CN112992447A - 薄膜电阻元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄膜电阻元件及其制造方法，该薄膜电阻元件的制造方法，包含依序形成电阻层、中间层及电极层于基板的表面上，先移除部分电极层、中间层及电阻层以形成第一图案，以及移除部分电极层及中间层以形成第二图案于电阻层上，藉中间层将小面积的电极层定型于电阻层上，可得到具有低接触阻抗特性的薄膜电阻元件。
Description
技术领域
本发明是关于一种薄膜电阻元件及其制造方法，特别有关一种具有低接触阻抗特性的薄膜电阻元件及其制造方法。
背景技术
一般制造薄膜电阻元件的流程中，多数先将电阻层形成于基板上，并以刻蚀方式使电阻层形成特定图形，接着，形成电极层于具有特定图形的电阻层上，再进行刻蚀的步骤，形成另一特定图案的电极层。
然而，针对低接触面积的电阻元件，不易将低面积的电极层形成于电阻层上，在工艺上不良率较高，本发明即在提出此问题的解决方案。
发明内容
为了改良低接触面积的薄膜电阻元件制造方法，本发明提供一种薄膜电阻元件及其制造方法，能更有效率地生产低金属接触面积的薄膜电阻元件。
本发明的薄膜电阻元件的制造方法，包含依序形成电阻层、中间层及电极层于基板的表面上，先移除部分电极层、中间层及电阻层以形成第一图案，以及移除部分电极层及中间层以形成第二图案于电阻层上，可更有效率地得到具有低接触阻抗特性的薄膜电阻元件。
以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为本发明的薄膜电阻元件侧视图；
图2为本发明的薄膜电阻元件俯视图；
图3为本发明的薄膜电阻元件制造方法流程图。
符号说明
100、薄膜电阻元件制造方法流程图；
200、薄膜电阻元件；
20、基板；
21、电阻层；
22、电极层；
23、中间层；
S101至S111、步骤。
具体实施方式
以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。
本发明为提供有效率形成不同图案的电阻层、中间层及电极层的制造方法，先依序形成电阻层、至少一个中间层及电极层于基板上，再以刻蚀工艺使该些金属层形成所需的特定图案。
请先参考图3，为本发明的薄膜电阻元件制造方法流程图100。在本发明一实施例中，一种薄膜电阻元件的制造方法，包含在基板表面依序形成电阻层、中间层及电极层，电阻层、中间层及电极层可相互电性导通，如步骤S101所示，其中基板材质可为氧化铝或其他适用于电阻元件的材料；于该电极层上形成第一光阻以及以第一次刻蚀移除部分电极层以形成第一图案，如步骤S102和S103所示；移除第一光阻后，再以第二次刻蚀移除部分该中间层及第三次刻蚀移除部分该电阻层以形成第一图案，如步骤S104至S106所示，其中第三次刻蚀所使用的试剂成分包含5～50％盐酸、5～30％硫酸、5～30％硝酸盐类、1～10％氟化物、1～5％介面活性剂及1～10％铜保护剂；于该电极层上形成第二光阻以及以第四次刻蚀移除部分电极层以形成第二图案，如步骤S107和S108所示；移除第二光阻后，再以第五次刻蚀移除部分该中间层以形成第二图案，最终得到三层金属层结构的薄膜电阻元件，如步骤S109至S111所示。
电阻层、中间层及电极层形成是以贴合、溅射或印刷工艺使金属材料附着于该基板的表面，移除部分所述电阻层、所述电极层与所述中间层是以光阻及刻蚀方式形成不同图案，其中刻蚀是以光刻(photolithography)工艺进行，视需求设置。
其中第一图案的形成是去除基板外围的残留电阻层，可避免在探针电阻检测时受到周围残留电阻产生并联效应影响检测结果。
接着参考图1及图2，为本发明的薄膜电阻元件俯视图及侧视图。在本发明一实施例中，以上述制造方法得到的薄膜电阻元件200，包含基板20，具有第一图案的电阻层21设置于该基板20的表面上，具有第二图案的中间层23设置于该电阻层21上，同样具有第二图案的电极层22设置于中间层23上，以及该第一图案以及该第二图案是在电阻层21、中间层23以及电极层22设置后，分别依顺序以刻蚀方式形成，该第一图案与该第二图案部分相同，其部分相同的接触面积为75％～100％，其中中间层实质覆盖于电阻层上，电极层实质覆盖于中间层上。
在其他实施例中，最下层为电阻层，最上层为电极层，中间层可为多个不同材料的过渡金属层或缓冲层，可增加电极层与电阻层间附着的稳定度。其中电阻层厚度与材料为300～900埃米
的镍铬硅(NiCrSi)，中间层厚度与材料为
的钛(Ti)或钛钨(TiW)，电极层厚度与材料为3～15微米(μm)的铜(Cu)。
在低接触阻抗实施例中，利用不同倍率的额定电压所产生的热能程度对金属材料接触区域造成热破坏，以验证因热能所导致接触的阻值变化量。参见表1，本发明的薄膜电阻元件因具有低金属接触面积及中间层增加电极层与电阻层的附着性，尽管在高倍率额定电压所产生的热破坏后，平均阻值的变化量相对现有薄膜电阻元件明显较低，因此本发明的薄膜电阻元件有较佳的阻值稳定性。
表1
综上所述，本发明提供一种薄膜电阻元件的制造方法，包含先于基板上依序形成电阻层、中间层及电极层的叠层结构，再结合不同图案的光阻及数次刻蚀方式使不同层的金属层形成所需的图案，以取得低接触面积的电阻层与电极层的薄膜电阻元件，藉中间层增加电极层与电阻层的附着性，此低金属接触面积的薄膜电阻元件具有稳定的阻值特性，不易受高温影响。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (7)
1.一种薄膜电阻元件的制造方法，其特征在于，包括：
依序形成一电阻层、一中间层及一电极层于一基板的表面上；
移除部分所述电极层、所述中间层及所述电阻层以形成一第一图案；以及
移除部分所述电极层及所述中间层以形成一第二图案于电阻层上，取得一薄膜电阻元件。
2.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件的制造方法，其特征在于，所述电阻层、所述中间层或所述电极层是以贴合、溅射或印刷工艺形成。
3.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件的制造方法，其特征在于，移除部分所述电阻层、所述电极层与所述中间层是以光刻工艺进行。
4.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件的制造方法，其特征在于，所述第一图案与所述第二图案的重叠面积为75％～100％。
5.一种薄膜电阻元件，其特征在于，包括：
一基板；
一电阻层设置于所述基板的表面上，其中所述电阻层具有一第一图案；
一中间层设置于所述电阻层上，其中所述中间层具有一第二图案；
一电极层设置于所述中间层上，其中所述电极层具有所述第二图案；以及
其中所述第一图案以及所述第二图案是在所述电阻层、所述中间层及所述电极层设置后形成。
6.根据权利要求5所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述电阻层为镍铬硅，所述电极层为铜，以及所述中间层为钛或钛钨。
7.根据权利要求5所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述第一图案与所述第二图案的重叠面积为75％～100％。
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