(57)【要約】【課題】本発明は接着力に優れた多層薄膜を含む素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明によると、基板上に形成された窒化タンタル膜と、窒化タンタル膜上に形成されたタンタル膜と、タンタル膜上に形成されたＡｕ薄膜とを含む多層薄膜を含む素子に関する。また、本発明は窒化タンタル膜が形成された基板上にタンタルを所定厚さに蒸着させた後に、Ａｕ薄膜を蒸着させて多層薄膜を製造し、これを熱処理する工程を含む素子の製造方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層と、
前記第１層に形成されたタンタル膜を含む第２層と、
前記第２層に形成されたＡｕ（金）薄膜と、を含む多層薄膜を含むことを特徴とする素子。
【請求項２】
前記多層薄膜は、タンタル膜とＡｕ薄膜の間に酸化タンタル膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項３】
前記基板は、シリコンウエーハまたはガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項４】
前記窒化タンタル膜の厚さは、１０乃至５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項５】
前記タンタル膜の厚さは、１０乃至２００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項６】
前記Ａｕ薄膜の厚さは、１０乃至１５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項７】
前記素子は、半導体素子、マイクロ反応器、ＭＥＭＳ及びマイクロ改質装置で構成される群より選択されることを特徴とする請求項１に記載の素子。
【請求項８】
基板上にニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層を形成し、
前記第１層にタンタル膜を含む第２層を形成し、
前記第２層にＡｕ薄膜を形成して多層薄膜を形成し、
前記多層薄膜を熱処理する工程、を含むことを特徴とする素子の製造方法。
【請求項９】
前記タンタル膜とＡｕ薄膜形成段階の間に自然酸化タンタル膜をさらに形成することを特徴とする請求項８に記載の素子の製造方法。
【請求項１０】
前記酸化タンタル膜の形成は、前記タンタル膜を空気中に所定時間放置させて形成することを特徴とする請求項９に記載の素子の製造方法。
【請求項１１】
前記窒化タンタル膜及び前記タンタル膜は、原子層蒸着法（ＡＬＤ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、物理気相蒸着法（ＰＶＤ）及びプラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）で構成される群より選択された一つの方法で形成されることを特徴とする請求項８に記載の素子の製造方法。
【請求項１２】
前記Ａｕ薄膜は、原子層蒸着法、化学気相蒸着法、物理気相蒸着法、プラズマ化学蒸着法、電解メッキ法及び無電解メッキ法で構成される群より選択された一つの方法で形成されることを特徴とする請求項８に記載の素子の製造方法。
【請求項１３】
前記熱処理は、２５０乃至８００℃で行うことを特徴とする請求項８に記載の素子の製造方法。
【請求項１４】
前記熱処理は、空気雰囲気、窒素雰囲気及び不活性気体雰囲気で構成された群より選択された雰囲気下で行われることを特徴とする請求項８に記載の素子の製造方法。
【請求項１５】
前記素子は、半導体素子、マイクロ反応器、ＭＥＭＳ及びマイクロ改質装置で構成される群より選択される請求項８に記載の素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着力に優れた多層薄膜を含む素子（複数の要素を結合した簡単な装置をいう）及びその製造方法に関し、より詳しくは薄膜の間の層間接着力に優れた多層薄膜を含む素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体素子における電気配線のような、構成要素間の電気的連結物質としては、アルミ（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）の使用が一般的であった。しかし、構成要素の集積度が増加して配線幅が減少し、全体の長さが増加してくると、できるだけ動作速度が速くて信頼性のある素子を製作するために、エレクトロマイグレーション（導電性原子の電場内移動）やストレスマイグレーション（機械的応力による導電性原子の移動）に対する抵抗力および導電性に注目して、アルミより優れた銅を好んで使うようになった。
【０００３】
しかし、銅はアルミに比して、導電性で優れた側面がある一方、アルミの表面にできるＡｌ２Ｏ３のような酸化物保護膜ができないため、ＳｉＯ２絶縁層に対する接着力が低い。また、銅の拡散係数がアルミに比べて約１００倍以上大きいため、わずかな混入があっても、シリコン基板内部に拡散されて、結局、素子の信頼性を低下させる。このような拡散を防止するためには、シリコンと銅膜の間に拡散防止膜を形成する必要がある。
【０００４】
従来の半導体素子の拡散防止膜としては、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）及び窒化タングステン（ＷＮ）が使用されて、アルミ（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）及びクロム（Ｃｒ）のように酸化され易い金属物質の拡散を効果的に防止する役割を果たした。
【０００５】
その中で、窒化タンタル膜は、上記のように半導体素子分野に使用されるだけでなく、超小型精密機械などの分野において、広く使用される物質である。代表的には、ＭＥＭＳ（感熱プリンタなどの超小型機電システム）分野において、局部的な加熱動作時が必要な場合に、窒化タンタル膜に電流を流して発熱させる方式として利用される。
【０００６】
窒化タンタル膜の形成は、反応性スパッタリングによる蒸着法が使用される。これにより、ターゲット物質としてタンタルディスクを蒸着チャンバー内に配置して、プラズマ源になるアルゴン気体に、窒素や酸素など薄膜に混入したい気体を加えて同時に流入させて蒸着する。このようなスパッタリング方式は、シリコンウエーハやパイレックス(登録商標)（Corning社の耐熱ガラスの商品名）ガラスウエーハ上で多様な状況で行うことができ、薄膜蒸着技術の中で化学気相蒸着と共に最も広く使われる方法である。
【０００７】
一方、金（Ａｕ）の場合は、銀（Ａｇ）や銅より、電気伝導度の側面では多少低い値を示すが、金属と金属を電気的に接触させた時に発生する接触抵抗の値を最少化することができる長所がある。そのため、金（Ａｕ ）をＭＥＭＳや燃料電池分野において、各種金属電極物質及び集電体の役割を果たす材料として広く使用している。
【０００８】
その一例として、燃料電池の炭化水素改質装置の構成要素として、シリコン基板上に窒化タンタル膜を形成し、窒化タンタル膜上にＡｕ薄膜を形成して、窒化タンタル薄膜を発熱体として、Ａｕ薄膜を電極とする多層薄膜が提案された。
【０００９】
しかし、このような窒化タンタル膜上にＡｕ薄膜を直接形成する場合、この直接形成 Ａｕ薄膜が剥け易いという問題が発生した。つまり、窒化タンタル薄膜とＡｕ薄膜のように二種類の互いに異なる物質を順次に形成する場合、それぞれの薄膜を成す層の原子間格子定数は物質によって異なるため、格子定数の差が原因で発生する薄膜間の圧縮応力または張力によって、薄膜間の接着性が大きく低下して、結果的にＡｕ薄膜の剥離が発生する。
【００１０】
そのため、窒化タンタル膜とＡｕ薄膜間の接着力を増加させるために多様な研究が進められている。
【００１１】
その一例として、窒化タンタル膜及びＡｕ薄膜をシリコン基板上に順次形成した後に、熱処理することによって、格子定数の差が原因で発生する薄膜間の圧縮または引っ張りの応力を減らす方法が提示された。しかし、このような方法は、薄膜間の接着力向上のためには用いられなかった。
【００１２】
これに対する代案として、窒化タンタル薄膜及びＡｕ薄膜の間に接着層の役割を果たすことができる他の薄膜を構造的に挿入する方法が提示された。
【００１３】
特許文献１は、Ａｕメッキ用薄膜伝導体で、金属層とメッキされた層との接着力を増加させるために、クロムまたはチタンを接着層として形成することを開示している。
【００１４】
しかし、このような接着層を挿入するにもかかわらず、Ａｕ薄膜の剥離が発生した。これに対する解決策として、接着層の挿入後、熱処理工程を行うことによって、薄膜の応力を低くして、薄膜間の接着力を増加させられることが知られるようになった。
【００１５】
しかし、前記の方法は、接着層を形成するか、または、熱処理を行うことによって各薄膜間の接着力を増加させることができるが、接着層形成物質としてクロム、チタンまたはチタン−タングステン合金を利用して蒸着工程を行うためには、独立した反応チャンバーに移して行うべきであり、それによって生産費が増加し、多様な条件を改めて制御しなければならない。
【００１６】
窒化タンタル膜以外にも、基板と金属薄膜の間に存在するバッファー層の場合にも類似の問題点が発生する。
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１９９７−０００２４３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、窒化タンタル膜とＡｕ薄膜の接着力を増加させるために、この両膜の間に接着層を形成した多層薄膜を含む素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明は、
基板上に形成されたニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド膜（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層と、前記第１層に形成された、タンタル膜を含む第２層と、前記第２層に形成されたＡｕ薄膜とを含む多層薄膜を含む素子を提供する。
【００１９】
また、本発明は、基板上にニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層を形成し、
前記第１層にタンタル膜を含む第２層を形成し、
前記第２層にＡｕ薄膜を形成して多層薄膜を形成し、
前記多層薄膜を熱処理する工程を含む素子の製造方法を提供する。
【００２０】
また、前記第１層の厚さを、１０乃至５００ｎｍ、好ましくは５０乃至２００ｎｍに形成して、前記第２層を、１０乃至２００ｎｍ、好ましくは１０乃至５０ｎｍの厚さに形成する。
【００２１】
このような第１層及び第２層の形成は公知の方法に従って、代表的に原子層蒸着法（ＡＬＤ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、物理気相蒸着法（ＰＶＤ）及びプラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）で構成される群より選択された一つの方法で形成する。特に、第１層が窒化タンタル膜の場合、前記第１層及び第２層全てタンタル元素を用いることによって、別途のチャンバーを利用しないで同一チャンバー内で連続的に蒸着を行うことができる。
【００２２】
前記Ａｕ薄膜は、１０乃至１５００ｎｍ、好ましくは３０乃至１０００ｎｍの厚さで形成され、原子層蒸着法、化学気相蒸着法、物理気相蒸着法、プラズマ蒸着法、電解メッキ及び無電解メッキ法で構成される群より選択された一つの方法で形成する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による多層薄膜は、タンタル膜を接着層として使用することによって、Ａｕ薄膜と窒化タンタル膜間の接着力を増加させることができ、窒化タンタルを形成した後、同一チャンバー内でタンタル膜を形成することができ、従来の真空を破ったり他のチャンバーに移送する等の工程を行う必要がないため、費用も節約でき、非常に効果的である。
【００２４】
さらに、多層薄膜は、薄膜を形成する半導体工程、或いはＭＥＭＳ分野において、基板に対する接着力を向上させる方法の一つとして効果的に適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２６】
本発明は、ニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層とＡｕ薄膜の間に形成された接着層を形成して、第１層とＡｕ薄膜間の接着力を増加させる。接着層はタンタル膜であるのが好ましい。
【００２７】
本発明の多層薄膜は、基板、ニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層、タンタル膜を含む第２層及びＡｕ薄膜が順次に積層された構造を有する。
【００２８】
図１は、本発明の好ましい第１の実施の形態による多層薄膜を示す断面図である。
【００２９】
図１を参照すると、まず、基板１０ａ上に窒化タンタル膜２０ａを形成する。
【００３０】
基板１０ａは、本発明では限定しないが、半導体素子分野、マイクロ反応器、ＭＥＭＳ分野及び燃料電池分野において通常使用される基板１０ａであれば、どれでも使用可能であって、代表的なものとしてはシリコンウエーハまたはガラスが使用可能である。
【００３１】
第１層２０ａは、後続工程によって形成されるＡｕ薄膜４０ａの拡散を防止するために形成され、公知の方法によって基板１０ａの全面または一部に形成される。使用可能な方法は、原子層蒸着法（ＡＬＤ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、物理気相蒸着法（ＰＶＤ）及びプラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）で構成される群より選択された一つの方法で、チャンバー内で空気中に露出させずに行う。
【００３２】
この時、第１層２０ａの厚さは、１０乃至５００ｎｍ、好ましくは５０乃至２００ｎｍに形成する。
【００３３】
特に、本発明では、第１層２０ａと後続工程のＡｕ薄膜４０ａとの接着力を増加させるために、第１層２０ａとＡｕ薄膜４０ａの間に接着層３０ａを形成する。
【００３４】
第１層２０ａが窒化タンタル（ＴａＮ）である場合、窒化タンタルと同種の金属元素であるタンタル（Ｔａ）でタンタル膜３０ａを形成して、接着力をさらに向上させることができる。タンタル膜は、窒化タンタル膜と同種のタンタルで形成されることによって、二つの層２０ａ、３０ａの間の格子定数がほとんど類似しているため、各薄膜に印加される圧縮または引張りの応力を低くすることができる。
【００３５】
さらに、第１層２０ａが窒化タンタル又はタンタルシリコンオキシド膜である場合、このようなタンタル膜３０ａを形成することによって、下部の第１層２０ａ内に存在する窒化タンタル又はタンタルシリコンオキシドの結晶粒界を効果的に充填して、後続工程のＡｕ薄膜を構成する金属から拡散する金属元素を効果的に防ぐ長所がある。
【００３６】
本発明によるタンタル膜３０ａは、第１層２０ａとＡｕ薄膜４０ａの間の適切な接着力を維持させる。Ａｕ元素の拡散程度を考慮して１０乃至２００ｎｍ、好ましくは１０乃至５０ｎｍの厚さに形成する。この時、タンタル膜３０ａの形成は、第１層２０ａと同じ方式で行う。特に、第１層２０ａ形成の後、タンタル膜３０ａを連続蒸着することによって、同一チャンバー内で蒸着工程を行うことができ、従来のチャンバーの移動及び新しい工程条件の確立をするような煩わしさ及び生産費の増加を抑制することができる。
【００３７】
さらに、 タンタル膜３０ａ上に導電性薄膜としてＡｕ薄膜４０ａを形成する。Ａｕ薄膜４０ａは、金属積層薄膜を電気的に接触した時に発生する接触抵抗を最少化することができ、好ましくは３０乃至１０００ｎｍの厚さに形成する。
【００３８】
Ａｕ薄膜４０ａの厚さは、直前工程のタンタル膜３０ａとの接着力が優れていて、従来第１層上に直接形成された場合と比較すると、１５００ｎｍ程度の厚さを有する薄膜の形成が可能である。このようなＡｕ薄膜４０ａの形成は、この分野において公知の方法に従い、使用可能な方法としては、原子層蒸着法、化学気相蒸着法、物理気相蒸着法、プラズマ化学蒸着法、電解及び無電解メッキ方法がある。
【００３９】
次に、ここまで述べてきた方法によって製造されて、基板１０ａ／第１層２０ａ／第２層３０ａ／Ａｕ薄膜４０ａが順次に積層されている多層薄膜に、層間接着力を増加させるための熱処理工程を行う。
【００４０】
この熱処理工程は、２５０乃至８００℃、特に３００乃至５００℃で実施するのが好ましい。また、空気、酸素、窒素または不活性雰囲気下で遂行するのが好ましい。
【００４１】
熱処理時間は、特に限定されていないが、数秒から５時間の間にて行うことができる。
【００４２】
このような熱処理によって、薄膜の応力（圧縮または引張）を適切に除去し、層間接着力を増加させる。
【００４３】
また、本発明の好ましい第１実施例による素子で、接着層であるタンタル膜上に自然酸化膜が形成されても、Ａｕ薄膜との接着力は優秀に維持させることができる。
【００４４】
図２は、本発明の第２の実施の形態による素子を構成する多層薄膜を示す断面図である。
【００４５】
図２は、基板１０ｂ上にニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層２０ｂが形成され、第１層２０ｂ上にタンタル膜を含む第２層３０ｂが形成され、第２層３０ｂ上に酸化タンタル膜を含む第３層３１ｂが形成され、第３層３１ｂ上にＡｕ薄膜４０ｂが形成された多層薄膜を示す。
【００４６】
一方、本発明による酸化タンタル膜の第３層３１ｂは、タンタル膜３０ｂの蒸着後、空気中に所定時間放置させて、自然酸化を起こさせることによって形成されるが、酸化膜が生じても、接着力の減少は起こらない。
【００４７】
このように製造された多層薄膜は、Ａｕ薄膜を使用する分野に好ましく適用することができる。特に、Ａｕ薄膜下部に窒化タンタル膜を形成して、Ａｕ元素の内部拡散を防止し、Ａｕ薄膜と窒化タンタル膜の間にタンタル膜を形成して、この両薄膜間の接着力を増加させる。
【００４８】
これと共に、窒化タンタルを形成した後、同一チャンバー内でタンタル膜を形成することができて、従来のような、真空を破ったり他のチャンバーに移送する等の工程を要せず、費用を低下させる効果がある。
【００４９】
本発明による多層薄膜は、従来の半導体素子、マイクロ反応器、ＭＥＭＳ分野及び燃料電池分野に適用することができる。
【００５０】
具体的には、半導体素子の配線部分に用いると、従来は高集積素子で発生した配線短絡のような問題が発生せずに、比抵抗が小さく、エレクトロマイグレーションや応力マイグレーションによる断線の少ない、動作速度が速くて信頼性のある素子を製作することができる。
【００５１】
また、燃料電池分野、特に燃料を改質して水素ガスを発生させ、発生した水素ガスを燃料電池本体に供給する改質装置に適用することで、水素ガスの発生を安全かつ高速にして、結果的に燃料電池の出力を増加させる。
【００５２】
そして、ＭＥＭＳ分野においては、小型電熱器が必要な構造に適用することができ、加熱用電力供給のための電極の構造として好適であり、接触抵抗を減らし、電力消費効率を高める効果を得ることができる。
【００５３】
以下、本発明の好ましい実施例を記載するが、下記の実施例は本発明の好ましい一実施例にすぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００５４】
基板／窒化タンタル膜／タンタル膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００５５】
チャンバー内にｎ-タイプシリコンウエーハを位置させて、窒素雰囲気でウエーハ上にタンタルをスパッタリングして８０ｎｍ厚さの窒化タンタル膜が形成されるまで蒸着した。続けて、同じチャンバー内でタンタルスパッタターゲットと真空を維持したまま、タンタルをスパッタリングして、窒化タンタル膜上にタンタル膜を蒸着し、タンタル膜が１０ｎｍになるまで行った。
【００５６】
引続き、得られたタンタル膜／窒化タンタル／シリコンの多層薄膜にＡｕ元素をスパッタリングして６０ｎｍのＡｕ薄膜を形成した。
【００５７】
次に、得られた多層薄膜を３００℃の空気雰囲気で３時間熱処理して、Ａｕ薄膜が安定形成された多層薄膜を製造した。
【実施例２】
【００５８】
基板／窒化タンタル膜／タンタル膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００５９】
Ａｕ薄膜を１０００ｎｍに形成したことを除いて、実施例１と同様に行って多層薄膜を製造した。
【実施例３】
【００６０】
タンタル酸化膜が形成された多層薄膜の製造。
【００６１】
タンタル膜形成後、得られた多層薄膜を空気中に放置させて、タンタル膜上にタンタル酸化膜（Ｔａ２Ｏ５）を形成させたことを除いて、実施例１と同様に行って多層薄膜を製造した。
【実施例４】
【００６２】
窒素雰囲気下で熱処理を遂行する多層薄膜の製造。
【００６３】
実施例１で得られた多層薄膜を４００℃の窒素雰囲気下で熱処理して多層薄膜を製造した。
【実施例５】
【００６４】
不活性雰囲気下で熱処理を遂行する多層薄膜の製造。
【００６５】
実施例１で得られた多層薄膜を６００℃のアルゴン・ガス雰囲気下で熱処理して多層薄膜を製造した。
【００６６】
（比較例１）
基板／窒化タンタル膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００６７】
チャンバー内にｎ-タイプシリコンウエーハを位置させて、ウエーハ上に窒素及びタンタルをスパッタリングして８０ｎｍ厚さの窒化タンタル膜が形成される時まで蒸着した。
【００６８】
次に、得られた窒化タンタル／シリコンの多層薄膜にＡｕ元素をスパッタリングして６０ｎｍのＡｕ薄膜を形成した。
【００６９】
次に、得られた多層薄膜を３００℃の空気雰囲気で３時間熱処理して多層薄膜を製造した。
【００７０】
（比較例２）
基板／窒化タンタル膜／タンタル膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００７１】
熱処理工程を削除したことを除いて、実験例１と同様に行って多層薄膜を製造した。
【００７２】
（比較例３）
基板／窒化タンタル膜／銅膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００７３】
接着層でタンタル膜の代わりに銅膜を形成して多層薄膜を製造した。
【００７４】
まず、実施例１と同様な方法で、基板上に窒化タンタル膜を形成した。
【００７５】
次に、得られた薄膜を、銅をターゲットとする他の反応チャンバーに移送した後に、窒化タンタル膜上に銅をスパッタリングして１０ｎｍの銅膜を形成した。
【００７６】
次に、得られた銅膜上に実施例１と同様な方法でＡｕ薄膜を形成した後、熱処理して多層薄膜を形成した。
【００７７】
（比較例４）
基板／窒化タンタル膜／銅膜／Ａｕ薄膜が順次に積層された多層薄膜の製造。
【００７８】
比較例３と同様に行って銅膜上にＡｕ薄膜を１００ｎｍの厚さに形成した。
【００７９】
しかし、形成されたＡｕ薄膜がクラックなどの表面不良が発生して、それ以上実験を進行することができなかった。
【００８０】
（試験例１）
接着力テスト１    
実施例及び比較例で得られた多層薄膜の接着力を知るために、ＡＳＴＭ-Ｄ３３５９-９７Ｘ-ｃｕｔ  ｔａｐｅ  ｔｅｓｔに基づいて、３Ｍテープで剥離テストを１０回行って、測定された平均値を下記表１に示した。
【表１】
2006114917.tif 000003
【００８１】
表１によると、本願発明によって接着層でタンタル膜または、酸化タンタル膜／タンタル膜が形成された多層薄膜（実施例１〜４）の場合、テープでＡｕ薄膜が剥離せずに満足できる程度の接着力を有することが確認できた。
【００８２】
これに比べて、比較例１の場合、接着層を含まないことにより、接着力テストにおいて、テープでＡｕ薄膜が全て剥離して、Ａｕ薄膜層と下部の窒化タンタル膜との接着が非常に悪いことが分かった。
【００８３】
比較例２の場合、接着層としてタンタル膜を含んでいるが、熱処理を行っていないため、Ａｕ薄膜と窒化タンタル膜との接着力増大を期待することができなかった。
【００８４】
また、比較例３の場合、接着層として銅膜を含むことによって、比較例１に比べて接着力が多少上昇する効果を得ることができた。
【００８５】
（試験例２）
接着力テスト２
温度による接着力を知るために、２００℃、３００℃及び５００℃で３時間熱処理を行った後、試験例１と同様な方法で接着力を測定した。
【００８６】
その結果、２００℃で熱処理された多層薄膜は、１Ａを、３００℃の場合は５Ａを、５００℃の場合は４Ａを示し、３００℃位で接着力が急上昇することが分かった。
【００８７】
（試験例３）
表面状態
実施例１及び２で得られた多層薄膜の断面を切断して電子顕微鏡ＦＥＳＥＭ（電界放射型走査電子顕微鏡）で測定し、得られた顕微鏡写真を図３及び 図４に示した。
【００８８】
図３及び図４を参照すると、接着層であるタンタル膜が１０ｎｍと非常に薄く形成されて、表１の結果としてタンタル膜を形成することによって、Ａｕ薄膜と窒化タンタル膜間の接着力を増大させることができた。このような薄いタンタル膜の形成は、ＦＥＳＥＭで観察するには無理があったが、タンタルが予め形成されていない窒化タンタルだけの面抵抗が平均２８．３ｏｈｍ／ｓｑ．である反面、窒化タンタル上のタンタルまで蒸着された膜の面抵抗が平均２６．７ｏｈｍ／ｓｑ．であったことから、薄いとはいえタンタルが形成されていることを確認した。
【００８９】
また、図３及び図４のＡｕ薄膜は、各々その厚さが６０ｎｍ及び１０００ｎｍで、Ａｕ薄膜の厚さが増加しても安定形成されることがわかった。
【００９０】
以上のように、本発明による接着層としてタンタル膜を使用してＡｕ薄膜／タンタル膜／窒化タンタルの順で積層される多層薄膜を製造した。
【００９１】
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による基板、ニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層、タンタル膜を含む第２層及びＡｕ薄膜が順次に形成された多層薄膜を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による基板、ニッケル−クロム膜、窒化タンタル膜、タンタルシリコンオキシド（Ｔａ-Ｓｉ-Ｏ）膜及びこれらの組み合わせで構成される群より選択される第１層、タンタル膜を含む第２層及びタンタル自然酸化膜を含む第３層が形成されて、その上にＡｕ薄膜が順次に形成された多層薄膜を示す断面図である。
【図３】実施例１で得られた多層薄膜のＦＥＳＥＭ写真である。
【図４】実施例２で得られた多層薄膜のＦＥＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００９３】
１０ａ、１０ｂ      基板
２０ａ、２０ｂ      窒化タンタル膜
３０ａ、３０ｂ      接着層
３１ｂ              酸化タンタル膜を含む層（第３層）
４０ａ、４０ｂ      Ａｕ薄膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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