一种薄膜电阻器结构制造技术

本申请公开了一种薄膜电阻器结构，该薄膜电阻器结构包括：绝缘衬底，电阻层，其分布在绝缘衬底的表面；绝缘层，其覆盖在电阻层上且预留通孔；以及金属电极层，其分布在绝缘层上并通过通孔与电阻层连接。本申请薄膜电阻器结构具有小尺寸、高阻值，其中的电阻层有绝缘层覆盖，使电阻层与外部环境隔离，提高了薄膜电阻器结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜电阻器结构
本申请属于薄膜电阻器
，具体涉及一种薄膜电阻器结构。
技术介绍
电阻器是电子行业基础元件之一，集成电路沿着摩尔定律发展，及电子产品往小型化发展，对电阻器体积小型化的要求愈专利技术显。传统的打线用的片状薄膜电阻器，其结构如图1所示，其具有两个低电阻率的电极1，一般不小于0.15mm宽度，电极间是电阻薄膜材料2，薄膜材料一般是氮化钽，铬硅合金，氮化钛，多晶硅等。为了提高阻值，可以设计成条状结构。如果对于小尺寸，如0201型号，电阻器长度仅0.6mm,如果单个电极宽度0.15mm,约50％的面积被电极占用。因此，现有的薄膜电阻器其电阻材料面积受限，制约了小体积、高阻值薄膜电阻器的可产品化。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种薄膜电阻器结构。为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：本申请提出了一种薄膜电阻器结构，包括：绝缘衬底，电阻层，其分布在所述绝缘衬底的表面；绝缘层，其覆盖在所述电阻层上且预留通孔；以及金属电极层，其分布在所述绝缘层上并通过所述通孔与所述电阻层连接。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述电阻层设置为条状结构并按照蛇形盘绕在所述绝缘衬底上。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述电阻层中电阻的两端相对其中间部分为宽条状结构，其该两端部的宽度为25-40um。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述绝缘衬底由氮化铝、氧化铝、氮化硅或石英材料制成。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述电阻层包括氮化钽薄膜、铬硅薄膜、多晶硅薄膜、二氧化钛薄膜或二氧化锆薄膜。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述绝缘层包括二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氧化铝薄膜或有机绝缘树脂薄膜。进一步地，上述的薄膜电阻器结构，其中，所述通孔的设置数量为至少两个，其中，所述通孔用于暴露出所述电阻层的连接部位。本申请还提出了一种所述的薄膜电阻器结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：采用光刻和等离子刻蚀的工艺，在绝缘衬底上形成电阻层；采用溅射工艺，在所述电阻层上溅射绝缘层；利用光刻和二氧化硅湿法腐蚀工艺，在所述绝缘层上开至少两个通孔；通过光刻和金属层剥离的工艺，在所述绝缘层及所述通孔内覆盖所述金属电极层，通过所述通孔使得所述金属电极层与所述电阻层连接。进一步地，上述的制备方法，其中，所述电阻层中电阻的长宽比大于等于2000，电阻值大于等于100KΩ。进一步地，上述的制备方法，其中，所述电阻层中电阻的两端相对其中间部分为宽条状结构，其该两端部的宽度为25-40um。与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：本申请薄膜电阻器结构具有小尺寸、高阻值，其中的电阻层有绝缘层覆盖，使电阻层与外部环境隔离，提高了薄膜电阻器结构的可靠性；本申请中的电阻层不再限制在两个电极之间分布，而是按照蛇形盘绕绝缘衬底上，可以大幅度提高长宽比，从而增加电阻器阻值，并且电阻器体积不需要额外增加；本申请中的金属电极层仅通过绝缘层中的通孔与电阻层连接，其它部分则分布在绝缘层上，本申请通过通孔引出电极，最大电流耐受取决于通孔尺寸的直径，其中，该通孔形状和尺寸均可控，可靠性强；并且申请的金属电极层设置在结构的顶部，具有更高的集成度；本申请制备方法中，采用的是半导体薄膜工艺，先形成薄膜，再使用刻蚀形成所需图案，优点是精度和可靠性更高，适用于大规模量产。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：现有的打线薄膜电阻器的结构示意图；图2：本申请薄膜电阻器结构的分层结构示意图；图3：本申请薄膜电阻器结构的剖视图；图4：本申请薄膜电阻器结构的制备方法流程图。其中，1-绝缘衬底，2-电阻层，3-绝缘层，4-金属电极层。具体实施方式以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。如图2和图3所示，本申请的其中一个实施例中，一种薄膜电阻器结构，包括：绝缘衬底1，电阻层2，其分布在所述绝缘衬底1的表面；绝缘层3，其覆盖在所述电阻层2上且预留通孔；以及金属电极层4，其分布在所述绝缘层3上并通过所述通孔与所述电阻层2连接。本实施例薄膜电阻器结构具有小尺寸、大阻值，其中的电阻层2有绝缘层3覆盖，使电阻层2与外部环境隔离，提高了薄膜电阻器结构的可靠性；其中，所述金属电极层4仅通过绝缘层3中的通孔与电阻层2连接，其它部分则分布在绝缘层3上，其通过通孔引出电极，最大电流耐受取决于通孔尺寸的直径，且该通孔形状和尺寸均可控，可靠性强；并且申请的金属电极层4设置在结构的顶部，具有更高的集成度。在本实施例中，所述绝缘衬底1包括但不限于由氮化铝、氧化铝、氮化硅或石英材料制成。其中，优选地，所述绝缘衬底1的单元尺寸为：长度0.6mm，宽度0.3mm，上述仅示意了其中一种所述绝缘衬底1的尺寸，其并不对本申请的保护范围造成限定。进一步地，所述电阻层2包括但不限于氮化钽薄膜、铬硅薄膜、多晶硅薄膜、二氧化钛薄膜或二氧化锆薄膜。进一步地，在本实施例中，所述电阻层2设置为条状结构并按照蛇形盘绕在所述绝缘衬底1上。通过上述设置方式可以大幅度提高长宽比，从而增加电阻器阻值，并且电阻器体积不需要额外增加。进一步地，通过下文所述的制备方法中，用光刻和等离子刻蚀的工艺，形成蛇形电阻，经过长宽设计优化，可以至少得到长宽比2000，即设计电阻阻值至少可达到100KΩ。所述电阻层2中电阻的两端相对其中间部分为宽条状结构，其该两端部的宽度为25-40um，通过上述宽条状结构的设计，可增加所述电阻的接触面积；进一步地，上述宽度优选为25-35um；进一步地，上述宽度优选为20-30um。在本实施例中，所述绝缘层3包括但不限于二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氧化铝薄膜或有机绝缘树脂薄膜。其中，所述绝缘层3厚度为5000A。进一步地，在上述两端部位于电阻的宽条状结构位置，利用光刻和二氧化硅湿法腐蚀工艺，开一通孔，通过该通孔将所述电阻层2和所述金属电极层4连接，连接可靠性强。其中，该通孔的宽度优选为20-30um，进一步优选地，20-25um。其中，所述通孔可设置在所述电阻层2的两端或者电阻条的首、尾部位。进一步地，所述通孔的设置数量为至少两个，可以设置多个通孔以减小接触电阻。其中，所述通孔用于暴露出所述电阻层2的连接部位。如图4所示，本申请还提出了一种所述的薄膜电阻器结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一：采用光刻和等离子刻蚀的工艺，在绝缘衬底1上形成电阻层2；所述绝缘衬底1包括但不限于由氮化铝、氧化铝、氮化硅或石英材料制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜电阻器结构，其特征在于，包括：/n绝缘衬底，/n电阻层，其分布在所述绝缘衬底的表面；/n绝缘层，其覆盖在所述电阻层上且预留通孔；/n以及金属电极层，其分布在所述绝缘层上并通过所述通孔与所述电阻层连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电阻器结构，其特征在于，包括：
绝缘衬底，
电阻层，其分布在所述绝缘衬底的表面；
绝缘层，其覆盖在所述电阻层上且预留通孔；
以及金属电极层，其分布在所述绝缘层上并通过所述通孔与所述电阻层连接。


2.根据权利要求1所述的薄膜电阻器结构，其特征在于，所述电阻层设置为条状结构并按照蛇形盘绕在所述绝缘衬底上。


3.根据权利要求2所述的薄膜电阻器结构，其特征在于，所述电阻层中电阻的两端相对其中间部分为宽条状结构，其该两端部的宽度为25-40um。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建卫，徐艳，汪鹏，叶宇诚，
申请(专利权)人：上海矽安光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31