一种锡膜及其制备方法和微纳器件与流程

本发明属于微纳器件，具体涉及一种锡膜及其制备方法和微纳器件。

背景技术：

1、微纳器件是以微米乃至纳米为计算单位的器件，主要包括微纳电子器件、微纳光学器件、微纳光电器件等。微纳器件中基片和电子元器件之间的连接方式之一是焊接，而锡具有熔点低的特点，可以用于微纳器件的加工焊料使用。

2、相关技术中在基片表面镀锡膜的方法主要有三种：热浸镀法、电镀法和磁控溅射法。在半导体领域需求高质量低厚度的锡薄膜，但以上三种常见的镀锡方法都有各自的缺点，其中热浸镀法用锡量大，外观易产生锡渣、锡瘤，而且极容易产生厚度不均、偏心严重等不良影响；电镀法易产生镀层较厚、毛刺、丝状触须等问题；磁控溅射镀膜设备结构复杂，造价较高，并且因为锡的熔点较低，磁控溅射镀膜时需要设置较低的功率而导致锡膜沉积速率缓慢。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种锡膜及其制备方法和微纳器件。

2、本发明实施例的锡膜的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将清洗干净的基片固定在电子束蒸镀设备的转台脚棒支架上；将装有锡膜料的蒸发舟安装至电子枪正负电极之间的转盘上，并用遮板盖住所述蒸发舟；

4、(2)将真空室抽真空，然后通入惰性气体，再将所述蒸发舟加热至预设温度，所述预设温度为100～150℃；

5、(3)待所述电子枪的束流达到目标束流时打开所述遮板进行蒸镀，所述目标束流为0.02～0.15a；

6、(4)当锡膜的厚度达到目标膜厚时结束蒸镀。

7、本发明实施例的锡膜的制备方法带来的优点和技术效果为：

8、(1)本发明实施例采用电子束蒸镀的方法制备锡膜，相比于相关技术中的镀锡方法，可以有效解决了锡膜外观上的缺陷，并制备较为均匀的薄膜，提高了锡膜的质量；

9、(2)本发明实施例的制备工艺简单，镀膜用锡量小，电子束蒸镀设备结构简单，成本低廉，生产效率高，可以有效地保证在较低成本下完成锡膜的制备；

10、(3)本发明实施例整个生产过程无有害物质排放，绿色环保。

11、在一些实施例中，步骤(1)中，所述基片的旋转速率为5～20rpm。

12、在一些实施例中，步骤(2)中，所述预设温度为120～150℃。

13、在一些实施例中，步骤(2)中，将所述真空室抽真空至10-3～10-5pa，然后通入惰性气体至0.2～0.8pa。

14、在一些实施例中，步骤(3)中，所述目标束流为0.06～0.12a。

15、在一些实施例中，步骤(3)中，待所述电子枪的束流达到目标束流并稳定后打开所述遮板进行蒸镀。

16、在一些实施例中，步骤(3)中，所述电子枪的束流分多阶段上升，直至所述电子枪的束流达到目标束流后打开所述遮板进行蒸镀。

17、在一些实施例中，步骤(4)中，所述目标膜厚为190～210nm。

18、本发明实施例还提供了一种锡膜，通过本发明实施例的锡膜的制备方法制备得到。

19、本发明实施例的锡膜带来的优点和技术效果为：

20、相对于使用相关技术中的制备方法获得的锡膜，本发明实施例的锡膜均匀性更好，且没有明显的外观缺陷。

21、本发明实施例还提供了一种微纳器件，包括本发明实施例的锡膜。

22、本发明实施例的微纳器件带来的优点和技术效果为：

23、由于锡膜均匀性更好，且没有明显的外观缺陷，大大提高了焊接效果，使得本发明实施例的微纳器件中各电子元件与基片之间接触性良好。

技术特征：

1.一种锡膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基片的旋转速率为5～20rpm。

3.根据权利要求1所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预设温度为120～150℃。

4.根据权利要求1或3所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述真空室抽真空至10-3～10-5pa，然后通入惰性气体至0.2～0.8pa。

5.根据权利要求1所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述目标束流为0.06～0.12a。

6.根据权利要求1或5所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，待所述电子枪的束流达到目标束流并稳定后打开所述遮板进行蒸镀。

7.根据权利要求1或5所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述电子枪的束流分多阶段上升，直至所述电子枪的束流达到目标束流后打开所述遮板进行蒸镀。

8.根据权利要求1所述的锡膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述目标膜厚为190～210nm。

9.一种锡膜，其特征在于，通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种微纳器件，其特征在于，包括权利要求9所述的锡膜。

技术总结
本发明提供了一种锡膜及其制备方法和微纳器件。所述锡膜的制备方法包括以下步骤：(1)将清洗干净的基片固定在电子束蒸镀设备的转台脚棒支架上；将装有锡膜料的蒸发舟安装至电子枪正负电极之间的转盘上，并用遮板盖住所述蒸发舟；(2)将真空室抽真空，然后通入惰性气体，再将所述蒸发舟加热至预设温度，所述预设温度为100～150℃；(3)待所述电子枪的束流达到目标束流时打开所述遮板进行蒸镀，所述目标束流为0.02～0.15A；(4)当锡膜的厚度达到目标膜厚时结束蒸镀。本发明的制备方法通过对熔融状态下的锡膜料进行电子束轰击，可以制备得到均匀性良好且无外观缺陷的锡膜，明显提高了锡膜的质量。

技术研发人员：张弘毅
受保护的技术使用者：深圳清力技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1