JPH0281401A - 抵抗体 - Google Patents
抵抗体Info
- Publication number
- JPH0281401A JPH0281401A JP63232929A JP23292988A JPH0281401A JP H0281401 A JPH0281401 A JP H0281401A JP 63232929 A JP63232929 A JP 63232929A JP 23292988 A JP23292988 A JP 23292988A JP H0281401 A JPH0281401 A JP H0281401A
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- JP
- Japan
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- resistor
- silicon carbide
- carbide
- titanium
- titanium carbide
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- Pending
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- Electronic Switches (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］
この発明はサーマルヘッド等における発熱抵抗体に関す
る。
る。
ｒ発明の概要〕
この発明は、サーマルヘッド等に用いる発熱抵抗体にお
いて、抵抗体材料として、炭化チタンと炭化ケイ素から
成る複合材料を用いることにより、高性能の抵抗体を提
供するものである。
いて、抵抗体材料として、炭化チタンと炭化ケイ素から
成る複合材料を用いることにより、高性能の抵抗体を提
供するものである。
［従来の技術］
従来、サーマルヘッド等に用いる抵抗体として、気相め
っきや印刷・焼成による薄膜抵抗体が用いられているが
、これらの薄膜抵抗体材料として、窒化タンクル、ニク
ロム、酸化ルテニウムなどが用いられてた。
っきや印刷・焼成による薄膜抵抗体が用いられているが
、これらの薄膜抵抗体材料として、窒化タンクル、ニク
ロム、酸化ルテニウムなどが用いられてた。
〔発明が解決しようとする問題点１
サーマルヘツド等における発熱抵抗体においても、近年
の電子工業の発展とともに、その精度、安定性の向上が
望まれている。しがしながら、従来から用いられている
抵抗体材料においては、比抵抗率そのものや温度による
比抵抗率の変化、さらに再現性、信頬性などにも問題が
あった。たとえば、ニクロム、タンクルなどの金属ある
いは窒化タンタル、炭化チタンなどの侵入型金属化合物
では、金Ｘ型の電気伝導を示すため、比抵抗率が低いた
めに薄膜抵抗として用いる場合、膜厚を薄くするか、ま
たは、配線を細く、長くする必要があった。このため、
抵抗体を作製する場合における歩留まりの低下をきたし
、信頼性をも低下させていた。さらに、このような抵抗
体材料では、電力を加えることによる温度上昇のために
生じる比抵抗率の大きな上昇が本来目的とする抵抗値か
らのずれを生じていた。
の電子工業の発展とともに、その精度、安定性の向上が
望まれている。しがしながら、従来から用いられている
抵抗体材料においては、比抵抗率そのものや温度による
比抵抗率の変化、さらに再現性、信頬性などにも問題が
あった。たとえば、ニクロム、タンクルなどの金属ある
いは窒化タンタル、炭化チタンなどの侵入型金属化合物
では、金Ｘ型の電気伝導を示すため、比抵抗率が低いた
めに薄膜抵抗として用いる場合、膜厚を薄くするか、ま
たは、配線を細く、長くする必要があった。このため、
抵抗体を作製する場合における歩留まりの低下をきたし
、信頼性をも低下させていた。さらに、このような抵抗
体材料では、電力を加えることによる温度上昇のために
生じる比抵抗率の大きな上昇が本来目的とする抵抗値か
らのずれを生じていた。
また、酸化ルテニウムやタンタルとケイ素の酸化物系抵
抗体では、酸素欠陥による電気伝導のため、非常に不安
定な抵抗率を示すために高信頼性を必要とする物には適
用ができなかった。
抗体では、酸素欠陥による電気伝導のため、非常に不安
定な抵抗率を示すために高信頼性を必要とする物には適
用ができなかった。
［問題点を解決するための手段１
上記の問題点を解決するために、炭化チタンと炭化ケイ
素の複合材料を抵抗体として用いる。
素の複合材料を抵抗体として用いる。
［作用〕
上記のように、抵抗体材料として炭化チタンと炭化ケイ
素の複合材料を用いることにより、主属的電気伝導に比
べ高比抵抗率で、かつ、温度変化に対する比抵抗率変化
の小さな抵抗体とすることができる。炭化ケイ素は、室
温付近では、炭化チタンの１０”〜ｌＯ？倍の比抵抗率
を示し、高温では、これが１０°〜１０”倍に下がる。
素の複合材料を用いることにより、主属的電気伝導に比
べ高比抵抗率で、かつ、温度変化に対する比抵抗率変化
の小さな抵抗体とすることができる。炭化ケイ素は、室
温付近では、炭化チタンの１０”〜ｌＯ？倍の比抵抗率
を示し、高温では、これが１０°〜１０”倍に下がる。
したがって、低温では、炭化ケイ素は炭化チタン中の絶
縁体のごとく働き、高温では、炭化チタンと共に電気伝
導体として働くため、全体として金属的挙動を示す抵抗
体に比べ、高抵抗率を得ることができ、同時に抵抗率の
温度依存性を小さくすることが出来るのである。このよ
うに、金属的電気伝導を示す炭化チタンと半導体的電気
伝導を示す炭化ケイ素を複合することにより、両特性の
相乗的効果が現われ温度変化の大きな条件下においても
、優れた電気抵抗特性を有する抵抗体を作製できるので
ある。
縁体のごとく働き、高温では、炭化チタンと共に電気伝
導体として働くため、全体として金属的挙動を示す抵抗
体に比べ、高抵抗率を得ることができ、同時に抵抗率の
温度依存性を小さくすることが出来るのである。このよ
うに、金属的電気伝導を示す炭化チタンと半導体的電気
伝導を示す炭化ケイ素を複合することにより、両特性の
相乗的効果が現われ温度変化の大きな条件下においても
、優れた電気抵抗特性を有する抵抗体を作製できるので
ある。
〔実施例−１１
本発明の実施例として、化学蒸着法（ＣＶＤ）により作
製した複合膜について説明する。
製した複合膜について説明する。
第１図は本発明である炭化チタンと炭化ケイ素の複合材
料を形成するための直接通電加熱方式ＣＶＤ装置の縦断
面図である。
料を形成するための直接通電加熱方式ＣＶＤ装置の縦断
面図である。
まず、真空槽１を１０−’Ｔｏｒｒまで真空排気した後
、真空槽ｌ内の圧力が３０Ｔｏｒｒになるように水素、
プロパン、四塩化チタン、及び四塩化ケイ素を導入した
。この時、四塩化チタンと四塩化ケイ素は水素ガスをキ
ャリヤーガスとして用い各々の液体をバブリングにより
気化し、真空槽１内に導入した。各々のガス流量は下記
の通りとした。また、基板であるカーボン基板２には、
温度が１３００℃になるように交流電流をながした。
、真空槽ｌ内の圧力が３０Ｔｏｒｒになるように水素、
プロパン、四塩化チタン、及び四塩化ケイ素を導入した
。この時、四塩化チタンと四塩化ケイ素は水素ガスをキ
ャリヤーガスとして用い各々の液体をバブリングにより
気化し、真空槽１内に導入した。各々のガス流量は下記
の通りとした。また、基板であるカーボン基板２には、
温度が１３００℃になるように交流電流をながした。
（ガス流量条件）
水素 ・・・ ７００ ｃｃ／ｍｉｎプロパ
ン ・・・ ５０ ｃｃ／ｍｉｎ四塩化チタン
・・・ ｌ Ｏｃｃ／ｍｉｎ四塩化ケイ素 ・
・・ ３０ ｃｃ／ｍｉｎ成膜を２時間行ったところ
、カーボン基板２上に膜厚０．２ｍｍ、炭化チタン２０
ｍｏ１％、炭化ケイ素８０ｍｏ１％の組成の複合膜が生
成された。
ン ・・・ ５０ ｃｃ／ｍｉｎ四塩化チタン
・・・ ｌ Ｏｃｃ／ｍｉｎ四塩化ケイ素 ・
・・ ３０ ｃｃ／ｍｉｎ成膜を２時間行ったところ
、カーボン基板２上に膜厚０．２ｍｍ、炭化チタン２０
ｍｏ１％、炭化ケイ素８０ｍｏ１％の組成の複合膜が生
成された。
カーボンを削り取ることにより、生成物を板状にし、温
度に対する比抵抗率の変化を測定した結果を第２図にし
めすが、比抵抗率として、炭化チタンのそれに比べ約５
０倍、温度に対するｈｅ抵抗率の変化も極めて小さく、
サーマルヘッド等の発熱抵抗体として最適なものである
ことがわかった。
度に対する比抵抗率の変化を測定した結果を第２図にし
めすが、比抵抗率として、炭化チタンのそれに比べ約５
０倍、温度に対するｈｅ抵抗率の変化も極めて小さく、
サーマルヘッド等の発熱抵抗体として最適なものである
ことがわかった。
［実施例−２］
本発明の実施例として、反応性イオンプレティングによ
り作製した炭化チタンと炭化ケイ素の複合膜をあげて説
明する。
り作製した炭化チタンと炭化ケイ素の複合膜をあげて説
明する。
第３図は本発明である炭化チタンと炭化ケイ素の複合膜
を形成するための反応性イオンブレーティング装置の縦
断面図である。
を形成するための反応性イオンブレーティング装置の縦
断面図である。
まず、真空槽３を１０−’Ｔｏｒｒまで真空排気した後
、アセチレン（Ｃ，Ｈ２）分圧３×１ＯＴｏｒｒ、テト
ラメチルシラン（Ｓｉ（Ｃ）（、）４）分圧１ｘｌＯ−
’Ｔｏｒｒの雰囲気状態でチタン４を電子ビーム蒸発装
置５により加熱・蒸発し、チタン４の上部に置かれたイ
オン化電極６に＋５０Ｖ、５０Ａの電力を印加すること
により、放電プラズマを形成した。安定後、シャッター
７を開け、５分間、反応性イオンブレーティングを行っ
たところ、アルミナ基板８上には、５０００人の炭化チ
タンと炭化ケイ素の複合膜が形成された。
、アセチレン（Ｃ，Ｈ２）分圧３×１ＯＴｏｒｒ、テト
ラメチルシラン（Ｓｉ（Ｃ）（、）４）分圧１ｘｌＯ−
’Ｔｏｒｒの雰囲気状態でチタン４を電子ビーム蒸発装
置５により加熱・蒸発し、チタン４の上部に置かれたイ
オン化電極６に＋５０Ｖ、５０Ａの電力を印加すること
により、放電プラズマを形成した。安定後、シャッター
７を開け、５分間、反応性イオンブレーティングを行っ
たところ、アルミナ基板８上には、５０００人の炭化チ
タンと炭化ケイ素の複合膜が形成された。
この試料の温度と比抵抗率の関係をしらべたところ、実
施例−１と同様の傾向を示し、サーマルヘッド等におけ
る精密な発熱抵抗体として、使用可能であることが確認
できた。
施例−１と同様の傾向を示し、サーマルヘッド等におけ
る精密な発熱抵抗体として、使用可能であることが確認
できた。
［実施例−３］
次に、作製方法として反応性高周波スパッタリング法を
用いた例について実施例をあげて本発明を説明する。
用いた例について実施例をあげて本発明を説明する。
まず、真空槽をｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒまで真空排気した
のち、５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒになるようにアルゴンガス
を導入し、金属チタンターゲットの表面を十分プリスパ
ッタすることにより、ターゲット表面の清浄化をおこな
い、さらに、基板であるガラス基板を逆スパツタするこ
とによりこれの清浄化をおこなった。
のち、５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒになるようにアルゴンガス
を導入し、金属チタンターゲットの表面を十分プリスパ
ッタすることにより、ターゲット表面の清浄化をおこな
い、さらに、基板であるガラス基板を逆スパツタするこ
とによりこれの清浄化をおこなった。
次に、アルゴン分圧をｌＸｌ０−”Ｔｏｒｒとし、テト
ラメチルシラン（Ｓｉ （ＣＨ＝ ）−）の分圧が３Ｘ
ＩＯ−”Ｔｏｒｒ、メタン（ＣＨ，）の分圧がｌＸｌ０
−”Ｔｏｒｒとなるように各々のガスを導入した。この
とき、放電を維持するために３００Ｗの高周波電力をタ
ーゲットに印加しておいた。安定後、シャッターを開き
、基板であるガラス基板上に成膜をおこない２０００人
の炭化チタンと炭化ケイ素の複合膜を形成した。
ラメチルシラン（Ｓｉ （ＣＨ＝ ）−）の分圧が３Ｘ
ＩＯ−”Ｔｏｒｒ、メタン（ＣＨ，）の分圧がｌＸｌ０
−”Ｔｏｒｒとなるように各々のガスを導入した。この
とき、放電を維持するために３００Ｗの高周波電力をタ
ーゲットに印加しておいた。安定後、シャッターを開き
、基板であるガラス基板上に成膜をおこない２０００人
の炭化チタンと炭化ケイ素の複合膜を形成した。
実施例−１と同様、この方法で作製したものも、高比抵
抗値と比抵抗の低温度依存性をしめした。
抗値と比抵抗の低温度依存性をしめした。
［発明の効果］
この発明によれば、炭化チタンの金属的電気伝導性と炭
化ケイ素の半導体的電気伝導性を共に活かすことが出来
るため、比抵抗率そのものを高めることを可能にし、か
つ、温度に対する比抵抗率の依存性を゛小さくすること
が可能になった。これにより、サーマルヘッド等の微細
な発熱抵抗体に対して、極めて信頼性が高く、かつ、安
定した抵抗体材料として適用することが出来る。すなわ
ち、比抵抗率を高くなったことにより、発熱部である薄
膜抵抗体の膜厚を厚（、また、配線幅を故意に細くする
必要がなくなり、信頼性を高めることが出来るのに加え
、量産面においても従来に比べ、フォトリソグラフィー
工程などにおいて格段の歩留まりの向上を図ることを可
能にできる。さらに、比抵抗率の温度依存性が小さいの
で、高速の温度制御を可能にすることが出来る。
化ケイ素の半導体的電気伝導性を共に活かすことが出来
るため、比抵抗率そのものを高めることを可能にし、か
つ、温度に対する比抵抗率の依存性を゛小さくすること
が可能になった。これにより、サーマルヘッド等の微細
な発熱抵抗体に対して、極めて信頼性が高く、かつ、安
定した抵抗体材料として適用することが出来る。すなわ
ち、比抵抗率を高くなったことにより、発熱部である薄
膜抵抗体の膜厚を厚（、また、配線幅を故意に細くする
必要がなくなり、信頼性を高めることが出来るのに加え
、量産面においても従来に比べ、フォトリソグラフィー
工程などにおいて格段の歩留まりの向上を図ることを可
能にできる。さらに、比抵抗率の温度依存性が小さいの
で、高速の温度制御を可能にすることが出来る。
また、実施例では炭化チタンと炭化ケイ素の組成を各々
２０ｍｏ１％、８０ｍｏ１％といたが、炭化チタンの組
成を１〜９９ｍｏ１％の範囲とし、残部を炭化ケイ素と
することにより、広い範囲にわたり抵抗値を変えること
が可能であることが実験でわかっている。
２０ｍｏ１％、８０ｍｏ１％といたが、炭化チタンの組
成を１〜９９ｍｏ１％の範囲とし、残部を炭化ケイ素と
することにより、広い範囲にわたり抵抗値を変えること
が可能であることが実験でわかっている。
なお、実施例では本発明である炭化チタンと炭化ケイ素
の複合材料抵抗体の製造方法として、ＰＶＤ法、反応性
イオンブレーティング法そして反応性スパッタリング法
をあげたが、その他の方法、たとえばスパッタリング法
においてターゲツト材として本発明である炭化チタンと
炭化ケイ素の複合材料を用い抵抗体を形成したり、プラ
ズマＣＶＤ法を用いたり、この材料そのものの粉末をペ
ースト状にし、印刷・焼成を行い抵抗体とする方法など
が考えられるが、いずれも実施例にあげた方法と同様の
効果を期待出来ることは言うまでもない。
の複合材料抵抗体の製造方法として、ＰＶＤ法、反応性
イオンブレーティング法そして反応性スパッタリング法
をあげたが、その他の方法、たとえばスパッタリング法
においてターゲツト材として本発明である炭化チタンと
炭化ケイ素の複合材料を用い抵抗体を形成したり、プラ
ズマＣＶＤ法を用いたり、この材料そのものの粉末をペ
ースト状にし、印刷・焼成を行い抵抗体とする方法など
が考えられるが、いずれも実施例にあげた方法と同様の
効果を期待出来ることは言うまでもない。
第１図は、実施例−１であげた。この発明における抵抗
体の製造方法であるＣＶＤ装置の縦断面図である。第２
図は、実施例−１で製作した抵抗体の温度と比抵抗率の
関係を示した説明図である。また、第３図は、実施例−
２であげたこの発明における抵抗体の具体的製造方法で
ある反応性イオンブレーティング法のイオンブレーティ
ング装置の縦断面図である。 ｌ・・・真空槽 ・カーボン基板 ・真空槽 ・チタン ・電子ビーム蒸発装置 ・イオン化電極 ・シャッター ・基板
体の製造方法であるＣＶＤ装置の縦断面図である。第２
図は、実施例−１で製作した抵抗体の温度と比抵抗率の
関係を示した説明図である。また、第３図は、実施例−
２であげたこの発明における抵抗体の具体的製造方法で
ある反応性イオンブレーティング法のイオンブレーティ
ング装置の縦断面図である。 ｌ・・・真空槽 ・カーボン基板 ・真空槽 ・チタン ・電子ビーム蒸発装置 ・イオン化電極 ・シャッター ・基板
Claims (3)
- （１）サーマルヘッド等に用いる発熱抵抗体において抵
抗体材料として、炭化チタンと炭化ケイ素の複合材料を
用いることを特徴とする抵抗体。 - （２）特許請求の範囲第１項において、抵抗体材料中に
炭化チタンの含有率がモル比率で１〜９９％、残部が炭
化ケイ素から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の抵抗体。 - （３）特許請求の範囲第１項において、炭化チタンと炭
化ケイ素の複合材料を化学蒸着法または物理蒸着法によ
り作製することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232929A JPH0281401A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232929A JPH0281401A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281401A true JPH0281401A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16947057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232929A Pending JPH0281401A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281401A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254403A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-10 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜型サ−マルヘツド |
| JPS6451952A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Membrane-type thermal head |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63232929A patent/JPH0281401A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254403A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-10 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜型サ−マルヘツド |
| JPS6451952A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Membrane-type thermal head |
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