Brevet FR2169745A1 — publié le 19730914

L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication de résistances en couches minces, formées de solution saturée d'azo te dans des couches minces de tantale. On sait fabriquer des résistances comportant du nitrure de tan tale. Ces résistances sont très stables en température et leur résistivité est élevée. Toutefois les procédés connus conduisent à la fabrication de couches formées de composés de tantale et de nitrure de tantale. Leur résistivité dépend largement -des proportions des constituants dans ces compositions, et il est difficile dans ces conditions d'obtenir une bonne homogénéité dans la production, les proportions changeant facilement suivant les conditions de fabrica tion. On pourrait évidemment pour éviter cet inconvénient fabriquer des résistances en tantale pur. De telles résistances, quand le tantale à la forme cristallographiq connue sous le nom de , sont très stables et ont un coefficient de variation en fonction de la température voisin de zéro, mais leur résistivité est nett-bment plus faible. L'invention a pour objet un procédé de fabrication de couches 'minces de tantale, permettant l'obtention de résistances de résistivité élevée bien définie, se rapprochant de celle du nitrure de tan tale, ayant un coefficient de variation en fonction de la température négligeable; Le procédé de fabrication de résistances en couches minces de tantale nitruré, selon l'invention, est caractérisé par les étapes suivantes : a) dépit d'une couche mince de tantale de structure cristallo graphique,4 sur un substrat isolant b) traitement thermique de ladite couche dans une atmosphère d'azote pendant un temps compris entre deux limites prédéterminées qui sont fonction de l'épaisseur de ladite couche. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci après en se référant au dessin annexé qui est une courbe explicative. Comme on l'a vu plus haut, le procédé objet de l'invention per met d'obtenir une solution saturée d'azote dans une couche de tanta le de type cristallographiqrc ss les proportions-atomiques étant N 16 Ta 100 N étant le nombre d'atomes d'azote et Ta le nombre d'atomes de tantale. Le produit obtenu a donc une contenance en azote beaucoup plus faible que celle qui donnerait la combinaison TaN. Il n'y a dqnc pas comme dans les produits connus de mélange d'azote et de nitrure de tantale, mais une solution saturée d'azote dans le tantale. Le procédé consiste à soumettre dans une atmosphère d'azote, la couche de tantale à un échauffement, à une température de tordre de 5000 C à-500 C. La courbe de la figure ci-jointereprésente pour une couche de tantale de forme 19 les variations de la résisti- vité.? de la couche obtenue, en fonction de la durée T du traite- ment en minutes, l'épaisseur étant de 1000 Angstrtm-se On constate que # croit de 160#/cm pour T = 0, à 225 #/cm pour T = 7 minutes, reste constant pendant un temps de traitement compris entre 7 et 15 minutes, et croit brusquement pour des temps de traitement supérieurs. l'explication du phénomène est la suivante. A partir de 7 minutes on obtient la solution saturée d'azote dans le tantale pur de forme ss. Au-dessus de 15 minutes, un oxynitrare de tantale commence à se former et le composé obtenu est un mélange d'-azote, d'oxygène et de tantale,de résistivité croissante. -Le palier correspond à la solution saturée d'azote dans 1 tantale. Le produit obtenu a une résistivité qui s'approche de celle du nitrure de tantale ; son coefficient de variation de la température est négligeable. L'avantage évident du procédé est la repro ductibilité parfaite du facteur REVENDICÂTIONS 1. Procédé de fabrication de couches minces de composés de tantale et d'azote, caractérisé par les étapes suivantes a) Dépit sur un substrat d'une couche mince de tantale de forme cristallographique ss , d'épaisseur prédéterminée, b) Soumission de l'ensemble à un traitement thermique pendant un temps compris entre deux limites prédéterminées dépendant de ltépaisseur de la couche à traiter, de façon à obtenir une solution saturée d azote dans le tantale,3 dans une proportion atomique voisine de 16 atomes d'azote pour cent de tantale, 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de tantale étant de l'ordre de 1000 Angströms, le temps de traitement est compris entre 5 et 15 minutes. 3. Couches minces formées de solution saturée d'azote dans du tantale de forme cristallographique la proportion atomique étant de l'ordre de 16 atomes d'azote pour cent de tantale. 4. Résistance caractérisée en ce qu'elle est formée de couches minces selon la revendication 3.