JPS5815933B2 - アルミニウム−タンタル合金から成る容量性又は抵抗性薄膜受動素子 - Google Patents
アルミニウム−タンタル合金から成る容量性又は抵抗性薄膜受動素子Info
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- JPS5815933B2 JPS5815933B2 JP48122677A JP12267773A JPS5815933B2 JP S5815933 B2 JPS5815933 B2 JP S5815933B2 JP 48122677 A JP48122677 A JP 48122677A JP 12267773 A JP12267773 A JP 12267773A JP S5815933 B2 JPS5815933 B2 JP S5815933B2
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- Japan
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- tantalum
- thin film
- layer
- capacitive
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/006—Thin film resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N97/00—Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for
-
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非導電性基板上に真空中で設けられる容量性又
は抵抗性薄膜受動素子のためのアルミニウムータンタル
合金層に関する。
は抵抗性薄膜受動素子のためのアルミニウムータンタル
合金層に関する。
今日のタンタル薄層技術においては、抵抗体のためには
窒化タンタル層および窒化酸化タンタル層が、コンデン
サのためにはβ−タンタル層が通常用いられている。
窒化タンタル層および窒化酸化タンタル層が、コンデン
サのためにはβ−タンタル層が通常用いられている。
マイクロ化された回路の構成要素のために、３乃至約２
０原子パーセントの低いアルミニウム含有量のタンタル
−アルミニウム合金が薄膜材料として用いられることは
すでに公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公告第１
５９０７３６号公報）。
０原子パーセントの低いアルミニウム含有量のタンタル
−アルミニウム合金が薄膜材料として用いられることは
すでに公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公告第１
５９０７３６号公報）。
この低アルミニウム濃度では、タンタル−アルミニウム
合金は望ましくない高い負の電気抵抗温度係数を示すβ
−タンタル結晶の形を持つ。
合金は望ましくない高い負の電気抵抗温度係数を示すβ
−タンタル結晶の形を持つ。
その上この公知のタンタル−アルミニウム合金の安定性
および薄膜回路としての有効性は、それらに求められる
要望に一部分だけ応するにすぎないことが判明した。
および薄膜回路としての有効性は、それらに求められる
要望に一部分だけ応するにすぎないことが判明した。
さらに２５乃至６０原子パーセントのアルミニウム含有
量を有するタンタル−アルミニウム合金を金属膜抵抗体
に用いることも公知である（ドイツ連邦共和国特許出願
公告第１９２５１９４号公報）。
量を有するタンタル−アルミニウム合金を金属膜抵抗体
に用いることも公知である（ドイツ連邦共和国特許出願
公告第１９２５１９４号公報）。
この抵抗体は通常の窒化タンタル抵抗体に対して安定性
が若干高くなることの他には何等特別の性質を示さない
。
が若干高くなることの他には何等特別の性質を示さない
。
本発明は本質的に改善きれた特性、特に本質的に改善さ
れた温度安定性とコンデンサのための基層として特に適
性のあるアルミニウムータンタル合金層を提供すること
を目的としている。
れた温度安定性とコンデンサのための基層として特に適
性のあるアルミニウムータンタル合金層を提供すること
を目的としている。
この目的は本発明によれば、層がアルミニウム中に２乃
至２０原子パーセントのタンタルを含むことにより達成
される。
至２０原子パーセントのタンタルを含むことにより達成
される。
この合金範囲で、アルミニウム中に、タンタルを約７原
子パーセント又は約１５原子パーセントを含有する層が
特にすぐれている。
子パーセント又は約１５原子パーセントを含有する層が
特にすぐれている。
本発明によるこの両会金相の傑出した特性はその温度安
定性にある。
定性にある。
薄い純タンタルまたは純アルミニウム層ならびにアルミ
ニウム約５０原子パーセントのタンタル−アルミニウム
合金層は空気中５００℃では数時間で早くも完全に酸化
されてしまうのに対し、７もしくは１５原子パーセント
のタンタルを含む両合金は、空気中５００℃で２０時間
の熱処理の後もなんら顕著な酸化物形成を示さない。
ニウム約５０原子パーセントのタンタル−アルミニウム
合金層は空気中５００℃では数時間で早くも完全に酸化
されてしまうのに対し、７もしくは１５原子パーセント
のタンタルを含む両合金は、空気中５００℃で２０時間
の熱処理の後もなんら顕著な酸化物形成を示さない。
この層からつくられた電気抵抗体はそれゆえ高い電気負
荷および周囲温度においても十分な安全性を有する。
荷および周囲温度においても十分な安全性を有する。
しかもその場合保護層または被覆体を省略することが可
能である。
能である。
アルミニウムーメンタル層の表面ば化成文は気中の酸化
によって酸化物誘電体を形成することができるので、酸
化させない下層を一方の電極として用いれば薄膜コンデ
ンサ素子として利用することができる。
によって酸化物誘電体を形成することができるので、酸
化させない下層を一方の電極として用いれば薄膜コンデ
ンサ素子として利用することができる。
本発明による酸化物誘電体の電気絶縁性は大きく、公知
のアルミニウムータンタル合金では破壊電圧が２２０Ｖ
程度であるのに対して、本発明によるアルミニウム中に
７原子パーセントのタンタルを含む合金においては４０
０Ｖ、又アルミニウム中に１５原子パーセントのタンタ
ルを含む合金においては３００Ｖの値を示した。
のアルミニウムータンタル合金では破壊電圧が２２０Ｖ
程度であるのに対して、本発明によるアルミニウム中に
７原子パーセントのタンタルを含む合金においては４０
０Ｖ、又アルミニウム中に１５原子パーセントのタンタ
ルを含む合金においては３００Ｖの値を示した。
それによって両相は高級コンデンサのための基板として
特に適している。
特に適している。
次表に示す破壊電圧の測定は、０．１％Ｈ３ＰＯ４中で
化成により生成した厚さ３０００Ａの酸化層で直流電圧
をもって行なったものである。
化成により生成した厚さ３０００Ａの酸化層で直流電圧
をもって行なったものである。
本発明による合金層の特性を次表に示す。
温度安定性、電気抵抗率、抵抗の温度像部ＴＫＲおよび
酸化物誘電体層の化成状態はこれらの層が抵抗体用の基
層としてもコンデンサ用の基層としても適するような特
性を示している。
酸化物誘電体層の化成状態はこれらの層が抵抗体用の基
層としてもコンデンサ用の基層としても適するような特
性を示している。
その場合抵抗体およびコンデンサにおいて集積回路中の
素子ならびに個別素子の双方を対象とすることができる
。
素子ならびに個別素子の双方を対象とすることができる
。
７原子％Ｔａを有する合金は比較的低抵抗であるから導
体路用として考えることもできる。
体路用として考えることもできる。
比較のために言及すると、従来薄膜コンデンサのために
用いられた公知のβ−タンタルは約２００μΩ函の抵抗
率ρを有し、一方公知のα−タンタルのような低抵抗タ
ンタル層は５０μΩａの抵抗率ρを有する。
用いられた公知のβ−タンタルは約２００μΩ函の抵抗
率ρを有し、一方公知のα−タンタルのような低抵抗タ
ンタル層は５０μΩａの抵抗率ρを有する。
しかしこの公知の両タンタル同素体における温度安定性
ならびに抵抗の温度係数は非常に悪い。
ならびに抵抗の温度係数は非常に悪い。
本発明に係る層の特に適した製造法によれば約１．５・
１Ｏ−３Ｔｏｒｒのアルゴンガス圧力の下でアルミニウ
ムータンタル混合陰極が高周波印加によりスパッタリン
グされる。
１Ｏ−３Ｔｏｒｒのアルゴンガス圧力の下でアルミニウ
ムータンタル混合陰極が高周波印加によりスパッタリン
グされる。
典型的なスパッタリング条件は、電圧＝２．５ｋｖ、電
流＝０．６Ａ、周波数＝２７．１２ＭＨｚである。
流＝０．６Ａ、周波数＝２７．１２ＭＨｚである。
ターゲットとサブストレートの間隔は約４（ｍ、スパッ
タリング時間は層の所望の厚さに準拠するが５分乃至３
０分である。
タリング時間は層の所望の厚さに準拠するが５分乃至３
０分である。
本発明によるアルミニウムータンタル層を使用して薄膜
コンデンサを作る方法の一例を説明すると、まずガラス
基板上に上述のような成分を持ったアルミニウムータン
タル層が陰極スパッタリングにより３０００Ａの原さに
生成される。
コンデンサを作る方法の一例を説明すると、まずガラス
基板上に上述のような成分を持ったアルミニウムータン
タル層が陰極スパッタリングにより３０００Ａの原さに
生成される。
次いでこの層は化成されるがその約１５０ＯＡの厚さの
部分は酸化されないで残され基電極として用いられる。
部分は酸化されないで残され基電極として用いられる。
残りの１５０ＯＡの厚さの部分は化成によりその元の厚
さの約２倍に成長し、酸化物誘電体層が形成される。
さの約２倍に成長し、酸化物誘電体層が形成される。
この誘電体層の表面にはＮｉＣｒ層が蒸着され、最後に
対電極として用いられる金層が蒸着される。
対電極として用いられる金層が蒸着される。
図は本発明によるアルミニウムータンタル合金層２を真
空中でスパッタリングしたサブストレート１の断面を示
す。
空中でスパッタリングしたサブストレート１の断面を示
す。
図は本発明の一実施例の断面図で、１はサブストレート
、２はアルミニウムータンタル層である。
、２はアルミニウムータンタル層である。
Claims (1)
- １ アルミニウム中に２乃至２０原子パーセントのタン
タルを含む少なくともアルミニウムータンタル合金から
成ることを特徴とする非導電性基板上に設けられた容量
性又は抵抗性薄膜受動素子。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722253490 DE2253490C3 (de) | 1972-10-31 | Aluminium-Tantal-Schichten für Dünnschichtschaltungen sowie diskrete Widerstände und Kondensatoren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4977174A JPS4977174A (ja) | 1974-07-25 |
| JPS5815933B2 true JPS5815933B2 (ja) | 1983-03-28 |
Family
ID=5860570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48122677A Expired JPS5815933B2 (ja) | 1972-10-31 | 1973-10-31 | アルミニウム−タンタル合金から成る容量性又は抵抗性薄膜受動素子 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3955039A (ja) |
| JP (1) | JPS5815933B2 (ja) |
| AT (1) | AT341630B (ja) |
| BE (1) | BE806831A (ja) |
| CH (1) | CH559410A5 (ja) |
| FR (1) | FR2204850B1 (ja) |
| GB (1) | GB1398254A (ja) |
| IN (1) | IN142001B (ja) |
| IT (1) | IT998990B (ja) |
| LU (1) | LU67831A1 (ja) |
| NL (1) | NL183111C (ja) |
| NO (1) | NO136126C (ja) |
| SE (1) | SE392360B (ja) |
| SU (1) | SU518166A3 (ja) |
| YU (1) | YU283373A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2546675C3 (de) * | 1975-10-17 | 1979-08-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen einer Dünnschichtschaltung |
| DE2703636C3 (de) * | 1977-01-28 | 1985-10-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regenerierfähiger elektrischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE2719988C2 (de) * | 1977-05-04 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Amorphe, Tantal enthaltende mindestens bis 300 Grad C temperaturstabile Metallschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JPS6045008A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-11 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜コンデンサの製造方法 |
| US4671110A (en) * | 1984-12-06 | 1987-06-09 | Kock Michiel D De | Level sensing device |
| EP0289835B1 (en) * | 1987-04-28 | 1991-12-27 | Yoshida Kogyo K.K. | Amorphous aluminum alloys |
| FR2642891B1 (fr) * | 1989-02-03 | 1993-12-24 | Marchal Equip Automobiles | Resistance shunt |
| US5142308A (en) * | 1989-02-28 | 1992-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head having heat generating resistor made of non-single crystalline substance containing ir and ta |
| US5500301A (en) * | 1991-03-07 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | A1 alloy films and melting A1 alloy sputtering targets for depositing A1 alloy films |
| DE69321862T2 (de) * | 1992-04-07 | 1999-05-12 | Koji Hashimoto | Temperatur resistente amorphe Legierungen |
| US6348113B1 (en) | 1998-11-25 | 2002-02-19 | Cabot Corporation | High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same |
| US6140909A (en) * | 1999-03-23 | 2000-10-31 | Industrial Technology Research Institute | Heat-generating resistor and use thereof |
| US6692586B2 (en) | 2001-05-23 | 2004-02-17 | Rolls-Royce Corporation | High temperature melting braze materials for bonding niobium based alloys |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3013193A (en) * | 1960-01-11 | 1961-12-12 | Battelle Development Corp | Compound semiconductor devices |
| US3627577A (en) * | 1968-05-22 | 1971-12-14 | Bell Telephone Labor Inc | Thin film resistors |
| US3737343A (en) * | 1971-04-19 | 1973-06-05 | Bell Telephone Labor Inc | Technique for the preparation of ion implanted tantalum-aluminum alloy |
-
1973
- 1973-06-20 LU LU67831A patent/LU67831A1/xx unknown
- 1973-08-13 GB GB3819073A patent/GB1398254A/en not_active Expired
- 1973-08-28 NL NLAANVRAGE7311843,A patent/NL183111C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-09 NO NO3912/73A patent/NO136126C/no unknown
- 1973-10-11 CH CH1447573A patent/CH559410A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-19 AT AT889673A patent/AT341630B/de not_active IP Right Cessation
- 1973-10-19 US US05/408,100 patent/US3955039A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-10-25 SE SE7314493A patent/SE392360B/xx unknown
- 1973-10-26 IT IT30613/73A patent/IT998990B/it active
- 1973-10-30 FR FR7338613A patent/FR2204850B1/fr not_active Expired
- 1973-10-30 SU SU1968808A patent/SU518166A3/ru active
- 1973-10-31 BE BE137338A patent/BE806831A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-31 YU YU02833/73A patent/YU283373A/xx unknown
- 1973-10-31 JP JP48122677A patent/JPS5815933B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-03-25 IN IN660/CAL/1974A patent/IN142001B/en unknown
Also Published As
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|---|---|
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| SU518166A3 (ru) | 1976-06-15 |
| YU283373A (en) | 1982-06-30 |
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| US3955039A (en) | 1976-05-04 |
| GB1398254A (en) | 1975-06-18 |
| IT998990B (it) | 1976-02-20 |
| NO136126B (ja) | 1977-04-12 |
| DE2253490A1 (de) | 1974-07-11 |
| CH559410A5 (ja) | 1975-02-28 |
| FR2204850B1 (ja) | 1978-06-23 |
| FR2204850A1 (ja) | 1974-05-24 |
| DE2253490B2 (de) | 1975-10-30 |
| NL183111C (nl) | 1988-07-18 |
| NO136126C (no) | 1977-07-20 |
| AU6079473A (en) | 1975-03-27 |
| SE392360B (sv) | 1977-03-21 |
| LU67831A1 (ja) | 1973-08-28 |
| AT341630B (de) | 1978-02-27 |
| JPS4977174A (ja) | 1974-07-25 |
| ATA889673A (de) | 1977-06-15 |
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