[发明专利]薄膜吸气剂及其制备方法

说明书

本申请提供一种薄膜吸气剂及其制备方法。所述薄膜吸气剂包括衬底及形成于所述衬底上的吸气层，所述吸气层为疏松多孔结构，所述吸气层中钛的质量含量大于或等于90％。所述薄膜吸气剂还包括形成于所述衬底与所述吸气层之间的阻挡层，所述阻挡层的孔隙率小于所述吸气层的孔隙率，所述阻挡层中钛的质量含量大于或等于90％；和/或，所述薄膜吸气剂还包括形成于所述吸气层背离所述衬底的一侧的保护层，所述保护层的孔隙率小于所述吸气层的孔隙率，所述保护层中钛的质量含量大于或等于90％。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种薄膜吸气剂及其制备方法。

背景技术

薄膜吸气剂是通过将具有吸气性能的金属或合金沉积在衬底上形成的薄膜型吸气剂，其具有激活温度低、吸气容量大、厚度可控等优点，且制备工艺可与MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微电子机械系统)、微电子及微型光电子的真空封装工艺兼容，因此广泛应用于MEMS、微电子及微型光电子真空器件中。

现有的薄膜吸气剂的吸气层的材料一般为金属合金，金属合金靶材的熔炼工艺复杂，导致薄膜吸气剂的制备工艺复杂，制备成本较高。

发明内容

本申请实施例的第一方面提供了一种薄膜吸气剂。所述薄膜吸气剂包括衬底及形成于所述衬底上的吸气层，所述吸气层为疏松多孔结构，所述吸气层中钛的质量含量大于或等于90％；

所述薄膜吸气剂还包括形成于所述衬底与所述吸气层之间的阻挡层，所述阻挡层的孔隙率小于所述吸气层的孔隙率，所述阻挡层中钛的质量含量大于或等于90％；和/或，所述薄膜吸气剂还包括形成于所述吸气层背离所述衬底的一侧的保护层，所述保护层的孔隙率小于所述吸气层的孔隙率，所述保护层中钛的质量含量大于或等于90％。

在一个实施例中，所述吸气层呈块状颗粒堆垛结构，或者呈片状颗粒无序堆垛结构，或者呈有序的柱状结构。

在一个实施例中，所述吸气层的厚度范围为[0.1μm，6μm]；和/或，

所述薄膜吸气剂包括所述阻挡层时，所述阻挡层的厚度范围为[0.05μm，1.5μm]；和/或，

所述薄膜吸气剂包括所述保护层时，所述保护层的厚度范围为[20nm，800nm]。

在一个实施例中，所述薄膜吸气剂的激活温度的范围为[250℃，600℃]，激活时间的范围为[5min，180min]。

在一个实施例中，所述薄膜吸气剂包括所述阻挡层时，所述阻挡层通过磁控溅射工艺形成；形成所述阻挡层的磁控溅射工艺的工艺条件为：镀膜腔体的真空度小于或等于10^-2Torr，镀膜腔体的压力范围为[10^-5Torr，10^-3Torr]，功率密度的范围为[0.9W/cm²，2.5W/cm²]，沉积时间的范围为[2min，30min]；和/或，

所述吸气层通过磁控溅射工艺形成；形成所述吸气层的磁控溅射工艺的工艺条件为：镀膜腔体的真空度小于或等于10^-2Torr，镀膜腔体的压力范围为[5×10^-5Torr，8×10^-2Torr]，功率密度的范围为[0.2W/cm²，1.2W/cm²]，沉积时间的范围为[2min，200min]；和/或，

所述薄膜吸气剂包括所述保护层时，所述保护层通过磁控溅射工艺形成；形成所述保护层的磁控溅射工艺的工艺条件为：镀膜腔体的真空度小于或等于10^-2Torr，镀膜腔体的压力范围为[10^-3Torr，5×10^-2Torr]，功率密度的范围为[0.2W/cm²，1.2W/cm²]，沉积时间的范围为[30s，300s]。