JPS60116104A - 金属薄膜抵抗体 - Google Patents
金属薄膜抵抗体Info
- Publication number
- JPS60116104A JPS60116104A JP58225208A JP22520883A JPS60116104A JP S60116104 A JPS60116104 A JP S60116104A JP 58225208 A JP58225208 A JP 58225208A JP 22520883 A JP22520883 A JP 22520883A JP S60116104 A JPS60116104 A JP S60116104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- resistance
- temperature
- metal thin
- film resistor
- Prior art date
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- Granted
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）およびシ
リコン（Ｓｔ）よりなる合金薄膜を用いた金属薄膜抵抗
体に関する。
リコン（Ｓｔ）よりなる合金薄膜を用いた金属薄膜抵抗
体に関する。
近年薄膜抵抗体の進歩は目ざましいものがあり安定度の
高い抵抗体として窒化タンタル薄ＬＡ 低抗体が開発さ
れ、また、高い固有抵抗をもつ抵抗体としてＣｒ−３ｉ
Ｏサーメツトが実用化されている。また、窒化タンタル
薄ＷＡ抵抗体は良好な抵抗温度係数と優れた安定性をも
っている。窒化タンタル薄膜を生成するには通常活性ス
パッタリング法が用いられ、真空槽内に微爪の活性ガス
の導入とその制御に厳密な管理を必要とする。またＣｒ
−３ｉＯサ一メツト抵抗体は安定度が低く、再現性が悪
いなどの製造技術上の問題も多い。
高い抵抗体として窒化タンタル薄ＬＡ 低抗体が開発さ
れ、また、高い固有抵抗をもつ抵抗体としてＣｒ−３ｉ
Ｏサーメツトが実用化されている。また、窒化タンタル
薄ＷＡ抵抗体は良好な抵抗温度係数と優れた安定性をも
っている。窒化タンタル薄膜を生成するには通常活性ス
パッタリング法が用いられ、真空槽内に微爪の活性ガス
の導入とその制御に厳密な管理を必要とする。またＣｒ
−３ｉＯサ一メツト抵抗体は安定度が低く、再現性が悪
いなどの製造技術上の問題も多い。
ところで、さきに発明されたシリコンと、タンタル、ニ
オブ、チタン、ジルコン、モリブデン、タングステン等
の中の１つとの２成分系薄膜抵抗体は一応上記の欠陥を
補い、現状では最もすぐれた薄膜抵抗体として高く評価
できるものである。
オブ、チタン、ジルコン、モリブデン、タングステン等
の中の１つとの２成分系薄膜抵抗体は一応上記の欠陥を
補い、現状では最もすぐれた薄膜抵抗体として高く評価
できるものである。
すなわち、熱処理温度を調整することにより広い固有抵
抗範囲に亘り低い抵抗温度係数をもつことができるもの
である。
抗範囲に亘り低い抵抗温度係数をもつことができるもの
である。
しかしながら抵抗体の安定度は熱処理温度に関係し、高
い安定度をめようとすれば熱処理温度も高くなり、その
時の低い抵抗温度係数に対応する組成または固有抵抗は
自ら決定されＣ選択の自由はなくなる。すなわち、２成
分系合金薄膜抵抗体においては最も安定な熱処理を行な
い、小さい抵抗温度係数をめると固有抵抗と組成は自か
ら定まってしまい、そのため薄膜県積何路の設Ｒ１およ
び個別抵抗器の製造上大きな制約を受けるという難点が
ある。
い安定度をめようとすれば熱処理温度も高くなり、その
時の低い抵抗温度係数に対応する組成または固有抵抗は
自ら決定されＣ選択の自由はなくなる。すなわち、２成
分系合金薄膜抵抗体においては最も安定な熱処理を行な
い、小さい抵抗温度係数をめると固有抵抗と組成は自か
ら定まってしまい、そのため薄膜県積何路の設Ｒ１およ
び個別抵抗器の製造上大きな制約を受けるという難点が
ある。
また、タンタルとクロムの二元系金Ｒ薄１漠についてい
えば、第１図に示すように、タンタル組成比１５〜２０
％イ１近で抵抗温度係数が正から負へ急激に変化するこ
とにより、］Ｊ（抗湿度係数が０ｐｐｎＩ／℃に近い金
属簿膜抵抗体を再現性よ＜！：４造することが難しいと
いう難点がある。
えば、第１図に示すように、タンタル組成比１５〜２０
％イ１近で抵抗温度係数が正から負へ急激に変化するこ
とにより、］Ｊ（抗湿度係数が０ｐｐｎＩ／℃に近い金
属簿膜抵抗体を再現性よ＜！：４造することが難しいと
いう難点がある。
本発明は上記従来の難点に鑑みなされたもので、タンタ
ル・クロム・シリコンよりなる合金薄膜を用いて構成し
、適宜熱処理を施すことによっＣ１抵抗温度係数がＯｐ
ｐｍ／’Ｃの抵抗体を容易に製造でき、且つ耐湿負荷寿
命特性および高温負荷寿命特性の優れた安定性の高い金
属薄膜抵抗体を促供することを目的とする。
ル・クロム・シリコンよりなる合金薄膜を用いて構成し
、適宜熱処理を施すことによっＣ１抵抗温度係数がＯｐ
ｐｍ／’Ｃの抵抗体を容易に製造でき、且つ耐湿負荷寿
命特性および高温負荷寿命特性の優れた安定性の高い金
属薄膜抵抗体を促供することを目的とする。
このような目的を達成するために本発明によれば、タン
タル４０原子％以下、クロム９５原子％以下およびシリ
コン８０原子％以下よりなる合金薄膜を用い、この合金
薄膜を好ましくは４００℃以」二で熱処理した金属薄膜
抵抗体を構成する。
タル４０原子％以下、クロム９５原子％以下およびシリ
コン８０原子％以下よりなる合金薄膜を用い、この合金
薄膜を好ましくは４００℃以」二で熱処理した金属薄膜
抵抗体を構成する。
以下、本発明の好ましい実施例を図面により説明する。
第２図はタンタル、クロム、シリコンの三元系からなる
合金薄膜の未処理における組成比と抵抗温度係数を示し
たものである。第２図中ａは抵抗温度係数が＋ｌ ＯＯ
ｐｐｍ／”Ｃの曲線、ｂはＯＰＩ）Ｉ１１／ ”Ｃの曲
線、Ｃは−１００ｐｐｍ／’Ｃの曲線を示している。
合金薄膜の未処理における組成比と抵抗温度係数を示し
たものである。第２図中ａは抵抗温度係数が＋ｌ ＯＯ
ｐｐｍ／”Ｃの曲線、ｂはＯＰＩ）Ｉ１１／ ”Ｃの曲
線、Ｃは−１００ｐｐｍ／’Ｃの曲線を示している。
即ち、第１図と比較するに、±］、 ＯＯｐｐｍ／ ’
Ｃの範囲が大きくなり、とりわけＯｐｐｎ＋／ ℃の取
り得る組成比の幅が広くなっていることを示しており、
これは第１図に比べて抵抗温度係数（ｌｐｐ＋ｎ／’Ｃ
の合金薄膜を再現性よく製造できることを意味している
。
Ｃの範囲が大きくなり、とりわけＯｐｐｎ＋／ ℃の取
り得る組成比の幅が広くなっていることを示しており、
これは第１図に比べて抵抗温度係数（ｌｐｐ＋ｎ／’Ｃ
の合金薄膜を再現性よく製造できることを意味している
。
第３図は、さらに６００°Ｃの温度で熱処理したときの
組成比と抵抗温度係数を示したもので ａ １は＋１０
０ ｐｐｍ／℃の曲線、ｂ′はＯｐｐｍ／℃の曲線、Ｃ
′は−１００ｐｐｍ／℃の曲線を示している。第３図と
第２図を比較すると抵抗温度係数±１１００ｐｐ／℃の
範囲はあまり変化はないが、第３図において０ρρｍ／
’Ｃの取り得る組成比の幅が広くなっているのが顕著で
あり、より容易に抵抗温度係数ＯＰＰｍ／℃の合金薄膜
を製造できることを意味している。
組成比と抵抗温度係数を示したもので ａ １は＋１０
０ ｐｐｍ／℃の曲線、ｂ′はＯｐｐｍ／℃の曲線、Ｃ
′は−１００ｐｐｍ／℃の曲線を示している。第３図と
第２図を比較すると抵抗温度係数±１１００ｐｐ／℃の
範囲はあまり変化はないが、第３図において０ρρｍ／
’Ｃの取り得る組成比の幅が広くなっているのが顕著で
あり、より容易に抵抗温度係数ＯＰＰｍ／℃の合金薄膜
を製造できることを意味している。
これらの実施例は第１表に示される。第１表からもわか
るように熱処理温度により抵抗温度係数が可変できるも
のである。
るように熱処理温度により抵抗温度係数が可変できるも
のである。
第１表
ここでこの発明の試料の作製方法について説明する。Ｄ
Ｃスパッタリング条件ばあらかしめベルジャ内を３ Ｘ
１０−７Ｔｏｒｒ、に排気した後、高純度アルゴンガ
スを１８〜２０ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ、導入し、陰極電
圧−５，７〜−６．５ＫＶ、電流密度０．０８ｍＡ／
ｃｎＴで２極スパツタリングにより行なった。成膜速度
は５０〜１５０ス／＋ｎｉｎである。膜組成は、タンタ
ル、クロム、シリコンの金属を世い、その面積比を変え
ることにより決定した。また、熱処理は大気中で所定の
温度にて３分間加熱した。一方。
Ｃスパッタリング条件ばあらかしめベルジャ内を３ Ｘ
１０−７Ｔｏｒｒ、に排気した後、高純度アルゴンガ
スを１８〜２０ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ、導入し、陰極電
圧−５，７〜−６．５ＫＶ、電流密度０．０８ｍＡ／
ｃｎＴで２極スパツタリングにより行なった。成膜速度
は５０〜１５０ス／＋ｎｉｎである。膜組成は、タンタ
ル、クロム、シリコンの金属を世い、その面積比を変え
ることにより決定した。また、熱処理は大気中で所定の
温度にて３分間加熱した。一方。
真空中でも所定の温度にして数分間加熱するかあるいは
スパッタリング中に抵抗基体を加熱することによってほ
ぼ同様な効果を得ることができた。
スパッタリング中に抵抗基体を加熱することによってほ
ぼ同様な効果を得ることができた。
次に上記合金薄膜の抵抗器としての安定性を示すため第
４図および第５図に耐湿負荷寿命試験および高温負荷寿
命試験の結果を示す。この時の試料は１円柱状フォルス
テライトの基体へタンタル１６．７原子％、クロム５３
原子％、シリコン３０゜３原子％の合金薄膜を着膜して
、これをスパイラルカットして抵抗値３にΩの抵抗体と
したものである。
４図および第５図に耐湿負荷寿命試験および高温負荷寿
命試験の結果を示す。この時の試料は１円柱状フォルス
テライトの基体へタンタル１６．７原子％、クロム５３
原子％、シリコン３０゜３原子％の合金薄膜を着膜して
、これをスパイラルカットして抵抗値３にΩの抵抗体と
したものである。
第４図は耐湿負荷寿命試験結果のグラフであり、周囲温
度４０±２°Ｃ１相対湿度９０〜９５％の雰囲気中で、
定格電圧を１．５時間負荷、０．５時間無負荷のサイク
ルにおいてｉ、ｏｏｏ時間繰り返したときの抵抗値変化
率を示したものである。グラフ中、ｄは未処理における
特性、ｅ、ｆ、ｇはそオＬぞれ４００℃、５００°Ｃ１
６００℃の温度で熱処理をした場合の特性である。グラ
フからも明らかなように、未処理の場合でさえも０．７
％以下と低く、熱処理温度が増す毎に、特に６００℃の
熱処理においては０．０３％以下という優れた結果を得
ることができる。
度４０±２°Ｃ１相対湿度９０〜９５％の雰囲気中で、
定格電圧を１．５時間負荷、０．５時間無負荷のサイク
ルにおいてｉ、ｏｏｏ時間繰り返したときの抵抗値変化
率を示したものである。グラフ中、ｄは未処理における
特性、ｅ、ｆ、ｇはそオＬぞれ４００℃、５００°Ｃ１
６００℃の温度で熱処理をした場合の特性である。グラ
フからも明らかなように、未処理の場合でさえも０．７
％以下と低く、熱処理温度が増す毎に、特に６００℃の
熱処理においては０．０３％以下という優れた結果を得
ることができる。
第５図は高温負荷寿命試験結果のグラフである。
周囲温度７０±２℃の雰囲気中で、定格電圧１．５時間
負（ｉｌＪ 、 ０．５時間無負荷のサイクルにおいて
１゜０００時間繰り返したときの抵抗値変化率を示した
ものであり、グラフ中ｄ′は未処理における特性、ｅ′
、ｆ′、ｇ′はそれぞれ４００℃、５００℃、６００°
Ｃの温度て熱処理をした場合の特性である。グラフから
も明らかなように、未処理のものでも０．７％以下、熱
処理したものは総て０．０３％以下という優れた結果を
得ることができる。
負（ｉｌＪ 、 ０．５時間無負荷のサイクルにおいて
１゜０００時間繰り返したときの抵抗値変化率を示した
ものであり、グラフ中ｄ′は未処理における特性、ｅ′
、ｆ′、ｇ′はそれぞれ４００℃、５００℃、６００°
Ｃの温度て熱処理をした場合の特性である。グラフから
も明らかなように、未処理のものでも０．７％以下、熱
処理したものは総て０．０３％以下という優れた結果を
得ることができる。
このように、耐湿負荷寿命特性および高温負荷寿命特性
において、未処理の場合でも安定性が優れ、特に高ヨで
熱処理を行うほど安定性が増して極めて優れたものとす
ることができる。
において、未処理の場合でも安定性が優れ、特に高ヨで
熱処理を行うほど安定性が増して極めて優れたものとす
ることができる。
以上の実施例からも明らかなように本発明によれば、タ
ンタル、クロム、シリコンよりなる合金薄膜を用いて構
成し適宜熱処理を施すことによって、抵抗温度係数がＯ
ｐｐ＋ｕ／℃の抵抗体を再現性よく容易に製造でき、且
つ耐湿負荷寿命特性および高温負荷寿命特性に優才し安
定性を高くすることがで訝る。
ンタル、クロム、シリコンよりなる合金薄膜を用いて構
成し適宜熱処理を施すことによって、抵抗温度係数がＯ
ｐｐ＋ｕ／℃の抵抗体を再現性よく容易に製造でき、且
つ耐湿負荷寿命特性および高温負荷寿命特性に優才し安
定性を高くすることがで訝る。
第１図は二元系金属薄膜における組成比と抵抗温度係数
を示したグラフ、第２図はタンタル、クロム、シリコン
の３成分よりなる金属薄膜抵抗体の組成比における未処
理時の抵抗温度係数を示した三元合金図、第３図は第２
図における６００℃の熱処理時の三元合金図、第４図は
本発明の金属薄膜抵抗体の耐湿負荷寿命試験結果を示し
たグラフ、第５図は本発明の金属薄膜抵抗体の高温負荷
寿命試験結果を示したグラフである。 代理人弁理士守 谷 −雄 第 ｌ 図 Ｔａ（原＋２）−− Ｃγ
を示したグラフ、第２図はタンタル、クロム、シリコン
の３成分よりなる金属薄膜抵抗体の組成比における未処
理時の抵抗温度係数を示した三元合金図、第３図は第２
図における６００℃の熱処理時の三元合金図、第４図は
本発明の金属薄膜抵抗体の耐湿負荷寿命試験結果を示し
たグラフ、第５図は本発明の金属薄膜抵抗体の高温負荷
寿命試験結果を示したグラフである。 代理人弁理士守 谷 −雄 第 ｌ 図 Ｔａ（原＋２）−− Ｃγ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、タンタル４０原子％以１；、クロム９５〃Ｘ子％以
下およびシリコン８０Ｈ子％以下よりなる合金薄膜を用
いて構成したことをｖｉ徴とする金属薄膜抵抗体。 ２、前記合金薄膜を４００℃以上の温度で熱処理したも
のを用いて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の金属薄膜抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225208A JPS60116104A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 金属薄膜抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225208A JPS60116104A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 金属薄膜抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116104A true JPS60116104A (ja) | 1985-06-22 |
| JPH047561B2 JPH047561B2 (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=16825672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58225208A Granted JPS60116104A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 金属薄膜抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141201A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Koa Corp | 薄膜抵抗器及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58225208A patent/JPS60116104A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141201A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Koa Corp | 薄膜抵抗器及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH047561B2 (ja) | 1992-02-12 |
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