一種導電薄膜制作方法及導電薄膜的制作方法【專利摘要】本發明提供一種導電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于的含金導電膜，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；重復所述步驟S2和步驟S3以交替形成金薄膜層和隔離層，進而得到期望厚度的導電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時，通過控制物理氣相沉積的工藝參數來使所述金薄膜層獲得所需要的應力。本發明提出的導電薄膜的制作方法可形成符合厚度和應力要求的Cr/Au薄膜。【專利說明】一種導電薄膜制作方法及導電薄膜
技術領域：
[0001]本發明涉及半導體
技術領域：
，具體而言涉及一種導電薄膜制作方法及導電薄膜。【
背景技術：
】[0002]純金（Au)薄膜是典型的導電薄膜，由于其導電性和導熱性與耐氧化性高相結合的獨特性能被廣泛使用，特別是用在半導體和微機電系統（MEMS)的行業。但其機械性能往往不理想，為此新的Cr/Au復合層薄膜應用而生，其常常用作導電材料。但是在很中應用中都對薄膜厚度以及應力要一定要求，比如采用微電子機械系統工藝的MEMS麥克風。[0003]這種麥克風由于其小型化和輕薄化的特點，成為取代使用有機膜的駐極體電容麥克風（ElectretCondenserMicrophone，ECM)的最佳候選者之一。MEMS麥克風是通過微電子機械系統工藝在半導體上蝕刻壓力感測膜片而制成的微型麥克風，普遍應用在手機、耳機、筆記本電腦、攝像機和汽車上。[0004]然而，如果Cr/Au復合層薄膜的厚度和應力常常達不到要求，因而影響了MEMS麥克風的性能表現。[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。【
發明內容】[0006]在【
發明內容】部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發明的【
發明內容】部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。[0007]為了克服目前存在的問題，本發明一方面提供一種導電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于1000A的含金導電膜，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；重復所述步驟S2和步驟S3以交替形成金薄膜層和隔離層，進而得到期望厚度的導電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時，通過控制物理氣相沉積的工藝參數來使所述金薄膜層獲得所需要的應力。[0008]采用本發明提供的導電薄膜的制作方法，當所要求的金薄膜厚度較大時（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，即Au/隔離層/Au/隔離層/Au的三明治結構，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，可通過調整PVD沉積過程中的機臺參數設置來調控單層金薄膜的應力，因此通過控制三明治結構的金薄膜層的應力，使單層金薄膜應力達到具體需求，進而使整個導電薄膜的應力達到要求，從而解決當Au膜層厚度較大時（厚度大于1000A)，由于其延展性較好，導致應力無法得到有效調控的問題，獲得符合要求的導電薄膜。[0009]本發明另一方面提出一種導電薄膜，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來使所述金薄膜層獲得所需要的應力。[0010]本發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，即Au/隔離層/Au/隔離層/Au的三明治結構，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，可通過調整PVD沉積過程中的機臺參數設置來調控單層金薄膜的應力，因此通過控制三明治結構的金薄膜層的應力，使單層金薄膜應力達到具體需求，進而使整個導電薄膜的應力達到要求，從而解決當Au膜層厚度較大時（厚度大于1000A)，由于其延展性較好，導致應力無法得到有效調控的問題，獲得符合要求的導電薄膜。【附圖說明】[0011]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。[0012]附圖中：[0013]圖1示出了根據本發明一實施方式的導電薄膜制作方法的工藝流程圖；[0014]圖2A~圖2C示出了根據本發明一實施方式的導電薄膜的制作方法依次實施各步驟所獲得器件的剖面示意圖；[0015]圖3示出了根據本發明一實施方式的導電薄膜的結構示意圖。【具體實施方式】[0016]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。[0017]應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。[0018]應當明白，當元件或層被稱為"在…上"、"與…相鄰"、"連接到"或"耦合到"其它元件或層時，其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層，或者可以存在居間的元件或層。相反，當元件被稱為"直接在…上"、"與…直接相鄰"、"直接連接至Γ或"直接耦合到"其它元件或層時，則不存在居間的元件或層。應當明白，盡管可使用術語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區、層和/或部分，這些元件、部件、區、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用來區分一個元件、部件、區、層或部分與另一個元件、部件、區、層或部分。因此，在不脫離本發明教導之下，下面討論的第一元件、部件、區、層或部分可表示為第二元件、部件、區、層或部分。[0019]空間關系術語例如"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元件或特征與其它元件或特征的關系。應當明白，除了圖中所示的取向以外，空間關系術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，然后，描述為"在其它元件下面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征將取向為在其它元件或特征"上"。因此，示例性術語"在…下面"和"在…下"可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向（旋轉90度或其它取向）并且在此使用的空間描述語相應地被解釋。[0020]在此使用的術語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發明的限制。在此使用時，單數形式的"一"、"一個"和"所述/該"也意圖包括復數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應明白術語"組成"和/或"包括"，當在該說明書中使用時，確定所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術語"和/或"包括相關所列項目的任何及所有組合。[0021]在麥克風中常用鉻/金（即，Cr/Au)復合層薄膜作為導電材料，并且對薄膜的厚度以及應力均有一定要求，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薄膜應力調整過程中發現通過調整PVD機臺的參數設定，即功率、Ar流速、轉速（放置晶圓的托盤（table)的轉速）可獲得所需應力值，具體結果參照表二。[0025]表二[0026][0027]而在Au薄膜應力調整過程中發現，同樣的方法無法獲得具備所需應力值的Au薄膜，具體結果參見表三[0028]表三[0029][0030]我們分析認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力作用下很容易發生形變而將應力釋放，導致無法通過與鉻相同的方法進行應力調整，因此我們嘗試將金薄膜的厚度減小為600A,丨000A及.2000:A后進行機臺參數的改變實驗，結果見表四。[0031]表四[0032][0033]通過表四的數據可知，當金薄膜厚度小于1000A時，金薄膜表現出類似于鉻薄膜的性質，我們可通過調整PVD機臺設定來滿足薄膜應力的要求。[0034]基于此，本發明提供一種導電薄膜的制作方法，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,重復所述步驟S102和步驟S103以交替形成金薄膜層和隔離層，進而得到期望厚度的導電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時，通過控制物理氣相沉積的工藝參數，即通過物理氣相沉積過程中的機臺參數設置來使所述金薄膜層獲得所需要的應力。[0035]其中，工藝參數包括PVD機臺的射頻功率、Ar氣流流速、托盤轉速、腔室壓力中的一種或多種。[0036]進一步，優選地，所述導電薄膜表層為金薄膜層，即所述導電薄膜的最上層為金薄膜層。[0037]為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的結構及步驟，以便闡釋本發明提出的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。[0038]實施例一[0039]下面結合圖2A~圖2C對本發明一實施方式的金屬薄膜的制作方法做詳細描述。[0040]在本實施例中，采用在一個工藝腔室中最多可安裝4種材料的靶材、同時可對6片晶圓實施工藝的PVD機臺，因此Cr和Au的靶材都安裝在此機臺中，在同一腔室中即可完成整個三明治結構的沉積，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，便于后續導電薄膜的沉積，其可選用本領域熟知的材料，厚度比如為300A~900A。[0043]作為示例，在本實施例中，基底200的構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,直到整個導電薄膜的厚度達到期望厚度為止。其中在沉積金薄膜層202和隔離層203分別調整PVD機臺的設定，即調整PVD的工藝參數來調整金薄膜層202和隔離層203的應力，以使每層金薄膜層202和隔離層203符合設定，進而使整個導電薄膜的應力達到期望值。[0045]在本實施中，每層金薄膜層202的厚度為1000A,每層隔離層203的厚度為70A。這是因為如前所述，Au薄膜的厚度應不大于1000A，在此厚度下其應力較易得到控制，因而在本實施例中金薄膜層202的厚度為1000A,隔離層203本身具有一定的應力，厚度較大時其自帶應力可能造成三明治結構整體應力較難得到控制，因而厚度應盡量減薄，比如50A~10QΛ本應力中隔離材料選用Cr，厚度為50~10:0A,整個沉積過程的應力情況如表五所示：[0046]表五[0047][0048]至此完成了本實施例半導體器件制作方法的全部步驟，可以理解的是，在實際工藝中在本實施例半導體器件制作方法之前、之中或之后還可包括其他的半導體工藝。[0049]還可以理解的是，由于在本實施例中，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，但是在實際應用中并局限于此，而是可根據需要合理劃分相應的金薄膜層和隔離層的數量，以獲得期望的導電薄膜。此外，雖然在上述說明中，pvd機臺設定以射頻功率、氣流流速、托盤轉速為例來進行說明，但是本發明不局限于此，PVD沉積工藝中其他的參數也屬于可調整范圍內，比如腔室壓力等。[0050]實施例二[0051]本發明還提供一種采用實施例一中所述的方法制作的導電薄膜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來使所述金薄膜層獲得所需要的應力，所述工藝參數包括射頻功率、氣流流速和托盤轉速中的一種或多種。[0052]在本實施中，基底300選用氮化硅或氧化硅，起支撐導電薄膜的作用，粘合層301起便于金屬膜層的沉積的作用，在本實施中采用750A的cr層作為粘合層，當然也可根據需要選用其他合適厚度的材料層。[0053]在本實施中，金薄膜層302、304、306厚度不大于1000A，作為示例，在本實施中金薄膜層302、304、306厚度為丨〇〇〇A。[0054]在本實施中，隔離層301為鉻層，厚度為50A~100A。[0055]本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明并不局限于上述實施例，根據本發明的教導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明所要求保護的范圍以內。本發明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。【主權項】1.一種導電薄膜的制作方法，用于形成厚度大于1000A的含金導電膜，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；重復所述步驟S2和步驟S3W交替形成金薄膜層和隔離層，進而得到期望厚度的導電薄膜，其中，在通過物理氣相沉積形成一定厚度的金薄膜層時，通過控制物理氣相沉積的工藝參數來使所述金薄膜層獲得所需要的應力。2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔離層為銘層。4.根據權利要求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.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述粘合層為銘層。6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述粘合層厚度為300A~900A。7.根據權利要求1-6之一所述的制作方法，其特征在于，所述工藝參數包括射頻功率、氣流流速、腔室壓力和托盤轉速中的一種或多種。8.根據權利要求1-6之一所述的制作方法，其特征在于，所述導電薄膜表層為金薄膜。9.一種導電薄膜，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來使所述金薄膜層獲得所需要的應力，且所述金薄膜層厚度不大于1000A。10.根據權利要求9所述的導電薄膜，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.根據權利要求9所述的導電薄膜，其特征在于，所述粘合層為銘層，所述粘合層厚度為300A~900A。12.根據權利要求9-11之一所述的導電薄膜，其特征在于，所述工藝參數包括射頻功率、氣流流速、腔室壓力和托盤轉速中的一種或多種。【文檔編號】H01B5/14GK105989929SQ201510090151【公開日】2016年10月5日【申請日】2015年2月27日【發明人】沈哲敏,李廣寧【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司