JPH0244701A - 薄膜抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
薄膜抵抗器およびその製造方法Info
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- JPH0244701A JPH0244701A JP63194470A JP19447088A JPH0244701A JP H0244701 A JPH0244701 A JP H0244701A JP 63194470 A JP63194470 A JP 63194470A JP 19447088 A JP19447088 A JP 19447088A JP H0244701 A JPH0244701 A JP H0244701A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ＩＣ上に搭載される薄膜抵抗器およびその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
（従来の技術）
薄膜抵抗器は安定性や温度特性の優れた抵抗器であり、
従来、ＮｉＣｒ 、 ５ｉＣｒ 、 Ｔａ 、 ＳｎＯ
２などで形成されている。この薄膜抵抗器において、抵
抗値のトリミングには、従来、レーザ・トリミングが広
く用いられている。レーザ・トリミングとは、例えば米
山寿−ｒ Ａ／Ｄコンバータ入門」オーム社Ｐ１６５に
開示されるように、抵抗の一部を焼損して抵抗値をトリ
ピングする方法である。
従来、ＮｉＣｒ 、 ５ｉＣｒ 、 Ｔａ 、 ＳｎＯ
２などで形成されている。この薄膜抵抗器において、抵
抗値のトリミングには、従来、レーザ・トリミングが広
く用いられている。レーザ・トリミングとは、例えば米
山寿−ｒ Ａ／Ｄコンバータ入門」オーム社Ｐ１６５に
開示されるように、抵抗の一部を焼損して抵抗値をトリ
ピングする方法である。
（発明が解決しようとする課題）
しかるに、レーザ・トリミング法は高価であり、ＩＣ製
造におけろコストを上げるという問題点があった。
造におけろコストを上げるという問題点があった。
この発明は、簡便かつ安価なトリミング法とし得る４膜
抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とする
。
抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とする
。
（課題を解決するための手段）
この発明では、窒化タングステン薄膜により薄膜抵抗器
を形成する。また、トリミングは、アニールにより行う
。
を形成する。また、トリミングは、アニールにより行う
。
（作 用）
上述のように、薄膜抵抗器を窒化タングステン薄膜で形
成した場合は、次にアニールし、その濃度および時間を
＊Ｊ御する乙とにより、薄膜抵抗器の抵抗値が調整され
る。
成した場合は、次にアニールし、その濃度および時間を
＊Ｊ御する乙とにより、薄膜抵抗器の抵抗値が調整され
る。
（実 施 例）
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図はこの発明の一実施例の薄膜抵抗器をＩＣ上に搭
載した状態を示し、（ａｌは断面図、（ｂｌは平面図で
ある。これらの図において、１はＳｉあるいはＧａＡｓ
などからなる半導体基板で、表面には絶縁膜（Ｓｉｎ２
膜）２が形成され、その上に窒化タングステン（ＷＮ）
の薄膜からなる薄膜抵抗ｕ３が搭載される。この薄膜抵
抗器３は、両端に′：４極配線４が接続される。また、
乙の薄膜抵抗器３は、前記電極配線４などとともに保護
膜５で覆われ、保護されている。保ＸＩ［５としては窒
化シリサイド（ＳｉＮ）が用いられている。
載した状態を示し、（ａｌは断面図、（ｂｌは平面図で
ある。これらの図において、１はＳｉあるいはＧａＡｓ
などからなる半導体基板で、表面には絶縁膜（Ｓｉｎ２
膜）２が形成され、その上に窒化タングステン（ＷＮ）
の薄膜からなる薄膜抵抗ｕ３が搭載される。この薄膜抵
抗器３は、両端に′：４極配線４が接続される。また、
乙の薄膜抵抗器３は、前記電極配線４などとともに保護
膜５で覆われ、保護されている。保ＸＩ［５としては窒
化シリサイド（ＳｉＮ）が用いられている。
以上のような構造は次のようにして製造される。
まず、ＳｉあるいはＧａＡｓなとの半導体基板１上に絶
縁ｇｆｆ ２として５ｉｎ２膜を約４０００人化学気相
成長させる。このＳ ｉ Ｏ２膜は、その上に形成され
る薄膜抵抗器と半導体基板１とを絶縁する目的で用いる
。絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）も知られて
いるが、薄膜抵抗器のＷＮとの密着性が悪いため、用い
ることはできない。
縁ｇｆｆ ２として５ｉｎ２膜を約４０００人化学気相
成長させる。このＳ ｉ Ｏ２膜は、その上に形成され
る薄膜抵抗器と半導体基板１とを絶縁する目的で用いる
。絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）も知られて
いるが、薄膜抵抗器のＷＮとの密着性が悪いため、用い
ることはできない。
次に、絶縁膜（Ｓ１０□膜）２上にＷＮを反応性スパッ
タリング法にて蒸着する。ここで、ターゲットにタング
ステン（Ｗ）を用い、基板１はあらかじめ１５０℃に加
熱しておき、Ａｒ分圧５ｍＴｏｒｒ。
タリング法にて蒸着する。ここで、ターゲットにタング
ステン（Ｗ）を用い、基板１はあらかじめ１５０℃に加
熱しておき、Ａｒ分圧５ｍＴｏｒｒ。
Ｎ２分圧１〜１０ ｍＴｏ ｒ ｒの混合雰囲気中、直
流電源３００Ｗの反応性スパッタリングを行うことによ
り、ＷＮ４膜は均一に蒸着される。次に、このＷＮ薄膜
を、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６）による反応性イオンエ
ツチング法にて抵抗器パターンに加工することにより、
薄膜抵抗＠３を形成する。
流電源３００Ｗの反応性スパッタリングを行うことによ
り、ＷＮ４膜は均一に蒸着される。次に、このＷＮ薄膜
を、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６）による反応性イオンエ
ツチング法にて抵抗器パターンに加工することにより、
薄膜抵抗＠３を形成する。
続イテ、Ｔｉ、 ＰｔおよびＡｕの電子ビーム蒸着とパ
ターニングにより、薄膜抵抗ＰＪ３の両端に接続される
ようにして電極配線４を形成する。
ターニングにより、薄膜抵抗ＰＪ３の両端に接続される
ようにして電極配線４を形成する。
以上で一応ＷＮ薄膜抵抗Ｎ３と電極配線４が形成された
わけだが、ＷＮ薄膜の抵抗値やその温度係数は、反応性
スパッタリング蒸着におけろＮ２分圧に大きく依存する
。第２図に、ＷＪ］ｉ抵抗のシート抵抗値の温度係数と
、スパッタリング蒸着におけるＮ２分圧の関係を示す。
わけだが、ＷＮ薄膜の抵抗値やその温度係数は、反応性
スパッタリング蒸着におけろＮ２分圧に大きく依存する
。第２図に、ＷＪ］ｉ抵抗のシート抵抗値の温度係数と
、スパッタリング蒸着におけるＮ２分圧の関係を示す。
ただし、スパッタ時間は１〜４分、膜厚は１００〜４０
０人である。
０人である。
第２図より、温度係数とＮ２分圧の対数はほぼ直線関係
にあることがわかる。たとえば、温度係数を零に近づけ
たいときは、Ｎ２分圧を１ｍＴｏｒｒとすれば、±２０
０ ｐｐｍ７℃以内の温度係数が得られろ。そのとき、
比抵抗は約０．１７Ω・傭となるので、膜厚３４０人と
すれば、５０Ω／口のシート抵抗となる。
にあることがわかる。たとえば、温度係数を零に近づけ
たいときは、Ｎ２分圧を１ｍＴｏｒｒとすれば、±２０
０ ｐｐｍ７℃以内の温度係数が得られろ。そのとき、
比抵抗は約０．１７Ω・傭となるので、膜厚３４０人と
すれば、５０Ω／口のシート抵抗となる。
ところで、ＷＮ薄膜の抵抗値は、ＷＮスパッタ前の表面
状態に大きく依存する。通常のＩＣプロセスでは、絶＆
ｉ膜を化学気相成長した後、その下にある配線とのコン
タクトをとるため絶縁膜にスルーホールを形成する。と
ころが、スルーホール形成用レジストの除去に酸素アッ
シングを用いると、絶縁膜の表面状態が変質し、その上
にスパッタリング蒸着したＷＮ＃膜の抵抗値は、化学気
相成長後何も施さない所謂アズ・デボ（ａｓ−ｄｅｐｏ
）と称される絶縁膜上と比較して約３倍となる。また、
抵抗値の面内均一性も悪くなる。アズ・デボの絶縁膜上
と同等の抵抗値を得るためには、レジストは、酸素アッ
シングではなく、リムーバを用いて化学的にかつ完全に
取り除かなくてはならない。あるいは、酸素アッシング
の後、絶縁膜表面を５％程度の薄いフッ酸でスライドエ
ツチングする必要がある。このようにすれば、ＷＮｆ４
膜の抵抗値はアズ・デボの絶縁膜上と同等であり、面内
５％以内の均一性を持つ。
状態に大きく依存する。通常のＩＣプロセスでは、絶＆
ｉ膜を化学気相成長した後、その下にある配線とのコン
タクトをとるため絶縁膜にスルーホールを形成する。と
ころが、スルーホール形成用レジストの除去に酸素アッ
シングを用いると、絶縁膜の表面状態が変質し、その上
にスパッタリング蒸着したＷＮ＃膜の抵抗値は、化学気
相成長後何も施さない所謂アズ・デボ（ａｓ−ｄｅｐｏ
）と称される絶縁膜上と比較して約３倍となる。また、
抵抗値の面内均一性も悪くなる。アズ・デボの絶縁膜上
と同等の抵抗値を得るためには、レジストは、酸素アッ
シングではなく、リムーバを用いて化学的にかつ完全に
取り除かなくてはならない。あるいは、酸素アッシング
の後、絶縁膜表面を５％程度の薄いフッ酸でスライドエ
ツチングする必要がある。このようにすれば、ＷＮｆ４
膜の抵抗値はアズ・デボの絶縁膜上と同等であり、面内
５％以内の均一性を持つ。
さて、上述のようにしてＷＮ４膜抵抗器３と電極配線４
を形成したならば、次に、ＷＮ薄膜抵抗器３の抵抗値調
整（トリミング）を行う。この抵抗値の調整は、アニー
ルによって行う。第３図は、Ｎ２分圧５ｍＴｏｒｒの条
件で２４０人反応性スパッタリング蒸看全行フたＷＮ薄
膜抵抗路３に対して、Ｎ２雰囲気中３８０℃のアニール
を行った時の抵抗値とアニール時間の関係図である。抵
抗値はアニール時間に対し、１分当り０．６８％の割合
で増加する。誤差は３％以内である。したがって、たと
えば４５ΩのＷＮ４膜抵抗器３を５０Ωに調整する場合
は、１６分２０秒のアニールを行えばよい。
を形成したならば、次に、ＷＮ薄膜抵抗器３の抵抗値調
整（トリミング）を行う。この抵抗値の調整は、アニー
ルによって行う。第３図は、Ｎ２分圧５ｍＴｏｒｒの条
件で２４０人反応性スパッタリング蒸看全行フたＷＮ薄
膜抵抗路３に対して、Ｎ２雰囲気中３８０℃のアニール
を行った時の抵抗値とアニール時間の関係図である。抵
抗値はアニール時間に対し、１分当り０．６８％の割合
で増加する。誤差は３％以内である。したがって、たと
えば４５ΩのＷＮ４膜抵抗器３を５０Ωに調整する場合
は、１６分２０秒のアニールを行えばよい。
このようにしてＷＮ薄膜抵抗器３のトリミングを行った
ならば、最後に、抵抗器３等の保護膜５として窒化シリ
サイド（ＳｉＮ）を化学気相成長させる。この保護膜５
の形成工程および形成後の４００℃以下のアニールによ
る薄膜抵抗！！＃３の抵抗値変動はない。
ならば、最後に、抵抗器３等の保護膜５として窒化シリ
サイド（ＳｉＮ）を化学気相成長させる。この保護膜５
の形成工程および形成後の４００℃以下のアニールによ
る薄膜抵抗！！＃３の抵抗値変動はない。
なお、以上の方法で、温度係数が一６００〜５００ｐｐ
ｍ（１！Ｊ差±２００ ｐｐｍ／℃）の任意の値、抵抗
値が１０〜１００Ω／口（誤差±３％）の任意の値であ
る薄膜抵抗器３が容易に得られる。
ｍ（１！Ｊ差±２００ ｐｐｍ／℃）の任意の値、抵抗
値が１０〜１００Ω／口（誤差±３％）の任意の値であ
る薄膜抵抗器３が容易に得られる。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば、窒化タングス
テンの薄膜により薄膜抵抗器を形成したので、アニール
という簡便かつ安価な方法で抵抗値調整（トリミング）
を行うことができる。したがって、薄膜抵抗器の抵抗値
調整がＩＣ製造におけろコストアップの原因となること
を防止できる。
テンの薄膜により薄膜抵抗器を形成したので、アニール
という簡便かつ安価な方法で抵抗値調整（トリミング）
を行うことができる。したがって、薄膜抵抗器の抵抗値
調整がＩＣ製造におけろコストアップの原因となること
を防止できる。
第１図ないし第３図はこの発明の薄膜抵抗器およびその
製造方法の一実施例を説明するための図で、第１図はこ
の発明の一実施例の薄膜抵抗器をＩＣ上に搭載した断面
図および平面図、第２図はＷＮ薄膜抵抗の抵抗値温度係
数と反応性スパッタリング蒸着におけるＮ２分圧の関係
図、第３図はＷＮ薄膜抵抗の抵抗値とアニール時間の関
係図である。 ３・・ＷＮ薄膜抵抗器。 ≦ 才６一才１で、イ’Ｌ （Ｑ）
製造方法の一実施例を説明するための図で、第１図はこ
の発明の一実施例の薄膜抵抗器をＩＣ上に搭載した断面
図および平面図、第２図はＷＮ薄膜抵抗の抵抗値温度係
数と反応性スパッタリング蒸着におけるＮ２分圧の関係
図、第３図はＷＮ薄膜抵抗の抵抗値とアニール時間の関
係図である。 ３・・ＷＮ薄膜抵抗器。 ≦ 才６一才１で、イ’Ｌ （Ｑ）
Claims (2)
- （１）窒化タングステンの薄膜からなる薄膜抵抗器。
- （２）アルゴンおよび窒素混合ガス雰囲気中での反応性
スパッタリング蒸着により窒化タングステン薄膜を形成
し、 この窒化タングステン薄膜を抵抗器としてパターニング
し、 その後、アニールにより窒化タングステン薄膜抵抗器の
抵抗値調整を行うようにした薄膜抵抗器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194470A JPH0244701A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 薄膜抵抗器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194470A JPH0244701A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 薄膜抵抗器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244701A true JPH0244701A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16325084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194470A Pending JPH0244701A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 薄膜抵抗器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244701A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084883A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-12 | Aisin Chem Co Ltd | 樹脂製プーリ並びにその製造方法及び製造装置 |
| US6025632A (en) * | 1996-12-16 | 2000-02-15 | Matsushita Electronics Corp. | Semiconductor integrated circuit with tungston silicide nitride thermal resistor |
| US7406891B2 (en) | 2003-06-02 | 2008-08-05 | Enplas Corporation | Injection molded resin gear and injection molded resin rotating body |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63194470A patent/JPH0244701A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084883A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-12 | Aisin Chem Co Ltd | 樹脂製プーリ並びにその製造方法及び製造装置 |
| US6025632A (en) * | 1996-12-16 | 2000-02-15 | Matsushita Electronics Corp. | Semiconductor integrated circuit with tungston silicide nitride thermal resistor |
| US6329262B1 (en) | 1996-12-16 | 2001-12-11 | Takeshi Fukuda | Method for producing semiconductor integrated circuit |
| US7406891B2 (en) | 2003-06-02 | 2008-08-05 | Enplas Corporation | Injection molded resin gear and injection molded resin rotating body |
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