JPH01106408A - 抵抗薄膜の製造方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 スパッタリング装置を使用した抵抗薄膜の製造方法に関
し、 トリミングしないで高精度の薄膜抵抗素子を作成可能に
することを目的とし、 抵抗薄膜被着基板支持用基板ホルダに、抵抗薄膜の抵抗
値測定用モニタ基板を支持せしめ、絶縁板の表面に形成
した一対の電極の対向間が表呈するように支持させた該
モニタ基板に被着した抵抗薄膜の抵抗値を、該スパッタ
リング装置のグロー放電を遮断するかまたはグロー放電
領域外で、該電極に測定電流を流して測定する測定工程
を含む構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はスパッタリング装置を使用する抵抗薄膜の製造
方法、特にモニタ基板を使用して感膜中に抵抗薄膜の抵
抗値を測定し、トリミングなしに高精度の薄膜抵抗素子
を作成可能にする新規成膜方法に関する。

〔従来の技術〕

薄膜集積回路等において絶縁基板に形成する薄膜抵抗素
子は、一般にスパッタリング法により抵抗膜を被着し、
ホトリソグラフィ技術によって該抵抗膜の不要部分を除
去し、所定の素子パターンに形成する。

かかる抵抗膜の面積抵抗値は、成膜条件と成膜時間を予
め測定したデータに基づいて制御し、所望値に近いもの
が得られるが、絶縁基板の温度。

スパッタリングガスの純度と圧力、スパッタリングパワ
ー等の成膜条件は変動し、該変動によって面積抵抗値に
ばらつきができる。

そこで、抵抗薄膜からパターン形成した抵抗素子の抵抗
値は、トリミングによって調整しているが、トリミング
によって除去された部分の近傍が他の部分より高温とな
り劣化され易いと共に、数百個以上の抵抗素子が整列す
るサーマルヘッド等において、トリミングは非常に大変
な作業となり生産的でない。そのため、従来のサーマル
ヘッドはトリミングなしで使用している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したように、多数個の薄膜抵抗素子を形成した
サーマルヘッド等は、抵抗素子のトリミングなしに使用
するとき、製品間で抵抗素子の抵抗値に±１０％〜±２
０％のばらつきが生じる。

その結果、サーマルヘッドにあっては全てのヘッドを同
一条件で駆動できず、従来は各ヘッドについて駆動電圧
または駆動パルス幅を指定し、該指定に基づいて駆動回
路を調整するという煩わしさがあり、その対策が強く要
望されていた。

なお、サーマルヘッドにおいて抵抗素子の抵抗値を一定
にするには、抵抗薄膜の面積抵抗の変動をなくすことが
基本であり、水晶振動子の周波数変化を利用した成膜の
モニタ制御が既に実用されているが、これは膜の厚さを
制御するための方法であり、膜の物性によって変動する
面積抵抗の制御には不適当である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明方法は第１図に示す実施例によれば、スパッタリ
ング装置の抵抗薄膜被着基板支持用基板ホルダ２に、抵
抗薄膜の抵抗値測定用モニタ基板１２を支持せしめ、 絶縁板１７の表面に形成した一対の電極１８の対向間が
表呈するように支持させたモニタ基板１２に被着した抵
抗薄膜の抵抗値を、該スパッタリング装置のグロー放電
を遮断するかまたはグロー放電領域外で、電極１８に測
定電流を流して測定する測定工程を含むことを特徴とし
、 さらには、適宜の時間だけ前記抵抗薄膜を被着してモニ
タ基板１２に被着した抵抗薄膜の抵抗値を測定したのち
、該抵抗薄膜被着時間と該抵抗値から、その後の抵抗薄
膜被着時間を決めることを特徴とする抵抗薄膜の製造方
法である。

〔作用〕

上記手段によれば、成膜条件の変動に係わらず面積抵抗
が一定の抵抗薄膜を被着可能とし、かかる抵抗薄膜から
バターニングした抵抗素子はトリミングが不要である。

従って、本発明方法をサーマルヘッドの抵抗素子の製造
に適用したとき、各サーマルヘッド同一条件で駆動可能
となり、駆動回路の調整を極めて容易にした効果が生ま
れる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。

第１図は本発明方法の一実施例に係わるスパッタリング
装置の要部を示す模式斜視図（イ）とそのモニタ基板支
持部の構成を拡大した側断面図（０）である。

第１図（イ）において、ベルジャ（図示せず）内でター
ゲット１に対向し回転自在な基板ホルダ２は、ターゲッ
ト１に対向する開口を設は回転可能なシャッタ３に覆わ
れている。

抵抗薄膜を形成すべき多数の抵抗薄膜被着用基板（図示
せず）を支持する円筒形状の基板ホルダ２は、回転軸４
に装着されており、回転軸４の中間部に絶縁材リング５
を介して固着した一対の円環状電極６と７には、ベルジ
ャ外の測定器に接続する導電性ブラシ８と９がそれぞれ
接触し、基板ホルダ２の中間部に突出する一対の導体端
子１０と１１は、モニタ基板１２を支持する。

第１図（ＩＩ）において、基板ホルダ２に明けた透孔１
３を接触せず貫通するＬ字形状の導体端子１０と１１は
、一端を金具１４．１５のそれぞれに固着し、図示しな
い導線によって電極６と７の一方に接続された金具１４
．１５は、それぞれセラミック等にてなる絶縁部材１６
を介し基板ホルダ２の内筒面に固着される。

モニタ基板１２はセラミック等の絶縁板１７の表面に一
対の電極１８を形成してなり、ばね性を有する材料にて
なり中間部を９０度に折り曲げた導体端子１０と１１の
他端は、その対向方向に突出しモニタ基板１２の電極１
８に接触し、モニタ基板１２は基板ホルダ２に設けた突
出部１９に押し付けられ支持されるようになる。

このように構成されたスパッタリング装置は、ターゲッ
ト１と基板ホルダ２との対向間にグロー放電を起こさせ
ると、ターゲット１よりたたき出されたターゲット原子
（例えばタンタル原子）は、回転する基板ホルダ２に支
持せしめたモニタ基板１２および製品用基板にむらなく
被着し、該被着は、ターゲット１と基板ホルダ２とを遮
るようにシャッタ３が適当量だけ回転すると、中断され
る。

そこで、導体端子１０と１１に所定の測定電流を印加し
、モニタ基板１２の表面に被着した抵抗薄膜２０の抵抗
値を測定することになるが、グロー放電雰囲気中ではそ
の影響を受けて測定できない該測定は、グロー放電を中
断する。シャッタ３を閉じる。

モニタ基板１２がターゲット１と反対側に位置したとき
の何れかの状態で実施することになる。

かかる測定は頻繁に繰り返し実施してもよいが、成膜を
開始してから適宜の時間が経過した時点で測定し、その
経過時間と測定値からそれ以降の成膜時間を算出するよ
うにすれば、抵抗値の測定に要する時間が短縮される。

なお、第１図（ロ）において突出部１９は、モニタ基板
１２の裏面の周辺部と接触しない大きさに形成してあり
、そのことでモニタ基板１２の端面および裏面に廻り込
んで被着された抵抗膜に影響されず、モニタ基板１２の
表面に被着した抵抗薄膜の抵抗値が測定可能になる。

第２図は本発明方法の他の実施例に係わる給電用電極の
斜視図であり、第１図の一対の絶縁材リング５および電
極６と７に替えて使用する電極２１は、絶縁材リング２
２の一部分を切り欠いて金属導体２３を固着したもので
あり、回転軸４に固着するに際してモニタ基板１２がタ
ーゲット１と反対側に位置したとき、ブラシ８と９が導
体２３と接触するようにすれば、そのことで抵抗測定の
タイミングを設定できる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明方法にられば、成膜条件の変
動に係わらず面積抵抗が一定の抵抗薄膜を被着可能とし
、かかる抵抗薄膜からパターニングした抵抗素子はトリ
ミングが不要である。

従って、本発明方法をサーマルヘッドの抵抗素子の製造
に適用したとき、各サーマルヘッド同一条件で駆動可能
となり、駆動回路の調整を極めて容易にする効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例に係わるスパッタリング
装置の要部を示す図 第２図は本発明方法の他の実施例に係わる給電用電極を
示す図、 図中において、 １はターゲット、 ２は基板ホルダ、 ３はシャッタ、 １２はモニタ基板、 １７は絶縁手反、 １８はモニタ基板に形成した電極、 ２０はモニタ基板に被着した抵抗薄膜、を示す。 ネ２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スパッタリング装置の抵抗薄膜被着基板支持用基
   板ホルダ（２）に、抵抗薄膜の抵抗値測定用モニタ基板
   （１２）を支持せしめ、 絶縁板（１７）の表面に形成した一対の電極（１８）の
   対向間が表呈するように支持させた該モニタ基板（１２
   ）に被着した抵抗薄膜の抵抗値を、該スパッタリング装
   置のグロー放電を遮断するかまたはグロー放電領域外で
   、該電極（１８）に測定電流を流して測定する測定工程
   を含むことを特徴とする抵抗薄膜の製造方法。
2. （２）適宜の時間だけ前記抵抗薄膜を被着して前記モニ
   タ基板（１２）に被着した抵抗薄膜の抵抗値を測定した
   のち、該抵抗薄膜被着時間と該抵抗値から、その後の抵
   抗薄膜被着時間を決めることを特徴とする前記特許請求
   の範囲第１項記載の抵抗薄膜の製造方法。