[發(fā)明專利]一種溫度敏感材料電子元器件及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310028847.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN103137847A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉川;張欣翼;許麗娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川匯源科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L35/10
• 分類號(hào): H01L35/10;H01L35/34
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 張楊

1.一種溫度敏感材料電子元器件，包括帶有凹槽的襯底(101)、阻擋層(102)、底電極(103)、熱釋電材料(104)和上電極(106)，其特征在于，在上電極(106)和底電極(103)之間，設(shè)置有隔離層(105)，上電極(106)跨越隔離層(105)和隔離層(105)下方的底電極，連接到熱釋電材料(104)。

2.如權(quán)利要求1所述的溫度敏感材料電子元器件，其特征在于，所述隔離層(105)環(huán)狀設(shè)置于襯底(101)的凹槽邊緣。

3.如權(quán)利要求1所述的溫度敏感材料電子元器件，其特征在于，所述隔離層(105)的材料不同于阻擋層(102)的材料。

4.如權(quán)利要求1所述的溫度敏感材料電子元器件，其特征在于，所述隔離層(105)的材料為光敏感高分子聚合物材料、高靈敏度電子束膠、耐酸堿性保護(hù)膠或聚酰亞胺樹脂PI；所述阻擋層(102)的材料為SiO₂或Si₃N₄。

5.如權(quán)利要求1所述的溫度敏感材料電子元器件的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1：制備襯底(101)和阻擋層(102)；

步驟2：在阻擋層(102)上制備底電極(103)；

步驟3：在底電極(103)上硅杯凹槽里制備熱釋電材料(104)；

步驟4：將所述熱釋電材料(104)高溫?zé)Y(jié)成瓷；

步驟5：在所述硅杯凹槽邊緣光刻形成隔離層圖形，然后高溫固化形成所述隔離層(105)；

步驟6：在熱釋電材料(104)和隔離層(105)上方引出上電極(106)。

6.如權(quán)利要求5所述的溫度敏感材料電子元器件的制備方法，其特征在于，所述步驟1包括：

(1.1)厚度500μm(100)晶向的硅襯底(101)熱氧化前預(yù)處理：先把硅片放入濃度為70%的濃硫酸加熱煮30min，接著硅片放入濃度為70%的濃鹽酸中繼續(xù)加熱煮30min，然后用氫氟酸清洗10min，最后用等離子水沖洗，氮?dú)獯蹈?；把預(yù)處理后的硅襯底(101)放入等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）設(shè)備中沉積一層Si₃N₄薄膜102，厚度為0.5μm；

(1.2)在所述硅片正面光刻腐蝕窗口；

(1.3)配制25wt.%的四甲基氫氧化銨（TMAH）溶液對(duì)基片進(jìn)行各向異性腐蝕，按3g/100ml的比例加入(NH₄)S₂O₈，溶液溫度為80℃，腐蝕時(shí)間1h30min，形成深度為30μm硅杯凹槽；

(1.4)重復(fù)步驟(1.1)，沉積厚度1μm的Si₃N₄薄膜；

7.如權(quán)利要求5所述的溫度敏感材料電子元器件的制備方法，其特征在于，所述步驟2、3、4為：

步驟2：用丙酮、酒精超聲振蕩清洗硅片，通過涂膠、堅(jiān)膜、曝光、顯影、后烘等光刻工藝制作出探測(cè)器的底電極對(duì)應(yīng)的圖形，然后通過直流磁控濺射沉積Ni/Cr底電極(103)，該底電極厚度為200nm；

步驟3：在硅杯凹槽內(nèi)和底電極(103)上方用電泳沉積的方法沉積BST熱釋電材料（104），接著把熱釋電材料烘干，然后靜壓；

步驟4：在管式爐中將熱釋電材料(104)燒結(jié)成陶瓷，燒結(jié)溫度為750℃，并保溫1h。

8.如權(quán)利要求5所述的溫度敏感材料電子元器件的制備方法，其特征在于，所述步驟5為：

清洗硅片表面，在表面上旋涂光刻膠，轉(zhuǎn)速：3000-4000r/min，熱板堅(jiān)膜：100℃/5min，然后光刻出環(huán)繞硅杯凹槽邊緣的阻擋層(102)的圖形；最后在烘箱中以150-250℃的溫度保溫1h而進(jìn)行高溫固化，制備成了厚度為5-7μm的隔離層(105)。

9.如權(quán)利要求5所述的溫度敏感材料電子元器件的制備方法，其特征在于，所述步驟6為：采用光刻工藝和直流磁控濺射工藝制備上電極(106)，電極厚度為200nm。