【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻晶相调控及制备方法，特别涉及一种通过调控溅射过程中的氮分压及气体流量，以调控晶相，而获得电阻器件电性能稳定，属于电子材料与电子元器件。
技术介绍
1、元器件埋嵌印制电路板的概念早在20世纪60年代就已经提出，与传统pcb相比，将大部分的半导体芯片、电阻、电容等器件埋嵌在印制电路板内部可以使得整板需表面组装的面积减少百分之四十以上，其特点主要表现为以下几个方面：(1)使系统向更高密度化或微小型化发展，元器件导通孔大量减少，增加布线的自由度的同时减少了布线量和布线长度；(2)提高系统功能的可靠性，元器件的埋嵌使其得到有效的保护，同时减少了布线量缩短了布线长度，减少了故障率；(3)改善信号传输性能，元器件埋嵌到pcb内部，可使其受到有效的保护，不会受外部工作环境影响而损坏或改变，埋嵌元器件处于稳定状态，保证了信号传输的一致性和完整性。
2、电阻是最常见的埋嵌式器件，目前埋嵌式电阻在国外已迈入商业化应用，其代表的产品有：ohmega公司采用电镀法生产的nip埋阻材料，ticer公司采用磁控溅射法生产的nicr埋阻材料，dupont公司采用网印生产的laba6埋阻材料。
3、然而，国内埋嵌式薄膜电阻材料的发展仍处于起步阶段，距离产业化的实现仍有很长一段距离。其中氮化钽薄膜由于其化学稳定性高、温度电阻系数小、阻值可调范围大(从导体到绝缘体可调)而受到人们的重视。相较于目前常用的镍铬薄膜电阻材料，氮化钽薄膜具有自钝化特性，能在空气中生成一层致密的氧化膜，使它能在密封状态下工作，抵抗
4、对于氮化钽埋嵌式电阻薄膜的电性能稳定性和方阻值的调控一直都是商业化的重点与难点，本专利技术中尝试通过对晶相进行调控，从而进一步调控氮化钽埋嵌式电阻薄膜的电性能稳定性和方阻值。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻晶相调控及制备方法，以提高埋嵌式薄膜电阻器件的电性能稳定性和方阻值。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻晶相调控及制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3、步骤1:提供衬底。
4、衬底优选为硅衬底。
5、将衬底依次在无水丙酮、无水乙醇和去离子水中各超声清洗10分钟，再用氮气枪吹干，光面朝上置于无尘纸上备用。
6、步骤2:采用磁控溅射法在衬底上形成氮化钽薄膜，得到埋嵌式薄膜电阻材料，其中氮化钽薄膜的元素按原子百分比，包括：
7、钽30～60％、氮40～70％。
8、将钽金属靶材置于真空溅射室的阴极靶位，衬底固定于真空溅射室内的旋转工作架上。其中钽靶材的纯度为99.99％。
9、将真空溅射室密封，通过机械泵抽至10-2torr后，打开分子泵将真空溅射室内抽至高真空环境10-7torr，通入氩气与氮气的混合气，设定溅射时压强为6mtorr，氮分压为3～25％，气体流量为20～100sccm，通过调节分子泵的闸板阀对真空溅射室的压强进行微调与控制平衡，设定旋转工作架的旋转速度为10rpm,使旋转工作架旋转并带动衬底旋转。关闭衬底挡板，打开钽靶材的溅射电源，将钽靶材预溅射10分钟后，打开衬底挡板,溅射30～60分钟，从而在衬底上形成氮化钽薄膜。
10、先预溅射10钟后再进行溅射，除去各个靶材表面的灰尘，有利于得到高质量、杂质浓度低的氮化钽薄膜。
11、溅射过程中，钽靶材的溅射功率优选为60w。
12、溅射过程中，衬底温度保持为300℃。
13、步骤3：溅射完毕，经循环水冷却降至室温后，关闭分子泵，等到分子泵完全停止后，关闭机械泵，从真空溅射室取出沉积于衬底上的氮化钽薄膜。
14、一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻，所述电阻包括氮化钽薄膜，所述氮化钽薄膜的元素按原子百分比，包括：
15、钽30～60％、氮40～70％；
16、还包括衬底，所述氮化钽薄膜沉积于所述衬底上。
17、其中，所述衬底为硅衬底，所述氮化钽薄膜的总厚度为100纳米。
18、所述氮化钽薄膜的晶相组成包括：ta4n相、tan0.1相、tan相；依据所述晶相组成可以对制备的氮化钽薄膜进行电学调控。
19、所述氮化钽薄膜的ta元素成键包括：ta-c、ta-o、ta-n。
20、所述氮化钽薄膜的n元素成键包括:nsio2、nsi2o、no3。
21、相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，该技术方案证明氮化钽埋嵌式薄膜电阻可通过调控晶相调控方阻与电性能稳定性，其温度电阻系数小、阻值可调范围大(从导体到绝缘体可调)，由最优电性能条件，制备得到的氮化钽埋嵌式薄膜电阻具有极小的电阻温度系数，tcr＜±10ppm/k，温度范围为-55～200℃，与现有埋嵌电阻产品相比实现了tcr的进一步降低与适用温度范围向高温区的扩大。
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1.一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，步骤1中，衬底为硅衬底，将衬底依次在无水丙酮、无水乙醇和去离子水中各超声清洗10分钟，再用氮气枪吹干，光面朝上置于无尘纸上备用。
3.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，步骤2中，采用磁控溅射法在衬底上形成氮化钽薄膜，得到埋嵌式薄膜电阻材料，其中氮化钽薄膜的元素按原子百分比，包括：
4.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，步骤2中，将真空溅射室密封，通过机械泵抽至10-2Torr后，打开分子泵将真空溅射室内抽至高真空环境10-7Torr，通入氩气与氮气的混合气，设定溅射时压强为6mtorr，氮分压为3～25％。
5.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，气体流量设置为20～100sccm，通过调节分子泵的闸板阀对真空溅射室的压强进行微调与控制平衡，设定旋转工作架的旋转速度为10rpm,使旋转工作架旋转并带动衬底旋转，关闭衬底挡板，打
6.一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻，其特征在于，采用权利要求1-5所述制备方法得到的电阻，所述电阻包括氮化钽薄膜，所述氮化钽薄膜的元素按原子百分比，包括：
7.根据权利要求6所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻，其特征在于，所述衬底为硅衬底，所述氮化钽薄膜的总厚度为100纳米。
8.根据权利要求6所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻，其特征在于，所述氮化钽薄膜的晶相组成包括：Ta4N相、TaN0.1相、TaN相；依据所述晶相组成可以对制备的氮化钽薄膜进行电学调控。
9.根据权利要求6所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻，其特征在于，所述氮化钽薄膜的Ta元素成键包括：Ta-C、Ta-O、Ta-N。
10.根据权利要求6所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻，其特征在于，所述氮化钽薄膜的N元素成键包括:NSiO2、NSi2O、NO3。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，步骤1中，衬底为硅衬底，将衬底依次在无水丙酮、无水乙醇和去离子水中各超声清洗10分钟，再用氮气枪吹干，光面朝上置于无尘纸上备用。
3.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，步骤2中，采用磁控溅射法在衬底上形成氮化钽薄膜，得到埋嵌式薄膜电阻材料，其中氮化钽薄膜的元素按原子百分比，包括：
4.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，步骤2中，将真空溅射室密封，通过机械泵抽至10-2torr后，打开分子泵将真空溅射室内抽至高真空环境10-7torr，通入氩气与氮气的混合气，设定溅射时压强为6mtorr，氮分压为3～25％。
5.根据权利要求1所述的氮化钽埋嵌式薄膜电阻制备方法，其特征在于，气体流量设置为20～100sccm，通过调节分子泵的闸板阀对真空溅射室的压强进行微调与控制平衡，设定旋转工作架的旋转...
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