JP2000348911A - Thin film ntc thermistor element and manufacture thereof - Google Patents
Thin film ntc thermistor element and manufacture thereofInfo
- Publication number
- JP2000348911A JP2000348911A JP11161903A JP16190399A JP2000348911A JP 2000348911 A JP2000348911 A JP 2000348911A JP 11161903 A JP11161903 A JP 11161903A JP 16190399 A JP16190399 A JP 16190399A JP 2000348911 A JP2000348911 A JP 2000348911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- thermistor element
- transition metal
- metal oxide
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は情報機器、通信機
器、住設機器、自動車機器などの温度センサ素子などに
用いる薄膜ＮＴＣサーミスタ素子およびその製造方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film NTC thermistor element used for a temperature sensor element of information equipment, communication equipment, housing equipment, automobile equipment and the like, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】温度検知に用いる素子のなかでも酸化物
半導体材料を用いたＮＴＣサーミスタは、熱電対や白金
測温抵抗体と比較して、抵抗の温度変化が大きく温度分
解能が大きい、簡単な回路での計測が可能である、材料
が安定でかつ外界の影響を受けにくいため経事変化が小
さく高信頼性である、大量生産が可能であり安価であ
る、などといった特徴を有するため大量に使用されてい
る。温度検知に用いるＮＴＣサーミスタ素子は、従来か
らＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉなどの遷移金属を主成分としたスピ
ネル型結晶構造の酸化物焼結体チップの端面にＡｇなど
の電極を塗布・焼き付けにより形成した構成のものが用
いられてきた。2. Description of the Related Art Among elements used for temperature detection, an NTC thermistor using an oxide semiconductor material has a large resistance temperature change and a large temperature resolution as compared with a thermocouple or a platinum resistance thermometer. It has features such as being able to measure in a circuit, stable material and less susceptible to the influence of the outside world, small changes in events, high reliability, mass production possible and inexpensive, etc. It is used. Conventionally, an NTC thermistor element used for temperature detection is formed by coating and baking electrodes such as Ag on the end face of an oxide sintered body chip having a spinel-type crystal structure mainly containing a transition metal such as Mn, Co, and Ni. Configurations have been used.
【０００３】またＮＴＣサーミスタは前記温度検知の目
的以外にも、室温での抵抗値が高く温度上昇とともに抵
抗値が減少する特性を利用して、スイッチング電源でス
イッチを入れた瞬間に流れる過電流を防止する素子とし
ても用いられてる。この場合、初期の突入電流を抑制
し、その後、自己発熱による昇温により低抵抗となり、
定常状態では電力消費量を低下させることができる。突
入防止用として用いられるＮＴＣサーミスタ素子には、
サーミスタ材料に希土類遷移金属酸化物、例えばペロブ
スカイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物の焼結体
を用い、その表面にスパッタリング法により銀の薄膜電
極を形成することにより製造されている（特開平７−２
３０９０２号公報）。[0003] In addition to the purpose of detecting the temperature, the NTC thermistor utilizes the characteristic that the resistance at room temperature is high and the resistance decreases as the temperature rises. It is also used as an element to prevent it. In this case, the initial rush current is suppressed, and then the resistance is reduced by the temperature rise due to self-heating,
In a steady state, power consumption can be reduced. NTC thermistor elements used for rush prevention include:
It is manufactured by using a sintered body of a rare earth transition metal oxide, for example, a lanthanum cobalt oxide having a perovskite type crystal structure as a thermistor material, and forming a silver thin film electrode on a surface thereof by a sputtering method (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1995). 2
No. 30902).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器の小型
化・軽量化および高性能化に伴い、ＮＴＣサーミスタ素
子にも素子サイズの小型化や、素子性能の高精度化（例
えば、抵抗値やＢ定数の素子間のバラツキ低減）が求め
られている。しかしながら、サーミスタ材料にランタン
コバルト酸化物の焼結体を用いた前記構成のサーミスタ
では加工精度の問題から、小型化することにによりサー
ミスタ素子の抵抗値やＢ定数の値のバラツキが大きくな
ってしまうと言った課題があった。With the recent miniaturization, weight reduction and high performance of electronic equipment, NTC thermistor elements have been reduced in element size and element performance with higher accuracy (for example, resistance and resistance). It is required to reduce the variation of the B constant between elements. However, in the thermistor having the above-described configuration using a sintered body of lanthanum cobalt oxide as the thermistor material, the variation in the resistance value and the value of the B constant of the thermistor element increases due to the reduction in size due to the problem of processing accuracy. There was an issue that said.
【０００５】本発明は、従来技術による上記問題点を解
決し、小型で高精度な薄膜サーミスタ素子およびその製
造方法を提供するものである。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a small and highly accurate thin film thermistor element and a method of manufacturing the same.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、希土類遷移金属酸化物からなる
ＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴＣサーミスタ薄膜上
に設けられた電極対からなることを特徴とした薄膜ＮＴ
Ｃサーミスタ素子である。この構成においては、ＮＴＣ
サーミスタ薄膜上に設けられた電極対に、レーザー光な
どを照射することにより電極の一部を切断して薄膜サー
ミスタ素子の抵抗値調整を行うためのトリミングパター
ンが設けられていることが望ましい。According to a first aspect of the present invention, there is provided an NTC thermistor thin film comprising a rare earth transition metal oxide, and an electrode pair provided on the NTC thermistor thin film. Thin film NT characterized by
It is a C thermistor element. In this configuration, the NTC
It is preferable that a trimming pattern for adjusting the resistance value of the thin film thermistor element by cutting a part of the electrode by irradiating a laser beam or the like to the electrode pair provided on the thermistor thin film is desirably provided.
【０００７】また、請求項４の発明は、下地基板上に、
希土類遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類
遷移金属酸化物薄膜上に電極対を形成した後、前記電極
対の一部をレーザー光などを照射することにより切断し
て抵抗値の微調整を行い、抵抗値精度の高い薄膜サーミ
スタ素子を作製することを特徴としている。[0007] Further, the invention according to claim 4 is characterized in that:
After forming a rare earth transition metal oxide thin film and further forming an electrode pair on the rare earth transition metal oxide thin film, a part of the electrode pair is cut by irradiating a laser beam or the like to finely adjust a resistance value. And producing a thin film thermistor element having high resistance value accuracy.
【０００８】このような構成および製造方法を用いるこ
とにより、ＮＴＣサーミスタ材料に焼結体を用いた場合
と比べて、小型で高精度なＮＴＣサーミスタ素子を容易
に得ることができる。By using such a configuration and a manufacturing method, a small and highly accurate NTC thermistor element can be easily obtained as compared with a case where a sintered body is used as the NTC thermistor material.
【０００９】請求項５の発明は、下地基板上に、希土類
遷移金属酸化物薄膜を形成し、さらに前記希土類遷移金
属酸化物薄膜上に電極対を形成することにより作製する
薄膜サーミスタ素子の製造方法において、希土類遷移金
属酸化物薄膜を、バッキングプレート上に複数個の希土
類遷移金属酸化物の焼結体ブロックを敷き詰めた構成の
ターゲットを用いてスパッタリング法により形成するこ
とを特徴としたものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin-film thermistor element formed by forming a rare-earth transition metal oxide thin film on a base substrate and forming an electrode pair on the rare-earth transition metal oxide thin film. Wherein the rare earth transition metal oxide thin film is formed by a sputtering method using a target having a structure in which a plurality of rare earth transition metal oxide sintered blocks are spread on a backing plate.
【００１０】希土類遷移金属酸化物の焼結体をターゲッ
トに使用したスパッタリング法により膜形成する際、膜
厚や膜組成にバラツキがあると、薄膜サーミスタ素子の
抵抗値やＢ定数の高精度化は実現できないため、スパッ
タリングの際の成膜面積はターゲットサイズよりも小さ
くする必要がある。すなわち、一度に大量の薄膜サーミ
スタ素子を製造するためには、できるだけ大きなターゲ
ット（例えばφ１０インチで厚み５ｍｍ）を用いてスパ
ッタリングしなくてはならない。しかしながら、前記サ
ーミスタ材料は堅くてもろいため、大面積に均一にしか
も緻密に焼結させた上で、バッキングプレートにボンデ
ィングすることはかなり困難である。前記発明はこれら
の課題を解決するものであり、小型で高精度な薄膜サー
ミスタ素子を容易に得ることができる。When forming a film by a sputtering method using a sintered body of a rare earth transition metal oxide as a target, if the film thickness or the film composition varies, it is difficult to improve the resistance value and the B constant of the thin film thermistor element with high accuracy. Since this cannot be realized, the film formation area during sputtering needs to be smaller than the target size. That is, in order to manufacture a large number of thin film thermistor elements at one time, sputtering must be performed using a target as large as possible (for example, φ10 inch and thickness 5 mm). However, since the thermistor material is hard and brittle, it is extremely difficult to bond it to a backing plate after uniformly and densely sintering it over a large area. The above-mentioned invention solves these problems, and a small-sized and highly accurate thin-film thermistor element can be easily obtained.
【００１１】なお、希土類遷移金属酸化物は、ペロブス
カイト型結晶構造のランタンコバルト酸化物であること
が望ましい。The rare earth transition metal oxide is preferably a lanthanum cobalt oxide having a perovskite crystal structure.
【００１２】また、希土類遷移金属酸化物薄膜は、形成
した後に熱処理する事が望ましい。It is desirable that the rare earth transition metal oxide thin film is heat-treated after being formed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の薄膜サーミスタ素子１０
は、図１に示すように、アルミナからなる基板１１上
に、サーミスタ薄膜１２と、Ｐｔ薄膜からなるくし形電
極１３、１４とが形成され成っている。ここで、１３
ａ、１４ａはサーミスタ薄膜の基本抵抗値を示すために
設けられたＰｔ電極のベース抵抗部、１３ｂ、１４ｂは
サーミスタ薄膜の抵抗値の微調整を行うために設けられ
たトリミング部である。前記サーミスタ薄膜は希土類遷
移金属薄膜、例えばペロブスカイト型結晶構造のＬａＣ
ｏＯ 3から成る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Thin Film Thermistor Element 10 of the Present Invention
Is on a substrate 11 made of alumina, as shown in FIG.
In addition, a thermistor thin film 12 and a comb-shaped electric
The poles 13, 14 are formed and made up. Where 13
a and 14a indicate the basic resistance of the thermistor thin film.
The base resistance portions 13b and 14b of the provided Pt electrode are
Provided for fine adjustment of the resistance value of the thermistor thin film
Trimming section. The thermistor thin film is rare earth
Transfer metal thin film, for example, LaC having a perovskite crystal structure
oO ThreeConsists of
【００１４】前記薄膜サーミスタ素子の抵抗値の微調整
は以下の手順で行う。まず、薄膜サーミスタ素子の抵抗
値が、目標値（Ｒ）より１０％程度小さくなるようにサ
ーミスタ薄膜の形成およびＰｔ電極パターニングを行
う。次に、サーミスタ素子の抵抗値を測定する。そして
１３ｂ、１４ｂのＰｔ電極のトリミング部の電極を、抵
抗値の目標値からのずれに対応させた長さだけ、レーザ
ー光などを用いてカットすることにより薄膜サーミスタ
素子の抵抗値を増加させ、抵抗値を目標値とほぼ一致さ
せる。Fine adjustment of the resistance value of the thin film thermistor element is performed in the following procedure. First, the formation of the thermistor thin film and the patterning of the Pt electrode are performed so that the resistance value of the thin film thermistor element becomes about 10% smaller than the target value (R). Next, the resistance value of the thermistor element is measured. Then, the resistance of the thin film thermistor element is increased by cutting the electrodes of the trimming portions of the Pt electrodes 13b and 14b by using a laser beam or the like by a length corresponding to the deviation of the resistance from the target value, Make the resistance approximately equal to the target value.
【００１５】図１に示したサーミスタ薄膜１２は、例え
ば図２に示すようなスパッタ装置２０によって作製する
ことができる。このスパッタ装置２０には、下地基板２
２を保持する基板ホルダ２１と、ターゲット２４とが５
０ｍｍの間隔で対向して設けられている。このターゲッ
ト２４は、φ２５０ｍｍのバッキングプレート（Ｃｕ）
上に、４０×４０ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、４０×２０
ｍｍ（×５ｍｍ：厚み）、２０×２０ｍｍ（×５ｍｍ：
厚み）の３種類のサイズのＬａＣｏＯ3酸化物の焼結体
ブロックを敷き詰めて、ボンディングすることによって
作製している。なお、それぞれの焼結体ブロック間の隙
間は、すべて０．５ｍｍ以下となっている。また、２５
はアースシールドで、開口部は２００ｍｍである。前記
ターゲット２４には、高周波電源２３（１３．５６ＭＨ
ｚ）が接続されている。一方、基板ホルダ２１は、図示
しない駆動装置によって所定の回転速度で回転するよう
になっている。前記基板ホルダ２１おおよびターゲット
２４は、例えばアルゴンと酸素が充填された図示しない
チャンバー内に設けられている。なお、必ずしも前記の
様に基板ホルダ２１を回転させるようにしなくても良い
が、一般に、基板ホルダ２１を回転させることにより、
サーミスタ薄膜１２の均一性を向上させることが容易に
なる。The thermistor thin film 12 shown in FIG. 1 can be produced, for example, by a sputtering apparatus 20 as shown in FIG. The sputtering apparatus 20 includes a base substrate 2
2 and the target 24 are 5
They are provided facing each other at an interval of 0 mm. This target 24 has a backing plate (Cu) of φ250 mm.
On top, 40 × 40 mm (× 5 mm: thickness), 40 × 20
mm (× 5 mm: thickness), 20 × 20 mm (× 5 mm: thickness)
(Thickness) LaCoO 3 oxide sintered blocks of three different sizes are spread and bonded. The gaps between the sintered blocks are all 0.5 mm or less. Also, 25
Is an earth shield, and the opening is 200 mm. The target 24 has a high frequency power supply 23 (13.56 MHz).
z) is connected. On the other hand, the substrate holder 21 is rotated at a predetermined rotation speed by a driving device (not shown). The substrate holder 21 and the target 24 are provided in a chamber (not shown) filled with, for example, argon and oxygen. It is not always necessary to rotate the substrate holder 21 as described above, but generally, by rotating the substrate holder 21,
It becomes easy to improve the uniformity of the thermistor thin film 12.
【００１６】前記基板ホルダ２１に下地基板２２を保持
させて加熱し、ターゲット２４に高周波電圧を印加する
とともに基板ホルダー２１を所定の回転速度で回転させ
ると、ターゲット２４から飛来する粒子がスパッタリン
グされてランタンコバルト酸化物薄膜が形成される。そ
して得られたランタンコバルト薄膜を所定の条件で熱処
理することによりサーミスタ薄膜１２が得られる。When the base substrate 22 is held by the substrate holder 21 and heated, a high frequency voltage is applied to the target 24 and the substrate holder 21 is rotated at a predetermined rotation speed, particles flying from the target 24 are sputtered. A lanthanum cobalt oxide thin film is formed. Then, the thermistor thin film 12 is obtained by subjecting the obtained lanthanum cobalt thin film to a heat treatment under predetermined conditions.
【００１７】（実施の形態１）以下、より具体的なサー
ミスタ薄膜１２の形成条件（スパッタ条件および熱処理
条件）、及び得られたサーミスタ薄膜１２と薄膜サーミ
スタ素子１０の特性について説明する。(Embodiment 1) Hereinafter, more specific conditions for forming the thermistor thin film 12 (sputtering conditions and heat treatment conditions) and characteristics of the obtained thermistor thin film 12 and the thin film thermistor element 10 will be described.
【００１８】実施の形態１について、下記に示す条件で
サーミスタ薄膜を形成し、さらに大気中で熱処理した。
ここで、下地基板１１としては、１２０×１２０×０．
３ｍｍの大きさで、表面の凹凸が０．０３μｍ以下とな
るように研磨したアルミナ基板を用いた。また、膜結晶
性などを評価するために、前記下地基板と同じ大きさの
ガラス基板を用意し、同様の条件でサーミスタ薄膜を形
成した。In the first embodiment, a thermistor thin film was formed under the following conditions, and further heat-treated in air.
Here, as the base substrate 11, 120 × 120 × 0.
An alumina substrate having a size of 3 mm and polished so that surface irregularities were 0.03 μm or less was used. Further, in order to evaluate the film crystallinity and the like, a glass substrate having the same size as the base substrate was prepared, and a thermistor thin film was formed under the same conditions.
【００１９】 ・ターゲット組成： Ｌａ／Ｃｏ＝４８．５／５１．５ ・Ａｒ／Ｏ２流量比： １５／５（ＳＣＣＭ） ・真空度： １（Ｐａ） ・基板温度： ４００（℃） ・ホルダ回転数： ５（ｒｐｍ） ・成膜時間： ９０（分） ・膜厚： ２．２（μm） ・熱処理温度・時間： ７００（℃）・５（時間） 上記のようにして評価用にガラス基板上に形成され、熱
処理されたサーミスタ薄膜について、 （１）Ｘ線マイクロアナライザーによる組成分析 （２）Ｘ線回折（ＸＲＤ）による結晶構造の解析 （３）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による膜表面の観察 を行った。Target composition: La / Co = 48.5 / 51.5 Ar / O2 flow ratio: 15/5 (SCCM) Vacuum degree: 1 (Pa) Substrate temperature: 400 (° C.) Holder rotation Number: 5 (rpm) ・ Film formation time: 90 (min) ・ Film thickness: 2.2 (μm) ・ Heat treatment temperature / time: 700 (° C.) ・ 5 (hour) Glass substrate for evaluation as described above (1) Composition analysis by X-ray microanalyzer (2) Analysis of crystal structure by X-ray diffraction (XRD) (3) Scanning electron microscope (SEM) Observations were made.
【００２０】その結果、基板中央部のサーミスタ薄膜の
組成はＬａ／Ｃｏ＝48.8／51.2であり、ややターゲット
組成からはずれていた。しかし、基板周辺部においても
同様の組成を示しており、基板内での組成の違いは見ら
れなかった。As a result, the composition of the thermistor thin film at the center of the substrate was La / Co = 48.8 / 51.2, which was slightly off the target composition. However, the same composition was shown in the peripheral portion of the substrate, and no difference was found in the composition within the substrate.
【００２１】また、ＸＲＤ測定より、膜は結晶性の良好
なペロブスカイト型構造を示していた。さらにＳＥＭ観
察から得られたサーミスタ薄膜の膜表面での結晶粒径は
２００〜４００ｎｍであった。From the XRD measurement, the film showed a perovskite structure having good crystallinity. Further, the crystal grain size on the film surface of the thermistor thin film obtained from SEM observation was 200 to 400 nm.
【００２２】次に、上記のようにして下地基板（アルミ
ナ）１１上に形成され、熱処理されたサーミスタ薄膜１
２上の全面に、厚さが０．１μｍのＰｔ薄膜およびレジ
ストパターンを形成し、Ａｒによるドライエッチングを
用いたフォトリソグラフィプロセスによりパターンニン
グして、くし形電極１３，１４を形成した。ついで、ダ
イシング装置を用い、基板周辺部を除いて３．２×１．
６ｍｍサイズにカットすることにより、前記図１に示し
た構成の薄膜サーミスタ素子１０を２０００個作製し、
抵抗値およびＢ定数（温度に対する抵抗の変化率、Ｂ0
℃は０℃〜２５℃における変化、Ｂ150℃は２５℃〜１
５０℃における変化）を測定して、平均値、およびバラ
ツキ（（最大値−最小値）／平均値）を求めた。結果を
以下に示す。Next, the thermistor thin film 1 formed on the base substrate (alumina) 11 and
A Pt thin film having a thickness of 0.1 μm and a resist pattern were formed on the entire surface of the substrate 2 and patterning was performed by a photolithography process using dry etching with Ar to form comb-shaped electrodes 13 and 14. Next, using a dicing apparatus, 3.2 × 1.
By cutting to 6 mm size, 2000 thin film thermistor elements 10 having the configuration shown in FIG.
Resistance value and B constant (rate of change of resistance with temperature, B0
C is the change between 0C and 25C, B150C is 25C-1
The change at 50 ° C.) was measured to determine the average value and the variation ((maximum value−minimum value) / average value). The results are shown below.
【００２３】 ・抵抗値：平均値＝８．４２（ＫΩ） バラツキ＝
３．６（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４７０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３１０（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） （実施の形態２）次に、実施の形態１と同じ条件でサー
ミスタ薄膜を形成し、Ｐｔ電極のパターンニング後に、
それぞれの素子（２０００個）の抵抗値を測定し、目標
抵抗値を９．００（ＫΩ）として、それぞれの薄膜サー
ミスタ素子のＰｔ電極のトリミング部１３ｂ、１４ｂに
ＹＡＧレーザー光を照射して、Ｐｔ電極をカットするこ
とによることによる抵抗値の微調整を行った。Resistance value: Average value = 8.42 (KΩ) Variation =
3.6 (%) B constant (B0 ° C.): average = 32470 (K), variation = 0.9 (%) B constant (B150 ° C.): average = 4310 (K), variation = 0. 8 (%) (Embodiment 2) Next, a thermistor thin film is formed under the same conditions as in Embodiment 1, and after patterning the Pt electrode,
The resistance value of each element (2000 pieces) was measured, and the target resistance value was set to 9.00 (KΩ), and the trimming portions 13b and 14b of the Pt electrode of each thin-film thermistor element were irradiated with a YAG laser beam to obtain a Pt electrode. Fine adjustment of the resistance value by cutting the electrode was performed.
【００２４】そして、ダイシング装置を用い、それぞれ
の素子を３．２×１．６ｍｍサイズにカットすることに
より、前記図１に示した構成の薄膜サーミスタ素子１０
を２０００個作製し、抵抗値およびＢ定数（温度に対す
る抵抗の変化率、Ｂ0℃は０℃〜２５℃における変化、
Ｂ150℃は２５℃〜１５０℃における変化）を測定し
て、平均値、およびバラツキ（（最大値−最小値）／平
均値）を求めた。結果を以下に示す。Then, each of the elements is cut into a 3.2 × 1.6 mm size using a dicing apparatus, so that the thin film thermistor element 10 having the structure shown in FIG.
Are manufactured, and a resistance value and a B constant (a rate of change of resistance with respect to temperature, B0 ° C is a change in
B150 ° C. was measured at 25 ° C. to 150 ° C.), and the average value and the variation ((maximum value−minimum value) / average value) were determined. The results are shown below.
【００２５】 ・抵抗値：平均値＝９．００（ＫΩ） バラツキ＝
０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ0℃）：平均値＝３２４１（Ｋ）、バラツ
キ＝０．９（％） ・Ｂ定数（Ｂ150℃）：平均値＝４３０７（Ｋ）、バラ
ツキ＝０．８（％） 上記実施の形態１から明らかなように、希土類遷移金属
系酸化物からなるＮＴＣサーミスタにおて、サーミスタ
材料をスパッタリング法により薄膜化することにより、
小型で高精度なサーミスタ素子が容易に得られる。さら
に、サーミスタ薄膜上に形成したＰｔ電極対の一部を、
トリミングによる抵抗値調整を施すことにより、さらに
高精度なサーミスタ素子を得ることができる。Resistance value: Average value = 9.00 (KΩ) Variation =
0.9 (%) B constant (B0 ° C): average value = 3241 (K), variation = 0.9 (%) B constant (B150 ° C): average value = 4307 (K), variation = 0. 8 (%) As is clear from the first embodiment, in the NTC thermistor made of a rare earth transition metal-based oxide, the thermistor material is thinned by a sputtering method.
A small and highly accurate thermistor element can be easily obtained. Further, a part of the Pt electrode pair formed on the thermistor thin film is
By performing resistance adjustment by trimming, a more accurate thermistor element can be obtained.
【００２６】なお、サーミスタ薄膜１２を構成する希土
類遷移金属系酸化物としては、ペロブスカイト型結晶構
造のＬａＣｏＯ3に限らず、例えばＬａの代わりにたの
希土類元素であるＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ
などでも良く、またＣｏの代わりに他の遷移金属元素で
あるＴｉ、Ｖ、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｎｉであっても同様
に優れた結果が得られた。さらに、希土類遷移金属酸化
物に、添加物としてＡｌ酸化物やＳｉ酸化物などを含ん
だ場合においても同様に優れた結果が得られた。The rare-earth transition metal-based oxide constituting the thermistor thin film 12 is not limited to LaCoO 3 having a perovskite-type crystal structure. For example, Ce, Pr, Nd, Sm, which are rare-earth elements instead of La, may be used. Gd, Tb
The same excellent results were obtained when other transition metal elements such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, and Ni were used instead of Co. Furthermore, excellent results were similarly obtained when the rare earth transition metal oxide contained an Al oxide, a Si oxide, or the like as an additive.
【００２７】なお、電極薄膜材料にはＰｔを用いたが、
それに限らずパラジウム、銀、ニッケル、銅、クロム、
あるいはそれらの合金を用いた薄膜であっても同様に優
れた特性を得ることができた。Although Pt was used as the electrode thin film material,
Not only that, but palladium, silver, nickel, copper, chrome,
Alternatively, even in the case of thin films using these alloys, similarly excellent characteristics could be obtained.
【００２８】なお、本発明の実施の形態において、下地
基板１１にアルミナを用いたが、その他のセラミクスな
どの絶縁性基板を用いた場合においても同様に優れた結
果が得られた。In the embodiment of the present invention, alumina was used for the base substrate 11, but excellent results were obtained when other insulating substrates such as ceramics were used.
【００２９】なお、本発明の実施の形態において、ｒｆ
プラズマ（１３．５６ＭＨｚ）を用いたが、これに限ら
れるものではなく、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
プラズマを用いた場合においても同様に優れた結果が得
られた。In the embodiment of the present invention, rf
Although plasma (13.56 MHz) was used, it is not limited to this, and ECR (Electron Cyclotron Resonance)
Excellent results were similarly obtained when plasma was used.
【００３０】[0030]
【発明の効果】上記のように、本発明は、希土類遷移金
属系酸化物からなるＮＴＣサーミスタ薄膜と、前記ＮＴ
Ｃサーミスタ薄膜上に設けられた電極対からなる薄膜Ｎ
ＴＣサーミスタ素子であり、抵抗値やＢ定数などのバラ
ツキを小さくできるため、小型で高精度のサーミスタ素
子を得ることができるという効果がある。As described above, the present invention provides an NTC thermistor thin film comprising a rare earth transition metal-based oxide,
C Thin film N consisting of an electrode pair provided on a thermistor thin film
Since it is a TC thermistor element and can reduce variations in resistance value, B constant, and the like, there is an effect that a small and highly accurate thermistor element can be obtained.
【図１】本発明の薄膜サーミスタ素子の構成を示す斜視
図FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a thin film thermistor element of the present invention.
【図２】本発明の薄膜サーミスタ素子の製造装置の構成
を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a manufacturing apparatus of a thin film thermistor element of the present invention.
１０ 薄膜サーミスタ素子 １１ 下地基板 １２ サーミスタ薄膜（ＬａＣｏＯ3） １３，１４ Ｐｔ電極 １３ａ，１４ａ ベース抵抗部 １３ａ，１４ｂ トリミング部 ２０ スパッタ装置 ２１ 基板ホルダ ２２ 下地基板 ２３ 高周波電源 ２４ ターゲット ２５ アースシールドREFERENCE SIGNS LIST 10 thin film thermistor element 11 base substrate 12 thermistor thin film (LaCoO 3 ) 13, 14 Pt electrode 13 a, 14 a base resistance portion 13 a, 14 b trimming portion 20 sputtering device 21 substrate holder 22 base substrate 23 high frequency power supply 24 target 25 earth shield
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友澤 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 BA50 BB07 BD00 CA05 DC05 DC09 DC16 5E032 AB01 BA15 BB10 CA00 CC08 CC14 TA03 TA17 TB02 5E034 BA09 BB08 BC01 DA03 DC05 DE14 DE16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jun Tomozawa 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 4K029 BA50 BB07 BD00 CA05 DC05 DC05 DC09 DC16 5E032 AB01 BA15 BB10 CA00 CC08 CC14 TA03 TA17 TB02 5E034 BA09 BB08 BC01 DA03 DC05 DE14 DE16
Claims (7)
ーミスタ薄膜と、前記ＮＴＣサーミスタ薄膜上に設けら
れた電極対からなる薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。1. A thin-film NTC thermistor element comprising an NTC thermistor thin film made of a rare-earth transition metal oxide and an electrode pair provided on the NTC thermistor thin film.
極対に、レーザー光などを照射することにより電極の一
部を切断して薄膜サーミスタ素子の抵抗値調整を行うた
めのトリミング用電極パターンが設けられたことを特徴
とする請求項１記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。2. An electrode pair provided on an NTC thermistor thin film is provided with a trimming electrode pattern for adjusting a resistance value of the thin film thermistor element by cutting a part of the electrode by irradiating a laser beam or the like. 2. The thin-film NTC thermistor element according to claim 1, wherein:
型結晶構造のランタンコバルト酸化物であることを特徴
とする請求項１記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素子。3. The thin film NTC thermistor element according to claim 1, wherein the rare earth transition metal oxide is a lanthanum cobalt oxide having a perovskite crystal structure.
膜を形成し、さらに前記希土類遷移金属酸化物薄膜上に
電極対を形成した後、前記電極対の一部をレーザー光な
どを照射することにより切断して抵抗値の微調整を行
い、抵抗値精度の高い薄膜サーミスタ素子を作製するこ
とを特徴とする薄膜サーミスタ素子の製造方法。4. After forming a rare earth transition metal oxide thin film on a base substrate and further forming an electrode pair on the rare earth transition metal oxide thin film, a part of the electrode pair is irradiated with laser light or the like. A method for manufacturing a thin-film thermistor element, wherein the thin-film thermistor element is cut to obtain a thin-film thermistor element with high resistance value accuracy.
膜を形成し、さらに前記希土類遷移金属酸化物薄膜上に
電極対を形成することにより作製する薄膜サーミスタ素
子の製造方法において、前記希土類遷移金属酸化物薄膜
を、バッキングプレート上に複数個の希土類遷移金属酸
化物の焼結体ブロックを敷き詰めた構成のターゲットを
用いてスパッタリング法により形成することを特徴とし
た薄膜ＮＴＣサーミスタ素子の製造方法。5. A method for manufacturing a thin-film thermistor element formed by forming a rare-earth transition metal oxide thin film on a base substrate and forming an electrode pair on the rare-earth transition metal oxide thin film, A method for manufacturing a thin film NTC thermistor element, wherein a metal oxide thin film is formed by a sputtering method using a target having a structure in which a plurality of rare earth transition metal oxide blocks are spread on a backing plate.
型結晶構造のランタンコバルト酸化物であることを特徴
とする請求項４または５記載の薄膜ＮＴＣサーミスタ素
子の製造方法。6. The method for producing a thin-film NTC thermistor element according to claim 4, wherein the rare-earth transition metal oxide is a lanthanum cobalt oxide having a perovskite crystal structure.
に、熱処理する事を特徴とする請求項５記載の薄膜ＮＴ
Ｃサーミスタ素子の製造方法。7. The thin film NT according to claim 5, wherein a heat treatment is performed after forming the rare earth transition metal oxide thin film.
A method for manufacturing a C thermistor element.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161903A JP2000348911A (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Thin film ntc thermistor element and manufacture thereof |
| KR1020000029474A KR100674692B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-05-31 | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element |
| US09/584,768 US6475604B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-01 | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element |
| DE60023396T DE60023396T2 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-05 | Thin film thermistor and manufacturing process |
| EP00304729A EP1058276B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-05 | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161903A JP2000348911A (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Thin film ntc thermistor element and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348911A true JP2000348911A (en) | 2000-12-15 |
Family
ID=15744218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161903A Withdrawn JP2000348911A (en) | 1999-06-03 | 1999-06-09 | Thin film ntc thermistor element and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348911A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258387A (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Materials Corp | Thin-film thermistor and manufacturing method thereof |
| JP5186007B2 (en) * | 2008-11-17 | 2013-04-17 | アルプス電気株式会社 | Thermistor and manufacturing method thereof |
| WO2021004957A1 (en) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | Tdk Electronics Ag | Ntc thin film thermistor and method for producing an ntc thin film thermistor |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11161903A patent/JP2000348911A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258387A (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Materials Corp | Thin-film thermistor and manufacturing method thereof |
| JP5186007B2 (en) * | 2008-11-17 | 2013-04-17 | アルプス電気株式会社 | Thermistor and manufacturing method thereof |
| WO2021004957A1 (en) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | Tdk Electronics Ag | Ntc thin film thermistor and method for producing an ntc thin film thermistor |
| CN114041194A (en) * | 2019-07-05 | 2022-02-11 | Tdk电子股份有限公司 | NTC thin film thermistor and method of manufacturing NTC thin film thermistor |
| CN114041194B (en) * | 2019-07-05 | 2023-08-22 | Tdk电子股份有限公司 | NTC film thermistor and method for manufacturing NTC film thermistor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5477670B2 (en) | Metal nitride material for thermistor, manufacturing method thereof, and film type thermistor sensor | |
| JP4279399B2 (en) | Thin film thermistor element and method for manufacturing thin film thermistor element | |
| TWI555039B (en) | Thin film type thermistor sensor | |
| JP2013205319A (en) | Temperature sensor and method of manufacturing the same | |
| KR100674692B1 (en) | Thin film thermistor element and method for the fabrication of thin film thermistor element | |
| JPS62158311A (en) | Thin film capacitor and manufacture of the same | |
| Björmander et al. | Ferroelectric/superconductor PbZr0. 52Ti0. 48O3/Y1Ba2Cu3O7− x/LaAlO3 heterostructure prepared by Nd: YAG pulsed laser deposition | |
| JP2000348911A (en) | Thin film ntc thermistor element and manufacture thereof | |
| JP2000348905A (en) | Thin-film thermistor element and manufacture of the same | |
| JP4277380B2 (en) | Thin film thermistor element | |
| JP2008084991A (en) | Thermistor thin film and thin film thermistor device | |
| JP4279400B2 (en) | Thin film thermistor element and method for manufacturing thin film thermistor element | |
| JP3288301B2 (en) | Thin film resistor, method of manufacturing the same, and wiring board incorporating the thin film resistor | |
| JP2004342705A (en) | Tantalum nitride thin-film resistor and its manufacturing method | |
| JP6319568B2 (en) | Metal nitride material for thermistor, manufacturing method thereof, and film type thermistor sensor | |
| KR20170113020A (en) | Voltage nonlinear resistive element and method for manufacturing the same | |
| JP2000348906A (en) | Thin-film thermistor element | |
| Jia et al. | Development and fabrication of RuO2 thin film resistors | |
| JP2001185778A (en) | Magnetic impedance effect element and method for manufacturing the same | |
| JP6319567B2 (en) | Metal nitride material for thermistor, manufacturing method thereof, and film type thermistor sensor | |
| JP2000348901A (en) | Manufacture of thermistor thin film | |
| JPH06275409A (en) | Manufacture of thin-film resistive element | |
| JP3288241B2 (en) | Resistive material and resistive material thin film | |
| JP2015220325A (en) | Metal nitride material for thermistor, manufacturing method thereof, and film-type thermistor sensor | |
| CN112735709A (en) | Film type negative temperature coefficient sensor and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051215 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060112 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061030 |