JPS61218110A - 発熱抵抗体 - Google Patents
発熱抵抗体Info
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- JPS61218110A JPS61218110A JP60058842A JP5884285A JPS61218110A JP S61218110 A JPS61218110 A JP S61218110A JP 60058842 A JP60058842 A JP 60058842A JP 5884285 A JP5884285 A JP 5884285A JP S61218110 A JPS61218110 A JP S61218110A
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- Japan
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- thin film
- gas
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- functional thin
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は発熱抵抗体に関し、特に基体表面上に機能要素
としての抵抗薄膜を形成してなる薄！発熱抵抗体に関す
る。
としての抵抗薄膜を形成してなる薄！発熱抵抗体に関す
る。
この様な抵抗体は各種の電子機器または電気機器におい
て電気−熱エネルギー変換素子として好適に利用される
。
て電気−熱エネルギー変換素子として好適に利用される
。
［従来の技術］
従来、電子機器または電気機器において比較的小型の電
気−熱エネルギー変換素子として用いられている発熱抵
抗体にはｇＩ８Ｉ型のもの、厚膜型のもの及び半導体型
のものがある。なかでも９Ｍ型のものは他のものに比較
して消費電力が少なくてすみ、又熱応答性が比較的良好
であるので次第にその適用が増加しつつある。
気−熱エネルギー変換素子として用いられている発熱抵
抗体にはｇＩ８Ｉ型のもの、厚膜型のもの及び半導体型
のものがある。なかでも９Ｍ型のものは他のものに比較
して消費電力が少なくてすみ、又熱応答性が比較的良好
であるので次第にその適用が増加しつつある。
この様な発熱抵抗体に要求される性能としては、所定の
電気信号に対する発熱の応答性が良好であること、熱伝
導性が良好であること、自己の発熱に対する耐熱性が良
好であること、及び各種の耐久性（たとえば熱履歴に対
する耐久性）が良好であること等があげられる。
電気信号に対する発熱の応答性が良好であること、熱伝
導性が良好であること、自己の発熱に対する耐熱性が良
好であること、及び各種の耐久性（たとえば熱履歴に対
する耐久性）が良好であること等があげられる。
しかして、従来の薄膜型発熱抵抗体においては上記性能
が必ずしも満足できるものではなく、更なる特性の向上
が望まれている。
が必ずしも満足できるものではなく、更なる特性の向上
が望まれている。
［発明の目的］
以上の如き従来技術に鑑みて１本発明の目的のうちの１
つは熱応答性の向上された薄膜発熱抵抗体を提供するこ
とにある。
つは熱応答性の向上された薄膜発熱抵抗体を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は熱伝導性の向上された薄膜発熱抵抗
体を提供することにある。
体を提供することにある。
本発明の更に別の目的は耐熱性の向上された薄膜発熱抵
抗体を提供することにある。
抗体を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は耐久性の向上された薄膜発熱
抵抗体を提供することにある。
抵抗体を提供することにある。
［発明の概要］
以上の目的は、本発明による新規薄膜発熱抵抗体により
達成される。
達成される。
本発明の薄膜発熱抵抗体は、基体上に、炭素原子を母体
としハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質材
料からなる機ｉ＠＊Ｍが形成されていることを特徴とす
る。
としハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質材
料からなる機ｉ＠＊Ｍが形成されていることを特徴とす
る。
以下、図面を参照しながら本発明を更に具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明発熱抵抗体の一実施態様例の構成を示す
部分断面図である。
部分断面図である。
本図において、２は基体であり、４は機能性即ち抵抗を
実現するための薄膜である。
実現するための薄膜である。
本発明においては基体２の材料に特に制限はないが、実
際上はその表面上に形成される機能薄膜４との密着性が
良好で、該機能薄膜４を形成する際の熱及び使用時にお
いて該機能薄膜４により生ぜしめられる熱に対する耐久
性の良好なものが好ましい。また、基体２はその表面上
に形成される機能薄膜４よりも大きな電気抵抗を有する
のが好ましい、更に、本発明においては、抵抗体の使用
目的に応じて、基体２としては熱伝導性の小さなものや
熱伝導性の大きなものを用いることができる。
際上はその表面上に形成される機能薄膜４との密着性が
良好で、該機能薄膜４を形成する際の熱及び使用時にお
いて該機能薄膜４により生ぜしめられる熱に対する耐久
性の良好なものが好ましい。また、基体２はその表面上
に形成される機能薄膜４よりも大きな電気抵抗を有する
のが好ましい、更に、本発明においては、抵抗体の使用
目的に応じて、基体２としては熱伝導性の小さなものや
熱伝導性の大きなものを用いることができる。
本発明において使用される基体２としてはガラス、セラ
ミックス、シリコン等の無機物からなるものやポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物からなるものが例示
できる。
ミックス、シリコン等の無機物からなるものやポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物からなるものが例示
できる。
本発明においては、機能薄膜４は炭素原子を母体としハ
ロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質材料から
なる。ハロダン原子としてはＦ、Ｃｌ，Ｂｒ、１等が利
用でき、これらは単独でもよいし複数の組合せでもよい
、ハロゲン原子としては特にＦ、ＣＩが好ましく、なか
でもＦが好ましい。
ロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質材料から
なる。ハロダン原子としてはＦ、Ｃｌ，Ｂｒ、１等が利
用でき、これらは単独でもよいし複数の組合せでもよい
、ハロゲン原子としては特にＦ、ＣＩが好ましく、なか
でもＦが好ましい。
機能薄膜４中におけるハロゲン原子の含有率は、抵抗体
の使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択さ
れるが、好ましくはｏ、ｏｏ。
の使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択さ
れるが、好ましくはｏ、ｏｏ。
ｌ〜３０原子％であり、更に好ましくは０．０００５〜
２０原子％であり、好適には０．００１〜１０原子％で
ある。
２０原子％であり、好適には０．００１〜１０原子％で
ある。
機能薄膜４中における水素原子の含有率は、抵抗体の使
用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択される
が、好ましくは０．０００１〜３０原子％であり、更に
好ましくは０．０００５〜２０原子％であり、好適には
ｏ、ｏｏｉ〜１０原子％であ原子 機能薄膜４中におけるハロゲン原子の含有率と水素原子
の含有率との和は、抵抗体の使用目的に応じ所望の特性
が得られる様に適宜選択されるが、好ましくはＱ、０Ｏ
Ｏ１〜４０原子％であり、更に好ましくは０．０００５
〜３０原子％であり、好適には０．００１〜２０原子％
である。
用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択される
が、好ましくは０．０００１〜３０原子％であり、更に
好ましくは０．０００５〜２０原子％であり、好適には
ｏ、ｏｏｉ〜１０原子％であ原子 機能薄膜４中におけるハロゲン原子の含有率と水素原子
の含有率との和は、抵抗体の使用目的に応じ所望の特性
が得られる様に適宜選択されるが、好ましくはＱ、０Ｏ
Ｏ１〜４０原子％であり、更に好ましくは０．０００５
〜３０原子％であり、好適には０．００１〜２０原子％
である。
本発明発熱抵抗体における炭素を母体としハロゲン原子
と水素原子とを含有してなる非晶質材料（以下、ｒａ−
Ｃ： （Ｘ、Ｈ）Ｊと略記することがある。ここでＸは
ハロゲン原子を表わす。）からなる機能薄膜４は、たと
えばグロー放電法の様なプラズマＣＶＤ法あるいはスパ
ッタリング法等の真空堆蹟法によって形成される。
と水素原子とを含有してなる非晶質材料（以下、ｒａ−
Ｃ： （Ｘ、Ｈ）Ｊと略記することがある。ここでＸは
ハロゲン原子を表わす。）からなる機能薄膜４は、たと
えばグロー放電法の様なプラズマＣＶＤ法あるいはスパ
ッタリング法等の真空堆蹟法によって形成される。
たとえば、グロー放電法によってａ−Ｃ：（Ｘ 、 Ｈ
）からなる薄膜４を形成するには、基本的には基体２を
減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内に炭素原子（Ｃ
）を供給し得るＣ供給用の原料ガスとハロゲン原子（Ｘ
）を供給し得るＸ供給用の原料ガスと水素原子（Ｈ）を
供給し得るＨ供給用の原料ガスとを導入して、該堆積室
内にて高周波またはマイクロ波を用いてグロー放電を生
起させ基体２の表面上にａ−Ｃ：（Ｘ、Ｈ）からなる層
を形成させればよい。
）からなる薄膜４を形成するには、基本的には基体２を
減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内に炭素原子（Ｃ
）を供給し得るＣ供給用の原料ガスとハロゲン原子（Ｘ
）を供給し得るＸ供給用の原料ガスと水素原子（Ｈ）を
供給し得るＨ供給用の原料ガスとを導入して、該堆積室
内にて高周波またはマイクロ波を用いてグロー放電を生
起させ基体２の表面上にａ−Ｃ：（Ｘ、Ｈ）からなる層
を形成させればよい。
また、スパッタリング法によってａ−Ｃ：（Ｘ 、 Ｈ
）からなる薄膜４を形成するには、基本的には基体２を
減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内にてたとえばＡ
ｒ、Ｈｅ等の不活性ガスまたはこれらのガスをベースと
した混合ガスの雰囲気中でＣで構成されたターゲットを
スパッタリングする際、堆積室内にＸ供給用の原料ガス
及びＨ供給用の原料ガスを導入すればよい。
）からなる薄膜４を形成するには、基本的には基体２を
減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内にてたとえばＡ
ｒ、Ｈｅ等の不活性ガスまたはこれらのガスをベースと
した混合ガスの雰囲気中でＣで構成されたターゲットを
スパッタリングする際、堆積室内にＸ供給用の原料ガス
及びＨ供給用の原料ガスを導入すればよい。
上記方法において、Ｃ供給用の原料ガス、Ｘ供給用の原
料ガス及びＨ供給用の原料ガスとしては常温常圧におい
てガス状態のもののほかに減圧下においてガス化し得る
物質を使用することができる。
料ガス及びＨ供給用の原料ガスとしては常温常圧におい
てガス状態のもののほかに減圧下においてガス化し得る
物質を使用することができる。
Ｃ供給用の原料としては、たとえば炭素数１〜５の飽和
炭化水素、炭素数２〜５のエチレン系炭化水素、炭素数
２〜４のアセチレン系炭化水素。
炭化水素、炭素数２〜５のエチレン系炭化水素、炭素数
２〜４のアセチレン系炭化水素。
芳香族炭化水素等、具体的には、飽和炭化水素としては
メタｙ （ＣＨ４） 、 ｘタフ （Ｃ２Ｈｅ ）、プ
ロパン（Ｃ３Ｈａ）、ｎ−ブタン（ｎ−Ｃ４Ｈｒｏ）、
ペンタン（Ｃ５Ｈ１２） 、 エチレン系炭化水素とし
てはエチレン（Ｃ２Ｈ４） 、 ７’Ｏヒレン（Ｃ３Ｈ
ａ ） 、ブチｙ −１（Ｃ４Ｈ８） 、 フチ７−２
（Ｃ４Ｈ８） 、 インブチレン（Ｃ４Ｈ８）、ペン
テン（Ｃｓ Ｈｚｏ） 、アセチレン系炭化水素として
はアセチレン（Ｃ２Ｈ２） 、 メチルアセチレン（Ｃ
３Ｈ４） 、ブチン（Ｃ４Ｈ６） 、芳香族炭化水素と
してはベンゼン（Ｃ６ＨＧ ）’Ｊがあげられる。
メタｙ （ＣＨ４） 、 ｘタフ （Ｃ２Ｈｅ ）、プ
ロパン（Ｃ３Ｈａ）、ｎ−ブタン（ｎ−Ｃ４Ｈｒｏ）、
ペンタン（Ｃ５Ｈ１２） 、 エチレン系炭化水素とし
てはエチレン（Ｃ２Ｈ４） 、 ７’Ｏヒレン（Ｃ３Ｈ
ａ ） 、ブチｙ −１（Ｃ４Ｈ８） 、 フチ７−２
（Ｃ４Ｈ８） 、 インブチレン（Ｃ４Ｈ８）、ペン
テン（Ｃｓ Ｈｚｏ） 、アセチレン系炭化水素として
はアセチレン（Ｃ２Ｈ２） 、 メチルアセチレン（Ｃ
３Ｈ４） 、ブチン（Ｃ４Ｈ６） 、芳香族炭化水素と
してはベンゼン（Ｃ６ＨＧ ）’Ｊがあげられる。
Ｘ供給用の原料としては、たとえばハロゲン、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン置換炭化水素誘導体
等、具体的にはハロゲンとしてはＦ２．Ｃｌ２，Ｂｒ２
．Ｉ２． ハロゲン化物としてはＨＦ、ＨＣＩ、ＨＢｒ
、ＨＩ、ハロゲン間化合物としてはＢｒＦ、ＣＩＦ、Ｃ
ｌＦ３ 、ＢｒＦ５ 、ＢｒＦ３ 、ＩＦ３ 、ＩＦ７
、ＩＣｌ，ＩＢｒ、ハロゲン置換炭化水素誘導体とし
てはＣＦ４ 、ＣＨＦ３ 、ＣＨ２Ｆ２ 、ＣＨ３Ｆ、
ＣＣｌ４．ＣＨＣｌ３．ＣＨ２Ｃｌ２．ＣＨ３Ｃｌ、Ｃ
Ｂｒ４．ＣＨＢｒ３．ＣＨ２Ｂｒ２、ＣＨ３Ｂｒ、ＣＩ
４ 、ＣＨＩ３ 、ＣＨ２Ｉ２ 。
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン置換炭化水素誘導体
等、具体的にはハロゲンとしてはＦ２．Ｃｌ２，Ｂｒ２
．Ｉ２． ハロゲン化物としてはＨＦ、ＨＣＩ、ＨＢｒ
、ＨＩ、ハロゲン間化合物としてはＢｒＦ、ＣＩＦ、Ｃ
ｌＦ３ 、ＢｒＦ５ 、ＢｒＦ３ 、ＩＦ３ 、ＩＦ７
、ＩＣｌ，ＩＢｒ、ハロゲン置換炭化水素誘導体とし
てはＣＦ４ 、ＣＨＦ３ 、ＣＨ２Ｆ２ 、ＣＨ３Ｆ、
ＣＣｌ４．ＣＨＣｌ３．ＣＨ２Ｃｌ２．ＣＨ３Ｃｌ、Ｃ
Ｂｒ４．ＣＨＢｒ３．ＣＨ２Ｂｒ２、ＣＨ３Ｂｒ、ＣＩ
４ 、ＣＨＩ３ 、ＣＨ２Ｉ２ 。
ＣＨ３Ｉ等があげられる。
Ｈ供給用の原料としては、たとえば水素ガス、及び上記
Ｃ供給用原料でもある飽和炭化水素、エチレン系炭化水
素、アセチレン系炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水
素があげられる。
Ｃ供給用原料でもある飽和炭化水素、エチレン系炭化水
素、アセチレン系炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水
素があげられる。
これらの原料は単独で用いてもよいし、複数組合せて用
いてもよい。
いてもよい。
以上の様な薄膜形成法において、形成される簿膜４中に
含まれるハロゲン原子の量及び水素原子の量や薄膜４の
特性を制御するには、基体温度、原料ガスの供給量、放
電電力、堆積室内の圧力等を適宜設定する。
含まれるハロゲン原子の量及び水素原子の量や薄膜４の
特性を制御するには、基体温度、原料ガスの供給量、放
電電力、堆積室内の圧力等を適宜設定する。
基体温度は好ましくは２０−１５００℃、更に好マレ＜
は３０−１２００’０、最適には５０〜１１００℃のう
ちから選ばれる。
は３０−１２００’０、最適には５０〜１１００℃のう
ちから選ばれる。
原料ガスの供給量は目的とする薄膜性能や目標とする成
膜速度に応じ適宜法められる。
膜速度に応じ適宜法められる。
放電電力は好ましくはｏ、ｏｏｉ〜２０Ｗ／ｃｒｎ’、
より好ましくは０ 、０１〜１５Ｗ／ｃｒｎ’、最適に
は０．０５〜ＩＯＷ／ｃｒｎ’のうちから選ばれる。
より好ましくは０ 、０１〜１５Ｗ／ｃｒｎ’、最適に
は０．０５〜ＩＯＷ／ｃｒｎ’のうちから選ばれる。
堆積室内の圧力は好ましくは１０−４〜１０Ｔｏｒｒ、
好適には１０−２〜５Ｔｏ ｒ ｒノうちから選ばれる
。
好適には１０−２〜５Ｔｏ ｒ ｒノうちから選ばれる
。
以上の様な薄膜形成法を用いて得られる本発明発熱抵抗
体のｔ１ｉ膜はダイヤモンドに近い特性を有する。即ち
、たとえばビッカース硬度１８００〜５０００、熱伝導
率０．３〜２ｃａｌ／ｃｍｓｓｅｃｅ’ｃ、抵抗率１０
−３〜１０６Ω−Ｃｍ（７）性質を有する。また、本発
明発熱抵抗体の薄膜はハロゲン原子及び水素原子を含有
するので、成膜が容易である。
体のｔ１ｉ膜はダイヤモンドに近い特性を有する。即ち
、たとえばビッカース硬度１８００〜５０００、熱伝導
率０．３〜２ｃａｌ／ｃｍｓｓｅｃｅ’ｃ、抵抗率１０
−３〜１０６Ω−Ｃｍ（７）性質を有する。また、本発
明発熱抵抗体の薄膜はハロゲン原子及び水素原子を含有
するので、成膜が容易である。
本発明の抵抗体の機能薄膜４上には適宜の保護及びその
他の機能を有する層を付してもよいことはもちろんであ
る。
他の機能を有する層を付してもよいことはもちろんであ
る。
尚、以上の説明において、基体２は単一のものであると
されているが、本発明における基体２は複合体であって
もよい、その様な一実施態様例の構成を第２図に示す、
即ち、基体２は基部２ａと表面層２ｂとの複合体からな
り、基部２ａとしてはたとえば上記第１図に関し説明し
た基体材料を使用することができ、また表面Ｎ２ｂとし
てはその上に形成される機能源１１！４との密着性のよ
り良好な材料を使用することができる０表面層２ｂはた
とえば炭素原子を母体とする非晶質材料や従来より知ら
れている酸化物等から構成される。この様な表面層２ｂ
は基部２ａ上に上記薄膜形成法と類似の方法により適宜
の原料を用いて堆積させることにより得られる。また、
表面層２ｂは通常のガラス質のグレーズ層であってもよ
い。
されているが、本発明における基体２は複合体であって
もよい、その様な一実施態様例の構成を第２図に示す、
即ち、基体２は基部２ａと表面層２ｂとの複合体からな
り、基部２ａとしてはたとえば上記第１図に関し説明し
た基体材料を使用することができ、また表面Ｎ２ｂとし
てはその上に形成される機能源１１！４との密着性のよ
り良好な材料を使用することができる０表面層２ｂはた
とえば炭素原子を母体とする非晶質材料や従来より知ら
れている酸化物等から構成される。この様な表面層２ｂ
は基部２ａ上に上記薄膜形成法と類似の方法により適宜
の原料を用いて堆積させることにより得られる。また、
表面層２ｂは通常のガラス質のグレーズ層であってもよ
い。
次に、本発明の発熱抵抗体の製造方法の概略について説
明する。
明する。
第３図は基体表面上に機能薄膜を形成する際に用いられ
る装置の一例を示す図である。１１０１は堆積室であり
、１１０２〜１１０６はガスボンベであり、１１０７〜
１１１１はマスフローコントローラであり、１１１２〜
１１１８は流入バルブであり、１１１７〜１１２１は流
出バルブであり、１１２２〜１１２６はガスボンベのバ
ルブであり、１１２７〜１１３１は出口圧ゲージであり
、１１３２は補助バルブであり、１１３３はレバーであ
り、１１３４はメインバルブであり、１１３５はリーク
バルブであり、１１３６は真空計であり、１１３７は製
造すべき抵抗体の基体材料であり、１１３８はヒータで
あり、１１３９は基体支持体であり、１１４０は高電圧
電源であり。
る装置の一例を示す図である。１１０１は堆積室であり
、１１０２〜１１０６はガスボンベであり、１１０７〜
１１１１はマスフローコントローラであり、１１１２〜
１１１８は流入バルブであり、１１１７〜１１２１は流
出バルブであり、１１２２〜１１２６はガスボンベのバ
ルブであり、１１２７〜１１３１は出口圧ゲージであり
、１１３２は補助バルブであり、１１３３はレバーであ
り、１１３４はメインバルブであり、１１３５はリーク
バルブであり、１１３６は真空計であり、１１３７は製
造すべき抵抗体の基体材料であり、１１３８はヒータで
あり、１１３９は基体支持体であり、１１４０は高電圧
電源であり。
１１４１は電極であり、１１４２はシャッタである。尚
、１１４２−１はスパッタリング法を行なう際に電極１
１４１に取付けられるターゲットである。
、１１４２−１はスパッタリング法を行なう際に電極１
１４１に取付けられるターゲットである。
たとえば、１１０２にはＡｒガスで希釈されたＣＦ４ガ
ス（純度９９．９％以上）が密封されており、１１０３
にはＡｒガスで希釈された０２ＦＧガス（純度９９．９
％以上）が密封されており、１１０４にはＨ２ガス（純
度９９．９％以上）が密封されており、１１０５にはＡ
ｒガスで希釈されたＣＨＦ３ガス（純度９９．９％以上
）が密封されている。これらボンベ中のガスを堆積室１
１０１に流入させるに先立ち、各ガスボンベ１１０２〜
１１０６のバルブ１１２２〜１１２６及びリークバルブ
１１３５が閉じられていることを確認し、また流入バル
ブ１１１２〜１１１６、流出バルブ１１１７〜１１２１
及び補助バルブ１１３２が開かれていることを確認して
、先ずメインバルブ１１３４を開いて堆積室１１０１及
びガス配管内を排気する０次に真空計１１３６の読みが
約１．５Ｘ １Ｏ−（ｉＴｏｒｒになった時点で、補
助バルブ１１３２、流入バルブ１１１２〜１１１６及び
流出バルブ１１１７〜１１２１を閉じる。その後、堆積
室１１０１内に導入すべきガスのボンベに接続されてい
るガス配管のバルブを開いて所望のガスを堆積室１１０
１内に導入する。
ス（純度９９．９％以上）が密封されており、１１０３
にはＡｒガスで希釈された０２ＦＧガス（純度９９．９
％以上）が密封されており、１１０４にはＨ２ガス（純
度９９．９％以上）が密封されており、１１０５にはＡ
ｒガスで希釈されたＣＨＦ３ガス（純度９９．９％以上
）が密封されている。これらボンベ中のガスを堆積室１
１０１に流入させるに先立ち、各ガスボンベ１１０２〜
１１０６のバルブ１１２２〜１１２６及びリークバルブ
１１３５が閉じられていることを確認し、また流入バル
ブ１１１２〜１１１６、流出バルブ１１１７〜１１２１
及び補助バルブ１１３２が開かれていることを確認して
、先ずメインバルブ１１３４を開いて堆積室１１０１及
びガス配管内を排気する０次に真空計１１３６の読みが
約１．５Ｘ １Ｏ−（ｉＴｏｒｒになった時点で、補
助バルブ１１３２、流入バルブ１１１２〜１１１６及び
流出バルブ１１１７〜１１２１を閉じる。その後、堆積
室１１０１内に導入すべきガスのボンベに接続されてい
るガス配管のバルブを開いて所望のガスを堆積室１１０
１内に導入する。
次に、以上の装置を用いてグロー放電法によって本発明
抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明する。
抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明する。
バルブ１１２２を開いてガスボンベ１１０２からＣＦ４
／Ａｒガスを流出させ、バルブ１１２４を開いてガスボ
ンベ１１０４からＨ２ガスを流出させ、出口圧ゲージ１
１２７．１１２９の圧力を１ｋｇ／ｃｍ″に調整し、次
に流入バルブ１ｌ１２．１１１４を徐々に開いてマスフ
ローコントローラ１１０７．１１０９内に流入させてお
く、続いて、流出バルブ１１１７．１１１９、補助バル
ブ１１３２を徐々に開いてＣＦ４／ＡｒガスとＨ２ガス
とを堆積室１ｔｏｔ内に導入する。この時、ＣＦ ４
／ Ａ ｒガスの流量とＨ２ガスの流量との比が所望の
値になる様にマスフローコントローラ１１０７．１１１
９を調整し、また堆積室１１０１内の圧力が所望の値に
なる様に真空計１１３６の読みを見ながらメインバルブ
１１３４の開度を調整する。そして、堆積室１１０１内
の支持体１１３９により支持されている基体１１３７の
温度が所望の温度になる様にヒータ１１３８により加熱
した上で、シャッタ１１４２を開き堆積室１１０１内に
てグロー放電を生起させる。
／Ａｒガスを流出させ、バルブ１１２４を開いてガスボ
ンベ１１０４からＨ２ガスを流出させ、出口圧ゲージ１
１２７．１１２９の圧力を１ｋｇ／ｃｍ″に調整し、次
に流入バルブ１ｌ１２．１１１４を徐々に開いてマスフ
ローコントローラ１１０７．１１０９内に流入させてお
く、続いて、流出バルブ１１１７．１１１９、補助バル
ブ１１３２を徐々に開いてＣＦ４／ＡｒガスとＨ２ガス
とを堆積室１ｔｏｔ内に導入する。この時、ＣＦ ４
／ Ａ ｒガスの流量とＨ２ガスの流量との比が所望の
値になる様にマスフローコントローラ１１０７．１１１
９を調整し、また堆積室１１０１内の圧力が所望の値に
なる様に真空計１１３６の読みを見ながらメインバルブ
１１３４の開度を調整する。そして、堆積室１１０１内
の支持体１１３９により支持されている基体１１３７の
温度が所望の温度になる様にヒータ１１３８により加熱
した上で、シャッタ１１４２を開き堆積室１１０１内に
てグロー放電を生起させる。
次に、以上の装置を用いてスパッタリング法によって本
発明抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明す
る。高圧電源１１４０により高電圧が印加される電極１
１４１上には予め高純度グラファイト１１４２−１をタ
ーゲットとして設置しておく、グロー放電法の場合と同
様にして、ガスボンベ１１０５からＣＨＦ３／Ａｔガス
を所望の流量にて堆積室ｔｔｏｔ内に導入させる。
発明抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明す
る。高圧電源１１４０により高電圧が印加される電極１
１４１上には予め高純度グラファイト１１４２−１をタ
ーゲットとして設置しておく、グロー放電法の場合と同
様にして、ガスボンベ１１０５からＣＨＦ３／Ａｔガス
を所望の流量にて堆積室ｔｔｏｔ内に導入させる。
シャッタ１１４２を開いて、高圧電源１１４０を投入す
ることによりターゲット１１４２−１をスパッタリング
する。尚、この際ヒータ１１３８により基体１１３７を
所望の温度に加熱し、メインパルプ１１３４の開度を調
整することにより堆積室１１０１内を所望の圧力とする
ことはグロー放電法の場合と同様である。
ることによりターゲット１１４２−１をスパッタリング
する。尚、この際ヒータ１１３８により基体１１３７を
所望の温度に加熱し、メインパルプ１１３４の開度を調
整することにより堆積室１１０１内を所望の圧力とする
ことはグロー放電法の場合と同様である。
以下に、本発明発熱抵抗体の具体的実施例を示す。
実施例１：
基体としてアルミナセラミック板を用いて、該基体の表
面上に機能薄膜である発熱抵抗層を形成した６発熱抵抗
層の堆積は第３図に示される装置を用いてグロー放電法
により行なわれた。原料ガスとしてｃＦａ ／Ａｒ＝０
．５ （容量比）及びＨ２を用いた。堆積の際の条件は
第１表の通りとした。尚、堆積中においては各バルブの
開度及びその他の条件については一定に保ち、第１表に
示される厚さの発熱抵抗層を形成した。
面上に機能薄膜である発熱抵抗層を形成した６発熱抵抗
層の堆積は第３図に示される装置を用いてグロー放電法
により行なわれた。原料ガスとしてｃＦａ ／Ａｒ＝０
．５ （容量比）及びＨ２を用いた。堆積の際の条件は
第１表の通りとした。尚、堆積中においては各バルブの
開度及びその他の条件については一定に保ち、第１表に
示される厚さの発熱抵抗層を形成した。
形成された抵抗層上に電子ビーム蒸着法によりＡ１層を
形成した後、フォトリソグラフィー技術によって該Ａｔ
層を所望の形状となる様にエツチングし、複数対の電極
を形成した。
形成した後、フォトリソグラフィー技術によって該Ａｔ
層を所望の形状となる様にエツチングし、複数対の電極
を形成した。
続いて、フォトリソグラフィー技術によってＨＦ系エツ
チング液を用いて所定の部分の抵抗層を除去した。尚、
本実施例においては、前記電極対間にある抵抗層の大き
さは１００ｐｍＸ１０１００ｐとされた０本実施例にお
いては、電極対間に形成された発熱要素がピッチ８個／
ｍ ｍで配列される様に同一基板上に複数の発熱抵抗
素子を作製した。かくして作製された発熱抵抗素子の部
分断面図を第４図に示す３図において、２は基体であり
、４は発熱抵抗層であり、６，７は１対の電極である。
チング液を用いて所定の部分の抵抗層を除去した。尚、
本実施例においては、前記電極対間にある抵抗層の大き
さは１００ｐｍＸ１０１００ｐとされた０本実施例にお
いては、電極対間に形成された発熱要素がピッチ８個／
ｍ ｍで配列される様に同一基板上に複数の発熱抵抗
素子を作製した。かくして作製された発熱抵抗素子の部
分断面図を第４図に示す３図において、２は基体であり
、４は発熱抵抗層であり、６，７は１対の電極である。
かくして得られた各発熱抵抗素子の電気抵抗を測定した
ところ８０Ωであった。
ところ８０Ωであった。
また５本実施例により得られた発熱抵抗素子に対し、電
気的パルス信号を入力して、該発熱抵抗素子の耐久性を
測定した。尚、電気的パルス信号のデユーティ５０％、
印加電圧２０Ｖ、駆動周波数０．５ｋＨｚ、１．０ｋＨ
２，２，０ｋＨｚとした。
気的パルス信号を入力して、該発熱抵抗素子の耐久性を
測定した。尚、電気的パルス信号のデユーティ５０％、
印加電圧２０Ｖ、駆動周波数０．５ｋＨｚ、１．０ｋＨ
２，２，０ｋＨｚとした。
その結果、異なった駆動周波数で駆動したいづれの場合
においても電気的パルス信号入力が１×１０ｔｏ回に達
しても発熱抵抗素子は破壊されることなく、またその抵
抗値もほとんど変化しなかった。
においても電気的パルス信号入力が１×１０ｔｏ回に達
しても発熱抵抗素子は破壊されることなく、またその抵
抗値もほとんど変化しなかった。
実施例２：
原料ガスをＣ２Ｆ６ ／Ａｒ＝０ 、２ （容量比）及
びＨ２，放電電力１．５Ｗ／Ｃｍ″とじた以外は実施例
１と同様にして、同じ膜厚の発熱抵抗層を堆積した。
びＨ２，放電電力１．５Ｗ／Ｃｍ″とじた以外は実施例
１と同様にして、同じ膜厚の発熱抵抗層を堆積した。
次に、実施例１と同様にして発熱抵抗素子を作製し電気
的パルス信号を入力したところ、電気的パルス信号入力
がｌＸ１０１０回に達しても発熱抵抗素子は破壊するこ
とがなかった。また、抵抗値の変化も認められなかった
。
的パルス信号を入力したところ、電気的パルス信号入力
がｌＸ１０１０回に達しても発熱抵抗素子は破壊するこ
とがなかった。また、抵抗値の変化も認められなかった
。
実施例３：
基体をコーニング社製ｔｔ７０５９ガラスに変えた以外
は実施例１と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素
子を作製した。
は実施例１と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素
子を作製した。
かくして得られた発熱抵抗素子を実施例１と同様にして
駆動したところ、実施例１と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
駆動したところ、実施例１と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
実施例４：
基体をコーニング社製＃７０５９ガラスに変えた以外は
実施例２と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素子
を作製した。
実施例２と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素子
を作製した。
かくして得られた発熱抵抗素子を実施例２と同様にして
駆動したところ、実施例２と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
駆動したところ、実施例２と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
実施例５：
基体としてアルミナセラミック板を用いて、該基体の表
面上に機能薄膜である発熱抵抗層を形成した０発熱抵抗
層の堆積は第３図に示される装置を用いてスパッタリン
グ法により行なわれた。スパッタリングターゲットとし
ては純度９９．９％以上のグラファイトを用い、原料ガ
スとしてＣＨＦ３／Ａｒ＝ ０．１ （容量比）を用い
た。堆積の際の条件は第１表の通りとした。また、スパ
ッタ中における堆積室内のガス圧力は４Ｘ１０−２Ｔｏ
ｒｒであった。尚、堆積中においては各バルブの開度及
びその他の条件については一定に保ち、第１表に示され
る厚さの発熱抵抗層を形成した。
面上に機能薄膜である発熱抵抗層を形成した０発熱抵抗
層の堆積は第３図に示される装置を用いてスパッタリン
グ法により行なわれた。スパッタリングターゲットとし
ては純度９９．９％以上のグラファイトを用い、原料ガ
スとしてＣＨＦ３／Ａｒ＝ ０．１ （容量比）を用い
た。堆積の際の条件は第１表の通りとした。また、スパ
ッタ中における堆積室内のガス圧力は４Ｘ１０−２Ｔｏ
ｒｒであった。尚、堆積中においては各バルブの開度及
びその他の条件については一定に保ち、第１表に示され
る厚さの発熱抵抗層を形成した。
かくして形成された抵抗層を用いて、実施例１と同様に
して発熱抵抗素子を作製し、更に実施例１と同様にして
該発熱抵抗素子に電気的パルス信号を入力したところ、
実施例１と同様に耐久性が優れていることが確認された
。
して発熱抵抗素子を作製し、更に実施例１と同様にして
該発熱抵抗素子に電気的パルス信号を入力したところ、
実施例１と同様に耐久性が優れていることが確認された
。
［発明の効果］
以上の様な本発明によれば１機能薄膜として炭素原子を
母体としハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶
質材料を用いていることにより、熱応答性、熱伝導性、
耐熱性及び／または耐久性の著しく良好な発熱抵抗体が
提供される。また、本発明の機能薄膜は成膜が容易であ
る。
母体としハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶
質材料を用いていることにより、熱応答性、熱伝導性、
耐熱性及び／または耐久性の著しく良好な発熱抵抗体が
提供される。また、本発明の機能薄膜は成膜が容易であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明発熱抵抗体の部分断面図であ
る。 第３図は本発明発熱抵抗体の製造に用いられる装置を示
す図である。 第４図は本発明実施例において作製された発熱抵抗素子
の部分断面図である。 ２二基体 ４：機能薄膜 ６．７：電極 １１０１：堆積室 １１３７：基体
る。 第３図は本発明発熱抵抗体の製造に用いられる装置を示
す図である。 第４図は本発明実施例において作製された発熱抵抗素子
の部分断面図である。 ２二基体 ４：機能薄膜 ６．７：電極 １１０１：堆積室 １１３７：基体
Claims (6)
- （１）基体上に、炭素原子を母体としハロゲン原子と水
素原子とを含有してなる非晶質材料からなる機能薄膜が
形成されていることを特徴とする、発熱抵抗体。 - （２）機能薄膜におけるハロゲン原子の含有率が０．０
００１〜３０原子％である、特許請求の範囲第１項の発
熱抵抗体。 - （３）機能薄膜における水素原子の含有率が０．０００
１〜３０原子％である、特許請求の範囲第１項の発熱抵
抗体。 - （４）機能薄膜におけるハロゲン原子の含有率と水素原
子の含有率との和が０．０００１〜４０原子％である、
特許請求の範囲第１項の発熱抵抗体。 - （５）ハロゲン原子がＦまたはＣｌである、特許請求の
範囲第１項の発熱抵抗体。 - （６）基体が機能薄膜形成面側に炭素原子を母体とする
非晶質材料からなる表面層を有する、特許請求の範囲第
１項の発熱抵抗体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058842A JPS61218110A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | 発熱抵抗体 |
| US06/842,118 US4783369A (en) | 1985-03-23 | 1986-03-20 | Heat-generating resistor and heat-generating resistance element using same |
| DE19863609456 DE3609456A1 (de) | 1985-03-23 | 1986-03-20 | Waermeerzeugender widerstand und waermeerzeugendes widerstandselement unter benutzung desselben |
| GB8607088A GB2174878B (en) | 1985-03-23 | 1986-03-21 | Heat-generating resistor and heat-generating resistance element using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058842A JPS61218110A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | 発熱抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218110A true JPS61218110A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13095905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60058842A Pending JPS61218110A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | 発熱抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4999600A (en) * | 1986-10-17 | 1991-03-12 | Centre National De La Recherche Scientifique | Cylindrical permanent magnet to produce a transversal and uniform induction field |
-
1985
- 1985-03-23 JP JP60058842A patent/JPS61218110A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4999600A (en) * | 1986-10-17 | 1991-03-12 | Centre National De La Recherche Scientifique | Cylindrical permanent magnet to produce a transversal and uniform induction field |
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