[發明專利]高端微型薄膜電容器及制備方法

有效

• 申請號: 201610790115.4
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106252076B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 刁克明
• 申請（專利權）人: 北京埃德萬斯離子束技術研究所股份有限公司
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33;H01G4/005;H01G13/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司11609
• 代理人: 周嬌嬌,譚輝

1.一種高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、提供襯底；

S2、通過離子束濺射沉積工藝在襯底上沉積絕緣打底膜；

S3、在所述絕緣打底膜上制作圖形化的光刻膠，以所述圖形化的光刻膠為掩模，通過離子束濺射沉積工藝在所述絕緣打底膜上沉積金屬薄膜；

S4、去除圖形化的光刻膠，通過離子束濺射沉積工藝在所述金屬薄膜上沉積保護膜，得到高端微型薄膜電容器；

其中，所述步驟S3中在所述絕緣打底膜上沉積金屬薄膜包括第一部分金屬薄膜和第二部分金屬薄膜；

所述第一部分金屬薄膜包括第一電極、從所述第一電極引出的第一匯流條、沿橫向從所述第一匯流條朝第二匯流條延伸的多個第一臂，以及第一臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出的多個第一金屬手指；

所述第二部分金屬薄膜包括第二電極、從所述第二電極引出的第二匯流條、沿橫向從所述第二匯流條朝第一匯流條延伸的多個第二臂，以及第二臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出并與所述第一金屬手指橫向間隔開的多個第二金屬手指。

2.根據權利要求1所述的高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，將氬氣充入離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來的粒子沉積到所述襯底上，形成二氧化硅絕緣打底膜；該步驟中設置的氬離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

3.根據權利要求2所述的高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，將氬氣充入離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊金屬靶材，金屬靶材濺射出來的粒子沉積到所述二氧化硅絕緣打底膜上，形成金屬薄膜；該步驟中設置的離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

4.根據權利要求1所述的高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，將氬氣充入離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來的粒子沉積到所述金屬薄膜，形成二氧化硅保護膜；該步驟中設置的離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

5.根據權利要求1所述的高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，所述步驟S2～S4中離子束濺射沉積的氬氣工作壓強為2.0×10^-2Pa，系統本底壓強為5×10^-4Pa；離子束濺射沉積工藝中工件臺自轉速度為8～10rpm，沉積角度為45°。

6.一種高端微型薄膜電容器，其特征在于，包括：

襯底；

絕緣打底膜，其通過離子束濺射沉積工藝在襯底上沉積而成；

金屬薄膜，其通過在所述絕緣打底膜上制作圖形化的光刻膠，并以所述圖形化的光刻膠為掩模，采用離子束濺射沉積工藝在所述絕緣打底膜上沉積而成；

保護膜，其通過離子束濺射沉積工藝在所述金屬薄膜上沉積而成；

其中，所述金屬薄膜包括在同一平面上形成的第一部分金屬薄膜和第二部分金屬薄膜，所述第一部分金屬薄膜包括第一電極、從所述第一電極引出的第一匯流條、沿橫向從所述第一匯流條朝第二匯流條延伸的多個第一臂，以及第一臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出的多個第一金屬手指；所述第二部分金屬薄膜包括第二電極、從所述第二電極引出的第二匯流條、沿橫向從所述第二匯流條朝第一匯流條延伸的多個第二臂，以及第二臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出并與所述第一金屬手指橫向間隔開的多個第二金屬手指。

7.根據權利要求6所述的高端微型薄膜電容器，其特征在于，所述第一金屬手指和第二金屬手指中，金屬手指的寬度與指間間隔的寬度比值為1:1，寬度范圍為500～800nm。

8.一種高端微型薄膜電容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)提供石英硅襯底、金屬靶材和二氧化硅靶材，將石英硅襯底固定在工件臺上，將金屬靶材和二氧化硅靶材分別固定到可旋轉的四靶臺的兩個靶位上，所述工件臺上設置有工件臺擋板；

2)閉合工件臺擋板，轉動四靶臺選取二氧化硅靶材，將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬主離子束轟擊所述二氧化硅靶材進行清潔，該低能氬主離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

3)打開工件臺擋板，將氬氣充入輔離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬輔離子束轟擊所述石英硅襯底以增加附著力，該低能氬輔離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

4)將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成高能氬主離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來的粒子沉積到所述石英硅襯底，生成二氧化硅絕緣打底膜；該高能氬主離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²；

5)在所述二氧化硅絕緣打底膜上制作圖形化的光刻膠；

6)閉合工件臺擋板，轉動四靶臺選取金屬靶材，將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬主離子束轟擊所述金屬靶材進行清潔，該低能氬主離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

7)打開工件臺擋板，將氬氣充入輔離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬輔離子束轟擊所述二氧化硅絕緣打底膜以增加附著力，該低能氬輔離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

8)將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成高能氬主離子束轟擊金屬靶材，金屬靶材濺射出來的粒子沉積到所述二氧化硅絕緣打底膜上，生成金屬薄膜；該高能氬主離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²；所述金屬薄膜包括第一部分金屬薄膜和第二部分金屬薄膜；所述第一部分金屬薄膜包括第一電極、從所述第一電極引出的第一匯流條、沿橫向從所述第一匯流條朝第二匯流條延伸的多個第一臂，以及第一臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出的多個第一金屬手指；所述第二部分金屬薄膜包括第二電極、從所述第二電極引出的第二匯流條、沿橫向從所述第二匯流條朝第一匯流條延伸的多個第二臂，以及第二臂上沿縱向朝一側或者兩側伸出并與所述第一金屬手指橫向間隔開的多個第二金屬手指；

9)去除圖形化的光刻膠；

10)閉合工件臺擋板，轉動四靶臺選取二氧化硅靶材，將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬主離子束轟擊所述二氧化硅靶材進行清潔，該低能氬主離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

11)打開工件臺擋板，將氬氣充入輔離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成低能氬輔離子束轟擊所述金屬薄膜以增加附著力，該低能氬輔離子束的離子能量為200～700eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²；

12)將氬氣充入主離子源，經輝光放電產生氬等離子體并經引出、成束、加速、中和形成高能氬主離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來的粒子沉積到所述金屬薄膜，生成二氧化硅保護膜；該高能氬主離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.6mA/cm²。