JPH063762B2 - 酸化金属皮膜抵抗器の製造方法 - Google Patents
酸化金属皮膜抵抗器の製造方法Info
- Publication number
- JPH063762B2 JPH063762B2 JP60243501A JP24350185A JPH063762B2 JP H063762 B2 JPH063762 B2 JP H063762B2 JP 60243501 A JP60243501 A JP 60243501A JP 24350185 A JP24350185 A JP 24350185A JP H063762 B2 JPH063762 B2 JP H063762B2
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- Japan
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- film
- substrate
- target
- oxide film
- metal oxide
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、皮膜抵抗器の製造技術分野で利用され、特に
酸化錫系を主体とする酸化金属皮膜抵抗器の製造方法に
関する。
酸化錫系を主体とする酸化金属皮膜抵抗器の製造方法に
関する。
（従来の技術） 電気抵抗器においては、従来よりNi-Cr系を主体とした
皮膜を有する抵抗器が一般に広く使用されてきた。しか
し、この種の抵抗器は、特に高温雰囲気中に置かれると
その表面が酸化しやすく、この酸化によって抵抗値が著
しく変動するという難点があった。
皮膜を有する抵抗器が一般に広く使用されてきた。しか
し、この種の抵抗器は、特に高温雰囲気中に置かれると
その表面が酸化しやすく、この酸化によって抵抗値が著
しく変動するという難点があった。
このために、近時、酸化を回避し高温雰囲気での安定性
が高い酸化錫系皮膜を主体とした抵抗器が提案されてい
る（米国特許明細書2,564,707号公報参照）。
が高い酸化錫系皮膜を主体とした抵抗器が提案されてい
る（米国特許明細書2,564,707号公報参照）。
ところで、この酸化錫系皮膜を形成する方法として例え
ば加熱した基体に対し、SnCl4+SbCl3を主成分とした抵
抗原液を噴霧状態で吹き付け、該基体表面にSnO2+Sb2O3
の抵抗皮膜を形成する方法が知られている（実公昭48-1
9442公報および実開昭48-90132号公報）。
ば加熱した基体に対し、SnCl4+SbCl3を主成分とした抵
抗原液を噴霧状態で吹き付け、該基体表面にSnO2+Sb2O3
の抵抗皮膜を形成する方法が知られている（実公昭48-1
9442公報および実開昭48-90132号公報）。
（発明が解決しようとする問題点） 上述の吹き付け方法によって、酸化錫系の抵抗皮膜を形
成する場合、基体表面にSnO2+Sb2O3を得ることができる
が、その反面、有毒なＣｌガスを発生するという問題が
あり、別途に公害処理が必要になるという難点があっ
た。また、抵抗原液を噴霧状にして基体表面に吹き付け
るので、該表面の皮膜厚さに斑（むら）が生じ、均一な
皮膜を形成することが難しく、したがって良質な抵抗器
で製造することが困難であった。更に、噴霧方式ではそ
れの微調コントロールができないので薄膜形成が難し
く、高抵抗値の抵抗器等、所望の抵抗値を有する抵抗器
を得がたいという欠点もあった。
成する場合、基体表面にSnO2+Sb2O3を得ることができる
が、その反面、有毒なＣｌガスを発生するという問題が
あり、別途に公害処理が必要になるという難点があっ
た。また、抵抗原液を噴霧状にして基体表面に吹き付け
るので、該表面の皮膜厚さに斑（むら）が生じ、均一な
皮膜を形成することが難しく、したがって良質な抵抗器
で製造することが困難であった。更に、噴霧方式ではそ
れの微調コントロールができないので薄膜形成が難し
く、高抵抗値の抵抗器等、所望の抵抗値を有する抵抗器
を得がたいという欠点もあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、基体に直流マグネトロンスパッタ等の物理的気相成
長を施した後、酸化雰囲気中で熱処理して酸化錫系皮膜
を形成することにより、有毒ガスの発生を回避して公害
処理を不要にするとともに、薄膜の形成を可能にして高
抵抗値の薄膜抵抗器を製造する方法を提供することを目
的とする。
て、基体に直流マグネトロンスパッタ等の物理的気相成
長を施した後、酸化雰囲気中で熱処理して酸化錫系皮膜
を形成することにより、有毒ガスの発生を回避して公害
処理を不要にするとともに、薄膜の形成を可能にして高
抵抗値の薄膜抵抗器を製造する方法を提供することを目
的とする。
さらに本発明では、上記熱処理を特定の温度条件で行う
ことにより、抵抗値が温度の影響を受けることがなくて
安定使用できる薄膜抵抗器を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
ことにより、抵抗値が温度の影響を受けることがなくて
安定使用できる薄膜抵抗器を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような目的を達成するために、物理的気
相成長によって基体表面にSn+Sb皮膜を形成した後、該S
n+Sb皮膜を有する基体を、酸化雰囲気で４００〜８００
℃の温度において熱処理し、該Sn+Sb皮膜を酸化するこ
とを特徴とする。
相成長によって基体表面にSn+Sb皮膜を形成した後、該S
n+Sb皮膜を有する基体を、酸化雰囲気で４００〜８００
℃の温度において熱処理し、該Sn+Sb皮膜を酸化するこ
とを特徴とする。
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例の製造方法の説明に供
する直流マグネトロンスパッタの一部の断面図である。
第１図に示すように、直流マグネトロンスパッタ１は、
主要部として密閉された空間2aを有するチャンバ２と、
該チャンバ２内に収納されたドラム３とを具備し、該ド
ラム３のほぼ中央にターゲット４を配置している。
する。第１図は、本発明の実施例の製造方法の説明に供
する直流マグネトロンスパッタの一部の断面図である。
第１図に示すように、直流マグネトロンスパッタ１は、
主要部として密閉された空間2aを有するチャンバ２と、
該チャンバ２内に収納されたドラム３とを具備し、該ド
ラム３のほぼ中央にターゲット４を配置している。
チャンバ２は断面がほぼ方形の密閉容器であって金属材
からなり、外部の側壁2bにはチャンバ２内の気体を吸
入、圧縮して排気可能なロータリポンプ７および気体を
凝結して排気可能にするクライオポンプ８にそれぞれ連
通するパイプが接続されている。
からなり、外部の側壁2bにはチャンバ２内の気体を吸
入、圧縮して排気可能なロータリポンプ７および気体を
凝結して排気可能にするクライオポンプ８にそれぞれ連
通するパイプが接続されている。
また、このチャンバ２の底面2cにはスパッタリング率向
上用のArガスボンベ９および酸素補充用のO2ガスボンベ
１０にそれぞれ連通するパイプが接続されている。
上用のArガスボンベ９および酸素補充用のO2ガスボンベ
１０にそれぞれ連通するパイプが接続されている。
ドラム３は、ほぼ円筒状でステンレス鋼等からなり、チ
ャンバ２の底面2cに固定された受け台3a上に載置された
２台のロータ3bによって回転可能に支持されている。そ
して、このドラム３の本体はチャンバ２の外部に設置さ
れた直流電源（図示しない）のプラス端子と接続されて
いて、該ドラム３全体がアノードになる。
ャンバ２の底面2cに固定された受け台3a上に載置された
２台のロータ3bによって回転可能に支持されている。そ
して、このドラム３の本体はチャンバ２の外部に設置さ
れた直流電源（図示しない）のプラス端子と接続されて
いて、該ドラム３全体がアノードになる。
一方、このドラム３の内部には例えば直径が１．６４m
m、長径が５．２mmの丸棒で、アルミナ材等からなる基
体５が多数本投入されており、グロー放電時のドラム３
充電により、該基体５もアノードになって皮膜の形成を
可能にする構成になっている。
m、長径が５．２mmの丸棒で、アルミナ材等からなる基
体５が多数本投入されており、グロー放電時のドラム３
充電により、該基体５もアノードになって皮膜の形成を
可能にする構成になっている。
ターゲット４は平板状の厚板でSn+Sb等の合金材からな
り、複数個の基体５側にその表面が向けられて、ドラム
３の中央に傾斜状態で設置されている。そして、前記直
流電源のマイナス端子と、このターゲット４とが接続さ
れていて、スパッタ時にはカソードとなる。また、ター
ゲット４の後部には、電磁石4aが複数個、配設されると
ともに、冷却水配管（図示しない）が付設されている。
り、複数個の基体５側にその表面が向けられて、ドラム
３の中央に傾斜状態で設置されている。そして、前記直
流電源のマイナス端子と、このターゲット４とが接続さ
れていて、スパッタ時にはカソードとなる。また、ター
ゲット４の後部には、電磁石4aが複数個、配設されると
ともに、冷却水配管（図示しない）が付設されている。
更に、ターゲット４とドラム３との間にはほぼ半円形の
シャッター６が回動可能に配設されてターゲット４を囲
むような構成になっている。
シャッター６が回動可能に配設されてターゲット４を囲
むような構成になっている。
次に、この直流マグネトロンスパッタ１による酸化皮膜
製造方法について説明する。スパッタリングを行なう場
合、予めドラム３内には前記基体５が例えば１１．５万
本投入されて、約１００℃に加熱される一方、チャンバ
２中央には重量比Sn:Sb＝９０：１０の合金からなるタ
ーゲット４が配置されていて、冷却水によりターゲット
４が冷却されている。
製造方法について説明する。スパッタリングを行なう場
合、予めドラム３内には前記基体５が例えば１１．５万
本投入されて、約１００℃に加熱される一方、チャンバ
２中央には重量比Sn:Sb＝９０：１０の合金からなるタ
ーゲット４が配置されていて、冷却水によりターゲット
４が冷却されている。
次に、ロータリポンプ７を起動し、チャンバ２内の気体
を吸引して外部に排出する。続いて、クライオポンプ８
も起動し、チャンバ２内に残留している気体を凝縮して
排気することにより、該チャンバ２内の真空を３×１０
4torrの高真空状態に保つ。この後、シャッター６をほ
ぼ半回転して該シャッター６の内面とターゲット４の表
面とを対向させ、シャッター６にアース電位を印加して
放電を開始する。そして、シャッター６とターゲット４
との間にグロー放電が始まると、ターゲット４の表面の
汚れがクリーンな状態にされてゆく。
を吸引して外部に排出する。続いて、クライオポンプ８
も起動し、チャンバ２内に残留している気体を凝縮して
排気することにより、該チャンバ２内の真空を３×１０
4torrの高真空状態に保つ。この後、シャッター６をほ
ぼ半回転して該シャッター６の内面とターゲット４の表
面とを対向させ、シャッター６にアース電位を印加して
放電を開始する。そして、シャッター６とターゲット４
との間にグロー放電が始まると、ターゲット４の表面の
汚れがクリーンな状態にされてゆく。
次に、シャッター６を半回転して元の位置に戻し、ドラ
ム３（アノード）とターゲット４（カソード）とに直流
電圧を印加してグロー放電を続行する。これにより、タ
ーゲット４からスパッタリング原子がたたき出され、順
次、基体５に付着し始める。この原子は基体５上に凝縮
して皮膜を形成するが、放電中はドラム３を連続回転し
続けて基体５を転動させ、該各基体５の表面全体に均一
な皮膜の形成を促す。
ム３（アノード）とターゲット４（カソード）とに直流
電圧を印加してグロー放電を続行する。これにより、タ
ーゲット４からスパッタリング原子がたたき出され、順
次、基体５に付着し始める。この原子は基体５上に凝縮
して皮膜を形成するが、放電中はドラム３を連続回転し
続けて基体５を転動させ、該各基体５の表面全体に均一
な皮膜の形成を促す。
なお、この間、ターゲツト４後部の電磁石4aにより磁界
を発生させて放電の安定性と均一性とを保たせる。ま
た、両真空ポンプ７，８を運転しながら、一方でArガス
を供給するとともに、O2ガスボンベ１０のバルブを適時
開いてチャンバ２内に酸素を送り、酸化物の皮膜形成に
必要な酸素不足を補つて、該皮膜がターゲット４と同じ
組成比になるようコントロールする。
を発生させて放電の安定性と均一性とを保たせる。ま
た、両真空ポンプ７，８を運転しながら、一方でArガス
を供給するとともに、O2ガスボンベ１０のバルブを適時
開いてチャンバ２内に酸素を送り、酸化物の皮膜形成に
必要な酸素不足を補つて、該皮膜がターゲット４と同じ
組成比になるようコントロールする。
この後、所定の皮膜が形成されてスパッタリングが停止
するときは、印加電圧をゼロにし、Arガスボンベ９およ
びO2ガスボンベ１０の各バルブをそれぞれ閉じる。
するときは、印加電圧をゼロにし、Arガスボンベ９およ
びO2ガスボンベ１０の各バルブをそれぞれ閉じる。
そして、最後に酸化雰囲気中にスパッタリング後の基体
５を置いた状態で、加熱温度４００℃から８００℃の範
囲で３０分ないし４時間程度にわたったアニール（熱処
理）を施した。これにより基体５のSn+Sb皮膜はほぼ全
体にわたって酸化されてSnO2+SbO3となり、これにより
基体表面がSnO2+SbO3よりなる酸化錫系の保護膜で覆わ
れることになり、特に高温雰囲気での酸化に強くなっ
て、抵抗値の変動が抑止される。
５を置いた状態で、加熱温度４００℃から８００℃の範
囲で３０分ないし４時間程度にわたったアニール（熱処
理）を施した。これにより基体５のSn+Sb皮膜はほぼ全
体にわたって酸化されてSnO2+SbO3となり、これにより
基体表面がSnO2+SbO3よりなる酸化錫系の保護膜で覆わ
れることになり、特に高温雰囲気での酸化に強くなっ
て、抵抗値の変動が抑止される。
以下、上記の加熱温度を４００℃から８００℃とする理
由について、第２図ないし第４図のグラフに基づいて説
明する。
由について、第２図ないし第４図のグラフに基づいて説
明する。
第２図のグラフに示す第１実施例では、スパッタリング
時の放電出力：0.5kW、放電時間：４時間、真空度：３
×１０4torr、基体数：１１．５万本、基体加熱温度：
１００℃として、アニール時の加熱温度を２００℃から
８００℃の範囲とした。次に、第３図のグラフに示す第
２実験例では放電時間のみ６０分に短縮し、他の条件は
第２図のグラフの第１実験例と同様にした。更に、第４
図のグラフに示す第３実験例も放電時間を一層短縮して
３０分とし、他の条件は第２図のグラフの第１実験例と
同一にしている。
時の放電出力：0.5kW、放電時間：４時間、真空度：３
×１０4torr、基体数：１１．５万本、基体加熱温度：
１００℃として、アニール時の加熱温度を２００℃から
８００℃の範囲とした。次に、第３図のグラフに示す第
２実験例では放電時間のみ６０分に短縮し、他の条件は
第２図のグラフの第１実験例と同様にした。更に、第４
図のグラフに示す第３実験例も放電時間を一層短縮して
３０分とし、他の条件は第２図のグラフの第１実験例と
同一にしている。
第１実験例では、第２図のグラフに示すようにスパッタ
リング後のシート抵抗値が約２．５オームであったと
き、アニール温度を４００℃から８００℃、とくに６０
０℃付近として熱処理した場合、シート抵抗値が増大し
て約１キロオームになるとともに、温度係数値も0ppm／
℃を維持する結果が得られた。このように、アニール温
度は約４００から８００℃が好ましく、とくに６００℃
付近であると抵抗値、温度係数とも理想状態に近付くこ
とが明らかになった。
リング後のシート抵抗値が約２．５オームであったと
き、アニール温度を４００℃から８００℃、とくに６０
０℃付近として熱処理した場合、シート抵抗値が増大し
て約１キロオームになるとともに、温度係数値も0ppm／
℃を維持する結果が得られた。このように、アニール温
度は約４００から８００℃が好ましく、とくに６００℃
付近であると抵抗値、温度係数とも理想状態に近付くこ
とが明らかになった。
一方、放電時間を６０分とした第２実験例でも第３図に
示すように、アニール温度４００から８００℃付近の温
度係数値が0ppm／℃により近くなる部分でシート抵抗値
約７キロオームの高い抵抗値が得られ、放電時間を更に
短縮して３０分とした第３実験例でも第４図に示すよう
にアニール温度４００から８００℃付近の温度係数値が
0ppm／℃に近くなる部分でシート抵抗値約２０キロオー
ムの高い抵抗値が得られた。
示すように、アニール温度４００から８００℃付近の温
度係数値が0ppm／℃により近くなる部分でシート抵抗値
約７キロオームの高い抵抗値が得られ、放電時間を更に
短縮して３０分とした第３実験例でも第４図に示すよう
にアニール温度４００から８００℃付近の温度係数値が
0ppm／℃に近くなる部分でシート抵抗値約２０キロオー
ムの高い抵抗値が得られた。
このように、スパッタリングの放電時間を短縮する場合
にも、アニール温度を４００〜８００℃程度としたとき
は温度係数値がOppm／℃に近い、高抵抗値の酸化金属皮
膜を形成することが可能になる。
にも、アニール温度を４００〜８００℃程度としたとき
は温度係数値がOppm／℃に近い、高抵抗値の酸化金属皮
膜を形成することが可能になる。
（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、直流マグネトロンスパ
ッタにより基体の表面にSn+Sb膜を形成した後、酸化雰
囲気でアニールして酸化錫系皮膜を形成する方法である
から、公害処理が不要になり、かつ高抵抗値の薄膜抵抗
器の製造が可能となった。
ッタにより基体の表面にSn+Sb膜を形成した後、酸化雰
囲気でアニールして酸化錫系皮膜を形成する方法である
から、公害処理が不要になり、かつ高抵抗値の薄膜抵抗
器の製造が可能となった。
とくに、アニール温度を４００〜８００℃とすることに
より温度係数値がOppm／℃に近くでき抵抗値が温度の影
響を受け難い安定使用できる薄膜抵抗器を製造すること
が可能となった。
より温度係数値がOppm／℃に近くでき抵抗値が温度の影
響を受け難い安定使用できる薄膜抵抗器を製造すること
が可能となった。
第１図は直流マグネトロンスパッタの概略を示す断面
図、第２図は第１実験例を示すグラフ、第３図および第
４図は他の各実験例を示すグラフである。 １は直流マグネトロンスパッタ、２はチャンバ、３はド
ラム、４はターゲット、５は基体、７はロータリポン
プ、９はArガスボンベ、１０はＯ2ガスボンベ。
図、第２図は第１実験例を示すグラフ、第３図および第
４図は他の各実験例を示すグラフである。 １は直流マグネトロンスパッタ、２はチャンバ、３はド
ラム、４はターゲット、５は基体、７はロータリポン
プ、９はArガスボンベ、１０はＯ2ガスボンベ。
Claims (1)
- 【請求項１】物理的気相成長によって基体表面にSn+Sb
皮膜を形成した後、該Sn+Sb皮膜を有する基体を、酸化
雰囲気で４００〜８００℃の温度において熱処理し、該
Sn+Sb皮膜を酸化することを特徴とする酸化金属皮膜抵
抗器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60243501A JPH063762B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 酸化金属皮膜抵抗器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60243501A JPH063762B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 酸化金属皮膜抵抗器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104006A JPS62104006A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH063762B2 true JPH063762B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=17104831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60243501A Expired - Lifetime JPH063762B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 酸化金属皮膜抵抗器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063762B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5024038A (ja) * | 1973-06-29 | 1975-03-14 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60243501A patent/JPH063762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104006A (ja) | 1987-05-14 |
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