき、極めて良好な
素材となった。
【図１】従来法のタンタルをスパッタリング方法の概略
図である。
図である。
【図２】インライン式平行平板型ＤＣマグネトロンスパ
ッタリング装置の概略図である。
ッタリング装置の概略図である。
【図３】陽極酸化装置の概略図である。
【図４】プラスチックコートの概略図である。
【図５】実施例１の二次イオン質量分析法による陽極酸
化膜中の窒素分布図である。
化膜中の窒素分布図である。
【図６】実施例１の硝酸カルシウム濃度と膜方向の比抵
抗値の関係を表す図である。
抗値の関係を表す図である。
【図７】実施例２の二次イオン質量分析法による陽極酸
化膜中の窒素分布図である。
化膜中の窒素分布図である。
【図８】実施例２の硝酸カリウム濃度と膜方向の比抵抗
値の関係を表す図である。
値の関係を表す図である。
１ タンタルターゲット ２ ガラス基板 ３ 基板加熱用ヒーター ４ 入力電源 ５ 排気系（クライオポンプ） ６ アルゴンガス ７ 窒素ガス ８ 隔離バルブ ９ モリブデンターゲット １０ ガラス上のタンタル １１ 一定電流源 １２ 陰極導電板 １３ 水溶液 １４ テフロン容器 １５ プラスチックコート（斜線部） １６ タンタル陽極酸化部
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成されたタンタル膜を、窒素
酸化物陰イオンの存在下で陽極酸化して、酸化タンタル
膜を形成することを特徴とする酸化タンタル膜の形成方
法。 - 【請求項２】 窒素酸化物陰イオンが、水溶液中で１．
０〜１０．０モル／リットルで存在し、かつ酸化タンタ
ル膜がその表面近傍に１×１０21〜１×１０ 22atoms/cm
3 の窒素濃度を含有する請求項１に記載された酸化タン
タル膜の形成方法。 - 【請求項３】 窒素酸化物陰イオンが硝酸イオンである
請求項２に記載された酸化タンタル膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10470193A JP2937690B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 酸化タンタル膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10470193A JP2937690B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 酸化タンタル膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316788A JPH06316788A (ja) | 1994-11-15 |
| JP2937690B2 true JP2937690B2 (ja) | 1999-08-23 |
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ID=14387792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10470193A Expired - Fee Related JP2937690B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 酸化タンタル膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937690B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109338329A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-15 | 赵德伟 | 一种钛基钽涂层生物植入物材料的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4738591B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2011-08-03 | キャボットスーパーメタル株式会社 | タンタル又はニオブの化成膜の形成方法 |
| JP5369609B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2013-12-18 | 大日本印刷株式会社 | 耐熱性絶縁基板およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP10470193A patent/JP2937690B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH06316788A (ja) | 1994-11-15 |
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