一種金電極的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金電極的制備方法，首先清洗基片及光刻顯影，再將顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射腔體中，分別裝上金屬鉻與金靶材；在真空度<1.0×10-3Pa條件下，首先濺射沉積鉻層厚度為5nm～200nm，再濺射沉積鉻、金合金層厚度為3nm～200nm，最后再濺射沉積金層厚度為50nm-1000nm；剝離后制得Cr/CrAu/Au結(jié)構的金電極。本發(fā)明具有較厚的Au層和優(yōu)良的吸附性，制備工藝簡單，電極性能優(yōu)良，具有良好的應用前景。
【專利說明】一種金電極的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于電子信息材料與元器件的，具體涉及一種金電極的制備方法。
【背景技術】
[0002]金由于具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和導電性能被廣泛用作一些精密電子器件的電極材料。隨著電子科學及電子產(chǎn)品的發(fā)展，電子薄膜器件越來越多的被研究和應用，比如半導體薄膜材料、介電和鐵電薄膜材料。但是由于金在非金屬薄膜材料上的吸附性較差，導致不能制備較厚的金電極層，從而影響了電極的電傳導性能。除此之外，金在非金屬薄膜上較差的吸附性，也嚴重影響了對金電極的精細加工，不以利金作為電極器件的小型化發(fā)展。
[0003]目前一些研究者在研究相關器件時，在使用Au做電極時主要有Cr/Au結(jié)構和Ti/Au結(jié)構。但是這兩種結(jié)構都不能制備較厚的Au電極層(IOO-1OOOnm),所以在后退火時,Au層太薄以及Au與Cr (Ti)的互相擴散，導致退火后電極的導電性變差，這對器件的可靠性是及其有害的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的，是為解決現(xiàn)有技術在金電極層的吸附性較差以及較厚金電極層所帶來的缺陷，提供一種既具有較厚金電極層、又具有優(yōu)異電傳導性的電極材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明通過如 下技術方案予以實現(xiàn)。
[0006]一種金電極的制備方法，具有如下步驟:
[0007](I)清洗基片及光刻顯影
[0008]a.將基片放入丙酮中超聲清洗20分鐘，用去離子水沖洗后烘干；
[0009]b.將烘干后的基片放入酒精中清洗20分鐘，用去離子水沖洗后用氮氣吹干；
[0010]c.將光刻膠旋涂在基片上，厚度Ium~5um，烘干后使用光刻掩膜版做曝光處理；
[0011]d.使用顯影液將電極圖形顯影出來；
[0012](2)將步驟(1)顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射腔體中，在一個濺射靶上裝上金屬鉻靶材，在另一個濺射靶上裝上金靶材；
[0013](3)當磁控濺射的真空度〈1.0X 10_3Pa時，開始對鉻靶材進行濺射，鉻層的沉積厚度為5nm~200nm。
[0014](4)步驟(3)結(jié)束后，同時打開鉻靶和金靶的濺射電源，同時對鉻靶材和金靶材進行派射，使鉻、金合金的沉積厚度為3nm~200nm ；
[0015](5)步驟(4)結(jié)束后，打開金靶的濺射電源，對金靶材進行單獨濺射，金層的沉積厚度為 50nm-1000nm ；
[0016](6)步驟(5)結(jié)束后，取出基片，對其進行剝離，剝離后即制得Cr/CrAu/Au結(jié)構的金電極。
[0017]所述步驟⑴的基片為玻璃基片、Si基片、Si/Si02基片、長有非金屬薄膜材料的基片或者單晶基片。[0018]所述步驟(2)的金靶材和金屬鉻靶材的純度均為99.99%。
[0019]本發(fā)明的有益效果如下:
[0020]1.本發(fā)明公開的Cr/CrAu/Au電極具有較厚的Au層和優(yōu)良的吸附性，厚度為50nm~1000nm,電學性能優(yōu)于目前使用最廣泛的各種電極材料。
[0021]2.本發(fā)明提供的電極制備工藝簡單、電極性能優(yōu)良，具有良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明Cr/CrAu/Au電極與現(xiàn)有技術Au電極附著力測試的比較圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過實例對本發(fā)明進一步說明，實例中所用的丙酮及酒精料均為市售分析純原料，金靶材和鉻靶材均為純度為99.99%的金屬靶材。
[0024]實施步驟如下:
[0025](I)清洗基片及光刻顯影
[0026]a.將基片放入丙酮中超聲清洗20分鐘，用去離子水沖洗后烘干；所述的基片為玻璃基片、Si基片、Si/Si02基片、長有非金屬薄膜材料的基片或者單晶基片；
[0027]b.將烘干后的基片放入酒精中清洗20分鐘，用去離子水沖洗后用氮氣吹干；
[0028]c.將光刻膠旋涂在吹干的基片上，烘干后使用特制的光刻掩膜版做曝光處理；
[0029]d.使用顯影液將電極圖形顯影出來；
[0030](2)將步驟(1)顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射腔體中，在一個濺射靶上裝上金鉻靶材，在另一個濺射靶上裝上金靶材；所述金屬鉻靶材和金靶材的純度均為99.99% ；
[0031](3)當磁控濺射的本底真空度〈1.0X 10_3Pa，打開鉻靶的濺射電源對鉻靶材濺射，鉻層的沉積厚度為5nm~200nm ；
[0032](4)步驟(3)結(jié)束后，同時打開鉻靶和金靶的濺射電源，同時對鉻靶材和金靶材進行派射，使鉻、金合金的沉積厚度為3nm~200nm ；
[0033](5)步驟(4)結(jié)束后，打開金靶的濺射電源，對金靶材進行單獨濺射，金層的沉積厚度為 50nm-1000nm ；
[0034](6)步驟(5)結(jié)束后，取出基片，對其進行剝離，剝離后即制得Cr/CrAu/Au結(jié)構的金電極。
[0035]采用臺階儀對各個實施例的電極層厚度進行測量，各個實施例各層金屬的組成關系詳見表1。
[0036]表1
[0037]
【權利要求】
1.一種金電極的制備方法，具有如下步驟: (1)清洗基片及光刻顯影 a.將基片放入丙酮中超聲清洗20分鐘，用去離子水沖洗后烘干； b.將烘干后的基片放入酒精中清洗20分鐘，用去離子水沖洗后用氮氣吹干； c.將光刻膠旋涂在基片上，厚度Ium~5um，烘干后使用光刻掩膜版做曝光處理； d.使用顯影液將電極圖形顯影出來； (2)將步驟(1)顯影后的基片放入多靶共濺磁控濺射腔體中，在一個濺射靶上裝上金屬鉻靶材，在另一個濺射靶上裝上金靶材； (3)當磁控濺射的真空度〈1.0X 10_3Pa時，開始對鉻靶材進行濺射，鉻層的沉積厚度為5nm ~200nm ； (4)步驟(3)結(jié)束后 ，同時打開鉻靶和金靶的濺射電源，同時對鉻靶材和金靶材進行濺射，使鉻、金合金的沉積厚度為3nm~200nm ； (5)步驟(4)結(jié)束后，打開金靶的濺射電源，對金靶材進行單獨濺射，金層的沉積厚度為 50nm-1000nm ； (6)步驟(5)結(jié)束后，取出基片，對其進行剝離，剝離后即制得Cr/CrAu/Au結(jié)構的金電極。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的基片為玻璃基片、Si基片、Si/Si02基片、長有非金屬薄膜材料的基片或者單晶基片。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種金電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的金靶材和金屬鉻靶材的純度均為99.99%。
【文檔編號】C23C14/04GK103993287SQ201410241889
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李玲霞, 于仕輝, 許丹, 董和磊, 金雨馨 申請人:天津大學