JPS62243301A - タンタル薄膜抵抗の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタンタル薄膜抵抗の製造方法に関し、特に高信
頼性、高品質でかつ低価格なタンタル系薄膜抵抗の製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にハイブリット型半導体装置では、電気回路の抵抗
としてタンタル系薄膜を利用することが多い。このタン
タル系薄膜抵抗は、絶縁基板」二にタンタル系薄膜を所
要のパターンに形成しかつこれに半田ディツプ等のコン
タクトを施した構成となっており、その製造方法は概ね
次の通りである。

即ち、ガラス又はセラミック等の絶縁基板上に窒化タン
タル又は酸素ドープ窒化タンタルの薄膜と、導体膜とな
る金属層、例えばＮ　ｉ　Ｃｒ　Ａ　ｕ又はＭｉＣｒＰ
ｄＡｕの構成膜を順次スパッタ法を用いて被着させる。

そし°ζ、この導体膜とタンタル薄膜に公知のフォトエ
ツチング処理を施し、段階的に導体パターンと抵抗パタ
ーンを形成する。

その後、大気中で抵抗パターン部の安定化熱処理を行い
、かつレーザトリミング又は陽掻化成法により所望の抵
抗値に調節し、しかる後導体パターン部に半田ディツプ
を施すことでタンタル系薄膜抵抗を完成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の製造方法は、導体パターンを構成する導
体膜が高価な金（Ａｕ）を主体としているため、製品特
性に比較して高価なものになることは避けられない。

このため、導体膜に銅（Ｃｕ）又は銅を主体とする金属
を用いて価格の低減を図る試みが成されているが、導体
パターンと抵抗パターンとを段階的に形成する際の弗酸
、硝酸、酢酸混合液等のエツチング液に対する両パター
ン膜の選択性が劣り、高い精度の導体パターンを得るこ
とが難しい。また、パターン形成後に抵抗体の安定化熱
処理を行っているのでこの際にＣｕ膜表面に酸化膜が成
長され、これをその後に除去する必要が生じるために工
程数が増加されることになる。更に、この酸化膜を除去
した後のＣｕ表面は非常に不安定であることから、半田
ディツプでの半田の濡れ性の劣化又は導体膜くわれが生
じるという問題もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記不具合を解消して、信軌性及び品質の低下
を招くことなく薄膜タンタル抵抗を低価格に製造するこ
とを可能とするものである。

本発明の薄膜タンタル抵抗の製造方法は、絶縁基板上に
抵抗体を構成するタンタル系薄膜を形成する工程と、こ
のタンタル系薄膜上のコンタクト部にチタン金属膜を保
護膜として形成する工程と、前記タンタル系薄膜をエツ
チングしてタンタル抵抗パターンを形成する工程と、こ
のタンタル系薄膜を熱処理する工程と、前記チタン金属
膜を除去しかつこの上に導体膜としての銅を主体とする
金属膜を形成する工程と、この金属膜を所望の導体パタ
ーンに形成する工程とを含んでいる。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を製造工程順に説
明するための断面図である。

先ず、第１図のように、十分に洗浄したガラス又はセラ
ミック等の絶縁基板１の表面上に、スパッタ法を用いて
タンタル系薄膜２を約８００人の厚さに成長させる。更
に、この上に同様にしてチタン金属膜３を約２０００人
の厚さに成長させる。

次いで、第２図のように、公知のフォトエツチング法に
よって、前記チタン金属膜３をパターニングし、所要の
抵抗コンタクト部保護パターン３ａを形成する。

続いて、第３図のように、露出したタンタル系薄膜２の
不要部分を弗酸、硝酸及び酢酸の混合液でエツチング除
去し、残存したタンタル系薄膜で所望の抵抗パターンを
２ａを形成する。このとき、このエツチング液はタンタ
ル系薄膜２とチタン金属膜３との間に十分な選択性を有
していることは言うまでもない。

次に、大気雰囲気において前記基板ｌに対して２５０又
は２８０℃の温度で５乃至７時間の熱処理を施し、前記
タンタル系薄膜２ａからなる抵抗体の安定化を図る。こ
の熱処理により、第４図のように前記タンタル系薄膜２
ａの表面にはタンタル酸化膜５が成長され、また前記抵
抗コンタクト部保護パターン３ａの表面にはチタン酸化
膜４が成長される。

その後、第５図のようにこのチタン酸化膜４及び抵抗コ
ンタクト部保護パターン３ａを１９０℃の硫酸を利用し
てエツチング除去し、基板１を洗浄してこのコンタクト
部に前記タンタル系薄膜２ａの一部を露呈させる。

次いで、第６図のように基板１全体に、１０００人の厚
さのＮｉＣｒ膜と２μｍの厚さのＣｕ膜をマグネトロン
スパッタ法により連続成膜した金属膜６を導体膜として
形成する。

しかる後、前記金属膜６上に所要のパターンのレジスト
（図示せず）をマスクとして形成した上で、このマスク
から露出される金属膜６の部分を塩酸、塩化第二鉄及び
水の混合液でエツチングする。その後レジストを除去す
れば、第７図のようにタンタル薄膜抵抗パターンに抵抗
コンタクト６ａを形成できる。更にレーザトリミング又
は陽極化成法で所望の抵抗値に調節し、かつ金属膜６か
らなる導体コンタクト６ａに半田ディツプ（図示せず）
を施すことによりタンタル薄膜抵抗を完成する。

したがって、この製造方法により形成したタンタル薄膜
抵抗は、チタン金属膜３を保護膜として形成しているの
で、ＮｉＣｒＣｕ構成の金属膜６の形成前におけるタン
タル系薄膜からなる抵抗パターン２ａの形成工程を可能
にし、これにより従来のＮｉＣｒＡｕ又はＮｉＣｒＰｄ
Ａｕの導体パターンを用いた場合と同様に選択性の高い
エツチングを行うことができ、精度の高い抵抗パターン
を得て抵抗の信転性を向上することができる。

また、金属膜６の形成前に熱処理を行うので、金属膜６
のＣｕ表面に酸化膜が成長されることもなく、その除去
工程が不要になるとともに、除去後の表面の不安定状態
による半田ディツプの濡れ性不良や導体膜くわれ等の不
具合が生じることもなく、高い品質を維持できる。

ここで、金属膜６には前記実施例以外の積層構造の金属
膜を利用することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、抵抗体を構成するタンタ
ル系薄膜上のコンタクト部にチタン金属膜を保護膜とし
て形成し、この状態でタンタル抵抗パターンを形成する
とともに熱処理を行ない、その後に前記チタン金属膜を
除去してここに銅を主体とする導体膜を形成しているの
で、抵抗パターンを従来のＮｉＣｒＡｕ又はＮｉＣｒＰ
ｄＡｕの導体パターンを用いた場合と同様に選択性の高
いエツチング法で形成することができ、精度の高い抵抗
パターンを得て抵抗の信顛性を向上することができる。

また、導体膜の形成前に熱処理を行っているので、導体
膜表面に酸化膜が成長されることもなく、その除去工程
が不要になるとともに、除去後の表面の不安定状態によ
る半田ディツプの濡れ性不良や導体膜くわれ等の不具合
が生じることもなく、高い品質を維持できる。これによ
り、高信輔性でかつ高品質のタンタル薄膜抵抗を低価格
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を製造工程順に説
明する断面図である。 １・・・絶縁基板、２・・・タンタル系薄膜、３・・・
チタン金属膜（保護膜）、４・・・チタン酸化膜、５・
・・タンタル酸化膜、６・・・銅主体の金属膜（導体膜
）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に抵抗体を構成するタンタル系薄膜を
   形成する工程と、このタンタル系薄膜上のコンタクト部
   にチタン金属膜を保護膜として形成する工程と、前記タ
   ンタル系薄膜をエッチングしてタンタル抵抗パターンを
   形成する工程と、このタンタル系薄膜を熱処理する工程
   と、前記チタン金属膜を除去しかつこの上に導体膜とし
   ての銅を主体とする金属膜を形成する工程と、この金属
   膜を所望の導体パターンに形成する工程とを含むことを
   特徴とするタンタル薄膜抵抗の製造方法。
2. （２）銅を主体とする金属膜にＮｉＣｒＣｕ膜を用いて
   なる特許請求の範囲第１項記載のタンタル薄膜抵抗の製
   造方法。