导电元件制造技术

本发明专利技术涉及一种微电子装置，包括：支撑件(1)和导电元件，所述导电元件包括以叠层方式且依次位于所述支撑件(1)的第一面上方的基于金属的第一层和与所述第一层接触的、基于选自MoSi

【技术实现步骤摘要】
导电元件


[0001]本专利技术涉及用于微电子装置的导电元件的领域。微电子装置是指用微电子器件实现的任何类型的装置。这些装置除了纯电子装置之外，还尤其包括微机械或机电装置(MEMS，NEMS等)以及光学或光电装置(MOEMS等)。
[0002]尤其地，涉及在通过电化学方式的能量存储领域中具有电极的微电子装置，特别是以微电池的形式(从而实现电化学微存储部件)。本专利技术在提供这种存储的微电子器件的制造中得到应用。这尤其包括使用电解质、优选为固体电解质的电池、蓄电池或电容器类型的装置。
[0003]还涉及在具有电活性层的叠层(例如压电层)中具有电极的微电子装置，尤其是用于制造传感器或致动器；这会涉及使用PZT(PbZrTiO3)陶瓷类型材料的装置。
[0004]此外，总是非限制性地，本专利技术也涉及包括微电子电路的微电子装置的制造，尤其是射频发射器和/或接收器电路部分，例如用于形成电容或电感部分，或者用于此类电路的电触点部分；这会涉及用于移动电话的滤波器部分，例如使用具有高耦合系数的材料(例如LiNbO3或LiTaO3)。

技术介绍

[0005]就电化学能量存储而言，电流系统通常是通过在基板上依次沉积第一电流收集器、第一电极、电解质或离子导体、第二电极和第二电流收集器来实现的。通常需要通过附加的层沉积或封盖转移进行封装，以保护系统免受与氧气和水蒸气的化学反应。
[0006]各自连接到不同电极之一的电流收集器可通过电化学存储装置的叠层外部触及，以进行重新接触。第一电极(或常规锂或钠蓄电池中使用的正电极)可用在微电池中，并且最广泛使用的是LiCoO2。
[0007]这种类型的部件具有的缺点是，在其工艺过程期间具有至少一个高热预算步骤。尤其地，在上述用于形成第一电极的LiCoO2的情况下，通常在空气或氧气中实现热氧化，其目的是使第一电极的材料结晶。通常，该热处理的温度介于500℃和700℃之间。
[0008]该特殊性决定了对第一电流收集器的限制性规格。实际上，电流收集器应在氧化气氛下的高温处理之后保持其导电性能。常规地，所使用的材料是铂，该材料昂贵，但是由于其几乎为零的氧化性而能够在热处理之后保持其导电性能。当使用其他材料时，由于由热处理引起的导电部分的氧化，微电子装置的效率降低是显著的。
[0009]通常，形成具有良好导电性能的微电子装置的部分总是很棘手，因为抗氧化的优质电导体为数不多而且很昂贵。
[0010]因此，本专利技术的目的是提供一种对当前使用的电导体的替代方案。

技术实现思路

[0011]为了实现该目的，根据一个实施方式，提供了一种微电子装置，包括：支撑件和导电元件，所述导电元件包括以叠层方式且依次在所述支撑件的第一面上方的基于金属的第
一层和与所述第一层接触的、基于选自MoSi
x
和WSi
y
的材料的第二层。
[0012]所选材料层的这种组合确保了非常令人满意的导电性，因为很容易获得小于3欧姆的电阻。同时，基于MoSi或WSi的层有效地保护下方的层，尤其是防止氧化。
[0013]一种优选但非限制性的应用涉及在氧气存在下的热处理的装置。在这种情况下，并不排除在第二层的表面上形成一层薄的氧化物层，但是由于所选择的材料，其厚度是如此之低，以至于在实践中不会影响整体的导电性。
[0014]导电元件的潜在用途是形成电活性层系统的电极的全部或部分、电流收集器、尤其是射频发射器/接收器的电路部分。
[0015]优选地，但可选地，所选的MoSi
x
使得X＝1，即MoSi。尽管该材料表现出比其他溶液(例如几乎是非晶态的MoSi2)具有更高的结晶度，但是申请人使用MoSi获得了令人惊讶的更有利的结果。
[0016]另一方面，涉及一种制造包括导电元件的微电子装置的方法，所述方法包括提供支撑件，并且在所述支撑件的第一面上方形成叠层的结构，其依次包括：形成基于金属的第一层，以及形成与所述第一层接触的、基于选自MoSi
x
和WSi
y
的材料的第二层。
附图说明
[0017]本专利技术的目的、目标以及特征和优点将从对本专利技术的实施方式的详细描述中更好地体现，该实施方式由以下附图示出，在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术的应用情况的示例。
[0019]图2A示出了可能的叠层。
[0020]图2B示出了具有表面层的图2A的变型例。
[0021]图2C示出了导电元件的电路。
[0022]图3是根据参数x的导电元件的电阻率变化的曲线图。
[0023]图4是导电元件的总电阻随第二层的厚度变化的曲线图。
[0024]图5是导电元件的总电阻随Mo的第一层的厚度变化的曲线图。
[0025]图6是导电元件的总电阻随Cu的第一层的厚度变化的曲线图。
[0026]图7是在用氧气进行热处理的不同情况中的导电元件的氧化物层的电阻变化的曲线图。
[0027]附图是作为示例给出的并且不限制本专利技术。它们构成旨在便于理解本专利技术的原理示意图，并且不一定按实际应用的比例。
具体实施方式
[0028]在开始对本专利技术的实施方式进行详细描述之前，以下列出了可选特征，这些可选特征可以可选地以组合或替代方式使用：
[0029]·
所选择的材料为MoSi
x
，其中X＝1；
[0030]·
所选择的材料为WSi
y
，优选为WSi2或W3Si5；
[0031]·
第二层22的厚度小于或等于100nm；
[0032]·
金属选自：Cu，Mo，W，Al，Cr，Ni；
[0033]·
导电元件包括在第二层22的至少一部分上方并与第二层22的至少一部分接触
的第二层22的材料的氧化物层23；
[0034]·
导电元件是电池收集器；
[0035]·
该装置包括：至少部分地由导电元件形成的第一电流收集器2，第一电极3，固体活性层4，第二电极6和第二电流收集器5；
[0036]·
导电元件至少部分地形成电连接到电活性构件的电极；
[0037]·
导电元件至少部分地形成电路部分，优选地，天线部分，电感元件部分，电容元件部分。
[0038]本专利技术还涉及一种制造包括导电元件的微电子装置的方法，所述方法包括提供支撑件1，并且在所述支撑件1的第一面上方形成叠层，依次包括：形成基于金属的第一层21，以及形成与所述第一层接触的、基于选自MoSi
x
和WSi
y
的材料的第二层22，其中：
[0039]·
形成所述第二层22包括分别将Mo和Si、或W和Si的混合物通过共溅射沉积或溅射沉积在所述第一层的一面上；
[0040]·
形成所述第二层22包括分别将至少一个Mo或W的子层和至少一个Si的子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子装置，包括：支撑件(1)和导电元件，所述导电元件包括位于所述支撑件(1)的第一面上方的并依次堆叠的基于金属的第一层(21)和与所述第一层(21)接触的、基于选自MoSi
x
和WSi
y
的材料的第二层(22)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所选择的所述材料为MoSi
x
，其中X＝1。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的装置，其中，所述第二层(22)的厚度小于或等于100nm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的装置，其中，所述金属选自：Cu，Mo，W，Al，Cr，Ni。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的装置，其中，所述导电元件包括氧化物层(23)，所述氧化物层(23)在所述第二层(22)的至少一部分上方且与所述第二层(22)的至少一部分接触。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的装置，其中，所述导电元件是电池收集器。7.根据权利要求6所述的装置，包括：至少部分地由所述导电元件形成的第一电流收集器(2)，第一电极(3)，固体活性层(4)，第二电极(6)和第二电流收集器(5)。8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述导电元件至少部分地形成电连接到电活性构件的电极，所述电极构造成将力和/或变形转换为电信号，反之亦然。9.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述导电元件至少部分地形成电路部分，优选地，天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪尧姆，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：