[發明專利]一種調控氮化鉭薄膜電阻阻值的方法在審

申請號：	201410224666.5	申請日：	2014-05-27
公開（公告）號：	CN103971874A	公開（公告）日：	2014-08-06
發明（設計）人：	莊彤;楊俊鋒;李杰成;莊嚴	申請（專利權）人：	廣州天極電子科技有限公司
主分類號：	H01C17/075	分類號：	H01C17/075
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地址：	510288 廣東省廣州市海珠區大干***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種調控氮化薄膜電阻阻值方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種調控電阻阻值的方法，尤其涉及一種調控氮化鉭薄膜電阻阻值的方法。

背景技術

電阻是電路中應用最為廣泛的無源元件之一，在電路中主要起電源去耦、晶體管工作點偏置、網絡匹配以及間級耦合等作用。

目前電阻的制備主要有兩種工藝，一種是厚膜工藝，一種是薄膜工藝。厚膜工藝即以絲網印刷的方法將電阻漿料印制于陶瓷基板上，然后結合其他工藝加工成電阻，中國專利公開號為CN1525498A和CN101203922A的專利便是典型的厚膜工藝制備電阻的專利。薄膜工藝則以濺射、蒸發等工藝在基片沉積得到電阻體，通過光刻刻蝕的工藝加工出電阻。相比于厚膜工藝，薄膜工藝具有更高的圖形精度和阻值精度，中國專利公開號為CN1251142A、CN101253631A、CN1323044A等均為薄膜電阻制備的工藝。常用的薄膜電阻體材料有氮化鉭（TaNx）、鎳鉻合金（NiCr）、氮化硅（SiNx）等，但最常用的還是氮化鉭（TaNx）。通常氮化鉭（TaNx）是在通氮氣的情況下濺射Ta靶反應生成。反應磁控濺射制備出氮化鉭薄膜后，常用的調控氮化鉭薄膜的阻值的方法有激光修正法和熱氧化法。激光修正法就是通過激光對氮化鉭進行刻蝕從而達到調整氮化鉭薄膜阻值的目的。熱氧化法是在含氧的氣氛下將氮化鉭薄膜加熱，在氮化鉭薄膜的表面生成一層Ta2O5薄膜，從而達到調控氮化鉭薄膜阻值的目的。激光修正法會對氮化鉭薄膜造成損傷，在氮化鉭薄膜上留下切口。這在一些高可靠性要求的條件下，是禁止使用的。熱氧化法雖然不會在氮化鉭表面留下缺口，但由于表面生成一層Ta2O5，其性質與氮化鉭的性質完全不同，對氮化鉭的性能不可避免的帶來影響。因此，激光修正法和熱氧化法調整氮化鉭薄膜的阻值，都有其各自的局限性。

根據N原子與Ta原子比的不同，氮化鉭的化學式不同，如Ta4N、Ta2N、TaN、Ta3N5、Ta4N5、Ta5N6等。不同化學式的氮化鉭的電阻率不一樣，隨著化學式中N原子含量的增加，電阻率不斷增大。因此，提高氮化鉭薄膜電阻的一個行之有效的方法便是提高氮原子的含量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種步驟簡單，操作方便，提高了生產效率，保障了產品結構的完整性和性能的穩定性的調控氮化鉭薄膜電阻阻值的方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種調控氮化鉭薄膜電阻阻值的方法，包括如下步驟：

步驟1：將需要調控的氮化鉭薄膜電阻放置于管式氣氛爐內；

步驟2：將管式氣氛爐的爐口密封好，并連接上真空泵；

步驟3：啟動真空泵對管式氣氛爐進行抽氣，直到管式氣氛爐內的氣體壓強小于或等于1Pa；

步驟4：向管式氣氛爐的爐管內通入純度大于或等于99.99%的氮氣，并使爐管內氣體壓強維持在1.01×10⁵Pa；

步驟5：將氮化鉭薄膜電阻進行熱氮化處理：對管式氣氛爐進行加熱，加熱到爐管內溫度為50℃～600℃，然后進行保溫；

步驟6：保溫結束，停止加熱，關閉氮氣，取出熱氮化處理后的氮化鉭薄膜電阻；

步驟7：對熱氮化處理后的氮化鉭薄膜電阻的氮原子含量和阻值進行測量對比，測得的結果與熱氮化處理前的氮化鉭薄膜電阻的初始值不同，調控成功。