一种薄层Pt金属电极的溅射生长方法与流程

一种薄层pt金属电极的溅射生长方法
技术领域
1.本发明涉及探测器金属电极生长方法技术领域，特别涉及一种薄层pt金属电极的溅射生长方法。


背景技术：

2.利用双波段或多光谱技术可以同时获取目标与干扰弹在不同波段的辐射比，是目前用于提高精确制导武器抗干扰能力的主要手段之一；cds肖特基紫外探测器采用肖特基结构，肖特基金属电极采用薄层金属pt电极，既考虑肖特基接触性能，同时兼顾红外和紫外透过率，因此pt电极厚度一般控制在2nm~3nm之间；pt电极制备方法一般采用电子束蒸发或者溅射方法进行；电子束蒸发方法对设备要求较高，生产成本较高；溅射方法设备投入小，生产成本较低，对薄层金属电制备一般通过调整溅射功率和溅射时间来控制生长速率，功率设定过高，金属离子能力过大，易于损伤芯片表面，会破坏肖特基接触特性；功率设定过低，溅射起辉困难，溅射稳定性和一致性差，整体生长速率最低也要在0.5nm/s以上；不易进行薄层电极厚度的精准控制。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种薄层pt金属电极的溅射生长方法，有利于精确控制pt电极厚度，提高产品的可靠性。
4.本发明所采用的技术方案是：一种薄层pt金属电极的溅射生长方法， 具体步骤为：s1：打开磁控溅射台设备及控制程序操作界面，打开溅射腔体门，将试验样片放入溅射台溅射腔体内合适位置，关闭腔体门；打开控制程序操作界面，在手动操作模式下设置溅射功率40 w
ꢀ‑
50 w；s2：手动操作将溅射腔体抽真空至不高于3
×
10-4
torr，然后关闭所有阀门，再以10sccm的流量向腔体内通入高纯ar气，腔体压力达到2
×
10-2
torr
ꢀ‑3×
10-2
torr后停止通气，该腔体压力条件下能够保证靶材连续起辉工作150s以上；s3：手动操作pt电极靶材起辉溅射，计时溅射30s-50s后关闭起辉；从腔体中取出试验样片，测量样片上pt电极厚度；依据公式：溅射速率=电极厚度/溅射时间，计算出溅射速率；s4：在溅射功率和腔体压力不变的条件下，根据正片需要的电极厚度，依据公式：溅射时间=电极厚度/溅射速率，计算出正片金属薄层电极生长所需的准确的溅射时间；s5：根据s4的计算结果，设定溅射时间，控制精确的电极厚度，将正片放入溅射台腔体内，对正片进行电极生长；s6：电极制备完成后，在真空条件下通过退火方式改善金属电极接触特性，提高金属电极的可靠性。
5.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明的薄层pt金属电极的溅射生长方法，通过调整溅射功率、溅射腔体压力，能够精确调控溅射时间，将pt电极生长速率控制在0.1nm/s以下，有利于精确控制pt电极厚度；设定的腔体压力可保证腔体内稳定起辉150s以上，此时间能够满足生长3nm以上电极厚度需求，且设定的腔体压力值能够避免因压力过大溅射金属离子碰撞过多，形成金属团聚，不利于肖特基接触的性能，或者压力过低，则溅射速率过高，不易控制电极生长速率的问题；电极制备完成后，通过退火改善接触特性，提高产品的可靠性；正片生长工艺经过准确的验证和校准，对金属电极厚度的控制精确，大大降低了pt金属薄层电极的厚度控制难度，操作简单，成本较低、重复性和一致性好。
具体实施方式
6.下面通过实施例对本发明作进一步解释说明，不能以此限定本发明的保护范围，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
7.一种薄层pt金属电极的溅射生长方法，以denton discovery550型磁控溅射台为操作平台，具体步骤为：s1：打开磁控溅射台设备及控制程序操作界面，打开溅射腔体门，将试验样片放入溅射台溅射腔体内合适位置，关闭腔体门；打开控制程序操作界面，在手动操作模式下设置溅射功率40 w。
8.s2：手动操作将溅射腔体抽真空至3
×
10-4
torr，然后关闭所有阀门，再以10sccm的流量向腔体内通入高纯ar气，腔体压力达到3
×
10-2
torr后停止通气，该腔体压力条件下能够保证金属靶材连续起辉150s以上150s以上。
9.s3：手动操作pt电极靶材起辉溅射，计时溅射50s后关闭起辉；从腔体中取出试验样片，测量样片上pt电极厚度；依据公式：溅射速率=电极厚度/溅射时间，计算出溅射速率。
10.s4：在溅射功率和腔体压力不变的条件下，根据正片需要的电极厚度，依据公式：溅射时间=电极厚度/溅射速率，计算出正片金属薄层电极生长所需的准确的溅射时间。
11.s5：根据s4的计算结果，设定好溅射时间，将正片放入溅射台腔体内，对正片进行电极生长，控制精确的电极厚度。
12.s6：电极制备完成后，在真空条件下通过退火方式改善金属电极接触特性，提高金属电极的可靠性。
13.本发明未详述部分为现有技术。
14.为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。


技术特征：
1.一种薄层pt金属电极的溅射生长方法，其特征在于，具体步骤为：s1：打开磁控溅射台设备及控制程序操作界面，打开溅射腔体门，将试验样片放入溅射台溅射腔体内合适位置，关闭腔体门；打开控制程序操作界面，在手动操作模式下设置溅射功率40 w
ꢀ‑
50 w；s2：手动操作将溅射腔体抽真空至不高于3
×
10-4
torr，然后关闭所有阀门，再以10sccm的流量向腔体内通入高纯ar气，腔体压力达到2
×
10-2 torr
ꢀ‑3×
10-2 torr后停止通气，该腔体压力条件下能够保证靶材连续起辉150s以上；s3：手动操作pt电极靶材起辉溅射，计时溅射30s-50s后关闭起辉；从腔体中取出试验样片，测量样片上pt电极厚度；依据公式：溅射速率=电极厚度/溅射时间，计算出溅射速率；s4：在溅射功率和腔体压力不变的条件下，根据正片需要的电极厚度，依据公式：溅射时间=电极厚度/溅射速率，计算出正片金属薄层电极生长所需的准确的溅射时间；s5：根据s4的计算结果，设定溅射时间，控制精确的电极厚度，将正片放入溅射台腔体内，对正片进行电极生长；s6：电极制备完成后，在真空条件下通过退火方式改善金属电极接触特性，提高金属电极的可靠性。

技术总结
本发明介绍了一种薄层Pt金属电极的溅射生长方法，S1：将试验样片放入溅射台溅射腔体内，手动操作模式下设置溅射功率40 W-50 W；S2：手动操作将溅射腔体抽真空至不高于3


技术研发人员：张向锋 贺琦璐 张利学 丁嘉欣 陶飞 陈刚 王三煜 毛思雨
受保护的技术使用者：中航凯迈（上海）红外科技有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/24