JPS5840849A - 薄膜配線回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は′＃膜回路に係り、特に薄＋ｌＫ配線１０１路
の接続体に関するものである。

近年、タンタル系薄膜を中心とするン１−願材苓１の実
用化に伴い、各１Ｘ電子機器川部品の薄１１ぎ化が盛ん
に行なわれる様になった。これは、薄膜化することによ
り部品の小形化、経済化、高信頼変化が期待できるため
である。現在、最も進歩的と考えられ、盛んに用いられ
ている薄膜回路の代表例としてタンタル系薄膜により同
一基板上に薄膜コンデンサ（以後Ｃと記す）と薄膜抵抗
（以後孔と記す）を含んだ、いわゆる薄膜ＣＲ，回路を
例に挙げると、その一般的Ｉ１１！清方法は、特公昭４
６−４０９６７号公報に記載されている通りである。こ
れは写真蝕刻法、真空蒸着法等集積回路製造技術をくり
返し製造するもので〉らろが、この贋造方法により完成
した薄膜ＣＩＬ回路中には、二種類の導体バタンを［気
的に接続する接続体と九ら成る配線導体バ々−ンが含ま
れている。

この二棺傾の導体バタンのうち、第１の導体バタンは同
公報の実施例にも記載されている通り、たとえばニクロ
ム−金又はチタン−金により構成されている。この中間
７．！Ｉとしてのニクロム又はチタンは、この下層の１
化タンタル又はベータタンタル又は窒化タンタルと上層
の金との間の接着力を強固にする役目を果すものである
。

第１の導体バタンは、もし、このバタンを形成しないで
工程を進めて窒化タンタル１１０安定化処理は通常２５
０°ト４００　”０程度の高温空気中で処理するのでベ
ータタンタルから成るＣの＃ｊ極端子部分及び窒化タン
タルＩｔ、の端子部分に酸化膜が形成され、この後で導
体層を形成しだのでは満足なオーミック接触を取ること
ができないので、特性の不満足−ｑｃＲｌ、か得られず
、従って凡の安定化処理に先立ちＣＲの電気的接触を円
滑にするだめのものである。

又、第２の導体バタンは、やはり同特許公報の実施例に
も記載されている通り、たとえばニクｒ】ムー金によし
構成され、主としてＣの対向′を極（陰極用として形成
されるものである。

通常行なわれている接続体は、上述の二種類の導体バタ
ン゛（ｆ−第１図にその断面構造を示した様に構成する
。、すなわち、絶縁基板ｌｌ上の単に窒化タンタル又は
ベータタンタルと窒化タンタルとから成る素子材金属層
２１上のニクロム又はチタンの中間層３１と金層４１と
から成る第１の導体バタンと、これとニクロムの中間層
５１と金層６１とから成る第２の導体バタンとを接触部
人で取ねることにより（１４成したものである。

ところで、上述の第１の導体バタン形成上栓は同特許公
報の実−例にも記載されている通り窒化タンタル膜付着
直後に行い、従って、写真蝕刻法による同パタンのパタ
ーン画成及び窒化タンタルパターン画成は金−ニクロム
（又はチタン）−窒化タンタルの順に行うことになる。

然るに、通常用いられている窒化タンタルパターン画成
のための蝕刻液は５：１：ｌの弗化水素酸、硝酸、水の
溶液であるが、その結果、極端な場合Ｑま中間層３１に
相当する部分は空洞３２状となる。従って、現在イけら
れている電気的接続体は上述の様な状顧の第１の導体バ
タンと接触部Ａで重なる様に第２の導体バタン全形成し
たものであるが、この部分のＴｆＬ気的抵抗は本来零又
は極めて小さくあるべきであるにも釣）かわらず、たと
えば１００オームｄ度の値を示したり、４１う（端々場
合電気的開放状態になったり、又は製造直後は正常で冴
、つたものが試験中に除々に抵抗値が増大し、ついに開
放状緬に至る等のことがしばしば見られる。このことは
薄膜回路の製造歩留りを低下させ、さらに信頼性をも低
下させるものであり、その改良が望まれているものであ
る。

本発明はかかる不都合を解消する改良された電気的接続
部を有する薄膜回路を提供することを１］的とするもの
である。

本発明の特徴は、基板上に形成された第１層の端部が、
この第１層上に形成された第１層と異なる材質の第２層
の端部からはみ出しだ第１平面を有し、かつ、この第２
層の端部が第２層上に形成された第２層と異ガる材質の
第３層の端部からはみ出した第２平面を有し、とれら第
１及び第２平面上を横断して金属層が形成されている薄
膜配線回路にある。

例えば、基板上に設けられた中間層と良導体金属層とを
含む第１の導体バタンと、第１の導体バタンの所定部上
で、少くとも一部分で貢なる第２の導体バタンとを含み
、第１の導体バタンの少くとも第２の導体バタンと重な
る所定部において中間層の端部を良導体金属層端部より
はみ出すようにした薄膜配線回路である。

本発明による薄膜回路の製造方法は基板上に比較的耐蝕
性の高い下層をなす導体、絶縁体あるいは抵抗体層′を
形成し、層上この層と密着性が良くかつ、この層よりも
耐蝕性の低い中間層な形成しとの導戒性の優れた属層を
形成する。この３層力為らなる導体バタン゛を形成する
工程は、まず良導体金属層を所定形状にエツチングして
、次に中間層′を良導体金属のエツチングされたバタン
よりも突出する如くエツチングしてバタン化し、次に下
層の導体、絶縁体あるいは抵抗体層′をエツチングして
バタン化するととにより第１の導体バタンを得る。この
ように耐蝕性の低い中間層を良導体金属層よりも突出し
て形成しておけば、下層導体あるいは抵抗体層のエツチ
ングに際して多少サイドエツチングされても良導体金属
層のバタン内に中間層のバタンか入り込むということが
なくなる。

然る後、第１の導体バタン上に交差あるいは重なって接
続される第２の導体バタンを形成する。

とこで、上記各層の材料の一例としては、下層として窒
化シリコン、中間層としてニクロム、チタン、良導体金
属として金等が用いられる。

以下、本発明の実施例を第２図を参照して説明する。本
発明による電気接続部を有する薄膜回路の−例は第２＋
ｄ（Ｂｌに示す通りであるが、この構成体を形成工性類
に説明する。

まず、第２図＜Ａ）に従い、絶縁基板１１−１−全面に
Ｒ用素材金属層としての窒化タンタル、中間層としての
チタン、及び良導体金属層としての金をこの順に次々に
形成し、続いて通常行なわれている写真蝕刻法により、
先ず、金の不要部分を蝕刻し良導体金属層４１をパター
ン化する。続いて同様にチタンの不要部分を蝕刻し、中
間層３１をその端部が先にパターン化した良導体金属層
４１の端部４２より僅かにはみ出し、たとえば次に蝕刻
しパターン化するＲ用素材金属１ｉ＃ｉの端部２２に一
致する様にパターン化する。

次に、第２図（１３）に示す如く同様の方法により窒化
タンタルの不要部分を蝕刻してＲ用素材金属Ｉｎ２１を
パターン化し、Ｒパターンと中間層３１と良導体金属層
４１とから成り、第１の導体バタンを得る。このとき窒
化タンタルの蝕刻液は、たとえば、５！１：１の弗化水
素酸、硝酸、水の溶液であるが、この蝕刻液にだいし、
中間層であるチタンは窒化タンタルよりも早い速度で蝕
刻される。

そのため中間層の端部は窒化タンタルの蝕刻前に２２で
あったのが、蝕刻後には、いわゆる側面蝕刻のだめ３：
】に移動する。すなわち、ここで重要なことはこの几青
材金属層２１の蝕刻後の中間層の端部３３の位装置を、
少なくとも良導体金属層の端部４３に一致する力）ある
いは、はみ出す様に設けることにある。従って、本発明
の第１の導体バタンの構成を得るためには、中間層の蝕
刻用マスクはＲ用素材金属層蝕刻時の中間層の佃面蝕刻
量により決める必要がある。この中間層の側面蝕刻ｉｔ
は、中間層の祠質、Ｒ素材金属層の蝕刻液の種類その他
により異るが、本実施例の場合はおよそ２０μｒｎｓ度
であり、中間層軸側用マスクは同端部が良導体金属層端
部よりも５０μｒｎ以上はみ出す様にすることにより本
発明の第１の導体バタンの構成とするととができた。続
いて第１の導体バタンと、たとえげＡの部分か又は第１
の導体バタン全面と重なる様に中間層５１及び良導体金
属層６１としてそれぞれニクロム及び金から成る第２の
導体バタンを形成する。このｍｌの導体パターンの形状
は各金属層を形成するのに所要のパターンＩｃ相当する
部分をくり抜いた、いわゆるメタルメスクを用いても良
く、又は第１の導体パターンの場合と同様′ゲ真軸側法
を用いてもい。

以上の工程により本発明実施例による薄膜配線回路°を
得る。上述の実施例では、第１の導体パターンは絶縁基
板上に形成したＩ（素材金属層」−に設けたものである
が、几用素材金＃Ｓ層の下層にＣ用素材金属層のある場
合でも、又は絶縁基敬゛上に形成しだ几素材金属層の下
層にＣ用素材金属層のある場合でも、又は絶縁基板−ｈ
Ｋ直接第１の導体パターンを汲けだ場合でも本発明の構
成を変更するものではない。

本発明の構成によれば、従来の薄膜配線回路に見られた
様な第１の導体パターンの中間層の空洞状の部分は皆無
となり、従って製造歩留りおよび信頼性は大ｒｌＪに向
上せめることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜配線回路を示す断面図、第２図（〜
＝　（Ｂ）ｒよ、各々本発明実施・例の薄膜回路の主要
上栓におヲ′）る断面図である。 なＪ♂、ｒＪＩ中、１１・・・・・・・・・絶縁基板、
２１・・・・・・・・・１１．用素材金属層、２２・・
・・・・・・・１す１１素材金属層端部、３１・・・・
・・・・・第１の溝体バタンの中間層、３２・・・・・
・・・第１の導体バタンの中間ハ４の側面蝕刻されたｊ
；３分、３３・・・・・・・・・第１の導体バタンの中
間層の端部、４１・・・・・・・・・第１の導体バタン
の良導棒金Ｆｊ！層、４２・・・・・・・・・第１の導
体バタンの良導体金属層鳩の端部、５１・・・・・・・
・・第２の導体バタンの中間層、６１・・・・・・・・
・第２の導体バタンの良導体金属層、Ａ・・・・・・・
・・第１．第２の導体バタンの！Ｒなり部分である□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に形成された第１層の端部が該第１層上に形成き
   れた該第１層と異なる材質の第２層の１１４部からはみ
   出した第１平面を４１し、かつ該第２Ｉ閉の端部が第２
   層上に形成された該第２層と兄なる材質の第３の端部か
   らは４出１７ノ、−第２平面も：有し。 前記第１及び第２平面上を横断し−Ｃ金属層が形ｈ１万
   されてい゛ることを特徴とする薄膜配線回路。