[发明专利]一种介质膜厚度可控的MEMS超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种介质膜厚度可控的MEMS超级电容器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1、选取硅片（1）作为基底并进行硅片清洗，去除掉硅片（1）上的有机油、无机油，去除氧化膜和金属离子；

2、将清洗好的硅片（1）放进氧化炉进行氧化，在表面氧化出一层SiO2层（2），SiO2层（2）作为腐蚀硅的掩模层；

3、采用旋涂的方法在步骤2中带有氧化层（2）的硅片（1）上均匀的涂上一层光刻胶（3），然后使用方形阵列掩膜板经前烘、曝光、后烘、显影和坚膜工艺，得到带有窗口阵列的光刻胶掩膜层；

4、将步骤3中光刻后的硅片放入氟化铵/氢氟酸/水溶液中，定域腐蚀SiO2层（2），去除光刻胶后得到带有窗口阵列的SiO2掩膜层；

5、将步骤4中已定域腐蚀SiO2层的硅片放入已配好的氢氧化钾/异丙醇/水的硅腐蚀液中，在硅片上窗口位置处腐蚀出凹槽，硅片上得到三维凹槽阵列结构（4）；

6、将步骤5刻蚀硅完成后的硅片放入氟化铵/氢氟酸/水溶液中，将硅片表面的SiO₂层完全腐蚀掉，重复步骤1对硅片进行清洗；

7、将步骤6中清洗好具有三维凹槽阵列结构的硅片放进磁控溅射系统，在其的表面溅射一层金属铝层，金属铝层作为下电极层（5）；

8、在下电极层表面涂上一层AZ光刻胶，依次进行光刻、腐蚀，下电极层一侧端部保留AZ光刻胶（6）；

9、配置癸二酸铵溶液作为阳极氧化铝的电解液；

10、将步骤8中溅射金属Al的硅片使用阳极氧化装置并利用步骤9配好的电解液进行通电处理，使铝表面形成一层致密的Al₂O₃介质薄膜层（7），通过阳极氧化时间控制介质薄膜的厚度；

11、将步骤10中形成Al₂O₃介质薄膜层的硅片放进真空溅射系统，在硅片的介质薄膜层上溅射一层金属金层，金属金层作为上电层（8）；

12、利用深槽微孔隙填充技术在凹槽结构的凹槽中填充铜导电浆料，最后形成全固态MEMS静电式超级电容器；

13、使用丙酮去除下电极表面的AZ光刻胶，方便引出下电极。