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JPS61218102A - Heating resistor - Google Patents

Heating resistor

Info

Publication number
JPS61218102A
JPS61218102A JP60058524A JP5852485A JPS61218102A JP S61218102 A JPS61218102 A JP S61218102A JP 60058524 A JP60058524 A JP 60058524A JP 5852485 A JP5852485 A JP 5852485A JP S61218102 A JPS61218102 A JP S61218102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating resistor
thin film
gas
content
atoms
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.)
Pending
Application number
JP60058524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
菅田 正夫
正木 辰雄
博和 小室
平澤 伸一
泰弘 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60058524A priority Critical patent/JPS61218102A/en
Priority to DE19863609456 priority patent/DE3609456A1/en
Priority to US06/842,118 priority patent/US4783369A/en
Priority to GB8607088A priority patent/GB2174878B/en
Publication of JPS61218102A publication Critical patent/JPS61218102A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は発熱抵抗体に関し、特に基体表面上に機能要素
としての抵抗薄膜を形成してなる薄膜発熱抵抗体に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a heat generating resistor, and particularly to a thin film heat generating resistor formed by forming a resistive thin film as a functional element on the surface of a substrate.

この様な抵抗体は各種の電子機器または電気機器におい
て電気−熱エネルギー変換素子として好適に利用される
Such a resistor is suitably used as an electric-thermal energy conversion element in various electronic or electric devices.

[従来の技術1 従来、電子機器または電気機器において比較的小型の電
気−熱エネルギー変換素子として用いられている発熱抵
抗体には薄膜型のもの、厚膜型のもの及び半導体型のも
のがある。なかでも薄膜型のものは他のものに比較して
消費電力が少なくてすみ、又熱応答性が比較的良好であ
るので次第にその適用が増加しつつある。
[Prior art 1 Heat-generating resistors conventionally used as relatively small electric-to-thermal energy conversion elements in electronic or electrical equipment include thin film types, thick film types, and semiconductor types. . Among these, thin-film types consume less power than other types and have relatively good thermal responsiveness, so their applications are gradually increasing.

この様な発熱抵抗体に要求される性能としては、所定の
電気信号に対する発熱の応答性が良好であること、熱伝
導性が良好であること、自己の発熱に対する耐熱性が良
好であること、及び各種の耐久性(たとえば熱履歴に対
する耐久性)が良好であること等があげられる。
The performance required of such a heating resistor is that it has good heat generation response to a predetermined electric signal, good thermal conductivity, and good heat resistance against its own heat generation. and that various types of durability (for example, durability against thermal history) are good.

しかして、従来の薄膜型発熱抵抗体においては上記性能
が必ずしも満足できるものではなく、更なる特性の向上
が望まれている。
However, in the conventional thin film type heat generating resistor, the above-mentioned performance is not necessarily satisfactory, and further improvement of the characteristics is desired.

[発明の目的] 以上の如き従来技術に鑑みて、本発明の目的のうちの1
つは熱応答性の向上された薄膜発熱抵抗体を提供するこ
とにある。
[Object of the invention] In view of the above-mentioned prior art, one of the objects of the present invention
The first object is to provide a thin film heating resistor with improved thermal responsiveness.

本発明の他の目的は熱伝導性の向上された薄膜発熱抵抗
体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a thin film heating resistor with improved thermal conductivity.

本発明の更に別の目的は耐熱性の向上された薄膜発熱抵
抗体を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a thin film heating resistor with improved heat resistance.

本発明のもう1つの目的は耐久性の向上された薄膜発熱
抵抗体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a thin film heating resistor with improved durability.

[発明の概要] 以上の目的は1本発明による新規薄膜発熱抵抗体により
達成される。
[Summary of the Invention] The above objects are achieved by a novel thin film heating resistor according to the present invention.

本発明の薄膜発熱抵抗体は、基体上に、炭素原子を母体
としゲルマニウム原子とハロゲン原子と水素原子とを含
有してなる非晶質材料からなる機能薄膜が形成されてい
ることを特徴とする。
The thin film heating resistor of the present invention is characterized in that a functional thin film made of an amorphous material made of carbon atoms as a matrix and containing germanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms is formed on a substrate. .

以下、図面を参照しながら本発明を更に具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

第1図は本発明発熱抵抗体の一実施態様例の構成を示す
部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing the structure of an embodiment of the heating resistor of the present invention.

本図において、2は基体であり、4は機能性即ち抵抗を
実現するための薄膜である。
In this figure, 2 is a base, and 4 is a thin film for realizing functionality, that is, resistance.

本発明においては基体2の材料に特に制限はないが、実
際上はその表面上に形成される機能5WJ4との密着性
が良好で、該機能薄[4を形成する際の熱及び使用時に
おいて該機能薄l15I4により生ぜしめられる熱に対
する耐久性の良好なものが好ましい、また、基体2はそ
の表面上に形成される機能薄膜4よりも大きな電気抵抗
を有するのが好ましい、更に、本発明においては、抵抗
体の使用目的に応じて、基体2としては熱伝導性の小さ
なものや熱伝導性の大きなものを用いることができる。
In the present invention, there is no particular restriction on the material of the base 2, but in practice it has good adhesion with the functional 5WJ4 formed on its surface, and is suitable for use under heat during the formation of the functional thin [4] and during use. It is preferable that the substrate 2 has good durability against the heat generated by the functional thin film 115I4, and it is preferable that the substrate 2 has a higher electrical resistance than the functional thin film 4 formed on the surface thereof. Depending on the purpose of use of the resistor, the base 2 can be made of a material with low thermal conductivity or a material with high thermal conductivity.

本発明において使用される基体2としてはガラス、セラ
ミックス、シリコン等の無機物からなるものやポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物からなるものが例示
できる。
Examples of the substrate 2 used in the present invention include those made of inorganic materials such as glass, ceramics, and silicon, and those made of organic materials such as polyamide resin and polyimide resin.

本発明においては、機能薄膜4は炭素原子を母体としゲ
ルマニウム原子とハロゲン原子と水素原子とを含有して
なる非晶質材料からなる。ハロゲン原子としてはF、C
1,Br、■等が利用でき、これらは単独でもよいし複
数の組合せでもよい。
In the present invention, the functional thin film 4 is made of an amorphous material having carbon atoms as its base material and containing germanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms. F, C as halogen atoms
1, Br, ■, etc. can be used, and these may be used alone or in combination.

ハロゲン原子としては特にF、C1が好ましく、なかで
もFが好ましい。
As the halogen atom, F and C1 are particularly preferable, and F is particularly preferable.

機能薄膜4中におけるゲルマニウム原子の自省率は、抵
抗体の使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選
択されるが、好ましくは0.0001〜40原子%であ
り、更に好ましくは0.0005〜20原子%であり、
好適にはo、oot〜10原子%であ原子 機能薄膜4中におけるハロゲン原子の含有率は、抵抗体
の使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択さ
れるが、好ましくはo、oo。
The self-reflection rate of germanium atoms in the functional thin film 4 is appropriately selected so as to obtain desired characteristics depending on the intended use of the resistor, and is preferably 0.0001 to 40 at.%, more preferably 0.0001 to 40 at.%. 0005 to 20 atomic%,
The content of halogen atoms in the atomic functional thin film 4 is preferably o, oot to 10 at. oo.

l〜30原子%であり、更に好ましくは0.0005〜
20原子%であり、好適には0.001〜10原子%で
ある。
1 to 30 atom%, more preferably 0.0005 to 30 atom%
The content is 20 atomic %, preferably 0.001 to 10 atomic %.

機能薄膜4中における水素原子の含有率は、抵抗体の使
用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択される
が、好ましくは0.0001〜30原子%であり、更に
好ましくは0.0005〜20原子%であり、好適には
0.001−10原子%である。
The content of hydrogen atoms in the functional thin film 4 is appropriately selected depending on the intended use of the resistor so as to obtain desired characteristics, and is preferably 0.0001 to 30 at.%, more preferably 0.0001 to 30 at.%. 0.0005 to 20 atom %, preferably 0.001 to 10 atom %.

機能薄膜4中におけるゲルマニウム原子の含有率とハロ
ゲン原子の含有率と水素原子の含有率との和は、抵抗体
の使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択さ
れるが、好ましくはo、。
The sum of the germanium atom content, halogen atom content, and hydrogen atom content in the functional thin film 4 is appropriately selected so as to obtain desired characteristics depending on the intended use of the resistor, but is preferably o.

OO1〜40原子%であり、更に好ましくは06000
5〜30原子%であり、好適には0.001〜20原子
%である。
OO1 to 40 at%, more preferably 06000
The content is 5 to 30 atomic %, preferably 0.001 to 20 atomic %.

本発明発熱抵抗体における炭素を母体としゲルマニウム
原子とハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質
材料(以下、ra−C:Ge:(X 、H)Jと略記す
ることがある。ここで又はハロゲン原子を表わす、)か
らなる機能薄膜4は、たとえばグロー放電法の様なプラ
ズマCVD法あるいはスパッタリング法等の真空堆積法
によって形成される。
In the heating resistor of the present invention, an amorphous material (hereinafter sometimes abbreviated as ra-C:Ge:(X,H)J) is formed of carbon as a matrix and contains germanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms. The functional thin film 4 consisting of (herein, halogen atoms) is formed by, for example, a plasma CVD method such as a glow discharge method, or a vacuum deposition method such as a sputtering method.

たとえば、グロー放電法によってa−C:Ge:(X、
H)からなる薄lI4を形成するには、基本的には基体
2を減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内に炭素原子
(C)を供給し得るC供給用の原料ガスとゲルマニウム
原子(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスとハロ
ゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスと水素
原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスとを導入し
て、該堆積室内にて高周波またはマイクロ波を用いてグ
ロー放電を生起させ基体2の表面上にa−C:Ge:(
X、H)からなる層を形成させればよい。
For example, a-C:Ge:(X,
In order to form a thin lI4 made of H), basically the substrate 2 is placed in a deposition chamber under reduced pressure, and a raw material gas for C supply and germanium atoms that can supply carbon atoms (C) into the deposition chamber are added. (Ge), a raw material gas for X supply that can supply halogen atoms (X), and a raw material gas for H supply that can supply hydrogen atoms (H) are introduced. , a glow discharge is generated in the deposition chamber using high frequency or microwave, and a-C:Ge:(
What is necessary is to form a layer consisting of X, H).

また、スパッタリング法によってa−C:Ge:(X、
H)からなる薄膜4を形成するには、基本的には基体2
を減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内にてたとえば
Ar、He等の不活性ガスまたはこれらのガスをベース
とした混合ガスの雰囲気中でCで構成されたターゲット
をスパッタリングする際、堆積室内にGe供給用の原料
ガス、X供給用の原料ガス及びH供給用の原料ガスを導
入すればよい。
In addition, a-C:Ge:(X,
In order to form the thin film 4 consisting of H), basically the substrate 2
is placed in a deposition chamber under reduced pressure, and when sputtering a target composed of C in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, the deposition What is necessary is to introduce a raw material gas for Ge supply, a raw material gas for X supply, and a raw material gas for H supply into the room.

上記方法において、C供給用の原料ガス、Ge供給用の
原料ガス、X供給用の原料ガス及びH供給用の原料ガス
としては常温常圧においてガス状態のもののほかに減圧
下においてガス化し得る物質を使用することができる。
In the above method, as the raw material gas for C supply, the raw material gas for Ge supply, the raw material gas for X supply, and the raw material gas for H supply, in addition to those in a gas state at room temperature and normal pressure, substances that can be gasified under reduced pressure are used. can be used.

C供給用の原料としては、たとえば炭素数1〜5の飽和
炭化水素、炭素a2〜5のエチレン系炭化水素、炭素数
2〜4のアセチレン系炭化水素。
Examples of raw materials for supplying C include saturated hydrocarbons having 1 to 5 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, and acetylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms.

芳香族炭化水素等、具体的には、飽和炭化水素としては
メタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパ7(C
3HB)、n−ブタン(n−C4H10)、ペンタ7 
(C5H12) 、 xチレン系炭化水素としてはエチ
レン(C2H4) 、プロピレン(C3He ) 、ブ
テン−1(C4Ha ) 、ブテン−2(04H8) 
、インブチレン(C4H8)、ペンテン(Cs Hzo
) 、アセチレン系炭化水素としてはアセチレン(C2
H2) 、メチルアセチレン(C3)14)、ブチン(
C4H6) 、芳香族炭化水素としてはベンゼン(Co
 Ha )等があげられる。
Aromatic hydrocarbons, etc., specifically saturated hydrocarbons include methane (CH4), ethane (C2H6), propa7 (C
3HB), n-butane (n-C4H10), penta7
(C5H12), x Tyrenic hydrocarbons include ethylene (C2H4), propylene (C3He), butene-1 (C4Ha), butene-2 (04H8)
, inbutylene (C4H8), pentene (Cs Hzo
), acetylene (C2
H2), methylacetylene (C3)14), butyne (
C4H6), benzene (Co
Ha) etc.

Ge供給用の原料としては、たとえばGeH4、Ge2
 H6,Ge3 Ha 、Ges HIO。
Examples of raw materials for supplying Ge include GeH4, Ge2
H6, Ge3 Ha, Ges HIO.

Ges H12,Gee H14,Ge7H18、Ge
BHlB、Ge7H18等の水素化ゲルマニウムや、G
eF4、(GeFz)s、(GeF2)a、(GeF2
 )4 、Ge2 F6 、Ge3 Fg、GeHF3
 、GeB2 F2 、GeC14(GeC12)s’
、GeBr4、(GeB r2 ) s 。
Ges H12, Gee H14, Ge7H18, Ge
Germanium hydride such as BHlB, Ge7H18, and G
eF4, (GeFz)s, (GeF2)a, (GeF2
)4, Ge2 F6, Ge3 Fg, GeHF3
, GeB2 F2 , GeC14(GeC12)s'
, GeBr4, (GeBr2) s.

Ge2 C16、Ge2 C13F3等17)/’ロゲ
ン化ゲルマニウム(ハロゲン原子で置換された/Xロゲ
ン化水素誘導体)があげられる。
Examples include Ge2 C16, Ge2 C13F3, etc. 17)/'Germanium halogenide (/X hydrogen halogenide derivative substituted with a halogen atom).

X供給用の原料としては、たとえばl\ロゲン、ハロゲ
ン化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン置換炭化水素誘導
体等、具体的にはハロゲンとしてはF2.C12,Br
2.I2.ハロゲン化物としてはHF、HCl、HBr
、HI、ハロゲン間化合物としてはBrF、CIF、C
lF3 、BrF5.BrF3.IF3.IF7.IC
I、IBr、ハロゲン置換炭化水素誘導体としてはCF
4 、CHF3 、CH2F2 、CH3F、CC14
、CHC13、CH2C12、CH3Cl、CBr4.
CHBr3 、CH2Br2、CH3Br、CI4 、
CHI3 、CH2I2、CH3I等があげられる。
Examples of raw materials for supplying X include l\halogen, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted hydrocarbon derivatives, and specifically F2. C12,Br
2. I2. Halides include HF, HCl, HBr
, HI, interhalogen compounds include BrF, CIF, C
lF3, BrF5. BrF3. IF3. IF7. IC
I, IBr, CF as a halogen-substituted hydrocarbon derivative
4, CHF3, CH2F2, CH3F, CC14
, CHC13, CH2C12, CH3Cl, CBr4.
CHBr3, CH2Br2, CH3Br, CI4,
Examples include CHI3, CH2I2, CH3I, and the like.

H供給用の原料としては、たとえば水素ガス、及び上記
C供給用原料でもある飽和炭化水素、エチレン系炭化水
素、アセチレン系炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水
素があげられる。
Examples of raw materials for supplying H include hydrogen gas and hydrocarbons such as saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons, acetylene hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, which are also the raw materials for supplying C.

これらの原料は単独で用いてもよいし、複数組合せて用
いてもよい。
These raw materials may be used alone or in combination.

以上の様な薄膜形成法において、形成される薄膜4中に
含まれるゲルマニウム原子の量、ハロゲン原子の量及び
水素原子の量や薄膜4の特性を制御するには、基体温度
、原料ガスの供給量、放電電力、堆積室内の圧力等を適
宜設定する。
In the thin film forming method described above, in order to control the amount of germanium atoms, the amount of halogen atoms, the amount of hydrogen atoms contained in the thin film 4 to be formed, and the characteristics of the thin film 4, it is necessary to control the substrate temperature and the supply of source gas. The amount, discharge power, pressure inside the deposition chamber, etc. are set appropriately.

基体温度は好ましくは20〜1500℃、更に好ましく
は30〜1200℃、最適には50〜1100℃のうち
から選ばれる。
The substrate temperature is preferably selected from 20 to 1500°C, more preferably 30 to 1200°C, and optimally 50 to 1100°C.

原料ガスの供給量は目的とする薄膜性能や目標とする成
膜速度に応じ適宜法められる。
The supply amount of the raw material gas is determined as appropriate depending on the desired thin film performance and the desired film formation rate.

放電電力は好ましくは0.001〜20W/cm″、よ
り好ましくは0 、01〜15W/ crn’。
The discharge power is preferably 0.001 to 20 W/cm'', more preferably 0.01 to 15 W/crn'.

最適には0.05〜IOW/cm’のうちから選ばれる
Optimally, it is selected from 0.05 to IOW/cm'.

堆積室内の圧力は好ましくは10−4〜10Torr、
好適には10−2〜5Torrのうちから選ばれる。
The pressure in the deposition chamber is preferably 10-4 to 10 Torr,
It is preferably selected from 10-2 to 5 Torr.

以上の様な薄膜形成法を用いて得られる本発明発熱抵抗
体の薄膜はダイヤモンドに近い特性を有する。即ち、た
とえばビッカース硬度1800〜5000、熱伝導率0
.3〜2ca l/cm*5ecs’o、抵抗率10−
3〜106Ω・Cmの性質を有し、またゲルマニウム原
子、ハロゲン原子及び水素原子を含有するので柔軟性も
極めて優れたものが得られる。
The thin film of the heating resistor of the present invention obtained using the above-described thin film forming method has properties close to those of diamond. That is, for example, Vickers hardness 1800-5000, thermal conductivity 0
.. 3~2cal/cm*5ecs'o, resistivity 10-
It has a property of 3 to 10 6 Ω·Cm, and contains germanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms, so that it has extremely excellent flexibility.

本発明の抵抗体の機能薄lI4上には適宜の保護及びそ
の他の機能を有する層を付してもよいことはもちろんで
ある。
Of course, a layer having appropriate protection and other functions may be provided on the functional thin film 1I4 of the resistor of the present invention.

尚、以上の説明において、基体2は単一のものであると
されているが1本発明における基体2は複合体であって
もよい、その様な一実施態様例の構成を第2図に示す、
即ち、基体2は基部2aと表面層2bとの複合体からな
り、基部2aとしてはたとえば上記第1図に関し説明し
た基体材料を使用することができ、また表面層2bとし
てはその上に形成される機能薄llI4との密着性のよ
り良好な材料を使用することができる0表面層2bはた
とえば炭素原子を母体とする非晶質材料や従来より知ら
れている酸化物等から構成される。この様な表面層2b
は基部2a上に上記薄膜形成法と類似の方法により適宜
の原料を用いて堆積させることにより得られる。また、
表面層2bは通常のガラス質のグレーズ層であってもよ
い。
In the above description, the base body 2 is assumed to be a single body, but the base body 2 in the present invention may be a composite body. The configuration of such an embodiment is shown in FIG. show,
That is, the base 2 is composed of a composite body of a base 2a and a surface layer 2b, and the base 2a can be made of the base material described above with reference to FIG. 1, and the surface layer 2b can be formed on the base material. The surface layer 2b, in which a material with better adhesion to the functional thin layer 114 can be used, is made of, for example, an amorphous material having carbon atoms as a matrix, a conventionally known oxide, or the like. Such a surface layer 2b
can be obtained by depositing appropriate raw materials on the base 2a by a method similar to the thin film forming method described above. Also,
The surface layer 2b may be a normal glassy glaze layer.

次に、本発明の発熱抵抗体の製造方法の概略について説
明する。
Next, the outline of the manufacturing method of the heating resistor of the present invention will be explained.

第3図は基体表面上に機部薄膜を形成する際に用いられ
る装置の一例を示す図である。1101は堆積室であり
、1102〜1106はガスボンベでj>’J、110
7〜1111はマスフローコントローラであり、111
2〜1116は流入バルブであり、1117〜1121
は流出バルブであり、1122〜1128はガスボンベ
のバルブであり、1127〜1131は出口圧ゲージで
あり、1132は補助バルブであり、1133はレバー
であり、1134はメインバルブであり、1135はリ
ークバルブであり、1136は真空計であり、1137
は製造すべき抵抗体の基体材料であり、1138はヒー
タであり、1139は基体支持体であり、1140は高
電圧電源であり、1141は電極であり、1142はシ
ャッタであ6.1 1142−1はスパッタリング法を
行なう際に電極1141に取付けられるターゲットであ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus used when forming a thin film on a substrate surface. 1101 is a deposition chamber, 1102 to 1106 are gas cylinders, j>'J, 110
7 to 1111 are mass flow controllers, and 111
2 to 1116 are inflow valves, 1117 to 1121
are outflow valves, 1122-1128 are gas cylinder valves, 1127-1131 are outlet pressure gauges, 1132 is an auxiliary valve, 1133 is a lever, 1134 is a main valve, and 1135 is a leak valve , 1136 is a vacuum gauge, and 1137
is the base material of the resistor to be manufactured, 1138 is the heater, 1139 is the base support, 1140 is the high voltage power supply, 1141 is the electrode, and 1142 is the shutter.6.1 1142- 1 is a target attached to the electrode 1141 when performing the sputtering method.

たとえば、1102にはArガスで希釈されたCF4ガ
ス(純度99.9%以上)が密封されており、1103
にはArガスで希釈されたGeH4ガス(純度99.9
%以上)が密封されており、1104にはArガスで希
釈されたC2 F。
For example, 1102 is sealed with CF4 gas (99.9% purity or higher) diluted with Ar gas, and 1103
GeH4 gas diluted with Ar gas (purity 99.9)
% or more) is sealed, and 1104 contains C2F diluted with Ar gas.

ガス(純度99.9%以上)が密封されている。Gas (purity 99.9% or higher) is sealed.

これらボンベ中のガスを堆積室1101に流入させるに
先立ち、各ガスボンベ1102〜1106のバルブ11
22〜1126及びリークバルブ1135が閉じられて
いることを確認し、また流入バルブ1112〜1116
、流出バルブ1117〜1121及び補助バルブ113
2が開かれていることを確認して、先ずメインバルブ1
134を開いて堆積室1101及びガス配管内を排気す
る。
Before the gas in these cylinders flows into the deposition chamber 1101, the valves 11 of each gas cylinder 1102 to 1106
22-1126 and leak valve 1135 are closed, and inlet valves 1112-1116
, outflow valves 1117-1121 and auxiliary valve 113
Make sure that valve 2 is open, then open main valve 1 first.
134 is opened to exhaust the inside of the deposition chamber 1101 and gas piping.

次に真空計1136の読みが約1.5XlO−6Tor
rになった時点で、補助バルブ1132゜流入バルブ1
112〜ttte及び流出バルブ1117〜1121を
閉じる。その後、堆積室11O1内に導入すべきガスの
ボンベに接続されているガス配管のバルブを開いて所望
のガスを堆積室1101内に導入する。
Next, the vacuum gauge 1136 reads approximately 1.5XlO-6Tor.
When the temperature reaches r, the auxiliary valve 1132° inflow valve 1
112-ttte and outlet valves 1117-1121 are closed. Thereafter, a desired gas is introduced into the deposition chamber 1101 by opening the valve of the gas pipe connected to the cylinder of the gas to be introduced into the deposition chamber 11O1.

次に、以上の装置を用いてグロー放電法によって本発明
抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明する。
Next, an example of a procedure for manufacturing a resistor of the present invention by a glow discharge method using the above-described apparatus will be described.

バルブ1122を開いてガスボンベ1102からCF4
/Arガスを流出させ、バルブ1123を開いてガスボ
ンベ1103からGeH4/Arガスを流出させ、出口
圧ゲージ1127.1128の圧力を1kg/cm’に
調整し。
Open the valve 1122 to remove CF4 from the gas cylinder 1102.
/Ar gas was allowed to flow out, valve 1123 was opened to allow GeH4/Ar gas to flow out from gas cylinder 1103, and the pressure of outlet pressure gauges 1127 and 1128 was adjusted to 1 kg/cm'.

次に流入バルブ1112.1113を徐々に開いてマス
フローコントローラ1107.1108内に流入させて
おく、続いて、流出バルブ1117゜1118、補助バ
ルブ1132を徐々に開いてCF4/AtガスとG 1
3 H4/ A rガスとを堆積室1101内に導入す
る。この時、CF4/Arガスの流量とG e H4/
 A Tガスの流量との比が所望の値になる様にマスフ
ローコントローラ1107.1118を調整し、また堆
積室1toi内の圧力が所望の値になる様に真空計11
36の読みを見ながらメインバルブ1134の開度を調
整する。そして、堆積室1101内の支持体1139に
より支持されている基体1137の温度が所望の温度に
なる様にヒータ1138により加熱した上で、シャッタ
1142を開き堆積室1101内にてグロー放電を生起
させる。
Next, gradually open the inflow valves 1112 and 1113 to allow the flow into the mass flow controllers 1107 and 1108. Next, gradually open the outflow valves 1117 and 1118 and the auxiliary valve 1132 to allow the CF4/At gas and G1 to flow.
3H4/Ar gas is introduced into the deposition chamber 1101. At this time, the flow rate of CF4/Ar gas and G e H4/
Adjust the mass flow controllers 1107 and 1118 so that the ratio with the flow rate of AT gas becomes the desired value, and adjust the vacuum gauge 11 so that the pressure in the deposition chamber 1toi becomes the desired value.
Adjust the opening degree of the main valve 1134 while checking the reading of 36. Then, the temperature of the base 1137 supported by the support 1139 in the deposition chamber 1101 is heated by the heater 1138 to a desired temperature, and then the shutter 1142 is opened to generate a glow discharge in the deposition chamber 1101. .

次に、以上の装置を用いてスパッタリング法によって本
発明抵抗体を製造する場合の手順の一例について説明す
る。高圧電源1140により高電圧が印加される電極1
141上には予め高純度グラファイト1142−1をタ
ーゲットとして設置しておく、グロー放電法の場合と同
様にして、ガスボンベ1102からCF4/Atガスを
ガスボンベ1103からGeH4/Arガスをそれぞれ
所望の流量にて堆積室1101内に導入させる。
Next, an example of a procedure for manufacturing a resistor of the present invention by a sputtering method using the above-described apparatus will be described. Electrode 1 to which high voltage is applied by high voltage power supply 1140
High purity graphite 1142-1 is placed as a target on 141 in advance, and in the same manner as in the glow discharge method, CF4/At gas is supplied from gas cylinder 1102 and GeH4/Ar gas is supplied from gas cylinder 1103 at desired flow rates. and introduced into the deposition chamber 1101.

シャッタ1142を開いて、高圧電源1140を投入す
ることによりターゲー/ト1142−1をスパッタリン
グする。尚、この際ヒータ1138により基体1137
を所望の温度に加熱し、メインバルブ1134の開度を
調整することにより堆積室1101内を所望の圧力とす
ることはグロー放電法の場合と同様である。
By opening the shutter 1142 and turning on the high voltage power supply 1140, the target/metal 1142-1 is sputtered. At this time, the base 1137 is heated by the heater 1138.
As in the case of the glow discharge method, the deposition chamber 1101 is heated to a desired temperature and the pressure inside the deposition chamber 1101 is set to a desired value by adjusting the opening degree of the main valve 1134.

以下に1本発明発熱抵抗体の具体的実施例を示す。A specific example of the heating resistor of the present invention will be shown below.

実施例1: 基体としてアルミナセラミック板を用いて、該基体の表
面上に機能薄膜である発熱抵抗層を形成した0発熱抵抗
層の堆積は第3図に示される装置を用いてグロー放電法
により行なわれた。原料ガスとしてCF4 /ar=o
 、5 (容量比)及びGe1(+/Ar=0.1 (
容量比)を用いた。堆積の際の条件は第1表の通りとし
た。尚、堆積中においては各バルブの開度及びその他の
条件については一定に保ち、第1表に示される厚さの発
熱抵抗層を形成した。
Example 1: An alumina ceramic plate was used as a substrate, and a heating resistance layer, which was a functional thin film, was formed on the surface of the substrate. The heating resistance layer was deposited by a glow discharge method using the apparatus shown in FIG. It was done. CF4 /ar=o as raw material gas
, 5 (capacity ratio) and Ge1(+/Ar=0.1 (
(capacity ratio) was used. The conditions during the deposition were as shown in Table 1. Incidentally, during the deposition, the opening degree of each valve and other conditions were kept constant, and a heating resistor layer having the thickness shown in Table 1 was formed.

形成された抵抗層上に電子ビーム蒸着法によりA1層を
形成した後、フォトリソグラフィー技術によって該A1
層を所望の形状となる様にエツチングし、複数対の電極
を形成した。
After forming an A1 layer on the formed resistance layer by electron beam evaporation, the A1 layer is formed by photolithography.
The layer was etched into the desired shape to form multiple pairs of electrodes.

続いて、フォトリソグラフィー技術によってHF系エツ
チング液を用い蛸足の部分の抵抗層を除去した。尚、本
実施例においては、前記電極対間にある抵抗層の大きさ
は100pmX10100pとされた0本実施例におい
ては、電極対間に形成された発熱要素がピッチ8個/ 
m mで配列される様に同一基板上に複数の発熱抵抗素
子を作製した。かくして作製された発熱抵抗素子の部分
断面図を第4図に示す0図において、2は基体であり、
4は発熱抵抗層であり、6.7は1対の電極である。
Subsequently, the resistive layer at the octopus leg portion was removed using an HF-based etching solution using photolithography technology. In this example, the size of the resistance layer between the electrode pairs is 100 pm x 10,100 p. In this example, the heat generating elements formed between the electrode pairs have a pitch of 8 pieces/
A plurality of heat generating resistive elements were fabricated on the same substrate so as to be arranged in mm. In Fig. 4, which shows a partial cross-sectional view of the heating resistor element thus produced, 2 is a base;
4 is a heating resistance layer, and 6.7 is a pair of electrodes.

かくして得られた各発熱抵抗素子の電気抵抗を測定した
ところ80Ωであった。
The electrical resistance of each heating resistor element thus obtained was measured and found to be 80Ω.

また、本実施例により得られた発熱抵抗素子に対し、電
気的パルス信号を入力して、該発熱抵抗素子の耐久性を
測定した。尚、電気的パルス信号のデユーティ50%、
印加電圧20V、駆動周波数0.5kHz、1.okH
z、2.0kHzとした。
Furthermore, an electrical pulse signal was input to the heating resistor element obtained in this example to measure the durability of the heating resistor element. In addition, the duty of the electrical pulse signal is 50%,
Applied voltage 20V, drive frequency 0.5kHz, 1. okH
z, 2.0kHz.

その結果、異なった駆動周波数で駆動したいづれの場合
においても電気的パルス信号入力がlX1010回に達
しても発熱抵抗素子は破壊されることなく、またその抵
抗値もほとんど変化しなかった。
As a result, in all cases of driving at different driving frequencies, the heating resistor element was not destroyed even when the electrical pulse signal input reached 1010 times, and its resistance value hardly changed.

実施例2: 原料ガスをC2Fe/Ar=0.5 (容量比)及びG
eH4/A r=0 、1 (容量比)とした以外は実
施例1と同様にして、同じ膜厚の発熱抵抗層を堆積した
Example 2: The raw material gas was C2Fe/Ar=0.5 (volume ratio) and G
A heating resistor layer having the same thickness was deposited in the same manner as in Example 1 except that eH4/A r = 0, 1 (capacitance ratio).

次に、実施例1と同様にして発熱抵抗素子を作製し電気
的パルス信号を入力したところ、電気的パルス信号入力
がlX1010回に達しても発熱抵抗素子は破壊するこ
とがなかった。また、抵抗値の変化も認められなかった
Next, when a heating resistor element was prepared in the same manner as in Example 1 and an electrical pulse signal was input, the heating resistor element was not destroyed even when the electrical pulse signal input reached 1010 times. Further, no change in resistance value was observed.

実施例3: 基体をコーニング社製#7059ガラスに変えた以外は
実施例1と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素子
を作製した。
Example 3: A heat generating resistor layer was deposited in the same manner as in Example 1 except that the substrate was changed to #7059 glass manufactured by Corning Incorporated to produce a heat generating resistor element.

かくして得られた発熱抵抗素子を実施例1と同様にして
駆動したところ、実施例1と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
When the heating resistor element thus obtained was driven in the same manner as in Example 1, it was confirmed that it had sufficient durability as in Example 1.

実施例4: 基体をコーニング社製#7059ガラスに変えた以外は
実施例2と同様にして発熱抵抗層を堆積し発熱抵抗素子
を作製した。
Example 4: A heat generating resistor layer was deposited in the same manner as in Example 2 except that the substrate was changed to #7059 glass manufactured by Corning Incorporated to produce a heat generating resistor element.

かくして得られた発熱抵抗素子を実施例2と同様にして
駆動したところ、実施例2と同様に十分な耐久性を有し
ていることが確認された。
When the heating resistor element thus obtained was driven in the same manner as in Example 2, it was confirmed that it had sufficient durability as in Example 2.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、機能薄膜として炭素原子を
母体とし、+Jルマニウム原子とハロゲン原子と水素原
子とを含有してなる非晶質材料を用いていることにより
、熱応答性、熱伝導性、耐熱性及び/または耐久性、更
には柔軟性の著しく良好な発熱抵抗体が提供される。
[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, by using an amorphous material containing carbon atoms as a matrix and containing +J rumanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as a functional thin film, A heating resistor is provided which has extremely good thermal responsiveness, thermal conductivity, heat resistance and/or durability, and furthermore, excellent flexibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明発熱抵抗体の部分断面図であ
る。 第3図は本発明発熱抵抗体の製造に用いられる装置を示
す図である。 第4図は本発明実施例において作製された発熱抵抗素子
の部分断面図である。 2二基体    4:機能薄膜 6.7:電極 1101:堆積室 1137:基体 第1図 第2図 第4図
1 and 2 are partial cross-sectional views of the heating resistor of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an apparatus used for manufacturing the heating resistor of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a heating resistor element manufactured in an example of the present invention. 22 Substrate 4: Functional thin film 6.7: Electrode 1101: Deposition chamber 1137: Substrate Fig. 1 Fig. 2 Fig. 4

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基体上に、炭素原子を母体としゲルマニウム原子
とハロゲン原子と水素原子とを含有してなる非晶質材料
からなる機能薄膜が形成されていることを特徴とする、
発熱抵抗体。
(1) A functional thin film made of an amorphous material having carbon atoms as a matrix and containing germanium atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms is formed on the substrate,
heating resistor.
(2)機能薄膜におけるゲルマニウム原子の含有率が0
.0001〜40原子%である、特許請求の範囲第1項
の発熱抵抗体。
(2) The content of germanium atoms in the functional thin film is 0
.. The heating resistor according to claim 1, wherein the heating resistor has a content of 0,001 to 40 atom %.
(3)機能薄膜におけるハロゲン原子の含有率が0.0
001〜30原子%である、特許請求の範囲第1項の発
熱抵抗体。
(3) The content of halogen atoms in the functional thin film is 0.0
The heating resistor according to claim 1, wherein the heating resistor has a content of 0.001 to 30 atom %.
(4)機能薄膜における水素原子の含有率が0.000
1〜30原子%である、特許請求の範囲第1項の発熱抵
抗体。
(4) Hydrogen atom content in the functional thin film is 0.000
The heating resistor according to claim 1, wherein the heating resistor has a content of 1 to 30 atom %.
(5)機能薄膜におけるゲルマニウム原子の含有率とハ
ロゲン原子の含有率と水素原子の含有率との和が0.0
001〜40原子%である、特許請求の範囲第1項の発
熱抵抗体。
(5) The sum of the germanium atom content, halogen atom content, and hydrogen atom content in the functional thin film is 0.0
The heating resistor according to claim 1, wherein the heating resistor has a content of 0.001 to 40 atomic %.
(6)ハロゲン原子がFまたはC1である、特許請求の
範囲第1項の発熱抵抗体。
(6) The heating resistor according to claim 1, wherein the halogen atom is F or C1.
(7)基体が機能薄膜形成面側に炭素原子を母体とする
非晶質材料からなる表面層を有する、特許請求の範囲第
1項の発熱抵抗体。
(7) The heating resistor according to claim 1, wherein the base has a surface layer made of an amorphous material containing carbon atoms as a matrix on the side on which the functional thin film is formed.
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