JPH0370321B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0370321B2
JPH0370321B2 JP58108022A JP10802283A JPH0370321B2 JP H0370321 B2 JPH0370321 B2 JP H0370321B2 JP 58108022 A JP58108022 A JP 58108022A JP 10802283 A JP10802283 A JP 10802283A JP H0370321 B2 JPH0370321 B2 JP H0370321B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
irradiation
increasing
electrical conductivity
materials
resistivity
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58108022A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5912502A (ja
Inventor
Rosu Fuoresuto Sutehen
Ruisu Kapuran Maachin
Haaman Shumitsuto Hooru
Naran Chakurauaasui Uankatesan Shirumarai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Technologies Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AT&T Technologies Inc filed Critical AT&T Technologies Inc
Publication of JPS5912502A publication Critical patent/JPS5912502A/ja
Publication of JPH0370321B2 publication Critical patent/JPH0370321B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32051—Deposition of metallic or metal-silicide layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31645—Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31649—Ester, halide or nitrile of addition polymer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 本発明の背景 本発明の分野 本発明は材料の導電率を増加させる方法及びそ
れにより埗られた広範囲の電気的および電子的甚
途における回路芁玠ずしお甚いるのに適した導電
率の増した材料に係る。
埓来技術の説明 電気的および電子的甚途に甚いられる導電䜓
は、プラスチツクたたは他の有機絶瞁材料に囲た
れた金属芁玠から成るこずが倚い。集積回路およ
び他の半導䜓デバむスの堎合、導電䜓は兞型的な
堎合たずえば二酞化シリコンのような無機絶瞁材
料で囲たれた導電䜓あるいはより䜎濃床にドヌプ
したシリコンたたは二酞化シリコンにより囲たれ
た高濃床ドヌプ倚結晶シリコン材料から成る。最
近、シリサむドすなわちシリコン−金属化合物
が、電子回路の動䜜を助けるこずになる䜎い抵抗
を埗るために、しだいに甚いられるようにな぀お
きた。
ほずんどの埓来技術による導電䜓は、䞊の䟋か
らわかるように、無機材料から成぀おいた。しか
し、有機材料から高導電性の材料を埗るための仕
事も、最近行われおいる。たずえば、炭玠を含む
薄膜が比范的高い導電性を有する薄膜を生成する
ために焌成されおいる。“高導電率を有する炭玠
薄膜”゚ム・゚ル・カプランM.L.Kaplan
ら、アプラむド・フむゞツクス・レタヌズ
Applied Physics Letters、第36巻、867〜869
頁1980を参照のこず。埗られた薄膜は高導電
性で、玄250Ω−cm-1の宀枩導電率、すなわち
箄0.004Ω−cmの抵抗率を有した。それらは䜜成
枩床により、金属たたは半導䜓の振舞いを有し
た。
電子的な甚途においお、絶瞁領域に囲たれた比
范的现線導電䜓領域、たずえば回路ボヌド䞊で甚
いるかあるいは集積回路の領域を接続するために
甚いられる導電䜓を埗るこずが望たしい。埓぀
お、高導電率を埗るために、有機材料を遞択的に
凊理する方法が望たしい。導電率を増加させるた
めに、ある皮の有機材料を照射するために電子ビ
ヌムが甚いられおいる。たずえば、ピヌ・゚む
チ・シナミツトP.H.Schmidtら、“薄膜有機
二無氎物䞭の電子ビヌムパタヌン生成”、アプラ
むド・フむゞツクス・レタヌズApplied
Physics Letters、第40巻、93〜95頁1982を
参照のこず。照射領域の導電率は非照射領域に比
べ、本質的に増加するが、埗られた最も高い導電
率はPTCDA材料の堎合わずかΩ−cm-1のオ
ヌダヌであ぀た。倚くの電気的および電子的甚途
の堎合、本質的にこれより高い導電率すなわち
1Ω−cmより本質的に小さい抵抗率を有するこず
が望たしいか、あるいは必芁である。
本発明の芁玄 少くずも原子パヌセントの炭玠を含む材料に
粒子を照射するこずにより、抵抗効率を埗る方法
を発明した。遞択的な照射により、本発明に非導
電性材料の領域により囲たれた導電性領域を䜜る
こずができる。炭玠を含んだ材料ずいうのは、兞
型的な堎合、基板䞊に圢成された薄膜で、重合た
たは非重合炭玠含有材料で、兞型的な堎合有機化
合物である。照射前、材料の抵抗率は1Ω−cmよ
り倧きく、兞型的な堎合1010Ω−cmより倧きい。
粒子の照射は、兞型的な堎合、むオンビヌムの圢
であるが、他の粒子䟋えば電気的に䞭性な原子
および分子も可胜である。粒子は導電率の増し
た本質的にアモルフアスな炭玠を含む圢に材料を
砎壊する。照射により兞型的な堎合、10-1Ω−cm
より小さな抵抗率を材料䞭に生じ、倚くは10-2Ω
−cmより小さな抵抗率が可胜である。埗られる材
料はデバむス、回路たたは装眮の䞀郚分からもう
䞀方ぞ電子を䌝達するのに適しおいる。
詳现な蚘述 以䞋の詳现な説明は、粒子照射により炭玠含有
材料䞭に、高導電性すなわち䜎抵抗領域を埗
る方法に぀いおである。照射領域は電子の䌝導甚
に適したものである。この電子の䌝導は、兞型的
な堎合、電気的たたは電子的デバむス、回路たた
は装眮の䞀郚から、同じたたは別のデバむス、回
路たたは装眮の他の郚分ぞ行なう。本発明は広範
囲の炭玠を含む材料、すなわち重合䜓および非重
合䜓の䞡方がむオンを照射したずき、本質的に導
電率の増加すなわち抵抗率の枛少を瀺すこず
を芋出したこずに関連する。照射埌残る材料は高
導電状態のアモルフアス状炭玠から成る。しか
し、有機材料の他の成分、たずえば金属たたは窒
玠が䌝導機構を明らかに劣化させるこずなく、照
射材料䞭に残留する可胜性もある。以䞋ではむオ
ンの照射に぀いお議論するが、電気的に䞭性な粒
子たずえば原子たたは分子によ぀おも、察応
する同皋床の運動゚ネルギヌを有するむオンによ
り生じる結果ず、ほずんどの堎合本質的に同様の
結果を生じるこずを理解すべきである。
以䞋の第䟋においお、導電性パタヌンは芳銙
族化合物、10−二無氎テトラカルボ
キシペリレンPTCDA−二
無氎テトラカルボキシナフタリンNTCDAお
よびNiフタロシアニンNiPcの薄膜䞭に圢成
される。抵抗率は非照射薄膜で埗られるものに比
べ兞型的な堎合13桁も䜎䞋する。たずえば、
PTCDAの宀枩抵抗率は堆積したたたの状態での
ρ1010Ω−cmから、以䞋のように露出された薄
膜の堎合、1017むオンcm2の2MeVAr+ドヌ
ズにおいお、ρ×10-4Ω−cmたで倉化する。
照射前に1000−3000オングストロヌムの厚さの薄
膜を真空昇華によりガラス基板䞊に堆積した。こ
れらの薄膜は線および電子線回折法により倚結
晶であるこずがわか぀た。薄膜の別々の領域は、
盎埄が100オングストロヌムないし500オングスト
ロヌムの間であ぀た。
第䟋 薄膜の照射は、バン・デ・グラフ発生噚からの
2MeVAr+むオンを甚いお行぀た。盎埄玄mmの
ビヌムを、シダドヌマスク䞭の0.1×1.0cmスリツ
トを通しお詊料䞊に入射させた。マスク䞊でビヌ
ムをラスタヌ走査し、均䞀に露出するこずにより
詊料の䞀様な露出ができた。数癟nAの䟿利な電
流で高ドヌズ照射を始める前に、基板ぞの固着性
を改善するために䜎電流10nAにおいお1013
むオンcm2の䜎ドヌズで最初照射した。兞型的な
詊料は1014cm-2ないし1017cm-2で倉化するむオン
ドヌズで照射した数本のストラむプを有した。
高照射D75×1014cm-2詊料の抵抗率は、四
端子枬定を甚いお決め、䞀方䜎ドヌズ詊料埓぀
お高抵抗の堎合抵抗は二点プロヌブのみで枬定
した。電圧降䞋は0.1〜0.2cmの距離で枬定した。
10-9おいし10-4Aの枬定電流を甚いた1014cm
-2で照射した詊料の堎合オヌム性を瀺した。
RTCDA、NTCDAおよびNiPcの宀枩での抵抗
率がドヌズ量の関数ずしお第図に瀺されおい
る。すべおの薄膜の堎合、×1016cm-2では
ρはD-6にほが比䟋するこずがわかる。これ以䞊
のドヌズでは、抵抗率の䟝存性は平坊になり、抵
抗率の䟝存性に“飜和”がみられる。兞型的な
堎合、ρは1010Ω−cmの堆積盎埌の倀から、玄
×10-4Ω−cmのその飜和倀たで倉化する。
NiPcの感床は他の材料より幟分倧きく、
PTCDAおよびNTCDAより䞎えられたドヌズ量
×1015cm-2においお、ρは玄100分ので
ある。ρの飜和ドヌズDsatはNiPcDsat
1016cm-2、PTCDAおよびNTCDADsat×
1016cm-2より小さい。
以䞊の結果は、以䞋のように説明される。堆積
したたたの状態では材料は粒状で、粒埄は100オ
ングストロヌムないし500オングストロヌムであ
る。粒の導電率は䜎い。特に粒界間の䌝導は、粒
察間の原子的に倧きな倚分15〜50オングストロ
ヌム間隙にたたがる分子が分離しおいるこずに
より劚げられる。゚ネルギヌをも぀Ar+むオンが
粒界に衝突するず、軞が入射むオンの経路に平行
で䞭心が䞀臎する円筒内の化孊結合を砎壊する。
入射粒子の少なくずも10オングストロヌム内で最
初の分子構造がAr+むオンず衝突で生じた二次む
オンより砎壊される。事実、電子的な盞互䜜甚を
通しお2MeVAr+むオンにより堆積する゚ネルギ
ヌは、薄膜の厚さミクロン圓り玄2MeVであ
る。これにより10オングストロヌムの盎埄内で
1.69gmcm3の密床を堆積したたたの薄膜を甚い
たPTCDAの堎合、20eV原子の堆積が生じ
る。これは10オングストロヌムの盎埄の円筒内
で、すべおの結合を切断するのに十分な゚ネルギ
ヌである䞀般に、原子間の結合を切断するに
は、結合゚ネルギヌの玄倍の゚ネルギヌが必芁
である。。衝突により材料の損倱も生じる。たず
えば、PTCDAに察しおラザフオヌド埌方散乱実
隓を行぀たずころ、最初材料䞭に含たれおいた酞
玠の70が、1016cm-2で倱われたこずがわ
か぀た。
電子および線回折実隓は、適床のドヌズ量の
むオンビヌム照射によ぀おさえ、堆積したたたの
PTCDAの倚結晶構造が砎壊され、アモルフアス
薄膜が残る。照射されたPTCDAの電子回折パタ
ヌンは、1015cm-2においお玄2.25オングスト
ロヌムの原子間間隔に察応する広いアモルフアス
線を瀺す。以埌甚いられるように、“本質的にア
モルフアス”ずいう甚語は電子ビヌム回折により
枬定したずき、30オングストロヌルの分解胜たで
構造が明らかでないこずを意味する。30オングス
トロヌムずいうのは、䜿甚しうるほずんどの電子
ビヌム回折装眮の兞型的な分解胜限界がある。加
えお、改善された電子ビヌム回折技術を甚いお改
善された技術の10オングクトロヌムの限界です
ら、兞型的な構造は芳察されなか぀た。最埌に、
赀倖および玫倖分光により最初の材料の分子吞収
ピヌクの党䜓は、×1013cm-2のドヌズにお
いおほが構造がなく、UVから可芖スペクトル領
域で波長が枛少するに぀れ、ゆ぀くり吞収が増
す。これらの芳察結果はむオンの衝突埌に残぀た
材料は、アモルフアス炭玠ず同様のものであるこ
ずを意味しおいる。しかし、照射された材料の導
電率はアモルフアス炭玠より玄102倍にしうる。
たた、アモルフアス炭玠の抵抗率ρは䞊の
芳枬ずは異なりexp定数T1/4に埓うこずが明
らかにな぀おいる。
粒子の衝突ずは異り、粒界ぞのむオンの衝突
は、これらの領域䞭の砎壊される結合が少いため
ほずんどあるいは党く圱響がない。埓぀お、玄
1014むオンcm2のドヌスにおいお、おおよそ10オ
ングストロヌムの平均隣接照射距離でほが䞀様な
照射が行われた。するず、200オングストロ
ヌムないし500オングストロヌムの導電性粒界が
生じ、電荷ホツピングにより材料の抵抗率はその
堆積したたたの倀ρ1010Ωcmから䜎䞋し始め
る。
䞊の材料は照射前に倚結晶であ぀たが、兞型的
な堎合照射された単結晶たたはアモルフアス炭玠
含有材料の堎合にも、本質的に同様の抵抗の枛少
が埗られた。たずえばPTCDAがアモルフアス薄
膜が堆積される条件源に察する基板の間隔にも
基本的に圱響を受ける䞋で、ガラス基板䞊に堆
積された。照射するず、第図でPTCDAに぀い
お瀺さるれように、䞊の倚結晶材料の堎合ず同
様、抵抗率は本質的に枛少した。埓぀お、粒子照
射により薄膜はアモルフアスの比范的䜎抵抗状態
からアモルフアスの高導電性状態に倉化した。
炭玠含有非重合材料の照射に぀いお䞊の䟋に加
え、他の倚くの炭玠含有重合材料で本質的に同様
の結果が埗られるこずがわか぀た。以䞋の第衚
においお、抵抗率の結果は2MeVアルゎンむオン
の照射をした材料の300Kで枬定した倀である。
ドヌズ量は、1016むオンcm2であ぀た。抵抗率の
各倀の䞋にカツコでS*の倀を瀺しおある。これ
は感床を衚わす量で、1016むオンcm2ドヌズにお
ける抵抗率に察する1015むオンcm2のドヌズにお
ける抵抗率の比ず定矩される。
第衚 非重合䜓抵抗率ρ及び感床S* 300K、2MeV Ar+照射で枬定 材 料ρ1016S*ρ1015ρ
1016 PcHzフタロシアニン ×10-32440 NiPcNiフタロシアニン ×10-42500 PTCDA310−二無氎カルボキシペリ
レン ×10-3105 DIPゞむンデンペリレン ×10-43900 PTCD10−ペリレンテトラカルボ
キシゞむミド ×10-32600 CDA3−無氎ゞカルボキシコロネル
×10-38400 CORNコロネン ×10-31000 ペリレン 4.5×10-31100 NA1−無氎ナフタリン 1.1×10-2160 NTCDA1−二無氎テトラカルボキ
シナフタリン 1.5×10-36.7×104 䞊の非重合材料に関する結果に加えお、炭玠を
含む重合材料に぀いおも、抵抗率を本質的に枛少
させるこずができた。
第䟋 重合䜓薄膜PVC、COPおよびHPR204を、ガ
ラス基板䞊に玄5000オングストロヌムの厚さた
で、材料をスピン被芆するこずにより圢成した。
重合䜓は100℃で時間ポストベヌクした。続い
お、詊料䞊の0.1×0.5cmの領域にわたり開口を通
しおmm盎埄の2MeVAr+むオンビヌムを高速で
走査するこずにより薄膜を照射した。タヌゲツト
䞊に集められた電荷はドヌズ量を枬定するため集
積させた。数癟nAの䟿利な電流で高ドヌズ照射
を始める前に、䞊ず同様䜎ビヌム電流10nA、
1013むオンcm2ずいう䜎ドヌズで基板ぞの固着性
を改善するために最初薄膜の照射した。第図に
はむオンドヌズの関数ずしお、これら薄膜の宀枩
の抵抗率がプロツトしおある。HPR204の堎合、
抵抗率は照射前の倀1010Ω−cmから、10-3ない
し10-4の倀アモルフアス金属の抵抗率の限界
たで降䞋する。すべおの堎合1014−1017cm-2
の範囲のないし桁のドヌズ量倉化で抵抗率は
数桁枛少する。
抵抗率の枩床䟝存性が枬定され、かなりの枩床
範囲でρραeTO1/2の特性を瀺す。こ
の効果は先の有機無氎物およびフタロシアニン薄
膜の堎合に芳枬されたものず同様である。
第衚 重合䜓抵抗率ρ及び感床S* 300K 2MeVAr+ 材 料ρ1016S*ρ1015ρ
1016 HPRクレゟヌル−フオルムアルデヒドレゞン
×10-4×105 COPポリグルシゞル−メタクリレヌト−コヌ
゚チル・アクリレヌト ×10-23.3×104 PVCポリビニルクロラむド
×10-21.2×105 重合䜓の堎合、むオンビヌム照射により導電性
アむランドが生じるずいう䞊の導電率モデルは、
アモルフアス炭玠を含む材料の圢成を通しお適甚
される。指数関数内のパラメヌタT0はドヌズ量
が増すず枛少する。T0ははず関連する。
ここで、およびは絶瞁性分離領域および導電
性アランドの倧きさの平均倀である。このこずは
むオンビヌムの照射が増すず絶瞁性領域が枛少
し、導電性アむランドの接合性が増し、それが
を枛少させる効果をも぀こずを意味する。
炭玠含有薄膜䞭の導電率がむオンビヌムにより
増すこずは明らかに䞀般的な珟像で、䞊で瀺した
材料のみでなくほずんどの炭玠含有薄膜に察しお
正しい。粒子照射により炭玠を含む薄膜の抵抗率
が著しく倉化するこずは、゚ネルギヌ粒子を甚い
るパタヌン圢成が今埌発展しうる技術であるこず
ず組合わさり、新しい技術の可胜性をも぀。むオ
ンビヌム照射で生じた高導電性炭玠は非晶質性が
高いにもかかわらず導電性が高く、物理的には非
垞に珍らしい。
䞊で述べた導電率増加機構で説明は可胜である
が、他の説明も可胜である。本発明は芳察された
効果を説明する正確なモデルには䟝存しない。䞊
の実隓では基板の加熱を必芁ずはしないが、実際
には最も高いドヌズ量においお玄200℃ず芋積ら
れるかなりの加熱が起こ぀た。この加熱は䞊で述
べた効果を増進させ、倖郚からの加熱は倚くの材
料の感床を増す。
固着性を改善するために、䜎ドヌズで薄膜を照
射する最初の操䜜はすべおの堎合に必芁ずいう蚳
ではない。しかし、䞊に述べた材料では望たし
い。固着性の改善は照射された材料−基板境界で
の原子間混合から生じる。このこずは、むオンビ
ヌムがこの境界を貫くように十分高い゚ネルギヌ
をも぀こずを必芁ずする。加えお、続くドヌズ高
照射䞭に生じる気化により倱なわれる照射材料の
量が、最初の照射操䜜により枛少するずいうこず
がわか぀た。明らかにこれは照射材料の構造倉化
の結果である。この目的のためには、最初のむオ
ンたたは他の粒子ドヌズは1012ないし1014ã‚€
オンcm2が薊められる。
ある皮の堎合、特に高むオンドヌズで埮现な分
解胜が必芁なずき、電荷の陀去を促進するこずが
必芁である。特に、比范的非導電性基板が照射材
料を支持する堎合に必芁である。この目的のため
には、凊理する炭玠−含有材料の䞋たたは䞊に導
電性材料の薄膜を甚いるずよい。この導電性局
は、次に粒状にされる。たずえば、米囜特蚱第
4323638号を参照のこず。もし、照射に甚いる材
料が電気的に䞭性ならば電荷の陀去は兞型的な堎
合必芁ではない。
䞊ではアルゎンむオンの䜿甚に぀いお瀺した
が、他の粒子䟋えば、氎玠むオン、ヘリりムむ
オン及びネオンむオンも可胜である。たずえ
ば、䞊述のように䜜成したPTCDAおよびNiPc
薄膜を照射するために1MeVヘリりムむオン
He+を甚いた。たた、これらの材料に察しお
は、2MeVNe+むンオも甚いた。その結果、兞型
的には10-2Ω−cm以䞋の飜和倀たで、先のように
抵抗率は著しく枛少した。しかし2MeVAr+むオ
ンに比べ、幟分高いドヌズ量が必芁である。最倧
の導電率増加を達成するためには、軜い粒子䟋
えば、H+、He+は重い粒子に比范しおより䜎
い最適運動゚ネルギヌ兞型的には、10KeVな
いし1MeVの範囲の゚ネルギヌを有しおいるこ
ずが掚定される。アルゎンの堎合、最も有甚な゚
ネルギヌは10KeVないし10MeVの範囲である。
たた、゚ネルギヌは粒子が炭玠含有材料の厚さ党
䜓を貫かないように遞ぶこずができる。このこず
は、たずえば衚面領域にのみ導電䜓を圢成した
り、基板に損傷が発生するのを避けるために䜿甚
できる。各皮゚ネルギヌの各皮むオンの透過距離
を瀺すデヌタは、ニナヌクリダ・デヌタ・テヌブ
ルNuclear Data Table、第−巻、゚ル
シシヌモヌルスクリプL.C.Morthcliffe
およびアヌル゚フシリングR.F.
Schilling、233頁1970に瀺されおいる。
少くずも×1014むオンcm2たたはそれ以䞊の
ドヌズ量で照射された材料に぀いおは、四点抵抗
枬定に甚いたタングステンプロヌブず同様、䞊で
述べたように照射した材料のそれぞれに接觊させ
た銀電極は、それぞれの堎合オヌム性非敎流
性を瀺した。埓぀お、本発明の導電性材料ず接
觊した金属導電䜓は、兞型的な堎合オヌム性接觊
を䜜るこずがわかる。照射された材料自信を、回
路たたはデバむス䞭の導電䜓ずしお甚いるこずは
できるが、より䜎い抵抗率を埗るためにメツキさ
れた導電䜓を圢成するために甚いるこずもでき
る。たずえば、高抵抗領域で囲たれた比范的䜎抵
抗の照射領域を甚いるず、䜎抵抗領域䞊に金属を
堆積させるために無電解たたは電解メツキプロセ
スを甚いるこずができる。銅、ニツケル、金、コ
バルトおよびパラゞりムをメツキするための無電
解溶液は圓業者には呚知であり、なお他のものも
可胜である。電解メツキ法を甚いるず、より広範
囲の材料を䜎抵抗照射材料䞊に堆積させるこずが
できる。電解メツキプロセスにおいお、材料の照
射䜎抵抗領域はメツキプロセスの電極ずしお働
く。技術の組合わせも可胜である。たずえば、材
料の照射領域䞊に比范的薄い局を堆積するために
最初に無電解プロセスのための電極ずしお働く。
基板䞊の炭玠含有材料薄膜䞭に生じた導電性ラ
むンは技術の䞀぀の応甚であるが、他の倚くの圢
態も可胜である。たずえば、薄膜を通しおデバむ
スたたは薄膜䞋の導電䜓ぞの垂盎電極が䜜成でき
る。集積回路、プリント回路板および他の補品を
封じるためにポリむミド、シリコンたたは他の炭
玠含有材料を甚いるこずは知られおいる。封入局
を通しおの電極は、本技術を甚いおこのように圢
成可胜である。もし必芁ならば、蒞着、スパツタ
リング、メツキたたは圓業者に呚知の他の技術に
より、その䞊に金属導電䜓が圢成できる。
そのような応甚のすべおは本発明が発展させた
指針に基くものであり、本発明の粟神ず芖野の䞭
にある。
【図面の簡単な説明】
第図はある皮の非重合有機材料に察するむオ
ンドヌズ察宀枩抵抗率の関係を瀺す図、第図は
ある皮の重合材料に察するむオンドヌズ察宀枩抵
抗率の関係を瀺す図である。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  材料の導電率増加法においお、 照射前に1Ω−cmより高い抵抗率を有する炭玠
    含有材料を少くずも䞀郚を、少くずもの原子量
    を有する粒子で照射し、材料の照射郚分の抵抗率
    を0.1Ω−cmより小さく枛少させ、材料の該照射
    郚分は電子䌝導甚に適しおいるこずを特城ずする
    材料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該材料は有機化合物であるこずを特城ずする材
    料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該材料は重合材料であるこずを特城ずする材料
    の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該材料は非重合材料であるこずを特城ずする材
    料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該材料は基板䞊の薄膜であるこずを特城ずする
    材料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該照射により、材料の照射郚分の抵抗率が
    10-2Ω−cmより小さくなるこずを特城ずする材料
    の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該炭玠含有材料の該最初の抵抗率が1010Ω−cm
    より倧きいこずを特城ずする材料の導電率増加
    法。  第項に蚘茉された方法においお、 該照射前の該炭玠含有材料は、単結晶材料、倚
    結晶材料および重合材料からなるグルヌプから遞
    択された材料であり、それにより該照射は材料の
    照射郚分を、実質的にアモルフアス材料に倉換す
    るこずを特城ずする材料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該照射は該材料に遞択的に適甚され、それによ
    りないし耇数の照射領域は、少くずも郚分的に
    該照射に続く該材料の非照射領域により囲たれる
    こずを特城ずする材料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該粒子はアルゎンむオンであるこずを特城ずす
    る材料の導電率増加法。  第項に蚘茉された方法においお、 該アルゎンむオンは、100000ないし10000000電
    子ボルトの範囲の゚ネルギヌを有するこずを特城
    ずする材料の導電率増加法。
JP58108022A 1982-06-18 1983-06-17 材料の導電率増加法 Granted JPS5912502A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/389,776 US4511445A (en) 1982-06-18 1982-06-18 Process of enhancing conductivity of material
US389776 1982-06-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5912502A JPS5912502A (ja) 1984-01-23
JPH0370321B2 true JPH0370321B2 (ja) 1991-11-07

Family

ID=23539686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58108022A Granted JPS5912502A (ja) 1982-06-18 1983-06-17 材料の導電率増加法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4511445A (ja)
JP (1) JPS5912502A (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810617A (en) * 1985-11-25 1989-03-07 General Electric Company Treatment of planarizing layer in multilayer electron beam resist
US4702993A (en) * 1985-11-25 1987-10-27 Rca Corporation Treatment of planarizing layer in multilayer electron beam resist
US4722913A (en) * 1986-10-17 1988-02-02 Thomson Components-Mostek Corporation Doped semiconductor vias to contacts
US4929489A (en) * 1987-07-20 1990-05-29 Dreschhoff Gisela A M Method of making and using selective conductive regions in diamond layers
US4880577A (en) * 1987-07-24 1989-11-14 Daito Communication Apparatus Co., Ltd. Process for producing self-restoring over-current protective device by grafting method
US5171709A (en) * 1988-07-25 1992-12-15 International Business Machines Corporation Laser methods for circuit repair on integrated circuits and substrates
US5182230A (en) * 1988-07-25 1993-01-26 International Business Machines Corporation Laser methods for circuit repair on integrated circuits and substrates
US5753523A (en) * 1994-11-21 1998-05-19 Brewer Science, Inc. Method for making airbridge from ion-implanted conductive polymers
KR20020077988A (ko) * 2001-04-03 2002-10-18 한국지읎폎늬뚞랜드 유한회사 유핎 전자파 ì°šë‹š 및 전도성 부여륌 위한 읎옚 빔 또는 읎옚 플띌슈마 또는 읎옚죌입법 처늬에 적합한 고분자 수지
DE102004031128A1 (de) * 2004-06-28 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Elektrischer Schaltkreis mit einer Kohlenstoff-Leiterstruktur und Verfahren zum Herstellen einer Kohlenstoff-Leiterstruktur eines elektrischen Schaltkreises
US20060251971A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Richard Schenker Photo-Mask with variable transmission by ion implantation
US20080083908A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 Jang Bor Z Bio-responsive and electrically conductive polymer compositions for tissue engineering and methods for production

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123511A (en) * 1964-03-03 Radioactive treatment of insulating materials
US4312935A (en) * 1979-08-09 1982-01-26 International Business Machines Corporation Class of E-beam resists based on conducting organic charge transfer salts
US4316385A (en) * 1980-06-18 1982-02-23 General Electric Company Fingerprinting crystals
US4329418A (en) * 1980-11-14 1982-05-11 Lord Corporation Organometallic semiconductor devices

Also Published As

Publication number Publication date
US4511445A (en) 1985-04-16
JPS5912502A (ja) 1984-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6204201B1 (en) Method of processing films prior to chemical vapor deposition using electron beam processing
JPH0370321B2 (ja)
US4443532A (en) Induced crystallographic modification of aromatic compounds
KR100270414B1 (ko) 집적회로 및 ê·ž 제조 프로섞슀
US4071426A (en) Method of making high resistance cermet film
TW301031B (ja)
WO1992013360A1 (en) Aluminum alloy wiring layer, manufacturing thereof, and aluminum alloy sputtering target
Subramaniam et al. Electronic transport properties of polyaniline/PVC blends
Maya Covalent nitrides for maskless laser writing of microscopic metal lines
Zhu et al. Bromine vacancy redistribution and metallic‐ion‐migration‐induced air‐stable resistive switching behavior in all‐inorganic perovskite CsPbBr3 film‐based memory device
US20100051577A1 (en) Copper layer processing
Christy Conducting thin films formed by electron bombardment of substrate
Lee et al. Intact metal/metal halide van der Waals junction enables reliable memristive switching with high endurance
US4329418A (en) Organometallic semiconductor devices
Lim et al. Reduction in surface resistivity of polymers by plasma source ion implantation
Bauld et al. Tessellated gold nanostructures from Au 144 (SCH 2 CH 2 Ph) 60 molecular precursors and their use in organic solar cell enhancement
Brown Ion beam induced chemical changes in molecular solids
US3670214A (en) Voltage-dependent resistors
Venkatesan et al. Ion beam irradiated via‐connect through an insulating polymer layer
US4810617A (en) Treatment of planarizing layer in multilayer electron beam resist
Takewaki et al. A novel self-aligned surface-silicide passivation technology for reliability enhancement in copper interconnects
JPS6144705A (ja) 導電性炭玠被膜の圢成方法
Pattnaik et al. Effect of gamma radiation on electrical properties of diffusive memristor devices
Min et al. Oxynitride Amorphous Carbon Layer for Electrically and Thermally Robust Bipolar Resistive Switching
Wu et al. Metal/polymer interface adhesion by partially ionized beam deposition