JPS639731B2 - - Google Patents
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- JPS639731B2 JPS639731B2 JP57146544A JP14654482A JPS639731B2 JP S639731 B2 JPS639731 B2 JP S639731B2 JP 57146544 A JP57146544 A JP 57146544A JP 14654482 A JP14654482 A JP 14654482A JP S639731 B2 JPS639731 B2 JP S639731B2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はNi−Cr薄膜抵抗体の形成方法に関す
るものであり、高精度で且つ安定したNi−Cr薄
膜抵抗体を提供しようとするものである。 従来例の構成とその問題点 一般に市販されているNi−Cr合金は蒸着用と
して99.9％程度の純度のものが多い。ところがこ
の純度は地金のNi及びCrの純度であり、Ni−Cr
合金としての純度ではない。第１表に蒸着用とし
て最も一般的な80Ni−20Cr合金の元素分析結果
の一例を示す。購入したばかりのNi−Cr合金を
使用して薄膜抵抗体を形成しても純枠なNi−Cr
薄膜抵抗体が得られず、又元素によつて蒸気圧が
異なる〔第２表参照〕ために安定したNi−Cr薄
膜抵抗体が得られなかつた。そのため、Ni−Cr
薄膜抵抗体の特長（T.C.Rが小さい、安定した電
気特性が得られ
るものであり、高精度で且つ安定したNi−Cr薄
膜抵抗体を提供しようとするものである。 従来例の構成とその問題点 一般に市販されているNi−Cr合金は蒸着用と
して99.9％程度の純度のものが多い。ところがこ
の純度は地金のNi及びCrの純度であり、Ni−Cr
合金としての純度ではない。第１表に蒸着用とし
て最も一般的な80Ni−20Cr合金の元素分析結果
の一例を示す。購入したばかりのNi−Cr合金を
使用して薄膜抵抗体を形成しても純枠なNi−Cr
薄膜抵抗体が得られず、又元素によつて蒸気圧が
異なる〔第２表参照〕ために安定したNi−Cr薄
膜抵抗体が得られなかつた。そのため、Ni−Cr
薄膜抵抗体の特長（T.C.Rが小さい、安定した電
気特性が得られ
【表】
上記以外にCo、Nb、Mo、Ｖ、Si等を含む
【表】
る等）が十分に発揮させられなかつた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、高
精度で且つ安定したNi−Cr薄膜抵抗体を提供す
ることを目的とする。 発明の構成 上記目的を達成するため、本発明のNi−Cr薄
膜抵抗体の形成方法はNi−Cr薄膜抵抗体を絶縁
基板上に形成する工程において、被蒸着物である
Ni−Cr合金の表面を洗浄した後、電子ビーム蒸
着装置を用い真空中でビームを走査しながらNi
−Cr合金を一様に溶かし、Ni−Cr合金の体積が
Ｎmlであれば最低でも500Åの（１〜２）・Ｎ倍以
上の量を消費させたNi−Cr合金を被蒸着物とし
て絶縁基板上に蒸着し、Ni−Cr抵抗膜を形成す
るものである。 実施例の説明 以下、本発明に係るNi−Cr薄膜抵抗体形成方
法の実施例として14ビツトＤ／Ａコンバータ用薄
膜ラダー抵抗の形成方法について図面に基づき説
明する。Ni−Cr合金（ドライバーハリス社製、
電熱線第一種品）をトリクロールエチレンで超音
波洗浄を行なつた後、Ni−Crエツチング液（商
品名TFCボクスイブラウン社より入手）で約10
分間浸して表面の不純物や酸化物を除去した。次
に、電子ビーム蒸着装置を用い、10-5Torr以上
の真空度中でNi−Cr合金全体に電子ビームが当
るように走査しながらNi−Cr合金全体を一様に
溶かした（溶かし始めてからのNi−Cr合金の消
費量が1500Åになるまで行なつた。）。以上の処理
を経たNi−Cr合金を被蒸着物として300℃に加熱
したSi基板（表面に熱酸化膜を約800Å形成）上
に２Å／秒の速度で200Å蒸着した。その上に電
極用としてAlを蒸着し、Si基板上のAl及びNi−
Cr薄膜をフオトリソ法によつてパターニングを
行なつた。最後に保護膜を形成した後、Ni−Cr
薄膜抵抗体を安定化させるための熱処理を行なつ
た。このようにして得られたNi−Cr薄膜抵抗体
は14ビツトＤ／Ａコンバータ用ラダー抵抗として
の特性を十分に満足させられるものであつた。 次にNi−Cr薄膜抵抗体の形成条件の設定理由
について述べる。 先ず第１に、Ni−Cr合金を電子ビームを走査
させながら一様に溶かし始めてから1500Å消費さ
せるのは、Ni−Cr合金を一様に溶かしてからSi
基板上に200Åずつ蒸着した場合、その着膜形成
がNiとCrだけ（他の元素は0.5wt％以下）で構成
されるまでに必要な消費量であり、且つ14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用薄膜ラダー抵抗としての特性
を十分に満足させるに消費しなければならない量
である。第１図にNi−Cr合金の消費量と基板上
に着膜された組成比を示し、第２図にNi−Cr合
金の消費量とＤ／Ａコンバータとしての評価方法
の一つである重ね合せ誤差との相関を示してい
る。第１図から分かるようにNi−Cr合金の消費
量が少ないときにはNiとCr以外にMnが非常に多
く着膜しており、純枠なNi−Cr薄膜抵抗体とし
て形成されておらず、約1500Å以上消費すると
NiとCrの純枠な膜が形成されることが分かる
（不純物としてのFe、Cuは共に0.5wt％以下であ
つたので図中に入れていない。）。又第２図から
は、Ｄ／Ａコンバータとしての特性評価の一つで
ある重ね合せ誤差も、Ni−Cr合金の消費量が
1500Å以上になると14ビツト精度（0.003％）を
満足するNi−Cr薄膜抵抗体が得られることが分
かる。但し、これらのデータはNi−Cr合金の体
積が2.7mlの場合であり、Ni−Cr合金の体積によ
つてはNi−Cr合金の消費量は異なるものである。
例えば5.0mlであれば3000Å以上、10mlであれば
6500Å以上であつた。 第２に、Si基板の加熱を実施例では300℃で行
なつているが、これについては350℃以下であれ
ば良い。それは第３図にSi基板の加熱温度と14ビ
ツトＤ／Ａコンバータ用Ni−Cr薄膜ラダー抵抗
の上位７ビツトの抵抗体の温度係数を示している
が、Si基板を400℃で蒸着したものについてはビ
ツト抵抗間のばらつきが大きく、350℃以下の加
熱温度であれば絶対値に多少の差はあるが、ビツ
ト抵抗間のばらつきは非常に小さくなつている。
もう一つの特性評価方法として、14ビツトＤ／Ａ
コンバータの重ね合せ誤差があるが、これについ
てはSi基板加熱温度による影響はほとんどなく、
測定誤差範囲のばらつきであり、何れの条件下で
も14ビツト精度を充分に満足している。 第３にSi基板上への着膜速度を実施例では２
Å／秒で行なつたが、５Å／秒以下の速度であれ
ば良い。第４図はSi基板を室温、150℃、350℃に
加熱した上にNi−Crを２Å／秒、５Å／秒、８
Å／秒のそれぞれの着膜速度で形成し、14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用のNi−Cr薄膜ラダー抵抗の
重ね合せ誤差との相関を示している。Si基板加熱
温度が350℃以下であれば、14ビツトＤ／Ａコン
バータ用Ni−Cr薄膜ラダー抵抗としての精度を
満足する着膜速度は第４図から５Å／秒以下でな
ければならないことが分かる。 最後に絶縁基板上に着膜したNiとCrの比率で
あるが、実施例に用いたNi−Cr合金（80Ni、
20Cr）でもSi基板上への着膜組成はNi40wt％、
Cr60wt％程度の比率になる。ところが、蒸着回
数を増して行くにつれ、Ni−Cr合金中のCrの量
が早く減少するためにSi基板上の膜組成も徐々に
Niの比が増してくる。Niが増してくると抵抗体
の温度係数も大きくなり、第５図から明らかなよ
うにSi基板上への着膜組成でNiが60wt％以上に
なるとNi−Cr薄膜抵抗体の温度係数が急に大き
くなる。逆にCrが60wt％以上の比率をしめるNi
−Cr薄膜抵抗体では、第５図から分かるように
負の大きな温度係数を示す。従つて温度係数の小
さなNi−Cr薄膜抵抗体を得るためにNiが40〜
60wt％、Crが60〜40wt％の範囲にあることが望
ましい。なお、いかなるNi−Cr合金でも本発明
による消費量を施こしたNi−Cr合金を被蒸着物
として用いて絶縁基板上に着膜させNi−Cr薄膜
抵抗体を形成する場合、温度係数の絶対値さえ無
視すれば安定したNi−Cr薄膜抵抗体が得られる
ものである。例えば、Ni30wt％、Cr70wt％の組
成からなるNi−Cr薄膜抵抗体でも、14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用ラダー抵抗としての特性を十
分に満足するものが得られるし、逆にNi75wt％、
Cr25wt％の組成からなるNi−Cr薄膜抵抗体でも
14ビツトＤ／Ａコンバータ用ラダー抵抗としての
特性を十分に満足するものが得られる。 発明の効果 以上のように本発明によれば、被蒸着物である
Ni−Cr合金を電子ビーム蒸着装置を用い、真空
中で電子ビームを走査させながら、ＮmlのNi−
Cr合金を少なくとも（500×ａ×Ｎ）Åの量（ａ
は１〜２の値を持つ）だけ消費させたものを被蒸
着物とし、着膜速度を制御することによつて、高
精度で且つ安定したNi−Cr薄膜抵抗体を形成す
ることが可能となつた。
精度で且つ安定したNi−Cr薄膜抵抗体を提供す
ることを目的とする。 発明の構成 上記目的を達成するため、本発明のNi−Cr薄
膜抵抗体の形成方法はNi−Cr薄膜抵抗体を絶縁
基板上に形成する工程において、被蒸着物である
Ni−Cr合金の表面を洗浄した後、電子ビーム蒸
着装置を用い真空中でビームを走査しながらNi
−Cr合金を一様に溶かし、Ni−Cr合金の体積が
Ｎmlであれば最低でも500Åの（１〜２）・Ｎ倍以
上の量を消費させたNi−Cr合金を被蒸着物とし
て絶縁基板上に蒸着し、Ni−Cr抵抗膜を形成す
るものである。 実施例の説明 以下、本発明に係るNi−Cr薄膜抵抗体形成方
法の実施例として14ビツトＤ／Ａコンバータ用薄
膜ラダー抵抗の形成方法について図面に基づき説
明する。Ni−Cr合金（ドライバーハリス社製、
電熱線第一種品）をトリクロールエチレンで超音
波洗浄を行なつた後、Ni−Crエツチング液（商
品名TFCボクスイブラウン社より入手）で約10
分間浸して表面の不純物や酸化物を除去した。次
に、電子ビーム蒸着装置を用い、10-5Torr以上
の真空度中でNi−Cr合金全体に電子ビームが当
るように走査しながらNi−Cr合金全体を一様に
溶かした（溶かし始めてからのNi−Cr合金の消
費量が1500Åになるまで行なつた。）。以上の処理
を経たNi−Cr合金を被蒸着物として300℃に加熱
したSi基板（表面に熱酸化膜を約800Å形成）上
に２Å／秒の速度で200Å蒸着した。その上に電
極用としてAlを蒸着し、Si基板上のAl及びNi−
Cr薄膜をフオトリソ法によつてパターニングを
行なつた。最後に保護膜を形成した後、Ni−Cr
薄膜抵抗体を安定化させるための熱処理を行なつ
た。このようにして得られたNi−Cr薄膜抵抗体
は14ビツトＤ／Ａコンバータ用ラダー抵抗として
の特性を十分に満足させられるものであつた。 次にNi−Cr薄膜抵抗体の形成条件の設定理由
について述べる。 先ず第１に、Ni−Cr合金を電子ビームを走査
させながら一様に溶かし始めてから1500Å消費さ
せるのは、Ni−Cr合金を一様に溶かしてからSi
基板上に200Åずつ蒸着した場合、その着膜形成
がNiとCrだけ（他の元素は0.5wt％以下）で構成
されるまでに必要な消費量であり、且つ14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用薄膜ラダー抵抗としての特性
を十分に満足させるに消費しなければならない量
である。第１図にNi−Cr合金の消費量と基板上
に着膜された組成比を示し、第２図にNi−Cr合
金の消費量とＤ／Ａコンバータとしての評価方法
の一つである重ね合せ誤差との相関を示してい
る。第１図から分かるようにNi−Cr合金の消費
量が少ないときにはNiとCr以外にMnが非常に多
く着膜しており、純枠なNi−Cr薄膜抵抗体とし
て形成されておらず、約1500Å以上消費すると
NiとCrの純枠な膜が形成されることが分かる
（不純物としてのFe、Cuは共に0.5wt％以下であ
つたので図中に入れていない。）。又第２図から
は、Ｄ／Ａコンバータとしての特性評価の一つで
ある重ね合せ誤差も、Ni−Cr合金の消費量が
1500Å以上になると14ビツト精度（0.003％）を
満足するNi−Cr薄膜抵抗体が得られることが分
かる。但し、これらのデータはNi−Cr合金の体
積が2.7mlの場合であり、Ni−Cr合金の体積によ
つてはNi−Cr合金の消費量は異なるものである。
例えば5.0mlであれば3000Å以上、10mlであれば
6500Å以上であつた。 第２に、Si基板の加熱を実施例では300℃で行
なつているが、これについては350℃以下であれ
ば良い。それは第３図にSi基板の加熱温度と14ビ
ツトＤ／Ａコンバータ用Ni−Cr薄膜ラダー抵抗
の上位７ビツトの抵抗体の温度係数を示している
が、Si基板を400℃で蒸着したものについてはビ
ツト抵抗間のばらつきが大きく、350℃以下の加
熱温度であれば絶対値に多少の差はあるが、ビツ
ト抵抗間のばらつきは非常に小さくなつている。
もう一つの特性評価方法として、14ビツトＤ／Ａ
コンバータの重ね合せ誤差があるが、これについ
てはSi基板加熱温度による影響はほとんどなく、
測定誤差範囲のばらつきであり、何れの条件下で
も14ビツト精度を充分に満足している。 第３にSi基板上への着膜速度を実施例では２
Å／秒で行なつたが、５Å／秒以下の速度であれ
ば良い。第４図はSi基板を室温、150℃、350℃に
加熱した上にNi−Crを２Å／秒、５Å／秒、８
Å／秒のそれぞれの着膜速度で形成し、14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用のNi−Cr薄膜ラダー抵抗の
重ね合せ誤差との相関を示している。Si基板加熱
温度が350℃以下であれば、14ビツトＤ／Ａコン
バータ用Ni−Cr薄膜ラダー抵抗としての精度を
満足する着膜速度は第４図から５Å／秒以下でな
ければならないことが分かる。 最後に絶縁基板上に着膜したNiとCrの比率で
あるが、実施例に用いたNi−Cr合金（80Ni、
20Cr）でもSi基板上への着膜組成はNi40wt％、
Cr60wt％程度の比率になる。ところが、蒸着回
数を増して行くにつれ、Ni−Cr合金中のCrの量
が早く減少するためにSi基板上の膜組成も徐々に
Niの比が増してくる。Niが増してくると抵抗体
の温度係数も大きくなり、第５図から明らかなよ
うにSi基板上への着膜組成でNiが60wt％以上に
なるとNi−Cr薄膜抵抗体の温度係数が急に大き
くなる。逆にCrが60wt％以上の比率をしめるNi
−Cr薄膜抵抗体では、第５図から分かるように
負の大きな温度係数を示す。従つて温度係数の小
さなNi−Cr薄膜抵抗体を得るためにNiが40〜
60wt％、Crが60〜40wt％の範囲にあることが望
ましい。なお、いかなるNi−Cr合金でも本発明
による消費量を施こしたNi−Cr合金を被蒸着物
として用いて絶縁基板上に着膜させNi−Cr薄膜
抵抗体を形成する場合、温度係数の絶対値さえ無
視すれば安定したNi−Cr薄膜抵抗体が得られる
ものである。例えば、Ni30wt％、Cr70wt％の組
成からなるNi−Cr薄膜抵抗体でも、14ビツト
Ｄ／Ａコンバータ用ラダー抵抗としての特性を十
分に満足するものが得られるし、逆にNi75wt％、
Cr25wt％の組成からなるNi−Cr薄膜抵抗体でも
14ビツトＤ／Ａコンバータ用ラダー抵抗としての
特性を十分に満足するものが得られる。 発明の効果 以上のように本発明によれば、被蒸着物である
Ni−Cr合金を電子ビーム蒸着装置を用い、真空
中で電子ビームを走査させながら、ＮmlのNi−
Cr合金を少なくとも（500×ａ×Ｎ）Åの量（ａ
は１〜２の値を持つ）だけ消費させたものを被蒸
着物とし、着膜速度を制御することによつて、高
精度で且つ安定したNi−Cr薄膜抵抗体を形成す
ることが可能となつた。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はNi−
Cr合金の消費量と基板上の着膜組成比を示すグ
ラフ、第２図はNi−Cr合金の消費量と重ね合せ
誤差との相関を示すグラフ、第３図は基板加熱温
度を変化させて蒸着したNi−Cr薄膜抵抗体の温
度係数を示すグラフ、第４図はNi−Crの着膜速
度と重ね合せ誤差との相関を示すグラフ、第５図
は基板上の着膜組成と抵抗体の温度係数の相関を
示すグラフである。
Cr合金の消費量と基板上の着膜組成比を示すグ
ラフ、第２図はNi−Cr合金の消費量と重ね合せ
誤差との相関を示すグラフ、第３図は基板加熱温
度を変化させて蒸着したNi−Cr薄膜抵抗体の温
度係数を示すグラフ、第４図はNi−Crの着膜速
度と重ね合せ誤差との相関を示すグラフ、第５図
は基板上の着膜組成と抵抗体の温度係数の相関を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ni−Cr薄膜抵抗体を絶縁基板上に形成する
工程において、被蒸着物であるNi−Cr合金の表
面を洗浄した後、電子ビーム蒸着装置を用い真空
中でビームを走査しながらNi−Cr合金を一様に
溶かし、Ni−Cr合金の体積がＮmlであれば最低
でも500Åの（１〜２）・Ｎ倍以上の量を消費させ
たNi−Cr合金を被蒸着物として絶縁基板上に蒸
着し、Ni−Cr抵抗膜を形成するNi−Cr薄膜抵抗
体の形成方法。 ２ 絶縁基板上に着膜されたNi−Cr薄膜抵抗体
の組成がNi（40〜60wt％）、Cr（60〜40wt％）の
範囲内である特許請求の範囲第１項記載のNi−
Cr薄膜抵抗体の形成方法。 ３ Ni−Cr薄膜抵抗体を絶縁基板上に形成する
際、基板の温度を350℃以下に保つ特許請求の範
囲第１項記載のNi−Cr薄膜抵抗体の形成方法。 ４ Ni−Crの蒸着速度を５Å／秒以下にした特
許請求の範囲第１項記載のNi−Cr薄膜抵抗体の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57146544A JPS5935403A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | Ｎｉ−Ｃｒ薄膜抵抗体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57146544A JPS5935403A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | Ｎｉ−Ｃｒ薄膜抵抗体の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935403A JPS5935403A (ja) | 1984-02-27 |
| JPS639731B2 true JPS639731B2 (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=15410050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57146544A Granted JPS5935403A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | Ｎｉ−Ｃｒ薄膜抵抗体の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935403A (ja) |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP57146544A patent/JPS5935403A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5935403A (ja) | 1984-02-27 |
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