JPS63237501A

JPS63237501A - 薄膜抵抗体

Info

Publication number: JPS63237501A
Application number: JP62072189A
Authority: JP
Inventors: 隆稔石川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、例えばＩＣ、ハイブリッドＩＣ等の薄膜抵抗
器や、サーマルヘッドの発熱抵抗体などに用いられる薄
膜抵抗体に関する。

「従来技術Ｊ近年、薄膜抵抗体の進歩は目覚ましいものがあり、高い
比抵抗をもつ抵抗体として丁ａ−Ａ１２０３薄膜抵抗体
が開発され、実用化されている。Ｔａ−Ａｌ２Ｏ３薄膜
抵抗体は、ターゲットとしてタンタルとアルミナを用い
、これを旺スバ・ンタリングすることによって形成され
ている。この場合、ＴａとＡｌ２Ｏ３の含有比率を変え
ることにより、０．４〜ＩＯｍΩ−ｃｍの範囲の比抵抗
を形成することができる。

「発明の解決しようとする問題点」しかしながら、上記薄膜抵抗体は、その抵抗温度係数Ｔ
ＣＲが−５００〜−２０００ｐｐｍと大きく、また、例
えば２ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空中においで７００
℃、１５分間の赤外線加熱によるアニールをあこなった
後の抵抗１変化率が−１５〜−３０％と大きく、耐熱性
が未だ充分でなかった。このため、薄膜集積回路や各種
抵抗器、サーマルヘッド等の設計、製造において良好な
性能・信頼性・歩留りが得られないという問題点があっ
た。

「問題点を解決するための手段ｊ本発明の薄膜抵抗体は、ニオブとアルミニウムと酸素と
を含有することを特徴とする。

この薄膜抵抗体は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）基板
上にニオブ（Ｎｂ）のチ・装ブメタル１８置いたものを
ターゲットとし、これを例えばアルゴンガス雰囲気中に
で旺スパックリングすることによって形成することがで
きる。この場合、クーゲットの全体の面積に対するアル
ミナ、ニオブのそれぞれの面積を変えることにより、ニ
オブ−アルミニウムー酸素の各成分含有量を変えること
ができ、比抵抗が０．４〜ＩＯｍΩ−ｃｍの薄膜抵抗体
を得ることができる。

本発明の薄膜抵抗体は、抵抗温度係数ＴＣＲが小さく、
また、熱処理を施しても抵抗値の変化が小ざ〈耐熱性に
優れている。

本発明の好ましい態様によれば、二オフの含有率が１０
〜５０原子％、アルミニウムの含有率が１０〜５０原子
％、酸素の含有率が７．０〜３０原子％とぎれる。ニオ
ブの含有率が上記よりも少なく、アルミニウムおよび酸
素の含有率が上記よりも多い場合は、抵抗温度係数ＴＣ
Ｒや、熱処理による抵抗値変化率などの特注が劣化する
傾向がある。一方、ニオブの含有率が上記よりも多く、
アルミニウムおよび酸素の含有率が上記よりも少ない場
合は、薄膜抵抗体に必要な充分な比抵抗をとれないとい
う問題が生じる。

「発明の実施例」（実施例１）第１図に示すようなアルミナ板１の上に二オフのメタル
チップ２を画いた複合ターゲット３を形成し、４．５　
ｘ　１０”’　Ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気中にで基板温
度２００℃、スパック電力５００ｗの条件にでＲＦスパ
ックリングをおこない厚さ約１６００人の薄膜抵抗体を
形成した。なお、アルミナ板１とメタルチップ２との面
積比を変化させてメタル含何量の異なる各種組成の薄膜
抵抗体を形成した。

なお、比較のため、アルミナ板上にタンタルのメタルチ
ップを置いた複合タープ・ントを形成し、これを上記と
同様にしてＲＦスパッタリングして薄膜抵抗体を形成し
た。この場合も、アルミナ板とメタルチップとの面積比
を変化させてメタル含有量の異な各種組成の薄膜抵抗体
を形成した。

第２図には、このようにして形成したＮｂ−Ａｌ２Ｏ３
系薄膜抵抗体およびＴａ−ＡＩＪ３系薄膜抵抗体のそれ
ぞれの比抵抗が示されている０図において、横軸は複合
クーゲットにおけるアルミナ板に対するメタルの面積比
率（Ｘ）を表わし、縦軸は比抵抗（ｍΩ−ｃｍ）を表わ
す０図中、曲線Ａは丁３−Ａｌ２Ｏ５の結果、曲線８は
Ｎｂ−Ａｌ２Ｏ５の結果を表わしている０Ｍ２図から、
Ｎｂ−Ａｌ２Ｏ３系の薄膜抵抗体は、Ｔａ−Ａｌ□Ｏ。

系の薄膜抵抗体とは１よ同じ範囲の比抵抗を取り得るこ
とがわかる。

第３図には、上記で得られたＮｂＪｌｚＯ３系薄膜抵抗
体およびＴａ−Ａ１２０ｉ系薄膜抵抗体の耐熱性評価の
結果が示されでいる。すなわち、各薄膜抵抗体を２　Ｘ
　１０−’Ｔｏｒｒの真空中で７００℃にて１５分間熱
処理し、熱処理前の抵抗値８゜に対する熱処理徒の抵抗
値８の変化率へＲ／Ｒｏ（（Ｒ−Ｒｏ）／Ｒｏ）！求め
た０図において、縦軸は上記抵抗値Ｈの変化率、横軸は
アルミナ板に対するメタルの面積比率（χ）を表わす、
また、曲線ＣはＴａ−Ａ１２０３の結果、曲線りはＮｂ
−Ａｌ２Ｏ３の結果を表わしている。第３図からＮｂ−
Ａｌ２Ｏ３系薄膜抵抗体は、Ｔａ−Ａ１．０３系薄膜抵
抗体よりも耐熱性に優れでいることがわかる。

第４図には、上記で得られたＮｂ−＾１２０．系薄膜抵
抗体およびＴａ−Ａｌ□０３系薄膜抵抗体の抵抗温度係
数（ＴＣＲ）が示されている０図において、縦軸は抵抗
温度係数（ＴＣＲ）　、横軸はアルミナ板に対するメタ
ルの面積比率（χ）＠表わす、また、曲線ＥはＴａ−Ａ
ｌｚＯｉの結果、曲線ＦはＮ１）−Ａｂ０３の結果を表
わしている。第４図からＮｂＪ１２０３系薄膜抵抗体は
、Ｔａ−Ａｌ２Ｏ：＋系薄膜抵抗体に比べ、広い抵抗値
の範囲で抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小ざいことがわかる
。

なお、上記の各実施例５では、アルミナ板に対するメタ
ル（Ｎｂ）の面積比率（χ）Ｉ！表示しているが、この
面積比率ＳＮｂと、Ｎｂの含有率（原子％）ＲＴｊｌｌ
、Ａ１の含有率（原子％）　ＲＡＩおよび０の含有率（
原子％）　ＲＯとの関係は、次の通りである。

Ｒ＋ｉｂ句０．９２８Ｎｌ、−１，８（原子％）ＲＡＩ
　４　（＋０Ｏ−Ｒ１１１１）　Ｘ　Ｏ，６３（原子％
）Ｒｏ　　＃ＲＡＩ　Ｘｏ、５８　（原子％）上記の式
は、２０＜ＳＮｂ＜８０％にお１プる寅測値にもとづい
て求めた式である。上記の式を適用して、Ｎｂ、　ＡＩ
、０の好ましい含有１を求めると、有９力な比抵抗、良
好な耐熱注および抵抗温度係数（ＴＣＲ）を得るために
は、Ｎｂの含有率を１０〜５０原子％、ＡＩの含有率を
１０〜５０原子％、０の含有率を７．０〜３０原子％と
すればよいことがわかる。

「発明の効果」以上説明したように、本発明によれば、ニオブとアルミ
ニウムと酸素とを含有してなるので、高い比抵抗を有し
、抵抗温度係数が小さく、耐熱安定性に優れた薄膜抵抗
体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜抵抗体の製造で用いるスパッタリ
ング用ターゲットの平面図、藁２図は本発明の薄膜抵抗
体および従来の薄膜抵抗体の比抵抗を測定した結果を示
す図表、第３図は本発明の薄膜抵抗体および従来の薄膜
抵抗体の耐熱性試験の結果を示す図表、第４図は本発明
の薄膜抵抗体および従来の薄膜抵抗体の抵抗温度係数（
ＴＣＲ）　’！を測定した結果を示す図表である。図中、１はアルミナ板、２はメクルチップ、３は複合タ
ーゲットである。第１図７１し３す１；７１°Ｔる％５’ル６ｔＪＳｔｋ生（’
／Ｊ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ニオブとアルミニウムと酸素とを含有することを
特徴とする薄膜抵抗体。
（２）特許請求の範囲第１項において、ニオブの含有率
が１０〜５０原子％、アルミニウムの含有率が１０〜５
０原子％、酸素の含有率が７．０〜３０原子％である薄
膜抵抗体。