JP2004014697A - 抵抗体およびそのトリミング方法 - Google Patents

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青木 充
Sumiji Futamura
二村 澄治
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Abstract

【課題】抵抗体をトリミングするにあたって、トリミングに要する面積を少なくし、且つ抵抗値変動を適度に抑制した微調整を可能にする。
【解決手段】抵抗体10に対してサーペンタインカット型のレーザトリミングを行うことにより、抵抗体10の幅方向の両側から交互にカットされた複数個の第1のカット部11を形成することで抵抗値の粗調整を行い、次に、個々の第1のカット部11の間においてレーザトリミングを行うことにより、抵抗値の微調整を行うための第2のカット部12を抵抗体10の幅方向に沿って形成する。第1のカット部11と第2のカット部12との間隔ΔWを変更することによって抵抗変化値ΔRの微調整範囲を見積もることができる。
【選択図】    図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗体およびそのトリミング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の抵抗体は、一般に半導体基板の上に金属薄膜を用いて形成される。そして、形成された金属薄膜はその抵抗値を調整するためにレーザトリミング等によりトリミングされる。このような抵抗体のトリミングに係るものとしては、例えば特開平8−159899号公報に記載されているものがある。
【0003】
このような従来の一般的な抵抗体のトリミングパターンを図4に示す。従来では、抵抗体100においては、抵抗値の粗調整を行う粗調整領域100aと当該粗調整を行った後に抵抗値の微調整を行う微調整領域100bとに分けてトリミングを行っていた。
【0004】
粗調整領域100aでは、抵抗体100に対してサーペンタインカット型のトリミングを行う。それにより、抵抗体100の幅方向の両側から交互にカットされた複数個のカット部110すなわち粗調カット部110を形成する。図4中、粗調カット部110は太い実線にて図示。これにより、実質的に抵抗体100が長く且つ細くなり抵抗値を大きくできる。
【0005】
その後、粗調整領域100aと抵抗体100の端部100cの両方から離れた抵抗値変動の少ない領域を微調整領域100bとしてトリミングを行い、微調整のためのカット部120すなわち微調カット部120を形成する。図4中、微調カット部120は太い破線にて図示。
【0006】
この微調カット部120の長さLc、Lc’や本数を変えることにより抵抗値の微調整を行うことができる。図4では、微調カット部120において、その長さをLcとした場合とLc’とした場合との両者を便宜上、位置をずらして並示してある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のトリミングにおいては、微調整領域100bにて形成する微調カット部120は、粗調整領域100aと抵抗体100の端部100cの両方から十分な距離A、Bを確保する必要がある。そのため、トリミングに要する抵抗体100の面積が大きくなってしまう。
【0008】
また、微調カット部120の長さLc、Lc’が長くなるほど、わずかな長さの変動に伴って抵抗値の変動も大きくなる。例えば微調カット部120の長さがLcと長い場合、上記図4の実線矢印に示すように電流が流れると考えられ、微調カット部120の長さがLc’と短い場合、上記図4の一点鎖線矢印に示すように電流が流れると考えられる。
【0009】
このように、従来では微調カット部120の長さが変わると、抵抗体100に流れる電流の経路が大きく変化し、結果、抵抗値の変動も大きくなると考えられる。したがって、従来の抵抗体のトリミングにおいては、微調整の高精度化が困難となり、抵抗値の微調整範囲を見積もることも困難となってしまう。
【0010】
本発明は上記問題に鑑み、抵抗体をトリミングするにあたって、トリミングに要する面積を少なくし、且つ抵抗値変動を適度に抑制した微調整を可能にすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、抵抗体(10)の抵抗値を調整するトリミング方法であって、抵抗体に対してサーペンタインカット型のトリミングを行うことにより、抵抗体の幅方向の両側から交互にカットされた複数個の第1のカット部(11)を形成し、次に、個々の第1のカット部の間においてトリミングを行うことにより、第2のカット部(12)を抵抗体の幅方向に沿って形成することを特徴とする。
【0012】
それによれば、第1のカット部(11)を形成することにより抵抗値の粗調整を行い、次に第2のカット部(12)を形成することにより微調整を行うことができる。そして本発明では、粗調整領域にて微調整を行うことができるので、従来に比べてトリミングに要する面積を低減できる。
【0013】
また、本発明では、微調整の役目を担う第2のカット部(12)が第1のカット部(11)の間にあるため、第2のカット部の長さ(L、L’)が変わっても、従来ほどには抵抗体(10)に流れる電流経路の変化が大きくないと考えられる(図2参照)。また、実際に、第1のカット部と第2のカット部との間隔(ΔW)を変更することで抵抗値変動を適切な範囲で変更することができる(図3参照)。
【0014】
要するに、本発明によれば、抵抗体をトリミングするにあたって、トリミングに要する面積を少なくし、且つ抵抗値変動を適度に抑制した微調整が可能な抵抗体のトリミング方法を提供することができる。
【0015】
また、請求項2に記載の発明では、サーペンタインカット型のトリミングを行うことにより、幅方向の両側から交互に一定間隔(W)にて形成された複数個の第1のカット部(11)を有する抵抗体であって、個々の第1のカット部の間に第2のカット部(12)が形成されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の抵抗体(10)は、請求項1に記載のトリミング方法において、複数個の第1のカット部(11)を一定間隔(W)に形成した場合に、これら第1のカット部の間に微調整用の第2のカット部(12)を形成することで適切に製造される。したがって、本発明においても上記請求項1の発明と同様の効果が発揮されうる。
【0017】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態に係る抵抗体10の平面構成を示す図である。この抵抗体10は、シリコン基板などの半導体基板の上に形成されたものでCr−Siなどの金属薄膜からなるものである。
【0019】
抵抗体10においては、図1中の左右方向が長手方向、上下方向が幅方向である。抵抗体10に対してレーザトリミングを行うことにより、抵抗体10の幅方向の一端側と他端側から幅方向に沿って横断するように、複数個の切れ込みすなわちカット部11、12が形成されている。
【0020】
ここで、図1中、太い実線に示すように、抵抗体10の幅方向の両側から交互に一定間隔Wにて形成された複数個のカット部11が、第1のカット部11として形成されている。一方、図1中、太い破線に示すように、第1のカット部11の間に形成されたカット部12が第2のカット部12として形成されている。
【0021】
また、図1中には、第2のカット部12とこれに最近接している第1のカット部11との距離を間隔ΔWとして示しており、第2のカット部12の長さをLとして示してある。
【0022】
このような抵抗体10の製造方法について述べる。シリコン基板などの半導体基板上に、蒸着やスパッタ等による成膜およびフォトリソグラフ技術を用いたパターニング手法等を用いて抵抗体10を形成する。次に、トリミング工程を行うことによって抵抗体10の抵抗値を調整するすなわち抵抗値を所望の値となるように大きくする。
【0023】
抵抗体10のトリミング方法は、YAGレーザなどを用いたレーザトリミングにより一般に次のように行われる。抵抗体10の両端の電極を計測器につなぎ、抵抗値をモニタしながらレーザビームにより抵抗体10を加熱蒸発させる。このとき抵抗体10の幅方向に沿って横断するようにレーザビームを移動し、抵抗値が所定値になったところでレーザの発光を止める。
【0024】
ここで、本実施形態では、まず、抵抗体10に対してサーペンタインカット型のレーザトリミングを行う。サーペンタインカットとは、まさしく上記図1に示すように、抵抗体10の幅方向の両側から交互にカットされた複数個の第1のカット部11を形成するものである。この第1のカット部11の形成に伴い、抵抗体10における抵抗値の粗調整が行われる。
【0025】
次に、個々の第1のカット部11の間においてレーザトリミングを行うことにより、抵抗値の微調整を行うための第2のカット部12を抵抗体10の幅方向に沿って形成する。こうして上記図1に示される抵抗体10ができあがる。
【0026】
ところで、本実施形態によれば、第1のカット部11を形成することにより抵抗値の粗調整を行い、次に、第1のカット部11の間に第2のカット部12を形成することにより微調整を行うことができる。このように、第1のカット部11の間の領域すなわち粗調整領域にて微調整を行うことができるので、従来に比べてトリミングに要する面積を低減できる。
【0027】
また、図2は本実施形態の作用を説明するための抵抗体10の平面図である。図2では、第2のカット部12の長さをLとした場合と該Lよりも短いL’とした場合とを並記してある。第2のカット部12の長さがLと長い場合、図2の実線矢印に示すように電流が流れると考えられ、第2のカット部12の長さがL’と短い場合、図2の一点鎖線矢印に示すように電流が流れると考えられる。
【0028】
このように本実施形態では、微調整の役目を担う第2のカット部12が第1のカット部11の間にあるため、第2のカット部12の長さL、L’が変わっても、上記図4に示した従来のものほどには、抵抗体10に流れる電流経路の変化が大きくならないと考えられる。
【0029】
そして、本実施形態では、実際に、第1のカット部11と第2のカット部12との間隔ΔWを変更することで抵抗値変動を適切な範囲で変更することができる。つまり、粗調整によって当該粗調整部分における抵抗体10の幅がWと狭くなるが、さらに抵抗体の幅をWから(W−ΔW)へと小さくすることで抵抗値を大きくし、微調整が可能となる。
【0030】
具体的には、抵抗体10のシート抵抗率をSとして、上記した第1および第2のカット部同士の間隔ΔW、第2のカット部12の長さL、第1のカット部11同士の間隔Wを用いると、抵抗体10の微調整による抵抗変化値ΔRは下記の数式1に表される。
【0031】
【数1】
Figure 2004014697
このように本実施形態では、抵抗変化値ΔRは第2のカット部12の長さLにほぼ比例するが、第1のカット部11と第2のカット部12との間隔ΔWを変更することによっても抵抗変化値ΔRの微調整範囲を見積もることができる。
【0032】
微調整による間隔ΔWと抵抗変化値ΔRとの関係の一例を図3に示す。これは、W=20μm、L=200μm、S=500Ω/□としたときの間隔ΔWによる抵抗変化値ΔRの変化範囲を示すものである。第1のカット部11と第2のカット部12との間隔ΔWを変更することにより、抵抗変化値ΔRを適切に見積もることができる。
【0033】
つまり、本実施形態によれば、第2のカット部12の長さの変更をもって微調整の主たる役目を担わせるのではなく、主として第1のカット部11と第2のカット部12との間隔ΔWを変更することにより、抵抗値の微調整を高精度に行うことができる。
【0034】
ちなみに従来では、上記図4に示したように、粗調カット部110と微調カット部120との距離Bが大きい。当該距離Bは上記間隔ΔWに相当する。そのため、従来では当該両カット部の距離Bを変更したとしても、抵抗体100の抵抗値変動が小さすぎて抵抗値を調整することは困難である。
【0035】
このように、本実施形態によれば、抵抗体をトリミングするにあたって、トリミングに要する面積を少なくし、且つ抵抗値変動を適度に抑制した微調整が可能な抵抗体10およびそのトリミング方法を提供することができる。
【0036】
なお、粗調整の役目を担う複数個の第1のカット部11については、カット部11間の間隔や各々のカット部11の長さは互いに一定でなくても良い。また、第2のカット部12についても複数個ある場合には、各々の長さLや間隔ΔWなどは互いに一定でなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る抵抗体を示す平面図である。
【図2】上記実施形態の作用を説明するための図である。
【図3】第1のカット部と第2のカット部との間隔ΔWと抵抗変化値ΔRとの関係の一例を示す図である。
【図4】従来の抵抗体のトリミングパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
10…抵抗体、11…第1のカット部、12…第2のカット部、
W…第1のカット部同士の間隔。

Claims (2)

  1. 抵抗体(10)の抵抗値を調整するトリミング方法であって、
    前記抵抗体に対してサーペンタインカット型のトリミングを行うことにより、前記抵抗体の幅方向の両側から交互にカットされた複数個の第1のカット部(11)を形成し、
    次に、個々の前記第1のカット部の間においてトリミングを行うことにより、第2のカット部(12)を前記抵抗体の幅方向に沿って形成することを特徴とする抵抗体のトリミング方法。
  2. サーペンタインカット型のトリミングを行うことにより、幅方向の両側から交互に一定間隔(W)にて形成された複数個の第1のカット部(11)を有し、
    個々の前記第1のカット部の間に第2のカット部(12)が形成されていることを特徴とする抵抗体。
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