[发明专利]具有稳定电极结构的薄膜电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有稳定电极结构的薄膜电容器，包括基片（1）和功能薄膜（6），其特征在于，所述基片（1）的上面依次设置有钛过渡层（2）、Pt/Ti合金层（3）、铂电极层（4）、阻挡层（5）和功能薄膜（6）；

该薄膜电容器的制备方法，具有如下步骤：

（1）清洗基片

将基片（1）放入有机溶剂中超声清洗，用去离子水冲洗后在氮气流中干燥；

（2）制备电极“合金”结构

(a)将清洗干净后的基片（1）放入磁控溅射仪真空室中，安装钛靶材和铂靶材，启动抽真空程序；

(b)待磁控溅射仪真空室的真空度达到规定要求后，打开钛靶材对应的直流控制电源，通入工作气体氩气，进行钛过渡层（2）的溅射沉积，钛过渡层（2）的厚度为30～50nm；

(c)钛过渡层（2）溅射完成后，同时打开钛靶材和铂靶材对应的直流控制电源，通入工作气体氩气，进行钛和铂的同时溅射，制成Pt/Ti合金层（3），Pt/Ti合金层（3）的厚度为15～30nm；

(d)步骤(c)完成后，关闭钛靶材直流控制电源，通入氩气气体，进行铂电极溅射，制成铂电极层（4），铂电极层（4）的厚度为50～100nm；

(e)步骤(d)完成后，取出基片（1），在退火炉中进行电极热处理，制得电极“合金”结构；

（3）制备阻挡层

电极热处理完成后，将基片（1）重新放入磁控溅射仪真空室中，抽真空至规定要求后，打开钛靶对应直流控制电源，同时通入氩气和氧气，并开启基片（1）加热程序，进行二氧化钛阻挡层（5）的溅射沉积；

（4）制备功能薄膜

步骤（3）的二氧化钛阻挡层（5）制备完成后，将制备功能薄膜的介质靶材铋基氧化物装在射频靶上，抽真空至规定要求后，打开介质靶材对应的射频控制电源，通入氩气和氧气，并开启基片（1）加热程序，进行功能薄膜（6）的溅射沉积，制得薄膜电容器。

2.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（1）的基片（1）为硅基片、导电玻璃基片或者氧化铝基片。

3.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（1）的有机溶剂为酒精或者丙酮。

4.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，，其特征在于，所述步骤（2）(a)溅射用钛靶材和铂靶材采用传统的固相反应法合成，其相对密度大于95%；靶材的纯度为99.99%。

5.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，，其特征在于，所述步骤（2）(b)及步骤（4）磁控溅射仪真空室的真空度为9×10^-4Torr。

6.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，，其特征在于，所述步骤（2）(b)，步骤2(c),步骤2(d)和步骤（3）的溅射功率为150W，溅射工作气压为10mTorr。步骤4的溅射功率为200W，溅射工作气压为10mTorr。

7.根据权利要求1所述的稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（2）(e)的热处理温度为700℃，处理时间为30分钟。

8.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（3）、步骤（4）的基片加热温度为600℃。

9.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（2）(b)、(c)、(d)及步骤（3）、步骤（4）溅射用的氩气和氧气纯度大于99%。

10.根据权利要求1所述的具有稳定电极结构的薄膜电容器，其特征在于，所述步骤（2）(b)、(c)、(d)的氩气气体流量为55sccm，所述步骤（3）的氩气和氧气流量分别为80sccm和20sccm，所述步骤（4）的氩气和氧气气体流量分别为85sccm和15sccm。