JPS6032963B2 - 薄膜抵抗体 - Google Patents
薄膜抵抗体Info
- Publication number
- JPS6032963B2 JPS6032963B2 JP52131694A JP13169477A JPS6032963B2 JP S6032963 B2 JPS6032963 B2 JP S6032963B2 JP 52131694 A JP52131694 A JP 52131694A JP 13169477 A JP13169477 A JP 13169477A JP S6032963 B2 JPS6032963 B2 JP S6032963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tantalum
- thin film
- resistance
- film resistor
- shelved
- 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.)
- Expired
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜抵抗体とその製造方法に関する。
従来、窒化タンタルや窒化チタンなどが抵抗薄膜として
用いられてきたが、これらは窒化を進めて薄膜の比抵抗
をあげると、抵抗の温度係数が増大し、安定性も悪く、
実用的でなくなるので、窒化をおさえた低い比抵抗の範
囲（〜２６０仏○抑〈らし・）で使用せざるを得なかっ
た。従成て抵抗素子が著しく大きくなり、混成集積回路
の高集積化の妨げとなる欠点があった。又、個別抵抗器
として大きな抵抗値を得ることも困難であった。
用いられてきたが、これらは窒化を進めて薄膜の比抵抗
をあげると、抵抗の温度係数が増大し、安定性も悪く、
実用的でなくなるので、窒化をおさえた低い比抵抗の範
囲（〜２６０仏○抑〈らし・）で使用せざるを得なかっ
た。従成て抵抗素子が著しく大きくなり、混成集積回路
の高集積化の妨げとなる欠点があった。又、個別抵抗器
として大きな抵抗値を得ることも困難であった。
本発明は比抵抗の設定可能範囲が広く、抵抗の温度係数
が小さく、かつ、熱的に安定で、湿度経時変化などの諸
還境の変化に対して安定な新規な薄膜抵抗体を提供する
もので、棚化タンタルよりなることを特徴とする薄膜抵
抗体である。
が小さく、かつ、熱的に安定で、湿度経時変化などの諸
還境の変化に対して安定な新規な薄膜抵抗体を提供する
もので、棚化タンタルよりなることを特徴とする薄膜抵
抗体である。
棚化タンタルの薄膜抵抗体の製造は電子ビーム蒸着、ス
パッタリングいずれも可能であり、電子ビーム蒸着での
製造は柵化タンタルの粉末を約１００ｋｇ／ｃ鰭以上の
圧力でプレスしてタブレットを作り、１×１０‐４Ｔｏ
ｍ以上の高真空度で、あらかじめ一定温度に保った基板
上に蒸着させることができる。
パッタリングいずれも可能であり、電子ビーム蒸着での
製造は柵化タンタルの粉末を約１００ｋｇ／ｃ鰭以上の
圧力でプレスしてタブレットを作り、１×１０‐４Ｔｏ
ｍ以上の高真空度で、あらかじめ一定温度に保った基板
上に蒸着させることができる。
一方スパッタリングで作製するときは、ターゲットに棚
化タンタルを使う方法と、棚素と金属タンタルを同時に
ターゲットとする方法と、金属タンタルのみをターゲッ
トとして活性スパッタリングを行う方法とがある。棚化
タンタルをターゲットとする場合、例えば石英血の上に
棚化タンタルを粉末の状態もしくはプレスした状態で置
くことによりターゲットとして用いることもできるが、
あらかじめ１１００ｏｏ以上の真空ホットプレスにより
焼結させたターゲットを使用する方が、スパッタリング
の制御は行いやすい。また棚素と金属タンタルを同時に
ターゲットとする場合には棚素と金属タンタルを混合す
るか、又は一方を他方に埋め込んだり表面の一部に配置
したりして、行うことができる。いずれの場合にも１×
１０‐一汀ｏｒｒ〜５×１０‐ＩＴｏｎのアルゴン雰囲
気で行うのがよく、好ましくは１×１０‐汀ｏｒｒ〜１
×１０‐ＩＴｏｒｒがよい。
化タンタルを使う方法と、棚素と金属タンタルを同時に
ターゲットとする方法と、金属タンタルのみをターゲッ
トとして活性スパッタリングを行う方法とがある。棚化
タンタルをターゲットとする場合、例えば石英血の上に
棚化タンタルを粉末の状態もしくはプレスした状態で置
くことによりターゲットとして用いることもできるが、
あらかじめ１１００ｏｏ以上の真空ホットプレスにより
焼結させたターゲットを使用する方が、スパッタリング
の制御は行いやすい。また棚素と金属タンタルを同時に
ターゲットとする場合には棚素と金属タンタルを混合す
るか、又は一方を他方に埋め込んだり表面の一部に配置
したりして、行うことができる。いずれの場合にも１×
１０‐一汀ｏｒｒ〜５×１０‐ＩＴｏｎのアルゴン雰囲
気で行うのがよく、好ましくは１×１０‐汀ｏｒｒ〜１
×１０‐ＩＴｏｒｒがよい。
また活性スパッタリングを行う場合には金属タンタル板
などの金属単体をターゲットとして、アルゴン、ジボラ
ンの混合ガス雰囲気中で行ない、その時のガス圧はアル
ゴンとジボランの全ガス圧１×１０‐２Ｔｏｎ〜５×１
０‐ＩＴｏｒｒで好ましくは、１×１０‐２Ｔｏｎ〜５
×１０‐２Ｔｏｎで、ジボランは全圧力の１〜１０％で
好ましくは２〜６％がよい。またスパッタリング中ある
いは電子ビーム蒸着中に於いて２００ｑｏ〜５００ｑｏ
の基板加熱を行うことによって基板に対して側化タンタ
ルの密着性が向上し、又膜の安定性に効果がある。抵抗
体の膜厚は１００Ａ〜５０００△辺りの範囲が適用でき
、４００Ａ〜２０００Ａが好ましい。つまり、４００Ａ
以上だと均一で一様な膜が得やすく、２０００△以下だ
と適当な大きさのシート抵抗が得られて混成集積回路の
高集積化に好ましい。この薄膜抵抗体の基体としては、
ガラス、マィカ、ＮａＣｉ，山２０３、グレーズドセラ
ミツクス、Ｓｊ０２，Ｓｊ，ＧａＡｓ等が適用できる。
などの金属単体をターゲットとして、アルゴン、ジボラ
ンの混合ガス雰囲気中で行ない、その時のガス圧はアル
ゴンとジボランの全ガス圧１×１０‐２Ｔｏｎ〜５×１
０‐ＩＴｏｒｒで好ましくは、１×１０‐２Ｔｏｎ〜５
×１０‐２Ｔｏｎで、ジボランは全圧力の１〜１０％で
好ましくは２〜６％がよい。またスパッタリング中ある
いは電子ビーム蒸着中に於いて２００ｑｏ〜５００ｑｏ
の基板加熱を行うことによって基板に対して側化タンタ
ルの密着性が向上し、又膜の安定性に効果がある。抵抗
体の膜厚は１００Ａ〜５０００△辺りの範囲が適用でき
、４００Ａ〜２０００Ａが好ましい。つまり、４００Ａ
以上だと均一で一様な膜が得やすく、２０００△以下だ
と適当な大きさのシート抵抗が得られて混成集積回路の
高集積化に好ましい。この薄膜抵抗体の基体としては、
ガラス、マィカ、ＮａＣｉ，山２０３、グレーズドセラ
ミツクス、Ｓｊ０２，Ｓｊ，ＧａＡｓ等が適用できる。
このようにして得られた側化タンタル薄膜抵抗体は比抵
抗が１５０仏○肌〜５０００山○肌と、従釆の窒化タン
タル等に比べてはるかに広い範囲に設定でき、また、窒
化タンタルは抵抗温度係数が−１００ｐｐｍ／℃程度で
あったものが、本発明によれば十１ｏｐｐｍ／℃と極め
て小さくすることができた。本発明による棚化タンタル
薄膜は比抵抗の設定可能範囲が広く、抵抗温度係数が小
さく、優れた安定性を有していて、混成集積回路の高集
積化、抵抗体の４・型化に大きく貢献するものである。
抗が１５０仏○肌〜５０００山○肌と、従釆の窒化タン
タル等に比べてはるかに広い範囲に設定でき、また、窒
化タンタルは抵抗温度係数が−１００ｐｐｍ／℃程度で
あったものが、本発明によれば十１ｏｐｐｍ／℃と極め
て小さくすることができた。本発明による棚化タンタル
薄膜は比抵抗の設定可能範囲が広く、抵抗温度係数が小
さく、優れた安定性を有していて、混成集積回路の高集
積化、抵抗体の４・型化に大きく貢献するものである。
次に、実施例について説明する。（実施例 １）
あらかじめ十分に洗浄されたガラス基板（商品名；コー
ニング７０５９）に、１３００ｏ○でホットプレスした
棚化タンタルＴａＢ（米国ペントロン社製、純度９９．
７％）をターゲットとして、高周波２極スパッタで、ア
ルゴンのトータル圧力５×１０−汀ｏｒｒ、基板加熱温
度２００ｏ０の条件にて７００△の厚さの抵抗体を作製
した。
ニング７０５９）に、１３００ｏ○でホットプレスした
棚化タンタルＴａＢ（米国ペントロン社製、純度９９．
７％）をターゲットとして、高周波２極スパッタで、ア
ルゴンのトータル圧力５×１０−汀ｏｒｒ、基板加熱温
度２００ｏ０の条件にて７００△の厚さの抵抗体を作製
した。
この面積抵抗は３００／Ｕ（比抵抗は２１０仏○抑）で
あった。（実施例 ２）棚化タンタルＴａＢ２の粉末を
１００ｋ９／塊以上でプレスしたタブレットを作成し、
あらかじめ充分に洗浄されたコーニング７０５９ガラス
基板上に基板加熱３００００、真空度５×１０‐６Ｔｏ
ｒｒで１０００△の厚さに電子ビームで蒸着した。
あった。（実施例 ２）棚化タンタルＴａＢ２の粉末を
１００ｋ９／塊以上でプレスしたタブレットを作成し、
あらかじめ充分に洗浄されたコーニング７０５９ガラス
基板上に基板加熱３００００、真空度５×１０‐６Ｔｏ
ｒｒで１０００△の厚さに電子ビームで蒸着した。
この面積抵抗は６０Ｑｃの／□（比抵抗は６００〃Ｑｃ
の）であった。（実施例 ３） ６インチ径の金属タンタル板をターゲットとして用いた
。
の）であった。（実施例 ３） ６インチ径の金属タンタル板をターゲットとして用いた
。
充分に洗浄されたコーニング７０５９ガラス基板を４０
０℃に基板加熱してアルゴン、ジボラン混合ガス雰囲気
中で活性スパッタリングをおこなった。アルゴン＋ジボ
ランの圧力は３．５×１０‐本ｏｒｒ、ジボラン分圧は
１．５×１０‐４Ｔｏｒｒで高周波２極スパッタにて１
０００△の膜厚をつけた。面積抵抗は５００／□（比抵
抗は５００仏○肌）であった。（実施例 ４） ６インチ径の金属タンタル坂上に、焼結した１′４イン
チ蓬のホウ素板を多数個置いて表面積比で金属タンタル
：側素がおよそ１：２になるようにしたターゲットを用
いた。
０℃に基板加熱してアルゴン、ジボラン混合ガス雰囲気
中で活性スパッタリングをおこなった。アルゴン＋ジボ
ランの圧力は３．５×１０‐本ｏｒｒ、ジボラン分圧は
１．５×１０‐４Ｔｏｒｒで高周波２極スパッタにて１
０００△の膜厚をつけた。面積抵抗は５００／□（比抵
抗は５００仏○肌）であった。（実施例 ４） ６インチ径の金属タンタル坂上に、焼結した１′４イン
チ蓬のホウ素板を多数個置いて表面積比で金属タンタル
：側素がおよそ１：２になるようにしたターゲットを用
いた。
充分に洗浄されたコ−ニング７０５９ガラス基板を５０
０ご０に基板加熱してアルゴン圧：３×１０‐２Ｔｏｎ
で、Ｒ．Ｆ．２蓮でスパッタした。スパッタ率は２００
Ａ／分で４分間スパッタしたところ８００△の膜厚、面
積抵抗１５００／□、比抵抗１２００〆○肌の薄膜抵抗
体が得られた。（実施例 ５）５インチ径の石英血に柵
化タンタルの粉末を置いてターゲットとした。
０ご０に基板加熱してアルゴン圧：３×１０‐２Ｔｏｎ
で、Ｒ．Ｆ．２蓮でスパッタした。スパッタ率は２００
Ａ／分で４分間スパッタしたところ８００△の膜厚、面
積抵抗１５００／□、比抵抗１２００〆○肌の薄膜抵抗
体が得られた。（実施例 ５）５インチ径の石英血に柵
化タンタルの粉末を置いてターゲットとした。
十分に洗浄されたコーニング７０５９ガラス基板を、基
板加熱２００００、アルゴン圧５×１０‐２Ｔｏｎで高
周波２極スパッタを行った。スパッタ率を１００Ａ／ｍ
ｉｎで１０分間スパッ夕したところ４００／Ｕ（比抵抗
４００仏○ｃの）の棚化タンタル薄膜抵抗体が得られた
。（実施例 ６） 棚化タンタル粉末を１５０ｋ９／ｃ鰭でプレスしたタブ
レットを作成し、あらかじめ充分に洗浄されたコーニン
グ７０５９ガラス基板上に、基板加熱しないで、真空度
６×１０５Ｔｏｎで５００Ａの厚さに電子ビーム蒸着し
た。
板加熱２００００、アルゴン圧５×１０‐２Ｔｏｎで高
周波２極スパッタを行った。スパッタ率を１００Ａ／ｍ
ｉｎで１０分間スパッ夕したところ４００／Ｕ（比抵抗
４００仏○ｃの）の棚化タンタル薄膜抵抗体が得られた
。（実施例 ６） 棚化タンタル粉末を１５０ｋ９／ｃ鰭でプレスしたタブ
レットを作成し、あらかじめ充分に洗浄されたコーニン
グ７０５９ガラス基板上に、基板加熱しないで、真空度
６×１０５Ｔｏｎで５００Ａの厚さに電子ビーム蒸着し
た。
この面積抵抗は８０００／コ（比抵抗は４０００仏○ｃ
の）であった。上記実施例の中で、実施例２，４，５の
三つの棚化タンタル抵抗体をフオトェッチングによって
２００仏ｍ×２０肌の抵抗素子に形成し、電極として４
００ムのチタニウム、２０００ＡのＡｕを積層して蒸着
した。
の）であった。上記実施例の中で、実施例２，４，５の
三つの棚化タンタル抵抗体をフオトェッチングによって
２００仏ｍ×２０肌の抵抗素子に形成し、電極として４
００ムのチタニウム、２０００ＡのＡｕを積層して蒸着
した。
この薄膜抵抗体に対して温度試験、負荷試験を行った。
まず温度による経時変化測定は、１００００、１５００
０、２００００の各温度で１００脚寺間保持した後の抵
抗値変化率を測定し、これを第１表に示す。
まず温度による経時変化測定は、１００００、１５００
０、２００００の各温度で１００脚寺間保持した後の抵
抗値変化率を測定し、これを第１表に示す。
第１表
次に恒温恒湿状態（２５００、湿度６０％）で、５皿Ｗ
／肋２ の負荷を１００皿時間印加したときと無負荷で
保持したときの抵抗値変化率を測定し、これを第２表に
示す。
／肋２ の負荷を１００皿時間印加したときと無負荷で
保持したときの抵抗値変化率を測定し、これを第２表に
示す。
第２表
次に温度サイクル試験を行った。
この試験条件は第１ステップとして−２５００で３０分
、第２ステップとして十２５００で１０分、第３ステッ
プとして十１２０こ○で３０分、第４ステップとして十
２５００で１０分、これを１サイクルとし、３００サイ
クル繰返したときの抵抗値変化率を測定し、これを第３
表に示す。第３表 このように、本発明に係る抵抗体は比抵抗を広い範囲の
中から設定でき、熱的、経時的に非常に安定性があった
。
、第２ステップとして十２５００で１０分、第３ステッ
プとして十１２０こ○で３０分、第４ステップとして十
２５００で１０分、これを１サイクルとし、３００サイ
クル繰返したときの抵抗値変化率を測定し、これを第３
表に示す。第３表 このように、本発明に係る抵抗体は比抵抗を広い範囲の
中から設定でき、熱的、経時的に非常に安定性があった
。
Claims (1)
- １ サーマルヘツド以外の用途を有する硼化タンタルよ
りなることを特徴とする薄膜抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52131694A JPS6032963B2 (ja) | 1977-11-02 | 1977-11-02 | 薄膜抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52131694A JPS6032963B2 (ja) | 1977-11-02 | 1977-11-02 | 薄膜抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5465398A JPS5465398A (en) | 1979-05-25 |
| JPS6032963B2 true JPS6032963B2 (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=15064014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52131694A Expired JPS6032963B2 (ja) | 1977-11-02 | 1977-11-02 | 薄膜抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032963B2 (ja) |
-
1977
- 1977-11-02 JP JP52131694A patent/JPS6032963B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5465398A (en) | 1979-05-25 |
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