[发明专利]一种氧化锡基薄膜压敏电阻器的制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化锡基薄膜压敏电阻器的制备方法，属于电子信息材料制备及其应用技术领域。本发明技术首先在射频磁控溅射设备中，以烧结氧化锡陶瓷为基质靶材，其他金属或其氧化物为掺杂靶材，在优化的溅射工艺下，在导电衬底上沉积得到氧化锡基薄膜；然后在马弗炉中，将这种氧化锡基薄膜样品埋在压敏特性形成氧化物粉末中进行热浸；最后，在所得样品的薄膜表面和衬底上分别被电极，即获得所述氧化锡基薄膜压敏电阻器。所制备的这种氧化锡基薄膜压敏电阻非线性性能优异，压敏电压可控，在大规模或超大规模集成电路的过压保护中有广泛的应用前景。所提出器件制备方法，操作简单易行，非常适合规模化生产。

主权项

1.一种氧化锡基薄膜压敏电阻器的制备方法，其特征在于，所述方法首先在射频磁控溅射设备中，在导电衬底上沉积得到氧化锡基薄膜；然后在马弗炉中，将所述氧化锡基薄膜样品埋在压敏特性形成氧化物粉末中进行热浸；最后，在所得样品的薄膜表面和衬底上分别被电极，获得所述氧化锡基薄膜压敏电阻器；包括以下步骤：(1)在射频磁控溅射设备中，以纯氧化锡烧结陶瓷或者金属Cu、Zn、Cr、Mn之一种或者多种复合的氧化锡烧结陶瓷为基质靶材，以金属Cu、Zn、Cr、Mn及其氧化物中的一种或多种为掺杂靶材，并分别固定到相应靶位上；将清洁的高掺杂导电硅片、锌片、铜片、铂片中之一种导电衬底基片固定在样品台上；开启机械泵抽至低真空0.1Pa，然后开启分子泵直至系统真空度达到2×10^‑4Pa以上；(2)通入纯度在99.99vol.％以上的高纯氩气，调节溅射气压并起辉预溅射靶材2‑10min，以除去靶材表面的污染物；当辉光稳定下来后，调节纯度在99.99vol.％以上的工作气体高纯氧气，打开靶挡板，开始在衬底上沉积氧化锡基薄膜；(3)溅射完成后，从磁控溅射设备中取出所制备的氧化锡基薄膜，将其置于平底的氧化铝坩埚内并用市售分析纯Sb₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅粉末之一种完全覆盖，然后放入马弗炉中进行热浸，氧化锡基薄膜的热浸工艺条件为：升温速率为5‑25℃/min；在Sb₂O₃中热浸时温度为200‑600℃，保温时间20‑120min；在Nb₂O₅中热浸时温度为250‑750℃，保温时间30‑120min；在Ta₂O₅中热浸时温度为300‑850℃，保温时间30‑120min；热浸结束后，将样品随炉冷却到室温取出；(4)在所制备薄膜样品的薄膜上被银、铝、钯、铂、金中之一种为电极，并在所制备薄膜样品的基片表面上被银、铝、钯、铂、金中之一种为电极，即得到所述氧化锡基薄膜压敏电阻器。