一种基于磁控溅射工艺的纳米介质层制备方法

摘要

一种基于磁控溅射工艺的纳米介质层制备方法，在衬底上旋涂正胶，利用电子束曝光技术，制作一个正方形掩膜窗口。利用磁控溅射镀膜技术在掩膜窗口内，在额定的背底真空条件下，以80～150watt的功率，0～5sccm的氧气流量，30～100sccm的氩气流量，的速度溅射制备金属氧化物薄膜。并利用丁酮试剂经过加热、超声，完成剥离。测试结果表明，采用此发明可获得表面粗糙度为1nm，厚度范围为3～10nm，氧钛比可调控范围为1.40～1.93，含三种价态钛。本发明可实现对纳米介质层面积、表面粗糙度、厚度、氧化程度的调控，为进一步制备性能优异的金属-介质-金属型整流器提供关键材料。

主权项

一种基于磁控溅射工艺的纳米介质层制备方法，其特征在于步骤如下：1)对硅晶片衬底进行清洗；2)介质层掩膜的制备21)利用热台对硅晶片预热，温度100～200℃，时间2～10min；22)不涂胶以3000～6000rpm的速度空转硅晶片，以使硅晶片上的有机溶剂挥发干净；23)以3000～6000rpm的转速涂覆ZEP520光刻胶1～5min，再在热台上以100～200℃烘硅晶片2～8min；24)利用电子束曝光仪器，在ZEP520光刻胶上曝光出0.3μm×0.3μm～2μm×2μm的正方形，形成正方形掩膜；25)利用对二甲苯对ZEP520光刻胶进行显影1～5min，利用异丙醇对ZEP520光刻胶进行定影1～3min，利用正己烷对ZEP520光刻胶进行正负离子交换20～60s，自然晾干；26)利用氧等离子体处理机，对步骤23)产生的正方形掩膜去残胶，获得介质层掩膜；所述氧等离子体处理机背底真空为0.3～0.7Torr，通入氧气流量10～50sccm，功率50～120watt，时间20～60s；3)介质层薄膜的制备31)将步骤2)获得的带有掩膜的硅晶片放置于磁控溅射镀膜腔室内，利用磁控溅射镀膜设备，以的速度溅射3～10nm介质层薄膜，腔体冷却至室温后将硅晶片取出；所述磁控溅射镀膜腔室背底真空为1.0～7.0E^‑7Torr，RF功率为80～150watt，改变载气的流量：氧气0～5sccm，氩气30～100sccm；4)将步骤3)得到的硅晶片浸泡于丁酮溶液中，置于热台上50～80℃加热10～20min，再置于超声机中30～60％的功率下超声2～4min，去离子水洗净，氮气吹干，完成剥离。