[發明專利]一種具有較厚Au電極的制備方法

有效

• 申請號: 201310334120.0
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103401053A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李玲霞;于仕輝;許丹;董和磊;金雨馨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01P11/00
• 分類號: H01P11/00;H01B13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

技術領域

本發明屬于電子信息材料與元器件領域，特別涉及一種用于微波調諧元器件的金電極的制備方法。

背景技術

隨著微波通信系統的快速發展，人們對微波器件，尤其是微波調諧器件提出了更高的要求。具有快的響應速度、小的尺寸、寬頻帶及高靈敏度、低工作電壓的微波器件是目前和下一代通信系統中必不可少的的組成部分。更高的要求給目前的電子材料與元器件帶來了巨大的挑戰。

微波介電可調材料在微波可調元器件上有著廣闊的應用前景，如相控陣天線上的移相器、諧振器、濾波器等。就調諧器件而言所用的電極材料主要是鉑金，但是由于鉑金的電阻相對較高，在一定程度上會增加器件的介電損耗。目前一些研究者在研究相關器件時也使用過Au做電極，由于Au的吸附性較差，在使用Au做電極時主要有Ti/Al/Ti/Au結構和Ti/Au結構。但是這兩種結構都不能制備較厚的Au電極層（100-1000nm），所以在后退火時，Au層太薄和Au和Ti的互相擴散，導致退火后電極的導電性變差，這對器件的可靠性是有害的。

因此，開發具有較厚的Au電極層已成為當前壓控微波材料與器件領域的迫切需求。

發明內容

本發明的目的，為解決現有技術在Au電極層較厚時所帶來的缺陷，提供一種既具有較厚Au電極層，又具有優異電傳導性的電極材料的制備方法。

本發明通過如下技術方案予以實現：

一種具有較厚Au電極的制備方法，電極結構為Ti/TiAu/Au，具體制備步驟如下：

（1）清洗基片及光刻顯影

a.將基片放入丙酮中超聲清洗20分鐘，用去離子水沖洗后烘干；

b.將烘干后的基片放入酒精中清洗20分鐘，用去離子水沖洗后用氮氣吹干；

c.將光刻膠旋涂在基片上，厚度1um～5um，烘干后使用光刻掩膜版做曝光處理；

d.使用顯影液將電極圖形顯影出來；

（2）將步驟（1）顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射腔體中，在一個濺射靶上裝上Ti靶材，在另一個濺射靶上裝上Au靶材；

（3）當磁控濺射的真空度<1.0×10^-3Pa時，開始對Ti靶材進行濺射，Ti層的沉積厚度為20nm～200nm。

（4）步驟（3）停止后，同時打開Ti靶和Au靶的濺射電源，同時對Ti靶材和Au靶材進行濺射，Ti、Au合金的沉積厚度為5nm～200nm；

（5）步驟（4）停止后，打開Au靶的濺射電源，對Au靶材進行單獨濺射，Au層的沉積厚度為50nm-1000nm；

（6）步驟（5）停止后，取出基片，對其進行剝離，剝離后即制得所需要的Au電極。

所述步驟（1）的基片為普通玻璃基片、Si基片、Si/SiO₂基片或者單晶基片。

所述步驟（2）的Au靶材和Ti靶材均為純度為99.99%的金屬靶材。

本發明的有益效果是：

1.本發明公開的Ti/TiAu/Au電極具有較厚的Au層，厚度為100nm-1000nm，且在高溫退火后，電極仍具有優異的電傳導性，電學性能優于目前實用最廣泛的各種電極材料。

2.本發明提供的電極制備工藝，流程簡單、電極性能優良，具有良好的應用前景。

具體實施方式

下面通過實例對本發明進一步說明，實例中所用的丙酮及酒精料均為市售分析純原料，Au靶材和Ti靶材均為純度為99.99%的金屬靶材。具體實施方案如下：

（1）清洗基片及光刻顯影

a.將基片放入丙酮中超聲清洗20分鐘，用去離子水沖洗后烘干；

b.將烘干后的基片放入酒精中清洗20分鐘，用去離子水沖洗后用氮氣吹干；

c.將光刻膠旋涂在吹干的基片上，烘干后使用特制的光刻掩膜版做曝光處理；

d.使用顯影液將電極圖形顯影出來；

（2）將步驟（1）顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射中，在一個濺射靶上裝上Ti靶材，在另一個濺射靶上裝上Au靶材；

（3）當磁控濺射的本底真空度<1.0×10^-3Pa，打開Ti靶的濺射電源對Ti靶材濺射，Ti層的沉積厚度為5nm～200nm；

（4）步驟（3）停止后，同時打開Ti靶和Au靶的濺射電源，同時Ti靶材和Au靶材進行濺射，Ti、Au合金的沉積厚度為5nm～200nm；

（5）步驟（4）停止后，打開Au靶的濺射電源，對Au靶材進行單獨濺射，Au層的沉積厚度為50nm-1000nm；