The invention relates to a method for preparing titanium oxide thin film microbolometer thermal meter, which comprises the following steps: Step 1: treat the deposition of titanium oxide films for wafer cleaning; step 2: provide a vacuum chamber, the vacuum chamber has a titanium target material to be deposited and titanium oxide wafer, the wafer substrate temperature the control in 10 ~ 200 DEG C; step 3: adjust the vacuum chamber temperature, the temperature is controlled at 10 to 100 DEG C, and in argon and oxygen, the oxygen gas accounted for the total proportion of not less than 0.5%, and less than 10%, the total gas flow rate is maintained at 50 ~ 150sccm; step 4: pre sputtering titanium the target of 5 ~ 10min, the removal of the oxide layer on the surface of titanium target material; step 5: reactive sputtering, ion beam bombardment using titanium target material, titanium sputtering to the wafer surface, oxygen or oxygen ions in the vacuum chamber and the reaction of titanium Titanium oxide film is produced; step 6: annealing treatment.
【技术实现步骤摘要】
一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法
本专利技术属于半导体技术中的微机电系统工艺制造领域,具体涉及一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法。
技术介绍
微测辐射热计(Micro-bolometer)是基于具有热敏特性的材料在温度发生变化时电阻值发生相应的变化而制造的一种非制冷红外探测器。工作时对支撑在绝热结构上的热敏电阻两端施加固定的偏置电压或电流源,入射红外辐射引起的温度变化使得热敏电阻阻值减小,从而使电流、电压发生改变,并由读出电路(ROIC)读出电信号的变化。作为热敏电阻的材料必须具有较高的电阻温度系数(TCR),较低的1/f噪声,适当的电阻值和稳定的电性能,以及易于制备等要求。在非制冷红外探测器的生产过程中,热敏电阻材料可以说是其中最基本的组成之一。其原理是通过制作的薄膜材料,吸收红外辐射引起自身温度变化时,其电阻将发生变化,而后将这种变化转化为电压或电流的变化,以便读出响应信号,达到检测的目的。目前市场上比较成熟的主流热敏电阻材料主要有氧化钒(VOx)和非晶硅(a-Si)。氧化钒薄膜的制备主要采用离子束反应溅射沉积,通氩气和氧气的混合气体,控制功率、温度、气压等参数,溅射钒金属靶材,得到混合相得氧化钒薄膜。非晶硅薄膜的制备主要采用等离子体增强化学气相沉积方法,使用纯的或者氢稀释的硅烷或者乙硅烷作为源气体,控制等离子体功率密度、衬底温度、馈气浓度、气压、气体流速、磁场和等离子体激发频率等参数得到非晶硅薄膜。传统制备氧化钛的方法多为制作饱和态的二氧化钛(TiO2),是一种绝缘体,不适合用来制作微测辐射热计的热敏层,在制备氧原子不饱和的氧化钛时 ...
【技术保护点】
一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对待沉积氧化钛薄膜的晶圆进行清洁处理;步骤2:提供一真空腔体,该真空腔体内具有钛靶材,并将清洁处理之后的晶圆放入所述真空腔体中,所述晶圆的衬底温度控制在10~200℃;步骤3:调整真空腔体的温度,使其温度控制在10~100℃,同时通入氩气和氧气,其中氧气占总气体流量的比例不低于0.5%,且低于10%,总气体流量保持在50~150sccm;步骤4:预溅射钛靶材5~10min,去除钛靶材表面的氧化层;步骤5:进行反应溅射,使用离子束轰击钛靶材,使钛溅射到晶圆表面,钛和腔体中的氧气或氧离子反应,生成氧化钛薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对待沉积氧化钛薄膜的晶圆进行清洁处理;步骤2:提供一真空腔体,该真空腔体内具有钛靶材,并将清洁处理之后的晶圆放入所述真空腔体中,所述晶圆的衬底温度控制在10~200℃;步骤3:调整真空腔体的温度,使其温度控制在10~100℃,同时通入氩气和氧气,其中氧气占总气体流量的比例不低于0.5%,且低于10%,总气体流量保持在50~150sccm;步骤4:预溅射钛靶材5~10min,去除钛靶材表面的氧化层;步骤5:进行反应溅射,使用离子束轰击钛靶材,使钛溅射到晶圆表面,钛和腔体中的氧气或氧离子反应,生成氧化钛薄膜。2.根据权利要求1所述的一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法,其特征在于,还包括步骤6:退火处理,对生成的氧化钛薄膜进行退火处理。3.根据权利要求1所述的一种微测辐射热计的氧化钛热敏薄膜的制备方法,其特征在于,步骤1中,对晶圆采...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨鑫,王宏臣,陈文礼,王鹏,甘先锋,董珊,孙丰沛,
申请(专利权)人:烟台睿创微纳技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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