JPS6295801A - 薄膜抵抗体の製造方法 - Google Patents
薄膜抵抗体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6295801A JPS6295801A JP60236652A JP23665285A JPS6295801A JP S6295801 A JPS6295801 A JP S6295801A JP 60236652 A JP60236652 A JP 60236652A JP 23665285 A JP23665285 A JP 23665285A JP S6295801 A JPS6295801 A JP S6295801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- sic
- resistivity
- tic
- resistance
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- 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
本発明は薄膜抵抗体、特にファクシミリの感熱記録装置
のサーマルヘッド用発熱抵抗体や混成集積回路用抵抗体
および他の薄膜抵抗体を利用したデバイスに応用され得
る薄膜抵抗体に関する。
のサーマルヘッド用発熱抵抗体や混成集積回路用抵抗体
および他の薄膜抵抗体を利用したデバイスに応用され得
る薄膜抵抗体に関する。
従来の技術
これまでのサーマルヘッドや混成集積回路には窒化タン
タル薄膜抵抗体が多く用いられてきたが、抵抗値が低い
ことが主因となり、長寿命化に限界があった。特にサー
マルヘッド用薄膜抵抗体に関しては、使用条件が厳しい
ので、高抵抗で耐酸化性に優れた熱的に安定な薄膜抵抗
体が要望されている。
タル薄膜抵抗体が多く用いられてきたが、抵抗値が低い
ことが主因となり、長寿命化に限界があった。特にサー
マルヘッド用薄膜抵抗体に関しては、使用条件が厳しい
ので、高抵抗で耐酸化性に優れた熱的に安定な薄膜抵抗
体が要望されている。
発明が解決しようとする問題点
より高精細度と高速（高効率）印字ができる信頼性の高
い感熱記録用サーマルヘッドが望まれているが、従来そ
れに用いられてきた窒化タンタル発熱抵抗体は抵抗率が
低いために所定の電気抵抗値を得ようとすると発熱体セ
グメントの膜厚を１ｏ０〇八以下と薄くする必要があり
良質安定な薄膜が得られ難かった。薄い膜厚が一因とな
って耐酸化性が劣り、抵抗の経時変化が大きいので信頼
性が低かった。また上記酸化を防ぐためと発熱体表面の
耐磨耗性を向上させるために硬質の厚い保護膜層を必要
とし、これが熱効率を悪くする原因の１つになっていた
。
い感熱記録用サーマルヘッドが望まれているが、従来そ
れに用いられてきた窒化タンタル発熱抵抗体は抵抗率が
低いために所定の電気抵抗値を得ようとすると発熱体セ
グメントの膜厚を１ｏ０〇八以下と薄くする必要があり
良質安定な薄膜が得られ難かった。薄い膜厚が一因とな
って耐酸化性が劣り、抵抗の経時変化が大きいので信頼
性が低かった。また上記酸化を防ぐためと発熱体表面の
耐磨耗性を向上させるために硬質の厚い保護膜層を必要
とし、これが熱効率を悪くする原因の１つになっていた
。
本発明は、抵抗率が高く、硬度も大きい熱的に安定な薄
膜を得ようとするものである。
膜を得ようとするものである。
問題点を解決するだめの手段
ＳｉＣと、 ＴｉＣ１たはＺｒＣとの混何ターゲットを
用い、スパッタリング法で形成した薄膜を抵抗体とする
。
用い、スパッタリング法で形成した薄膜を抵抗体とする
。
作 用
周期律表第４〜第６族の遷移元素と原子半径の小さい非
金属原子ＳＬ、Ｂ、ＣおよびＮの化合物は硬質合金とし
て知られ、高い硬度と低い電気抵抗率を有する。熱力学
的安定性は第４族の遷移元素たとえばＴｉ 、 Ｚｒを
含むものが一般に高い。
金属原子ＳＬ、Ｂ、ＣおよびＮの化合物は硬質合金とし
て知られ、高い硬度と低い電気抵抗率を有する。熱力学
的安定性は第４族の遷移元素たとえばＴｉ 、 Ｚｒを
含むものが一般に高い。
これら化合物はサーマルヘッド用抵抗体薄膜としては一
般に抵抗が低すぎる。従って他の硬質、高抵抗率化合物
との複合により高抵抗化を図ることができる。上記硬質
合金のうち熱力学的安定性の高いＴｉＣおよびＺｒＣを
用い、この各々と高抵抗。
般に抵抗が低すぎる。従って他の硬質、高抵抗率化合物
との複合により高抵抗化を図ることができる。上記硬質
合金のうち熱力学的安定性の高いＴｉＣおよびＺｒＣを
用い、この各々と高抵抗。
高硬質で耐酸化性の優れたＳｉＣとの複合体薄膜をスパ
ッタリング法にて形成して作成された薄膜抵抗体は、抵
抗率が従来よりも高く、高硬質の熱的に安定なものであ
り、材質と共に薄膜の厚さ効果により耐酸化性に優れて
いる。
ッタリング法にて形成して作成された薄膜抵抗体は、抵
抗率が従来よりも高く、高硬質の熱的に安定なものであ
り、材質と共に薄膜の厚さ効果により耐酸化性に優れて
いる。
実施例
ＳｉＣとＴｉＣ粉末を出発原料にし、各種重量比で混合
した。成形し熱処理することによってセラミック板とし
、スパッタリング用ターゲットを作成した。
した。成形し熱処理することによってセラミック板とし
、スパッタリング用ターゲットを作成した。
高周波、マグネトロンスパッタ装置を用い、上記ターゲ
ートをスパックして、グレーズドアルミナ基板上に薄膜
を形成した。代表的スパッタ条件を以下記す。
ートをスパックして、グレーズドアルミナ基板上に薄膜
を形成した。代表的スパッタ条件を以下記す。
スハッタパ７− ： ２ＫＷ／２（Ｘｍ直径ター
ゲットスパッタガスとガス圧： Ａｒ 、３’Ｘ １０
’ Ｔｏ ｒ ｒ基板温度 ： ４００’Ｃ 基板−ターゲノト距離−６ｍ 上記条件でたとえばＴｉＣ： ５ｉＣ＝１ ： ２重量
比のターゲットを１０分間スパッタした場合、０．８μ
ｍの膜厚の金属光沢を有す薄膜が得られた。サーマルへ
、フドの一般の使用温度３５０°Ｃを考慮して、スパッ
タ時の基板温度はそれより少し高い４００’Ｃとしたが
、２００〜７ｏＯ″Ｃの範囲で変化させても金属光沢の
ある同様な薄膜を得ることができた。薄膜とターゲット
の組成はオージェ分光分析と原子吸光分析でほぼ同一で
あることが判ったが、Ｘ線回折で薄膜は）・ローピーク
を示し、結晶相の固定はできない。しかし、Ｔｉ、Ｓｉ
およびＣの４元素からなる種々の硬質合金ＴｉＣ、Ｓｉ
ＣおよびＴｉＳｉ２等の結合を有する複合合金薄膜と考
えられる。
ゲットスパッタガスとガス圧： Ａｒ 、３’Ｘ １０
’ Ｔｏ ｒ ｒ基板温度 ： ４００’Ｃ 基板−ターゲノト距離−６ｍ 上記条件でたとえばＴｉＣ： ５ｉＣ＝１ ： ２重量
比のターゲットを１０分間スパッタした場合、０．８μ
ｍの膜厚の金属光沢を有す薄膜が得られた。サーマルへ
、フドの一般の使用温度３５０°Ｃを考慮して、スパッ
タ時の基板温度はそれより少し高い４００’Ｃとしたが
、２００〜７ｏＯ″Ｃの範囲で変化させても金属光沢の
ある同様な薄膜を得ることができた。薄膜とターゲット
の組成はオージェ分光分析と原子吸光分析でほぼ同一で
あることが判ったが、Ｘ線回折で薄膜は）・ローピーク
を示し、結晶相の固定はできない。しかし、Ｔｉ、Ｓｉ
およびＣの４元素からなる種々の硬質合金ＴｉＣ、Ｓｉ
ＣおよびＴｉＳｉ２等の結合を有する複合合金薄膜と考
えられる。
薄膜の硬度を測定した結果、組成に対する依存性が少く
ヌーグ硬度２０００を得、ＳｉＣ単体と同一で非常に硬
いことが明らかになった。このことは従来発熱抵抗体上
に設けていた保護膜層を抵抗体に耐酸化性があれば無く
すか、極力薄くできることを意味し、サーマルヘッドを
高効率化できる。
ヌーグ硬度２０００を得、ＳｉＣ単体と同一で非常に硬
いことが明らかになった。このことは従来発熱抵抗体上
に設けていた保護膜層を抵抗体に耐酸化性があれば無く
すか、極力薄くできることを意味し、サーマルヘッドを
高効率化できる。
ターゲットの組成を種々変えて薄膜を作成し、その電気
抵抗率の測定を行った。その結果を図い示した。
抵抗率の測定を行った。その結果を図い示した。
ＴｉＣのみの組成では２×１ｏ Ω・備の抵抗率を持っ
た薄膜が得られた。この抵抗率では従来の抵抗体薄膜の
値とほとんど同一で、発熱体セグメントの厚さを従来よ
り大きくすることができない。少くとも１×１０−３９
・α以上の値が必要である。そのためには図よりＳｉＣ
の含量を０．３重量比以上にすればよいことが判る。Ｓ
ｉＣの含量が増すと抵抗率が増加し、０．８重量比のＳ
ｉＣを含んだ場合には１Ｘ１０９・１になる。このよう
に抵抗膜の抵抗率を組成を変化させることにより、アナ
ログ的に変えられることは、サーマルヘッドの発熱体を
設計する上で非常に有利である。このことも本発明の薄
膜抵抗体の特徴の１つになっている。
た薄膜が得られた。この抵抗率では従来の抵抗体薄膜の
値とほとんど同一で、発熱体セグメントの厚さを従来よ
り大きくすることができない。少くとも１×１０−３９
・α以上の値が必要である。そのためには図よりＳｉＣ
の含量を０．３重量比以上にすればよいことが判る。Ｓ
ｉＣの含量が増すと抵抗率が増加し、０．８重量比のＳ
ｉＣを含んだ場合には１Ｘ１０９・１になる。このよう
に抵抗膜の抵抗率を組成を変化させることにより、アナ
ログ的に変えられることは、サーマルヘッドの発熱体を
設計する上で非常に有利である。このことも本発明の薄
膜抵抗体の特徴の１つになっている。
ＳｉＣが０８重量比より多くなるとサーマルヘッドの発
熱体薄膜の厚さが数μｍ以上となり、エツチング加工に
対する困難さがでてくる。一般に組成的にもＳｉＣが多
い程エツチングがしすらい。従って適当な組成範囲はＳ
ｉＣの重量比で０．３〜０．８がサーマルヘッド用抵抗
体薄膜として適当である。
熱体薄膜の厚さが数μｍ以上となり、エツチング加工に
対する困難さがでてくる。一般に組成的にもＳｉＣが多
い程エツチングがしすらい。従って適当な組成範囲はＳ
ｉＣの重量比で０．３〜０．８がサーマルヘッド用抵抗
体薄膜として適当である。
つぎにサーマルヘッドの発熱体最高温度である４００°
Ｃで耐酸化性のニージングチストを行った０１対の金電
極膜をつけたＡｌ２Ｏ３基板上に３０００人の厚さの薄
膜を形成し、それを４００°Ｃの温度で空気中に保持し
、抵抗の変化を時間と共に調べた。
Ｃで耐酸化性のニージングチストを行った０１対の金電
極膜をつけたＡｌ２Ｏ３基板上に３０００人の厚さの薄
膜を形成し、それを４００°Ｃの温度で空気中に保持し
、抵抗の変化を時間と共に調べた。
その結果、各種組成膜で２０００時間後２０％以内の抵
抗上昇が見られた。一方同じ構成で作成した窒化タンタ
ル膜では２４時間後抵抗が２倍に増加していた。このこ
とから本発明の抵抗体薄膜は従来の窒化メンタル膜に比
べ、優れた耐酸化性を持つ材質であることが判る。
抗上昇が見られた。一方同じ構成で作成した窒化タンタ
ル膜では２４時間後抵抗が２倍に増加していた。このこ
とから本発明の抵抗体薄膜は従来の窒化メンタル膜に比
べ、優れた耐酸化性を持つ材質であることが判る。
更に５ｉＣ−ＺｒＣ系について上記５ｉＣ−ＴｉＣ系と
ほとんど同様な手法で検討を行った。ＺｒＣはＴｉＣと
電気的および化学的性質はよく似ている。ＴｉＣの場合
と同様に各種組成で金属光沢のある薄膜が得られ、Ｘ線
回折パターンもハロービークであり、硬度もＴｉＣの場
合と同じであった。ただ組成に対する抵抗率が多少低め
であり、その変化を同じく図中に破線で示した。ＺｒＣ
単体では１．２Ｘ１０−４９・菌でＴｉＣの場合より４
０チ減の抵抗率であるが、ＳｉＣ含量が多くなると５ｉ
Ｃ−ＴｉＣ系の組成対抵抗率変化に近づく。１×１００
・α以上の抵抗率がやはり、ＳｉＣの０．３６重量比以
上で得られる。耐酸化性のニージングチストも５ｉＣ−
ＴｉＣ系と同等の結果が得られた。
ほとんど同様な手法で検討を行った。ＺｒＣはＴｉＣと
電気的および化学的性質はよく似ている。ＴｉＣの場合
と同様に各種組成で金属光沢のある薄膜が得られ、Ｘ線
回折パターンもハロービークであり、硬度もＴｉＣの場
合と同じであった。ただ組成に対する抵抗率が多少低め
であり、その変化を同じく図中に破線で示した。ＺｒＣ
単体では１．２Ｘ１０−４９・菌でＴｉＣの場合より４
０チ減の抵抗率であるが、ＳｉＣ含量が多くなると５ｉ
Ｃ−ＴｉＣ系の組成対抵抗率変化に近づく。１×１００
・α以上の抵抗率がやはり、ＳｉＣの０．３６重量比以
上で得られる。耐酸化性のニージングチストも５ｉＣ−
ＴｉＣ系と同等の結果が得られた。
以上説明した高抵抗率。高硬度および耐酸化性に優れた
抵抗体薄膜は、上記サーマルヘッドのみならず、他の応
用たとえば混成集積回路用抵抗体や薄膜ヒータを利用し
たデバイスにも当然応用し得るものである。
抵抗体薄膜は、上記サーマルヘッドのみならず、他の応
用たとえば混成集積回路用抵抗体や薄膜ヒータを利用し
たデバイスにも当然応用し得るものである。
発明の効果
本発明の抵抗体薄膜は、１Ｘ１ｏ−３〜ｌＸ１０−’Ω
・口の抵抗率を有し、組成を変えることによって所望の
抵抗値を選ぶことができる。上記抵抗率により、１００
０八〜数μｍの従来より厚いサーマルへラド用発熱体を
作成することができる。従って安定な材質自身の特性と
共に厚さ効果によって耐酸化性の優れた、すなわち高信
頼性の薄膜発熱抵抗体が得られる。また硬度がＳｉＣと
同じであるので発熱抵抗体表面の保護層を無くすか極力
薄くして熱効率の高いサーマルヘッドが作成できる。
・口の抵抗率を有し、組成を変えることによって所望の
抵抗値を選ぶことができる。上記抵抗率により、１００
０八〜数μｍの従来より厚いサーマルへラド用発熱体を
作成することができる。従って安定な材質自身の特性と
共に厚さ効果によって耐酸化性の優れた、すなわち高信
頼性の薄膜発熱抵抗体が得られる。また硬度がＳｉＣと
同じであるので発熱抵抗体表面の保護層を無くすか極力
薄くして熱効率の高いサーマルヘッドが作成できる。
他の薄膜抵抗体を利用したデバイスに対しても安定な種
々の抵抗率を持つ抵抗体を提供し得る。
々の抵抗率を持つ抵抗体を提供し得る。
図はＳｉＣとＴｉＣおよびＳｉＣとＺｒＣの混合比を変
えたターゲットから作成した薄膜抵抗体の抵抗率の組成
変化を示すグラフである。
えたターゲットから作成した薄膜抵抗体の抵抗率の組成
変化を示すグラフである。
Claims (3)
- （１）ＳｉＣと、ＴｉＣまたはＺｒＣの混合ターゲット
を用い、スパッタリング法にて形成したことを特徴とす
る薄膜抵抗体。 - （２）ＳｉＣとＴｉＣの重量比が３：７から８：２の範
囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
薄膜抵抗体。 - （３）ＳｉＣとＺｒＣの重量比が３．５：６．５から８
：２の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の薄膜抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236652A JPH077721B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 薄膜抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236652A JPH077721B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 薄膜抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295801A true JPS6295801A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH077721B2 JPH077721B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17003783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60236652A Expired - Lifetime JPH077721B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 薄膜抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077721B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194501A (ja) * | 1989-01-21 | 1990-08-01 | Toshio Hirai | 抵抗体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067521A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-01-18 | Ace Denken:Kk | ゲーム装置 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP60236652A patent/JPH077721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067521A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-01-18 | Ace Denken:Kk | ゲーム装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194501A (ja) * | 1989-01-21 | 1990-08-01 | Toshio Hirai | 抵抗体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077721B2 (ja) | 1995-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004319737A (ja) | サーミスタ用材料及びその製造方法 | |
| JPS6325901A (ja) | 金属皮膜抵抗体および組成調整多層薄膜システム | |
| CA1157298A (en) | Resistor composition and method of manufacture thereof | |
| US4063211A (en) | Method for manufacturing stable metal thin film resistors comprising sputtered alloy of tantalum and silicon and product resulting therefrom | |
| Van Den Broek et al. | Metal film precision resistors: Resistive metal films and a new resistor concept | |
| JP2825521B2 (ja) | 強く負荷される基材のための硬物質保護層およびその製法 | |
| US5530467A (en) | Sputtering target, film resistor and thermal printer head | |
| JPS6295801A (ja) | 薄膜抵抗体の製造方法 | |
| JPS6292404A (ja) | 薄膜抵抗体 | |
| JPS6295802A (ja) | 薄膜抵抗体 | |
| JPS6292402A (ja) | 薄膜抵抗体 | |
| JPH04370901A (ja) | 電気抵抗材料 | |
| EP0471080B1 (en) | Sputtering target, film resistor formed with the use thereof, and thermal printer head and associated methods of production | |
| JPH06163201A (ja) | 抵抗薄膜 | |
| JPS63157873A (ja) | フライス切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金 | |
| JP2843982B2 (ja) | サーマルヘツド | |
| JP2990719B2 (ja) | サーマルヘッド | |
| JP3474274B2 (ja) | サーマルヘッド | |
| EP0430504A2 (en) | Soft magnetic alloy films | |
| JPS62202753A (ja) | 薄膜型サ−マルヘツド | |
| JPH02199808A (ja) | 薄膜磁気ヘッド用基板材料 | |
| JPH044722B2 (ja) | ||
| JPS62201265A (ja) | 薄膜型サ−マルヘツド | |
| JPH0287501A (ja) | 電気抵抗材料 | |
| JPS62202754A (ja) | 薄膜型サ−マルヘツド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |