抗腐蚀金属及防止金属被腐蚀的方法与流程

本发明涉及一种抗腐蚀金属及防止金属被腐蚀的方法。

背景技术：

在mems工艺中，氮化硅薄膜一般可用作金属表面的绝缘层，阻挡后续工艺中遇到的各种酸腐蚀，保护金属层。常用沉积氮化硅薄膜的方法有lpcvd(低压化学气相沉积法)和pecvd(等离子体增强化学气相沉积法)。lpcvd法比pecvd法沉积速率较慢，且氮化硅薄膜均匀性和致密性更好，产生的pin‐hole(针孔)较少。不过lpcvd沉积的温度约为800～1200摄氏度，比pecvd(沉积温度约300～400摄氏度)高很多，而金属al熔点约为660摄氏度，所以一般情况下，采用pecvd法来沉积金属al上面的氮化硅保护层。

pecvd属于低温沉积法，低温沉积的氮化硅薄膜致密性不高，容易形成pin‐hole，当其作为金属al的保护层时，后续经过一些酸的湿法工艺后，酸会沿着pin‐hole往下钻从而腐蚀金属al，造成器件的电路电阻异常，以及部分功能失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种简单有效的抗腐蚀金属及一种操作方便的、防止金属被腐蚀的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗腐蚀金属，所述抗腐蚀金属包括金属本体、添加在所述金属表面的第一防护层及添加在所述第一防护层上面的第二防护层，所述第一防护层及第二防护层均由抗腐蚀性材料制成，所述抗腐蚀性材料为氧化硅和/或氮化硅；其中，所述第一防护层与第二防护层由不同的抗腐蚀性材料制成。

进一步地，所述第一防护层及第二防护层的厚度范围为200～500nm，所述第一防护层与第二防护层的厚度比为1:1～1:1.5。

进一步地，所述第一防护层及第二防护层通过沉积法添加在所述金属本体的表面。

进一步地，所述沉积法为等离子体增强化学气相沉积法，所述沉积温度范围为300～400℃。

进一步地，所述抗腐蚀性材料为抗酸性液体腐蚀材料，所述酸性液体包括强酸性液体及弱酸性液体。

本发明还提供了一种防止金属被腐蚀的方法，所述方法包括如下步骤：

s1：取金属本体；

s2：先在所述金属本体表面添加第一防护层，然后在所述第一防护层上添加第二防护层，所述第一防护层及第二防护层均由抗腐蚀性材料制成，所述抗腐蚀性材料为氧化硅和/或氮化硅；其中，所述第一防护层与第二防护层由不同的抗腐蚀性材料制成。

进一步地，在步骤s2中，所述第一防护层及第二防护层的厚度范围为200～500nm，所述第一防护层与第二防护层的厚度比为1:1～1:1.5。

进一步地，在步骤s2中，所述氧化硅层及氮化硅层通过沉积法添加在所述金属本体的表面。

进一步地，所述沉积法为等离子体增强化学气相沉积法，所述沉积温度范围为300～400℃。

进一步地，所述抗腐蚀性材料为抗酸性液体腐蚀材料，所述酸性液体包括强酸性液体及弱酸性液体。

本发明的有益效果在于：通过在金属本体表面添加第一防护层及第二防护层，第一防护层与第二防护层均由抗腐蚀性材料制成，使得金属对酸性液体起到了抗腐蚀的功能；

通过直接在金属本体表面添加第一防护层及第二防护层，第一防护层与第二防护层均由抗腐蚀性材料制成，使得整体达到抗腐蚀的功能，操作方便、简单有效。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明的抗腐蚀金属的结构示意图。

图2为本发明抗腐蚀金属经过酸性液体浸泡后的电镜图。

图3为实施例2中金属经过酸性液体浸泡后的电镜图。

图4为实施例3中金属经过酸性液体浸泡后的电镜图。

图5为本发明的防止金属被腐蚀的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参见图1，本发明的一较佳实施例中的抗腐蚀金属包括金属本体1、添加在所述金属表面的第一防护层2及添加在所述第一防护层2上面的第二防护层3，所述第一防护层2及第二防护层3均由抗腐蚀性材料制成，所述抗腐蚀性材料为氧化硅和/或氮化硅，其中，所述第一防护层2与第二防护层3由不同的抗腐蚀性材料制成。在本实施例中，所述第一防护层2为氧化硅，所述第二防护层3为氮化硅，所述金属本体1为al，所述第一防护层2(氧化硅)及第二防护层3(氮化硅)通过沉积法添加在所述al的表面。因为金属al熔点约为660摄氏度，所以一般情况下，采用等离子体增强化学气相沉积法来沉积金属al上面的氮化硅或氧化硅保护层。在本实施例中，在沉积过程中，温度范围控制在300～400℃，有效保护金属本体1，也能使得第一防护2层及第二防护层3沉积成功。但是等离子体增强化学气相沉积法属于低温沉积法，低温下沉积的氮化硅及氧化硅致密性不高，容易形成针孔，酸性液体会进入针孔继而接触金属al表面以发生腐蚀反应。但是，氧化硅和氮化硅的针孔位置是不一致的，所以采取先沉积氧化硅形成第一防护层、再沉积氮化硅以形成第二防护层的方法以错开针孔位置形成防护层以保护金属al。

所述第一防护层2及第二防护层3的厚度范围为200～500nm，所述第一防护层2与第二防护层3的厚度比为1:1～1:1.5。在本实施例中，所述第一防护层(氧化硅)2的厚度为100nm，所述第二防护层(氮化硅)3的厚度为150nm，所述厚度比为1:1.5。选取厚度为300nm的金属al，先在金属al表面沉积厚度为100nm的氧化硅2，再在氧化硅2表面沉积厚度为150nm的氮化硅3，将整体放入至酸性液体中浸泡10分钟。所述酸性液体包括强酸性液体及弱酸性液体。在本实施例中，所述酸性液体为强酸性液体，所述强酸性液体为盐酸。然后将整体拿出观察金属al是否被腐蚀，如图2所示，金属al没有被腐蚀。

与上述实施例不同的是，实施例2在相同沉积条件下，只在金属al表面沉积厚度为250nm的氮化硅3，再将整体放入至相同浓度的盐酸中浸泡10分钟，然后将整体拿出观察金属al是否被腐蚀。如图3所示，金属al被腐蚀。

与实施例2不同的是，实施例3在相同沉积条件下，只在金属al表面沉积厚度为250nm的氧化硅2，再将整体放入至相同浓度的盐酸中浸泡10分钟，然后将整体拿出观察金属al是否被腐蚀。如图4所示，金属al被腐蚀。

所以，本发明的抗腐蚀金属实现了抗腐蚀效果。

请参见图5，本发明还提供了一种防止金属被腐蚀的方法，所述方法包括如下步骤：

s1：取金属本体1；

s2：先在所述金属本体1表面添加第一防护层2，然后在所述第一防护层2上添加第二防护层3，所述第一防护层2及第二防护层3均由抗腐蚀性材料制成，所述抗腐蚀性材料为氧化硅和/或氮化硅；其中，所述第一防护层2与第二防护层3由不同的抗腐蚀性材料制成。

综上所述：通过在金属本体1表面添加第一防护层2及第二防护层3，使得金属对酸性液体起到了抗腐蚀的功能；

通过直接在金属本体1表面添加第一防护层2及第二防护层3以达到抗腐蚀的功能，操作方便、简单有效。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。