JP2000348911A - 薄膜ｎｔｃサーミスタ素子およびその製造方法 - Google Patents
薄膜ｎｔｃサーミスタ素子およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＴＣサーミスタ素子の小型化および抵抗値
やＢ定数の高精度化を実現する。 【解決手段】 アルミナから成る下地基板１１上に、希
土類遷移金属系酸化物のサーミスタ薄膜１２と、Ｐｔ薄
膜から成るくし形電極対１３，１４とが形成されて成っ
ている。Ｐｔくし形電極には抵抗値調整のためのトリミ
ング部１３ｂ、１４ｂを有する。
やＢ定数の高精度化を実現する。 【解決手段】 アルミナから成る下地基板１１上に、希
土類遷移金属系酸化物のサーミスタ薄膜１２と、Ｐｔ薄
膜から成るくし形電極対１３，１４とが形成されて成っ
ている。Ｐｔくし形電極には抵抗値調整のためのトリミ
ング部１３ｂ、１４ｂを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は情報機器、通信機
器、住設機器、自動車機器などの温度センサ素子などに
用いる薄膜ＮＴＣサーミスタ素子およびその製造方法に
関するものである。
器、住設機器、自動車機器などの温度センサ素子などに
用いる薄膜ＮＴＣサーミスタ素子およびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】温度検知に用いる素子のなかでも酸化物
半導体材料を用いたＮＴＣサーミスタは、熱電対や白金
測温抵抗体と比較して、抵抗の温度変化が大きく温度分
解能が大きい、簡単な回路での計測が可能である、材料
が安定でかつ外界の影響を受けにくいため経事変化が小
さく高信頼性である、大量生産が可能であり安価であ
る、などといった特徴を有するため大量に使用されてい
る。温度検知に用いるＮＴＣサーミスタ素子は、従来か
らＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉなどの遷移金属を主成分としたスピ
ネル型結晶構造の酸化物焼結体チップの端面にＡｇなど
の電極を塗布・焼き付けにより形成した構成のものが用
いられてきた。
半導体材料を用いたＮＴＣサーミスタは、熱電対や白金
測温抵抗体と比較して、抵抗の温度変化が大きく温度分
解能が大きい、簡単な回路での計測が可能である、材料
が安定でかつ外界の影響を受けにくいため経事変化が小
さく高信頼性である、大量生産が可能であり安価であ
る、などといった特徴を有するため大量に使用されてい
る。温度検知に用いるＮＴＣサーミスタ素子は、従来か
らＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉなどの遷移金属を主成分としたスピ
ネル型結晶構造の酸化物焼結体チップの端面にＡｇなど
の電極を塗布・焼き付けにより形成した構成のものが用
いられてきた。
【０００３】またＮＴＣサーミスタは前記温度検知の目
的以外にも、室温での抵抗値が高く温度上昇とともに抵
抗値が減少する特性を利用して、スイッチング電源でス
イッチを入れた瞬間に流れる過電流を防止する素子とし
ても用いられてる。この場合、初期の突入電流を抑制
し、その後、自己発熱による昇温により低抵抗となり、
定常状態では電力消費量を低下させることができる。突
入防止用として用いられるＮＴＣサーミスタ素子には、
サーミスタ材料に希土類遷移金属酸化物、例えばペロブ
スカイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物の焼結体
を用い、その表面にスパッタリング法により銀の薄膜電
極を形成することにより製造されている（特開平７−２
３０９０２号公報）。
的以外にも、室温での抵抗値が高く温度上昇とともに抵
抗値が減少する特性を利用して、スイッチング電源でス
イッチを入れた瞬間に流れる過電流を防止する素子とし
ても用いられてる。この場合、初期の突入電流を抑制
し、その後、自己発熱による昇温により低抵抗となり、
定常状態では電力消費量を低下させることができる。突
入防止用として用いられるＮＴＣサーミスタ素子には、
サーミスタ材料に希土類遷移金属酸化物、例えばペロブ
スカイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物の焼結体
を用い、その表面にスパッタリング法により銀の薄膜電
極を形成することにより製造されている（特開平７−２
３０９０２号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器の小型
化・軽量化および高性能化に伴い、ＮＴＣサーミスタ素
子にも素子サイズの小型化や、素子性能の高精度化（例
えば、抵抗値やＢ定数の素子間のバラツキ低減）が求め
られている。しかしながら、サーミスタ材料にランタン
コバルト酸化物の焼結体を用いた前記構成のサーミスタ
では加工精度の問題から、小型化することにによりサー
ミスタ素子の抵抗値やＢ定数の値のバラツキが大きくな
ってしまうと言った課題があった。
化・軽量化および高性能化に伴い、ＮＴＣサーミスタ素
子にも素子サイズの小型化や、素子性能の高精度化（例
えば、抵抗値やＢ定数の素子間のバラツキ低減）が求め
られている。しかしながら、サーミスタ材料にランタン
コバルト酸化物の焼結体を用いた前記構成のサーミスタ
では加工精度の問題から、小型化することにによりサー
ミスタ素子の抵抗値やＢ定数の値のバラツキが大きくな
ってしまうと言った課題があった。
【０００５】本発明は、従来技術による上記問題点を解
決し、小型で高精度な薄膜サーミスタ素子およびその製
造方法を提供するものである。
決し、小型で高精度な薄膜サーミスタ素子およびその製
造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、希土類遷移金属酸化物からなる
ＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴＣサーミスタ薄膜上
に設けられた電極対からなることを特徴とした薄膜ＮＴ
Ｃサーミスタ素子である。この構成においては、ＮＴＣ
サーミスタ薄膜上に設けられた電極対に、レーザー光な
どを照射することにより電極の一部を切断して薄膜サー
ミスタ素子の抵抗値調整を行うためのトリミングパター
ンが設けられていることが望ましい。
め、請求項１の発明は、希土類遷移金属酸化物からなる
ＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴＣサーミスタ薄膜上
に設けられた電極対からなることを特徴とした薄膜ＮＴ
Ｃサーミスタ素子である。この構成においては、ＮＴＣ
サーミスタ薄膜上に設けられた電極対に、レーザー光な
どを照射することにより電極の一部を切断して薄膜サー
ミスタ素子の抵抗値調整を行うためのトリミングパター
ンが設けられていることが望ましい。
【０００７】また、請求項４の発明は、下地基板上に、
希土類遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類
遷移金属酸化物薄膜上に電極対を形成した後、前記電極
対の一部をレーザー光などを照射することにより切断し
て抵抗値の微調整を行い、抵抗値精度の高い薄膜サーミ
スタ素子を作製することを特徴としている。
希土類遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類
遷移金属酸化物薄膜上に電極対を形成した後、前記電極
対の一部をレーザー光などを照射することにより切断し
て抵抗値の微調整を行い、抵抗値精度の高い薄膜サーミ
スタ素子を作製することを特徴としている。
【０００８】このような構成および製造方法を用いるこ
とにより、ＮＴＣサーミスタ材料に焼結体を用いた場合
と比べて、小型で高精度なＮＴＣサーミスタ素子を容易
に得ることができる。
とにより、ＮＴＣサーミスタ材料に焼結体を用いた場合
と比べて、小型で高精度なＮＴＣサーミスタ素子を容易
に得ることができる。
【０００９】請求項５の発明は、下地基板上に、希土類
遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類遷移金
属酸化物薄膜上に電極対を形成することにより作製する
薄膜サーミスタ素子の製造方法において、希土類遷移金
属酸化物薄膜を、バッキングプレート上に複数個の希土
類遷移金属酸化物の焼結体ブロックを敷き詰めた構成の
ターゲットを用いてスパッタリング法により形成するこ
とを特徴としたものである。
遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類遷移金
属酸化物薄膜上に電極対を形成することにより作製する
薄膜サーミスタ素子の製造方法において、希土類遷移金
属酸化物薄膜を、バッキングプレート上に複数個の希土
類遷移金属酸化物の焼結体ブロックを敷き詰めた構成の
ターゲットを用いてスパッタリング法により形成するこ
とを特徴としたものである。
【００１０】希土類遷移金属酸化物の焼結体をターゲッ
トに使用したスパッタリング法により膜形成する際、膜
厚や膜組成にバラツキがあると、薄膜サーミスタ素子の
抵抗値やＢ定数の高精度化は実現できないため、スパッ
タリングの際の成膜面積はターゲットサイズよりも小さ
くする必要がある。すなわち、一度に大量の薄膜サーミ
スタ素子を製造するためには、できるだけ大きなターゲ
ット（例えばφ１０インチで厚み５ｍｍ）を用いてスパ
ッタリングしなくてはならない。しかしながら、前記サ
ーミスタ材料は堅くてもろいため、大面積に均一にしか
も緻密に焼結させた上で、バッキングプレートにボンデ
ィングすることはかなり困難である。前記発明はこれら
の課題を解決するものであり、小型で高精度な薄膜サー
ミスタ素子を容易に得ることができる。
トに使用したスパッタリング法により膜形成する際、膜
厚や膜組成にバラツキがあると、薄膜サーミスタ素子の
抵抗値やＢ定数の高精度化は実現できないため、スパッ
タリングの際の成膜面積はターゲットサイズよりも小さ
くする必要がある。すなわち、一度に大量の薄膜サーミ
スタ素子を製造するためには、できるだけ大きなターゲ
ット（例えばφ１０インチで厚み５ｍｍ）を用いてスパ
ッタリングしなくてはならない。しかしながら、前記サ
ーミスタ材料は堅くてもろいため、大面積に均一にしか
も緻密に焼結させた上で、バッキングプレートにボンデ
ィングすることはかなり困難である。前記発明はこれら
の課題を解決するものであり、小型で高精度な薄膜サー
ミスタ素子を容易に得ることができる。
【００１１】なお、希土類遷移金属酸化物は、ペロブス
カイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物であること
が望ましい。
カイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物であること
が望ましい。
【００１２】また、希土類遷移金属酸化物薄膜は、形成
した後に熱処理する事が望ましい。
した後に熱処理する事が望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の薄膜サーミスタ素子１０
は、図１に示すように、アルミナからなる基板１１上
に、サーミスタ薄膜１２と、Ｐｔ薄膜からなるくし形電
極１３、１４とが形成され成っている。ここで、１３
ａ、１４ａはサーミスタ薄膜の基本抵抗値を示すために
設けられたＰｔ電極のベース抵抗部、１３ｂ、１４ｂは
サーミスタ薄膜の抵抗値の微調整を行うために設けられ
たトリミング部である。前記サーミスタ薄膜は希土類遷
移金属薄膜、例えばペロブスカイト型結晶構造のＬａＣ
ｏＯ 3から成る。
は、図１に示すように、アルミナからなる基板１１上
に、サーミスタ薄膜１２と、Ｐｔ薄膜からなるくし形電
極１３、１４とが形成され成っている。ここで、１３
ａ、１４ａはサーミスタ薄膜の基本抵抗値を示すために
設けられたＰｔ電極のベース抵抗部、１３ｂ、１４ｂは
サーミスタ薄膜の抵抗値の微調整を行うために設けられ
たトリミング部である。前記サーミスタ薄膜は希土類遷
移金属薄膜、例えばペロブスカイト型結晶構造のＬａＣ
ｏＯ 3から成る。
【００１４】前記薄膜サーミスタ素子の抵抗値の微調整
は以下の手順で行う。まず、薄膜サーミスタ素子の抵抗
値が、目標値（Ｒ）より１０％程度小さくなるようにサ
ーミスタ薄膜の形成およびＰｔ電極パターニングを行
う。次に、サーミスタ素子の抵抗値を測定する。そして
１３ｂ、１４ｂのＰｔ電極のトリミング部の電極を、抵
抗値の目標値からのずれに対応させた長さだけ、レーザ
ー光などを用いてカットすることにより薄膜サーミスタ
素子の抵抗値を増加させ、抵抗値を目標値とほぼ一致さ
せる。
は以下の手順で行う。まず、薄膜サーミスタ素子の抵抗
値が、目標値（Ｒ）より１０％程度小さくなるようにサ
ーミスタ薄膜の形成およびＰｔ電極パターニングを行
う。次に、サーミスタ素子の抵抗値を測定する。そして
１３ｂ、１４ｂのＰｔ電極のトリミング部の電極を、抵
抗値の目標値からのずれに対応させた長さだけ、レーザ
ー光などを用いてカットすることにより薄膜サーミスタ
素子の抵抗値を増加させ、抵抗値を目標値とほぼ一致さ
せる。
【００１５】図１に示したサーミスタ薄膜１２は、例え
ば図２に示すようなスパッタ装置２０によって作製する
ことができる。このスパッタ装置２０には、下地基板２
２を保持する基板ホルダ２１と、ターゲット２４とが５
０ｍｍの間隔で対向して設けられている。このターゲッ
ト２４は、φ２５０ｍｍのバッキングプレート（Ｃｕ）
上に、４０×４０ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、４０×２０
ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、２０×２０ｍｍ（×５ｍｍ：
厚み）の３種類のサイズのＬａＣｏＯ3酸化物の焼結体
ブロックを敷き詰めて、ボンディングすることによって
作製している。なお、それぞれの焼結体ブロック間の隙
間は、すべて０．５ｍｍ以下となっている。また、２５
はアースシールドで、開口部は２００ｍｍである。前記
ターゲット２４には、高周波電源２３（１３．５６ＭＨ
ｚ）が接続されている。一方、基板ホルダ２１は、図示
しない駆動装置によって所定の回転速度で回転するよう
になっている。前記基板ホルダ２１おおよびターゲット
２４は、例えばアルゴンと酸素が充填された図示しない
チャンバー内に設けられている。なお、必ずしも前記の
様に基板ホルダ２１を回転させるようにしなくても良い
が、一般に、基板ホルダ２１を回転させることにより、
サーミスタ薄膜１２の均一性を向上させることが容易に
なる。
ば図２に示すようなスパッタ装置２０によって作製する
ことができる。このスパッタ装置２０には、下地基板２
２を保持する基板ホルダ２１と、ターゲット２４とが５
０ｍｍの間隔で対向して設けられている。このターゲッ
ト２４は、φ２５０ｍｍのバッキングプレート（Ｃｕ）
上に、４０×４０ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、４０×２０
ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、２０×２０ｍｍ（×５ｍｍ：
厚み）の３種類のサイズのＬａＣｏＯ3酸化物の焼結体
ブロックを敷き詰めて、ボンディングすることによって
作製している。なお、それぞれの焼結体ブロック間の隙
間は、すべて０．５ｍｍ以下となっている。また、２５
はアースシールドで、開口部は２００ｍｍである。前記
ターゲット２４には、高周波電源２３（１３．５６ＭＨ
ｚ）が接続されている。一方、基板ホルダ２１は、図示
しない駆動装置によって所定の回転速度で回転するよう
になっている。前記基板ホルダ２１おおよびターゲット
２４は、例えばアルゴンと酸素が充填された図示しない
チャンバー内に設けられている。なお、必ずしも前記の
様に基板ホルダ２１を回転させるようにしなくても良い
が、一般に、基板ホルダ２１を回転させることにより、
サーミスタ薄膜１２の均一性を向上させることが容易に
なる。
【００１６】前記基板ホルダ２１に下地基板２２を保持
させて加熱し、ターゲット２４に高周波電圧を印加する
とともに基板ホルダー２１を所定の回転速度で回転させ
ると、ターゲット２４から飛来する粒子がスパッタリン
グされてランタンコバルト酸化物薄膜が形成される。そ
して得られたランタンコバルト薄膜を所定の条件で熱処
理することによりサーミスタ薄膜１２が得られる。
させて加熱し、ターゲット２４に高周波電圧を印加する
とともに基板ホルダー２１を所定の回転速度で回転させ
ると、ターゲット２４から飛来する粒子がスパッタリン
グされてランタンコバルト酸化物薄膜が形成される。そ
して得られたランタンコバルト薄膜を所定の条件で熱処
理することによりサーミスタ薄膜１２が得られる。
【００１７】（実施の形態１）以下、より具体的なサー
ミスタ薄膜１２の形成条件（スパッタ条件および熱処理
条件）、及び得られたサーミスタ薄膜１２と薄膜サーミ
スタ素子１０の特性について説明する。
ミスタ薄膜１２の形成条件（スパッタ条件および熱処理
条件）、及び得られたサーミスタ薄膜１２と薄膜サーミ
スタ素子１０の特性について説明する。
【００１８】実施の形態１について、下記に示す条件で
サーミスタ薄膜を形成し、さらに大気中で熱処理した。
ここで、下地基板１１としては、１２０×１２０×０．
３ｍｍの大きさで、表面の凹凸が０．０３μｍ以下とな
るように研磨したアルミナ基板を用いた。また、膜結晶
性などを評価するために、前記下地基板と同じ大きさの
ガラス基板を用意し、同様の条件でサーミスタ薄膜を形
成した。
サーミスタ薄膜を形成し、さらに大気中で熱処理した。
ここで、下地基板１１としては、１２０×１２０×０．
３ｍｍの大きさで、表面の凹凸が０．０３μｍ以下とな
るように研磨したアルミナ基板を用いた。また、膜結晶
性などを評価するために、前記下地基板と同じ大きさの
ガラス基板を用意し、同様の条件でサーミスタ薄膜を形
成した。
【００１９】 ・ターゲット組成： Ｌａ／Ｃｏ＝４８．５／５１．５ ・Ａｒ／Ｏ２流量比： １５／５（ＳＣＣＭ） ・真空度： １（Ｐａ） ・基板温度： ４００（℃） ・ホルダ回転数： ５（ｒｐｍ） ・成膜時間： ９０（分） ・膜厚： ２．２（μm） ・熱処理温度・時間： ７００（℃）・５（時間） 上記のようにして評価用にガラス基板上に形成され、熱
処理されたサーミスタ薄膜について、 （１）Ｘ線マイクロアナライザーによる組成分析 （２）Ｘ線回折（ＸＲＤ）による結晶構造の解析 （３）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による膜表面の観察 を行った。
処理されたサーミスタ薄膜について、 （１）Ｘ線マイクロアナライザーによる組成分析 （２）Ｘ線回折（ＸＲＤ）による結晶構造の解析 （３）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による膜表面の観察 を行った。
【００２０】その結果、基板中央部のサーミスタ薄膜の
組成はＬａ／Ｃｏ＝48.8／51.2であり、ややターゲット
組成からはずれていた。しかし、基板周辺部においても
同様の組成を示しており、基板内での組成の違いは見ら
れなかった。
組成はＬａ／Ｃｏ＝48.8／51.2であり、ややターゲット
組成からはずれていた。しかし、基板周辺部においても
同様の組成を示しており、基板内での組成の違いは見ら
れなかった。
【００２１】また、ＸＲＤ測定より、膜は結晶性の良好
なペロブスカイト型構造を示していた。さらにＳＥＭ観
察から得られたサーミスタ薄膜の膜表面での結晶粒径は
２００〜４００ｎｍであった。
なペロブスカイト型構造を示していた。さらにＳＥＭ観
察から得られたサーミスタ薄膜の膜表面での結晶粒径は
２００〜４００ｎｍであった。
【００２２】次に、上記のようにして下地基板（アルミ
ナ）１１上に形成され、熱処理されたサーミスタ薄膜１
２上の全面に、厚さが０．１μｍのＰｔ薄膜およびレジ
ストパターンを形成し、Ａｒによるドライエッチングを
用いたフォトリソグラフィプロセスによりパターンニン
グして、くし形電極１３，１４を形成した。ついで、ダ
イシング装置を用い、基板周辺部を除いて３．２×１．
６ｍｍサイズにカットすることにより、前記図１に示し
た構成の薄膜サーミスタ素子１０を２０００個作製し、
抵抗値およびＢ定数（温度に対する抵抗の変化率、Ｂ0
℃は０℃〜２５℃における変化、Ｂ150℃は２５℃〜１
５０℃における変化）を測定して、平均値、およびバラ
ツキ（（最大値−最小値）／平均値）を求めた。結果を
以下に示す。
ナ）１１上に形成され、熱処理されたサーミスタ薄膜１
２上の全面に、厚さが０．１μｍのＰｔ薄膜およびレジ
ストパターンを形成し、Ａｒによるドライエッチングを
用いたフォトリソグラフィプロセスによりパターンニン
グして、くし形電極１３，１４を形成した。ついで、ダ
イシング装置を用い、基板周辺部を除いて３．２×１．
６ｍｍサイズにカットすることにより、前記図１に示し
た構成の薄膜サーミスタ素子１０を２０００個作製し、
抵抗値およびＢ定数（温度に対する抵抗の変化率、Ｂ0
℃は０℃〜２５℃における変化、Ｂ150℃は２５℃〜１
５０℃における変化）を測定して、平均値、およびバラ
ツキ（（最大値−最小値）／平均値）を求めた。結果を
以下に示す。
【００２３】 ・抵抗値：平均値＝８．４２（ＫΩ） バラツキ＝
３．６（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４７０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３１０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） （実施の形態２）次に、実施の形態１と同じ条件でサー
ミスタ薄膜を形成し、Ｐｔ電極のパターンニング後に、
それぞれの素子（２０００個）の抵抗値を測定し、目標
抵抗値を９．００（ＫΩ）として、それぞれの薄膜サー
ミスタ素子のＰｔ電極のトリミング部１３ｂ、１４ｂに
ＹＡＧレーザー光を照射して、Ｐｔ電極をカットするこ
とによることによる抵抗値の微調整を行った。
３．６（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４７０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３１０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） （実施の形態２）次に、実施の形態１と同じ条件でサー
ミスタ薄膜を形成し、Ｐｔ電極のパターンニング後に、
それぞれの素子（２０００個）の抵抗値を測定し、目標
抵抗値を９．００（ＫΩ）として、それぞれの薄膜サー
ミスタ素子のＰｔ電極のトリミング部１３ｂ、１４ｂに
ＹＡＧレーザー光を照射して、Ｐｔ電極をカットするこ
とによることによる抵抗値の微調整を行った。
【００２４】そして、ダイシング装置を用い、それぞれ
の素子を３．２×１．６ｍｍサイズにカットすることに
より、前記図１に示した構成の薄膜サーミスタ素子１０
を２０００個作製し、抵抗値およびＢ定数（温度に対す
る抵抗の変化率、Ｂ0℃は０℃〜２５℃における変化、
Ｂ150℃は２５℃〜１５０℃における変化）を測定し
て、平均値、およびバラツキ（（最大値−最小値）／平
均値）を求めた。結果を以下に示す。
の素子を３．２×１．６ｍｍサイズにカットすることに
より、前記図１に示した構成の薄膜サーミスタ素子１０
を２０００個作製し、抵抗値およびＢ定数（温度に対す
る抵抗の変化率、Ｂ0℃は０℃〜２５℃における変化、
Ｂ150℃は２５℃〜１５０℃における変化）を測定し
て、平均値、およびバラツキ（（最大値−最小値）／平
均値）を求めた。結果を以下に示す。
【００２５】 ・抵抗値：平均値＝９．００（ＫΩ） バラツキ＝
０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４１（Ｋ）、バラツ
キ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３０７（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） 上記実施の形態１から明らかなように、希土類遷移金属
系酸化物からなるＮＴＣサーミスタにおて、サーミスタ
材料をスパッタリング法により薄膜化することにより、
小型で高精度なサーミスタ素子が容易に得られる。さら
に、サーミスタ薄膜上に形成したＰｔ電極対の一部を、
トリミングによる抵抗値調整を施すことにより、さらに
高精度なサーミスタ素子を得ることができる。
０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４１（Ｋ）、バラツ
キ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３０７（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） 上記実施の形態１から明らかなように、希土類遷移金属
系酸化物からなるＮＴＣサーミスタにおて、サーミスタ
材料をスパッタリング法により薄膜化することにより、
小型で高精度なサーミスタ素子が容易に得られる。さら
に、サーミスタ薄膜上に形成したＰｔ電極対の一部を、
トリミングによる抵抗値調整を施すことにより、さらに
高精度なサーミスタ素子を得ることができる。
【００２６】なお、サーミスタ薄膜１２を構成する希土
類遷移金属系酸化物としては、ペロブスカイト型結晶構
造のＬａＣｏＯ3に限らず、例えばＬａの代わりにたの
希土類元素であるＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ
などでも良く、またＣｏの代わりに他の遷移金属元素で
あるＴｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｎｉであっても同様
に優れた結果が得られた。さらに、希土類遷移金属酸化
物に、添加物としてＡｌ酸化物やＳｉ酸化物などを含ん
だ場合においても同様に優れた結果が得られた。
類遷移金属系酸化物としては、ペロブスカイト型結晶構
造のＬａＣｏＯ3に限らず、例えばＬａの代わりにたの
希土類元素であるＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ
などでも良く、またＣｏの代わりに他の遷移金属元素で
あるＴｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｎｉであっても同様
に優れた結果が得られた。さらに、希土類遷移金属酸化
物に、添加物としてＡｌ酸化物やＳｉ酸化物などを含ん
だ場合においても同様に優れた結果が得られた。
【００２７】なお、電極薄膜材料にはＰｔを用いたが、
それに限らずパラジウム、銀、ニッケル、銅、クロム、
あるいはそれらの合金を用いた薄膜であっても同様に優
れた特性を得ることができた。
それに限らずパラジウム、銀、ニッケル、銅、クロム、
あるいはそれらの合金を用いた薄膜であっても同様に優
れた特性を得ることができた。
【００２８】なお、本発明の実施の形態において、下地
基板１１にアルミナを用いたが、その他のセラミクスな
どの絶縁性基板を用いた場合においても同様に優れた結
果が得られた。
基板１１にアルミナを用いたが、その他のセラミクスな
どの絶縁性基板を用いた場合においても同様に優れた結
果が得られた。
【００２９】なお、本発明の実施の形態において、ｒｆ
プラズマ（１３．５６ＭＨｚ）を用いたが、これに限ら
れるものではなく、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
プラズマを用いた場合においても同様に優れた結果が得
られた。
プラズマ（１３．５６ＭＨｚ）を用いたが、これに限ら
れるものではなく、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
プラズマを用いた場合においても同様に優れた結果が得
られた。
【００３０】
【発明の効果】上記のように、本発明は、希土類遷移金
属系酸化物からなるＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴ
Ｃサーミスタ薄膜上に設けられた電極対からなる薄膜Ｎ
ＴＣサーミスタ素子であり、抵抗値やＢ定数などのバラ
ツキを小さくできるため、小型で高精度のサーミスタ素
子を得ることができるという効果がある。
属系酸化物からなるＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴ
Ｃサーミスタ薄膜上に設けられた電極対からなる薄膜Ｎ
ＴＣサーミスタ素子であり、抵抗値やＢ定数などのバラ
ツキを小さくできるため、小型で高精度のサーミスタ素
子を得ることができるという効果がある。
【図１】本発明の薄膜サーミスタ素子の構成を示す斜視
図
図
【図２】本発明の薄膜サーミスタ素子の製造装置の構成
を示す斜視図
を示す斜視図
１０ 薄膜サーミスタ素子 １１ 下地基板 １２ サーミスタ薄膜（ＬａＣｏＯ3） １３，１４ Ｐｔ電極 １３ａ，１４ａ ベース抵抗部 １３ａ，１４ｂ トリミング部 ２０ スパッタ装置 ２１ 基板ホルダ ２２ 下地基板 ２３ 高周波電源 ２４ ターゲット ２５ アースシールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友澤 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 BA50 BB07 BD00 CA05 DC05 DC09 DC16 5E032 AB01 BA15 BB10 CA00 CC08 CC14 TA03 TA17 TB02 5E034 BA09 BB08 BC01 DA03 DC05 DE14 DE16
Claims (7)
- 【請求項１】 希土類遷移金属酸化物からなるＮＴＣサ
ーミスタ薄膜と、前記ＮＴＣサーミスタ薄膜上に設けら
れた電極対からなる薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。 - 【請求項２】 ＮＴＣサーミスタ薄膜上に設けられた電
極対に、レーザー光などを照射することにより電極の一
部を切断して薄膜サーミスタ素子の抵抗値調整を行うた
めのトリミング用電極パターンが設けられたことを特徴
とする請求項１記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。 - 【請求項３】 希土類遷移金属酸化物がペロブスカイト
型結晶構造のランタンコバルト酸化物であることを特徴
とする請求項１記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。 - 【請求項４】 下地基板上に、希土類遷移金属酸化物薄
膜を形成し、さらに前記希土類遷移金属酸化物薄膜上に
電極対を形成した後、前記電極対の一部をレーザー光な
どを照射することにより切断して抵抗値の微調整を行
い、抵抗値精度の高い薄膜サーミスタ素子を作製するこ
とを特徴とする薄膜サーミスタ素子の製造方法。 - 【請求項５】 下地基板上に、希土類遷移金属酸化物薄
膜を形成し、さらに前記希土類遷移金属酸化物薄膜上に
電極対を形成することにより作製する薄膜サーミスタ素
子の製造方法において、前記希土類遷移金属酸化物薄膜
を、バッキングプレート上に複数個の希土類遷移金属酸
化物の焼結体ブロックを敷き詰めた構成のターゲットを
用いてスパッタリング法により形成することを特徴とし
た薄膜ＮＴＣサーミスタ素子の製造方法。 - 【請求項６】 希土類遷移金属酸化物がペロブスカイト
型結晶構造のランタンコバルト酸化物であることを特徴
とする請求項４または５記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素
子の製造方法。 - 【請求項７】 希土類遷移金属酸化物薄膜を形成した後
に、熱処理する事を特徴とする請求項５記載の薄膜ＮＴ
Ｃサーミスタ素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161903A JP2000348911A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 薄膜ｎｔｃサーミスタ素子およびその製造方法 |
| KR1020000029474A KR100674692B1 (ko) | 1999-06-03 | 2000-05-31 | 박막서미스터소자 및 박막서미스터소자의 제조방법 |
| US09/584,768 US6475604B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-01 | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element |
| EP00304729A EP1058276B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-05 | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element |
| DE60023396T DE60023396T2 (de) | 1999-06-03 | 2000-06-05 | Dünnschichtthermistor und Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161903A JP2000348911A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 薄膜ｎｔｃサーミスタ素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348911A true JP2000348911A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15744218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161903A Withdrawn JP2000348911A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-09 | 薄膜ｎｔｃサーミスタ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348911A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258387A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Materials Corp | 薄膜サーミスタ及び薄膜サーミスタの製造方法 |
| JP5186007B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2013-04-17 | アルプス電気株式会社 | サーミスタ及びその製造方法 |
| WO2021004957A1 (de) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | Tdk Electronics Ag | Ntc-dünnschichtthermistor und verfahren zur herstellung eines ntc-dünnschichtthermistors |
| CN113284688A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-20 | 上海福宜纳米薄膜技术有限公司 | 双精调线高温薄膜铂电阻及其调阻方法 |
| CN118619715A (zh) * | 2024-05-28 | 2024-09-10 | 新化县佳和精密陶瓷有限公司 | 一种陶瓷复合管及其制备方法 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11161903A patent/JP2000348911A/ja not_active Withdrawn
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| CN114041194B (zh) * | 2019-07-05 | 2023-08-22 | Tdk电子股份有限公司 | Ntc薄膜热敏电阻和制造ntc薄膜热敏电阻的方法 |
| US12033774B2 (en) | 2019-07-05 | 2024-07-09 | Tdk Electronics Ag | NTC thin film thermistor and method for producing an NTC thin film thermistor |
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