薄膜电阻元件及其制造方法技术

一种薄膜电阻元件，是一种在基板上形成具有规定长宽的电阻体薄膜，在宽度方向上横跨该电阻体并露出电阻体两端部地形成绝缘体层图形，然后使绝缘体层的周缘形成倾斜，使两电极可分别通过基础镀层连接到电阻体两端部的薄膜电阻元件。提供一种可实现电极低电阻化，且电阻值偏差小、精度高的薄膜电阻元件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在各种小型电子电路中使用的。在制造具有这样构成的薄膜电阻元件时，首先如图9(a)所示的那样，使用蒸镀法或离子束喷镀法等在氧化铝基板10上依次形成作为电阻材料的TaN及作为电极材料的Al膜，然后通过使用蚀刻或离子铣削法形成所需要的布图形状。然后，如图9(b)所示，在Al上旋转涂抹感光材料，然后通过暴光显影，形成所需要的感光膜图形13。然后，如图9(c)所示，通过对从感光膜图形中露出的Al进行湿式蚀刻，形成如图9(d)所示的在电阻体11的两端部具有电极12的薄膜电阻元件。作为这种薄膜电阻元件的特性，要求电极为低电阻，但是上述的成膜技术由于是利用蒸镀法或离子束喷镀法等进行Al等电极材料的镀膜，所以不能形成具有充分厚度(约100～500nm)的电极膜，这是阻碍电极低电阻化的主要原因。而且，由于是通过对Al等电极材料进行湿式蚀刻而形成电极的图形，所以如图9(c)所示，在蚀刻时，在电极的角部形成严重的边缘腐蚀，其结果使被夹在两电极之间的电阻体的长度L不均匀，由此造成了电阻值精度下降的问题。另外，作为电极材料人们知道有一种不使用单层的Al，而是使用2层或3层构造的Cr/Cu、Cr/Cu/Cr、Cr/Au、Cr/Au/Cr等，但是这种情况下，也是通过对多层构造的电极材料进行湿式蚀刻形成电极图形，所以在电极的角部形成台阶形状的边缘腐蚀，因此同样存在着与上述相同的电阻值精度低的问题。为了达到上述的目的，本专利技术的薄膜电阻元件的特征在于具有形成在基板上的电阻体薄膜；在宽度方向上横跨在该电阻体上的图形化的绝缘体层；在所述电阻体及所述绝缘体层上形成膜，并在该绝缘体层上在宽度方向上横穿所述电阻体地被分割的一对基础镀层；和通过电镀，形成在该基础镀层表面上的一对电极，所述绝缘体层的周缘形成倾斜形状。另外，为了达到上述的目的，本专利技术提出了一种薄膜电阻元件的制造方法，其特征在于包括在基板上形成具有规定的长度和宽度的电阻体薄膜的电阻体形成工序、在所述基板上形成露出所述电阻体在延长方向上的两端部，在宽度方向上横跨所述电阻体的图形化绝缘体层的绝缘体形成工序、在所述绝缘体层的周缘形成倾斜形状的斜面处理工序、在所述基板上形成覆盖所述电阻体及所述绝缘体层的基础镀层的基础镀层形成工序、在所基础镀层的表面上，通过电镀，形成在宽度方向上横穿所述电阻体的一对电极的电极形成工序、和除去在所述绝缘体层上的位于所述两电极之间的所述基础镀层的除去工序。根据这样的构成，通过使用电镀形成膜厚的电极，可实现电极的低电阻化，并且，由于电阻值由绝缘体层的图形形状所决定，所以可提供电阻值偏差小且精度高的薄膜电阻元件。在上述的构成中，虽然在所述斜面形成工序中可在完成对感光膜图形的烘焙后进行固化处理，但理想的是在感光膜图形的烘焙后添加紫外线照射的工序，由于这样可通过紫外线的照射来保持由烘焙所形成的初期的倾斜状态。所以，即使经过之后的固化处理也可以保持所需的倾斜形状。图2是附图说明图1的沿II-II线的剖面图。图3是图1的沿III-III线的剖面图。图4是表示该薄膜电阻元件的制造工序的说明图。图5是说明该薄膜电阻元件的制造途中的说明图。图6是说明该薄膜电阻元件的制造途中的说明图。图7是表示以往一例薄膜电阻元件的俯视图。图8是该薄膜电阻元件的剖面图。图9是表示该薄膜电阻元件的制造工序的说明图。如图1～3所示，本实施例的薄膜电阻元件由基板1、在该基板1上形成的薄膜电阻体2、形成在宽度方向上横跨该电阻体2的图形的绝缘体层3、成膜在电阻体2及绝缘体3上的一对基础镀层4和在该基础层4的表面上电镀形成的一对电极5构成，绝缘体层3的周缘形成倾斜面。一对电极5如同在宽度方向横切电阻体2地被分割，该两电极分别通过下层的基础的镀层4连接到电阻体2的延长方向上的两端部。另外，该薄膜电阻元件的电阻值由绝缘体层3下面的延长方向的长度L和电阻体2在宽度方向的宽度W所决定。作为基板1，使用上釉的氧化铝基板或不上釉的氧化铝基板，作为电阻体2，使用TaN、NiCr、TaSi、TaSiO等地电阻材料。这里，在使用如TaN那样的电阻较小的电阻材料的情况下，最好使用上釉的氧化铝基板(在纯度为96％的氧化铝烧结基板上涂敷玻璃层)，而在使用如TaSiO那样的电阻较大的电阻材料的情况下，也可以使用无釉的氧化铝基板(99.5％的氧化铝基板、99.7％的氧化铝基板等)。绝缘体层3留出电阻体2在延长方向上的两端部横跨在其宽度方向上，在其周缘上形成倾斜，其剖面形状为大致台形。该绝缘体层3例如是在用正成像的感光膜通过暴光显影而形成所需要的图形后，通过对该感光膜进行加热烘烤(加热温度110～180℃)而形成倾斜，然后氮气环境中进行固化处理(加热温度为220～260℃)而形成。或者也可以使用在烘烤的倾斜处理之后通过紫外线照射使其表面固化，然后进行固化处理(加热温度为220～250℃)的方法，这种方法有利于维持初始的倾斜形状。作为基础镀层，使用CR/Cu、Ti/Cu、Cr/Au、Ti/Au等，通过喷镀法、蒸镀法或离子束喷镀法来形成该基础镀层。在这种情况下，当作为附着层的下层的Cr和Ti的厚度为5～50nm，上层的Cu和Au的厚度为50～200nm时较为理想。作为电极5，使用Cu、Au、Cu/Ni、Cu/Ni-P等电极材料，通过在基础镀层4的表面上使用这些材料进行电解镀，而形成电极5。虽然通过电镀可形成具有充分厚度的电极5，但其理想的厚度为500nm～5μm。而且，由于可形成这样厚度的电极5，所以可实现电极5的低电阻化。并且，由于如在宽度方向横切电阻体2和绝缘体层3那样地分割电极5，所以基础镀层4与电极5形成同一形状。在这种情况下，在基础镀层4的不形成电极的区域上形成感光膜的图形后，使用上述的电极材料在基础镀层4的表面进行电解镀，然后只要剥离下感光膜便可形成所需形状的电极5。而且，在剥离下该感光膜后，如果通过离子切削法来除去被感光膜图形所覆盖的基础镀层4，则可形成与电极5同一形状的基础镀层4。在这里，由于绝缘体层3的周缘形成倾斜形状，所以在位于绝缘体层3宽度方向两侧的基板1(图1中的符号1a所表示的部分)上的基础镀层4可全部被除去，从而可切实地防止一对电极5之间的短路等。另外，由于绝缘体层3的周缘形成倾斜形状，所以如图2所示的那样，可在绝缘体层3的倾斜面上形成厚度均匀的基础镀层4，从而，可在基础镀层4上形成缺陷少且精度高的电极5。下面，结合图4～图6主要对如上构成的薄膜电阻元件的制造工序进行说明。首先，在电阻形成工序中，在基板(氧化铝基板或上釉的氧化铝基板)1上，利用蒸镀法或离子束喷镀法等形成10～100nm厚的作为电阻材料的TaN薄膜，在该电阻材料上旋转涂抹正成像的感光材料。然后，对该感光膜进行所需图形的暴光显影，用湿刻法或RIE法或离子切削法等除去从感光膜图形上露出的电阻材料，然后，通过剥离下感光膜，从而在基板1上形成如图4(a)所示的所需形状的电阻体2。然后，作为绝缘体形成工序，用正成像的感光材料进行旋转涂抹，覆盖电阻体2，并通过对该感光膜进行所需图形的暴光显影，形成如图4(b)所示的在横跨在电阻体2宽度方向上的500nm～3μm厚的绝缘体层3。这里，如图5所示，由于绝缘体层3的长度L比电阻体2的全长(L+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜电阻元件，具有形成在基板上的电阻体薄膜；在宽度方向上横跨在该电阻体上的图形化的绝缘体层；在所述电阻体及所述绝缘体层上形成膜，并在该绝缘体层上在宽度方向上横穿所述电阻体地被分割的一对基础镀层；和通过电镀，形成在该基础镀层表面上的一对电极，所述绝缘体层的周缘形成倾斜形状。

【技术特征摘要】
JP 2001-6-20 2001-1869201.一种薄膜电阻元件，具有形成在基板上的电阻体薄膜；在宽度方向上横跨在该电阻体上的图形化的绝缘体层；在所述电阻体及所述绝缘体层上形成膜，并在该绝缘体层上在宽度方向上横穿所述电阻体地被分割的一对基础镀层；和通过电镀，形成在该基础镀层表面上的一对电极，所述绝缘体层的周缘形成倾斜形状。2.一种薄膜电阻元件的制造方法，包括在基板上形成具有规定长宽的电阻体薄膜的电阻体形成工序、在所述基板上形成露出所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤清，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]