JPH0786004A - 薄膜抵抗材料及び薄膜抵抗器の製造方法 - Google Patents
薄膜抵抗材料及び薄膜抵抗器の製造方法Info
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- JPH0786004A JPH0786004A JP5226280A JP22628093A JPH0786004A JP H0786004 A JPH0786004 A JP H0786004A JP 5226280 A JP5226280 A JP 5226280A JP 22628093 A JP22628093 A JP 22628093A JP H0786004 A JPH0786004 A JP H0786004A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比抵抗の高い薄膜抵抗材料に関し，安定性，
温度係数に優れた薄膜抵抗材料を提供する。 【構成】 ２５〜４０重量％Ｃｒ−１０〜２０重量％Ｃ
−残部がＳｉ及び不純物からなる安定性に優れた薄膜抵
抗材料，及び，前記材料にＰ及びＢのうちの１又は２の
元素を１〜１５重量％添加した温度係数及び経時変化が
小さな薄膜抵抗材料，及び，ＳｉＯ2 を１８〜２５重量
％含み，残部がＣｒからなる温度係数の小さな薄膜抵抗
材料。
温度係数に優れた薄膜抵抗材料を提供する。 【構成】 ２５〜４０重量％Ｃｒ−１０〜２０重量％Ｃ
−残部がＳｉ及び不純物からなる安定性に優れた薄膜抵
抗材料，及び，前記材料にＰ及びＢのうちの１又は２の
元素を１〜１５重量％添加した温度係数及び経時変化が
小さな薄膜抵抗材料，及び，ＳｉＯ2 を１８〜２５重量
％含み，残部がＣｒからなる温度係数の小さな薄膜抵抗
材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は安定性に優れかつ小さな
温度係数を有する比抵抗の高い薄膜抵抗材料，及びＡｌ
配線との電気的接続が安定した薄膜抵抗器の製造方法に
関する。
温度係数を有する比抵抗の高い薄膜抵抗材料，及びＡｌ
配線との電気的接続が安定した薄膜抵抗器の製造方法に
関する。
【０００２】精密抵抗を必要とする電子回路，例えばア
ナログ半導体集積回路又はハイブリット回路では，精密
抵抗の製作が容易な薄膜抵抗器が多用されている。かか
る精密な薄膜抵抗器は，経時変化が小さくて安定性に優
れ，かつ集積度を高めるため小型にする必要がある。
ナログ半導体集積回路又はハイブリット回路では，精密
抵抗の製作が容易な薄膜抵抗器が多用されている。かか
る精密な薄膜抵抗器は，経時変化が小さくて安定性に優
れ，かつ集積度を高めるため小型にする必要がある。
【０００３】このため，熱的安定性に優れ，温度係数が
小さくかつ比較的高い比抵抗，例えば２０００μΩ・cm
以上の比抵抗を有する薄膜抵抗材料，及び配線との接続
の安定性に優れた薄膜抵抗器の製造方法が必要とされて
いる。
小さくかつ比較的高い比抵抗，例えば２０００μΩ・cm
以上の比抵抗を有する薄膜抵抗材料，及び配線との接続
の安定性に優れた薄膜抵抗器の製造方法が必要とされて
いる。
【０００４】
【従来の技術】従来，精密な薄膜抵抗器の材料として，
ＮｉＣｒ，Ｔａ2 Ｎ，ＣｒＳｉ2 又はいわゆるサーメッ
トと称されるクロム珪酸塩系化合物（Ｃｒ−ＳｉＯ2 ）
が用いられていた。その中でＣｒＳｉ2 及びクロム珪酸
塩系化合物は２０００μΩ・cm以上の大きな比抵抗を容
易に実現できることから，小型化が要求される集積回路
に好んで用いられている。
ＮｉＣｒ，Ｔａ2 Ｎ，ＣｒＳｉ2 又はいわゆるサーメッ
トと称されるクロム珪酸塩系化合物（Ｃｒ−ＳｉＯ2 ）
が用いられていた。その中でＣｒＳｉ2 及びクロム珪酸
塩系化合物は２０００μΩ・cm以上の大きな比抵抗を容
易に実現できることから，小型化が要求される集積回路
に好んで用いられている。
【０００５】しかし，ＣｒＳｉ2 は熱的安定性が劣るた
め，長期間の使用の間に比抵抗が減少するという経時変
化を生ずる。また，ＣｒＳｉ2 の薄膜は柔らかくて傷が
つきやすいため，これを抵抗体とする薄膜抵抗器の抵抗
値を精密に製作することが難しい。さらにＣｒＳｉ2 は
化学的耐性が劣るため，エッチングによるパターニング
の際に剥離する，あるいは酸化されて抵抗値の経時変化
を招来するという問題がある。
め，長期間の使用の間に比抵抗が減少するという経時変
化を生ずる。また，ＣｒＳｉ2 の薄膜は柔らかくて傷が
つきやすいため，これを抵抗体とする薄膜抵抗器の抵抗
値を精密に製作することが難しい。さらにＣｒＳｉ2 は
化学的耐性が劣るため，エッチングによるパターニング
の際に剥離する，あるいは酸化されて抵抗値の経時変化
を招来するという問題がある。
【０００６】一方，クロム珪酸塩系化合物は，熱的安定
性に優れるものの，Ａｌ配線との界面に反応生成物を生
ずるため良好な電気的接続をとることが難しく，また接
続抵抗の経時変化を引き起こすという問題がある。
性に優れるものの，Ａｌ配線との界面に反応生成物を生
ずるため良好な電気的接続をとることが難しく，また接
続抵抗の経時変化を引き起こすという問題がある。
【０００７】さらに，従来のＣｒＳｉ2 及びクロム珪酸
塩系化合物は，いずれも比抵抗の温度係数が３００〜７
００ppm と大きかった。
塩系化合物は，いずれも比抵抗の温度係数が３００〜７
００ppm と大きかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
薄膜抵抗材料のなかで比抵抗の大きなＣｒＳｉ2 及びク
ロム珪酸塩系化合物は，比抵抗の温度係数が大きいとい
う欠点がある。
薄膜抵抗材料のなかで比抵抗の大きなＣｒＳｉ2 及びク
ロム珪酸塩系化合物は，比抵抗の温度係数が大きいとい
う欠点がある。
【０００９】さらにＣｒＳｉ2 は，熱的安定性が悪く経
時変化が大きい，及び機械的強度，化学的耐性が劣り経
時変化の小さな精密抵抗の製作が困難であるという問題
がある。
時変化が大きい，及び機械的強度，化学的耐性が劣り経
時変化の小さな精密抵抗の製作が困難であるという問題
がある。
【００１０】またクロム珪酸塩系化合物は，Ａｌ配線と
のコンタクトが不安定なため，精密かつ経時変化の小さ
な抵抗器を製造することが困難であるという問題があ
る。本発明は，大きな比抵抗と高い機械的強度を有し，
化学的に安定であって，かつ比抵抗の経時変化が小さな
薄膜抵抗材料を提供することを目的とする。
のコンタクトが不安定なため，精密かつ経時変化の小さ
な抵抗器を製造することが困難であるという問題があ
る。本発明は，大きな比抵抗と高い機械的強度を有し，
化学的に安定であって，かつ比抵抗の経時変化が小さな
薄膜抵抗材料を提供することを目的とする。
【００１１】さらに，この薄膜抵抗材料の改良により，
比抵抗の温度変化が小さな薄膜抵抗材料を提供すること
を目的としている。また本発明の他の目的は，温度係数
の小さなクロム珪酸塩系化合物を提供することにあり，
及び，クロム珪酸塩系化合物の抵抗体へのＡｌ配線の安
定な接続を実現することにより，経時変化の小さな精密
薄膜抵抗器の製造方法を提供することにある。
比抵抗の温度変化が小さな薄膜抵抗材料を提供すること
を目的としている。また本発明の他の目的は，温度係数
の小さなクロム珪酸塩系化合物を提供することにあり，
及び，クロム珪酸塩系化合物の抵抗体へのＡｌ配線の安
定な接続を実現することにより，経時変化の小さな精密
薄膜抵抗器の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図５は本発明の第二実施
例断面工程図であり，半導体集積回路の一部に形成され
た薄膜抵抗器を表している。
例断面工程図であり，半導体集積回路の一部に形成され
た薄膜抵抗器を表している。
【００１３】上記課題を解決するための本発明の第一の
構成は，Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０〜２０
重量％含み，残部が実質的にＳｉからなることを特徴と
する薄膜抵抗材料として構成し，及び，第二の構成は，
Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０〜２０重量％含
み，Ｐ及びＢのうちの１又は２の元素を１〜１５重量％
含み，残部が実質的にＳｉからなることを特徴とする薄
膜抵抗材料として構成し，及び，第三の構成は，ＳｉＯ
2 を１８〜２５重量％含み，残部が実質的にＣｒからな
ることを特徴とする薄膜抵抗材料として構成し，及び，
第四の構成は，図５を参照して，基板１上に形成された
クロム珪酸塩系化合物からなる薄膜抵抗体３と，該薄膜
抵抗体３の表面に設けられたコンタクト領域５ａで該薄
膜抵抗体３と電気的に接続するアルミニウム又はアルミ
ニウム合金からなるＡｌ配線７とを有する薄膜抵抗器の
製造方法であって，該基板１上に該コンタクト領域５ａ
に密着するシリコン薄膜６を堆積する工程と，次いで，
熱処理により該シリコン薄膜６の該コンタクト領域５ａ
に密着する部分をシリサイド薄膜６ａ化する工程と，次
いで，該シリサイド薄膜６ａ化しなかった該シリコン薄
膜６をエッチングにより除去する工程と，次いで，該シ
リサイド薄膜６ａ上に延在する該Ａｌ配線７を形成する
工程とを有する薄膜抵抗器の製造方法として構成する。
構成は，Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０〜２０
重量％含み，残部が実質的にＳｉからなることを特徴と
する薄膜抵抗材料として構成し，及び，第二の構成は，
Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０〜２０重量％含
み，Ｐ及びＢのうちの１又は２の元素を１〜１５重量％
含み，残部が実質的にＳｉからなることを特徴とする薄
膜抵抗材料として構成し，及び，第三の構成は，ＳｉＯ
2 を１８〜２５重量％含み，残部が実質的にＣｒからな
ることを特徴とする薄膜抵抗材料として構成し，及び，
第四の構成は，図５を参照して，基板１上に形成された
クロム珪酸塩系化合物からなる薄膜抵抗体３と，該薄膜
抵抗体３の表面に設けられたコンタクト領域５ａで該薄
膜抵抗体３と電気的に接続するアルミニウム又はアルミ
ニウム合金からなるＡｌ配線７とを有する薄膜抵抗器の
製造方法であって，該基板１上に該コンタクト領域５ａ
に密着するシリコン薄膜６を堆積する工程と，次いで，
熱処理により該シリコン薄膜６の該コンタクト領域５ａ
に密着する部分をシリサイド薄膜６ａ化する工程と，次
いで，該シリサイド薄膜６ａ化しなかった該シリコン薄
膜６をエッチングにより除去する工程と，次いで，該シ
リサイド薄膜６ａ上に延在する該Ａｌ配線７を形成する
工程とを有する薄膜抵抗器の製造方法として構成する。
【００１４】
【作用】本発明の第一の構成では，機械的強度が高くか
つ化学的に安定なＣｒ，Ｓｉ及びＣの合金を薄膜抵抗材
料とする。従って，この材料を用いた薄膜抵抗体は，傷
がつき難くまたパターンの剥離を生ずることがないの
で，容易に精密抵抗を形成することができる。また，比
抵抗の経時変化が小さいので，安定な精密抵抗を製造す
ることができる。
つ化学的に安定なＣｒ，Ｓｉ及びＣの合金を薄膜抵抗材
料とする。従って，この材料を用いた薄膜抵抗体は，傷
がつき難くまたパターンの剥離を生ずることがないの
で，容易に精密抵抗を形成することができる。また，比
抵抗の経時変化が小さいので，安定な精密抵抗を製造す
ることができる。
【００１５】本構成では，とくにＣｒ，Ｃ及びＳｉの重
量比を，２５〜４０％：１０〜２０％：残部とする。こ
の範囲内では, この合金は２０００μΩ・cm以上の比抵
抗を有し，かつこの合金の比抵抗の温度係数は７００pp
m 以内である。従って，この合金は，集積回路の精密抵
抗に適する，大きな比抵抗及び小さな温度係数を有する
薄膜抵抗材料となる。
量比を，２５〜４０％：１０〜２０％：残部とする。こ
の範囲内では, この合金は２０００μΩ・cm以上の比抵
抗を有し，かつこの合金の比抵抗の温度係数は７００pp
m 以内である。従って，この合金は，集積回路の精密抵
抗に適する，大きな比抵抗及び小さな温度係数を有する
薄膜抵抗材料となる。
【００１６】さらに本合金は，通常はスパッタのターゲ
ッドの形で提供される。かかるターゲットの実用的な強
度はＣ濃度が２０パーセント以下のばあいに実現され
る。本発明の第二の構成は，第一の構成の合金の改良に
関し，比抵抗の温度係数及び経時変化が小さなＣｒ−Ｃ
−Ｓｉ合金からなる薄膜抵抗材料を提供する。
ッドの形で提供される。かかるターゲットの実用的な強
度はＣ濃度が２０パーセント以下のばあいに実現され
る。本発明の第二の構成は，第一の構成の合金の改良に
関し，比抵抗の温度係数及び経時変化が小さなＣｒ−Ｃ
−Ｓｉ合金からなる薄膜抵抗材料を提供する。
【００１７】本構成では，第一の構成に係る合金に重量
比で１〜１５％のＰ若くはＢ，又はＰ及びＢを含有した
ものを薄膜抵抗材料とする。図１は，比抵抗の温度係数
のＰ及びＢ含有量依存性を表す図であり，Ｐ若しくは
Ｂ，又はＰ及びＢを加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金の比抵抗
の温度係数を表している。ここでＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金
は，３０重量％のＣｒ，２０重量％のＣ，並びに残部が
Ｓｉ，Ｐ，Ｂ及び不純物からなるものを用いた。
比で１〜１５％のＰ若くはＢ，又はＰ及びＢを含有した
ものを薄膜抵抗材料とする。図１は，比抵抗の温度係数
のＰ及びＢ含有量依存性を表す図であり，Ｐ若しくは
Ｂ，又はＰ及びＢを加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金の比抵抗
の温度係数を表している。ここでＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金
は，３０重量％のＣｒ，２０重量％のＣ，並びに残部が
Ｓｉ，Ｐ，Ｂ及び不純物からなるものを用いた。
【００１８】図１を参照して，Ｐ及びＢの何れも含まれ
ないＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金では，比抵抗の温度係数は＋５
００ppm である。比抵抗の温度係数は，Ｐ及びＢが１重
量％のとき最小値，例えば＋１０〜＋５０ppm の範囲の
値となる。また，Ｐ及びＢが０．１〜１５重量％の範囲
で比抵抗の温度係数は７００ppm 以内にある。従って，
かかる範囲内の組成を有するＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金は，７
００ppm 以下の比抵抗の温度係数をもつ薄膜抵抗材料と
なる。
ないＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金では，比抵抗の温度係数は＋５
００ppm である。比抵抗の温度係数は，Ｐ及びＢが１重
量％のとき最小値，例えば＋１０〜＋５０ppm の範囲の
値となる。また，Ｐ及びＢが０．１〜１５重量％の範囲
で比抵抗の温度係数は７００ppm 以内にある。従って，
かかる範囲内の組成を有するＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金は，７
００ppm 以下の比抵抗の温度係数をもつ薄膜抵抗材料と
なる。
【００１９】図２は，比抵抗の変化率のＰ及びＢ含有量
依存性を表す図であり，Ｐ若しくはＢ，又はＰ及びＢを
加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金を，１５０℃で２０００時間
の熱処理をした後の比抵抗の変化率を表している。ここ
で変化率は，熱処理前の比抵抗と熱処理後の比抵抗との
差の熱処理前の比抵抗に対する割合である。また，合金
の組成は図１に示したものと同一である。
依存性を表す図であり，Ｐ若しくはＢ，又はＰ及びＢを
加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金を，１５０℃で２０００時間
の熱処理をした後の比抵抗の変化率を表している。ここ
で変化率は，熱処理前の比抵抗と熱処理後の比抵抗との
差の熱処理前の比抵抗に対する割合である。また，合金
の組成は図１に示したものと同一である。
【００２０】図２を参照して，Ｐ及びＢの何れも含まれ
ないＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金では，比抵抗の変化率の絶対値
は０．５％である。これに０．１重量％のＰ又はＢを加
えることで比抵抗の変化率の絶対値は０．１５％に減少
する。さらに，Ｐ，Ｂの含有量の増加とともに単調に変
化率の絶対値は低減し，Ｐ及びＢの含有量が１５重量％
では０．０２％に達する。従って，かかる範囲内の組成
のＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金は，経時変化が小さな薄膜抵抗材
料となる。
ないＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金では，比抵抗の変化率の絶対値
は０．５％である。これに０．１重量％のＰ又はＢを加
えることで比抵抗の変化率の絶対値は０．１５％に減少
する。さらに，Ｐ，Ｂの含有量の増加とともに単調に変
化率の絶対値は低減し，Ｐ及びＢの含有量が１５重量％
では０．０２％に達する。従って，かかる範囲内の組成
のＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金は，経時変化が小さな薄膜抵抗材
料となる。
【００２１】上述したように，図１及び図２の結果か
ら，１〜１５重量％のＰ若くはＢ，又はＰ及びＢを含有
する，２５〜４０重量％のＣｒ，１０〜２０重量％のＣ
及び残部主としてＳｉからなる本構成に係る合金は，高
い比抵抗を有し，かつ温度係数及び経時変化の小さな薄
膜抵抗材料となることを明らかにしている。
ら，１〜１５重量％のＰ若くはＢ，又はＰ及びＢを含有
する，２５〜４０重量％のＣｒ，１０〜２０重量％のＣ
及び残部主としてＳｉからなる本構成に係る合金は，高
い比抵抗を有し，かつ温度係数及び経時変化の小さな薄
膜抵抗材料となることを明らかにしている。
【００２２】本発明の第三の構成では，１８〜２５重量
％のＳｉＯ2 及び残部が主としてＣｒからなるいわゆる
サーメットを薄膜抵抗材料とする。本発明の発明者は，
かかる組成範囲において，サーメットが小さな温度係数
を有することを実験により明らかにした。その結果を図
３に示す。
％のＳｉＯ2 及び残部が主としてＣｒからなるいわゆる
サーメットを薄膜抵抗材料とする。本発明の発明者は，
かかる組成範囲において，サーメットが小さな温度係数
を有することを実験により明らかにした。その結果を図
３に示す。
【００２３】図３は，比抵抗の温度係数のＳｉＯ2 含有
量依存性を表す図であり，サーメットに含まれるＳｉＯ
2 含有量とサーメットの比抵抗の温度係数との関係を表
している。
量依存性を表す図であり，サーメットに含まれるＳｉＯ
2 含有量とサーメットの比抵抗の温度係数との関係を表
している。
【００２４】図３を参照して，サーメットの比抵抗の温
度係数はＳｉＯ2 含有量の増加とともに単調に減少し，
ＳｉＯ2 が２３重量％のとき略零になる。また，その前
後，即ちＳｉＯ2 が１８〜２５重量％の範囲において，
比抵抗の温度係数は±５０ppm 以内にある。本構成は，
かかる組成範囲のサーメットを薄膜抵抗材料としたもの
である。従って，本発明の構成にかかる薄膜抵抗材料
は，比抵抗の温度係数が小さい。
度係数はＳｉＯ2 含有量の増加とともに単調に減少し，
ＳｉＯ2 が２３重量％のとき略零になる。また，その前
後，即ちＳｉＯ2 が１８〜２５重量％の範囲において，
比抵抗の温度係数は±５０ppm 以内にある。本構成は，
かかる組成範囲のサーメットを薄膜抵抗材料としたもの
である。従って，本発明の構成にかかる薄膜抵抗材料
は，比抵抗の温度係数が小さい。
【００２５】本発明の第四の構成では，いわゆるサーメ
ットと呼ばれるクロム珪酸塩系化合物からなる薄膜抵抗
体とＡｌ配線との電気的接続部分の構成に関する。本構
成では，先ず，図５（ｃ）を参照して，薄膜抵抗体３の
表面とコンタクト領域５ａでのみ接するシリコン薄膜６
を堆積し，これを熱処理する。この熱処理により，薄膜
抵抗体３と接するコンタクト領域５ａ上のシリコン薄膜
６は，図５（ｄ）を参照して，クロムシリサイド薄膜６
ａとなる。次いで，シリコン薄膜６をエッチングして除
去し，図５（ｅ）を参照して，コンタクト領域５ａ上に
クロムシリサイド薄膜６ａが形成された薄膜抵抗体３を
形成する。次いで，図５（ｅ）を参照して，Ａｌ配線７
を，その一部がクロムシリサイド薄膜６ａ上でコンタク
トをなすように形成する。
ットと呼ばれるクロム珪酸塩系化合物からなる薄膜抵抗
体とＡｌ配線との電気的接続部分の構成に関する。本構
成では，先ず，図５（ｃ）を参照して，薄膜抵抗体３の
表面とコンタクト領域５ａでのみ接するシリコン薄膜６
を堆積し，これを熱処理する。この熱処理により，薄膜
抵抗体３と接するコンタクト領域５ａ上のシリコン薄膜
６は，図５（ｄ）を参照して，クロムシリサイド薄膜６
ａとなる。次いで，シリコン薄膜６をエッチングして除
去し，図５（ｅ）を参照して，コンタクト領域５ａ上に
クロムシリサイド薄膜６ａが形成された薄膜抵抗体３を
形成する。次いで，図５（ｅ）を参照して，Ａｌ配線７
を，その一部がクロムシリサイド薄膜６ａ上でコンタク
トをなすように形成する。
【００２６】上記構成では，Ａｌ配線とクロム珪酸塩系
化合物からなる薄膜抵抗体とは，クロムシリサイド薄膜
を挟んでコンタクトを形成している。クロムシリサイド
薄膜は良好な拡散バリアとして作用し，Ａｌ配線とクロ
ム珪酸塩系化合物の反応を防止する。このため，安定性
良く製作され，また経時変化の少ないコンタクトを実現
できる。
化合物からなる薄膜抵抗体とは，クロムシリサイド薄膜
を挟んでコンタクトを形成している。クロムシリサイド
薄膜は良好な拡散バリアとして作用し，Ａｌ配線とクロ
ム珪酸塩系化合物の反応を防止する。このため，安定性
良く製作され，また経時変化の少ないコンタクトを実現
できる。
【００２７】従って，本構成に係る薄膜抵抗器は安定し
た抵抗値を有し，経時変化が少ない。このクロムシリサ
イド薄膜は，シリコン薄膜を薄膜抵抗体上にコンタクト
領域で両者が接するように堆積し，熱処理によりコンタ
クト領域にのみ形成される。かかる選択的堆積は，例え
ばコンタクトホールを形成後又はコンタクト領域に開口
したマスクを形成後，基板上全面にシリコン薄膜を堆積
することによりなすことができる。なお，その他の方法
例えば通常用いられるのパターニングによることもでき
る。
た抵抗値を有し，経時変化が少ない。このクロムシリサ
イド薄膜は，シリコン薄膜を薄膜抵抗体上にコンタクト
領域で両者が接するように堆積し，熱処理によりコンタ
クト領域にのみ形成される。かかる選択的堆積は，例え
ばコンタクトホールを形成後又はコンタクト領域に開口
したマスクを形成後，基板上全面にシリコン薄膜を堆積
することによりなすことができる。なお，その他の方法
例えば通常用いられるのパターニングによることもでき
る。
【００２８】
【実施例】本発明の第一実施例は，モノリシックＤＡコ
ンバータに用いられた，Ｂを加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金
薄膜を抵抗体とする薄膜抵抗に関する。
ンバータに用いられた，Ｂを加えたＣｒ−Ｃ−Ｓｉ合金
薄膜を抵抗体とする薄膜抵抗に関する。
【００２９】図４は本発明の第一実施例断面工程図であ
り，モノリシックＤＡコンバータの薄膜抵抗を表してい
る。先ず，図４（ａ）を参照して，表面に熱酸化膜２が
形成された半導体基板１表面に，Ｂを加えたＣｒ−Ｃ−
Ｓｉ合金薄膜１１をスパッタにより厚さ２０nm堆積し
た。なお，半導体基板１の図外の領域には予め半導体素
子が形成されている。
り，モノリシックＤＡコンバータの薄膜抵抗を表してい
る。先ず，図４（ａ）を参照して，表面に熱酸化膜２が
形成された半導体基板１表面に，Ｂを加えたＣｒ−Ｃ−
Ｓｉ合金薄膜１１をスパッタにより厚さ２０nm堆積し
た。なお，半導体基板１の図外の領域には予め半導体素
子が形成されている。
【００３０】合金薄膜１１を堆積するためのスパッタ
は，１０重量％Ｂ−４０重量％Ｓｉ−２０重量％Ｃ−残
部Ｃｒからなるターゲットを使用し，圧力１０mToor の
Ａｒガス雰囲気中で高周波出力０．５kWの条件で５分間
行った。
は，１０重量％Ｂ−４０重量％Ｓｉ−２０重量％Ｃ−残
部Ｃｒからなるターゲットを使用し，圧力１０mToor の
Ａｒガス雰囲気中で高周波出力０．５kWの条件で５分間
行った。
【００３１】次いで，この合金薄膜１１上に，薄膜抵抗
体を画定するレジストマスク１２をフォトリソグラフィ
により形成する。次いで，レジストマスク１２をマスク
とするイオンミリングにより，図４（ｂ）を参照して，
合金薄膜１１をパターニングして，Ｂ−Ｓｉ−Ｃ−Ｃｒ
合金からなる薄膜抵抗体３を形成する。その後，マスク
を除去する。
体を画定するレジストマスク１２をフォトリソグラフィ
により形成する。次いで，レジストマスク１２をマスク
とするイオンミリングにより，図４（ｂ）を参照して，
合金薄膜１１をパターニングして，Ｂ−Ｓｉ−Ｃ−Ｃｒ
合金からなる薄膜抵抗体３を形成する。その後，マスク
を除去する。
【００３２】次いで，基板１全面にＡｌをスパッタによ
り堆積し，フォトリソグラフィによりパターニングして
Ａｌ配線７とする。このＡｌ配線７は，薄膜抵抗体３の
両端部上に重畳して形成され，この重畳部分で薄膜抵抗
体３と接続される。なお，Ａｌのエッチングは通常のエ
ッチャント例えば燐酸を用いることができる。
り堆積し，フォトリソグラフィによりパターニングして
Ａｌ配線７とする。このＡｌ配線７は，薄膜抵抗体３の
両端部上に重畳して形成され，この重畳部分で薄膜抵抗
体３と接続される。なお，Ａｌのエッチングは通常のエ
ッチャント例えば燐酸を用いることができる。
【００３３】次いで，窒素雰囲気中で４５０℃，１時間
の熱処理をして，薄膜抵抗体３とＡｌ配線７との接続を
オーミックコンタクトにする。次いで，図４（ｄ）を参
照して，基板１上にＣＶＤ（化学的気相堆積法）によ
り，厚さ１μｍのＰＳＧ（燐ガラス）膜８及び厚さ０．
３μｍの窒化シリコン膜９を順次堆積し，保護膜とす
る。これで薄膜抵抗器が製作される。
の熱処理をして，薄膜抵抗体３とＡｌ配線７との接続を
オーミックコンタクトにする。次いで，図４（ｄ）を参
照して，基板１上にＣＶＤ（化学的気相堆積法）によ
り，厚さ１μｍのＰＳＧ（燐ガラス）膜８及び厚さ０．
３μｍの窒化シリコン膜９を順次堆積し，保護膜とす
る。これで薄膜抵抗器が製作される。
【００３４】この第一実施例に係る薄膜抵抗器の抵抗変
化率は，２０００時間後に０．０２％であった。これ
は，Ｐを添加しないものの場合の０．５％に較べ，１／
２５に改善されている。なお，抵抗値の温度係数は＋５
００ppm であり, Ｐを添加しないものと変わらない。
化率は，２０００時間後に０．０２％であった。これ
は，Ｐを添加しないものの場合の０．５％に較べ，１／
２５に改善されている。なお，抵抗値の温度係数は＋５
００ppm であり, Ｐを添加しないものと変わらない。
【００３５】第一実施例において，スパッタターゲット
のＰ組成比を１％とすることで温度係数の小さな薄膜抵
抗器を製造することができた。この薄膜抵抗器の温度係
数は，＋１０〜＋５０ppｍと小さく，また，１５０℃，
２０００の熱処理による抵抗変化率は，０．１％であり
Ｐを添加しない場合の１／５であった。
のＰ組成比を１％とすることで温度係数の小さな薄膜抵
抗器を製造することができた。この薄膜抵抗器の温度係
数は，＋１０〜＋５０ppｍと小さく，また，１５０℃，
２０００の熱処理による抵抗変化率は，０．１％であり
Ｐを添加しない場合の１／５であった。
【００３６】本発明の第二実施例は，本発明に係るサー
メットを適用した薄膜抵抗器に関する。図５は本発明の
第二実施例断面工程図であり，薄膜抵抗器とＡｌ配線と
の接続部分を表している。
メットを適用した薄膜抵抗器に関する。図５は本発明の
第二実施例断面工程図であり，薄膜抵抗器とＡｌ配線と
の接続部分を表している。
【００３７】第二実施例では，先ず，図５（ａ）を参照
して，第一実施例と同様の半導体基板１上に熱酸化膜２
を形成し，その上に，２１重量％ＳｉＯ2 −残部Ｃｒの
ターゲットを使用し，第一実施例と同一条件のスパッタ
により，厚さ３０nmのサーメット薄膜を堆積する。つい
で，このサーメット薄膜をパターニングして，薄膜抵抗
体３を形成する。
して，第一実施例と同様の半導体基板１上に熱酸化膜２
を形成し，その上に，２１重量％ＳｉＯ2 −残部Ｃｒの
ターゲットを使用し，第一実施例と同一条件のスパッタ
により，厚さ３０nmのサーメット薄膜を堆積する。つい
で，このサーメット薄膜をパターニングして，薄膜抵抗
体３を形成する。
【００３８】次いで，図５（ｂ）を参照して，基板１上
に厚さ２００nmの絶縁膜４を堆積し，薄膜抵抗体３上の
両端部に設けられたコンタクト領域上にこの絶縁膜４を
貫通するコンタクトホール５を開設する。なお，絶縁膜
４は，通常用いられる層間絶縁膜，保護膜を用いること
ができ，例えばＣＶＤにより堆積されたＳｉＯ2 膜とす
ることができる。
に厚さ２００nmの絶縁膜４を堆積し，薄膜抵抗体３上の
両端部に設けられたコンタクト領域上にこの絶縁膜４を
貫通するコンタクトホール５を開設する。なお，絶縁膜
４は，通常用いられる層間絶縁膜，保護膜を用いること
ができ，例えばＣＶＤにより堆積されたＳｉＯ2 膜とす
ることができる。
【００３９】次いで，図５（ｃ）を参照して，絶縁膜４
表面及びコンタクトホール５内面を覆う厚さ１０nmのシ
リコン薄膜６を例えばスパッタにより堆積する。次い
で，６００℃，１時間の熱処理をして，図５（ｄ）を参
照して，コンタクトホール５の底で薄膜抵抗体３と接触
するシリコン薄膜６をクロムシリサイド薄膜６ａに変換
する。
表面及びコンタクトホール５内面を覆う厚さ１０nmのシ
リコン薄膜６を例えばスパッタにより堆積する。次い
で，６００℃，１時間の熱処理をして，図５（ｄ）を参
照して，コンタクトホール５の底で薄膜抵抗体３と接触
するシリコン薄膜６をクロムシリサイド薄膜６ａに変換
する。
【００４０】次いで，図５（ｅ）を参照して，例えばフ
レオン系ガスを反応ガスとするドライエッチングによ
り，シリサイド薄膜６ａを残し，シリコン薄膜６を除去
する。次いで，図５（ｆ）を参照して，コンタクトホー
ルを埋込み，基板全面に厚さ０．７μｍのＡｌをスパッ
タにより堆積する。次いで，このＡｌをパターニングし
て，薄膜抵抗体３とコンタクトホール５を通して接続さ
れるＡｌ配線７を形成する。
レオン系ガスを反応ガスとするドライエッチングによ
り，シリサイド薄膜６ａを残し，シリコン薄膜６を除去
する。次いで，図５（ｆ）を参照して，コンタクトホー
ルを埋込み，基板全面に厚さ０．７μｍのＡｌをスパッ
タにより堆積する。次いで，このＡｌをパターニングし
て，薄膜抵抗体３とコンタクトホール５を通して接続さ
れるＡｌ配線７を形成する。
【００４１】次いで，Ａｌ配線７とシリサイド薄膜６ａ
とのコンタクトを完全にするために，窒素雰囲気中で４
５０℃，３０分間の熱処理をする。かかる工程で製造さ
れた第二実施例に係る薄膜抵抗器は，温度係数が±５０
ppm 以内であり，また窒素雰囲気中で３６０℃，２４時
間の熱処理による抵抗値の変動率は測定限界である０．
１％以下であった。
とのコンタクトを完全にするために，窒素雰囲気中で４
５０℃，３０分間の熱処理をする。かかる工程で製造さ
れた第二実施例に係る薄膜抵抗器は，温度係数が±５０
ppm 以内であり，また窒素雰囲気中で３６０℃，２４時
間の熱処理による抵抗値の変動率は測定限界である０．
１％以下であった。
【００４２】
【発明の効果】上述したように，本発明によれば，大き
な比抵抗と高い機械的強度を有し，化学的に安定であっ
て，かつ比抵抗の経時変化が小さな薄膜抵抗材料を提供
することができる。また，これに加えて比抵抗の温度係
数が小さな薄膜抵抗材料を提供することができる。ま
た，温度係数の小さなクロム珪酸塩系化合物からなる薄
膜抵抗材料を提供でき，さらに，クロム珪酸塩系化合物
からなる低抗体への安定なＡｌ配線のコンタクトを有す
る精密薄膜抵抗器の製造方法を提供できる。
な比抵抗と高い機械的強度を有し，化学的に安定であっ
て，かつ比抵抗の経時変化が小さな薄膜抵抗材料を提供
することができる。また，これに加えて比抵抗の温度係
数が小さな薄膜抵抗材料を提供することができる。ま
た，温度係数の小さなクロム珪酸塩系化合物からなる薄
膜抵抗材料を提供でき，さらに，クロム珪酸塩系化合物
からなる低抗体への安定なＡｌ配線のコンタクトを有す
る精密薄膜抵抗器の製造方法を提供できる。
【００４３】従って，本発明により，経時変化の小さな
安定した精密抵抗器を提供することができるから，集積
回路の性能向上に寄与するところが大きい。
安定した精密抵抗器を提供することができるから，集積
回路の性能向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 比抵抗の温度係数のＰ及びＢ含有量依存性を
表す図
表す図
【図２】 比抵抗の変化率のＰ及びＢ含有量依存性を表
す図
す図
【図３】 比抵抗の温度係数のＳｉＯ2 含有量依存性を
表す図
表す図
【図４】 本発明の第一実施例断面工程図
【図５】 本発明の第二実施例断面工程図
１ 基板 ２ 熱酸化膜 ３ 薄膜抵抗体 ４ 絶縁層 ５ コンタクトホール ５ａ コンタクト領域 ６ シリコン薄膜 ６ａ シリサイド薄膜 ７ Ａｌ配線 ８ ＰＳＧ膜 ９ 窒化シリコン膜 １１ 合金薄膜 １２ マスク
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０
〜２０重量％含み，残部が実質的にＳｉからなることを
特徴とする薄膜抵抗材料。 - 【請求項２】 Ｃｒを２５〜４０重量％含み，Ｃを１０
〜２０重量％含み，Ｐ及びＢのうちの１又は２の元素を
１〜１５重量％含み，残部が実質的にＳｉからなること
を特徴とする薄膜抵抗材料。 - 【請求項３】 ＳｉＯ2 を１８〜２５重量％含み，残部
が実質的にＣｒからなることを特徴とする薄膜抵抗材
料。 - 【請求項４】 基板（１）上に形成されたクロム珪酸塩
系化合物からなる薄膜抵抗体（３）と，該薄膜抵抗体
（３）の表面に設けられたコンタクト領域（５ａ）で該
薄膜抵抗体（３）と電気的に接続するアルミニウム又は
アルミニウム合金からなるＡｌ配線（７）とを有する薄
膜抵抗器の製造方法であって，該基板（１）上に該コン
タクト領域（５ａ）に密着するシリコン薄膜（６）を堆
積する工程と，次いで，熱処理により該シリコン薄膜
（６）の該コンタクト領域（５ａ）に密着する部分をシ
リサイド薄膜（６ａ）化する工程と，次いで，該シリサ
イド薄膜（６ａ）化しなかった該シリコン薄膜（６）を
エッチングにより除去する工程と，次いで，該シリサイ
ド薄膜（６ａ）上に延在する該Ａｌ配線（７）を形成す
る工程とを有する薄膜抵抗器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5226280A JPH0786004A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 薄膜抵抗材料及び薄膜抵抗器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5226280A JPH0786004A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 薄膜抵抗材料及び薄膜抵抗器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786004A true JPH0786004A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16842743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5226280A Withdrawn JPH0786004A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 薄膜抵抗材料及び薄膜抵抗器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047604A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-18 | 한국전기연구원 | 반도체 집적회로의 저 온도저항계수 저항체 제조방법 |
| JP2005069685A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-03-17 | Osaka Prefecture | 受圧管一体型圧力センサ |
| WO2022025033A1 (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 東ソー株式会社 | Ｃｒ－Ｓｉ－Ｃ系焼結体 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP5226280A patent/JPH0786004A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047604A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-18 | 한국전기연구원 | 반도체 집적회로의 저 온도저항계수 저항체 제조방법 |
| JP2005069685A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-03-17 | Osaka Prefecture | 受圧管一体型圧力センサ |
| WO2022025033A1 (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 東ソー株式会社 | Ｃｒ－Ｓｉ－Ｃ系焼結体 |
| CN115667182A (zh) * | 2020-07-31 | 2023-01-31 | 东曹株式会社 | Cr-Si-C系烧结体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |