[發明專利]鋰微電池的制造方法

無效

• 申請號: 201410539657.5
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104393346A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: S·歐卡希;A·巴金
• 申請（專利權）人: 原子能和代替能源委員會
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

1.一種鋰微電池的制造方法，包括以下連續步驟：

設置多個層(10)的堆疊，其依次包括：

由第一材料制成的第一層(11)；

由構造為與鋰原子結合的第二材料制成的第二層(12)；

固體電解質層(13)；

第一電極(14)；

蝕刻所述第一材料和所述第二材料以形成由所述第一材料制成的第一圖案(M1)以及由所述第二材料制成的第二圖案(M2)，所述第二圖案限定所述電解質層(13)的非覆蓋區域(13’)以及覆蓋區域(13”)；

用所述第二圖案(M2)作為蝕刻掩模來蝕刻所述電解質層(13)的非覆蓋區域(13’)，并且蝕刻所述第一圖案(M1)；

以局部方式在所述第二圖案(M2)上形成鋰基層(16)，所述第二材料構造成使得鋰原子擴散到所述第二圖案(M2)中，所述鋰基層(16)和所述第二圖案(M2)形成鋰基第二電極(17)。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，形成所述第一圖案和所述第二圖案(M1，M2)包括如下步驟：

蝕刻所述第一材料，以限定由設置在所述第二層(12)上的第一材料制成的第一圖案(M1)；

采用所述第一圖案(M1)作為蝕刻掩模蝕刻第二材料，以形成所述第二圖案(M2)。

3.根據權利要求1的方法，其特征在于，同時執行蝕刻電解質層(13)的非覆蓋區域(13’)以及蝕刻所述第一圖案(M1)。

4.根據權利要求1的方法，其特征在于，采用所述電解質層(13)作為蝕刻停止層，通過等離子體蝕刻所述第二材料來形成第二圖案(M2)。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述鋰基層(16)和所述第一圖案(M1)的第一材料經歷熱處理，該熱處理被配置為使鋰原子擴散到所述第一圖案(M1)中。

6.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述第二電極(17)具有至少90％的鋰原子濃度。

7.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述電解質層(13)由選自LiPON、LiSiPON、硫代-LiSiCON或LiBON的材料形成。

8.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述第二層(12)由選自Si、Ge、Sn、C、Au或Pt的材料形成。

9.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述第一層(11)由選自A1、Al₂O₃、Ti、Ni、Cr或LiPON的材料形成。

10.根據權利要求1的方法，其特征在于，通過在所述第一層(11)上沉積光阻層(18)，隨后對第一材料進行光刻步驟以及蝕刻步驟來形成第一圖案(M1)。