JP2631316B2 - 抵抗体 - Google Patents
抵抗体Info
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- JP2631316B2 JP2631316B2 JP1012758A JP1275889A JP2631316B2 JP 2631316 B2 JP2631316 B2 JP 2631316B2 JP 1012758 A JP1012758 A JP 1012758A JP 1275889 A JP1275889 A JP 1275889A JP 2631316 B2 JP2631316 B2 JP 2631316B2
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- Japan
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- resistor
- specific resistance
- carbide
- silicon carbide
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はサーマルヘッド等における発熱抵抗体に関
する。
する。
この発明はサーマルヘッド等に用いる発熱抵抗体にお
いて、抵抗体材料として、炭化ジルコニウム、炭化ケイ
素からなる化合物の複合材料を結晶構造にすることによ
り、高性能の抵抗体を提供するものである。
いて、抵抗体材料として、炭化ジルコニウム、炭化ケイ
素からなる化合物の複合材料を結晶構造にすることによ
り、高性能の抵抗体を提供するものである。
〔従来の技術〕 従来、サーマルヘッド等に用いる抵抗体として、気相
めっきや印刷・焼成による薄膜抵抗体が用いられている
が、これらの薄膜抵抗体材料として、窒化タンタル，ニ
クロム，酸化ルテニウムなどが用いられていた。
めっきや印刷・焼成による薄膜抵抗体が用いられている
が、これらの薄膜抵抗体材料として、窒化タンタル，ニ
クロム，酸化ルテニウムなどが用いられていた。
サーマルヘッド等における発熱抵抗体においても、近
年の電子工業の発展とともに、その精度、安定性の向上
が望まれている。しかしながら、従来から用いられてい
る抵抗体材料においては、比抵抗そのものや温度による
比抵抗の変化、さらに再現性，信頼性などにも問題があ
った。たとえば、ニクロム，タンタルなどの金属あるい
は窒化タンタル，炭化チタンなどの侵入型金属化合物で
は、金属型の電気伝導を示すため、比抵抗が低いために
薄膜抵抗体として用いる場合、膜厚を薄くするが、また
は、配線を細く，長くする必要があった。このため、抵
抗体を作製する場合における歩留まりの低下をきたし、
信頼性をも低下させていた。さらに、このような抵抗体
材料では、電力を加えることによる温度上昇のために生
じる比抵抗の大きな上昇が本来目的とする抵抗値からの
ずれを生じていた。
年の電子工業の発展とともに、その精度、安定性の向上
が望まれている。しかしながら、従来から用いられてい
る抵抗体材料においては、比抵抗そのものや温度による
比抵抗の変化、さらに再現性，信頼性などにも問題があ
った。たとえば、ニクロム，タンタルなどの金属あるい
は窒化タンタル，炭化チタンなどの侵入型金属化合物で
は、金属型の電気伝導を示すため、比抵抗が低いために
薄膜抵抗体として用いる場合、膜厚を薄くするが、また
は、配線を細く，長くする必要があった。このため、抵
抗体を作製する場合における歩留まりの低下をきたし、
信頼性をも低下させていた。さらに、このような抵抗体
材料では、電力を加えることによる温度上昇のために生
じる比抵抗の大きな上昇が本来目的とする抵抗値からの
ずれを生じていた。
また、酸化ルテニウムやタンタルとケイ素の酸化物系
抵抗体では、酸素欠陥による電気伝導のため、非常に不
安定な抵抗率を示し、高信頼性を必要とする物には適用
ができなかった。
抵抗体では、酸素欠陥による電気伝導のため、非常に不
安定な抵抗率を示し、高信頼性を必要とする物には適用
ができなかった。
上記の問題点を解決するために、本発明においては、
炭化ジルコニウムと炭化ケイ素からなるサーマルヘッド
用発熱抵抗体において、前記炭化ジルコニウムと炭化ケ
イ素は立方晶系の結晶構造を有する構成とした。
炭化ジルコニウムと炭化ケイ素からなるサーマルヘッド
用発熱抵抗体において、前記炭化ジルコニウムと炭化ケ
イ素は立方晶系の結晶構造を有する構成とした。
上記の構成により、炭化ジルコニウムは従来から用い
られている窒化タンタルと同様な特性を示す。一方、炭
化ケイ素は半導体的電気伝導を示す。すなわち、室温付
近では炭化ジルコニウムの103〜107倍の比抵抗率を示
し、高温ではこれが100〜103倍に下がる。したがって、
低温では炭化ケイ素は炭化ジルコニウム中の絶縁体のご
とく働くため、全体として従来の窒化タンタル等の侵入
型金属化合物に比べ、高い比抵抗を得ることができ、同
時に比抵抗の温度依存性を小さくすることが出来るので
ある。また、炭化ジルコニウムと炭化ケイ素はいずれも
立方晶系の結晶構造を有しており、複合化しても極めて
安定な複合材料となるため、信頼性等の品質面での向上
が図れるのである。
られている窒化タンタルと同様な特性を示す。一方、炭
化ケイ素は半導体的電気伝導を示す。すなわち、室温付
近では炭化ジルコニウムの103〜107倍の比抵抗率を示
し、高温ではこれが100〜103倍に下がる。したがって、
低温では炭化ケイ素は炭化ジルコニウム中の絶縁体のご
とく働くため、全体として従来の窒化タンタル等の侵入
型金属化合物に比べ、高い比抵抗を得ることができ、同
時に比抵抗の温度依存性を小さくすることが出来るので
ある。また、炭化ジルコニウムと炭化ケイ素はいずれも
立方晶系の結晶構造を有しており、複合化しても極めて
安定な複合材料となるため、信頼性等の品質面での向上
が図れるのである。
このように、金属的電気伝導を示す炭化ジルコニウム
と半導体的電気伝導を示す炭化ケイ素を複合化すること
により、両特性の相乗的効果が現れ温度変化の大きな条
件下においても、優れた電気抵抗特性を有する抵抗体を
作製できるのである。
と半導体的電気伝導を示す炭化ケイ素を複合化すること
により、両特性の相乗的効果が現れ温度変化の大きな条
件下においても、優れた電気抵抗特性を有する抵抗体を
作製できるのである。
本発明の実施例として、反応性イオンプレーティング
法により作製した複合膜の抵抗体について説明する。
法により作製した複合膜の抵抗体について説明する。
第１図は本発明の複合膜抵抗体を形成するための反応
性イオンプレーティング装置の縦断面図である。
性イオンプレーティング装置の縦断面図である。
まず、真空槽１を10-6Torrまで真空排気し、電子ビー
ム蒸発装置２を用いジルコニウム３を蒸発した。このと
き、イオン化電極４に40V−30Aの電圧・電流がかかるよ
うにし、放電プラズマを形成した。次に、放電が安定し
たのち、テトラメチルシラン（Si（CH3）４）ガスを１
×10-3Torrになるように導入し、シルコニウムとテトラ
メチルシランによる反応性イオンプレーティングを行
い、ジルコニウム蒸発源上部に置かれたセラミックス基
板５上に2000Åの薄膜を形成した。この薄膜を分析した
ところ、第２図に示すように炭化ジルコニウムと炭化ケ
イ素を主成分とする複合膜であることがわかった。さら
に、Ｘ線回折法により解析したところZr・Ｃ（111）面
に回折パターンがあらわれた。またSi・Ｃについても同
様であった。また、この薄膜の温度と比抵抗の関係を調
べたところ、第３図に示したようになり、サーマルヘッ
ド等の発熱抵抗体として極めて優れた特性を示した。
ム蒸発装置２を用いジルコニウム３を蒸発した。このと
き、イオン化電極４に40V−30Aの電圧・電流がかかるよ
うにし、放電プラズマを形成した。次に、放電が安定し
たのち、テトラメチルシラン（Si（CH3）４）ガスを１
×10-3Torrになるように導入し、シルコニウムとテトラ
メチルシランによる反応性イオンプレーティングを行
い、ジルコニウム蒸発源上部に置かれたセラミックス基
板５上に2000Åの薄膜を形成した。この薄膜を分析した
ところ、第２図に示すように炭化ジルコニウムと炭化ケ
イ素を主成分とする複合膜であることがわかった。さら
に、Ｘ線回折法により解析したところZr・Ｃ（111）面
に回折パターンがあらわれた。またSi・Ｃについても同
様であった。また、この薄膜の温度と比抵抗の関係を調
べたところ、第３図に示したようになり、サーマルヘッ
ド等の発熱抵抗体として極めて優れた特性を示した。
この発明によれば、炭化ジルコニウムと炭化ケイ素を
立方晶系の結晶構造にすることにより、格子定数が近い
炭化ジルコニウムと炭化ケイ素の結晶状態の緻密な混合
が、従来の侵入型金属炭化物や窒化物に比べ、比抵抗を
高めることを可能にし、かつ、温度に対する比抵抗の依
存性を小さくすることが可能になった。これにより、サ
ーマルヘッド等の微細な発熱抵抗体に対して、極めて信
頼性が高く、かつ、安定した抵抗体材料として適用する
ことが出来る。すなわち、比抵抗が高くなったことによ
り、発熱部である薄膜抵抗体の膜厚を厚く、また、配線
幅を故意に細くする必要がなくなり、信頼性を高めるこ
とが出来るのに加え、量産面においても従来に比べ、フ
ォトリソグラフィ工程などにおいて格段の歩留まりの向
上を図ることを可能にできる。さらに、比抵抗の温度依
存性が小さいので、高速の温度制御を可能にすることが
出来る。
立方晶系の結晶構造にすることにより、格子定数が近い
炭化ジルコニウムと炭化ケイ素の結晶状態の緻密な混合
が、従来の侵入型金属炭化物や窒化物に比べ、比抵抗を
高めることを可能にし、かつ、温度に対する比抵抗の依
存性を小さくすることが可能になった。これにより、サ
ーマルヘッド等の微細な発熱抵抗体に対して、極めて信
頼性が高く、かつ、安定した抵抗体材料として適用する
ことが出来る。すなわち、比抵抗が高くなったことによ
り、発熱部である薄膜抵抗体の膜厚を厚く、また、配線
幅を故意に細くする必要がなくなり、信頼性を高めるこ
とが出来るのに加え、量産面においても従来に比べ、フ
ォトリソグラフィ工程などにおいて格段の歩留まりの向
上を図ることを可能にできる。さらに、比抵抗の温度依
存性が小さいので、高速の温度制御を可能にすることが
出来る。
また、実施例では第３図に温度−比抵抗の関係を示し
たが、元素の組み合わせの割合、化合物の比率などを変
えることにより、広い範囲にわたり抵抗値を変えること
が可能であることが実験でわかっている。
たが、元素の組み合わせの割合、化合物の比率などを変
えることにより、広い範囲にわたり抵抗値を変えること
が可能であることが実験でわかっている。
なお、実施例では本発明である複合材料抵抗体の製造
方法として、反応性イオンプレーティングをあげたが、
その他の方法、たとえばスパッタリング法やCVD法を用
いたり、この材料そのものの粉末をペースト状にし、印
刷・焼成を行い抵抗体とする方法などが考えられるが、
いずれも実施例にあげた方法と同様の効果が期待出来る
ことは言うまでもない。
方法として、反応性イオンプレーティングをあげたが、
その他の方法、たとえばスパッタリング法やCVD法を用
いたり、この材料そのものの粉末をペースト状にし、印
刷・焼成を行い抵抗体とする方法などが考えられるが、
いずれも実施例にあげた方法と同様の効果が期待出来る
ことは言うまでもない。
第１図は実施例−１であげたこの発明における抵抗体の
製造方法である反応性イオンプレーティング装置の縦断
面図である。第２図は実施例−１で製作した抵抗体のオ
ージェ分析結果を示す図である。第３図は実施例−１で
製作した抵抗体の温度と比抵抗の関係を示す図である。 １……真空槽 ２……電子ビーム蒸発装置 ３……ジルコニウム ４……イオン化電極 ５……セラミックス基板
製造方法である反応性イオンプレーティング装置の縦断
面図である。第２図は実施例−１で製作した抵抗体のオ
ージェ分析結果を示す図である。第３図は実施例−１で
製作した抵抗体の温度と比抵抗の関係を示す図である。 １……真空槽 ２……電子ビーム蒸発装置 ３……ジルコニウム ４……イオン化電極 ５……セラミックス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 健一 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 瑞明 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイ コー電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−95801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−283101（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】発熱抵抗体材料が炭化ジルコニウムと炭化
ケイ素からなるサーマルヘッド用発熱抵抗体において、
前記炭化ジルコニウムと炭化ケイ素は立方晶系の結晶構
造を有していることを特徴とする抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012758A JP2631316B2 (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012758A JP2631316B2 (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194501A JPH02194501A (ja) | 1990-08-01 |
| JP2631316B2 true JP2631316B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=11814309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1012758A Expired - Lifetime JP2631316B2 (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2631316B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077721B2 (ja) * | 1985-10-23 | 1995-01-30 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜抵抗体の製造方法 |
| JPS63283101A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Ube Ind Ltd | サ−マルヘッド及びその製法 |
-
1989
- 1989-01-21 JP JP1012758A patent/JP2631316B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02194501A (ja) | 1990-08-01 |
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