JPH02121301A - 貴金属薄膜抵抗体とその製造方法 - Google Patents
貴金属薄膜抵抗体とその製造方法Info
- Publication number
- JPH02121301A JPH02121301A JP63274122A JP27412288A JPH02121301A JP H02121301 A JPH02121301 A JP H02121301A JP 63274122 A JP63274122 A JP 63274122A JP 27412288 A JP27412288 A JP 27412288A JP H02121301 A JPH02121301 A JP H02121301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film layer
- noble metal
- platinum
- glass substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (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】
（産業上の利用分野）
本発明はけ金！Ｉｆ＆薄膜抵抗体及びその製造方法に関
する。
する。
（従来技術及び発明が解決しようとする課題）温度セン
サ、フローセンサ等の検出部として用いられる抵抗体の
抵抗素子材料としては、化学的に安定で、電気抵抗の温
度依存性が大きい白金等のＬ“ｉ金属が古くから用いら
れている。また、抵抗パターンの形成方法としては微細
パターンの形成が容易な薄膜形成技術が一般に用いられ
ている。
サ、フローセンサ等の検出部として用いられる抵抗体の
抵抗素子材料としては、化学的に安定で、電気抵抗の温
度依存性が大きい白金等のＬ“ｉ金属が古くから用いら
れている。また、抵抗パターンの形成方法としては微細
パターンの形成が容易な薄膜形成技術が一般に用いられ
ている。
一方、青金属ｆｉ膜を形成するための基板としては、安
価で、加工性及び表面の平滑性が良好なガラス基板を用
いることが望ましいが、白金等の貴金属はガラス基板と
の密着性が悪いため、基板表面にスパッタリング法、真
空蒸着法等により直接貴金属の薄膜を形成すると、王水
等によるエツチング時に貴金属′ＦＩｉ膜が剥離すると
いう問題が生じる。
価で、加工性及び表面の平滑性が良好なガラス基板を用
いることが望ましいが、白金等の貴金属はガラス基板と
の密着性が悪いため、基板表面にスパッタリング法、真
空蒸着法等により直接貴金属の薄膜を形成すると、王水
等によるエツチング時に貴金属′ＦＩｉ膜が剥離すると
いう問題が生じる。
このような問題を解決するための方法として、特開昭６
１−１８１１０３号及び特開昭６２−１４５７０２号に
は、ガラス基板の表面に、下地として、ガラスとの密着
性に優れた酸化アルミニウム薄膜を数千人〜数μｍの厚
さに形成し、その上に抵抗素子用の貴金属薄膜を形成し
て２層薄膜構造とする方法が開示されている。しかしな
がら、この方法の場合、酸化アルミニウムＩＩｔＳｉを
形成するときは、酸素雰囲気中でアルミニウムのスパッ
タリング等を行う必要があり、その後、貴金属薄膜を形
成するときは不活性ガス雰囲気に切り換える必要がある
ため、厳密な雰囲気管理が必要になり、貴金属ｆｌ膜抵
抗体の製造が面倒になるという欠点がある。
１−１８１１０３号及び特開昭６２−１４５７０２号に
は、ガラス基板の表面に、下地として、ガラスとの密着
性に優れた酸化アルミニウム薄膜を数千人〜数μｍの厚
さに形成し、その上に抵抗素子用の貴金属薄膜を形成し
て２層薄膜構造とする方法が開示されている。しかしな
がら、この方法の場合、酸化アルミニウムＩＩｔＳｉを
形成するときは、酸素雰囲気中でアルミニウムのスパッ
タリング等を行う必要があり、その後、貴金属薄膜を形
成するときは不活性ガス雰囲気に切り換える必要がある
ため、厳密な雰囲気管理が必要になり、貴金属ｆｌ膜抵
抗体の製造が面倒になるという欠点がある。
一方、ガラス基板の表面に、下地として、ガラスとの密
着性に優れたタングステン、チタン、クロム等の高融点
金属の薄膜を形成し、その上に抵抗素子用の貴金属薄膜
を形成して２層薄膜構造とする方法も知られている。こ
の方法の場合、不活性ガスのみの雰囲気内で高融点金属
薄膜の形成と貴金属ｆｌ膜の形成とを行うことができる
ので、雰囲気管理は容易であるが、高融点金属薄膜とＩ
′ｊ金属薄膜とが独立に形成されているため、高融点金
＋ｋＡＦｉ４Ｆ！のＰＩみを小さくすると貴金属ｒ４膜
の密着性が低下するという問題が生じ、高融点金属薄膜
の厚みを大きくすると、高融点金属は比較的高価である
ため、コストアンプになるという問題が生しる。
着性に優れたタングステン、チタン、クロム等の高融点
金属の薄膜を形成し、その上に抵抗素子用の貴金属薄膜
を形成して２層薄膜構造とする方法も知られている。こ
の方法の場合、不活性ガスのみの雰囲気内で高融点金属
薄膜の形成と貴金属ｆｌ膜の形成とを行うことができる
ので、雰囲気管理は容易であるが、高融点金属薄膜とＩ
′ｊ金属薄膜とが独立に形成されているため、高融点金
＋ｋＡＦｉ４Ｆ！のＰＩみを小さくすると貴金属ｒ４膜
の密着性が低下するという問題が生じ、高融点金属薄膜
の厚みを大きくすると、高融点金属は比較的高価である
ため、コストアンプになるという問題が生しる。
したがって、本発明の目的は、安価に１１つ容易に、基
板に対する貴金属薄膜の密着性の良好な貴金属ｆｉ４膜
抵抗体を実現することにある。
板に対する貴金属薄膜の密着性の良好な貴金属ｆｉ４膜
抵抗体を実現することにある。
（ｆｆ、＆を解決するための手段、作用）上記目的を達
成するために、本発明にあっては、貴金属薄膜抵抗体を
次のような構成とする。すなわち、 ガラス基板と、 前記ガラス基板上に形成された、ガラスとの密着性が良
好な金属若しくは無機質材料と抵抗素子３１１ ｒｋ金
金属の合金状薄膜層と、 前記合金状薄膜層上に形成された、抵抗素ｒ−７１１し
７金属のみからなる貴金属薄膜層と、を備えるように構
成する。
成するために、本発明にあっては、貴金属薄膜抵抗体を
次のような構成とする。すなわち、 ガラス基板と、 前記ガラス基板上に形成された、ガラスとの密着性が良
好な金属若しくは無機質材料と抵抗素子３１１ ｒｋ金
金属の合金状薄膜層と、 前記合金状薄膜層上に形成された、抵抗素ｒ−７１１し
７金属のみからなる貴金属薄膜層と、を備えるように構
成する。
また、本発明にあっては、貴金属薄膜抵抗体の製造方法
を、次のような構成とする。すなわち、不活性ガス雰囲
気中で、ガラス基板」−に、ガラスとの密着性が良好な
金属若しくは無ａＩＴＴ材料と抵抗素子用貴金属との合
金状薄膜層を形成する工程と、 不活性ガス雰囲気中で、前記合金状薄膜層上に、抵抗素
子用貴金属のみからなる貴金属薄膜層を形成する工程と
、 をＩＩ（ｄするように構成する。
を、次のような構成とする。すなわち、不活性ガス雰囲
気中で、ガラス基板」−に、ガラスとの密着性が良好な
金属若しくは無ａＩＴＴ材料と抵抗素子用貴金属との合
金状薄膜層を形成する工程と、 不活性ガス雰囲気中で、前記合金状薄膜層上に、抵抗素
子用貴金属のみからなる貴金属薄膜層を形成する工程と
、 をＩＩ（ｄするように構成する。
上記構成において、ガラスとの密着性が良好な金属とし
ては、安価なアルミニウムが好適であるが、ニッケル、
クロム等を用いることもできる。
ては、安価なアルミニウムが好適であるが、ニッケル、
クロム等を用いることもできる。
また、ガラスとの密着性が良好な無機質材料としてＳｉ
Ｏ□を用いることができる。一方、抵抗素子用貴金属と
しては、化学的に安定で電気抵抗の温度依存性が大きい
白金が好適であるが、イリジウム等を用いてもよい、ま
た、合金状薄膜層及び貴金属薄膜層の形成方法としては
スパッタリング法が好適であり、特に、金属及び貴金属
に対してはＩ）Ｃスパッタリング法、ｆｉｌｌ質材料に
対してはＲＩ・’ （高周波）スパッタリング法が好適
である。
Ｏ□を用いることができる。一方、抵抗素子用貴金属と
しては、化学的に安定で電気抵抗の温度依存性が大きい
白金が好適であるが、イリジウム等を用いてもよい、ま
た、合金状薄膜層及び貴金属薄膜層の形成方法としては
スパッタリング法が好適であり、特に、金属及び貴金属
に対してはＩ）Ｃスパッタリング法、ｆｉｌｌ質材料に
対してはＲＩ・’ （高周波）スパッタリング法が好適
である。
更に、使用する不活性ガスとしてはスパッタ効率の良好
なアルゴンが好適である。
なアルゴンが好適である。
合金状薄膜層及び貴金属薄膜層は不活性ガスのみの雰囲
気を用いて形成することができるので、厳密な雰囲気管
理が不要となる＠ ｉＩｔ金属金属膜４膜の）ゾみを小
さく （例えば数百Å以下）することが好ましいが、こ
のように合金状薄膜層の１°ｔみを小さくしても、合金
状薄膜層を介することによってガラス基板に対する貴金
属薄膜層の密着性が向上することが、王水によるエツチ
ング試験によって確認された０合金状薄膜層の介在によ
ってガラス基板に対する貴金属薄膜層の密着性が高まる
理由としては、次のような理由が考えられる．すなわち
、ガラス基板−Ｆに形成される合金状Ｆｉ４Ｐ／２層内
では、ガラスとの密着性が良好な金属若しくは無機質材
料がガラス基板の主成分（ＳｉＯ□）と強い結合を形成
し、空間的に網状に繋がることによって、合金状薄膜層
内の貴金属の脱落を防いでいると考えられる。一方、貴
金属薄膜層の９２金属は合金状薄ｖＰ７Ｉ中の貴金属と
強く結合するので、結果として、合金状薄膜層を介して
ガラス基板に対する貴金属薄膜層の密着性が向−ヒする
と考えられる。
気を用いて形成することができるので、厳密な雰囲気管
理が不要となる＠ ｉＩｔ金属金属膜４膜の）ゾみを小
さく （例えば数百Å以下）することが好ましいが、こ
のように合金状薄膜層の１°ｔみを小さくしても、合金
状薄膜層を介することによってガラス基板に対する貴金
属薄膜層の密着性が向上することが、王水によるエツチ
ング試験によって確認された０合金状薄膜層の介在によ
ってガラス基板に対する貴金属薄膜層の密着性が高まる
理由としては、次のような理由が考えられる．すなわち
、ガラス基板−Ｆに形成される合金状Ｆｉ４Ｐ／２層内
では、ガラスとの密着性が良好な金属若しくは無機質材
料がガラス基板の主成分（ＳｉＯ□）と強い結合を形成
し、空間的に網状に繋がることによって、合金状薄膜層
内の貴金属の脱落を防いでいると考えられる。一方、貴
金属薄膜層の９２金属は合金状薄ｖＰ７Ｉ中の貴金属と
強く結合するので、結果として、合金状薄膜層を介して
ガラス基板に対する貴金属薄膜層の密着性が向−ヒする
と考えられる。
（実施例）
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に係る貴金属薄膜抵抗体の一実施例を示
す断面図であり、貴金属として白金を用いた例を示して
いる。第１図を参照すると、白金薄膜抵抗体は、ＳｉＯ
□を主成分とするガラス基板１と、アルゴンガス雰囲気
中でガラス基板ｌ上に形成されたアルミニウムと白金と
の合金ｆｉ４Ｉ！２層２と、同一のアルゴンガス雰囲気
中で合金薄膜層２上に形成されて所望の抵抗パターン形
状とされた白金ｇ！膜層３とを有しており、白金薄膜層
３の両端にはリード腺４がボンディングされている。
す断面図であり、貴金属として白金を用いた例を示して
いる。第１図を参照すると、白金薄膜抵抗体は、ＳｉＯ
□を主成分とするガラス基板１と、アルゴンガス雰囲気
中でガラス基板ｌ上に形成されたアルミニウムと白金と
の合金ｆｉ４Ｉ！２層２と、同一のアルゴンガス雰囲気
中で合金薄膜層２上に形成されて所望の抵抗パターン形
状とされた白金ｇ！膜層３とを有しており、白金薄膜層
３の両端にはリード腺４がボンディングされている。
第２図ないし第４図はそれぞれ上記白金薄膜抵抗体を製
造する際の各工程における断面図である。
造する際の各工程における断面図である。
これらの図を参照すると、白金薄膜抵抗体の９ａ造に際
しては、まず、アルゴンガス雰囲気中（ガス圧力は例え
ばｌ Ｘ Ｉ Ｏ−”Ｌｏｒｒ）で白金とアルミニウム
とを同時にスパッタリング（例えばＤＣスパッタリング
）し、ガラス基板ｌ上にＰＬ−Ａｊ！合金ｆｉ４１ｔ２
層２を数百人以ドの１°ｔさに形成する（第２図）。
しては、まず、アルゴンガス雰囲気中（ガス圧力は例え
ばｌ Ｘ Ｉ Ｏ−”Ｌｏｒｒ）で白金とアルミニウム
とを同時にスパッタリング（例えばＤＣスパッタリング
）し、ガラス基板ｌ上にＰＬ−Ａｊ！合金ｆｉ４１ｔ２
層２を数百人以ドの１°ｔさに形成する（第２図）。
次に、同一雰囲気中で白金のみのスパッタリング（１）
Ｃスパッタリング）を行うことにより、ＰＬ−／１合金
薄膜層２上に所望厚さ（例えばｌｐｍ程度）の白金薄膜
層３を形成する（第３図）。
Ｃスパッタリング）を行うことにより、ＰＬ−／１合金
薄膜層２上に所望厚さ（例えばｌｐｍ程度）の白金薄膜
層３を形成する（第３図）。
なお、合金Ｔｉｉ膜層２の形成工程から白金ｇｉ膜層３
の形成工程への切換えはＡｆｆｉ側ターゲタ−ゲット圧
供給をカットすることにより簡単に行うことができる。
の形成工程への切換えはＡｆｆｉ側ターゲタ−ゲット圧
供給をカットすることにより簡単に行うことができる。
その後、−Ｃ的なフォトリソグラフィ技術を用いて白金
薄膜層３を所望の抵抗パターン形状（例えばｗ＠山歯状
にエツチングする（第４図）、エツチング法としてはウ
ェットエツチング法（例えば王水を使用）あるいはドラ
イエツチング（例えばスパッタエツチング）法を用いる
ことができる。
薄膜層３を所望の抵抗パターン形状（例えばｗ＠山歯状
にエツチングする（第４図）、エツチング法としてはウ
ェットエツチング法（例えば王水を使用）あるいはドラ
イエツチング（例えばスパッタエツチング）法を用いる
ことができる。
なお、合金薄膜層２は白金薄膜層３と一緒にエッチ〉グ
される。
される。
その後、必要に応じて、白金薄膜パターン３の安定化の
ための大気中熱処理、電気抵抗値調整のためのトリミン
グ等を行った後、白金薄膜パターン３の両端にリードｖ
Ａ４ （第１図参照）を接続する。
ための大気中熱処理、電気抵抗値調整のためのトリミン
グ等を行った後、白金薄膜パターン３の両端にリードｖ
Ａ４ （第１図参照）を接続する。
以上は、ガラス基板ｌとの密着性が良好な金属としてア
ルミニウムを用いた例であるが、他の金属としてニッケ
ル、クロム等を用いた場合にも−Ｆ記と同様の方法で貴
金属薄膜抵抗体を製造することができる。一方、ＳｉＯ
□等の＝ａ’ｒｉ材料を用いる場合、白金等の貴金属に
対してはＤＣスパッタリングを行い、Ｓｉｎｇ等の絶縁
体に対してはＲＦ（高周波）スパッタリングを同時に行
うことにより、白金等の貴金属とＳ ｉ Ｏｚ等との合
金状薄膜層２をガラス基板１上に形成することができ（
発明の効果） 以」−の説明から明らかなように、本発明によれば、厳
密な雰囲気制御を必要とすることなく、１１つ、安価な
材料コストで、ガラスＪ↓板に対する青金ｋＡ薄膜の密
着性を高めることができるので、安価な【°；−金属薄
膜抵抗体を容易に実現することができる。
ルミニウムを用いた例であるが、他の金属としてニッケ
ル、クロム等を用いた場合にも−Ｆ記と同様の方法で貴
金属薄膜抵抗体を製造することができる。一方、ＳｉＯ
□等の＝ａ’ｒｉ材料を用いる場合、白金等の貴金属に
対してはＤＣスパッタリングを行い、Ｓｉｎｇ等の絶縁
体に対してはＲＦ（高周波）スパッタリングを同時に行
うことにより、白金等の貴金属とＳ ｉ Ｏｚ等との合
金状薄膜層２をガラス基板１上に形成することができ（
発明の効果） 以」−の説明から明らかなように、本発明によれば、厳
密な雰囲気制御を必要とすることなく、１１つ、安価な
材料コストで、ガラスＪ↓板に対する青金ｋＡ薄膜の密
着性を高めることができるので、安価な【°；−金属薄
膜抵抗体を容易に実現することができる。
第１図は本発明に係る貴金属薄膜抵抗体の一実施例を示
す断面図。 第２図ないし第４図はそれぞれ第１図に示す貴金属薄膜
抵抗体の製造時の各工程における断面図。 ｌニガラス基板 ２：合金薄膜層（合金状薄膜層） ３：白金薄膜層（貴金属薄膜層）
す断面図。 第２図ないし第４図はそれぞれ第１図に示す貴金属薄膜
抵抗体の製造時の各工程における断面図。 ｌニガラス基板 ２：合金薄膜層（合金状薄膜層） ３：白金薄膜層（貴金属薄膜層）
Claims (2)
- （１）ガラス基板と、 前記ガラス基板上に形成された、ガラスとの密着性が良
好な金属若しくは無機質材料と抵抗素子用貴金属との合
金状薄膜層と、 前記合金状薄膜層上に形成された、抵抗素子用貴金属の
みからなる貴金属薄膜層と、 を備えた貴金属薄膜抵抗体。 - （２）不活性ガス雰囲気中で、ガラス基板上に、ガラス
との密着性が良好な金属若しくは無機質材料と抵抗素子
用貴金属との合金状薄膜層を形成する工程と、 不活性ガス雰囲気中で、前記合金状薄膜層上に、抵抗素
子用貴金属のみからなる貴金属薄膜層を形成する工程と
、 を具備することを特徴とする貴金属薄膜抵抗体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274122A JPH02121301A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 貴金属薄膜抵抗体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274122A JPH02121301A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 貴金属薄膜抵抗体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121301A true JPH02121301A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17537328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274122A Pending JPH02121301A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 貴金属薄膜抵抗体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121301A (ja) |
-
1988
- 1988-10-29 JP JP63274122A patent/JPH02121301A/ja active Pending
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