DE1950771C3 - Verfahren zum Einstellen des Widerstand swertes für einen Schichtwiderstand - Google Patents

Description

stellung des Widerstandswertes durch Abtragung von den 3 und 4 an beiden Enden der Widerstands-

Schichtmaterial längs der Einstellschlitze erzielen schicht 2 angeschlossen sind. Ein solcher Widerstand

laß¹· wird weithin als Bestandteil einer integrierten Schal-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- tungusw. verwendet

löst, daß durch entsprechende Anordnung der An- 5 Wenn der ursprüngliche Wert des Widerstandes schlußelektroden zwischen diese- innerhalb der Wi- z. B. auf das Dreifache erhöht werden muß, arbeitet derstandsschicht zwei Stromwege unterschiedlicher man einen Einstellschlitz 5 mit einer Länge -7, W ein, Länge ausgebildet werden und daß zunächst im Be- wie Fig.2 zeigt, so daß etwa ein Drittel der" Widerreich des kürzeren Stromweges ein dem Grobabgleich standsbreite W übrigbleibt. Nun steigt jedoch die Andes Widerstandswertes dienender erster Einstell- 10 Stiegsgeschwindigkeit des jeweils justierten Widerschlitz und daß dann im Bereich des längeren Strom- Standes schnell, wenn die Länge des Einstellschliiweges ein dem Feinabgleich des Widerstandswertes zes 5 die Breite W des Widerstandes fast erreicht, wie dienender zweiter Einstellschlitz in die Widerstands- die Kurve 41 in F i g. 4 zeigt. Dementsprechend wird schicht eingearbeitet wird. eine Feinjustierung des Widerstandes äußerst schwie-

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Untertei- 15 rig, wenn die Trennut 5 langer wird,
lung der gesamten Widerstandseinstellung in einen Weiter ist die maximal zulässige Belastung des ersten Grobeinstellschritt und einen anschließenden Widerstandes durch den zulässigen Temperaturan-Feineinstellschritt wird das gesamte Einstellverfahren stieg des Widerstandes begrenzt, der von der Wärmenicht nur zu einem genaueren Ergebnis geführt, son- leitfähigkeit der Unterlage, dem Verhältnis der Efdern auch in seinem zeitlichen Ablauf verkürzt, da *o fektivfläche des Widerstands zur Gesamtfläche der die Materialabtragung während des Grobabgleichs Unterlage und der verwendeten Kühleinrichtung abrelativ rasch vorgenommen werden kann, ohne daß hängt. Wenn daher eine verhältnismäßig große die erzielbare Genauigkeit darunter leidet, da die Menge von Widerstandsmaterial an einer eng beeigentliche Widerstandseinstellung dem anschließen- grenzten Stelle entfernt wird, um einen großen den Feineinstellschritt überlassen bleibt. Außerdem 25 Widerstand zu erhalten, wird dort die Effektivfläche wird die Gesamtmenge an abzutragendem Wider- des Widerstandes kleiner. Dann ist eine Wärmeabstandsschichtmaterial im Vergleich mit den bisher fuhr an dieser Stelle nicht leicht, und die maximal bekannten Einstellverfahren wesentlich verringert, zulässige Leistung sinkt.

was naturgemäß auch eine Arbeitserleichterung und Es sollen nun Ausführungsbeispiele der Erfindung Beschleunigung für die Widerstandseinstellung be- 30 im einzelnen beschrieben werden,
deutet. F i g. 3 ist eine Aufsicht auf einen Schichtwider-Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen stand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindes erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteran- dung. In der Figur bezeichnet Il eine z.B. aus kerasprüchen gekennzeichnet. mischen Stoffen bestehende Unterlage, auf der der

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird 35 Schichtwiderstand angebracht ist, 12 eine von vier

nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen. In Seiten begrenzte Widerstandsschicht, z. B. aus Tantal

dieser zeigt bzw. einer Legierung aus Nickel und Chrom bzw.

F i g. 1 einen Schnitt durch einen in bisher üblicher Cermet od. dgl., die auf der Unterlage durch Druk-

Weise in seinem Widerstandswert eingestellten ken, Vakuumniederschlag, Kathodenaufsprühen

Schichtwiderstand entlang der Schnittlinie 1-1 in 40 usw. niedergeschlagen ist und eine schräge Seite 17

Fig. 2, hat, so daß ihre Länge in der Strompfadrichtung in

F i g. 2 den Schichtwiderstand nach F i g. 1 in Auf- einem Teil größer und im anderen Teil kleiner ist. 13

sieht, und 14 bezeichnen ein Paar von Anschlußelektroden,

F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Schichtwiderstand die so ausgebildet sind, daß ein Teil von ihnen ein

gemäß der Erfindung, 45 Ende die Widerstandsschicht 12 überlappt. Was ihre

F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Abhän- Herstellung betrifft, so können entweder die Elektro-

gigkeit zwischen der Länge eines Einstellschlitzes den 13, 14 oder die Widerstandsschicht 12 als erste

und dem justierten Wert des Widerstandes eines erzeugt werden. Dann werden Einstellschlitze 15 und

Schichtwiderstandes und 16 eingearbeitet.

F i g. 5 a bis 5 d Aufsichten auf andere Ausfüh- 50 Bei der Herstellung eines solchen Widerstandes rungsbeispiele für einen Schichtwiderstand gemäß hängen die Anstiegscharakteristiken des Widerstander Erfindung. des je nach der Länge eines Einstellschlitzes von des-

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll zu- sen Lage ab, da die Länge des Widerstandes in

nächst die bisher übliche Widerstandseinstellung für einem Teil größer und in dem anderen Teil kleiner

einen Schichtwiderstand erläutert werden. In den 55 gemacht ist und daher der Widerstand auf der einen

Fig. 1 und 2 ist ein Schichtwiderstand dargestellt, Seite groß ist und zur anderen Seite hin kleiner wird,

bei dem eine Widerstandsschicht 2 auf der isolieren- Der Wert des Widerstandes R in dem trapezförmigen

den Oberfläche eines Halbleiters oder einer isolieren- Widerstand gemäß F i g. 3 leitet sich angenähert aus den Unterlage 1 erzeugt ist und Anschlußelektro- folgender Formel ab:

__ _{+ aae +}^e +

AW R« AW R₀ AW R₀

worin ρ* den spezifischen Flächenwiderstand (Widerstand zwischen den entgegengesetzten Seiten eines quadratischen Stücks der Widerstandsfläche mit der Fläche Eins und der Dicke Eins), I die Minimallänge eines Widerstands in Stromrichtung, W die senkrecht zur Stromrichtung gemessene Breite eines Widerstandes, Δ W eine kleine Breite, wenn die Widerstandsbreite W in η Teile geteilt wird, und

tan Θ = -jp- und Ro

bedeuten.

Wie sich aus der vorstehenden Formel ergibt, ist es wichtig, den Winkel θ geeignet auszuwählen, und ein Wert im Bereich von 20 bis 70° ist in der Praxis vorzuziehen, d.h. ein Winkel von 110 bis 160° zu der Seite, die den Einstellschlitz 15 kreuzt. Es ist erwünscht, die Einstellschlitze, die in der Widerstandsschicht anzubringen sind, von beiden Seiten her zwischen den Anschlußelektroden 13 und 14 gemäß F i g. 3 auszubilden, doch können sie auch im Mittelteil des Widerstandes in einer Richtung, die die ^ao Stromrichtung kreuzt, hergestellt werden.

F i g. 4 zeigt die Abhängigkeit zwischen dem justierten Wert des Widerstandes und der Länge der Einstellschlitze, wenn die Einstellschlitze von beiden Seiten der trapezförmigen Widerstandsschicht 12 »5 nach F i g. 3 aus hergestellt werden. Dabei trägt die Breite der Einstellschlitze in der Richtung des Stromflusses kaum zur Widerstandsänderung bei. Die Kurve 42 zei^t den Widerstandswert, wenn der Einstellschlitz Ib von der Seite des kürzeren Strompfades des Widerstandes aus vorgesehen wird, und die Kurve 43 den Widerstandswert, wenn der Einstellschlitz 16 von der Seite des längeren Strompfades aus angebracht wird. In dieser Figur deutet die Steigung der Kurve 42 eine Anstiegsgeschwindigkeit an, die nahezu proportional zur Länge der Einstellschlitze ist, während aus 43 eine geringere Anstiegsgeschwindigkeit als aus der Kurve 42 entnehmbar ist, jedenfalls bis zu einer relativ großen Länge des Einstellschlitzes. *°

Dementsprechend erhält man beim Justieren des Widerstandswertes zunächst einen justierten Widerstandswert nahezu gleich dem gewünschten, indem man zunächst einen kurzen Einstellschlitz 15 von der Seite der kurzen Länge aus durch Sandstrahlen usw. anbringt Dann wird durch Erzeugen eines Einstellschlitzes 16 von der Seite mit großer Länge aus eine Widerstandsfeinjustierung ausgeführt, um den Justierfehler kleiner zu machen. So ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Feinjustierung des Widerstandes ermöglicht, indem man einen Widerstand mit Strom wegen unterschiedlicher Länge herstellt und darin spezielle Einstellschlitze anbringt. Außerdem wird die Justierung der Schlitzlänge beim Trimmen leichter, und die Trimmzeit wird kurzer.

Wenn die Einstellschlitze im Mittelteil der Widerstandsschicht 12 angebracht werden, wird der Widerstandswert zunächst grob justiert, indem man einen Einstellschlitz in einer Richtung erzeugt, die die Richtung des Stromes auf den Teil zu kreuzt, wo der Abstand zwischen den Leitern kürzer ist, und dann die Feinjustierung durchführt, indem man einen Einstellschlitz in einer Richtung auf den Teil anbringt, wo der Abstand zwischen den Leitern größer ist.

F i g. 5 zeigt verschiedene Formen von Widerstandsflächen für Schichtwiderstände gemäß der Erfindung, wobei die gleichen Teile wie in F i g. 3 mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Der in F i g. 5 a gezeigte Widerstand ist durch Ansetzen einer der beiden Anschlußelektroden 13 oder 14 an einem Teil einer Seite und Schaffen eines Widerstandspfades mit einem verhältnismäßig niedrigen Widerstand in dem zwischen den Anschlußelektroden 13 und 14 unter der gestrichelten Linie abgegrenzten Teil erzeugt. F i g. 5 b zeigt einen Widerstand, bei dem die beiden Enden der Widerstandsschicht schräg ausgebildet sind. F i g. 5 c zeigt einer Widerstand, bei dem ein Ende der Widerstandsschicht in Stufenform gestaltet ist und die Zone zwischen der gestrichelten Linie und der Seite mit dem Einstellschlitz 15 einen Pfad geringen Widerstandes darstellt. F i g. 5 d zeigt einen Widerstand von Parallelogrammform, bei dem die Lage der Einstellschlitze 15 und 16 unsymmetrisch ist. Eine genaue Justierung des Widerstandswertes ist bei diesen Widerständet aus dem gleichen Grunde möglich, wie beim erster Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Bei dem ir F i g. 5 d gezeigten Widerstand bildet die durch dii gestrichelten Linien angedeutete Zone einen Pfad geringen Widerstandes. Um so einen Zusammenhanf zwischen dein eingestellten Widerstandswert R unc der Länge L der Einstellschlitze zu erhalten, wie ei durch die Kurven 42, 43 in Fig.4 angedeutet ist muß man die Einstellschlitze 15 und 16 unsymme trisch anbringen, wie F i g. 5 d zeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Parallelogramm mit schräg zu den Längsseiten Patentansprüche: gerichteten und auf ihrer vollen Länge mit den Anschlußelektroden (13 bzw. 14) belegten Quer-

1. Verfahren zum Einstellen des Widerstands- seiten ausgebildet wird und daß der erste Einstellwertes für einen Schichtwiderstand mit einer auf 5 schlitz (15) im Bereich stumpfwinklig aufeinaneiner isolierenden Trägerunterlage in Form eines dertrcffcnder Längs- und Querseiten, der zweite Streifens mit zwei zueinander parallelen Längs- Einstellschlitz (16) dagegen im Bereich spitzwinkseiten und zwei mit äußeren Anschlußelektroden Ug aufeinandertreffender Längs- und Querseiten verbundenen Querseiten aufgebrachten Wider- in die Widerstandsschicht eingearbeitet wird Standsschicht, unter Einarbeitung von senkrecht io (F i g. 5 d).

zu den Längsseiten der Widerstandsschicht gerichteten und sich nicht über die volle Länge der

Querseiten erstreckenden Einstellschlitzen in die

Widerstandsschicht, wobei der erste Einstellschlite von der einen Längsseite her, der zweite 15
Einstellschlitz dagegen von der anderen Längsseite her in die Widerstandsschicht eingearbeitet Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wird, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellen des Widerstandswertes für einen Schichtdurch entsprechende Anordnung der Anschluß- widerstand mit einer auf einer isolierenden Trägerelektroden (13 und 14) zwischen diesen innerhalb 20 unterlage in Form eines Streifens mit zwei zueinander Widerstandsschicht (12) zwei Stromwege der parallelen Längsseiten und zwei mit äußeren Anunterschiedlicher Länge ausgebildet werden und schlußelektroden verbundenen Querseiten aufgebrachdaß zunächst im Bereich des kürzeren Strom- ten Widerstandsschicht, unter Einarbeitung von senkweges ein dem Grobabgleich des Widerstands- recht zu den Längsseiten der Widerstandsschicht gewertes dienender erster Einstellschlitz (15) und 35 richteten und sich nicht über die volle Länge der daß im Bereich des längeren Stromweges ein dem Querseiten erstreckenden Einstellschlitzen in die Feinabgleich des Widerstandswertes dienender Widerstandsschicht, wobei der erste Einstellschlitz zweiter Einstellschlitz (16) in die Widerstands- von der einen Längsseite her, der zweite Einstellschicht eingearbeitet wird. schlitz dagegen von der anderen Längsseite her in die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Widerstandsschicht eingearbeitet wird,
kennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (12) als Ein derartiges Verfahren ist aus der GB-PS Rechteck mit über auf unterschiedlichen Längen 1 065 164 bekannt.

mit den Anschlußelektroden (13 bzw. 14) ver- Ein bekannter Schichtwiderstand besitzt eine Wi-

bundenen Querseiten ausgebildet wird und daß derstandsschicht, die spiralig auf einen zylinderför-

der erste Einstellschlitz (15) in die gerade Ver- 35 migen Isolierkörper aufgewickelt ist und an dessen

bindung der mit den Anschlußelektroden verbun- beiden Enden jeweils mit einer Anschlußelektrode

denen Querseitenteile, der zweite Einstellschlitz verbunden ist. Dabei ist die Widerstandsschicht zur

(16) dagegen in die schräge Verbindung dieser Vermeidung unterschiedlich langer Stromwege zwi-

Querseitenteile eingearbeitet wird (F: g. 5 a). sehen den Anschlußelektroden in eine Mehrzahl von

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-40 einzelnen Bändern aufgespalten, die mit gegenseitikennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (12) gern Abstand und parallel zueinander auf den Isoais Trapez mit unterschiedlich langen Längsseiten lierkörper aufgewickelt sind und eine entsprechende ausgebildet wird und daß der erste Einstellschlitz Anzahl von voneinander unabhängigen Stromwegen (15) in die kleinere Längsseite, der zweite Ein- zwischen den Anschlußelektroden bilden (DT-AS stellschlitz (16) dagegen in die größere Längsseite 45 1 253 345).

des Trapezes eingearbeitet wird (Fig. 3 und 5b). In der NL-PS 6 712 745 ist ein zweistufiges Ein-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- stellverfahren beschrieben, bei dem ein erster Widerkennzeichnet, daß die eine Querseite des Trapezes stand von hohem Widerstandswert und ein zweiter senkrecht zu dessen Längsseiten, die andere Widerstand mit kleinem Widerstandswert in Serie Querseite dagegen unter einem Winkel zwischen 50 oder parallel zusammengeschaltet werden. Zur Grcb-110 und 160° zu den Längsseiten gerichtet wird abstimmung des kombinierten Widerstandsweri es (F i g. 3). wird im Fall der Serienschaltung der Widerstand mit

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- kleinem Widerstandswert mit einem Einstellschlitz kennzeichnet, daß beide Querseiten des Trapezes versehen, und zur anschließenden Feineinstellung unter gleichen, von 90° verschiedenen Winkeln 55 wird der Widerstand mit hohem Widerstandswert mit gegen dessen Längsseiten gerichtet werden einem Einstellschlitz versehen. Das Einstellverfahren (F i g. 5 b). beruht also auf das Zusammenwirken zweier, durch

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- eine zusätzliche Anschlußelektrode getrennter Widurkennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (12) als Standsschicht.

Stufenrechteck mit in den einzelnen Stufen unter- 60 Ein zweistufiges Einstellverfahren ist auch aus der schiedlich langen Längsseiten zwischen den An- GB-PS 982543 bekannt, gemäß der eine Grobeinschlußelektroden (13 und 14) ausgebildet wird stellung mit Hilfe eines grob bemessenen Einstell- und daß der erste Einstellschlitz (15) in die kür- schützes und eine Feineinstellung mit Hilfe eines zere Längsseite, der zweite Einstellschlitz (16) zweiten, genau ausgebildeten Einstellschlitzes vorgedagegen in die längere Längsseite des Stufenrecht- 65 nommeit werden,
ecks eingearbeitet wird (F i g. 5 c). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Verfahren der eingangs erwähnten Art so auszubilkennzeichnet. daß die Widerstandsschicht (12) als den, daß sich eine größere Genauigkeit bei der Ein-