[發(fā)明專利]薄膜電阻層制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010533987.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN113445012A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱正中;盧契佑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光頡科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/08;C23C14/06;C23C14/58
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發(fā)明提供一種薄膜電阻層制備方法。該方法利用磁控濺鍍方法于基板表面形成氮化鉭層，再形成五氧化二鉭層于氮化鉭層上，最后經(jīng)退火處理以得到具低電阻值變化率的薄膜電阻層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種薄膜電阻層制備方法，特別有關(guān)一種具穩(wěn)定電阻值的薄膜電阻層制備方法。

背景技術(shù)

一般反應(yīng)式直流濺鍍方式，是將反應(yīng)性氣體與濺射粒子在基材表面進(jìn)行反應(yīng)。而鍍膜的成分與反應(yīng)性氣體分壓有關(guān)，分壓過(guò)低造成反應(yīng)物不足；反之，使得反應(yīng)性氣體不能與濺射粒子完全反應(yīng)，導(dǎo)致殘留氣體與靶材表面發(fā)生反應(yīng)形成化合物，而被化合物包覆的靶材則會(huì)降低濺射產(chǎn)率，稱為靶中毒(target poisoning)。

另外，隨著電子工業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步以及精密電子設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作的需求，對(duì)于電阻組件的電阻值穩(wěn)定性亦有進(jìn)一步的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種薄膜電阻層制備方法，利用磁控濺鍍方法于基板表面形成氮化鉭層，再形成五氧化二鉭層于氮化鉭層上以得到具穩(wěn)定電阻值的薄膜電阻層。此方法所形成的薄膜電阻層具有良好的附著性、致密度高、薄膜厚度均勻、沉積速度快等優(yōu)點(diǎn)，以及可解決一般反應(yīng)式直流濺鍍方式造成的靶中毒現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明薄膜電阻層制備流程圖。

圖2為本發(fā)明薄膜電阻的側(cè)剖面示意圖。

主要附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

10薄膜電阻，11基板，12電極，13氮化鉭層，14五氧化二鉭層，15保護(hù)層，16電阻層，S101-S107步驟。

具體實(shí)施方式

以下將詳述本發(fā)明的各實(shí)施例，并配合圖式作為例示，以利讀者具有較佳的理解。除了這些詳細(xì)說(shuō)明的外，本發(fā)明亦可廣泛地施行于其它的實(shí)施例中，任何所述實(shí)施例的輕易替代、修改、等效變化都應(yīng)理解被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，專利范圍的界定應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。特別注意的是，圖式僅為示意之用，并非代表組件實(shí)際的尺寸或數(shù)量，有些細(xì)節(jié)可能未完全繪出，以求圖式的簡(jiǎn)潔。

請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明薄膜電阻層制備流程圖。首先，準(zhǔn)備鉭(Ta)靶材及基板于腔體內(nèi)，如步驟S101所示，其中鉭靶材純度大于99.99wt％；將所述腔體抽真空，使處于真空狀態(tài)，如步驟S102所示；通入氮?dú)庵燎惑w，如步驟S103所示；于基板表面以脈沖直流磁控濺鍍(Impulse DC magnetron sputtering)氮化鉭(TaN)層，如步驟S104所示；通入氧氣至腔體，如步驟S105所示；于氮化鉭層表面以脈沖直流磁控濺鍍五氧化二鉭(Ta₂O₅)層，以得到半成品薄膜電阻層，如步驟S106所示；最后，將半成品薄膜電阻層于150-750℃環(huán)境下，退火(Annealing)處理5分鐘至24小時(shí)，以得到薄膜電阻層，所述薄膜電阻的電阻溫度系數(shù)(TCR)為0±3ppm/℃，如步驟S107所示。在一些實(shí)施例中，前述通入氮?dú)庖源趴貫R鍍形成氮化鉭層及通入氧氣以磁控濺鍍形成五氧化二鉭層的步驟，可在不同且獨(dú)立或不同且相連接的腔體進(jìn)行。

在通入氮?dú)饧把鯕庵燎惑w的步驟中，可同時(shí)通入非反應(yīng)性氣體至腔體，如氬氣或其同族元素氣體等。在此實(shí)施例中，氮?dú)馀c氬氣比例為1:4-1:999，以及氧氣與氬氣比例為1:1.5-1:999。

在脈沖直流磁控濺鍍步驟中，氮化鉭層及五氧化二鉭層的濺鍍溫度為100-450℃、濺鍍功率為0.25-2.5千瓦(kW)及濺鍍時(shí)間為5-50分鐘，其中濺鍍溫度較佳為200±2℃。

接著參考圖2，為本發(fā)明薄膜電阻的側(cè)剖面示意圖。在此實(shí)施例中，薄膜電阻10包含基板11、氮化鉭層13、五氧化二鉭層14及二電極12，其中氮化鉭層13及五氧化二鉭層14作為電阻層16，以及氮化鉭層13及五氧化二鉭層14是由上述制備流程取得。