JPS60254602A - 発熱抵抗体の成膜方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は発熱抵抗体特にサーメット抵抗体の成膜方法
に関する。

（従来の技術） 発熱抵抗体としてサーメット抵抗体の使用が考えられて
いる。サーメット抵抗体の特性は熱に対し鋭敏であるた
め特定の温度をこえて発熱するとその結合状態、結晶系
が変化して抵抗値が低下してしまうようになる。抵抗体
にはこれを発熱させるためｔｌｌｊ力が供給されている
ので、前記のように抵抗値が低下すると過剰電力が供給
されることにな抄、この過程をくり返すと熱暴走を起こ
してつｉ／−ＩＫは破壊してしまう。このような傾向は
為比抵抗材料のサーメット抵抗体程顕著である。

このような状態の発生を防止するべく抵抗体を熱的に安
定させるためＫは成膜後にこれをアニールすることが考
えられる。これによればサーメット抵抗体を熱的に安定
させることができて都合がよいが、しかし成膜（スパッ
タ又は蒸着）を高真空中又は還元性雰囲気中で行ない、
成膜後これをいったん大気中にと抄出してから再びアニ
ールのために高真空中又は還元性雰囲気中に置かなけれ
ばならず、製作が極めて面倒となる。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は発熱抵抗体として使用するサーメット抵抗体
が、使用時における発熱によって４熱的に安定するよう
にサーメット抵抗体を簡単に成膜可能とすることを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は着膜される基板を加熱した状態で成膜するこ
とを特徴とする特に成膜されたサーメット抵抗体の、使
用時における発Ｍｉ度以上の温度に基板を加熱して成膜
することを特徴とする。

（作用） 基板を加熱して成膜すると、基板にスパッタ　（又は蒸
着）粒子が付着した際、これが基板の熱によってアニー
ルされたのと同等の作用を受け、これにより熱的に安定
な薄膜が形成されるようＫなる。この場合サーメット抵
抗体の実際の使用温度以上の温度に基板を加熱しておく
ことが必要である。これにより付着した粒子は実際の使
用温度以上の温度でアニールされることＫなるので、実
際の使用に際して発熱しても、その発熱温度はアニール
温度以下であるから、熱的に何ら開明を生じない。

なお一般の成膜時においても、スパッタ蒸着では基板を
陽極面上におく場合が多いので、基板を外部から加熱し
なくとも温度が上昇してしまうことがあり、このような
基板温度上昇がスパッタ蒸着の欠点のひとつとして挙げ
られている。したがつて従来では基板温度が上昇し力い
ようＶＣ種々の対策をとるよう圧している。この点この
発明では逆に基板を加熱して成膜しようとするものであ
りこれは発熱抵抗体特にサーメット抵抗体の成膜におい
て重ｇか意味をもつものであるし、又従来の技術に対し
て逆行するものである。

又ある種のスパッタ蒸着において基板を加熱して基板と
膜との密着性を高めることがある。しかしこのときの基
板の加熱温度はその膜の使用温度よりけるかに低い温度
であって、この発明の意図するところの熱的に安定可能
とする温度より遥るかに低い温度である。

（実施例） この発明の実施例を図によって説明する。第１図におい
て、１Ｗ′ｉ着膜しようとする基板で、たとえばセラミ
ック、表面がグレーズ又はガラスでコーティングされて
いるセラミック、ガラス又はシリコンウェファ−等が使
用される。２はたとえばＣｒ−Ａｌ２Ｏ５のようなサー
メット抵抗体、５Ｗ１通電珀の電極で、両電極３にはさ
まれた抵抗体部分２Ａが、電極３への通電によって発熱
される。４Ｆｉ酸化防止膜である。サーメット抵抗体２
は基板１０表面にスパッタ蒸着によって薄膜状に形成さ
れる。その表面に電極用の導体膜を溝膜又は厚膜で形成
してから所要のパターンにしたがってパターニングして
、所要の電極３を形成する。そのあと階化防止膜４を形
成する。

この発明にしたがい、基板１にサーメット抵抗体２を成
膜するとき、基板１を加熱しておく。加熱する手段は任
意であるが、たとえば基板ホールダを巻線ヒータ或いは
ランプヒータ等で加熱すればよい。このときの基板１の
温度はサーメット抵抗体２の使用発熱温度以上となるよ
うに１−ておく。

第２図は抵抗値変化特性図を示すものて、これはサーメ
ット抵抗体２としてＣｒ−Ａｌ２Ｏ５を用い、これをグ
レーズドセラミック製の基板１の表面に成膜した場合の
電極３間への投入電力に対する抵抗値変化量（％）を示
したものである６図中特性線ておいたときのものである
。比較のために基板１を何ら加熱しなかったときのもの
も特性＠Ｃとして示しである。

特性＠　Ａ　、　Ｃから明らかなように、基板を加熱し
ておいてから成膜する場合は、何ら加熱しない場合より
も熱的に声定していることが理解される。

すなわち何ら加熱しない場合は投入電力が１．５Ｗです
でに破壊してしまっているのに対し、５５０Ｃで加熱し
ておいた場合は約２．１Ｗで、又５５０Ｃで加熱してお
いた場合は約２．７Ｆで破壊している。したがってこれ
から本加熱しない場合よりも加熱しておいた方が熱的に
安定した膜が得られることが理解される。このような破
壊の原因としては、上記の投入電力によって抵抗体部分
２Ａにおいてアニール時の加熱温度以上に発熱し、その
ため抵抗体内部の結合状態が変化して熱埜走を起こすこ
とに基因する亀のと考えられる。

又各特性線から基板の加熱温度が高い程投入電力が大き
くとも、したがって発熱温度が高くとも抵抗値変化は小
さくてすむ。このことは使用時の発熱温度が高い領域で
も高信頼性をもって使用できることが肯定できる。又抵
抗値変化範囲が一５％以内であってもよく、又投入電力
が約・２１Ｆ程度以下であれば、基板の加熱温度は３５
０Ｃでよいことになる。このようＫして抵抗値変化の許
容範囲と、使用時の投入電力圧したがって、基板の加熱
温度を定めるようにするとよい。ただしその加熱温度は
仁の発明にしたがい抵抗体の使用発熱温度以上であるこ
とは当然である。

なお第２図の特性図は、サーメット抵抗体としてＣｒ−
Ａ１２０３（比抵抗３０００／ｊΩ、ｃｍ）を使用シタ
場合であったが、これがＴａ−５ｉ０２．　Ｃｒ−５ｉ
０２゜Ｔａ−Ａｌ２Ｏ５等のサーメット抵抗体について
もはぼ同様の結果が得られている。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、単忙基板を加熱
しておいて成膜するだけで、その膜の熱的安定性を維持
することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明するための断面図、第２
図は抵抗値変化量の特性図である。 １、、、、基板、２　、、、、サーメット抵抗体、３．
、、。 電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板の表面に発熱用のサーメット抵抗体を薄膜状に成膜
   するに際し、前記基板を、前記サーメット抵抗体の使用
   時における発熱温度以上の温度に加熱した状態で前記サ
   ーメット抵抗体を着膜することを特徴とする発熱抵抗体
   の成膜方法