[发明专利]高端微型薄膜电容器及制备方法

权利要求书

1.一种高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供衬底；

S2、通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积绝缘打底膜；

S3、在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜；

S4、去除图形化的光刻胶，通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积保护膜，得到高端微型薄膜电容器；

其中，所述步骤S3中在所述绝缘打底膜上沉积金属薄膜包括第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜；

所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；

所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。

2.根据权利要求1所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述衬底上，形成二氧化硅绝缘打底膜；该步骤中设置的氩离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm²。

3.根据权利要求2所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到所述二氧化硅绝缘打底膜上，形成金属薄膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm²。

4.根据权利要求1所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，将氩气充入离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成氩离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述金属薄膜，形成二氧化硅保护膜；该步骤中设置的离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm²。

5.根据权利要求1所述的高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2～S4中离子束溅射沉积的氩气工作压强为2.0×10^-2Pa，系统本底压强为5×10^-4Pa；离子束溅射沉积工艺中工件台自转速度为8～10rpm，沉积角度为45°。

6.一种高端微型薄膜电容器，其特征在于，包括：

衬底；

绝缘打底膜，其通过离子束溅射沉积工艺在衬底上沉积而成；

金属薄膜，其通过在所述绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶，并以所述图形化的光刻胶为掩模，采用离子束溅射沉积工艺在所述绝缘打底膜上沉积而成；

保护膜，其通过离子束溅射沉积工艺在所述金属薄膜上沉积而成；

其中，所述金属薄膜包括在同一平面上形成的第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜，所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指。

7.根据权利要求6所述的高端微型薄膜电容器，其特征在于，所述第一金属手指和第二金属手指中，金属手指的宽度与指间间隔的宽度比值为1:1，宽度范围为500～800nm。

8.一种高端微型薄膜电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供石英硅衬底、金属靶材和二氧化硅靶材，将石英硅衬底固定在工件台上，将金属靶材和二氧化硅靶材分别固定到可旋转的四靶台的两个靶位上，所述工件台上设置有工件台挡板；

2)闭合工件台挡板，转动四靶台选取二氧化硅靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述二氧化硅靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

3)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述石英硅衬底以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

4)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述石英硅衬底，生成二氧化硅绝缘打底膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm²；

5)在所述二氧化硅绝缘打底膜上制作图形化的光刻胶；

6)闭合工件台挡板，转动四靶台选取金属靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述金属靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

7)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述二氧化硅绝缘打底膜以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

8)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击金属靶材，金属靶材溅射出来的粒子沉积到所述二氧化硅绝缘打底膜上，生成金属薄膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.8mA/cm²；所述金属薄膜包括第一部分金属薄膜和第二部分金属薄膜；所述第一部分金属薄膜包括第一电极、从所述第一电极引出的第一汇流条、沿横向从所述第一汇流条朝第二汇流条延伸的多个第一臂，以及第一臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出的多个第一金属手指；所述第二部分金属薄膜包括第二电极、从所述第二电极引出的第二汇流条、沿横向从所述第二汇流条朝第一汇流条延伸的多个第二臂，以及第二臂上沿纵向朝一侧或者两侧伸出并与所述第一金属手指横向间隔开的多个第二金属手指；

9)去除图形化的光刻胶；

10)闭合工件台挡板，转动四靶台选取二氧化硅靶材，将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩主离子束轰击所述二氧化硅靶材进行清洁，该低能氩主离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

11)打开工件台挡板，将氩气充入辅离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成低能氩辅离子束轰击所述金属薄膜以增加附着力，该低能氩辅离子束的离子能量为200～700eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²；

12)将氩气充入主离子源，经辉光放电产生氩等离子体并经引出、成束、加速、中和形成高能氩主离子束轰击二氧化硅靶材，二氧化硅靶材溅射出来的粒子沉积到所述金属薄膜，生成二氧化硅保护膜；该高能氩主离子束的离子能量为200～1000eV，离子束流密度为0.2～0.6mA/cm²。