发明名称 LiCoO2的沉积
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.08.01
申请号 TW094143175 申请日期 2005.12.07
申请人 史普林渥克有限责任公司 发明人 张红梅;理查 戴马瑞
分类号 H01M10/38;C23C14/34 主分类号 H01M10/38
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 一种沉积LiCoO2层的方法,其包含:放置基材于反应器中;使一包含氩和氧的气体混合物流通过反应器,且该氧对氩的比例低于50%;施加脉冲直流电于置于基材对面之陶瓷LiCoO2标靶,该脉冲直流电使标靶的电压在正和负电压之间振荡,该标靶具有的电阻低于125kΩ/cm;施加射频(RF,radio frequency)偏压于基材;以及以带拒滤波器过滤该RF偏压以拒绝该RF偏压之频率的电力耦合至该脉冲直流电;其中,于基材上沉积一LiCoO2结晶层。如申请专利范围第1项之方法,另包含调节该气体混合物中的氧对氩比例至约10%以使该结晶层系为<101>位向。如申请专利范围第1项之方法,另包含调节该气体混合物中的氧对氢比例至约10%以使该结晶层系为<003>位向。如申请专利范围第1项之方法,其中该结晶层的晶粒大小系介于约750 和约1700 之间。如申请专利范围第1项之方法,其中该基材系为选自包括下列族群之材料:矽、聚合物、玻璃、陶瓷、和金属。如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括在沉积LiCoO2结晶层之前将基材预加热至温度约200℃。如申请专利范围第1项之方法,其中该基材系为低温基材。如申请专利范围第7项之方法,其中该低温基材系为玻璃、塑胶、和金属箔之基材族群中之一。如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括于沉积LiCoO2结晶层之前在基材上沉积氧化物层。如申请专利范围第9项之方法,其中该氧化物层系为二氧化矽层。如申请专利范围第2项之方法,其中该结晶层系以每小时大于约1 μm的速率沉积。如申请专利范围第1项之方法,其中该标靶系为陶瓷LiCoO2溅射靶,其跨约4 cm表面所测得电阻为小于约500 kΩ。如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括在基材上沉积金属层。如申请专利范围第13项之方法,其中该金属层为铱。如申请专利范围第1项之方法,其中以此方法沉积之结晶LiCoO2层系用于电池结构中。如申请专利范围第15项之方法,其中该电池结构包含堆叠(stacked)电池结构。如申请专利范围第16项之方法,其中该堆叠电池结构包含一并联的堆叠电池结构。如申请专利范围第16项之方法,其中该堆叠电池结构包含一串联的堆叠电池结构。一种制造电池之方法,其包含:将基材载置于组集工具(cluster tool)中,该组集工具具有多个室,包含至少一个装载扣(load lock)和至少一个与转送室(transfer chamber)耦合的沉积室,该转送室包含接驳基材往来于该多个室之间的机械臂(robotics);于该至少一个沉积室的第一个之中将金属导电层沉积于该基材上方;使一包含氩和氧的气体混合物流通过该至少一个沉积室的第二个之中,且该氧对氩的比例低于50%;于该至少一个沉积室的第二个之中以利用脉冲直流电源之脉冲直流物理蒸气沉积(PVD)方法将结晶LiCoO2层沉积于该金属导电层上方,该脉冲直流电使陶瓷LiCoO2标靶的电压在正和负电压之间振荡,该LiCoO2标靶具有的电阻低于125kΩ/cm;施加RF偏压于基材;以带拒滤波器过滤该RF偏压以拒绝该RF偏压之频率的电力耦合至该脉冲直流电源;于该至少一个沉积室的第三个之中将LiPON层沉积于该结晶LiCoO2层上方;以及将第二导电层沉积于该LiPON层上方。如申请专利范围第19项之方法,其中沉积结晶LiCoO2层系包括经由遮罩(mask)来沉积结晶LiCoO2。如申请专利范围第19项之方法,其进一步包括沉积阳极于该LiPON层与该第二导电层之间。如申请专利范围第19项之方法,其中该导电层系为铱层。如申请专利范围第19项之方法,其中该基材为薄基材,且进一步包括将此薄基材置放至夹具(fixture),此夹具包含:顶部;以及底部,其中当顶部靠紧至底部时,则将该薄基材执住。如申请专利范围第19项之方法,其进一步包括-于该金属导电层与该基材之间沉积剥离层(lift off layer);以及-将由该金属导电层、该LiCoO2层、该LiPON层与该第二导电层所成电池结构自基材剥离。
地址 美国