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用于半导体器件表面的涂层及其制造方法和半导体器件技术

技术编号:40874786 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-08 16:43
本申请提供了一种用于半导体器件表面的涂层及其制造方法和半导体器件,该涂层包括金属结合层、过渡层、加硬层和防腐功能层。金属结合层具有相对设置的第一表面和第二表面,第一表面被配置为使涂层连接于半导体器件中半导体衬底的表面。过渡层设置于金属结合层的第二表面。加硬层设置于过渡层的远离金属结合层的表面。防腐功能层设置于加硬层的远离过渡层的表面。通过依次设置金属结合层、过渡层、加硬层和防腐功能层的多层结构,能够提供涂层的硬度、抗腐蚀性和导电性,进而有助于提升半导体器件的硬度、抗腐蚀性和导电性,以使半导体器件电性能的稳定性和可靠性得到进一步提升,从而满足其应用于电子产品中的高要求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,具体而言,涉及一种用于半导体器件表面的涂层及其制造方法和半导体器件


技术介绍

1、半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间,利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件,可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。其主要包括集成电路、分立器件、光电器件和传感器,以传感器作为示例,传感器(英文名称:transducer/sensor)可以感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。例如磁致伸缩位移传感器、磁栅式位移传感器、各种激光测量传感器、平行光幕位移传感器、反射板式激光光幕传感器、激光线宽传感器、色标传感器等等。

2、随着科技的不断发展和人们对生活品质的不断追求,促进了高端电子产品的快速发展。无论是智能手机、个人笔记本、可穿戴的电子手表、智能家居等高端电子产品,人们对其性能和品质的要求也越来越高,而高性能和高品质的要求离不开半导体器件的支持。

3、但是半导体器件在受到外界环境因素(水汽、灰尘、导电离子、电磁辐射等)干扰时,其电性能的稳定性和可靠性会变差,甚至失效。因此,需要在半导体器件的表面设置涂层进行保护,以降低外部环境因素对其的干扰,从而减少电性能的稳定性和可靠性变差的发生。

4、然而,在相关技术中,传统的涂层对半导体器件的电性能的稳定性和可靠性的提升幅度还无法使半导体器件满足应用于电子产品中的高要求。


技术实现思路

1、本申请提供了一种用于半导体器件表面的涂层及其制造方法和半导体器件,该涂层能够提升半导体器件的电性能的稳定性和可靠性,使其满足应用于电子产品中的高要求。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种用于半导体器件表面的涂层,包括:

3、金属结合层,具有相对设置的第一表面和第二表面,第一表面被配置为使涂层连接于半导体器件中半导体衬底的表面;

4、过渡层,设置于金属结合层的第二表面;

5、加硬层,设置于过渡层的远离金属结合层的表面;

6、防腐功能层,设置于加硬层的远离过渡层的表面。

7、在一种可能的实施方式中,金属结合层包括金属铬层。

8、在一种可能的实施方式中,过渡层包括氮化铬层。

9、在一种可能的实施方式中,加硬层包括氮铝化钛层。

10、在一种可能的实施方式中,防腐功能层包括氮化钛层。

11、在一种可能的实施方式中,金属结合层的厚度为0.2μm-0.4μm。

12、在一种可能的实施方式中,过渡层的厚度为0.4μm-0.8μm。

13、在一种可能的实施方式中,加硬层的厚度为0.8μm-1.2μm。

14、在一种可能的实施方式中,防腐功能层的厚度为0.3μm-0.8μm。

15、第二方面,本申请实施例提供了一种如本申请第一方面的涂层的制造方法,包括:

16、预处理工序,对基体进行清洗、干燥和真空热处理,得到待刻蚀基体;

17、刻蚀工序,对待刻蚀基体进行刻蚀,以降低待刻蚀基体表面的表面粗糙度,得到刻蚀基体;

18、第一沉积工序,利用等离子体物理气相沉积的方法在刻蚀基体的表面使用金属结合层的原材料进行第一沉积处理,以在刻蚀基体的表面形成金属结合层;

19、第二沉积工序,利用等离子体物理气相沉积的方法在金属结合层的远离刻蚀基体的表面使用过渡层的原材料进行第二沉积处理,以在金属结合层的远离刻蚀基体的表面形成过渡层;

20、第三沉积工序,利用等离子体物理气相沉积的方法在过渡层的远离金属结合层的表面使用加硬层的原材料进行第三沉积处理,以在过渡层的远离金属结合层的表面形成加硬层;

21、第四沉积工序,利用等离子体物理气相沉积的方法在加硬层的远离过渡层的表面使用防腐功能层的原材料进行第四沉积处理,以在加硬层的远离过渡层的表面形成防腐加硬层。

22、在一种可能的实施方式中,刻蚀工序包括:

23、在惰性气体、偏压400v-800v和占空比45%-65%的条件下,对待刻蚀基体进行离子轰击,得到刻蚀基体。

24、在一种可能的实施方式中,第一沉积工序包括:

25、以50sccm-150sccm流量通入惰性气体,在偏压50v-150v、占空比45%-65%和真空度达到0.1pa-0.5pa后,开启铬靶电源并在每个铬靶电流为100a-400a条件下进行第一沉积处理,以在刻蚀基体的表面形成包括金属铬层的金属结合层。

26、在一种可能的实施方式中,第二沉积工序包括:

27、以500sccm-1500sccm流量通入氮气,在偏压50v-150v、占空比45%-65%和真空度达到0.1pa-0.5pa后,开启铬靶电源并在每个铬靶电流为200a-400a条件下进行第二沉积处理,以在金属铬层的远离刻蚀基体的表面形成包括氮化铬层的过渡层。

28、在一种可能的实施方式中,第三沉积工序包括:

29、以500sccm-1500sccm流量通入氮气,在偏压50v-150v、占空比45%-65%和真空度达到0.1pa-0.5pa后,开启钛铝合金靶电源并在每个靶电流为200a-400a条件下进行第三沉积处理,以在氮化铬层的远离金属结合层的表面形成包括氮铝化钛层的加硬层。

30、在一种可能的实施方式中,第四沉积工序包括:

31、以500sccm-1500sccm流量通入氮气,在偏压50v-150v和占空比45%-65%条件下,开启钛靶电源并在每个靶电流为200a-400a条件下进行第四沉积处理,以在加硬层的远离过渡层的表面形成包括氮化钛层的防腐加硬层。

32、第三方面,本申请实施例提供了一种半导体器件,包括:

33、半导体衬底;

34、涂层,设置于所述半导体衬底的表面,该涂层包括本申请第一方面的涂层,其中,金属结合层设置在半导体衬底和过渡层之间。

35、本申请提供的用于半导体器件表面的涂层,通过依次设置金属结合层、过渡层、加硬层和防腐功能层的多层结构,能够提供涂层的硬度、抗腐蚀性和导电性,进而有助于提升半导体器件的硬度、抗腐蚀性和导电性,以使半导体器件电性能的稳定性和可靠性得到进一步提升,从而满足其应用于电子产品中的高要求。

36、上述说明仅是本说明书技术方案的概述,为了能够更清楚了解本说明书的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本说明书的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本说明书的具体实施方式。

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【技术保护点】

1.一种用于半导体器件表面的涂层,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述涂层满足如下条件中至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的涂层,其特征在于,所述涂层满足如下条件中的至少一种:

4.一种如权利要求1-3中任一项所述涂层的制造方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述刻蚀工序包括:

6.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第一沉积工序包括:

7.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第二沉积工序包括:

8.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第三沉积工序包括:

9.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第四沉积工序包括:

10.一种半导体器件,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种用于半导体器件表面的涂层,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述涂层满足如下条件中至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的涂层,其特征在于,所述涂层满足如下条件中的至少一种:

4.一种如权利要求1-3中任一项所述涂层的制造方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述刻蚀工序...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭丰铭郭光宇郭蕙瑜
申请(专利权)人:科汇纳米技术东莞有限公司
类型:发明
国别省市:

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