一種導(dǎo)電薄膜制作方法及導(dǎo)電薄膜的制作方法【專利摘要】本發(fā)明提供一種導(dǎo)電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于的含金導(dǎo)電膜，該制作方法包括下述步驟：S1：提供基底，在所述基底上形成粘合層；S2：在所述粘合層上通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層；S3：在所述金薄膜層上形成隔離層；重復(fù)所述步驟S2和步驟S3以交替形成金薄膜層和隔離層，進(jìn)而得到期望厚度的導(dǎo)電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時(shí)，通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力。本發(fā)明提出的導(dǎo)電薄膜的制作方法可形成符合厚度和應(yīng)力要求的Cr/Au薄膜。【專利說明】一種導(dǎo)電薄膜制作方法及導(dǎo)電薄膜
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言涉及一種導(dǎo)電薄膜制作方法及導(dǎo)電薄膜?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]純金（Au)薄膜是典型的導(dǎo)電薄膜，由于其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性與耐氧化性高相結(jié)合的獨(dú)特性能被廣泛使用，特別是用在半導(dǎo)體和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)的行業(yè)。但其機(jī)械性能往往不理想，為此新的Cr/Au復(fù)合層薄膜應(yīng)用而生，其常常用作導(dǎo)電材料。但是在很中應(yīng)用中都對(duì)薄膜厚度以及應(yīng)力要一定要求，比如采用微電子機(jī)械系統(tǒng)工藝的MEMS麥克風(fēng)。[0003]這種麥克風(fēng)由于其小型化和輕薄化的特點(diǎn)，成為取代使用有機(jī)膜的駐極體電容麥克風(fēng)（ElectretCondenserMicrophone，ECM)的最佳候選者之一。MEMS麥克風(fēng)是通過微電子機(jī)械系統(tǒng)工藝在半導(dǎo)體上蝕刻壓力感測(cè)膜片而制成的微型麥克風(fēng)，普遍應(yīng)用在手機(jī)、耳機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)和汽車上。[0004]然而，如果Cr/Au復(fù)合層薄膜的厚度和應(yīng)力常常達(dá)不到要求，因而影響了MEMS麥克風(fēng)的性能表現(xiàn)。[0005]因此，有必要提出一種新的制作方法，以解決上述存在的問題?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0006]在【
發(fā)明內(nèi)容】部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的【
發(fā)明內(nèi)容】部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。[0007]為了克服目前存在的問題，本發(fā)明一方面提供一種導(dǎo)電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于1000A的含金導(dǎo)電膜，該制作方法包括下述步驟：si:提供基底，在所述基底上形成粘合層；S2:在所述粘合層上通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層；S3:在所述金薄膜層上形成隔離層；重復(fù)所述步驟S2和步驟S3以交替形成金薄膜層和隔離層，進(jìn)而得到期望厚度的導(dǎo)電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時(shí)，通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力。[0008]采用本發(fā)明提供的導(dǎo)電薄膜的制作方法，當(dāng)所要求的金薄膜厚度較大時(shí)（厚度大于1000A)，利用隔離材料將厚度較大的Au薄膜分割成多層形態(tài)，即Au/隔離層/Au/隔離層/Au的三明治結(jié)構(gòu)，使得單層金薄膜的厚度不大于1000A，這樣由于Au膜層厚度小于1000A時(shí)，可通過調(diào)整PVD沉積過程中的機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)置來調(diào)控單層金薄膜的應(yīng)力，因此通過控制三明治結(jié)構(gòu)的金薄膜層的應(yīng)力，使單層金薄膜應(yīng)力達(dá)到具體需求，進(jìn)而使整個(gè)導(dǎo)電薄膜的應(yīng)力達(dá)到要求，從而解決當(dāng)Au膜層厚度較大時(shí)（厚度大于1000A)，由于其延展性較好，導(dǎo)致應(yīng)力無法得到有效調(diào)控的問題，獲得符合要求的導(dǎo)電薄膜。[0009]本發(fā)明另一方面提出一種導(dǎo)電薄膜，其包括：基底、位于所述基底上的粘合層，以及位于所述粘合層上交替形成的金薄膜層和隔離層，所述金薄膜層厚度不大于1.000真，所述金薄膜層通過物理氣相沉積形成，并且通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力。[0010]本發(fā)明提出的利用隔離材料將厚度較大的Au薄膜分割成多層形態(tài)，即Au/隔離層/Au/隔離層/Au的三明治結(jié)構(gòu)，使得單層金薄膜的厚度不大于]000A,這樣由于Au膜層厚度小于1000A時(shí)，可通過調(diào)整PVD沉積過程中的機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)置來調(diào)控單層金薄膜的應(yīng)力，因此通過控制三明治結(jié)構(gòu)的金薄膜層的應(yīng)力，使單層金薄膜應(yīng)力達(dá)到具體需求，進(jìn)而使整個(gè)導(dǎo)電薄膜的應(yīng)力達(dá)到要求，從而解決當(dāng)Au膜層厚度較大時(shí)（厚度大于1000A)，由于其延展性較好，導(dǎo)致應(yīng)力無法得到有效調(diào)控的問題，獲得符合要求的導(dǎo)電薄膜。【附圖說明】[0011]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。[0012]附圖中：[0013]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的導(dǎo)電薄膜制作方法的工藝流程圖；[0014]圖2A~圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的導(dǎo)電薄膜的制作方法依次實(shí)施各步驟所獲得器件的剖面示意圖；[0015]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的導(dǎo)電薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】[0016]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。[0017]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。[0018]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在…上"、"與…相鄰"、"連接到"或"耦合到"其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為"直接在…上"、"與…直接相鄰"、"直接連接至?；?直接耦合到"其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。[0019]空間關(guān)系術(shù)語例如"在…下"、"在…下面"、"下面的"、"在…之下"、"在…之上"、"上面的"等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為"在其它元件下面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣?上"。因此，示例性術(shù)語"在…下面"和"在…下"可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向（旋轉(zhuǎn)90度或其它取向）并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。[0020]在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。[0021]在麥克風(fēng)中常用鉻/金（即，Cr/Au)復(fù)合層薄膜作為導(dǎo)電材料，并且對(duì)薄膜的厚度以及應(yīng)力均有一定要求，比如表一所示，在本文中以形成表一所要求的薄膜為例來說明本發(fā)明。[0022]表一[0023][0024]我們采用物理氣相沉積（即，PVD)來制作Cr薄膜和Au薄膜，在Cr薄膜應(yīng)力調(diào)整過程中發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整PVD機(jī)臺(tái)的參數(shù)設(shè)定，即功率、Ar流速、轉(zhuǎn)速（放置晶圓的托盤（table)的轉(zhuǎn)速）可獲得所需應(yīng)力值，具體結(jié)果參照表二。[0025]表二[0026][0027]而在Au薄膜應(yīng)力調(diào)整過程中發(fā)現(xiàn)，同樣的方法無法獲得具備所需應(yīng)力值的Au薄膜，具體結(jié)果參見表三[0028]表三[0029][0030]我們分析認(rèn)為主要原因是金較軟，延展性很好，具有一定厚度的金薄膜在應(yīng)力作用下很容易發(fā)生形變而將應(yīng)力釋放，導(dǎo)致無法通過與鉻相同的方法進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整，因此我們嘗試將金薄膜的厚度減小為600A,丨000A及.2000:A后進(jìn)行機(jī)臺(tái)參數(shù)的改變實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表四。[0031]表四[0032][0033]通過表四的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)金薄膜厚度小于1000A時(shí)，金薄膜表現(xiàn)出類似于鉻薄膜的性質(zhì)，我們可通過調(diào)整PVD機(jī)臺(tái)設(shè)定來滿足薄膜應(yīng)力的要求。[0034]基于此，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于丨〇〇〇A的含金導(dǎo)電膜，如圖1所示，該方法包括：步驟S101，提供基底，在所述基底上形成粘合層；步驟S102,在所述粘合層上通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層；步驟S103,在所述金薄膜層上形成隔離層；步驟S104,重復(fù)所述步驟S102和步驟S103以交替形成金薄膜層和隔離層，進(jìn)而得到期望厚度的導(dǎo)電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時(shí)，通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)，即通過物理氣相沉積過程中的機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)置來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力。[0035]其中，工藝參數(shù)包括PVD機(jī)臺(tái)的射頻功率、Ar氣流流速、托盤轉(zhuǎn)速、腔室壓力中的一種或多種。[0036]進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述導(dǎo)電薄膜表層為金薄膜層，即所述導(dǎo)電薄膜的最上層為金薄膜層。[0037]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)及步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。[0038]實(shí)施例一[0039]下面結(jié)合圖2A~圖2C對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式的金屬薄膜的制作方法做詳細(xì)描述。[0040]在本實(shí)施例中，采用在一個(gè)工藝腔室中最多可安裝4種材料的靶材、同時(shí)可對(duì)6片晶圓實(shí)施工藝的PVD機(jī)臺(tái)，因此Cr和Au的靶材都安裝在此機(jī)臺(tái)中，在同一腔室中即可完成整個(gè)三明治結(jié)構(gòu)的沉積，具體過程即為：[0041]首先，如圖2A所不，提供基底200,并在基底200形成粘合層201。[0042]基底200起支撐作用，可采用適合厚度的氮化硅薄膜或二氧化硅薄膜，并且基底200可形成在合適的晶圓上。粘合層201起改良沉積性能的作用，便于后續(xù)導(dǎo)電薄膜的沉積，其可選用本領(lǐng)域熟知的材料，厚度比如為300A~900A。[0043]作為示例，在本實(shí)施例中，基底200的構(gòu)成材料選用二氧化硅膜層。粘合層201使用Cr材料，其厚度為750人。[0044]接著，如圖2B和2C所示，在粘合層201上依次交替沉積形成金薄膜層202和隔離層203,直到整個(gè)導(dǎo)電薄膜的厚度達(dá)到期望厚度為止。其中在沉積金薄膜層202和隔離層203分別調(diào)整PVD機(jī)臺(tái)的設(shè)定，即調(diào)整PVD的工藝參數(shù)來調(diào)整金薄膜層202和隔離層203的應(yīng)力，以使每層金薄膜層202和隔離層203符合設(shè)定，進(jìn)而使整個(gè)導(dǎo)電薄膜的應(yīng)力達(dá)到期望值。[0045]在本實(shí)施中，每層金薄膜層202的厚度為1000A,每層隔離層203的厚度為70A。這是因?yàn)槿缜八觯珹u薄膜的厚度應(yīng)不大于1000A，在此厚度下其應(yīng)力較易得到控制，因而在本實(shí)施例中金薄膜層202的厚度為1000A,隔離層203本身具有一定的應(yīng)力，厚度較大時(shí)其自帶應(yīng)力可能造成三明治結(jié)構(gòu)整體應(yīng)力較難得到控制，因而厚度應(yīng)盡量減薄，比如50A~10QΛ本應(yīng)力中隔離材料選用Cr，厚度為50~10:0A,整個(gè)沉積過程的應(yīng)力情況如表五所示：[0046]表五[0047][0048]至此完成了本實(shí)施例半導(dǎo)體器件制作方法的全部步驟，可以理解的是，在實(shí)際工藝中在本實(shí)施例半導(dǎo)體器件制作方法之前、之中或之后還可包括其他的半導(dǎo)體工藝。[0049]還可以理解的是，由于在本實(shí)施例中，所要求總的金薄膜的厚度是3000且由于每層金薄膜的厚度為1000A,因而總共形成三層金博膜層兩層隔離層即可，但是在實(shí)際應(yīng)用中并局限于此，而是可根據(jù)需要合理劃分相應(yīng)的金薄膜層和隔離層的數(shù)量，以獲得期望的導(dǎo)電薄膜。此外，雖然在上述說明中，pvd機(jī)臺(tái)設(shè)定以射頻功率、氣流流速、托盤轉(zhuǎn)速為例來進(jìn)行說明，但是本發(fā)明不局限于此，PVD沉積工藝中其他的參數(shù)也屬于可調(diào)整范圍內(nèi)，比如腔室壓力等。[0050]實(shí)施例二[0051]本發(fā)明還提供一種采用實(shí)施例一中所述的方法制作的導(dǎo)電薄膜100,其包括基底300、位于基底300上的粘合層301，以及位于粘合層301上交替形成的金薄膜層（302、304、306)和隔離層（303、305)，其中金薄膜層（302、304、306)通過物理氣相沉積形成，并且通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力，所述工藝參數(shù)包括射頻功率、氣流流速和托盤轉(zhuǎn)速中的一種或多種。[0052]在本實(shí)施中，基底300選用氮化硅或氧化硅，起支撐導(dǎo)電薄膜的作用，粘合層301起便于金屬膜層的沉積的作用，在本實(shí)施中采用750A的cr層作為粘合層，當(dāng)然也可根據(jù)需要選用其他合適厚度的材料層。[0053]在本實(shí)施中，金薄膜層302、304、306厚度不大于1000A，作為示例，在本實(shí)施中金薄膜層302、304、306厚度為丨〇〇〇A。[0054]在本實(shí)施中，隔離層301為鉻層，厚度為50A~100A。[0055]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定?！局鳈?quán)項(xiàng)】1.一種導(dǎo)電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于1000A的含金導(dǎo)電膜，其特征在于，該制作方法包括下述步驟：Si:提供基底，在所述基底上形成粘合層；52:在所述粘合層上通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層；53:在所述金薄膜層上形成隔離層；重復(fù)所述步驟S2和步驟S3W交替形成金薄膜層和隔離層，進(jìn)而得到期望厚度的導(dǎo)電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時(shí)，通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金薄膜層厚度不大于1000A。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔離層為銘層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔離層的厚度為50A~1OOA。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述粘合層為銘層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述粘合層厚度為300A~900A。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的制作方法，其特征在于，所述工藝參數(shù)包括射頻功率、氣流流速、腔室壓力和托盤轉(zhuǎn)速中的一種或多種。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)電薄膜表層為金薄膜。9.一種導(dǎo)電薄膜，其特征在于，包括：基底、位于所述基底上的粘合層，W及位于所述粘合層上交替布置的金薄膜層和隔離層，且最上層為金薄膜層。其中，所述金薄膜層通過物理氣相沉積形成，并且通過控制物理氣相沉積的工藝參數(shù)來使所述金薄膜層獲得所需要的應(yīng)力，且所述金薄膜層厚度不大于1000A。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述隔離層為銘層，所述隔離層的厚度為拂乂~1謝)備。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述粘合層為銘層，所述粘合層厚度為300A~900A。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11之一所述的導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述工藝參數(shù)包括射頻功率、氣流流速、腔室壓力和托盤轉(zhuǎn)速中的一種或多種?！疚臋n編號(hào)】H01B5/14GK105989929SQ201510090151【公開日】2016年10月5日【申請(qǐng)日】2015年2月27日【發(fā)明人】沈哲敏,李廣寧【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司