CN106252076A - 高端微型薄膜电容器及制备方法 - Google Patents

高端微型薄膜电容器及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106252076A
CN106252076A CN201610790115.4A CN201610790115A CN106252076A CN 106252076 A CN106252076 A CN 106252076A CN 201610790115 A CN201610790115 A CN 201610790115A CN 106252076 A CN106252076 A CN 106252076A
Authority
CN
China
Prior art keywords
argon
film
ion
ion beam
silicon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610790115.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106252076B (zh
Inventor
刁克明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Limited By Share Ltd Of Beijing Advanced Ion Beam Technology Research Institute
Original Assignee
Limited By Share Ltd Of Beijing Advanced Ion Beam Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Limited By Share Ltd Of Beijing Advanced Ion Beam Technology Research Institute filed Critical Limited By Share Ltd Of Beijing Advanced Ion Beam Technology Research Institute
Priority to CN201610790115.4A priority Critical patent/CN106252076B/zh
Publication of CN106252076A publication Critical patent/CN106252076A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106252076B publication Critical patent/CN106252076B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/33—Thin- or thick-film capacitors 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高端微型薄膜电容器及制备方法，其中制备方法包括以下步骤：提供衬底；通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积绝缘打底膜；在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜；去除图形化的光刻胶，通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积保护膜，得到高端微型薄膜电容器。本发明采用离子束溅射沉积工艺制作高端微型薄膜电容器，加工精度高，尤其可加工出金属手指宽度和指间间距宽度为1:1比值的叉指电容器，克服了现有叉指电容器加工中出现的手指之间剥离残留形成的短路，并且提高了叉指电容器的容量。

Description

高端微型薄膜电容器及制备方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种高端微型薄膜电容器及制备方法。
背景技术
薄膜电容器可大致分为三个发展阶段。第一阶段为塑料薄膜电容器(PlasticFilm Capacitor)，是把铝等金属箔(Metal Foil)当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成的。第二阶段出现了金属化薄膜电容器(Metallized Film Capacitor)，是用真空蒸镀的方法在塑料薄膜上镀一层厚度仅为0.02μm～0.1μm的金属化薄膜为电极。该方法省去了金属箔电极的厚度，缩小电容器单位容量的体积，可以做成体积小、容量大的电容器。第三阶段为叉指电容器(Inter-Digital Capacitor，IDC)，是以处于同一平面内的交错结构的多个金属条(又称金属手指或叉指)之间的分布电容来代替平行板电容器的两个平行板，因结构简单、Q值较高，是集总线路中广泛采用的集总元件。
叉指电容器主要包括四个结构参数：叉指电极对数、叉指宽度、间隙距离和叉指电极厚度。因此，可以通过不同的交叉图形尺寸，选择介电常数不同的基板材料以及微调等多种方法控制电容量。为了提高叉指电容器的容量，需要在减小和充分利用有效总面积的同时，以纳米级甚至亚纳米级的加工精度，增加手指的数量，并按接近1:1的比值减小手指的宽度和间隙的宽度。然而，现有的微加工技术，例如电子束蒸发镀膜机的镀膜精度和镀膜均匀性不高，无法得到具有更细手指和较小间距的叉指电容器，以及超净的加工环境，较大的限制了叉指电容器容量的提高和其在集总线路中的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有加工方法精度不高的缺陷，提供了一种高端微型薄膜电容器及制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高端微型薄膜电容器的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供衬底；
S2、通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积绝缘打底膜；
S3、在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜；
S4、去除图形化的光刻胶，通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积保护膜，得到高端微型薄膜电容器。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器的制备方法中，所述步骤S3中在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜包括第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜；所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器的制备方法中，所述步骤S2中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述衬底上，形成二氧化硅绝缘打底膜；该步骤中设置的氩离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器的制备方法中，所述步骤S3中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到所述二氧化硅绝缘打底膜上，形成金属薄膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器的制备方法中，所述步骤S4中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述金属薄膜，形成二氧化硅保护膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器的制备方法中，所述步骤S2～S4中离子束溅射沉积的氩气工作压强为2.0×10-2Pa，系统本底压强为5×10-4Pa；离子束溅射沉积工艺中工件台自转速度为8～10rpm，沉积角度为45°。
本发明还提供了一种高端微型薄膜电容器，包括：
衬底；
绝缘打底膜，其通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积而成；
金属薄膜，其通过在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，并以所述图形化的光刻胶为掩模，采用离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积而成；
保护膜，其通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积而成。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器中，所述金属薄膜包括在同一平面上形成的第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜，所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。
在根据本发明所述的高端微型薄膜电容器中，所述第一金属手指和第二金属手指中，金属手指的宽度与指间间隔的宽度比值为1:1，宽度范围为500～800nm。
本发明的高端微型薄膜电容器及制备方法，具有以下有益效果：本发明采用离子束溅射沉积工艺制作高端微型薄膜电容器，加工精度高，尤其可加工出金属手指宽度和指间间距宽度为1:1比值的叉指电容器，克服了现有叉指电容器加工中出现的手指之间剥离残留形成的短路，改善了在获得大的长宽比和较多的叉指数时出现叉指电容器频率降低等不足，从而提高叉指电容器的容量，扩大叉指电容器在集总线路中的应用。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例的高端微型薄膜电容器的制备方法流程图；
图2为根据本发明的高端微型薄膜电容器的剖面结构示意图；
图3为根据本发明优选实施例的高端微型薄膜电容器中金属薄膜的图形；
图4为四靶台双离子束反应溅射沉积设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本发明的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
请参阅图1，为根据本发明第一实施例的高端微型薄膜电容器的制备方法流程图。请结合参阅图2，为根据本发明的高端微型薄膜电容器的剖面结构示意图。如图所示，该第一实施例提供的高端微型薄膜电容器的制备方法，包括以下步骤：
首先，在步骤S1中，提供衬底100。该衬底100可以采用塑料、陶瓷和玻璃等材料。优选地，该衬底100为石英硅衬底，其机械性能和金属化性能较佳。
随后，在步骤S2中，通过离子束溅射沉积工艺在衬底100上沉积绝缘打底膜200。优选地，步骤S2中，可以将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅(SO2)靶材，SO2靶材溅射出来的粒子沉积到衬底100上，形成SO2绝缘打底膜。该步骤中设置的氩离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
随后，在步骤S3中，在绝缘打底膜200上制作图形化的光刻胶，以图形化的光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积工艺在绝缘打底膜200上沉积金属薄膜300。优选地，步骤S3中，可以在绝缘打底膜200上制作图形化的光刻胶之后，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到SO2绝缘打底膜上，形成金属薄膜300。该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。金属靶材可以为金属铝靶材，或者其它适用于制备薄膜电阻的金属材料，如铜和金等。
最后，在步骤S4中，去除图形化的光刻胶，通过离子束溅射沉积工艺在金属薄膜300上沉积保护膜400，得到高端微型薄膜电容器。优选地，步骤S4中可以将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击SO2靶材，SO2靶材溅射出来的粒子沉积到金属薄膜上，形成SO2保护膜。该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。优选地，前述步骤S2～S4中离子束溅射沉积的氩气工作压强为2.0×10-2Pa，系统本底压强为5×10-4Pa。离子束溅射沉积工艺中工件台自转速度为8～10rpm，沉积角度为45°。
请参阅图3，为根据本发明优选实施例的高端微型薄膜电容器中金属薄膜的图形。在该实施例中，本发明的高端微型薄膜电容器优选为叉指电容器。如图3所示，前述步骤S3中制备的金属薄膜300进一步包括第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜。其中第一部分金属薄膜包括第一电极311、第一汇流条312、多个第一臂313和多个第一金属手指314。其中，第一电极311用于与外部引线连接。第一汇流条312从第一电极311引出，且呈弧形。第一汇流条312上具有沿横向朝第二汇流条322延伸的所述多个第一臂313。每个第一臂313上具有沿纵向朝一侧或者两侧伸出的所述多个第一金属手指314。与之对应的，第二部分金属薄膜包括第二电极321、从所述第二电极321引出的第二汇流条322、沿横向从第二汇流条322朝第一汇流条312延伸的多个第二臂323，以及第二臂323上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第二金属手指324。该第二金属手指324需要与第一金属手指314横向间隔开。由于叉指电容的电容值大小与金属手指的个数有关，因此，在总面积固定的情况下，如果要得到较大的电容值，就需要制作出更细的金属手指。本发明一方面通过离子束溅射沉积的工艺，加工出的高端微型薄膜电容器的金属手指可达纳米级，从而能够明显提高加工精度，获得大电容值。另一方面，本发明设计的叉指电容的两个电极不仅通过第一臂和第二臂之间形成横向交叉，还通过多个金属手指形成纵向交叉，有效地在控制电容体积的同时提高了电容容量。
在前述步骤S3中图形化的光刻胶的图形取决于图形化的金属薄膜300的图形。在绝缘打底膜200上制作与图3中金属薄膜的形状互补的图形化的光刻胶，使得绝缘打底膜200的裸露部分即未被图形化的光刻胶遮挡的部分与金属薄膜300的图形相同。再通过离子束溅射沉积工艺完成金属薄膜300的制作。
本发明高端微型薄膜电容器中金属手指的宽度及间距极小，如果制作过程中稍有误差，将可能在金属手指之间造成金属粒子的残留形成短路，导致电容的成品率降低。因此，本发明通过离子束溅射沉积技术可以达到纳米级精度，使得金属手指本身的宽度与间隙的宽度设计比值达到1:1。
请参阅图4，为四靶台双离子束反应溅射沉积设备的结构示意图。本发明的薄膜压力传感器的制备方法优选但不限于采用该四靶台双离子束反应溅射沉积设备制备。如图4所示，该四靶台双离子束反应溅射沉积设备包括主离子源1、辅离子源2、工件台3和可旋转的四靶台4。主离子源1和辅离子源2位于真空室5的两侧相对设置，两者的发射轴平行且间隔预定距离。四靶台4位于真空室中部主离子源的离子束9发射方向上，具有四个靶面，可用于固定金属靶材和二氧化硅靶材。工件台3用于固定工件6，位于辅离子源2的离子束10发射方向上，同时位于四靶台4工作靶面的离子束溅射粒子11沉积的方向上。该工件台3上还设有用于遮挡工件台3上工件6的可开关的工件台挡板8。如图所示，四靶台4与主离子源1呈45度设置，工件台3与辅离子源2呈45度设置。
下面结合图4的设备对本发明的高端微型薄膜电容器的制备过程进行具体描述。该实施例中在衬底100如石英硅衬底上依次在镀上SiO2绝缘打底膜、金属薄膜和SiO2保护膜，形成“三明治”夹层结构。该实施例的高端微型薄膜电容器的制备方法，包括以下步骤：
1)提供石英硅衬底、金属靶材和SiO2靶材，将石英硅衬底作为工件6固定在工件台3上，将SiO2靶材和金属靶材分别固定到可旋转的四靶台4的两个靶位上，该金属靶材可以选取铝靶材。工件台3上设置有工件台挡板8。设置工件台3自转速度＝9rpm，沉积角度＝45°。设置氩气工作压强＝2.0×10-2Pa；关闭真空仓5，启动6路电源控制系统和机械泵/分子泵双机抽真空系统，使系统本底压强≦5×10-4Pa。
2)闭合工件台挡板8，转动四靶台4选取二氧化硅靶材，将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击SiO2靶材进行清洁，彻底清除SiO2靶材表面的杂质。该步骤中设置的低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
3)打开工件台挡板8，将氩气Ar充入辅离子源2，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击石英硅衬底以增加附着力，同时彻底清除衬底表面的杂质。该步骤中设置的低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
4)将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击二氧化硅靶材，SiO2靶材溅射出来的粒子沉积到石英硅衬底上，生成SiO2绝缘打底膜。该步骤中设置的高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
5)在SiO2绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，该图形化的光刻胶的图形优选为与图3所示图形互补。图3中金属手指宽度和指间间距的宽度的比值为1:1。
6)闭合工件台挡板8，转动四靶台4选取金属靶材，将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击金属靶材进行清洁，彻底清除金属靶材如Al靶材表面的杂质。该步骤中设置的低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
7)打开工件台挡板8，将氩气Ar充入辅离子源2，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击SiO2绝缘打底膜以增加附着力。该步骤中设置的低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
8)将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击金属靶材。金属靶材溅射出来的粒子沉积到SiO2绝缘打底膜上，生成金属薄膜300。该步骤中设置的高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
9)去除剩余的图形化的光刻胶。
10)闭合工件台挡板8，转动四靶台4选取SiO2靶材，将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击SiO2靶材进行清洁，彻底清除SiO2靶材表面的杂质。该步骤中设置的低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
11)打开工件台挡板8，将氩气Ar充入辅离子源2，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击金属薄膜300以增加附着力。该步骤中设置的低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
12)将氩气Ar充入主离子源1，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击SiO2靶材，SiO2靶材溅射出来的粒子沉积到金属薄膜300上，生成SiO2保护膜。该步骤中设置的高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
最后，打开真空仓5和工件台挡板8，取出工件6，得到“三明治”夹层结构的本发明高端微型薄膜电容器。前述步骤2～3、6～7以及10～11均为可选步骤。
本发明也相应提供了一种高端微型薄膜电容器，可以采用如前所述的高端微型薄膜电容器的制备方法制得，也可以采用其它方法制备。该高端微型薄膜电容器包括：衬底100、绝缘打底膜200、金属薄膜300和保护膜400。其中，绝缘打底膜200通过离子束溅射沉积工艺在衬底100上沉积而成。该衬底100优选为石英硅衬底。金属薄膜300通过在绝缘打底膜200上制作图形化的光刻胶，并以该图形化的光刻胶为掩模，采用离子束溅射沉积工艺在绝缘打底膜200上沉积而成。保护膜400通过离子束溅射沉积工艺在金属薄膜300上沉积而成。优选地，其中金属薄膜300包括在同一平面上形成的第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜。第一部分金属薄膜包括第一电极311、从第一电极311引出的第一汇流条312、沿横向从第一汇流条312朝第二汇流条322延伸的多个第一臂313，以及第一臂313上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指314。第二部分金属薄膜包括第二电极321、从第二电极321引出的第二汇流条322、沿横向从第二汇流条322朝第一汇流条312延伸的多个第二臂323，以及第二臂323上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与第一金属手指314横向间隔开的多个第二金属手指324。在第一金属手指314和第二金属手指324中，每个金属手指的宽度范围为500～800nm，指间间隔的宽度范围为500～800nm，金属手指的宽度与指间间隔的宽度的比值为1:1。
综上所述，本发明采用离子束溅射沉积制作高端微型薄膜电容器的方法，通过对加工参数的精确控制，可以达到纳米级甚至亚纳米级的加工精度，进而加工出金属手指宽度和指间间距宽度为1:1比值的叉指电容器，克服了现有叉指电容器加工中出现的手指之间剥离残留形成的短路，改善了在获得大的长宽比和较多的叉指数时出现叉指电容器频率降低等不足，从而提高叉指电容器的容量，扩大叉指电容器在集总线路中的应用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供衬底；
S2、通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积绝缘打底膜；
S3、在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜；
S4、去除图形化的光刻胶，通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积保护膜，得到高端微型薄膜电容器。
2.根据权利要求1所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜包括第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜；
所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；
所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。
3.根据权利要求1或2所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述衬底上，形成二氧化硅绝缘打底膜；该步骤中设置的氩离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
4.根据权利要求1或2所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到所述二氧化硅绝缘打底膜上，形成金属薄膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
5.根据权利要求1或2所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述金属薄膜，形成二氧化硅保护膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2。
6.根据权利要求1或2所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2～S4中离子束溅射沉积的氩气工作压强为2.0×10-2Pa，系统本底压强为5×10-4Pa；离子束溅射沉积工艺中工件台自转速度为8～10rpm，沉积角度为45°。
7.一种高端微型薄膜电容器，其特征在于，包括：
衬底；
绝缘打底膜，其通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积而成；
金属薄膜，其通过在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，并以所述图形化的光刻胶为掩模，采用离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积而成；
保护膜，其通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积而成。
8.根据权利要求7所述的高端微型薄膜电容器，其特征在于，所述金属薄膜包括在同一平面上形成的第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜，所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。
9.根据权利要求8所述的高端微型薄膜电容器，其特征在于，所述第一金属手指和第二金属手指中，金属手指的宽度与指间间隔的宽度比值为1:1，宽度范围为500～800nm。
10.一种高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)提供石英硅衬底、金属靶材和二氧化硅靶材，将石英硅衬底固定在工件台上，将金属靶材和二氧化硅靶材分别固定到可旋转的四靶台的两个靶位上，所述工件台上设置有工件台挡板；
2)闭合工件台挡板，转动四靶台选取二氧化硅靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述二氧化硅靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
3)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述石英硅衬底以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
4)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述石英硅衬底，生成二氧化硅绝缘打底膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2；
5)在所述二氧化硅绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶；
6)闭合工件台挡板，转动四靶台选取金属靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述金属靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
7)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述二氧化硅绝缘打底膜以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
8)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到所述二氧化硅绝缘打底膜上，生成金属薄膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm2；
9)去除图形化的光刻胶；
10)闭合工件台挡板，转动四靶台选取二氧化硅靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述二氧化硅靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
11)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述金属薄膜以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2；
12)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述金属薄膜，生成二氧化硅保护膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm2。
CN201610790115.4A 2016-08-31 2016-08-31 高端微型薄膜电容器及制备方法 Active CN106252076B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610790115.4A CN106252076B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 高端微型薄膜电容器及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610790115.4A CN106252076B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 高端微型薄膜电容器及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106252076A true CN106252076A (zh) 2016-12-21
CN106252076B CN106252076B (zh) 2017-09-19

Family

ID=58081286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610790115.4A Active CN106252076B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 高端微型薄膜电容器及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106252076B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108231436A (zh) * 2017-12-31 2018-06-29 宁波大学 一种微电容的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101661932A (zh) * 2008-08-25 2010-03-03 联发科技股份有限公司 集成电容
CN101840781A (zh) * 2010-04-16 2010-09-22 清华大学 一种框架式可变电容器及其制备方法
US20130087885A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal-Oxide-Metal Capacitor Apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101661932A (zh) * 2008-08-25 2010-03-03 联发科技股份有限公司 集成电容
CN101840781A (zh) * 2010-04-16 2010-09-22 清华大学 一种框架式可变电容器及其制备方法
US20130087885A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal-Oxide-Metal Capacitor Apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108231436A (zh) * 2017-12-31 2018-06-29 宁波大学 一种微电容的制备方法
CN108231436B (zh) * 2017-12-31 2020-02-07 宁波大学 一种微电容的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106252076B (zh) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013120411A (ja) タッチパネルセンサー用Ｃｕ合金配線膜、及びその製造方法、並びにタッチパネルセンサー、及びスパッタリングターゲット
CN110578124B (zh) 在柔性基体上制备硬质薄膜的方法及相关产品
CN106252076A (zh) 高端微型薄膜电容器及制备方法
JP3766453B2 (ja) 透明導電膜およびその製造方法
CN206022119U (zh) 高端微型薄膜电容器
TW201040299A (en) Layer system having barrier properties and a structured conductive layer, method for producing the same, and use of such a layer system
CN206022118U (zh) 薄膜电容器
KR100888145B1 (ko) 무응력 연성회로기판 제조 장치 및 방법
KR101163647B1 (ko) 투명전도막 및 그 제조방법
JPS59204625A (ja) 透明導電性フイルムの製造方法
JP4258960B2 (ja) 薄膜形成方法
JPH10239697A (ja) 透明導電膜付き基板およびその製造方法
FR3082033A1 (fr) Procede de fabrication d'un calculateur a reseaux de neurones recurrents
US7339248B2 (en) Self-adjusting serial circuit of thin layers and method for production thereof
CN104766894A (zh) 一种提高介质/金属/介质电极光电性能的方法
CN1885521A (zh) 一种交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法
KR100408768B1 (ko) 이온빔 보조전자빔을 갖는 진공증착기로 완성한 수지계평판표시소자 및 그 제조방법
CN106158376A (zh) 薄膜电容器及其制造方法
US20200165716A1 (en) Film forming method and film forming apparatus
JPH027576A (ja) 薄膜型光電変換素子の製造方法
JP2787956B2 (ja) 薄膜形成法
CN108149212A (zh) 一种防着板及其清洁方法以及薄膜沉积设备
KR100200499B1 (ko) 반도체 소자의 금속배선막 형성방법
CN107164736A (zh) 电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法
CN118222990A (zh) 在高深宽比硅孔内溅射种子层的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant