JPS6345002Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電極に非晶質の導体層（導電体層）
を使用すると共に、該導体層に結晶質の導体層を
付着させた集積回路に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

第１図に示す従来の集積回路は、サブストレー
ト１０６、回路素子１０４、絶縁層１００、導体
層１０８および開口部１０２によつて構成されて
いる。電極である導体層１０８はアルミニウム等
の結晶性金属を蒸着することにより形成される。

上記の蒸着時、開口部１０２の側壁の一部が陰
となるために、アルミニウムが開口部１０２の側
壁および底部に一様に蒸着しない。この結果、裂
け目１１０が生じ、集積回路の信頼性が低下する
という欠点が有つた。

上記欠点を除去するための第１の方法として、
開口部１０２に外方向に拡がつた傾斜を施すこと
により陰を防止する方法がある。しかしながら、
この方法では、開口部１０２の面積が広くなるの
で高密度な集積回路を作成することは困難であつ
た。

又、第２の方法として、サブストレート１０６
を熱した状態でアルミニウムを蒸着させることに
より導体層１０８を均一にする方法がある。この
方法により導体層１０８は均一になるが、加えら
れた熱によつてアルミニウムとサブストレートと
の間に望ましくない相互拡散が生じ又、回路素子
１０４の電気特性が変化するという欠点を有して
いた（Journal of Vacuum Science
Technologyという雑誌のVol.15，No.１，1978年
１月／２月号およびVol.11，No.1，1974年１
月／２月号参照）。

上記のような従来例に対して、導体層１０８に
金属ガラス材を使用することにより裂け目の発生
を防止し、高密度な集積回路を提供する方法が考
えられる。

一般に、金属性ガラスとして知られている材料
は、別な分野においても、音響遅延線およびフア
イバ補強フイラメント等に使用されている。金属
性ガラスは融解又は気相状態から再結晶温度と呼
ばれる或る閾値以下の温度へと適当な合金の急激
な冷却によつ形成される。かかる急激な冷却は結
晶化を妨げるので、その材料は無定形の固体を形
成する。金属ガラスの例およびその性質について
の詳細は米国特許第3838365号、同第3427154号お
よび同第4059441号参照。しかしながら、同じ合
金の結晶形態のものに比較した場合、金属ガラス
は電気的抵抗率が高いので、金属ガラスを集積回
路において導体として使用することは一般的には
不適当であと考えられていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、上記した従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであつて、その目的とする
ところは、金属ガラスで形成した導電体層を用い
ることにより、段部における裂け目の発生を防止
して集積回路の歩止まりおよび信頼性を改善する
とともに、金属ガラス導電体層に結晶質導電体層
を付着させることによつて良好な特性が得られる
ようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

要するに本考案は、少なくとも一つの素子を含
む半導体層と、前記素子の少なくとも一部分に対
応する位置に段部を有する前記半導体層上の絶縁
層と、前記素子に接続されると共に前記絶縁層の
少なくとも前記段部側面の一部に付着せしめられ
た金属ガラスからなる第一の導電体層と、前記第
一の導電体層の前記段部以外の部分の少なくとも
一部に付着せしめられた結晶性金属からなる第二
の導電体層とを備えていることを特徴とするもの
である。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第２図は金属ガラス導体層を有する集積回路を
参考として示した断面図である。回路素子２０４
は半導体層２０６内にある。半導体層２０６はそ
の回路に対するサブストレートであるか、又はサ
フアイアのような誘電性サブストレート上に置か
れている半導体材料の層である。説明上、回路素
子２０４はトランジスタとする。絶縁層２００内
には開口部２０２が設けられているので、回路素
子２０４への電気的接続はその孔を通して行われ
る。金属ガラスの導体層２０８は回路素子２０４
に接触しているので、他の回路と共に回路を形成
するのを可能にしている。導体層２０８は、絶縁
層２００の上部および開口部２０２の側部によつ
て形成された段を連続的に覆つている。

金属ガラス層２０８は開口部２０２の垂直壁又
は底壁に裂け目を生じることなく覆うことができ
る。金属ガラスは電気抵抗が大きいという欠点を
有しているが、裂け目が生じないので、集積回路
の導体層に利用して大いに有益である。

金属ガラス導体２０８は、銀と銅をほぼ等しい
割合で含んでいるものが望ましい。かかる合金の
電気抵抗率は比較的低い。代替として、ニツケ
ル、タンタルおよびタングステンの合金も使用で
きるが、この場合には、高い再結晶温度を与える
必要がある。低い電気的抵抗率、良好な耐腐食
性、およびその回路の製造中に到るサブストレー
ト温度に比較してそれよりも高い再結晶温度が得
られるものであれば、他の合金も使用できる。ベ
リリウム・タンタルおよび砒素のような有毒な元
素は取扱いが危険なので特別な注意を要する。オ
スミウムおよびロジウムのような希土類元素は極
めて高価である。

第３図は本考案の実施例である。第３図におい
て、金属ガラス導体層３０８は絶縁層３００上に
あつてしかも半導体層３０６内での装置３０４と
接触している。この実施例において、アルミニウ
ム等の結晶性金属の層３１０は金属ガラス層３０
８の水平状部分の頂部にある。金属ガラスの段部
における被覆はその回路に対する信頼性のある電
流通路を与え、そして層３１０の低い抵抗率は金
属ガラスの比較的高い抵抗率の影響を最小にす
る。層３０８の垂直部分のみがその回路における
抵抗率を大きく左右することになる。

第４図を参照しながら他の実施例を説明する。
第４図において、絶縁層４００は半導体層４０６
上にある。この多レベルの実施例において、導体
４１４は、絶縁層４１２および経道４１６と絶縁
層４００との間に配置されている。金属ガラス導
体４１８は、経道４１６において、導体４１４と
接触する様に蒸着されており、金属ガラス導体４
１８には、第３図の導体層３１０と同様に、結晶
性金属層（図示せず）を付着させる。

第５図は、金属ガラスを蒸着させるための装置
である。第５図において、支持部材５００は、金
属ガラスが蒸着されるサブストレート５０２を保
持している。真空容器５０４はアルゴン等の不活
性ガスを微量に含んでいる。スパツター源５０６
はスパツターされる材料の陰極と陽極とを含んで
いる。陰極はその所望とする合金と同じ平均的成
分を持つた合成物である。又、異なる陰極成分を
有する複数個のスパツター源を使用する場合、必
要な合金は各スパツター源からの付着率を調整す
ることによつて得られる。この蒸着プロセスにお
いて、金属ガラスは有害な陰影効果や或は蒸着さ
れた材料についてその後のひび割れもなく、その
段部をなめらかに且つ連続的に被覆する。

永久磁石によつてスパツター源に磁界が加えら
れていて、より大きな蒸着能率を達成している。
更に、加熱フイラメントも加えられていて、不活
性ガスの電離を助けて能率の改善を実施してい
る。

三元合金又はそれ以上のものが含まれる場合に
は、成分および蒸着層厚の制御が困難ではあるけ
れども、蒸着されるべき材料を加熱されたフイラ
メント又はるつぼから蒸発するような他の蒸着技
術も使用可能である。更に、蒸発物質流がそのサ
ブストレート上へと凝結する前に部分的に電離さ
れるイオンめつき法も使用できる。

〔効果〕 金属ガラス導体の利点は、段部に対する優れた
被覆が達成されることである。段部に対するおお
いが良いと云うことは、急勾配の段部の使用が可
能であり、その結果、集積回路の詰込み密度の向
上並びに歩どまりの改善を達成する。更に、急勾
配の壁を持つた経道を使用することにより、多レ
ベル回路の作成も容易になる。金属ガラスを結晶
性金属でもつて被覆することにより、金属ガラス
の比較的高い抵抗率の問題も克服される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の集積回路の部分断面図である。
第２図は金属ガラスの電極を備えた集積回路を参
考として示した部分断面図、第３図は本考案の実
施例に係る集積回路の部分断面図、第４図は本考
案の別実施例を説明するための集積回路の部分断
面図である。第５図は本考案の集積回路を作成す
るために使用する蒸着装置の概略図である。 １００，２００，３００，４００，４１２：絶
縁層、１０４，２０４，３０４：回路素子、１０
６，２０６。３０６，４０６：半導体層、１０
８，４１４：導体層、２０８，３０８，４１８：
金属ガラス、５０４：真空容器、５０６：スパツ
ター源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも一つの素子を含む半導体層と、前記
   素子の少なくとも一部分に対応する位置に段部を
   有する前記半導体層上の絶縁層と、前記素子に接
   続されると共に前記絶縁層の少なくとも前記段部
   側面の一部に付着せしめられた金属ガラスからな
   る第一の導電体層と、前記第一の導電体層の前記
   段部以外の部分の少なくとも一部に付着せしめら
   れた結晶性金属からなる第二の導電体層とを備え
   ていることを特徴とする集積回路。