JPH04267366A - 薄膜抵抗器 - Google Patents
薄膜抵抗器Info
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- JPH04267366A JPH04267366A JP3294797A JP29479791A JPH04267366A JP H04267366 A JPH04267366 A JP H04267366A JP 3294797 A JP3294797 A JP 3294797A JP 29479791 A JP29479791 A JP 29479791A JP H04267366 A JPH04267366 A JP H04267366A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
- H01C17/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material
- H01C17/242—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material by laser
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/49082—Resistor making
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜抵抗器に関するも
のであり、とりわけ、１つ以上のパッシベーション層に
よってカバーされた後、信頼性のある、極めて正確なト
リミングを施すことが可能になる薄膜抵抗器に関するも
のである。
のであり、とりわけ、１つ以上のパッシベーション層に
よってカバーされた後、信頼性のある、極めて正確なト
リミングを施すことが可能になる薄膜抵抗器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電気的接点間に配置された比較的薄い抵
抗材料の膜の形をとる抵抗器は、当該技術分野において
周知のところである。これらの抵抗器は、金属成分を含
んでいるのが普通であり、さらに、酸化物または半導体
成分を含んでいる可能性がある。こうした薄膜抵抗器の
抵抗は、しばしば、抵抗器の材料に部分的な除去、エッ
チング、研磨等を施すことによって調整される。
抗材料の膜の形をとる抵抗器は、当該技術分野において
周知のところである。これらの抵抗器は、金属成分を含
んでいるのが普通であり、さらに、酸化物または半導体
成分を含んでいる可能性がある。こうした薄膜抵抗器の
抵抗は、しばしば、抵抗器の材料に部分的な除去、エッ
チング、研磨等を施すことによって調整される。
【０００３】先行技術によれば、円筒状基板に薄膜抵抗
器が取り付けられると、抵抗器を被覆する導電性薄膜に
、レーザ侵食を用いてらせん状グルーブを形成すること
によって（Ｂｏｗｌｉｎに対する米国特許第４，５６６
，９３６号）、あるいは、抵抗薄膜に複数のらせん方向
の狭いグルーブを切削して、向かい合った接点間におけ
る抵抗材料の量を減らすことによって（Ｓｏｒｏｋａに
対する米国特許第３，５０９，５１１号）、そのトリミ
ングが可能になる。
器が取り付けられると、抵抗器を被覆する導電性薄膜に
、レーザ侵食を用いてらせん状グルーブを形成すること
によって（Ｂｏｗｌｉｎに対する米国特許第４，５６６
，９３６号）、あるいは、抵抗薄膜に複数のらせん方向
の狭いグルーブを切削して、向かい合った接点間におけ
る抵抗材料の量を減らすことによって（Ｓｏｒｏｋａに
対する米国特許第３，５０９，５１１号）、そのトリミ
ングが可能になる。
【０００４】平面基板上に薄膜抵抗器を配設するに当た
って、先行技術によれば、抵抗値をトリミングする、い
くつかの技法の教示がある。ある構成の場合、１対の導
電端子の端部間に、抵抗材料の薄膜が配置されて、「ト
ップ・ハット」を形成し、端末がハットのつばを形成す
る。トップ・ハットの下部または上部から薄膜材料を漸
次除去することによって、接点間における抵抗材料の量
（従って抵抗値）に修正が加えられる。Ｂｕｒｋｓ他に
対する米国特許第３，５７３，７０３号及びＮｅｅｓｅ
に対する米国特許第４，１６３，３１５号には、こうし
たトリミング法が示されている。
って、先行技術によれば、抵抗値をトリミングする、い
くつかの技法の教示がある。ある構成の場合、１対の導
電端子の端部間に、抵抗材料の薄膜が配置されて、「ト
ップ・ハット」を形成し、端末がハットのつばを形成す
る。トップ・ハットの下部または上部から薄膜材料を漸
次除去することによって、接点間における抵抗材料の量
（従って抵抗値）に修正が加えられる。Ｂｕｒｋｓ他に
対する米国特許第３，５７３，７０３号及びＮｅｅｓｅ
に対する米国特許第４，１６３，３１５号には、こうし
たトリミング法が示されている。
【０００５】先行技術のいくつかの教示によれば、まず
、抵抗器の境界外に侵食機器（例えば、電気侵食ヘッド
、レーザ・ビーム等）を位置決めし、ゆっくりと抵抗器
の境界内に送り込んで、抵抗材料に切り溝を形成するこ
とによって、平面抵抗器にトリミングが施される。こう
した技法及びその変形については、Ｓｅｌｌａ 他に対
する米国特許第３，８８９，２２３号、Ｂｕｂｅに対す
る米国特許第３，９４７，８０１号、Ｋｏｓｔ他に対す
る米国特許第４，１５９，４６１号、Ｅｖａｎｓ 他に
対する米国特許第４，３５２，００５号、ｄ’Ｏｒｓａ
ｙ に対する米国特許第４，４４３，７８２号、Ｍｏｙ
に対する米国特許第４，５５１，６０７号、Ｍｏｙに対
する米国特許第４，６４７，８９９号、及び、Ｇｏｆｕ
ｋｕ他に対する米国特許第４，７８５，１５７号に開示
されている。最後の特許の場合、抵抗材料に切り溝を設
けるだけでなく、抵抗の選択領域を照射して、局所的抵
抗特性を変化させる。上述の特許に共通した特徴は、そ
れぞれ、抵抗材料の侵食が外側から開始して、内側へと
進み、抵抗材料内に及ぶところにある。
、抵抗器の境界外に侵食機器（例えば、電気侵食ヘッド
、レーザ・ビーム等）を位置決めし、ゆっくりと抵抗器
の境界内に送り込んで、抵抗材料に切り溝を形成するこ
とによって、平面抵抗器にトリミングが施される。こう
した技法及びその変形については、Ｓｅｌｌａ 他に対
する米国特許第３，８８９，２２３号、Ｂｕｂｅに対す
る米国特許第３，９４７，８０１号、Ｋｏｓｔ他に対す
る米国特許第４，１５９，４６１号、Ｅｖａｎｓ 他に
対する米国特許第４，３５２，００５号、ｄ’Ｏｒｓａ
ｙ に対する米国特許第４，４４３，７８２号、Ｍｏｙ
に対する米国特許第４，５５１，６０７号、Ｍｏｙに対
する米国特許第４，６４７，８９９号、及び、Ｇｏｆｕ
ｋｕ他に対する米国特許第４，７８５，１５７号に開示
されている。最後の特許の場合、抵抗材料に切り溝を設
けるだけでなく、抵抗の選択領域を照射して、局所的抵
抗特性を変化させる。上述の特許に共通した特徴は、そ
れぞれ、抵抗材料の侵食が外側から開始して、内側へと
進み、抵抗材料内に及ぶところにある。
【０００６】また、先行技術の教示によれば、薄膜抵抗
器の抵抗値は、侵食機器を完全に抵抗材料の境界内に保
持することによって修正が可能である。例えば、共に、
Ｊｏｈｎｓｏｎ 他に対して与えられた米国特許第４，
２０５，２９７号及び第４，３０１，４３９号の場合、
薄膜タイプの抵抗器に、中央接点、及び、抵抗器の周囲
に位置する外部接点が設けられる。該抵抗器は、抵抗材
料にらせんパターンを切削することによってトリミング
が施され、本質的に、中央接点と外部接点との間の抵抗
経路を延長することになる。Ｍｅｒｒｉｃｋ に対する
米国特許第４，５８２，９７６号には、抵抗材料の内側
部分を除去して、抵抗器の長いディメンションと平行な
開口部を形成することによって、ほぼ矩形の薄膜抵抗器
にトリミングを施すトリミング技法が開示されている。
器の抵抗値は、侵食機器を完全に抵抗材料の境界内に保
持することによって修正が可能である。例えば、共に、
Ｊｏｈｎｓｏｎ 他に対して与えられた米国特許第４，
２０５，２９７号及び第４，３０１，４３９号の場合、
薄膜タイプの抵抗器に、中央接点、及び、抵抗器の周囲
に位置する外部接点が設けられる。該抵抗器は、抵抗材
料にらせんパターンを切削することによってトリミング
が施され、本質的に、中央接点と外部接点との間の抵抗
経路を延長することになる。Ｍｅｒｒｉｃｋ に対する
米国特許第４，５８２，９７６号には、抵抗材料の内側
部分を除去して、抵抗器の長いディメンションと平行な
開口部を形成することによって、ほぼ矩形の薄膜抵抗器
にトリミングを施すトリミング技法が開示されている。
【０００７】同様のタイプのトリミング技法が、平面容
量構造にも適用されている（例えば、Ｗｅｌｌｅｒ他に
対する米国特許第３，３９４，３８６号、Ｈｅａｔｈ
に対する米国特許第３，４０２，４４８号、及び、Ｌｕ
ｍｌｅｙに対する米国特許第３，５９７，５７９号参照
）。
量構造にも適用されている（例えば、Ｗｅｌｌｅｒ他に
対する米国特許第３，３９４，３８６号、Ｈｅａｔｈ
に対する米国特許第３，４０２，４４８号、及び、Ｌｕ
ｍｌｅｙに対する米国特許第３，５９７，５７９号参照
）。
【０００８】上述のトリミング技法のうち最も広く用い
られているのが、レーザ・ベースのものである。該シス
テムは、レーザ・ビームを抵抗器の境界の外側に位置決
めすることによってトリム処理を開始し、ビームを移動
させて、エッジを横断させ、抵抗器の本体内に送り込む
。この方法は、抵抗を最大限に変化させることに関して
は効率がよいが、最近の半導体／薄膜抵抗器構造に適用
する場合、いくつかの問題が生じることになる。こうし
た構造は、一般に、メタライゼーションをパターニング
されたし、その間に配置される石英、窒化物、または、
その他の絶縁セラミック材料を介在させた複数の層を備
えた、シリコンのマスタースライス基板から構成される
。こうした複雑な層のうち２つ、３つ、または、それ以
上が、マスタースライス基板上に設けられ、薄膜抵抗器
がこうした構造内に配置される可能性が高い。しばしば
、最上部表面に、抵抗器が設けられ、スパッタリングさ
れた石英材料の追加層で、パッシベーションが施される
。
られているのが、レーザ・ベースのものである。該シス
テムは、レーザ・ビームを抵抗器の境界の外側に位置決
めすることによってトリム処理を開始し、ビームを移動
させて、エッジを横断させ、抵抗器の本体内に送り込む
。この方法は、抵抗を最大限に変化させることに関して
は効率がよいが、最近の半導体／薄膜抵抗器構造に適用
する場合、いくつかの問題が生じることになる。こうし
た構造は、一般に、メタライゼーションをパターニング
されたし、その間に配置される石英、窒化物、または、
その他の絶縁セラミック材料を介在させた複数の層を備
えた、シリコンのマスタースライス基板から構成される
。こうした複雑な層のうち２つ、３つ、または、それ以
上が、マスタースライス基板上に設けられ、薄膜抵抗器
がこうした構造内に配置される可能性が高い。しばしば
、最上部表面に、抵抗器が設けられ、スパッタリングさ
れた石英材料の追加層で、パッシベーションが施される
。
【０００９】半導体装置が完全に製造されてから（すな
わち、石英の最終パッシベーション層が、抵抗器上に形
成されてから）薄膜抵抗器にトリミングを施すのが望ま
しい。石英のパッシベーション層が薄膜抵抗器の表面を
密封するので、入射レーザ・ビームによって蒸発する材
料の量は、こうして生じる蒸気圧によって、石英層に裂
け目を生じさせることにならない程度におさまるように
保証するため、注意を払う必要がある。また、トリミン
グは、最低量のトリミング処理をする極めて正確で、信
頼性のある、広範囲の抵抗値を生む方法を用いて、実施
されるのが望ましい。さらに、トリミング処理は、効率
を最大にし、レーザ・エネルギの消費を最小にして、高
速で実施するのが望ましい。
わち、石英の最終パッシベーション層が、抵抗器上に形
成されてから）薄膜抵抗器にトリミングを施すのが望ま
しい。石英のパッシベーション層が薄膜抵抗器の表面を
密封するので、入射レーザ・ビームによって蒸発する材
料の量は、こうして生じる蒸気圧によって、石英層に裂
け目を生じさせることにならない程度におさまるように
保証するため、注意を払う必要がある。また、トリミン
グは、最低量のトリミング処理をする極めて正確で、信
頼性のある、広範囲の抵抗値を生む方法を用いて、実施
されるのが望ましい。さらに、トリミング処理は、効率
を最大にし、レーザ・エネルギの消費を最小にして、高
速で実施するのが望ましい。
【００１０】以上の目的は、部分的には、薄膜抵抗器の
厚さを必要な抵抗値が得られる最小値にすることによっ
て達成される。トリミング処理は、最短のトリム時間期
間内に所望の抵抗の変化が得られるように調整するのが
望ましい。従来、薄膜の境界の外側から内側へ進行する
レーザ切削手順が、用いられてきた。石英のオーバコー
トでパッシベーションを施された薄膜抵抗器の場合、こ
うしたトリミング手順を利用すると、抵抗器材料に対す
るトリム・カットの入口に欠陥を生じる可能性がある。 主たる問題は、このトリミング・プロセスでは、必ずし
も、エッジにおける材料を全て除去できるとは思えない
点にある。残存材料は、場合によっては、トリム・カッ
トを横切る電気的ブリッジ要素として作用し、信頼性を
損うことになる可能性がある。
厚さを必要な抵抗値が得られる最小値にすることによっ
て達成される。トリミング処理は、最短のトリム時間期
間内に所望の抵抗の変化が得られるように調整するのが
望ましい。従来、薄膜の境界の外側から内側へ進行する
レーザ切削手順が、用いられてきた。石英のオーバコー
トでパッシベーションを施された薄膜抵抗器の場合、こ
うしたトリミング手順を利用すると、抵抗器材料に対す
るトリム・カットの入口に欠陥を生じる可能性がある。 主たる問題は、このトリミング・プロセスでは、必ずし
も、エッジにおける材料を全て除去できるとは思えない
点にある。残存材料は、場合によっては、トリム・カッ
トを横切る電気的ブリッジ要素として作用し、信頼性を
損うことになる可能性がある。
【００１１】エッジの欠陥問題に対して可能性のある解
決策は１つは、レーザ・パワーを別様の場合に必要とさ
れる値を超えるように高めることである。重なった石英
層に損傷を加えることになる可能性があるだけでなく、
こうした処置は、下にある半導体構造を焼なまし、その
特性を変化させることになりがちである。可能性のある
もう１つの解決策は、トリム・カットの入口に追加トリ
ミングを施すことであるが、これには、トリミング処理
時間をさらに延長しなければならず、生産のスループッ
トを減少させることになる。
決策は１つは、レーザ・パワーを別様の場合に必要とさ
れる値を超えるように高めることである。重なった石英
層に損傷を加えることになる可能性があるだけでなく、
こうした処置は、下にある半導体構造を焼なまし、その
特性を変化させることになりがちである。可能性のある
もう１つの解決策は、トリム・カットの入口に追加トリ
ミングを施すことであるが、これには、トリミング処理
時間をさらに延長しなければならず、生産のスループッ
トを減少させることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、正確
で、信頼性のある、広範囲にわたる値を備えた薄膜抵抗
器及びトリミング技法を提供することにある。
で、信頼性のある、広範囲にわたる値を備えた薄膜抵抗
器及びトリミング技法を提供することにある。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、照射領域の近
くに望ましくない構造上の効果を誘発することのない、
薄膜抵抗器のトリミング法を提供することにある。
くに望ましくない構造上の効果を誘発することのない、
薄膜抵抗器のトリミング法を提供することにある。
【００１４】本発明のもう１つの目的は、剛性パッシベ
ーション層によってカバーされた平面薄膜抵抗器のトリ
ミング法を提供することにある。
ーション層によってカバーされた平面薄膜抵抗器のトリ
ミング法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】レーザ・ビームでトリミ
ング可能な平面薄膜抵抗器について開示する。１対の電
極が、基板上に間隔をあけて配置され、その間に配置さ
れた抵抗材料の薄膜と接っしている。抵抗材料は、抵抗
材料の境界の内側に配置される、レーザで生じるトリム
領域が含まれており、該領域は、電極／抵抗材料界面に
平行な細長いディメンション及び、前記電極間における
、直流電流の流れと平行な幅の狭いデイメンションを備
えている。望ましい実施例の場合、抵抗材料は、パッシ
ベーション層によっておおわれ、その後トリミングを施
す。
ング可能な平面薄膜抵抗器について開示する。１対の電
極が、基板上に間隔をあけて配置され、その間に配置さ
れた抵抗材料の薄膜と接っしている。抵抗材料は、抵抗
材料の境界の内側に配置される、レーザで生じるトリム
領域が含まれており、該領域は、電極／抵抗材料界面に
平行な細長いディメンション及び、前記電極間における
、直流電流の流れと平行な幅の狭いデイメンションを備
えている。望ましい実施例の場合、抵抗材料は、パッシ
ベーション層によっておおわれ、その後トリミングを施
す。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明に従ってトリミングを施され
た抵抗器が取り付けられている半導体構造の概略図であ
る。留意すべきは、図１が一定のスケールに合わせて描
かれたものではないという点である。半導体構造は、多
数の能動素子（図示せず）が形成された、シリコンのマ
スタースライス基板１０から構成される。１対のパター
ニングされた層１２及び１４が、マスタースライス基板
１０の表面に配置されており、周知のように、マスター
スライス基板において各種デバイスの相互接続機能を果
たす。パターニングされた層１２は、マスタースライス
基板１０における各種半導体の相互接続を行う金属導体
を含むメタライゼーション層１６から構成される。窒化
層２０が配置されているＳｉＯ２ パッシベーション層
１８が、メタライゼーション層１６に重ねられる。もう
一方のパターニングされた層１４には、もう１つのメタ
ライゼーション層２２、ＳｉＯ２ 層２４、及び、窒化
層２６が含まれている。
た抵抗器が取り付けられている半導体構造の概略図であ
る。留意すべきは、図１が一定のスケールに合わせて描
かれたものではないという点である。半導体構造は、多
数の能動素子（図示せず）が形成された、シリコンのマ
スタースライス基板１０から構成される。１対のパター
ニングされた層１２及び１４が、マスタースライス基板
１０の表面に配置されており、周知のように、マスター
スライス基板において各種デバイスの相互接続機能を果
たす。パターニングされた層１２は、マスタースライス
基板１０における各種半導体の相互接続を行う金属導体
を含むメタライゼーション層１６から構成される。窒化
層２０が配置されているＳｉＯ２ パッシベーション層
１８が、メタライゼーション層１６に重ねられる。もう
一方のパターニングされた層１４には、もう１つのメタ
ライゼーション層２２、ＳｉＯ２ 層２４、及び、窒化
層２６が含まれている。
【００１７】窒化層２６には、その端部において導電性
の接点３０及び３２と相接する、平面薄膜抵抗器２８が
重ねられる。接点３０及び３２は、導線（図示せず）を
介して、１つ以上のパターニングされた層１２及び１４
に接続されており、シリコンのマスタースライス基板１
０における抵抗器２８による各種デバイスの相互接続を
可能にしている。もちろん、窒化層２６には、一般に、
複数の抵抗器２８が設けられるが、例示のため、１つだ
けしか示されていない。
の接点３０及び３２と相接する、平面薄膜抵抗器２８が
重ねられる。接点３０及び３２は、導線（図示せず）を
介して、１つ以上のパターニングされた層１２及び１４
に接続されており、シリコンのマスタースライス基板１
０における抵抗器２８による各種デバイスの相互接続を
可能にしている。もちろん、窒化層２６には、一般に、
複数の抵抗器２８が設けられるが、例示のため、１つだ
けしか示されていない。
【００１８】ＳｉＯ２ のパッシベーション層３４を、
接点３０、３２、及び、抵抗器２８に重ねる。生産プロ
セスにおいて、抵抗器２８にトリミングを施して、抵抗
値を調整し、半導体回路が適正な動作特性を示すように
しなければならない場合がよくある。全ての処理ステッ
プが完了する前に、トリミングが行われると、トリム処
理にもかかわらず、抵抗及びその他の回路パラメータの
全て、または、そのいずれかがシフトする可能性がある
。 従って、トリミングの操作をチップとデバイスの両方ま
たは一方のプロセスの最終段階で行い、デバイスの動作
を適正な仕様に合わせて調整できるようにするのが、最
も望ましい。
接点３０、３２、及び、抵抗器２８に重ねる。生産プロ
セスにおいて、抵抗器２８にトリミングを施して、抵抗
値を調整し、半導体回路が適正な動作特性を示すように
しなければならない場合がよくある。全ての処理ステッ
プが完了する前に、トリミングが行われると、トリム処
理にもかかわらず、抵抗及びその他の回路パラメータの
全て、または、そのいずれかがシフトする可能性がある
。 従って、トリミングの操作をチップとデバイスの両方ま
たは一方のプロセスの最終段階で行い、デバイスの動作
を適正な仕様に合わせて調整できるようにするのが、最
も望ましい。
【００１９】抵抗器２８には、既にパッシベーション層
３４が重ねられているので、トリミング処理は、パッシ
ベーション層３４を介して行われる。ＳｉＯ２ のパッ
シベーション層３４を介した抵抗器２８のトリミングは
、レーザ・ビームの波長を選択することによって行われ
るので、その波長は、ほとんど吸収されないでＳｉＯ２
のパッシベーション層を通過し、ほどんどが抵抗器２
８によって吸収される。こうしたレーザ・ビームは、図
１に３６で示されている。ビーム３６は、加熱効果が抵
抗器２８のレベルに集中するように焦点合わせをするの
が望ましい。ビーム３６は、矢印３８で示す方向に沿っ
て走査し、抵抗器２８の内部に領域またはカット４０を
形成して、接点３０と３２の間に生じる抵抗を変化させ
る。 カット４０は、接点３０と３２の間で電流が流れる方向
と垂直に形成され、さらに、抵抗器２８と接点３０、３
２との界面と平行をなすようにも形成される。留意すべ
きは、カット４０が、完全に抵抗器２８の境界内に制限
され、前記境界と交差すなわちクロスすることはないと
いう点である。また、さらに抵抗値に調整を加えるため
、カット（例えば、点線で示す４１）を追加することが
できるのは、もちろんである。
３４が重ねられているので、トリミング処理は、パッシ
ベーション層３４を介して行われる。ＳｉＯ２ のパッ
シベーション層３４を介した抵抗器２８のトリミングは
、レーザ・ビームの波長を選択することによって行われ
るので、その波長は、ほとんど吸収されないでＳｉＯ２
のパッシベーション層を通過し、ほどんどが抵抗器２
８によって吸収される。こうしたレーザ・ビームは、図
１に３６で示されている。ビーム３６は、加熱効果が抵
抗器２８のレベルに集中するように焦点合わせをするの
が望ましい。ビーム３６は、矢印３８で示す方向に沿っ
て走査し、抵抗器２８の内部に領域またはカット４０を
形成して、接点３０と３２の間に生じる抵抗を変化させ
る。 カット４０は、接点３０と３２の間で電流が流れる方向
と垂直に形成され、さらに、抵抗器２８と接点３０、３
２との界面と平行をなすようにも形成される。留意すべ
きは、カット４０が、完全に抵抗器２８の境界内に制限
され、前記境界と交差すなわちクロスすることはないと
いう点である。また、さらに抵抗値に調整を加えるため
、カット（例えば、点線で示す４１）を追加することが
できるのは、もちろんである。
【００２０】薄膜抵抗器２８のトリミングにレーザ・ビ
ーム３６が用いられる場合、トリム・カットは、入射ビ
ームによってだけでなく、下にあるパターニングされた
層からの反射によっても影響されることが分かった。さ
らに、トリミング用のレーザ・ビームを抵抗器２８の境
界とクロスさせる場合、レーザ・トリミングによって、
必ず、エッジの材料が除去されるとは限らず、線条ブリ
ッジが残ることが分かった。
ーム３６が用いられる場合、トリム・カットは、入射ビ
ームによってだけでなく、下にあるパターニングされた
層からの反射によっても影響されることが分かった。さ
らに、トリミング用のレーザ・ビームを抵抗器２８の境
界とクロスさせる場合、レーザ・トリミングによって、
必ず、エッジの材料が除去されるとは限らず、線条ブリ
ッジが残ることが分かった。
【００２１】トリム・カットを抵抗器２８の境界内に完
全に保持することによって、抵抗器に入り込むトリム・
カットに形成されるブリッジの問題が、完全に回避され
る。さらに、トリム・カットを延長し、抵抗器２８と、
接点３０、３２との界面に対し平行（及び、電流の流れ
４２に対し垂直）に形成することによって、最小限の時
間量で、接点３０、３２間の抵抗を最大限に変化させる
ことができる。図２から明らかなように、接点３０と３
２の間に生じる抵抗は、主として、トリム・カット４０
の完成後に残存している抵抗領域５０及び５２の長さと
幅によって制御される。トリム・カットの細長いディメ
ンションは、トリム・カットの幅を大幅に上回ることが
望ましい。トリム・カットは１つだけしか示されていな
いが、トリム・カット４０と平行なトリム・カットを追
加して、さらに、平面抵抗器２８の抵抗を変化させるこ
とも可能である。
全に保持することによって、抵抗器に入り込むトリム・
カットに形成されるブリッジの問題が、完全に回避され
る。さらに、トリム・カットを延長し、抵抗器２８と、
接点３０、３２との界面に対し平行（及び、電流の流れ
４２に対し垂直）に形成することによって、最小限の時
間量で、接点３０、３２間の抵抗を最大限に変化させる
ことができる。図２から明らかなように、接点３０と３
２の間に生じる抵抗は、主として、トリム・カット４０
の完成後に残存している抵抗領域５０及び５２の長さと
幅によって制御される。トリム・カットの細長いディメ
ンションは、トリム・カットの幅を大幅に上回ることが
望ましい。トリム・カットは１つだけしか示されていな
いが、トリム・カット４０と平行なトリム・カットを追
加して、さらに、平面抵抗器２８の抵抗を変化させるこ
とも可能である。
【００２２】抵抗器２８には、トリミングを施すことが
望ましいが、ＳｉＯ２ のパッシベーション層３４は、
既に所定位置に納まっているので、ビーム３６と抵抗器
２８との反応によって生じる熱及びガスの量は、ＳｉＯ
２のパッシベーション層に応力を与えて、裂け目を生じ
させ、抵抗器２８を大気にさらす開口部を形成するほど
になってはならない。平面薄膜抵抗器２８が、シリコン
とクロムの混合物（例えばＳｉＣｒ）であり、厚さが約
５００オングストロームの場合に、申し分のない結果の
得られることが分かった。ＳｉＯ２のパッシベーション
層３４の厚さは、約３ミクロンであり、レーザ・ビーム
３６の波長は、１０６４ナノメートルである。
望ましいが、ＳｉＯ２ のパッシベーション層３４は、
既に所定位置に納まっているので、ビーム３６と抵抗器
２８との反応によって生じる熱及びガスの量は、ＳｉＯ
２のパッシベーション層に応力を与えて、裂け目を生じ
させ、抵抗器２８を大気にさらす開口部を形成するほど
になってはならない。平面薄膜抵抗器２８が、シリコン
とクロムの混合物（例えばＳｉＣｒ）であり、厚さが約
５００オングストロームの場合に、申し分のない結果の
得られることが分かった。ＳｉＯ２のパッシベーション
層３４の厚さは、約３ミクロンであり、レーザ・ビーム
３６の波長は、１０６４ナノメートルである。
【００２３】以上の条件下で、レーザ・ビーム３６は、
蒸発／化学変化の組み合わせ反応をトリム・カット４０
に生じさせる。クロムの一部は蒸発するが、抵抗材料２
８が薄いので、圧力はそれほど生じない。蒸発したクロ
ムは、トリム・カットのエッジに沿って吸収されるよう
に思われる。さらに化学変化が生じると、ＳｉＣｒは、
はるかに抵抗の大きい材料に変化することになる。
蒸発／化学変化の組み合わせ反応をトリム・カット４０
に生じさせる。クロムの一部は蒸発するが、抵抗材料２
８が薄いので、圧力はそれほど生じない。蒸発したクロ
ムは、トリム・カットのエッジに沿って吸収されるよう
に思われる。さらに化学変化が生じると、ＳｉＣｒは、
はるかに抵抗の大きい材料に変化することになる。
【００２４】次に、図３を参照すると、最小限のトリム
処理で抵抗値を大きく変化させることの可能な抵抗器構
造が示されている。抵抗器２８は、それに形成された複
数のノッチ６０を有してで配置されている。抵抗器２８
のフィンガ領域に示すように、内部トリム・カット４０
が後で形成されると、電流の流路が、大幅に延長される
。図３の抵抗器の幾何学形状は、トリム・カット量に対
する抵抗値の感度が大きく、広範囲にわたる抵抗値を得
ることが可能である。
処理で抵抗値を大きく変化させることの可能な抵抗器構
造が示されている。抵抗器２８は、それに形成された複
数のノッチ６０を有してで配置されている。抵抗器２８
のフィンガ領域に示すように、内部トリム・カット４０
が後で形成されると、電流の流路が、大幅に延長される
。図３の抵抗器の幾何学形状は、トリム・カット量に対
する抵抗値の感度が大きく、広範囲にわたる抵抗値を得
ることが可能である。
【００２５】図４には、ノッチ６０間に配置されたネッ
ク領域６２が抵抗材料でなく、金属という、図３の抵抗
器の幾何学形状に対する修正が示されている。この構成
も、やはり、トリム処理単位当たりの抵抗値の大幅な変
化を可能にし、広範囲にわたる抵抗値を得ることが可能
になる。
ク領域６２が抵抗材料でなく、金属という、図３の抵抗
器の幾何学形状に対する修正が示されている。この構成
も、やはり、トリム処理単位当たりの抵抗値の大幅な変
化を可能にし、広範囲にわたる抵抗値を得ることが可能
になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、正確で信頼性のある広範囲に
わたる値を備えた薄膜抵抗器及びその製造方法を提供す
ることができる。
わたる値を備えた薄膜抵抗器及びその製造方法を提供す
ることができる。
【図１】本発明に従ってトリミングされる平面薄膜抵抗
器を備えた半導体構造の断面／透視図である。
器を備えた半導体構造の断面／透視図である。
【図２】図１に示す平面薄膜抵抗器の平面図である。
【図３】最小限のトリム処理で抵抗の変化を大きくする
ことができる平面薄膜抵抗構成の平面図である。
ことができる平面薄膜抵抗構成の平面図である。
【図４】図３の平面薄膜抵抗器に関する別の実施例の平
面図である。
面図である。
１０． マスタースライス基板
１２． パターニングされた層
１４． パターニングされた層
１６． メタライゼーション層
１８． パッシベーション層
２０． 窒化層
２２． メタライゼーション層
２４． ＳｉＯ２層
２６． 窒化層
２８． 平面薄膜抵抗器
３０． 接点
３２． 接点
３４． パッシベーション層
３６． レーザ・ビーム
４０． トリム・カット
５０． 抵抗領域
５２． 抵抗領域
Claims (16)
- 【請求項１】基板と、前記基板に間隔をあけて配置され
た１対の電極と、前記電極の間に配置され、平行な電極
／抵抗材料界面に沿って接っしている抵抗材料の薄膜で
あって、少なくとも、前記抵抗材料の全ての境界の内側
に配置されたトリム領域を含み、前記トリム領域は、前
記電極／抵抗材料界面と平行な細長いディメンション、
及び前記電極間におけるほとんどの直流電流の流れの方
向と平行な幅の狭いディメンションを備えていることを
特徴とする薄膜と、を有するレーザ・ビームによってト
リム可能な平面薄膜抵抗器。 - 【請求項２】前記電極及び抵抗材料の薄膜に重ねられた
少なくとも１つのパッシベーション層が含まれているこ
とと、前記パッシベーション層が、前記レーザ・ビーム
の波長に対してほぼ透過性であることと、前記トリム領
域が、前記抵抗材料に前記パッシベーション層を重ねた
後、前記レーザ・ビームによって形成されることを特徴
とする、請求項１に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項３】前記抵抗材料の薄膜は、レーザでトリミン
グが施された時、前記抵抗材料の蒸発成分によって、前
記パッシベーション層に裂け目の生じることはない程に
十分に薄いということを特徴とする、請求項２に記載の
平面薄膜抵抗器。 - 【請求項４】前記抵抗材料がＳｉＣｒであることと、前
記薄膜の厚さが約５００オングストロームであることを
特徴とする、請求項３に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項５】複数のトリム領域は、前記抵抗材料の薄膜
に形成されることと、前記各トリム領域が、抵抗材料の
全境界の内側に配置されており、前記電極／抵抗材料界
面と平行な細長いディメンションをなしていることを特
徴とする、請求項４に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項６】基板と、前記基板に間隔をあけて配置され
た１対の電極と、前記電極の間に配置され、平行な電極
／抵抗材料界面に沿って接触している抵抗材料の薄膜か
ら構成され、前記薄膜は、前記接触部間に配置された、
複数の抵抗材料のフィンガから成る幾何学形状を示すこ
とと、前記フィンガが、ノッチ領域で分離され、抵抗材
料の狭い領域によって相互接続されていることと、前記
フィンガの少なくとも１つには、前記フィンガの全境界
の内側に配置されたトリム領域が含まれていることと、
前記トリム領域が前記電極／抵抗材料界面と平行な細長
いディメンションと、前記抵抗器を流れる全電流の方向
と平行な幅の狭いディメンションを備えていることを特
徴とする、レーザ・ビームによってトリム可能な平面薄
膜抵抗器。 - 【請求項７】前記ノッチ領域が、ちょうど向かい合った
位置にあり、抵抗材料の前記狭い領域が、前記向かい合
ったノッチ領域を分離していることを特徴とする、請求
項６に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項８】前記狭い抵抗材料領域が、金属導体の狭い
領域で置き換えられることを特徴とする、請求項６に記
載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項９】少なくとも、前記電極及び抵抗材料の薄膜
に重ねられたパッシベーション層がさらに含まれている
ことと、前記パッシベーション層が、前記レーザ・ビー
ムの波長に対してほぼ透過性であることと、前記トリム
領域は、前記抵抗材料に前記パッシベーション層を重ね
た後、前記レーザ・ビームによって形成されることを特
徴とする、請求項７に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項１０】少なくとも、前記電極及び抵抗材料の薄
膜に重ねられたパッシベーション層がさらに含まれてい
ることと、前記パッシベーション層が、前記レーザ・ビ
ームの波長に対してほぼ透過性であることと、前記トリ
ム領域が、前記抵抗材料に前記パッシベーション層を重
ねた後、前記レーザ・ビームによって形成されることを
特徴とする、請求項８に記載の平面薄膜抵抗器。 - 【請求項１１】平行な界面のラインに沿って平面薄膜抵
抗器の両端と接触している２つの平行な電極を含んでい
る平面薄膜抵抗器にレーザ・ビームでトリミングを施す
方法において、前記抵抗器と前記電極の間における前記
界面の接触ラインと平行なトリム・カットを行うことと
、前記各トリム・カットは前記抵抗器の周囲内において
開始し、終了することと、前記各トリム・カットは、そ
の幅のディメンションをかなり上回る細長いディメンシ
ョンを示すということと、前記細長いディメンションが
、前記界面のラインと平行であることを特徴とする、ト
リミング方法。 - 【請求項１２】前記トリム・カットが、前記平面薄膜抵
抗器に少なくとも１つのパッシベーション層が重ねられ
た後で行われることを特徴とする、請求項１１に記載の
トリミング方法。 - 【請求項１３】前記パッシベーション層が、前記レーザ
・ビームに対してほぼ透過性であることを特徴とする、
請求項１２に記載のトリミング方法。 - 【請求項１４】シリコンとクロムの混合物から成り、レ
ーザ・ビームに対してほぼ透過性のＳｉＯ２でカバーさ
れた、薄膜の厚さディメンションが約５００オングスト
ロームの平面薄膜抵抗器にレーザ・ビームによってトリ
ミングを施す方法において、前記抵抗器に前記レーザ・
ビームを向けることによって、前記薄膜抵抗器にトリム
・カットを施し、前記シリコンとクロムの混合物の一部
にエントラップされた蒸発を生じさせることによって、
前記抵抗器の特性を変化させることと、前記抵抗器の薄
膜のディメンションが、トリム動作時に、材料の蒸発量
を制限し、ＳｉＯ２ のパッシベーション層における裂
け目の発生を防止することになっていることを特徴とす
る、トリミング方法。 - 【請求項１５】前記トリム・カットが、前記薄膜抵抗器
の周囲内において開始及び終了し、その周囲と交差しな
いということを特徴とする、請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】基板と、前記基板に間隔をあけて配置さ
れた１対の電極と、前記電極の間に配置され、接触して
いる抵抗材料の薄膜から構成され、前記抵抗材料に、前
記抵抗材料の全境界に対して内側に配置されたトリム領
域が含まれることと、前記トリム領域が、前記電極間に
おけるほぼまっすぐな電気経路にほぼ直交し、前記電極
間における前記ほぼまっすぐな電気経路の領域を超えて
延びる細長いディメンションを備えていることを特徴と
する、レーザ・ビームによってトリム可能な平面薄膜抵
抗器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US615938 | 1990-11-16 | ||
| US07/615,938 US5081439A (en) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Thin film resistor and method for producing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267366A true JPH04267366A (ja) | 1992-09-22 |
| JP2618139B2 JP2618139B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=24467395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294797A Expired - Lifetime JP2618139B2 (ja) | 1990-11-16 | 1991-10-16 | 薄膜抵抗器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5081439A (ja) |
| EP (1) | EP0486418A3 (ja) |
| JP (1) | JP2618139B2 (ja) |
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| JP2013065784A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Koa Corp | 薄膜抵抗体 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009038756A1 (de) | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Semilev Gmbh | Vorrichtung zur partikelfreien Handhabung von Substraten |
| JP2013065784A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Koa Corp | 薄膜抵抗体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0486418A3 (en) | 1992-09-02 |
| JP2618139B2 (ja) | 1997-06-11 |
| US5081439A (en) | 1992-01-14 |
| EP0486418A2 (en) | 1992-05-20 |
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