[发明专利]电阻器材料、电阻器元件以及电阻器元件的制造方法

说明书

本公开涉及电阻器材料、电阻器元件以及电阻器元件的制造方法。电阻器材料包括多个具有正电阻温度系数的晶相和具有负电阻温度系数并且电阻率高于晶相的非晶相，其中晶相和非晶相处于混合状态。另外，提供了一种具有由上述电阻器材料构成的电阻器膜的电阻器元件，并且提供了一种通过形成具有负电阻温度系数的非晶材料的膜并且对该膜进行退火处理以获取电阻器元件来制造电阻器元件的方法。

相关申请的交叉引用

于2021年10月8日提交的日本专利申请No.2021-165953的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明涉及电阻器材料、电阻器元件以及电阻器元件的制造方法，并且具体地涉及适用于半导体器件的薄膜电阻器元件的电阻器材料、使用电阻器材料的电阻器元件以及电阻器元件的制造方法。

下面列出了公开的技术。

[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.2014-165458

常规地，已知具有包括薄膜电阻器的无源部件的半导体器件(例如，参考专利文献1)。该半导体器件可以消除对薄膜电阻器的蚀刻损伤，以防止与布线的接触电阻的增加。

作为形成该薄膜电阻器的材料，例如可以优选地使用SiCr、NiCr、TaN、TiN等材料。

此外，近年来，除了金属材料之外，还研究了采用非晶材料的薄膜电阻器作为潜在电阻器材料。

发明内容

同时，为了形成上述这样的电阻器元件，通常，电阻器元件的厚度减小会减小电阻器元件的截面积，从而能够使电阻器元件的电阻更高。然而，当电阻器元件的厚度过度减小时，其机械强度可能会显著降低，或者面内均匀性可能无法维持。因此，电阻器元件的厚度减小具有物理限制。

替代地，已知，对于电阻器材料中包含的成分，通过调节电阻器材料的组成比率，可以改变电阻率或电阻温度系数(TCR)。因此，也已经对能够使这些性能优选的组合物进行了各种研究。

鉴于此，本发明人的目的在于提供一种新型电阻器材料，其具有高电阻率以及保持小的电阻温度系数的优良特性，同时电阻器元件的厚度可以减小。

根据一个实施例，一种电阻器材料包括多个具有正电阻温度系数的晶相和具有负电阻温度系数并且电阻率高于晶相的非晶相。

根据一个实施例，一种电阻器元件包括由根据上述实施例的电阻器材料构成的电阻器膜。

根据一个实施例，一种制造电阻器元件的方法包括形成具有负电阻温度系数的非晶材料的膜以形成电路的一部分，并且对所形成的非晶材料的膜进行退火处理，并且使非晶材料的一部分结晶，从而形成电阻器膜，该电阻器膜包括具有正电阻温度系数的多个晶相和电阻率高于晶相的非晶相。

根据一个实施例的电阻器材料，可以提供一种适用于电阻器元件的电阻器材料，该电阻器材料具有高电阻率和小的电阻温度系数。另外，根据一个实施例的电阻器元件及其制造方法，能够提供一种被提供作为半导体器件的电路的一部分并且具有操作稳定性的电阻器元件，并且能够提高具有该电阻器元件的设备的可靠性。

附图说明

图1是示出根据实施例的电阻器材料的构成的示意图；

图2A至图2D是每个示出在示例中制作的测试用电阻器元件的制造过程的图；

图3是示出在示例中获取的电阻器材料的退火温度、电阻率和电阻温度系数的关系的图表；

图4是示出在示例中获取的电阻器材料的X射线衍射图案的图；以及

图5是示出非晶材料中硅含量与铬含量的比率、电阻率、和电阻温度系数之间关系的图表。

具体实施方式