JPS6083301A - 薄膜抵抗体 - 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】 本発明は、例えはサーマルヘッドの発熱抵抗体などに用
いられる薄膜抵抗体に係り、特にクロム−酸化ケイ素系
あるいはクロム−ケイ素−酸化ケイ素系（以下、これら
を総称してクロム−ケイ素−酸素系という）の薄膜抵抗
体に関する。

近年、電子ｉ術の飛躍的な発展に伴ない、回路素子に対
する電気的特性の要求も次第に厳しいものとなり、素子
自体の高性能化が必要となってきた。

従来、サーマルヘッド用の発熱抵抗体として、窒化タン
タルやタンタル−シリコンなどが用いられていた。とこ
ろがこれらの材付は発熱を繰り返すことＫより酸化が進
行し、それの抵抗値が大きく変化して、印字品質の低下
をきたすなどの欠点があった。

この欠点な解消するため、クロム−ケイＭＣｒ、１゜素
糸の薄膜抵抗体′が提案され、高温下での特性の安定化
をある程度図ることができたが＼高温下で長時間連続し
て放置しておくと抵抗値の変化が現われ、十分に満足で
きるものではない。

本発明者らはクロム−ケイ素−なｆ素系の薄膜抵抗体の
高温下における抵抗値変化について種々核討した結巣、
品記組成中のケイ素含有率と１％　’ＩＩＡ千での抵抗
値変化との間に相関関係があることす艶出した。

すなわち第１図は、クロム−ケイ素−酸素系の薄膜抵抗
体中のケイ素含有率と、高ｉ％（ｘｚｓ℃）下における
抵抗値変化率（ΔＲ／Ｒ）とのＵｔＪ係を示す特性図で
ある。各試料は、ターゲットとじて１２７１ψのシリコ
ン上にクロムプレートを載置した招合ターゲット構造と
し、ＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した。

成膜される抵抗体の組成比（ケイ素含有率）は、クロム
プレートのターゲット七における面積占有率を変えるこ
とによってそれぞれ調整した。

速Ｕ５ｏ１７分でスパッタリングを行ない各試料を作成
した。

第１図において曲線Ａはケイ素含イｉ率が６８原子チ２
曲線Ｂは同含有率が６６原子チ１曲線Ｃは同含有率が４
５原子チ１曲線りは同含有率が３０原子−の抵抗体であ
る。この図から明らかなように１従来提案されたものの
ようにケイ素含有率が高いとく曲線Ａ、Ｂ）、高温下で
長時間連続して放置しておくと、抵抗値変化率が次第に
大きくなり、ケイ素含有率が６８原子優のもの（曲線Ａ
）では、１２５℃で１０００詩間放寵しておくと、抵抗
値変化率が０．８チに達してしよう。これにλｊして抵
抗体中のケイ界含有率が４５原子−以下のもの（曲線Ｃ
，Ｄ）は高温試験においてもｊ〔４抗値変化率が極めて
小さく、り′イ素含有率４５原千チのもの（曲線Ｃ）で
は、１２５℃で１０００時間放置しても抵抗値変化率は
約０．１２％程度で、１１す述のケイ素含有率６８原子
チのものの約６分の１以下である。また、ケイ未含有率
３０原子優のもの（曲線Ｄ）では、高温下で長１（々間
連糾してｊｊ、’ｉ　ｉ？’ｔ　しても抵抗値変化率は
ほぼ零であり、抵抗値の変化がほとんどない。

これらの結果から明らかなように、クロノ・−ケイ素−
Ｇ（米系の薄枦抵抗１４・中にお＆１ｚ）ケイ素含有率
を約４５原子−以下に規制することにより、Ｘ’ｊｌ温
下で長時間放置しても抵抗値変化率の小さい、性能的に
交電した薄膜抵抗体が得られる〇前述のように薄膜抵抗
体中のケイ素含；ａ率が少くなると抵抗値変化率は小さ
くへる傾向にあるが、ケイ素含有棒くが余り少なくムリ
ｄ・１きると、エツチング剤（硝酸とフッ化水素）によ
るパターンニングができ難くなり、加工性ならびに加工
精度に問題がある。従ってケイ素含有率の下限は２ｏ原
子チ程度にとどめておく方がよく、特にケイ素含有率が
約２０〜４０原子俤のものは、抵Ｊノ’Ｃ値変化率が極
めて小さいとともにエツチング加工が支障なく行なわｈ
ろ。

なお、ケイ二Ｆ含有率が約４５原子−以下のクロム−ケ
イ素−酸素系抵抗体を作成する際の酸素分圧について検
討した結果、約１×１０〜２×１０’ｒｏｒｒが好適で
あることが分かった、酸素分圧が大きくなり過きると抵
抗温度係数Ｔ、　Ｏ，Ｒ，がマイナス側へ太きく　Ｑす
、ｅｆ現性もノと（くなろので、＠素分子Ｅは約２　Ｘ
　１０　Ｔ　Ｏｒ　ｒゼ、（度にとどめておいた力が良
い。

また本発明に係るクロノ・−ケイ素−酸素系抵抗体を形
１＆シたのち、約２５０〜３５０℃の温度範囲で熱処理
すると、さらに性能的に安；ｊτした抵抗体が得られる
。すなわち、前述の湿度範囲で熱処理すれば、ケイ素含
有率が上限値（約４５原子チ）付近のものでも高１ｆａ
下にお（−）ろ４１１看ノ゛Ｌ値変化率を・さらに抑え
ることがでざる。なお、Ｅｌｋ処（ｊｌ！温度が２５０
℃より低いと十分ＬＣ〆２〜処１・効果が得らＪド４′
、一方、熱処理温度が３５０℃を超えるとクロノ・とケ
イ素の結晶化が始まり、性能の安定化に悲影臀をおよぼ
すため好ましくない。

さらにまた、薄ＩＩＩ″１．抵抗体を形成する１ル板を
予め例えは約２５０〜３５０℃に加熱しておき、そθ）
高温の基板上に４】（抗体を形Φ１し、しかるのちＯＩ
Ｊ述のように約２５０〜３５０℃で熱処理する方法を採
用すＪｌま、その熱処理時間によりＪｌ、抗淘曳係汀ｆ
を約３０〜５０ｐｐｍ／℃の範囲でバ・ｊ加することが
できるから、多少の抵抗ｎｌ漬度係数の一１９Ｊｉ整か
可０（テである。

次に本発明の実施例について説明する。

１２７　ＲＮψのシリコンターゲット上にクロス、プレ
ートを載置した拶合ターゲット購危を右するＲＦマグネ
トロンスパッタ装置１７ｒを用い、９９．５　ｉｌ　ｊ
４”＜チのアルミナを含有して３００℃に加熱されたＪ
、１板１上にケイ素とクロムをスパッタリングず２）。

哉１ｊ漠時の酸素分圧は５．３　Ｘ　１０　ＴＯｒｒで
、これ’１’ｏｒｒにして１．惰１．＋（ｌ波ｔＩＬ力
２５０　Ｗ　ｓ　ｍ膀速度５０λ／分でスパッタリング
を行ない、ケイ素含有率が約４０原子チのクロムーク゛
イ禦−酸素系の薄膜抵抗体を形成する。

次に硝Ｑとフッ化水素とからなるエツチング剤を用いて
ｔ、？１紀薄膜抵抗体を所定の形状にパターンニングし
て、ドツト伏の抵抗発熱部２ｃＬ〜２グを形成する。し
かるのち常法に従って各抵抗発熱部２ａ〜２２に対応し
た個別Ｔ［を極３α〜３２と共通電極４を蒸；Ａ１法も
しくはスパッタリング法で形成し、その後大気中におい
て３００℃で２時間熱処理してサーマルヘッドどする。

本発明は前述のようなｔｉｌｌ戊になっており、高＋ｉ
！下において長時１１ｊ」放Ｈしても抵抗値便化率の小
さい、性６）：の安定しプこ薄膜抵抗体を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はケイ素含有率と抵抗値変化率との関係を示す特
性図、第２図は本４ｅ明の実施例に係ろサーマルヘッド
の平面図である。 １・・・・・・基板、２ａ〜２７・・・・・・１．ｌＬ
抗介熟ｔり円。 手続補正書（自発） 昭和５９年　６月／、、３日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ■　事件の表示 特願昭５８−１９０９１４号 ２　発明の名称 薄膜抵抗体 ３　補正をする者 事件との関係　出願人 住　所　東京都大田区雪谷大塚町１番７号名　称　（Ａ
Ｏ９）アルプス電気株式会社代表者　片岡勝太部 ４　代理人 住　所　〒１０５東京都港区西新橋１丁目６番１３号６
　補正の内容 別紙記載の通り。 （１）明細書７ペ一ジ７〜１４行を下記のように補正し
ます。 「次に電極膜を蒸着法もしくはスパッタリング法で形成
し、エツチング剤を用いて個別電極３ａ〜３ｇと共通電
極４を所定形状にパターニングした後、薄膜抵抗体をパ
ターニングし、ドツト状の抵抗発熱部２８〜２ｇを形成
する。その後大気中において３００℃で２時間熱処理し
てサーマルヘッドとする。」

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　クロム−ケイ素−酸素系の薄膜抵抗体（（おい
   て、前記ケイ素の含有率が約４５原子−以下であること
   を特徴とする薄膜抵抗体。
2. （２）　特許請求の範囲第（１）項記載において、前記
   ケイ素の含有率が約２６〜４０原子チの範囲に規制され
   ていることを特徴とする薄膜抵抗体。