[发明专利]一种薄膜传感器用复合绝缘层及其制备方法

摘要

一种薄膜传感器用复合绝缘层，属于薄膜传感器技术领域。包括四层结构，自下而上依次为非晶Al‑O‑N扩散阻挡层、Al‑O‑N至Al2O3过渡层、电子束蒸发Al2O3薄膜层、微晶Al2O3氧扩散阻挡层。本发明复合绝缘层中的非晶Al‑O‑N薄膜致密性好且呈非晶状态，对金属原子具有良好的扩散阻挡效果；过渡层能有效改善非晶Al‑O‑N层与Al2O3层间的附着力；Al2O3薄膜层之上的微晶层在高温下能有效阻止外界氧原子扩散进入Al‑O‑N层，保持了高温富氧环境中Al‑O‑N薄膜的非晶状态，使得复合绝缘层在高温富氧的工作环境中依然具有良好的绝缘性，有效保证了薄膜传感器在高温环境中的稳定性和使用寿命。

主权项

1.一种薄膜传感器用复合绝缘层，包括四层结构，自下而上依次为非晶Al‑O‑N扩散阻挡层、Al‑O‑N至Al2O3过渡层、电子束蒸发Al2O3薄膜层、微晶Al2O3氧扩散阻挡层，其中，所述非晶Al‑O‑N扩散阻挡层是在溅射气体为氩气、氮气和氧气的混合气体，溅射气压为0.5～1Pa，氩气分压P(Ar)＝4～8×10‑1Pa、氮气分压P(N2)＝0.6～1.8×10‑1Pa、氧气分压P(O2)＝1～5×10‑3Pa，基底温度为100～300℃的条件下溅射得到的；所述Al‑O‑N至Al2O3过渡层是在非晶Al‑O‑N扩散阻挡层沉积完成后，以5×10‑4～1.5×10‑3Pa/min的速率逐渐减小溅射气体中氮气的分压，并保持制备非晶Al‑O‑N扩散阻挡层时的溅射气压和氧氩比不变，持续溅射1～5h，直至氮气分压降为零得到的；所述微晶Al2O3氧扩散阻挡层是将电子束蒸发沉积Al2O3薄膜层后的复合基板置于真空度为10‑3Pa以下的真空退火炉中，在700～1200℃的温度下进行快速循环退火得到的。