JP2007149965A - 薄膜抵抗素子 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の温度係数に容易に設定できる薄膜抵抗素子を提供する。
【課題の解決手段】薄膜抵抗素子１は、中央部分を分断し間隔をおいて配置して電極６に接続する、例えば負の温度係数を有するクロムシリコンからなる第１の抵抗体層２ａ，２ｂと、この第１の抵抗体層２ａ，２ｂの間隔部分の下面側に対応位置して両端がそれぞれ部分的に重なるようにして第１の抵抗体層２ａ，２ｂと直列に接続するとともに、第１の抵抗体層２ａ，２ｂの電極接続部分６ａの直下にも対応位置するよう分断して配置した、例えば正の温度係数を有するニッケルクロムからなる第２の抵抗体層３ａ，３ｂ，３ｃとからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄膜抵抗素子に関し、特に温度係数を所望値に設定可能な薄膜抵抗素子に関する。

一般に、薄膜抵抗素子は、複数の材料が所定の割合で含まれる単層膜をスパッタリング法で絶縁膜上に堆積形成し、パターニング後、その両端にアルミニウムなどの金属材料を電極として接続している。この薄膜抵抗素子の温度係数は、その材料に依存するとともに、スパッタリングやアニールなどの製造条件にも依存する。

従来、温度係数を任意値に設定し得る抵抗体として、抵抗体層の一部中に真空蒸着により高融点不純物を拡散し、この拡散量を制御することで、抵抗体全体の温度係数を、抵抗体本来の温度係数から不純物を適当に含む抵抗体の温度係数まで連続的に変えるようにしたものが提案されている。例えば、抵抗体層としてニッケルクロム（ＮｉＣｒ）を採用すると正の温度係数を有するが、不純物として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を採用して抵抗体層中に拡散すれば、抵抗体層に負の温度係数を持たせられるので、拡散量を制御することで抵抗体層全体の温度係数をゼロまたは負に近づけることができる、というものである。
特開平６−８９９７４号公報

しかしながら、上記従来の温度係数を任意値に設定し得る抵抗体は、製造工程が複雑であるとともに、不純物の拡散量の制御が容易でないので、温度係数を所望値に設定するのは困難であり、最終的にはレーザー光などを用いたトリミングによる微調整が不可欠である、という不都合がある。本発明は、このような不都合を解消した薄膜抵抗素子を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る薄膜抵抗素子は、中央部分を分断して間隔をおいて配置した第１の抵抗体層と、この第１の抵抗体層の分断した間隔部分に対応位置して両端がそれぞれ部分的に重なるようにして第１の抵抗体層と直列に接続した第２の抵抗体層とからなり、前記第１と第２の抵抗体層は、互いの温度係数の正負が異なるものである。

また、本発明の請求項２に係る薄膜抵抗素子は、中央部分を分断して間隔をおいて配置した電極に接続する第１の抵抗体層と、この第１の抵抗体層の分断した間隔部分の下面側に対応位置して両端がそれぞれ部分的に重なるようにして第１の抵抗体層と直列に接続するとともに、第１の抵抗体層の電極接続部分の直下にも対応位置するよう分断して配置した第２の抵抗体層とからなり、前記第１と第２の抵抗体層は、互いの温度係数の正負が異なる一方、前記第２の抵抗体層はエッチングストッパを兼ねるものである。

本発明の請求項１に係る薄膜抵抗素子によれば、第１の抵抗体層と第２の抵抗体層の材料によって温度係数が決定されるので、従来必要とされたトリミングによる微調整を行うことなく、容易に所望の温度係数に設定できるという効果を奏する。

本発明の請求項２に係る薄膜抵抗素子によれば、上述の効果に加えて、第２の抵抗体層が、エッチングストッパとしても機能するので、ドライエッチングによる処理が可能となり、ウェットエッチングによる処理に比べて小面積化が可能となるという効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。ここにおいて、図１は薄膜抵抗素子の概略的な平面図、図２は同じく断面図である。図１及び図２に示すように、薄膜抵抗素子１は、中央部分を分断して間隔をおいて配置した第１の抵抗体層２ａ，２ｂと、この第１の抵抗体層２ａ，２ｂの分断して間隔部分に対応して下面側に位置する第２の抵抗体層３ａとを、部分的に重ねて直列接続してなる。

第２の抵抗体層３ａは絶縁層４の上に形成され、この抵抗体層３ａと分断して前記絶縁層４上に形成配置した第２の抵抗体層３ｂ，３ｃは、第１の抵抗体層２ａ，２ｂの電極接続部分の直下に対応位置している。前記各抵抗体層３ｂ，３ｃは、絶縁層５に電極６の接続部６ａを設ける前に接続孔をドライエッチングで形成する際のエッチングストッパとして機能する。また、中央部分に位置する第２の抵抗体層３ａは、第１の抵抗体層２ａ，２ｂを分断形成するためのドライエッチングの際のエッチングストッパとして機能する。

第１の抵抗体層２ａ，２ｂは、例えば、負の温度係数を有するクロムシリコン（ＣｒＳｉ）からなり、第２の抵抗体層３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば、正の温度係数を有するニッケルクロム（ＮｉＣｒ）からなる。薄膜抵抗素子１の温度係数は、前記第１の抵抗体層２ａ，２ｂ及び前記第２の抵抗体層３ａ，３ｂ，３ｃの温度係数によって決定される。したがって、温度係数を所望の値に設定するためには、クロムシリコンとニッケルクロムの組み合わせのように、温度係数の正負が異なる抵抗体材料を適宜選択して、所望設定値に合致するよう組み合わせればよく、従来不可欠であったトリミングによる微調整をする必要はなくなる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、第１の抵抗体層２ａ，２ｂと第２の抵抗体層３ａ，３ｂ，３ｃの材料の組み合わせは、上述のクロムシリコンとニッケルクロムの組み合わせに限らず、温度係数の正負が互いに異なる材料を組み合わせればよいものである。正の温度係数を有する材料としては、一般的な金属材料、金属酸化膜、金属窒化膜を挙げることができる。また、負の温度係数を有するものとしては、シリコン系材料や酸化バナジウムを挙げることができる。

薄膜抵抗素子の概略的な平面図。 薄膜抵抗素子の概略的な断面図。

符号の説明

１ 薄膜抵抗素子
２ａ，２ｂ 第１の抵抗体層
３ａ，３ｂ，３ｃ 第２の抵抗体層
６ 電極
６ａ 接続部

Claims (2)

1. 中央部分を分断して間隔をおいて配置した第１の抵抗体層と、この第１の抵抗体層の間隔部分に対応位置して両端がそれぞれ部分的に重なるようにして第１の抵抗体層と直列に接続した第２の抵抗体層とからなり、
   前記第１と第２の抵抗体層は、互いの温度係数の正負が異なる
   ことを特徴とする薄膜抵抗素子。
2. 中央部分を分断して間隔をおいて配置した電極に接続する第１の抵抗体層と、この第１の抵抗体層の間隔部分の下面側に対応位置して両端がそれぞれ部分的に重なるようにして第１の抵抗体層と直列に接続するとともに、第１の抵抗体層の電極接続部分の直下にも対応位置するよう分断して配置した第２の抵抗体層とからなり、
   前記第１と第２の抵抗体層は、互いの温度係数の正負が異なる一方、前記第２の抵抗体層はエッチングストッパを兼ねる
   ことを特徴とする薄膜抵抗素子。
   

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