WO1989006086A1 - Thin-film conductive circuit and process for its production - Google Patents

Description

明 細 書

導電膜回路お よ びそ の製造方法

[技術分野 ]

本発明 は、 絶縁体基板 ま た は半導体基板上に形成 し た 導電膜回路 に関 し 、 さ ら に詳 し く は耐電気腐食性能を具 備 し 、 表面抵抗が小 さ く かつ安定 し 、 さ ら に製造工程を 簡略化 し た導電膜回路お よ びそ の製造方法 に関す る 。

[背景技術〗

絶縁体基板ま た は半導体基板上の 回路パ タ ー ン形成 に 使用 さ れ る 金属材料 と し て は、 以下の よ う な特性が要求 さ れ る

すな わ ち 、 ①使用 さ れ る 金属材料が耐食性に優れて い る こ と 、 ②絶縁体基板、 半導体基板の表面 と パ ダー ン 形 成 さ れ る 金属 と が密着性 に優れてい る こ と 、 ③電気伝導 度に お い て、 従来か ら の配線材料 と ほぼ同等以上であ る こ と 、 ④基板 と 金属 と の熱膨張係数の差が小 さ- ヽ 、 问 t a 低温線 り 返 し サイ ク ル に よ っ て剥離 し に く い こ と 、 な ど の特性が挙げ ら れ る o

従来 、 第 1 0図 に示 さ れ る よ う に絶縁体基板 ま た は半導 体基板 6 上 に 回路パ タ ー ン を形成す る 金属 と し て、 ア ル ミ ニ ゥ ム 、 鋦、 ニ ツ ケ ノレ、 ク ロ ム な ど の金属 1 - b が用 い ら れて い る 。 一 —

し か し 、 こ れ ら の金属を配線材料と し て使用 し た場合、 回路中の異な る電位部分が水で短絡する と 、 高電位部分 の溶解が避け ら れな い。

ま た、 塩素イ オ ン 、 硫酸イ オ ン 、 硝酸イ オ ン 、 第 2 鉄 イ オ ン を は じ め と す る 腐蝕性化学種を含んだ水に接触 し た場合 に は配線が溶解す る 場合が少な く な い。

こ れ ら の腐食の.問題を回避す る ため に従来は、 第 1 0図 の よ う に導電膜回路表面をガ ラ ス 、 セ ラ ミ ッ ク ス あ る い はプラ ス チ ッ ク ス等か ら な る 腐食防止用保護膜 7 に よ り 表面を被覆 し 、 回路パ タ ー ン 中の配線部への水の侵入を 防止す る 手段が採 ら れて き た。

し か し、 形成 された被覆膜の透水性や ピ ン ホ ー ルな ど の欠陥の な い も の にす る ため に膜厚を厚 く （例え ば樹脂 の場合 5 0 ^ 以上） し て も 透水を零にす る こ と がで き な い と い う 欠点 も有 し てい た。

こ れ ら従来技術の欠点を改良す る た め に、 本発明者等 は、 タ ン タ ル、 チ タ ン ま た はニオ ブな どの耐食性の金属 を用 い て回路パ タ ー ンを形成する 発明を提案 し た。

し 力、 し、 こ の場合で も タ ン タ ルな どの金属薄膜回路表 面の酸化が原因 と な っ て、 表面抵抗が高 く な り 外部回路 と の接铳抵抗が高 く な る と い う 問題があ っ た。 ま た、 多 層薄膜回路を形成 し た と きバイ ァ ボー ル（v i a ho l e)の抵 抗が高 く な る こ と も あ る 。

本発明 は、 上記従来技術の 問題点に鑑み、 導体回路お よ び電極表面を無機物あ る い は有機物の腐食防止用保護 膜で被覆 し な いで水分を含む環境中で使用 し て も 半永久 的 に正常に動作 し 、 導電膜回路お よ び電極表面の酸化 に 起因す る 端子部抵抗お よ びバイ ァ ホ ー ルで の抵抗が大 き く な ら ず、 かつ広い温度範囲での温度サイ ク ルを与え て も 剥離の 問題を生 じ な い、 高耐食性で信頼性の高い導電 膜回路を提供す る こ と に あ る 。

[発明の開示 ]

本発明者等は、 上記 目 的を達成す る た め に鋭意検討 し た結果、 基板上に 密着層を設け、 導電膜 と し て タ ン タ ル 薄膜を採用 し 、 少な く と も 表面抵抗を下げ る 必要の あ る 箇所 に は、 前記 タ ン タ ル薄膜回路表面の一部 ま た は全部 をパ ラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれ か 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金に よ り 被覆す る こ と に よ り 、 従来技術に ：ヒベて極め て耐食性お よ び耐表面酸化 性 に優れた信頼性の高い導電膜回路 と す る こ と がで き る こ と を見い 出 し本発明 を完成す る に至 つ た。

すな わ ち本発明 は、 絶縁体基板ま た は半導体基板上に 密着層を介 して タ ン タ ル薄膜回路を形成 し 、 該 タ ン タ ル 薄膜回路表面の一部ま た は全部をパ ラ ジ ウ ム 、 金、 白金 . ロ ジ ウ ム か ら選ばれ る いずれ力、 1 種の 金属 ま た は こ れ ら の合金で被覆 し た こ と を特徴 と す る 、 タ ン タ ル薄膜回路 であ る 。 - -

ま ず、 本発明で適用で き る 絶縁体基扳 と し て は、 ガラ ス 、 ア ル ミ ナ、 窒化ァノレ ミ ニ ゥ ム な ど の セ ラ ミ ッ ク ス基 扳、 ポ リ イ ミ ド、 エポキ シ樹脂、 ポ リ エ ス テル、 ポ リ ブ タ ジ ェ ン な どの フ レ キ シ ブルな樹脂基板があ り 、 半導体 基板と し て は、 シ リ コ ン やゲルマニ ウ ム な どの単体半導 体、 イ ン ジ ウ ム 一 ア ン チモ ン （ I n — S b ) やガ リ ウ ム 一 ひ素 （ G a — A s ) な どの化合物半導体があ り 、 そ の 他不純物半導体や、 さ ら に F e ₂ 03 、 C u O、 Z n O、 S n 02 、 B a T i 03 な どの金属酸化物半導体や L i N b O 3 、 P b T i O 3 な どの誘電体に も 適用で き る 。

本発明 は、 上述 し た よ う に導電膜 と し て耐食性に優れ た タ ン タ ル薄膜を採用 し てパ タ ー ンを形成 し、 タ ン タ ル 薄膜回路表面の一部 ま た は全部をパラ ジ ウ ム、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム力、 ら選ばれ る いずれか 1種 金属 ま た は こ れ ら の合金 （以下、 単に "パラ ジ ウ ム な どの貴金属 " と い う ） に よ り 被覆す る 。

ま た、 タ ン タ ル薄膜回路の少な く と も リ ー ド接読部、 端子部ま た はノ ィ ァ ホ ー ノレの コ ン タ ク ト 部の みにノ、。 ラ ジ ゥ ム な どの貴金属薄膜を被覆 し て も よ い。

こ の よ う に 夕 ン タ ル薄膜回路の表面への被覆に よ り 、 表面抵抗が下 る ので端子部 と外部回路を直接接铳で き る 。

ま た、 多層薄膜回路 と し た場合のバイ ァ ホ ー ル部に関 し て も 、 スパ ッ タ エ ッ チ ン グな どの特別な処理をせずに バイ ァ ホ ー ルの接触抵抗を小 さ く で き る 。 絶縁体 ま た は半導体な ど の基板上に 回路パ タ ー ン を形 成す る 方法 と し て は、 公知の ス パ ッ タ リ ン グ法 に よ る も の の ほか、 真空蒸着法、 C V D 法、 ペー ス ト 塗布法な ど が適用で き る 。

[図面の簡単な説明 ]

第 1 〜 7 図は、 それぞれ本発明の タ ン タ ル薄膜回路の 構造の一例を示す断面図、

第 8 図 は、 タ ン タ ル導電膜回路の製造方法の一例を示 し た 図、

第 9 図 は、 本発明 の製造方法を用 い て製造 さ れ る 導電 膜回路の一例を示す断面図、

第 1 0図 は、 従来技術の導電膜回路の構造を示す断面図 であ る 。

図中 ：

l a は タ ン タ ル導電膜、 l b は ァ ノレ ミ ニ ゥ ム 、 銅、 二 ッ ケ ノレ、 ク ロ ム等の金属力、 ら な る 導電膜、 2 はパ ラ ジ ケ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれ力、 1種の金 属 ま た は こ れ ら の合金か ら な る 導電膜、 3 は絶縁膜、 4 は密着層膜、 5 a は タ ン タ ル電極、 5 b はパ ラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれ力、 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金力、 ら な る 電極、 5 c は ア ル ミ ニ ウ ム 、 銅、 ニ ッ ケ ル、 ク ロ ム等の金属力、 ら な る 電極、 6 は基板、 7 は表面保護膜 （ ガ ラ ス 、 セ ラ ミ ッ ク ス 、 プラ ス チ ッ ク 一 —

ス ） 、 8 は レ ジ ス ト 、 9 は端子部をそれぞれ示す。

[発明を実施す る た めの最良の形態 ]

以下、 本発明 を図面 に基づい て さ ら に詳 し く 説明す る 。 第 1 図 は、 絶緣体ま た は半導体等の基板 6 上に形成 さ れた タ ン タ ル導電回路 1 a の上にパラ ジ ウ ム な どの貴金 属 2 を被覆 し た タ ン タ ル薄膜回路であ る 。

第 2 図は、 第 1 図の構造の上に さ ら に密着層 4 、 そ の 上に S i 0 2 膜ま た は ポ リ イ ミ ド膜な どの絶縁膜 3 を形 成 し た後、 バイ ァ ホ ー ル部分をエ ッ チ ン グ し て密着層 4 お よ び絶緣膜 3 を除去 し、 そ の上に タ ン タ ル電極 5 a を 形成 し た も のであ る 。 別の製法 と し て、 絶縁膜パ タ ー ン 3 お よ び密着層 4 を リ フ ト オ フ 法にて作成 し 、 そ の膜に タ ン タ ル電極 5 a を形成 し て も よ い。

第 3 図 は、 基板 6 と タ ン タ ル導電回路 1 a と の密着性 が不十分な場合に、 タ ン タ ル導電回路 l a と 基板 6 の 間 に密着層膜 4 と し て、 例えば酸化タ ン タ ル （ T a 2 0 5 ) を挟んで形成 さ れた導電膜回路構造であ る 。

第 4 図 は基板 6 と タ ン タ ノレ導電膜 1 a ま た は タ ン タ ル 導電膜 1 a と 絶縁膜 3 と の密着性が不十分な場合 に、 こ れ ら の 間 に密着層膜 4 と し て、 第 3 図 と 同様に例えば、 T a 2 0 5 を挟んで形成 し た導電膜回路構造 と し 、 さ ら に密着層 4 、 絶緣膜 3 を順次形成 し た後、 パ ラ ジ ウ ム な どの貴金属 2 を被覆 し た 回路パ タ ー ン の 中央部分の絶緣 膜 3 お よ び密着層膜 4 をエ ッ チ ン グ し て除去 し 、 そ の上 に タ ン タ ル電極 5 a を形成 し た も のであ る 。 こ の場合 も リ フ ト オ フ 法を利用 し てパ タ ー ン形成がで き る 。

本発明で は こ の よ う に導電膜 と し て タ ン タ ル薄膜 1 a を用 い、 さ ら に こ の薄膜パ タ ー ン の上にノヽ。 ラ ジ ウ ム な ど の貴金属 2 を被覆す る の で、 従来技術を示す第 1 0図で使 用す る ア ル ミ ニ ウ ム 、 銅、 ニ ッ ケ ノレ、 ク ロ ム な ど の金属 か ら な る 導電膜 l b と 異な り 耐食性に極めて優れ、 第 1 0 図 に あ る よ う な ガラ ス 、 セ ラ ミ ッ ク ス 、 プラ ス チ ッ ク ス な どの腐食防止用保護膜 7 は必要 と し な い も のであ る 。

従 っ て、 本発明 は、 従来技術の よ う に被覆膜形成後の 透水性や ピ ン ホ ー ルな どの 問題が全 く な く な り 、 ま た金 属薄膜回路表面の酸化が原因 と な っ て表面抵抗が高 く な り 、 外部回路 と の接铳抵抗が高 く な る と い う 問題が生 じ な い の で、 従来技術 に比べて極め て信頼性が向上す る 。

ま た、 本発明 の他の態様 と し て は、 パ ラ ジ ウ ム な どの 貴金属を導電膜 と し て用 い る こ と も で き る 。

すな わ ち 、 第 5 図 に示 さ れ る よ う に絶縁体基板 ま た は 半導体基板上に酸化 タ ン タ ルな どの密着層 4 、 そ の上に タ ン タ ルの薄膜層を形成 し た後、 該 タ ン タ ル薄膜層の上 に ノ、。ラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれ か 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金で導電膜回路 2 を形成 し 、 層間絶縁膜 3 、 さ ら にパ ラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ゥ ム か ら 選ばれ る いずれ力、 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合 金で導電回路 5 b を順次形成 し た導電膜回路で あ る 。 こ - -

の場合 に、 層間絶緣膜 3 の前後に密着層 4 を設けて剥離 強度を さ ら に 向上 させ る こ と も で き る 。

こ の よ う に、 密着層を設け、 該密着層上にパラ ジ ウ ム な どの貴金属を導電膜 と し て用 い る こ と に よ り 、 耐酸化 性、 低抵抗化、 剥離強度の 向上が さ ら に図 ら れ る 。

次に、 本発明の タ ン タ ル薄膜回路の好ま し い製造方法 につ い て説明する 。

すな わ ち 、 本発明の タ ン タ ル薄膜回路の製造方法は、 タ ン タ ル薄膜回路をエ ッ チ ン グに よ り 形成す る に 際 し 、 エ ッ チ ン グ用 マ ス ク 材 と し てパラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 口 ジ ゥ ム か ら選ばれ る いずれか 1 種の金属 ま た は こ れ ら の 合金薄膜を用 い、 エ ッ チ ン グ後に該タ ン タ ル薄膜回路表 面の一部 ま た は全部に該パラ ジ ウ ム、 金、 白金、 ロ ジ ゥ ム か ら 選ばれ る いずれ力、 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金 薄膜を残存さ せ、 被覆す る こ と を特徵 と す る も のであ る 。

絶縁体ま たは半導体な どの基板の上に形成 さ れた 夕 ン 夕 ル薄膜をエ ッ チ ン グ液に よ り 食刻す る 場合、 マ ス ク 材 と し て ク ロ ム薄膜が用 い ら れる 場合が一般的であ る が、 ク ロ ム薄膜の代わ り にパラ ジ ウ ム薄膜を用 い る も のであ る 。 パ ラ ジ ウ ム薄膜をパ タ ーニ ン グ後、 続い てパ タ ー ン 化 さ れたパ ラ ジ ウ ム をマ ス ク と し て タ ン タ ノレ薄膜をエ ツ - チ ン グ し 、 タ ン タ ル薄膜回路パ タ ー ン を形成す る が、 そ の場合、 通常除去す る マ ス ク 材をパ ラ ジ ウ ム薄膜にお い て は必要に応 じ て残す こ と がで き る 。 ク ロ ム薄膜は高温 高湿中で電気腐食を起すの に対 し 、 パ ラ ジ ウ ム 薄膜 は高 温高湿中で耐電気腐食性能を有す る か ら であ る 。 も ち ろ ん残 さ れたパ ラ ジ ゥ ム 薄膜 は表面抵抗を下げ る 方に働 き 、 外部回路 と の 直接接続を可能にす る と 共にバ イ ァ ホ ー ル の接触抵抗を下げ る こ と がで き る 。

ま た、 タ ン タ ノレエ ッ チ ン グ用 マ ス ク であ る ク ロ ム 薄膜 の代わ り に本発明 のパ ラ ジ ウ ム 薄膜の ほか、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム な どか ら な る 薄膜の い ずれかを選択 し て 夕 ン タ ルエ ッ チ ン グ用 マ ス ク と す る こ と がで き る と と も に、 ノ、' - ラ ジ ウ ム と 同様そ の ま ま 残 し て表面抵抗を下げた 回路 と す る こ と も で き る 。

例え ば、 本発明 の タ ン タ ル薄膜回路の製造方法を第 8 図 に示 さ れ る 図面に基づい て説明す る と 、 絶縁体ま た は 半導体な どの基板 6 の上に タ ン タ ルで所定の厚 さ の薄膜 l a を形成 し 、 さ ら に所定の厚 さ のパ ラ ジ ウ ム 薄膜 2 を 形成 さ せ た後、 レ ジ ス ト 樹脂 8 を被覆 し て レ ジ ス ト ノ、。 夕 — ン を形成 さ せ る （ a ) 。 つ ぎに 、 パ ラ ジ ウ ム をエ ッ チ ン グ除去 し 、 続い てパラ ジ ウ ム膜を マ ス ク と し て タ ン タ ル膜を エ ッ チ ン グす る と 共に レ ジ ス ト 8 を除去 し 、 パ ラ ジ ゥ ム 膜 2 を被覆 し た タ ン タ ル薄膜回路が形成 さ れ る ( b ) o

つ ぎに、 こ の よ う に形成 さ れた タ ン タ ル薄膜回路上 に さ ら に レ ジ ス ト 膜 8 を形成 し た後、 密着層 4 を形成す る ( c ) 。 さ ら に層間絶縁膜 3 を形成 し （ d ) 、 タ ン タ ノレ 回路上に形成 し た レ ジ ス ト 膜 8 、 密着層 4 お よ び絶緣膜 3 と 共に リ フ ト オ フ法に よ り 除去 し てバイ ァ ホ ー ルを形 成す る （ e ) 。 さ ら に導電膜回路を形成 し て多層 タ ン タ ル薄膜回路が形成 さ れ る （ f ) 。

他の製造方法 と し て は、 タ ン タ ル薄膜回路を形成後、 パラ ジ ウ ム 、 金、 白金な どを必要な箇所に コ ー ト す る こ と も で き 、 そ の 際、 コ ー ト 前に ソ フ ト エ ッ チ ン グを行な つ て 夕 ン タ ルの表面の抵抗を下げる 必要があ る が、 そ の 方法 と し て湿式エ ッ チ ン グを用 いて も よ い し 、 スパ ッ タ エ ッ チ ン グな どの乾式法を用 い て も よ い。

こ の よ う な本発明 の製造方法を用 いて製造 さ れ る 導電 膜回路の一例を第 9 図 に示 し た。

[実施例.およ び比較例 ]

以下、 実施例お よ び比較例に基づ き 、 本発明 を さ ら に 具体的 に説明する 。

実施例 1

青扳ガラ ス基板 （1QQ X 100 X 1.5顧） 上に、 第 3 図 に 示 さ れ る 構造に従い、 スパ ッ タ リ ン グに よ り 酸ィヒ タ ン タ ル絶緣膜を 2Q0A 、 さ ら にそ の上に タ ン タ ル膜を 2Q00A さ ら に金膜を 50 Q A 形成 し 、 そ の上に レ ジ ス ト 樹脂のパ タ ー ン を作 り 、 ま ず金膜をエ ッ チ ン グ液に よ り 食刻 し 、 そ の金パ タ ー ン をマ ス ク と して 夕 ン タ ル膜お よ び酸化 夕 ン タ ル絶縁膜の エ ッ チ ン グを行な っ た。 - そ の後、 金膜を必要箇所に残 し 、 薄膜回路パ タ ー ン と し た。 な お、 金を ス パ ッ タ リ ン グす る 前に 、 タ ン タ ノレ膜 表面の スパ ッ タ エ ッ チ ン グを行な っ て界面抵抗を下げ る よ う に し た。

実施例 2

青板ガラ ス基板 （100 X 100 1.5廳 ） 上 に 、 第 4 図に 示 さ れ る 構造 に従い 、 ス パ ッ タ リ ン グに よ り 酸化 タ ン タ ル絶縁膜を 200A 、 さ ら に そ の上に タ ン タ ノレ膜を 3000A さ ら に ラ ジ ウ ム膜を 1000 A堆積 さ せ、 レ ジ ス ト ダー ン に よ り パ ラ ジ ウ ム膜を、 続い てパ ラ ジ ウ ム膜をマ ス ク と し て タ ン タ ル膜お よ び酸化 タ ン タ ノレ膜の エ ッ チ ン グを 行な っ た。

次に、 リ フ ト オ フ 法 に よ り バイ ァ ホ ー ノレを有す る 層間 絶縁膜を形成 し た。 そ の と き S i 0 2 膜形成の前に密着 層 と し て 200 Aの酸化 タ ン タ ル膜を形成 し た。 さ ら に層 間絶縁膜の上 に タ ン タ ル薄膜パ タ ー ン を形成 し 多層薄膜 回路 と し た。 - 実施例 3 ―

第 4 図 に示 さ れ る よ う な層間絶縁膜 と し て ポ リ イ ミ ド {I n ) を用 い た ほか は実施例 2 と 同 じ 多層薄膜回路を構 成 し た。

こ の よ う にパ タ ー ン形成 し た実施例 1 3 の タ ン ル薄 膜回路を、 5 (TC 、 相対湿度 9 Q % の環境中で短絡 し て い な い配線間 に 2.5 V の電位差を生ず る よ う な試験を行 っ た - -

が、 1000時間の試験で導電体膜お よ び密着層膜の腐食は 観察 さ れず、 表面を被覆す る こ と な く 正常に動作 し た。

ま た、 一 50で と 120で の温度でそれぞれ 30分間保持 し 加熱、 冷却を 30サ イ ク ル繰 り 返 して も剥離す る こ と がな く 、 タ ン タ ルはガラ ス基板に.対 し ての密着性に優れてい ま た、 タ ン タ ル膜の表面に貴金属な どを コ ー ト し な い で タ ン タ ル表面そ の ま ま の状態の 1臓幅の端子に フ レ キ シ プル配線基板を コ ネ ク タ 一 に て接続 し た と こ ろ 、 接銃 抵抗が 1 k Ω 以上あ っ たの に対 し 、 端子部 タ ン タ ル表面 に金ま た はパラ ジ ウ ム を コ ー ト し た も の に フ レキ シ ブル 配線基板を同 じ コ ネ ク タ 一 に て接続 し た と こ ろ 、 接続抵 抗は無視で き る 範囲の も のであ つ た。

さ ら に、 バイ ァ ホ ー ル の接続抵抗に対 し て もバイ ァ ホ ー ル 100ミ ク 口 ン 角 の 大 き さ に て コ ー ト 無 し の も の は 100 Ω 以上、 パ ラ ジ ウ ム コ ー ト の も の は接触抵抗は零に 近い も のであ っ た。

実施例 4

青板ガラ ス基板 （100 X 100 1.5顧 ） 上に、 第 5 図 に 示 さ れ る 構造に従い、 ス ノ ッ タ リ ン グに よ り 酸化タ ン タ ル密着層を 200A 、 さ ら にそ の上に タ ン タ ル膜を 200A 続い て導電'膜 と し てパ ラ ジ ウ ム膜を 2000 A堆積 さ せ、 レ ジ ス ト パタ ー ン に よ り ノ、。 ラ ジ ウ ム膜の エ ッ チ ン グを行な つ てパラ ジ ゥ ム膜のパ タ ーニ ン グを行 っ た。 続い てノ、。 タ ー ン化 さ れたノ、。ラ ジ ウ ム をマ ス ク と し て、 ' 酸化 タ ン タ ルお よ び タ ン タ ル薄膜をエ ッ チ ン グ し 、 次に、 リ フ ト オ フ 法に よ り バイ ァ ホ ー ルを有す る 層間絶縁膜を 形成 し た。 そ の と き S i 0 2 膜形成の前後 に密着層 と し て 2 0 0 A の酸化 タ ン タ ル膜を形成 し た。 さ ら にパ ラ ジ ゥ ムで導体パ タ ー ン を形成 し 多層薄膜回路 と し た。

こ の よ う にパ タ ー ン形成 し た導電膜回路を、 5 (TC 、 相 対湿度 9 0 % の環境中で短絡 し て い な い配線間 に 2 . 5 V の 電位差を生ず る よ う な試験を行 つ たが、 1 0 Q Q時間の試験 で導電体膜お よ び密着層膜の腐食は観察 さ れず、 表面を 被覆す る こ と な く 正常に動作 し た。

ま た 、 一 5 0 °C と 1 2 0 °C の温度でそれぞれ 3 0分間保持 し 、 加熱、 冷却を 3 0サ イ ク ル線 り 返 し て も 剥離す る こ と がな く 、 密着層 はガ ラ ス基板やパ ラ ジ ウ ム膜お よ び層間絶縁 膜に対 し て密着性に優れて い た。

比較例 1 お よ び実施例 5 〜 6 ― —―

第 6 図 （ a ) 〜 （ c ) に示 さ れ る よ う に青板ガ ラ ス 基 板上に、 スパ ッ タ リ ン グに よ り パ ラ ジ ウ ム膜厚が 2 0 0 0 A 、 酸化 タ ン タ ルお よ び タ ン タ ル膜厚がそ れぞれ 2 0 0 A と な る よ う に堆積 さ せて剥離強度試験試料を作製 し た。

こ の よ う に形成 さ れたパ ラ ジ ゥ ム膜の剥離強度試験を '行 っ た。 そ の結果を第 1 表 に示 し た。 - -

以上の剥離強度試験の結果か ら 明 ら かな よ う に、 ガラ ス基板 とノ、'ラ ジ ウ ム膜 と の間に 夕 ン 夕 ノレあ る い は 夕 ン タ ル /酸化 タ ン タ ルの密着層を設け る こ と に よ り 、 剥離強 度が大 き く 向上 し てい る こ と がわ 力、 る 。

比較例 2 お よ び実施例 7

第 7 図 （ a ) 、 （ b ) に示 さ れ る よ う に青板ガ ラ ス基 扳上に タ ン タ ル薄膜を形成後、 その上にパラ ジ ウ ム膜を 2000 A 形成 し た後、 （ a ) は ス パ ッ タ リ ン グ に よ り 酸化 ゲ イ 素膜厚が 2000 A 、 （ b ) は酸化タ ン タ ルの密着層が 200A 、 化ゲ イ 素膜厚が 2000A と な る よ う に堆積 さ せ て、 剥離強度試験試料を作製 し た。

こ の よ う に形成 さ れた酸化ゲ イ 素膜の剥離強度試験を 行 っ た。 そ の結果を第 2表に示 し た。 第 2 表

剥離強度 Z an ' 備 考

比較例 2 450未満 第 7 図 （ a ) 実施例 7 700以上 第 7 図 （ b ) 以上の剥離強度試験の結果か ら 明 ら か な よ う に、 パラ ジ ゥ ム膜 と 酸化ゲ イ 素膜 （絶縁膜） と の 間 に酸化 タ ン タ ル の密着層を設け る こ と に よ り 、 剥離強度が大 き く 向上 し てい る こ と がわ力、 る 。

以上説明 し た よ う に、 本発明 の タ ン タ ル薄膜回路 は以 下の よ う な効果を有す る 。

①タ ン タ ノレを用 い た効果に加え、 ノ、。 ラ ジ ウ ム な どの貴 金属を被覆 し てい る ので回路動作中 に電極の異な る 電位 部分が水で短絡 し て も 、 高電位部分が溶解す る こ と は な い 0

②本発明 に よ り 得 ら れた電極を — 5 0 °C 〜 1 2 0で と い う 広い温度範囲での加熱、 冷却を繰 り 返 し て も 、 膜が剥離 す る と い う こ と 力《な い。

③基板 と 導電膜 と の 間や絶縁膜 と 電極の 間 に密着層を 設け る こ と に よ り 、 導電膜や電極の剥離強度が向上す-る

④端子部やス ル ー ホ ー ル部の抵抗を小 さ く で き る 。

⑤ さ ら に本発明 の製造方法に よ り 、 タ ン タ ル薄膜の ェ ツ チ ン グ用 マ ス ク と し て使用 し たパ ラ ジ ウ ム な どの賁金 属 ま た は こ れ ら の合金薄膜を有効利用 し て工程の短縮—化 がはかれ る 。

[産業上の利用可能性 ] .

以上の よ う に 、 本発明 に よ り 得 ら れた タ ン タ ル薄膜回 路 は、 回路表面を被覆す る こ と な く 、 半永久的 に正常 に - -

動作する極めて信頼性の高い回路を提供する こ とができ

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 絶縁体基板ま た は半導体基板上 に密着層を介 し て タ ン タ ル薄膜回路を形成 し 、 該 タ ン タ ル薄膜回路表面の 一部 ま た は全部をパラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれか 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金で被覆 し た こ と を特徵 と す る 、 タ ン タ ル薄膜回路。 — ： ― ： .

2 . 前記密着層が酸化タ ン タ ル薄膜であ る 、 特許請求 の範囲第 1 項に記載の導電膜回路。

3 . 絶縁.体基板ま た は半導体基板上に密着層を介 し て タ ン タ ル薄膜回路を形成 し た後、 該薄膜回路表面の一部 ま た は全部 にパラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ば れ る いずれか 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金を被覆 し た 後、 前後 に密着層を有す る 層間絶縁膜を形成 し 、 さ ら に タ ン タ ノレ、 パラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれか 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金で回路を形成 し た こ と を特徵 と す る 、 導電膜回路。 ： - -

4 . 前記層間絶縁膜の前後の密着層が酸化 タ ン タ ル-薄 膜で あ る 、 特許請求の範囲第 3 項に記載の導電膜回路。

5 . タ ン タ ル薄膜回路を エ ッ チ ン グ に よ り 形成す る に 際 し 、 エ ッ チ ン グ用 マ ス ク 材 と し てノ、。 ラ ジ ウ ム 、 金、 白 金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら 選ばれ る いずれ力、 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金薄膜を用 い 、 エ ッ チ ン グ後 に該 タ ン タ ル薄膜 回路表面の一部 ま た は全部に該パ ラ ジ ウ ム 、 金、 白金、 ロ ジ ウ ム 力、 ら選ばれ る いずれ力、 1 種の金属 ま た は こ れ ら の合金薄膜を残存さ せ、 被覆す る こ と を特徵と す る 、 夕 ン タ ル薄膜回路の製造方法。

6 . 前記金属 ま た は合金薄膜を リ ー ド接続部、 端子部 ま た はバイ ァ ホ ー ルの コ ン タ ク ト 部の少な く と も いずれ かに残存 させ、 被覆 し た特許請求の範囲第 5 項に記載の 夕 ン タ ル薄膜回路の製造方法。