JP2618139B2 - 薄膜抵抗器 - Google Patents
薄膜抵抗器Info
- Publication number
- JP2618139B2 JP2618139B2 JP3294797A JP29479791A JP2618139B2 JP 2618139 B2 JP2618139 B2 JP 2618139B2 JP 3294797 A JP3294797 A JP 3294797A JP 29479791 A JP29479791 A JP 29479791A JP 2618139 B2 JP2618139 B2 JP 2618139B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- resistor
- trimming
- passivation layer
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
- H01C17/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material
- H01C17/242—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material by laser
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
- Y10T29/49099—Coating resistive material on a base
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜抵抗器に関するも
のであり、とりわけ、１つ以上のパッシベーション層に
よってカバーされた後、信頼性のある、極めて正確なト
リミングを施すことが可能になる薄膜抵抗器に関するも
のである。
のであり、とりわけ、１つ以上のパッシベーション層に
よってカバーされた後、信頼性のある、極めて正確なト
リミングを施すことが可能になる薄膜抵抗器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電気的接点間に配置された比較的薄い抵
抗材料の膜の形をとる抵抗器は、当該技術分野において
周知のところである。これらの抵抗器は、金属成分を含
んでいるのが普通であり、さらに、酸化物または半導体
成分を含んでいる可能性がある。こうした薄膜抵抗器の
抵抗は、しばしば、抵抗器の材料に部分的な除去、エッ
チング、研磨等を施すことによって調整される。
抗材料の膜の形をとる抵抗器は、当該技術分野において
周知のところである。これらの抵抗器は、金属成分を含
んでいるのが普通であり、さらに、酸化物または半導体
成分を含んでいる可能性がある。こうした薄膜抵抗器の
抵抗は、しばしば、抵抗器の材料に部分的な除去、エッ
チング、研磨等を施すことによって調整される。
【０００３】先行技術によれば、円筒状基板に薄膜抵抗
器が取り付けられると、抵抗器を被覆する導電性薄膜
に、レーザ侵食を用いてらせん状グルーブを形成するこ
とによって（Bowlinに対する米国特許第４，５６６，９
３６号）、あるいは、抵抗薄膜に複数のらせん方向の狭
いグルーブを切削して、向かい合った接点間における抵
抗材料の量を減らすことによって（Sorokaに対する米国
特許第３，５０９，５１１号）、そのトリミングが可能
になる。
器が取り付けられると、抵抗器を被覆する導電性薄膜
に、レーザ侵食を用いてらせん状グルーブを形成するこ
とによって（Bowlinに対する米国特許第４，５６６，９
３６号）、あるいは、抵抗薄膜に複数のらせん方向の狭
いグルーブを切削して、向かい合った接点間における抵
抗材料の量を減らすことによって（Sorokaに対する米国
特許第３，５０９，５１１号）、そのトリミングが可能
になる。
【０００４】平面基板上に薄膜抵抗器を配設するに当た
って、先行技術によれば、抵抗値をトリミングする、い
くつかの技法の教示がある。ある構成の場合、１対の導
電端子の端部間に、抵抗材料の薄膜が配置されて、「ト
ップ・ハット」を形成し、端末がハットのつばを形成す
る。トップ・ハットの下部または上部から薄膜材料を漸
次除去することによって、接点間における抵抗材料の量
（従って抵抗値）に修正が加えられる。Burks他に対す
る米国特許第３，５７３，７０３号及びNeeseに対する
米国特許第４，１６３，３１５号には、こうしたトリミ
ング法が示されている。
って、先行技術によれば、抵抗値をトリミングする、い
くつかの技法の教示がある。ある構成の場合、１対の導
電端子の端部間に、抵抗材料の薄膜が配置されて、「ト
ップ・ハット」を形成し、端末がハットのつばを形成す
る。トップ・ハットの下部または上部から薄膜材料を漸
次除去することによって、接点間における抵抗材料の量
（従って抵抗値）に修正が加えられる。Burks他に対す
る米国特許第３，５７３，７０３号及びNeeseに対する
米国特許第４，１６３，３１５号には、こうしたトリミ
ング法が示されている。
【０００５】先行技術のいくつかの教示によれば、ま
ず、抵抗器の境界外に侵食機器（例えば、電気侵食ヘッ
ド、レーザ・ビーム等）を位置決めし、ゆっくりと抵抗
器の境界内に送り込んで、抵抗材料に切り溝を形成する
ことによって、平面抵抗器にトリミングが施される。こ
うした技法及びその変形については、Sella 他に対する
米国特許第３，８８９，２２３号、Bubeに対する米国特
許第３，９４７，８０１号、Kost他に対する米国特許第
４，１５９，４６１号、Evans 他に対する米国特許第
４，３５２，００５号、d'Orsay に対する米国特許第
４，４４３，７８２号、Moyに対する米国特許第４，５
５１，６０７号、Moyに対する米国特許第４，６４７，
８９９号、及び、Gofuku他に対する米国特許第４，７８
５，１５７号に開示されている。最後の特許の場合、抵
抗材料に切り溝を設けるだけでなく、抵抗の選択領域を
照射して、局所的抵抗特性を変化させる。上述の特許に
共通した特徴は、それぞれ、抵抗材料の侵食が外側から
開始して、内側へと進み、抵抗材料内に及ぶところにあ
る。
ず、抵抗器の境界外に侵食機器（例えば、電気侵食ヘッ
ド、レーザ・ビーム等）を位置決めし、ゆっくりと抵抗
器の境界内に送り込んで、抵抗材料に切り溝を形成する
ことによって、平面抵抗器にトリミングが施される。こ
うした技法及びその変形については、Sella 他に対する
米国特許第３，８８９，２２３号、Bubeに対する米国特
許第３，９４７，８０１号、Kost他に対する米国特許第
４，１５９，４６１号、Evans 他に対する米国特許第
４，３５２，００５号、d'Orsay に対する米国特許第
４，４４３，７８２号、Moyに対する米国特許第４，５
５１，６０７号、Moyに対する米国特許第４，６４７，
８９９号、及び、Gofuku他に対する米国特許第４，７８
５，１５７号に開示されている。最後の特許の場合、抵
抗材料に切り溝を設けるだけでなく、抵抗の選択領域を
照射して、局所的抵抗特性を変化させる。上述の特許に
共通した特徴は、それぞれ、抵抗材料の侵食が外側から
開始して、内側へと進み、抵抗材料内に及ぶところにあ
る。
【０００６】また、先行技術の教示によれば、薄膜抵抗
器の抵抗値は、侵食機器を完全に抵抗材料の境界内に保
持することによって修正が可能である。例えば、共に、
Johnson 他に対して与えられた米国特許第４，２０５，
２９７号及び第４，３０１，４３９号の場合、薄膜タイ
プの抵抗器に、中央接点、及び、抵抗器の周囲に位置す
る外部接点が設けられる。該抵抗器は、抵抗材料にらせ
んパターンを切削することによってトリミングが施さ
れ、本質的に、中央接点と外部接点との間の抵抗経路を
延長することになる。Merrick に対する米国特許第４，
５８２，９７６号には、抵抗材料の内側部分を除去し
て、抵抗器の長いディメンションと平行な開口部を形成
することによって、ほぼ矩形の薄膜抵抗器にトリミング
を施すトリミング技法が開示されている。
器の抵抗値は、侵食機器を完全に抵抗材料の境界内に保
持することによって修正が可能である。例えば、共に、
Johnson 他に対して与えられた米国特許第４，２０５，
２９７号及び第４，３０１，４３９号の場合、薄膜タイ
プの抵抗器に、中央接点、及び、抵抗器の周囲に位置す
る外部接点が設けられる。該抵抗器は、抵抗材料にらせ
んパターンを切削することによってトリミングが施さ
れ、本質的に、中央接点と外部接点との間の抵抗経路を
延長することになる。Merrick に対する米国特許第４，
５８２，９７６号には、抵抗材料の内側部分を除去し
て、抵抗器の長いディメンションと平行な開口部を形成
することによって、ほぼ矩形の薄膜抵抗器にトリミング
を施すトリミング技法が開示されている。
【０００７】同様のタイプのトリミング技法が、平面容
量構造にも適用されている（例えば、Weller他に対する
米国特許第３，３９４，３８６号、Heath に対する米国
特許第３，４０２，４４８号、及び、Lumleyに対する米
国特許第３，５９７，５７９号参照）。
量構造にも適用されている（例えば、Weller他に対する
米国特許第３，３９４，３８６号、Heath に対する米国
特許第３，４０２，４４８号、及び、Lumleyに対する米
国特許第３，５９７，５７９号参照）。
【０００８】上述のトリミング技法のうち最も広く用い
られているのが、レーザ・ベースのものである。該シス
テムは、レーザ・ビームを抵抗器の境界の外側に位置決
めすることによってトリム処理を開始し、ビームを移動
させて、エッジを横断させ、抵抗器の本体内に送り込
む。この方法は、抵抗を最大限に変化させることに関し
ては効率がよいが、最近の半導体／薄膜抵抗器構造に適
用する場合、いくつかの問題が生じることになる。こう
した構造は、一般に、メタライゼーションをパターニン
グされた、その間に配置される石英、窒化物、または、
その他の絶縁セラミック材料を介在させた複数の層を備
えた、シリコンのマスタースライス基板から構成され
る。こうした複雑な層のうち２つ、３つ、または、それ
以上が、マスタースライス基板上に設けられ、薄膜抵抗
器がこうした構造内に配置される可能性が高い。しばし
ば、最上部表面に、抵抗器が設けられ、スパッタリング
された石英材料の追加層で、パッシベーションが施され
る。
られているのが、レーザ・ベースのものである。該シス
テムは、レーザ・ビームを抵抗器の境界の外側に位置決
めすることによってトリム処理を開始し、ビームを移動
させて、エッジを横断させ、抵抗器の本体内に送り込
む。この方法は、抵抗を最大限に変化させることに関し
ては効率がよいが、最近の半導体／薄膜抵抗器構造に適
用する場合、いくつかの問題が生じることになる。こう
した構造は、一般に、メタライゼーションをパターニン
グされた、その間に配置される石英、窒化物、または、
その他の絶縁セラミック材料を介在させた複数の層を備
えた、シリコンのマスタースライス基板から構成され
る。こうした複雑な層のうち２つ、３つ、または、それ
以上が、マスタースライス基板上に設けられ、薄膜抵抗
器がこうした構造内に配置される可能性が高い。しばし
ば、最上部表面に、抵抗器が設けられ、スパッタリング
された石英材料の追加層で、パッシベーションが施され
る。
【０００９】半導体装置が完全に製造されてから（すな
わち、石英の最終パッシベーション層が、抵抗器上に形
成されてから）薄膜抵抗器にトリミングを施すのが望ま
しい。石英のパッシベーション層が薄膜抵抗器の表面を
密封するので、入射レーザ・ビームによって蒸発する材
料の量は、こうして生じる蒸気圧によって、石英層に裂
け目を生じさせることにならない程度におさまるように
保証するため、注意を払う必要がある。また、トリミン
グは、最低量のトリミング処理をする極めて正確で、信
頼性のある、広範囲の抵抗値を生む方法を用いて、実施
されるのが望ましい。さらに、トリミング処理は、効率
を最大にし、レーザ・エネルギの消費を最小にして、高
速で実施するのが望ましい。
わち、石英の最終パッシベーション層が、抵抗器上に形
成されてから）薄膜抵抗器にトリミングを施すのが望ま
しい。石英のパッシベーション層が薄膜抵抗器の表面を
密封するので、入射レーザ・ビームによって蒸発する材
料の量は、こうして生じる蒸気圧によって、石英層に裂
け目を生じさせることにならない程度におさまるように
保証するため、注意を払う必要がある。また、トリミン
グは、最低量のトリミング処理をする極めて正確で、信
頼性のある、広範囲の抵抗値を生む方法を用いて、実施
されるのが望ましい。さらに、トリミング処理は、効率
を最大にし、レーザ・エネルギの消費を最小にして、高
速で実施するのが望ましい。
【００１０】以上の目的は、部分的には、薄膜抵抗器の
厚さを必要な抵抗値が得られる最小値にすることによっ
て達成される。トリミング処理は、最短のトリム時間期
間内に所望の抵抗の変化が得られるように調整するのが
望ましい。従来、薄膜の境界の外側から内側へ進行する
レーザ切削手順が、用いられてきた。石英のオーバコー
トでパッシベーションを施された薄膜抵抗器の場合、こ
うしたトリミング手順を利用すると、抵抗器材料に対す
るトリム・カットの入口に欠陥を生じる可能性がある。
主たる問題は、このトリミング・プロセスでは、必ずし
も、エッジにおける材料を全て除去できるとは思えない
点にある。残存材料は、場合によっては、トリム・カッ
トを横切る電気的ブリッジ要素として作用し、信頼性を
損うことになる可能性がある。
厚さを必要な抵抗値が得られる最小値にすることによっ
て達成される。トリミング処理は、最短のトリム時間期
間内に所望の抵抗の変化が得られるように調整するのが
望ましい。従来、薄膜の境界の外側から内側へ進行する
レーザ切削手順が、用いられてきた。石英のオーバコー
トでパッシベーションを施された薄膜抵抗器の場合、こ
うしたトリミング手順を利用すると、抵抗器材料に対す
るトリム・カットの入口に欠陥を生じる可能性がある。
主たる問題は、このトリミング・プロセスでは、必ずし
も、エッジにおける材料を全て除去できるとは思えない
点にある。残存材料は、場合によっては、トリム・カッ
トを横切る電気的ブリッジ要素として作用し、信頼性を
損うことになる可能性がある。
【００１１】エッジの欠陥問題に対して可能性のある解
決策は１つは、レーザ・パワーを別様の場合に必要とさ
れる値を超えるように高めることである。重なった石英
層に損傷を加えることになる可能性があるだけでなく、
こうした処置は、下にある半導体構造を焼なまし、その
特性を変化させることになりがちである。可能性のある
もう１つの解決策は、トリム・カットの入口に追加トリ
ミングを施すことであるが、これには、トリミング処理
時間をさらに延長しなければならず、生産のスループッ
トを減少させることになる。
決策は１つは、レーザ・パワーを別様の場合に必要とさ
れる値を超えるように高めることである。重なった石英
層に損傷を加えることになる可能性があるだけでなく、
こうした処置は、下にある半導体構造を焼なまし、その
特性を変化させることになりがちである。可能性のある
もう１つの解決策は、トリム・カットの入口に追加トリ
ミングを施すことであるが、これには、トリミング処理
時間をさらに延長しなければならず、生産のスループッ
トを減少させることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、正確
で、信頼性のある、広範囲にわたる値を備えた薄膜抵抗
器及びトリミング技法を提供することにある。
で、信頼性のある、広範囲にわたる値を備えた薄膜抵抗
器及びトリミング技法を提供することにある。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、照射領域の近
くに望ましくない構造上の効果を誘発することのない、
薄膜抵抗器のトリミング法を提供することにある。
くに望ましくない構造上の効果を誘発することのない、
薄膜抵抗器のトリミング法を提供することにある。
【００１４】本発明のもう１つの目的は、剛性パッシベ
ーション層によってカバーされた平面薄膜抵抗器のトリ
ミング法を提供することにある。
ーション層によってカバーされた平面薄膜抵抗器のトリ
ミング法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】レーザ・ビームでトリミ
ング可能な平面薄膜抵抗器について開示する。１対の電
極が、基板上に間隔をあけて配置され、その間に配置さ
れた抵抗薄膜と接している。抵抗薄膜は、複数のノッチ
領域を有しており、それによって、少なくとも１つのネ
ック領域と少なくとも１つのフィンガ領域が形成されて
いる。フィンガ領域は、ネック領域に交互に接続されて
おり、ネック領域を流れる電流の方向を横切る方向に両
側に突出して延びる一対のフィンガを含む。また、フィ
ンガ領域の少なくとも１つには、レーザで生じるトリム
領域が含まれており、該領域は、フィンガ対の一方のフ
ィンガから他方のフィンガへ延びている。また、このト
リム領域は、抵抗材料のフィンガ領域の境界の内側に配
置され、抵抗薄膜のいずれの境界をも横切らない。トリ
ム・カットは、電極／抵抗材料界面に平行な細長いディ
メンション及び、前記電極間における、直流電流の流れ
と平行な幅の狭いデイメンションを備えている。望まし
い実施例の場合、抵抗薄膜は、パッシベーション層によ
っておおわれ、その後トリミングを施す。
ング可能な平面薄膜抵抗器について開示する。１対の電
極が、基板上に間隔をあけて配置され、その間に配置さ
れた抵抗薄膜と接している。抵抗薄膜は、複数のノッチ
領域を有しており、それによって、少なくとも１つのネ
ック領域と少なくとも１つのフィンガ領域が形成されて
いる。フィンガ領域は、ネック領域に交互に接続されて
おり、ネック領域を流れる電流の方向を横切る方向に両
側に突出して延びる一対のフィンガを含む。また、フィ
ンガ領域の少なくとも１つには、レーザで生じるトリム
領域が含まれており、該領域は、フィンガ対の一方のフ
ィンガから他方のフィンガへ延びている。また、このト
リム領域は、抵抗材料のフィンガ領域の境界の内側に配
置され、抵抗薄膜のいずれの境界をも横切らない。トリ
ム・カットは、電極／抵抗材料界面に平行な細長いディ
メンション及び、前記電極間における、直流電流の流れ
と平行な幅の狭いデイメンションを備えている。望まし
い実施例の場合、抵抗薄膜は、パッシベーション層によ
っておおわれ、その後トリミングを施す。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の基礎となる、トリミングを
施された抵抗器が取り付けられている半導体構造の例の
概略図である。留意すべきは、図１が一定のスケールに
合わせて描かれたものではないという点である。半導体
構造は、多数の能動素子（図示せず）が形成された、シ
リコンのマスタースライス基板１０から構成される。１
対のパターニングされた層１２及び１４が、マスタース
ライス基板１０の表面に配置されており、周知のよう
に、マスタースライス基板において各種デバイスの相互
接続機能を果たす。パターニングされた層１２は、マス
タースライス基板１０における各種半導体の相互接続を
行う金属導体を含むメタライゼーション層１６から構成
される。窒化層２０が配置されているＳｉＯ2 パッシベ
ーション層１８が、メタライゼーション層１６に重ねら
れる。もう一方のパターニングされた層１４には、もう
１つのメタライゼーション層２２、ＳｉＯ2 層２４、及
び、窒化層２６が含まれている。
施された抵抗器が取り付けられている半導体構造の例の
概略図である。留意すべきは、図１が一定のスケールに
合わせて描かれたものではないという点である。半導体
構造は、多数の能動素子（図示せず）が形成された、シ
リコンのマスタースライス基板１０から構成される。１
対のパターニングされた層１２及び１４が、マスタース
ライス基板１０の表面に配置されており、周知のよう
に、マスタースライス基板において各種デバイスの相互
接続機能を果たす。パターニングされた層１２は、マス
タースライス基板１０における各種半導体の相互接続を
行う金属導体を含むメタライゼーション層１６から構成
される。窒化層２０が配置されているＳｉＯ2 パッシベ
ーション層１８が、メタライゼーション層１６に重ねら
れる。もう一方のパターニングされた層１４には、もう
１つのメタライゼーション層２２、ＳｉＯ2 層２４、及
び、窒化層２６が含まれている。
【００１７】窒化層２６には、その端部において導電性
の接点３０及び３２と相接する、平面薄膜抵抗器２８が
重ねられる。接点３０及び３２は、導線（図示せず）を
介して、１つ以上のパターニングされた層１２及び１４
に接続されており、シリコンのマスタースライス基板１
０における抵抗器２８による各種デバイスの相互接続を
可能にしている。もちろん、窒化層２６には、一般に、
複数の抵抗器２８が設けられるが、例示のため、１つだ
けしか示されていない。
の接点３０及び３２と相接する、平面薄膜抵抗器２８が
重ねられる。接点３０及び３２は、導線（図示せず）を
介して、１つ以上のパターニングされた層１２及び１４
に接続されており、シリコンのマスタースライス基板１
０における抵抗器２８による各種デバイスの相互接続を
可能にしている。もちろん、窒化層２６には、一般に、
複数の抵抗器２８が設けられるが、例示のため、１つだ
けしか示されていない。
【００１８】ＳｉＯ2 のパッシベーション層３４を、接
点３０、３２、及び、抵抗器２８に重ねる。生産プロセ
スにおいて、抵抗器２８にトリミングを施して、抵抗値
を調整し、半導体回路が適正な動作特性を示すようにし
なければならない場合がよくある。全ての処理ステップ
が完了する前に、トリミングが行われると、トリム処理
にもかかわらず、抵抗及びその他の回路パラメータの全
て、または、そのいずれかがシフトする可能性がある。
従って、トリミングの操作をチップとデバイスの両方ま
たは一方のプロセスの最終段階で行い、デバイスの動作
を適正な仕様に合わせて調整できるようにするのが、最
も望ましい。
点３０、３２、及び、抵抗器２８に重ねる。生産プロセ
スにおいて、抵抗器２８にトリミングを施して、抵抗値
を調整し、半導体回路が適正な動作特性を示すようにし
なければならない場合がよくある。全ての処理ステップ
が完了する前に、トリミングが行われると、トリム処理
にもかかわらず、抵抗及びその他の回路パラメータの全
て、または、そのいずれかがシフトする可能性がある。
従って、トリミングの操作をチップとデバイスの両方ま
たは一方のプロセスの最終段階で行い、デバイスの動作
を適正な仕様に合わせて調整できるようにするのが、最
も望ましい。
【００１９】抵抗器２８には、既にパッシベーション層
３４が重ねられているので、トリミング処理は、パッシ
ベーション層３４を介して行われる。ＳｉＯ2 のパッシ
ベーション層３４を介した抵抗器２８のトリミングは、
レーザ・ビームの波長を選択することによって行われる
ので、その波長は、ほとんど吸収されないでＳｉＯ2の
パッシベーション層を通過し、ほどんどが抵抗器２８に
よって吸収される。こうしたレーザ・ビームは、図１に
３６で示されている。ビーム３６は、加熱効果が抵抗器
２８のレベルに集中するように焦点合わせをするのが望
ましい。ビーム３６は、矢印３８で示す方向に沿って走
査し、抵抗器２８の内部に領域またはカット４０を形成
して、接点３０と３２の間に生じる抵抗を変化させる。
カット４０は、接点３０と３２の間で電流が流れる方向
と垂直に形成され、さらに、抵抗器２８と接点３０、３
２との界面と平行をなすようにも形成される。留意すべ
きは、カット４０が、完全に抵抗器２８の境界内に制限
され、前記境界と交差すなわちクロスすることはないと
いう点である。また、さらに抵抗値に調整を加えるた
め、カット（例えば、点線で示す４１）を追加すること
ができるのは、もちろんである。
３４が重ねられているので、トリミング処理は、パッシ
ベーション層３４を介して行われる。ＳｉＯ2 のパッシ
ベーション層３４を介した抵抗器２８のトリミングは、
レーザ・ビームの波長を選択することによって行われる
ので、その波長は、ほとんど吸収されないでＳｉＯ2の
パッシベーション層を通過し、ほどんどが抵抗器２８に
よって吸収される。こうしたレーザ・ビームは、図１に
３６で示されている。ビーム３６は、加熱効果が抵抗器
２８のレベルに集中するように焦点合わせをするのが望
ましい。ビーム３６は、矢印３８で示す方向に沿って走
査し、抵抗器２８の内部に領域またはカット４０を形成
して、接点３０と３２の間に生じる抵抗を変化させる。
カット４０は、接点３０と３２の間で電流が流れる方向
と垂直に形成され、さらに、抵抗器２８と接点３０、３
２との界面と平行をなすようにも形成される。留意すべ
きは、カット４０が、完全に抵抗器２８の境界内に制限
され、前記境界と交差すなわちクロスすることはないと
いう点である。また、さらに抵抗値に調整を加えるた
め、カット（例えば、点線で示す４１）を追加すること
ができるのは、もちろんである。
【００２０】薄膜抵抗器２８のトリミングにレーザ・ビ
ーム３６が用いられる場合、トリム・カットは、入射ビ
ームによってだけでなく、下にあるパターニングされた
層からの反射によっても影響されることが分かった。さ
らに、トリミング用のレーザ・ビームを抵抗器２８の境
界とクロスさせる場合、レーザ・トリミングによって、
必ず、エッジの材料が除去されるとは限らず、線条ブリ
ッジが残ることが分かった。
ーム３６が用いられる場合、トリム・カットは、入射ビ
ームによってだけでなく、下にあるパターニングされた
層からの反射によっても影響されることが分かった。さ
らに、トリミング用のレーザ・ビームを抵抗器２８の境
界とクロスさせる場合、レーザ・トリミングによって、
必ず、エッジの材料が除去されるとは限らず、線条ブリ
ッジが残ることが分かった。
【００２１】トリム・カットを抵抗器２８の境界内に完
全に保持することによって、抵抗器に入り込むトリム・
カットに形成されるブリッジの問題が、完全に回避され
る。さらに、トリム・カットを延長し、抵抗器２８と、
接点３０、３２との界面に対し平行（及び、電流の流れ
４２に対し垂直）に形成することによって、最小限の時
間量で、接点３０、３２間の抵抗を最大限に変化させる
ことができる。図２から明らかなように、接点３０と３
２の間に生じる抵抗は、主として、トリム・カット４０
の完成後に残存している抵抗領域５０及び５２の長さと
幅によって制御される。トリム・カットの細長いディメ
ンションは、トリム・カットの幅を大幅に上回ることが
望ましい。トリム・カットは１つだけしか示されていな
いが、トリム・カット４０と平行なトリム・カットを追
加して、さらに、平面抵抗器２８の抵抗を変化させるこ
とも可能である。
全に保持することによって、抵抗器に入り込むトリム・
カットに形成されるブリッジの問題が、完全に回避され
る。さらに、トリム・カットを延長し、抵抗器２８と、
接点３０、３２との界面に対し平行（及び、電流の流れ
４２に対し垂直）に形成することによって、最小限の時
間量で、接点３０、３２間の抵抗を最大限に変化させる
ことができる。図２から明らかなように、接点３０と３
２の間に生じる抵抗は、主として、トリム・カット４０
の完成後に残存している抵抗領域５０及び５２の長さと
幅によって制御される。トリム・カットの細長いディメ
ンションは、トリム・カットの幅を大幅に上回ることが
望ましい。トリム・カットは１つだけしか示されていな
いが、トリム・カット４０と平行なトリム・カットを追
加して、さらに、平面抵抗器２８の抵抗を変化させるこ
とも可能である。
【００２２】抵抗器２８には、トリミングを施すことが
望ましいが、ＳｉＯ2 のパッシベーション層３４は、既
に所定位置に納まっているので、ビーム３６と抵抗器２
８との反応によって生じる熱及びガスの量は、ＳｉＯ2
のパッシベーション層に応力を与えて、裂け目を生じさ
せ、抵抗器２８を大気にさらす開口部を形成するほどに
なってはならない。平面薄膜抵抗器２８が、シリコンと
クロムの混合物（例えばＳｉＣｒ）であり、厚さが約５
００オングストロームの場合に、申し分のない結果の得
られることが分かった。ＳｉＯ2 のパッシベーション層
３４の厚さは、約３ミクロンであり、レーザ・ビーム３
６の波長は、１０６４ナノメートルである。
望ましいが、ＳｉＯ2 のパッシベーション層３４は、既
に所定位置に納まっているので、ビーム３６と抵抗器２
８との反応によって生じる熱及びガスの量は、ＳｉＯ2
のパッシベーション層に応力を与えて、裂け目を生じさ
せ、抵抗器２８を大気にさらす開口部を形成するほどに
なってはならない。平面薄膜抵抗器２８が、シリコンと
クロムの混合物（例えばＳｉＣｒ）であり、厚さが約５
００オングストロームの場合に、申し分のない結果の得
られることが分かった。ＳｉＯ2 のパッシベーション層
３４の厚さは、約３ミクロンであり、レーザ・ビーム３
６の波長は、１０６４ナノメートルである。
【００２３】以上の条件下で、レーザ・ビーム３６は、
蒸発／化学変化の組み合わせ反応をトリム・カット４０
に生じさせる。クロムの一部は蒸発するが、抵抗材料２
８が薄いので、圧力はそれほど生じない。蒸発したクロ
ムは、トリム・カットのエッジに沿って吸収されるよう
に思われる。さらに化学変化が生じると、ＳｉＣｒは、
はるかに抵抗の大きい材料に変化することになる。
蒸発／化学変化の組み合わせ反応をトリム・カット４０
に生じさせる。クロムの一部は蒸発するが、抵抗材料２
８が薄いので、圧力はそれほど生じない。蒸発したクロ
ムは、トリム・カットのエッジに沿って吸収されるよう
に思われる。さらに化学変化が生じると、ＳｉＣｒは、
はるかに抵抗の大きい材料に変化することになる。
【００２４】次に、図３を参照すると、本発明に従っ
て、最小限のトリム処理で抵抗値を大きく変化させるこ
との可能な抵抗器構造が示されている。抵抗器２８は、
それに形成された複数のノッチ６０を有して配置されて
いる。抵抗器２８は、ノッチ６０によって形成された狭
い幅のネック領域６２と、ネック領域に交互に接続し
た、両側に延びる一対のフィンガ６５を含むフィンガ領
域６４とを含む。抵抗器２８のフィンガ領域６４に示す
ように、内部トリム・カット４０が後で形成されると、
電流の流路が、大幅に延長される。図３の抵抗器の幾何
学形状は、トリム・カット量に対する抵抗値の感度が大
きく、広範囲にわたる抵抗値を得ることが可能である。
て、最小限のトリム処理で抵抗値を大きく変化させるこ
との可能な抵抗器構造が示されている。抵抗器２８は、
それに形成された複数のノッチ６０を有して配置されて
いる。抵抗器２８は、ノッチ６０によって形成された狭
い幅のネック領域６２と、ネック領域に交互に接続し
た、両側に延びる一対のフィンガ６５を含むフィンガ領
域６４とを含む。抵抗器２８のフィンガ領域６４に示す
ように、内部トリム・カット４０が後で形成されると、
電流の流路が、大幅に延長される。図３の抵抗器の幾何
学形状は、トリム・カット量に対する抵抗値の感度が大
きく、広範囲にわたる抵抗値を得ることが可能である。
【００２５】図４には、ノッチ６０間に配置された狭い
ネック領域６２が抵抗材料でなく、金属という、図３の
抵抗器の幾何学形状における、他の実施例が示されてい
る。この構成も、やはり、トリム処理単位当たりの抵抗
値の大幅な変化を可能にし、広範囲にわたる抵抗値を得
ることが可能になる。
ネック領域６２が抵抗材料でなく、金属という、図３の
抵抗器の幾何学形状における、他の実施例が示されてい
る。この構成も、やはり、トリム処理単位当たりの抵抗
値の大幅な変化を可能にし、広範囲にわたる抵抗値を得
ることが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、正確で信頼性のある広範囲に
わたる値を備えた薄膜抵抗器及びその製造方法を提供す
ることができる。
わたる値を備えた薄膜抵抗器及びその製造方法を提供す
ることができる。
【図１】本発明の基礎となる、トリミングされる平面薄
膜抵抗器を備えた半導体構造の例の断面／透視図であ
る。
膜抵抗器を備えた半導体構造の例の断面／透視図であ
る。
【図２】図１に示す平面薄膜抵抗器の平面図である。
【図３】本発明に従って、最小限のトリム処理で抵抗の
変化を大きくすることができる平面薄膜抵抗構成の実施
例の平面図である。
変化を大きくすることができる平面薄膜抵抗構成の実施
例の平面図である。
【図４】図３の平面薄膜抵抗器に関する別の実施例の平
面図である。
面図である。
１０． マスタースライス基板 １２． パターニングされた層 １４． パターニングされた層 １６． メタライゼーション層 １８． パッシベーション層 ２０． 窒化層 ２２． メタライゼーション層 ２４． ＳｉＯ2層 ２６． 窒化層 ２８． 平面薄膜抵抗器 ３０． 接点 ３２． 接点 ３４． パッシベーション層 ３６． レーザ・ビーム ４０． トリム・カット ５０． 抵抗領域 ５２． 抵抗領域 ６０． ノッチ ６２． ネック領域 ６４． フィンガ領域 ６５． フィンガ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイチ・バーナード・ポツジ アメリカ合衆国ニユーヨーク州ラドー・ ロード、ホツプウエル・ジヤンクシヨン 11番地 (72)発明者 ケリー・リン・バツドドルフ アメリカ合衆国ニユーヨーク州ブロード ビユー・ロード、ポーキープシエ10番地 (56)参考文献 特開 昭59−54204（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276205（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−22304（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】基板と、 前記基板上に間隔をあけて対向して配置された一対の電
極と、 前記電極間に電流が流れるように、前記電極間に接続し
て配置された抵抗薄膜とから構成され、 前記薄膜は、交互に配置された、少なくとも１つの狭い
幅のネック領域と、前記電流の流れる方向を交差する方
向に両側に突出して伸びる一対のフィンガを有して、前
記ネック領域より前記交差方向に大きい寸法を有する、
少なくとも１つのフィンガ領域とを有し、 前記フィンガ領域の少なくとも１つは、前記フィンガ領
域内に、前記一対のフィンガの一方から他方へ、前記交
差方向に延びるトリム領域を有し、 前記トリム領域は、前記薄膜の全ての境界を横切らない
ことを特徴とする、 レーザ・ビームによってトリム可能な平面薄膜抵抗器。 - 【請求項２】前記ネック領域が、金属導体で形成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項３】少なくとも前記電極及び抵抗薄膜に重ねら
れたパッシベーション層がさらに含まれていることと、
前記パッシベーション層が、前記レーザ・ビームの波長
に対してほぼ透過性であることと、前記トリム領域は、
前記抵抗薄膜に前記パッシベーション層を重ねた後、前
記レーザ・ビームによって形成されることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の平面薄膜抵抗器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/615,938 US5081439A (en) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Thin film resistor and method for producing same |
| US615938 | 1996-03-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267366A JPH04267366A (ja) | 1992-09-22 |
| JP2618139B2 true JP2618139B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=24467395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294797A Expired - Lifetime JP2618139B2 (ja) | 1990-11-16 | 1991-10-16 | 薄膜抵抗器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5081439A (ja) |
| EP (1) | EP0486418A3 (ja) |
| JP (1) | JP2618139B2 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262615A (en) * | 1991-11-05 | 1993-11-16 | Honeywell Inc. | Film resistor made by laser trimming |
| US5235312A (en) * | 1991-11-18 | 1993-08-10 | Micron Technology, Inc. | Polysilicon resistors and methods of fabrication |
| US5345361A (en) * | 1992-08-24 | 1994-09-06 | Murata Erie North America, Inc. | Shorted trimmable composite multilayer capacitor and method |
| US5347423A (en) * | 1992-08-24 | 1994-09-13 | Murata Erie North America, Inc. | Trimmable composite multilayer capacitor and method |
| US5323138A (en) * | 1992-09-04 | 1994-06-21 | Trw Inc. | Reliable thin film resistors for integrated circuit applications |
| US5541623A (en) * | 1993-06-02 | 1996-07-30 | Alps Electric (U.S.A.) Inc. | Temperature compensated opto-electronic circuit and mouse using same |
| US5446259A (en) * | 1993-06-02 | 1995-08-29 | Alps Electric (U.S.A.), Inc. | Method for producing opto-electronic circuit using laser-trimming device |
| US5439841A (en) * | 1994-01-12 | 1995-08-08 | Micrel, Inc. | High value gate leakage resistor |
| JPH10242394A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-11 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH1126204A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 抵抗器およびその製造方法 |
| US6211032B1 (en) | 1998-11-06 | 2001-04-03 | National Semiconductor Corporation | Method for forming silicon carbide chrome thin-film resistor |
| US6081014A (en) * | 1998-11-06 | 2000-06-27 | National Semiconductor Corporation | Silicon carbide chrome thin-film resistor |
| US6326256B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-12-04 | Texas Instruments Incorporated | Method of producing a laser trimmable thin film resistor in an integrated circuit |
| US6489881B1 (en) * | 1999-10-28 | 2002-12-03 | International Rectifier Corporation | High current sense resistor and process for its manufacture |
| US20060091994A1 (en) * | 2001-03-19 | 2006-05-04 | Nelson Charles S | Independently housed trim resistor and a method for fabricating same |
| EP1374258A2 (en) * | 2001-03-19 | 2004-01-02 | Delphi Technologies, Inc. | An independently housed trim resistor and a method for fabricating same |
| EP1258891A2 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-20 | Shipley Co. L.L.C. | Resistors |
| AU2002325723A1 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-24 | Microbridge Technologies Inc. | Method for trimming resistors |
| KR100431179B1 (ko) * | 2001-12-04 | 2004-05-12 | 삼성전기주식회사 | 온도보상 수정발진기 및 그 출력주파수조정방법 |
| AU2003209900A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-11 | Microbridge Technologies Inc. | Method for measurement of temperature coefficients of electric circuit components |
| US7106120B1 (en) | 2003-07-22 | 2006-09-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | PCMO resistor trimmer |
| US7084691B2 (en) * | 2004-07-21 | 2006-08-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Mono-polarity switchable PCMO resistor trimmer |
| JP2007027192A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Denso Corp | レーザトリミング方法 |
| JP4508023B2 (ja) | 2005-07-21 | 2010-07-21 | 株式会社デンソー | レーザトリミング評価方法およびレーザトリミング用レーザ強度設定方法 |
| CN100521835C (zh) * | 2005-12-29 | 2009-07-29 | 梁敏玲 | 电阻膜加热装置的制造方法及所形成的电阻膜加热装置 |
| US7161461B1 (en) | 2006-03-07 | 2007-01-09 | Delphi Technologies, Inc. | Injection molded trim resistor assembly |
| DE102006033691A1 (de) * | 2006-07-20 | 2008-01-31 | Epcos Ag | Widerstandselement mit PTC-Eigenschaften und hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit |
| DE102009038756A1 (de) | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Semilev Gmbh | Vorrichtung zur partikelfreien Handhabung von Substraten |
| JP5890989B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2016-03-22 | Koa株式会社 | 薄膜抵抗体 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2305354B2 (de) * | 1973-02-03 | 1975-10-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Schichtwiderstand mit Sicherungswirkung und hoher Impulsbelastbarkeit |
| US3996551A (en) * | 1975-10-20 | 1976-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Chromium-silicon oxide thin film resistors |
| JPS5954204A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-29 | 三洋電機株式会社 | チツプ抵抗器の抵抗値調整方法 |
| JPS6122304U (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-08 | 日本電気株式会社 | トリミング用膜抵抗 |
| US4582976A (en) * | 1984-08-13 | 1986-04-15 | Hewlett-Packard Company | Method of adjusting a temperature compensating resistor while it is in a circuit |
| GB2207006B (en) * | 1987-07-11 | 1990-08-01 | Crystalate Electronics | Electrical resistor |
| JPH02276205A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 抵抗体のトリミング方法 |
-
1990
- 1990-11-16 US US07/615,938 patent/US5081439A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-10 EP EP19910480156 patent/EP0486418A3/en not_active Withdrawn
- 1991-10-16 JP JP3294797A patent/JP2618139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5081439A (en) | 1992-01-14 |
| EP0486418A2 (en) | 1992-05-20 |
| JPH04267366A (ja) | 1992-09-22 |
| EP0486418A3 (en) | 1992-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2618139B2 (ja) | 薄膜抵抗器 | |
| US3996551A (en) | Chromium-silicon oxide thin film resistors | |
| JP2965894B2 (ja) | 集積回路の製造方法及び集積回路の製造に用いられる中間製品及びカスタム集積回路 | |
| JPS6359541A (ja) | インクジェット・プリントヘッド | |
| JP5165572B2 (ja) | トリミング可能膜抵抗器および膜抵抗器を形成しトリミングする方法 | |
| JP4097694B2 (ja) | 受動素子を有する薄膜構造体を具える電子部品 | |
| US6529116B2 (en) | Passive component | |
| JP4092209B2 (ja) | 薄膜チップ抵抗体の製造方法 | |
| JP3406405B2 (ja) | ライン型加熱体及びその製造方法 | |
| US6667683B1 (en) | Planar trimming resistor, applications and method for its manufacture | |
| JP2001035702A (ja) | 膜型抵抗器の構造 | |
| JP2002008902A (ja) | 抵抗部品及びその抵抗値調整方法 | |
| JP2889422B2 (ja) | チツプ型サーミスタ及びその製造方法 | |
| JPH0766019A (ja) | 抵抗体膜のトリミング方法 | |
| JPH0636675A (ja) | ヒユーズ抵抗器およびその製造方法 | |
| TW571426B (en) | Manufacturing method of non-optical etched thin film resistor | |
| JPH05243499A (ja) | 半導体集積回路およびその製造方法 | |
| JPS6051250B2 (ja) | 薄膜容量素子の製造方法 | |
| JPH0521604A (ja) | 半導体装置のヒユーズ構造 | |
| JPH01155601A (ja) | 薄膜抵抗素子の製造方法 | |
| JP2007059646A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6041252A (ja) | 混成集積回路の製造方法 | |
| JPH09232116A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH1041461A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02285659A (ja) | 半導体装置 |