JPS5840321B2 - 薄膜抵抗体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タンタルと窒化タンタルの積層構造からなる
薄膜抵抗体に関する。

本発明の目的は、タンタル（以下Ｔａとする）と窒化タ
ンタル（以下Ｔ ａ ２ Ｎとする）の積層構造の抵抗
体にすることにより、より優れた抵抗温度係数の薄膜抵
抗体を得るところにある。

本発明の他の目的は、量産時に於いて安価に作製できる
ところにある。

エレクトロニクス技術の進歩に伴い、小型機器は更に高
性能化されてきている。

このため、中に組み込まれる電子部品一つ一つにも、高
性能化が強く要求されている。

この電子部品の一つとして薄膜抵抗回路網があるが、現
在のものは数々の問題が残されている。

薄膜抵抗回路網の種類としては、Ｎ ｉ −Ｃｒ系、サ
ーメット系、窒化タンタル系がある。

Ｎｉ−Ｃｒ系、サーメット系については、抵抗温度係数
は優れているが、外部から湿度等の影響を受けやすいた
め、完全密封構造にしなければならない。

このために、コストも高くつくばかりか、外形の寸法も
大きくなり、性能的には満足しても、製品とした時高価
になってしまう。

また従来の窒化タンタル系では、外部の影響に対しては
ほとんど問題ばないが、抵抗温度係数が悪いため、高性
能のものには不向きであった。

本発明は、従来高性能機器には不向きであったＴ ａ
２ Ｎ薄膜の抵抗温度係数を良化させるものである。

具体的に説明すれば、Ｔａの抵抗温度係数は正の値を示
し、Ｔａ２Ｎのプラトー領域の抵抗温度係数は負の値を
示すため、ＴａとＴａ２Ｎを積層構造にすれば両方の特
性がミックスされ、零に近い抵抗温度係数が得られる。

また連続行程であるため、量産的でも非常に容易に出来
るばかりか、完全密封する必要がないため、安価で製品
が出来る。

以下、実施例及び図で、更に詳しく説明する。

実施例 Ｉ 第１図に、本実施例で用いたマグネトロンスパッタの構
造図を示す。

厚さ０．７ ｍ／ｍ ｔ のグレーズドアルミナ基板
１を固定治具２に固定する。

ペルジャー内を２×１Ｏ−５Ｔｏｒｒまで真空引きし、
Ａｒ導入ロアからＡｒガスを導入し、圧力３ＸＩ ０−
３Ｔｏｒｒ まで高くする。

その後ＩＡ程度の電流を流し、Ｔａを約２００穴基板１
に付着させる。

付着後分圧で７Ｘ １０ ’ＴｏｒｒのＮ２ガスをＮ
２ガス導入口４から導入し、２人程度の電流を流し、Ｎ
２と反応させたＴａ２ＮをＴａ上部に付着させた。

この付着させた断面図を第２図に示す。

上記方法により出来た皮膜（Ｔ ａ ＋ Ｔ ａ ２
Ｎ ）上にホトレジストを塗布し、ホトエツチングによ
り、第３図の様なレジストパターンを形成した。

Ｔａ＋Ｔａ２Ｎの皮膜の不要部ばＨＦ＋ＨＮＯ３のエツ
チング液により除去した。

その後、パッド部１１にＣｒ−Ａｕを蒸着により付着さ
せた。

次に３００℃の電気炉に投入し、５時間大気中でアニー
ノ？を行なった。

アニル後、レーザーによりトリミングを行ない、必要な
る抵抗値にした。

端子を半田により取り付けた後、外部をエポキシ樹脂に
よりモールドした。

この方法で出来た抵抗回路網を第４図に示す。

更に特性については、−２０°〜＋６０℃の温度特性を
測定したところ、３０ ｐｐｍ／’Ｃと非常に良好な結
果が得られた。

経時変化についても、８５℃。８５係の恒温槽で５００
Ｈ，１５０℃の恒温槽では１００ＯＨ１変化率がｏ、ｏ
ｓ％以内であった。

実施例 ２ 厚さ０．４ ｒｎｍｔのシリコン基板上にＴａ層＋Ｔａ
２Ｎ層をスパッタにより付着させた。

この時、Ｔａ層は３００人、Ｔａ２Ｎ層は５００人であ
る。

抵抗作製には、ホトエツチング法を用いた。

電極部には、印刷法によりＡｕペーストを印刷した。

アニールは２５０℃の恒温槽で７時間処理を行なった。

トＪミングはレーザーにより行なった。

端子っけを行なった後、エポキシモールドで完成させた
。

この方法により出来た抵抗についても、実施例１と同様
の特性を示した。

この時の抵抗は、１６４０〜１．６４Ｍ０で、７つの抵
抗からなりたっている。

実施例 ３ 実施例Ｉと同様の方法により、Ｔａ＋Ｔａ２Ｎの抵抗パ
ターンを形成した。

パターン形成後、ＲＦスパッタにより、Ｓ ｉｏ ２を
５００人付着きせ、３００’Ｃ４時間アニール後、レー
ザートリミングを行なった。

この方法により出来たものは、経時変化が特に優れてい
た。

実施例 ４ 実施例１と同様の方法により、Ｔａ層１００人。

Ｔａ２Ｎ層６５０人を付着させ、ホトエツチング法によ
り抵抗パターンを形成した。

パターン以外の不要部は、プラズマエツチングにより除
去した。

この時のガスは、フレオンガスを用いた。

レジスト除去は、０２ガスを用い除去した。

電極部は、Ｃｒ−Ａｕを蒸着により付着させた。

基板温度は２００℃、真空度ばｌＸｌ０ ’Ｔｏｒｒ
である。

電極部完成後、３００℃５時間アニールを行ない、レー
ザートリミングを行なった。

モールド樹脂はシリコン樹脂を用いた。

これにより出来た、薄膜抵抗体をマルチメーターに組み
込み、作動させたところ、従来の物に比べ、更に高精度
のものが完成した。

以上、実施例に示すが如き本発明は、従来のＴａ２Ｎの
みの抵抗体とは異なり、Ｔａ＋Ｔａ２Ｎという積層構造
からなるため、Ｔａの特性、Ｔａ２Ｎの特性の合成特性
により、非常に良好な電気特性をもつ高精度の抵抗体を
得られるものである。

なお、実施例に於いては、ＴａとＴ ａ ２ Ｎの厚み
は数点しか記載していないか、それぞれの抵抗値によっ
て、膜厚ばかえることができるため、特に限定はない。

スパッタリング法として、マグネット方式を代表しであ
るが、マグネットなしのＤＣスパッタ、ＲＦスパッタで
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例で用いたマグネトロンスパッタの構
造図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・固定治具、３・・
・・・・ベルジャ４・・・・・・Ｎ２ガス導入口、５・
・・・・・Ｔａターゲット、６・・・・・・マグネット
、７・・・・・・Ａｒ導入口、８・・・・・・電源。 第２図は、本実施例の膜及び抵抗体の断面図、９・・・
・・・Ｔａ２Ｎ層、１０・・・・・・Ｔａ層、１１・・
・・・・基板。 第３図は、本実施例で形成された抵抗パターンの一部、 １２・・・・・・抵抗体、１３・・・・・・電極部（パ
ッド）。 第４図は、本実施例により完成した薄膜抵抗網の外観図
、 １４・・・・・・端子、ａ・・・・・・１．５ｍｍ賊
ｂ・・・・・・１５關、Ｃ・・・・・・７．５關。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンタルを主体成分とする薄膜抵抗体においてタン
   タル及び窒化タンタルの積層構造となっていることを特
   徴とする薄膜抵抗体。