电阻元件及其制造方法技术

一种电阻元件，在基板上至少形成电阻器及与该电阻器导通的电极，其特征在于：所述电阻器由在所述基板上层压的电阻率不同的多个电阻层组成，并且，在各电阻层中电阻率大的电阻层形成在上层侧。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及在基板上至少形成电阻器及电极的电阻元件的制造工序中电阻值变动小的。此外，本专利技术具体涉及为使表面光滑而在基板上形成有机膜的、在有机膜上至少形成电阻器及与该电阻器导通的电极的电阻元件的制造工序中，电阻值变动小的。例如，以往作为高频电路用的电阻元件，由于电阻值的频率依赖性小，电阻温度系数(TCR)小等优点，采用氮化钽(TaN)系的电阻薄膜。此时，由于TaN膜的电阻率大约在200～300μΩcm，如要用数十μm的电阻长得到所希望的几千Ω的电阻值，电阻器的厚度就需要减薄到几nm～几十nm。具体是，在TaN膜的电阻率设定为200μΩcm、电阻值设定位1KΩ、电阻长设定为100μm、宽度设置为20μm的情况下，厚度需要减薄到10nm。要形成这样的电阻元件，首先，在真空槽内抽真空的状态下，在由真空槽内设置的陶瓷等构成的基板上，例如采用溅射法形成上述的TaN薄膜。该薄膜的成膜时间一般大约为1分钟。而且，在溅射后，在基板上旋转涂敷感光性抗蚀层，随后，通过掩模曝光曝光图形以将上述薄膜蚀刻成所要求的形状，进行显影。而且，在显影后，用RIE法等蚀刻后去除抗蚀层。然后，用溅射法在其上面形成作为电极的铝，对抗蚀层进行图形化并用磷酸等进行蚀刻。此外，作为电极，除溅射铝外有时也可以形成由铜、镍构成的镀层。但是，在上述电阻元件中，在真空溅射中或随后的工序特别是在大气中的加热(100～200℃)工序中，电阻器表面氧化，结果出现电阻值与当初预定设计的电阻值不同的问题。例如，在采用上述的TaN膜时，在电阻器表面形成的氧化膜的厚度大约在5～8nm。如果该氧化膜的厚度一般不变，在设计电阻元件时也可以预先考虑氧化膜所形成的电阻。但是，由于氧化膜的厚度根据元件不同而产生偏差，所以每一元件的电阻值有所不同。为解决上述问题，例如，考虑在用溅射法形成电极之前进行离子蚀刻及溅射蚀刻等处理去除氧化膜。但是，如要去除全部氧化膜，有时会超过氧化膜的厚度并也去除电阻器部分，即产生过量蚀刻。在此种情况下，在上述厚度减薄形成如10nm厚TaN薄膜的电阻器厚度时，因过量蚀刻而担心会将电阻器自身全部去除掉。此外，即使在电阻器上形成电极以外的薄膜的情况下，在电阻器形成后，露出电阻器的表面，如在大气中曝晒，特别是在以下的工序中，如对上述电阻器进行加热处理时，电阻器容易产生氧化，容易使电阻元件的电阻值产生变化。此外，作为上述基板，以往有的采用氧化铝Al2O3，但由于铝的性质，在基板的表面上产生凹凸不平，结果是，直接在基板上形成电阻器时担心存在电阻器产生断线等缺陷。从上述观点考虑，以往在基板的表面上形成由有机材料构成的薄膜即有机膜，然后再光滑化处理表面。另外，作为有机材料，有聚酰亚胺、焊料抗蚀层、硅树脂或酚醛清漆树脂等。但是，在基板上形成上述有机膜时，在上述有机膜上形成上述电阻器的部分，在上述有机膜与上述电阻器之间产生氧的传递，结果出现在电阻器的有机膜侧的表面也产生氧化的问题。为达到上述目的，本专利技术提供一种电阻元件，其特征在于电阻器由在上述基板上层压的多个不同电阻率的电阻层组成，在各电阻层中电阻率大的电阻层形成在上层侧。而且，通过采用上述的构成，由于在电阻率大的上层侧的电阻层形成氧化膜，在去除上述氧化膜时，即使随氧化膜去除上述上层侧的电阻层的表面侧的规定厚度部分，对电阻元件整体的电阻值影响也不大。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于上层侧的电阻层的电阻率是下层侧的电阻层的电阻率的10倍以上。所以，通过采用上述的构成，在去除氧化膜时，即使去除上层侧的电阻层表面侧的规定厚度部分，也能更有效地控制电阻元件整体的电阻值的变化。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于多个电阻层由在同一工序内可连续蚀刻的材料构成。所以，通过采用上述的构成，可以高效率地进行电阻器的形成，进而提高电阻元件的制造效率。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于在多个电阻层中，至少一层电阻层由TaN构成，其他电阻层由TaSiO2构成。所以，通过采用上述的构成，确实能够提高上述电阻元件的制造效率。此外，本专利技术电阻元件的制造方法的特征在于通过在基板上形成多个不同电阻率的电阻层，使上层侧的电阻层的电阻率比下层侧的电阻率大地形成电阻器，然后对上层侧的电阻层的表面实施氧化膜去除处理。所以，通过采用上述的方法，由于在电阻率大的上层侧的电阻层上形成氧化膜，所以在去除该氧化膜时，即使去除上层侧的电阻层表面侧的规定厚度部分，对电阻元件整体的电阻值影响也不大。此外，本专利技术电阻元件的制造方法的特征在于通过在真空槽内、在维持真空状态下连续溅射成膜上述多个电阻层，形成上述电阻器。所以，通过采用上述的方法，可以高效率地进行电阻器的形成，进而提高电阻元件的制造效率。此外，为达到上述目的，本专利技术的电阻元件，其特征在于，其构成为在基板上形成有机膜并在该有机膜上形成电阻器，上述电阻器由电阻率不同的多个层压的电阻层组成，同时在各电阻层中电阻率大的电阻层形成在上层侧，在上述有机膜和上述电阻器之间形成防止该电阻器氧化的抗氧化层。这样，通过采用上述的构成，由于利用在上述有机膜和上述电阻器之间形成的抗氧化层，能够防止从有机膜侧向电阻器供给氧，可有效地防止电阻器中有机膜侧的表面氧化。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于上述抗氧化层由无机材料或至少由电阻率比位于上述抗氧化层上层的下层侧的电阻层大的电阻材料构成。这样，通过采用上述的构成，在作为抗氧化层材料选择无机材料时，能够阻断从有机膜侧向电阻器侧的供给氧，适当防止电阻器的氧化。另一方面，作为抗氧化膜的材料，在选择电阻率大的电阻材料时，即使该抗氧化膜与上述电阻器同时具有作为决定电阻元件电阻值的电阻的功能，该抗氧化膜由于氧化而对电阻元件整体电阻值造成的变动也很小，而且，在很大程度上左右电阻元件整体电阻值的电阻率小的上述电阻器的下层侧的电阻层也不会被氧化。此外，本专利技术电阻元件的特征在于上层侧的电阻层的电阻率是下层侧的电阻层的电阻率的10倍以上。所以，通过采用上述构成，在去除氧化膜时，即使去除上层侧的电阻层表面侧的规定厚度部分，也能更有效地控制电阻元件整体的电阻值的变化。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于上述多个电阻层由在同一工序内可连续蚀刻的材料构成。所以，通过采用上述的构成，可以高效率地进行电阻器的形成，进而提高电阻元件的制造效率。此外，本专利技术的电阻元件的特征在于在多个电阻层中，至少一层电阻层由TaN构成，其他电阻层由TaSiO2构成。所以，通过采用上述的构成，可以确实达到提高上述电阻元件的制造效率。此外，本专利技术电阻元件的制造方法的特征在于在有机膜上形成抗氧化层后，在该抗氧化层上形成不同电阻率的多个电阻层，以使上层侧的电阻层的电阻率比下层侧的电阻层的电阻率变大，对上层侧的电阻层的表面实施氧化膜去除处理。所以，通过采用上述的方法，由于氧化膜形成在电阻率大的上层侧的电阻层，在去除该氧化膜时，即使去除上层侧的电阻层表面侧的规定厚度部分，也能避免对电阻元件整体的电阻值产生大的变动。此外，由于通过在上述有机膜上形成的抗氧化层，能够防止从有机膜侧向电阻器供给氧，所以能够更有效地防止电阻器中有机膜的表面氧化。此外，本专利技术电阻元件的制造方法的特征在于在真空槽内，在维持真空状态下连续形成多个电阻层。所以，通过采用上述的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻元件，在基板上至少形成电阻器及与该电阻器导通的电极，其特征在于所述电阻器由在所述基板上层压的电阻率不同的多个电阻层组成，并且，在各电阻层中电阻率大的电阻层形成在上层侧。2.如权利要求1所述的电阻元件，其特征在于上层侧的电阻层的电阻率是下层侧的电阻层的电阻率的10倍以上。3.如权利要求1所述的电阻元件，其特征在于所述多个电阻层由能在同一工序中连续蚀刻的材料构成。4.如权利要求1所述的电阻元件，其特征在于在所述多个电阻层中，至少一层电阻层由TaN构成，其它电阻层由TaSiO2构成。5.一种电阻元件的制造方法，在基板上形成电阻器，在该电阻器的表面上实施氧化膜去除处理，其特征在于在所述基板上形成多个电阻率不同的电阻层，以使上层侧的电阻层的电阻率比下层侧的电阻层的电阻率变大，对上层侧的电阻层的表面实施所述氧化膜去除处理。6.如权利要求5所述的电阻元件的制造方法，其特征在于通过在真空槽内，在维持真空状态下通过连续溅射成膜所述多个电阻层形成所述电阻器。7.一种电阻元件，在基板上形成使该基板的表面光滑的有机膜，在此有机膜上至少形成电阻器及与该电阻器导通的电极，其特征在于所述电阻器由在所述基板上层压的多个不同电阻率的电阻层组成，同时在各电...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田真司，山村宪，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：