專(zhuān)利名稱(chēng)：一種薄膜電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器，特別是涉及一種大容量的薄膜電容器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有薄膜電容器中，由于電介質(zhì)層的厚度變薄，故為提高電介質(zhì)層的靜電容量密度，而將介電常數(shù)高的材料用于電介質(zhì)層。作為介電常數(shù)高的材料，現(xiàn)有一般采用鈣鐵礦型氧化物。例如，鋯鈦酸鉛(PZT)、锫鈦酸鑭鉛(PLZT)、鈮鎂酸鉛(PMN)、鈦酸鍶鋇(BST)等。該鈣鐵礦型氧化物通過(guò)將前驅(qū)體退火使其結(jié)晶化而得到，可通過(guò)在高溫下退火來(lái)提高其介電常數(shù)，但是，為了提高介電常數(shù)，有時(shí)升高退火溫度，有時(shí)延長(zhǎng)退火時(shí)間等這樣變更制造條件時(shí)，存在薄膜電容器的容量不能提高且泄漏電流增大的問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明提出的薄膜電容器包括三層結(jié)構(gòu)，自下往上分別為鎳基板、電介質(zhì)層和電極層。其中，該鎳基板中，鎳的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.001-0.002重量％的銅、0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量%的鋁、0.0005-0.001重量%的鉻，0.004-0.006重量%的鐵、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及0.001-0.002重量％的鉭。并且，該鎳基板的厚度為100-300微米，優(yōu)選為200微米。電介質(zhì)層為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZr1-JixO3,其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選X為0.05彡X彡0.85，該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米。電極層為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等。該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。


圖1為本發(fā)明的薄膜電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
:下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的薄膜電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。該薄膜電容器包括三層結(jié)構(gòu)，分別為鎳基板1、電介質(zhì)層2和電極層3。其中，該鎳基板I中，鎳的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.001-0.002重量％的銅、0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量%的鋁、0.0005-0.001重量%的鉻，0.0 04-0.006重量%的鐵、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及0.001-0.002重量％的鉭。并且，該鎳基板I的厚度為100-300微米，優(yōu)選為200微米。電介質(zhì)層2為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZivxTixO3，其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選X為0.05 ^ X ^ 0.85，該電介質(zhì)層2的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米。電極層3為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等。該電極層3的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。下面介紹該薄膜電容器的制造方法，所述方法依次包括如下步驟:(I)準(zhǔn)備如下配比的原料:大于或等于99.98重量％的鎳錠、0.001-0.002重量％的銅、0.0005-0.0008 重量 % 的錳，0.005-0.008 重量 % 的鋁、0.0005-0.001 重量 ％ 的鉻，
0.004-0.006重量％的鐵、0.000 5-0.0012重量％的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及
0.001-0.002 重量 ％ 的鉭；(2)將上述原料熔融后，將其軋制成箔片，然后對(duì)該箔片進(jìn)行退火，從而制成鎳基板I ;該鎳基板I的厚度為100-300微米，優(yōu)選為200微米。(3)按照四方相鋯鈦酸鉛PbZivxTixO3的摩爾比例進(jìn)行配置將氧化鉛PbO、二氧化鋯ZrO2和二氧化鈦TiO2粉末進(jìn)行煅燒，從而燒結(jié)成PZT靶材；其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選x為0.05彡X彡0.85 ;其中煅燒溫度為9500C _1200°C，煅燒時(shí)間為2.5-3小時(shí)；(4)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法，在惰性氣體環(huán)境中將PZT靶材濺射沉積在所述鎳基板I上，從而形成PbZivxTixO3電介質(zhì)層2 ;該電介質(zhì)層2的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米。(5)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法，在惰性氣體環(huán)境中將金屬材料濺射沉積在所述電介質(zhì)層2上，從而形成電極層3，該電極層3的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。其中，步驟(4)和(5)中，射頻磁控濺射反應(yīng)室的真空度都為10_5帕斯卡；而步驟
(4)中，射頻磁控濺射的射頻功率為150-200W，濺射時(shí)間為60分鐘；步驟(5)中，射頻磁控濺射的射頻功率100-150W，濺射時(shí)間為120分鐘。以上實(shí)施方式已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，但上述實(shí)施方式并非為了限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種薄膜電容器，其具有三層結(jié)構(gòu)，自下往上分別為鎳基板、電介質(zhì)層和電極層。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其特征在于: 其中，該鎳基板中，鎳的含量大于或等于99.98重量％,其余0.02重量％為多種雜質(zhì)；所述多種雜質(zhì)包括:0.001-0.002重量%的銅、0.0005-0.0008重量%的錳，0.005-0.008重量%的鋁、0.0005-0.001重量%的鉻，0.004-0.006重量%的鐵、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量%的銻以及0.001-0.002重量%的鉭。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜電容器，其特征在于: 所述鎳基板的厚度為100-300微米。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其特征在于: 電介質(zhì)層為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZivxTixO3,其中X取值是:0〈χ〈1，該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜電容器，其特征在于: 電極層為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等；該電極層的厚度為100-200微米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種薄膜電容器，其具有三層結(jié)構(gòu)，自下往上分別為鎳基板、電介質(zhì)層和電極層。
文檔編號(hào)H01G4/10GK103165286SQ20131006681
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者錢(qián)時(shí)昌 申請(qǐng)人:溧陽(yáng)華晶電子材料有限公司