专利名称：薄膜电阻器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种使用于微电子产品的薄膜电阻器的制作方法，且特别是一种使用于例如混合电路(hybridcircuit)微电子产品中，主要应用在表面粘著技术(Surface Mount Technology，SMT)的薄膜电阻器元件，例如薄膜片电阻(thin film chip resistor)或薄膜多联式晶片排列电阻(thin film chip resistor array)的制作方法。
薄膜电阻器一般是用于微电子产品，作为电路中被动(passive)电子电路元件和/或承载(load bearing)电子电路元件之用，所采用的微电子产品包含有集成电路微电子产品和混合电路微电子产品。
若就混合电路微电子产品所用的薄膜电阻器的制程而言，习用方法是于一绝缘基板，例如一玻璃绝缘基板或一陶瓷绝缘基板上，形成一薄膜电阻及导体材料覆盖后，以微影光蚀刻(photolithography)方式定义(pattern)电阻材料及导体图案，之后再以一聚焦激光束修整(trim)电阻材料，使电阻值能更精确控制，继而切割绝缘基板形成分立薄膜晶片电阻(discrete thin film chip resistor)。
然而，上述习知的薄膜电阻器形成方法有其缺点制得的分立薄膜晶片电阻中若干图案层或图案区域是以微影光蚀刻方式形成，包含有(1)一图案定义薄膜电阻层；以及(2)一对形成于图案定义薄膜电阻层接触的图案定义导线层。此电阻层及导线层的图案定义是以类似半导体制程的光蚀刻的光蚀刻技术来形成，所以，习知利用微影光蚀刻设备和材料来完成图案的定义较无效率，相对地只是增加制造成本而已，同时由于需大量使用化学药品，增加了废水处理及环境污染的成本。
再者，上述于绝缘基板使用微影光蚀刻方式形成图案定义电阻层与导线层，之后再将绝缘膜基板分开形成分立薄膜晶片电阻的方法，其对绝缘基板的品质要求相当高，必须提供表面平坦度与光洁度相当好的绝缘基板，以便后续的微影光蚀刻设备能正确对齐，一般需利用99.6％纯度的氧化铝基板，且需经过磨平抛光以增加其平坦度与光洁度，而高平坦度与光洁度的绝缘基板将增加许多的成本。
因此，本发明人思虑解决的方法，除了使其可应用于混合电路微电子产品中的薄膜晶片电阻的制作，更可(1)避免习用形成分立薄膜电阻晶片时，以微影方式所增加的微影设备、材料等相关的制程成本；以及(2)避免因需提供高平坦度与光洁度的绝缘基板等相关增加的成本。
本发明提出一种制作分立薄膜电阻器的方法，(1)避免需以后续的微影光蚀刻制程定义所形成的薄膜电阻及导体层图案等相关的制程成本；(2)采用多束(multi-beam)能量蚀刻法修整电阻层，加速修整所花费的时间以提高产能；以及(3)采用不需表面磨平抛光的绝缘基板，价格低廉。
因此，本发明的目的便是提供一种分立薄膜电阻器的制作方法，以降低生产成本及提高产能。
首先，在降低成本方面传统以微影光蚀刻方式定义电阻及导体材料层的技术，需提供极佳平坦度与表面洁净度的绝缘基板，所以必需使用高纯度和经过表面研磨的绝缘基板，而且微影光蚀刻技术需经光阻涂布、曝光、显影、蚀刻等相关复杂的程序，需使用光阻、显影与蚀刻材料等化学药剂(部分电阻材料的蚀刻需用到非常强的化学剂，甚至无法蚀刻)，需使用洁净度高的无尘室(一般需达class100以上)，大量的废水处理及较大的设备投资与空间。再者，基板的分割需用成本较高的钻石切割(dicingsaw)或激光切割。而本发明选取具预刻痕的绝缘基板，以遮罩(mask)及多束能量蚀刻法定义电阻材料及导体图案，可一并解决上述问题。
在提高产能方面除前述降低成本所采用的手段亦能部分提高产能之外，更以非微影光蚀刻(non-photolithography)的多束能量蚀刻方式修整图案定义薄膜电阻层，提高修整速度。
为达成上述本发明的主要目的，提供一种薄膜电阻器的制作方法，包括步骤有提供一表面形成有刻痕的绝缘基板；形成一平坦层于绝缘基板上；形成不连续的一图案定义导体层于绝缘基板；形成一遮罩层于绝缘基板与导体层表面，并且使部分用以形成电阻层的绝缘基板表面，及可与电阻层电性接触的导体层裸露的部分，并且与裸露的导体层电性接触；除去遮罩层，以形成一图案定义薄膜电阻层；以一非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式修整图案定义薄膜电阻层以提高电阻值，而提高的倍率则视产品最后电阻值而定；以及以非微影光蚀刻的能量束蚀刻方式精修图案定义薄膜电阻层的最后精确电阻值。其中该绝缘基板是为一玻璃绝缘基板和一陶瓷绝缘基板所组成的绝缘基板之一。其中该绝缘基板为一氧化铝(alunina)陶瓷绝缘基板，且其氧化铝成分约为94％-99.6％。其中该导体层形成前更包含于该绝缘基板上形成平坦层(leveling layer)以平坦化该绝缘基板。其中该平坦层的沉积方式为热辅助蒸镀法、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法、电浆辅助化学气相沉积法与物理气相沉积的浅镀法所组成的沉积方式之一。其中该平坦层为一二氧化硅、氮化硅所组成的绝缘层。其中该导体层是以一种非微影光蚀刻的印刷方式形成不连续的图案。其中该非微影光蚀刻的印刷方式为网版印刷(screenprint)和能量束感应印刷(energy beam induced print)所组成的印刷方式之一。其中该非微影光蚀刻的印刷方式是运用以一导体糊剂的网版印刷方式，该导体糊剂为银、银合金、金、金合金、铜、铜合金、钯(palladium)、钯合金、镍、镍合金所组成的导体之一。其中该遮罩层是以一种非微影光蚀刻的印刷方式形成。其中该薄膜电阻材料是以一种薄膜沉积方式形成。其中该薄膜沉积方式为热辅助蒸镀法、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法、电浆辅助化学气相沉积法与物理气相沉积的浅镀法所组成的沉积方式之一。其中该薄膜电阻材料层为氮化钽电阻材料、硅化钽电阻材料、钽铬合金电阻材料、镍铬合金电阻材料、硅化铬电阻材料与较前述电阻材料序数(order)高所组成的电阻材料之一。其中更包含在该绝缘基板形成刻痕的步骤，以在该绝缘基板上定义一相邻连续的基板晶片，藉由该基板晶片上形成有该图案定义导体层薄膜电阻层，使该基板晶片形成一薄膜晶片电阻。其中形成该刻痕的步骤是于该导体层形成前完成。其中形成该刻痕的步骤于该导体层形成后完成。其中该相邻薄膜电阻晶片能以物理断裂方式，不需截切便能由该绝缘基板分离为一分立(discrete)薄膜晶片电阻。其中除去该遮罩层后更包括下列步骤利用一种非微影光蚀刻的多束(multi-beam)能量蚀刻方式修整(trim)该图案定义薄膜电阻层；以及利用一种非微影光蚀刻的能量束蚀刻方式精修(finetrim)该图案定义薄膜电阻层，以调整其电阻值。其中该非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式所使用的能量束为激光光束、聚焦离子束与聚焦电子束所组成的多束能量蚀刻方式之一。其中该非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式是使用波长于532-1064nm，投射射束的能量密度为0.1-8.0瓦，射束直径为1.0-100μm，射束数目为1-31的激光光束。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1绘示本发明较佳实施例中所用具有有预刻痕绝缘基板的透视图；图2至图12绘示利用本发明较佳实施例方法在图1所示绝缘基板上形成分立薄膜电阻器的制程步骤的剖面图；图13绘示对应图4所示制程剖面图的相关透视图；图14绘示对应图5所示制程剖面图的相关透视图；以及图15绘示对应部分图8所示制程剖面图的相关透视图。
请参照图1至图12所示，为本发明一较佳实施例的分立薄膜晶片电阻制作过程中，于一绝缘基板上逐渐形成一连续薄膜电阻器的各阶段的结果。
如图1所示，其为绝缘基板形成一连续分立薄膜电阻器前的透视图。在一绝缘基板10上形成多道彼此为垂直的刻痕，即分别形成从刻线b1、b2、b3、b4，与横刻线a1、a2、a3，以在绝缘基板10上分割形成一双向岛阵列(bidirectional array ofislands)的结构，再以本发明的制作方法于此双向岛阵列形成双向的分立薄膜电阻器阵列。图1中，绝缘基板10上的双向岛阵列中每一个岛的长度为L，较佳是介于0.8-6.5mm之间；宽度为W，较佳是介于0.4-3.5mm之间；而厚度为T，较佳是介于0.2-2.0cm之间。然而，若欲以本发明的方法形成不规则尺寸的分立薄膜电阻器或薄膜电阻元件时，亦可改用在W、L和T等方向具有其它尺寸的绝缘基板。
请参照图2，所示的横刻线a1、a2、a3，为界定图1所示绝缘基板10的双向岛阵列的部分刻痕。横刻线a1、a2、a3(以及纵刻线b1、b2、b3、b4)中各刻痕，其于绝缘基板10上的宽度为W，较佳是介于10-150μm之间；深度为t，较佳介于20-200μm之间；剖面形状较佳为V型，但具有其它剖面形状的刻痕，例如为直边或平底凹槽型式者亦可。
习知技艺中划刻痕的任一种方法，均可应用于前述绝缘基板的横和纵向刻线的形成，例如利用物理方式的划线器(scribe)或其它切割工具，亦或使用能量束(energybeam)如激光光束、聚焦电子束或聚焦离子束等蚀刻法。对本发明而言，提供具预刻痕的绝缘基板，使其能从双向岛阵列形成的双向薄膜电阻器阵列制得一连续分立薄膜晶片电阻具有许多优点，于后续制程步骤中加以阐述。虽然，也可在后期阶段再对绝缘基板10划刻痕，例如于绝缘基板10上形成一导体层后再形成刻痕，但本发明方法所用的绝缘基板10较佳仍是于导体层形成前先划上刻痕，如此才能达到最合乎经济有效的制造。
虽然在图1中的透视图和图2的剖面图中并无具体显示绝缘基板10的材料，但其绝缘材质应为具有适当绝缘性、易于划上刻痕，易于制成绝缘基板10的材料，并且能适于后续的薄膜电阻的制程处理，符合上述条件的常用绝缘材料包括高熔点温度的玻璃绝缘材料和陶瓷绝缘材料等。在本实施例当中，绝缘基板10较佳应选用一种为氧化铝的陶瓷绝缘基板，其中其氧化铝的成份约为94-99.6％之间。
此外，本发明所用的绝缘基板10不必为习用以影微方式所需的的高度抛光表面。习用的高度抛光表面，其表面粗糙度通常需小于500(峰间距离)，而在本发明较佳实施例中，除横和纵向的刻线，绝缘基板10的表面粗糙度较佳可于1000-3000之间(峰间距离)。
最后，虽然图1的透视图和图2的剖面图未显示出来，但在本发明的实施例方法中，于绝缘基板10形成导体层及电阻层之前，较佳应先清洁绝缘基板10。预先清洁绝缘基板10较佳是于干燥空气(即水气低于10ppm)环境下，以800-900℃的温度，进行退火处理(退火处理约5-20min)。
请参照图3所示，是于绝缘基板10上形成一平坦层(leveling layer)12，主要作用在概略平坦化及添补绝缘基板10的孔洞，例如是以习知任一种薄膜沉积方法，包含热辅助蒸镀法(thermal assisted evaporation)、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法(CVD)、电浆辅助化学气相沉积法与物理气相沉积(PVD)的浅镀(sputtering)法所形成的一二氧化硅(SiO2)层或氮化硅(Si3N4)层。虽然形成此平坦层12的程序并不是绝对需要，但若考虑增加绝缘基板10平坦度及减小基板孔隙度以增进所制得分立薄膜电阻器的品质，则本发明实施例的方法中，较佳是以物理气相沉积的浅镀方式沉积厚约100-5000的平坦层12。
接著请参照图4所示，具有(1)于平坦层12暴露的表面上形成上导线层(upper conductor lead layer)14a、14b、14c；以及(2)于绝缘基板10底层表面上形成对应的下导线层16a、16b、16c。对应图13所示的透视图可更进一步了解形成的导线层的图案，上导线层14a、14b、14c为不连续的条状图案，亦即仅分别形成纵跨在由纵刻线b1、b2、b3、b4所分隔的岛阵列的横刻线a1、a2、a3上。在本发明方法中，这些图案定义导线层14a、14b、14c，16a、16b、16c均是采用一种非微影光蚀刻的印刷方式所形成。虽然此种非微影光蚀刻印刷法可包含一非微影光蚀刻的网版印刷法与一非微影光蚀刻的能量束感应印刷(energy beam induc ed print)法(例如使用气体导体材料(gaseous conductor precursor naterial)的激光束感应印刷法)，不过本发明较佳实施例所使用的非微影光蚀刻的网版印刷法，较佳是以网版印刷，再由包含银、银合金、金、金合金、铜、铜合金、钯(palladiun)、钯合金、镍、镍合金所组成的导体糊剂(conductor paste)中选取一导体糊剂烧结(firing)出图案定义导线层14a、14b、14c，16a、16b、16c。此外，导体糊剂较佳是在400-900℃温度下，烧结5-10min，涂布的厚度在0.1-10μm之间。
接著请参照图5所示，是形成一遮罩层(mask)18覆盖在绝缘基板10与图案定义导线层14a、14b、14c上，使得部分用于形成后续形成的电阻层的绝缘基板表面，及可与后续形成的电阻层接触的上导线层裸露出来。对应图14所示的透视图可进一步了解形成的的遮罩层的图案，遮罩层18仅形成在上导线层14a、14b、14c表面与绝缘基板10的纵刻线b1、b2、b3、b4表面，形成的遮罩层18主要是用来定义后续形成的电阻层的图案，因此只要能遮住不欲后续形成的电阻层覆盖的部分即可，并不限于本实施例图14所示的遮罩层图案。在本发明方法中，遮罩层18亦采用一种非微影光蚀刻的印刷方式所形成，较佳是以网版印刷法，所使用印刷材为可用水或一般油精、丙酮等溶剂清洗的树脂。
接著请参照图6所示，是于表面形成一覆盖的薄膜电阻层20，其可使用习知的技术中任一种电阻材料，包括氮化钽(Ta2N)电阻材料、硅化钽电阻材料、钽铬合金电阻材料、镍铬各金电阻材料、硅化铬等电阻材料或较前述电阻材料序数(order)高的电阻材料。同样地，薄膜电阻层20也可利用习知薄膜电阻器制造技术中任一种薄膜沉积法形成，包括热辅助蒸镀法、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法，电浆辅助化学气相沉积法(PECVD)或物理气相沉积的溅镀法等所组成的沉积法。在本发明的较佳实施例中，所形成的薄膜电阻层20其厚度较佳是介于100-1000之间。
最后请参照图7所示，是将遮罩层18及遮罩层上覆盖的部分电阻层去除，以形成已定义图案的双向薄膜电阻层阵列，其中此双向薄膜电阻层阵列中的各图案定义电阻层20a、20b、20c、20d分别被容置在，绝缘基板10中横刻线与纵刻线所形成的双向岛阵列的一个岛内。而清除遮罩层以形成双向薄膜电阻层阵列的方法为以超音波或毛刷清除，所使用的清除溶剂为油精、丙酮等溶剂。
经网版印刷和烧结导体糊剂形成图案定义导线14a、14b、14c，16a、16b、16c，以及形成图案定义薄膜电阻层之后，较佳是对绝缘基板10进行一退火处理，使薄膜电阻层的热电阻系数(Thernal Coefficient of Resistivity，TCR)安定。较佳是于200-600℃的温度条件退火处理(退火处理约1-20hr)。
接下来说明如何经进一步的制程以形成分立薄膜晶片。
请参照图8所示，主要是进行对绝缘基板10各岛上的图案定义薄膜电阻层20a、20b、20c、20d作修整(trim)，以便形成修整的图案定义薄膜电阻层。
然而，本发明修整上述图案定义薄膜电阻层20b的方式有异于习知的技艺。习知形成切痕22a、22b、22c，24a、24b、24c时是利用传统微影光蚀刻技术或非微影的单一能量束蚀刻，而如前述，传统微影光蚀刻技术无论在成本及生产效率上均不佳。虽然使用一种非微影光蚀刻的蚀刻，较佳是一种运用能量束例如激光束、聚焦离子束或聚焦电子束的蚀刻方式，但皆是利用单一能量束完成切痕的蚀刻，因此对本实施例而言，便是重覆进行六次的能量束蚀刻才行，造成花费的时间过多使产能无法提升。为解决此一问题，本发明采用一种多束(multi-beam)能量蚀刻方式修整图案定义薄膜电阻层，就本较佳实施例而言，若使用具三射束的能量束蚀刻则只要实施两次，分别同时形成切痕22a、22b、22c及时形成切痕24a、24b、24c。利用多束能量，例如使用激光光束蚀刻时，能量束数目的多少是根据电阻值高低而定，电阻值愈高时能量束数需愈多，较佳是使用波长介于532-1064nm的激光，能投射射束的能量密度为于0.1-8.0瓦，射束直径为1.0-100μm，射束数目为1-31的激光光束。
接著请参照图9所示，再一次对绝缘基板10各岛上修整的图案定义薄膜电阻层作更精密的修整(finetrim)，以得到更精确的电阻值，以在修整的图案定义薄膜电阻层20a、20b、20c、20d上各形成同样的切痕26a、26b、26c、26d。图15所示即为经精修后的绝缘基板10一部分的透视图。
如图15所示，绝缘基板10内形成一个以一对纵刻线b1、b2和一对横刻线a1、a2所界定的岛，在此岛上则形成有一对形成在横刻线a1、a2上，并与已修整的图案定义薄膜电阻层20b相接触的上导线14a、14b，而电阻层20b上则形成使绝缘基板10b暴露出的切痕(kerf)22a、22b、22c和24a、24b、24c及26b等。如图所示，经精修的图案定义薄膜电阻层20b是以螺旋图案所构成，原因是较易于控制电阻值的调整，且电阻值的提升倍率较高。
藉由精修能更精细地调整双向薄膜电阻器阵列各别的电阻值，使制得的分立薄膜晶电阻晶片的电阻值符合所需。同样是利用一种非微影光蚀刻的蚀刻，例如激光束、聚焦离子束或聚焦电子束能量蚀刻方式完成精修，较佳是运用一种波长介于532-1064nm，每平方公分能投射射束尺寸的能量密度为0.1-8.0瓦，射束直径为1.0-100μm的激光束蚀刻。
接著请参照图10所示，在整个表面上形成一对应修整的图案定义薄膜电阻层20a、20b、20c、20d的图案定义密封层28a、28b、28c、28d，以便将图案定义薄膜电阻层20a、20b、20c、20d密封住。此些图案定义密封层28a、28b、28c、28d可以习知薄膜晶片电阻制造技艺中常用的任一密封材料形成，包括环氧基密封剂(epoxy sealant)、胺基甲酸酯密封剂(urethane sealant)与硅密封剂(siliconse alant)等。同前述导线层的形成方式，本发明的较佳实施例中的图案定义密封层28a、28b、28c、28d亦可利用一种非微影光蚀刻的印刷法，但较佳仍是采用非微影光蚀刻的网版印刷法。作为形成此图案定义密封层28a、28b、28c、28d所用的密封剂材料，较佳应选用在后续制程步骤中暴露出绝缘基板时不易发生衰变(degradation)的材质。尤其图案定义密封层28a、28b、28c、28d最好以网版印刷方式，在绝缘基板10上形成厚度约10-30μm的环氧基密封剂层。
接著请参照图11所示，其为图10的绝缘基板10被分成若干条状的绝缘基板10a、10b、10c、10d以及图案定义导线层14a、14b、14c，16a、16b、16c被一分为二的图案定义导线层14a1、14a2，14b1、14b2，14c1、14c2与16a1、16a2，16b1、16b2，16c1、16c2。由于所提供的绝缘基板10早已形成界定出双向岛阵列的刻痕，所以不需再切割绝缘基板10，便能依横刻线a1、a2、a3，以物理的方式将其断裂分开。这种物理的断裂方式，较佳是将绝缘基板10先固定在一半径约1-5cm的滚筒上，再于此滚筒对绝缘将基板10施加充分的压力，导致绝缘基板10分成条状绝缘基板10a、10b、10c、10d，以及图案定义导线层14a、14b、14c，分成14a1、14a2，14b1、14b2，14c1、14c2，图案定义下导线层16a、16b、16c分成16a1、16a2，16b1、16b2，16c1、16c2。然而，并不限此种物理的断裂方式，其它可将绝缘基板分开的任何一种方式均可采用。
最后请参照图12所示，是于条状绝缘基板10b的相对应两侧上形成共三层的导体层。包括(1)一对图案定义桥接导线层30a、30b，用以桥接对应的图案定义上导线层14a2、14b1与图案定义下导线层16a2、16b1；(2)于图案定义桥接导线层30a、30b；以及(3)于图案定义端子导体层32a、32b上形成一对图案定义焊接层。虽然上述的三层导体层分别皆可使用习知制作薄膜晶片电阻技艺的任一种方法和材料形成，但对图案定义桥导线层30a、30b，较佳是以一种非微影光蚀刻的网版印刷法形成，且与图4步骤中形成图案定义导线层所用的方法相似或相同。因此，较佳是以网版印刷，再由包含银、银合金、金、金合金、铜、铜合金、钯、钯合金、镍、镍合金所组成的导体糊剂中选取一导体糊剂烧结而成图案定义桥接导线层30a、30b。此外，导体糊剂较佳是在150-350℃温度下，烧结5-10min，涂布的厚度在2-20μm之间。
同样地，虽然图案定义端子导体层32a、32b，及图案定义焊接层34a、34b可使用习知制作薄膜电阻晶片技艺的任一种材料形成，但就本发明的实施例来说，较佳是以镍或镍合金形成图案定义端子导体层32a、32b，另以含重量约5-50％的铅锡合金形成图案定义焊接层34a、34b，以获致形成的分立薄膜晶片电阻在混合电路微电子产品中具有最佳的耐蚀性与键结性。再者，虽然图案定义端子导体层32a、32b，及图案定义焊接层34a、34b可使用习知制作薄膜晶片电阻技艺的任一种方法形成，但较佳是以电镀法形成，以便能以最具效率的方式让图案定义端子导体层32a、32b，及图案定义焊接层34a、34b在混合电路微电子产品中具有最佳的耐蚀性与键结性。
虽然图12中未显示，但条状绝缘基板10b随后通常会被分开，以便形成多数个分立薄膜晶片电阻。如同绝缘基板10被分成条状绝缘基板10b的方式，分立薄膜晶片电阻较佳也采用类似的方式由条状绝缘基板10b分出。尤其是不需经切割条状绝缘基板10b，较佳是沿著具有纵刻线，改以物理方式断裂成绝缘基板昌片。
虽然图12中未显示，但是由条状绝缘板10b分成的若干分立薄膜晶片电阻包括于形成立绝缘基板晶片前先或后形成图案定义端子导体层32a、32b，与图案定义焊接层34a、34b。然而，在本发明的实佳实施例中，较佳是在图案定义桥接导线层30a、30b形成后，及图案定义端子导体层32a、32b与图案定义焊接层34a、34b形成前，将条状绝缘基板10b分成具有薄膜电阻器的绝缘基板晶片。这样的制程顺序能更有效地使用非微影响光蚀刻的网版印刷形成图案定义桥接导线层30a、30b，同时能避免损害至图案定义端子导体层32a、32b与图案定义焊接层34a、34b。
本发明采用先形成线层再形成薄膜电阻层的制程顺序，由于形成的电阻材料不耐导体形成时的高温烧结，故先形成导体层，因此可应用在较低电阻值的薄膜晶片电阻的生产。并且(1)避免以微影光蚀刻方法、材料与装置的制程。(2)避免使用高度抛光的绝缘基板；以及(3)采用多束能量制程进行修整工作，以达到本发明能降低生产成本及提高产能的方法。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，包括下列步骤提供一绝缘基板；形成一图案定义(patterned)导体层于该绝缘基板；形成一遮罩层于该绝缘基板与该导体层表面，使部分用以形成电阻层的绝缘基板表面，及可以与电阻层电性接触的导体层裸露；形成一薄膜电阻材料于该绝缘基板裸露的部分，并且与该裸露的导体层电性接触；以及除去该遮罩层，以形成一图案定义(patterned)薄膜电阻层。
2.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该绝缘基板是为一玻璃绝缘基板和一陶瓷绝缘基板所组成的绝缘基板之一。
3.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该绝缘基板为一氧化铝(alunina)陶瓷绝缘基板，且其氧化铝成分约为94％-99.6％。
4.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该导体层形成前更包含于该绝缘基板上形成平坦层(leveling layer)以平坦化该绝缘基板。
5.如权利要求4所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该平坦层的沉积方式为热辅助蒸镀法、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法、电浆辅助化学气相沉积法与物理气相沉积的浅镀法所组成的沉积方式之一。
6.如权利要求4所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该平坦层为一二氧化硅、氮化硅所组成的绝缘层。
7.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该导体层是以一种非微影光蚀刻的印刷方式形成不连续的图案。
8.如权利要求7所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该非微影光蚀刻的印刷方式为网版印刷(screenprint)和能量束感应印刷(energy beam induced print)所组成的印刷方式之一。
9.如权利要求7所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该非微影光蚀刻的印刷方式是运用以一导体糊剂的网版印刷方式，该导体糊剂为银、银合金、金、金合金、铜、铜合金、钯(palladium)、钯合金、镍、镍合金所组成的导体之一。
10.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该遮罩层是以一种非微影光蚀刻的印刷方式形成。
11.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该薄膜电阻材料是以一种薄膜沉积方式形成。
12.如权利要求11所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该薄膜沉积方式为热辅助蒸镀法、电子束辅助蒸镀法、化学气相沉积法、电浆辅助化学气相沉积法与物理气相沉积的浅镀法所组成的沉积方式之一。
13.如权利要求11所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该薄膜电阻材料层为氮化钽电阻材料、硅化钽电阻材料、钽铬合金电阻材料、镍铬合金电阻材料、硅化铬电阻材料与较前述电阻材料序数(order)高所组成的电阻材料之一。
14.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中更包含在该绝缘基板形成刻痕的步骤，以在该绝缘基板上定义一相邻连续的基板晶片，藉由该基板晶片上形成有该图案定义导体层薄膜电阻层，使该基板晶片形成一薄膜晶片电阻。
15.如权利要求14所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中形成该刻痕的步骤是于该导体层形成前完成。
16.如权利要求14所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中形成该刻痕的步骤于该导体层形成后完成。
17.如权利要求14所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该相邻薄膜电阻晶片能以物理断裂方式，不需截切便能由该绝缘基板分离为一分立(discrete)薄膜晶片电阻。
18.如权利要求1所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中除去该遮罩层后更包括下列步骤利用一种非微影光蚀刻的多束(multi-beam)能量蚀刻方式修整(trim)该图案定义薄膜电阻层；以及利用一种非微影光蚀刻的能量束蚀刻方式精修(finetrim)该图案定义薄膜电阻层，以调整其电阻值。
19.如权利要求18所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式所使用的能量束为激光光束、聚焦离子束与聚焦电子束所组成的多束能量蚀刻方式之一。
20.如权利要求18所述的薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，其中该非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式是使用波长于532-1064nm，投射射束的能量密度为0.1-8.0瓦，射束直径为1.0-100μm，射束数目为1-31的激光光束。
21.一种薄膜电阻器的制作方法，其特征在于，包括下列步骤提供一表面形成有刻痕的绝缘基板；形成一平坦层于该绝缘基板；形成不连续的一图案定义导体层于该绝缘基板；形成一遮罩层于该绝缘基板与该导体层表面，并且使部分用以形成电阻层的绝缘基板表面，及可以与电阻层电性接触的导体层裸露；形成一薄膜电阻材料于该绝缘基板裸露的部分，并且与该裸露的导体层电性接触；除去该遮罩层，以形成一图案定义薄膜电阻层；以一非微影光蚀刻的多束能量蚀刻方式修整图案定义薄膜电阻层；以及以一非微影光蚀刻的能量束蚀刻方式精修该图案定义薄膜电阻层。
全文摘要
本发明涉及一种薄膜电阻器的制作方法,首先于一具有预刻痕的绝缘基板上形成一图案定义导体层,接着利用一遮罩层盖住不欲后续电阻层形成的表面,再形成一薄膜电阻材料于裸露部分,最后除去遮罩层使可获得多数个形成于绝缘基板上,分别具有图案定薄膜电阻层与导体层的薄膜电阻器阵列;之后再利用一种多束能量蚀刻的方式修整薄膜电阻器,并利用物理的破裂方式不需载切绝缘基板而制成分立薄膜晶片电阻。
文档编号H01C7/00GK1248796SQ9811937
公开日2000年3月29日 申请日期1998年9月23日 优先权日1998年9月23日
发明者王育盛 申请人:王育盛