TW202132594A - 用於在薄膜沉積期間調整膜性質之方法與設備 - Google Patents

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Abstract

本文中所揭示的是用於微調薄膜之性質的設備及方法。形成壓電膜之方法包括以下步驟：(a)藉由第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積第一壓電膜層於基板之表面上。方法包括步驟：(b)藉由第二PVD製程沉積第二壓電膜層於第一壓電膜層頂部並且接觸第一壓電膜層。步驟(c)於形成第一壓電膜層之後及形成第二壓電膜層之前，降低基板之溫度。藉由執行製程持續第一時段來降低溫度。額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次。執行步驟(c)持續第二時段。第二時段不同於第一時段。

Description

用於在薄膜沉積期間調整膜性質之方法與設備
本文中所揭示的實例關於用以微調沉積的薄膜材料之性質的方法及設備。
薄膜壓電材料可用於感測器及傳感器中。壓電感測器及傳感器亦用於諸如陀螺儀感測器、噴墨印頭及其他微機電系統(MEMS)裝置之裝置中，包括用於行動電話及其他無線應用中之聲波共振器。藉由諸如濺射、脈衝雷射消融(PLD)、MOCVD，及溶膠凝膠沉積之技術可製造這些薄壓電膜。
於半導體處理中，物理氣相沉積(PVD)(如，濺射製程)為用於沉積薄膜所使用之傳統製程。PVD製程包括轟擊具有原料之靶材。於腔室內在電漿中產生離子，造成原料自靶材濺射至基板。於一些PVD製程期間，經由偏壓，濺射的原料接著加速朝向待處理的基板。原料沉積在基板的表面上。於一些實例中，濺射的原料可與另外的反應物反應。於濺射製造層於基板上的情況中，薄膜的磊晶生長可顯示肇因於熱以及基於壓電的材料與基板間之晶格失配之應變和/或錯位結構。
於沉積濺射的材料期間，濺射的薄膜之厚度及應力均勻性可能受到一些控制參數的影響。控制參數可包括用於在濺射靶材之表面附近捕集電子之磁場的強度、相鄰材料間之晶格匹配或失配，以及基板之晶體方向可使維持薄膜之均勻性質變得困難。此薄膜的非均勻性可造成晶圓內(WIW)壓電性質之波動及降低壓電裝置之生產良率。
因此，需要用於沉積壓電材料及延長用於感測裝置中之薄膜的壽命之改進的方法及設備。
本文中所揭示的是用於微調薄膜之性質的設備及方法。於一實例中，形成壓電膜之方法包括步驟：(a)藉由第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積第一壓電膜層於基板之表面上。方法進一步包括步驟：(b)藉由第二物理氣相沉積(PVD)製程沉積第二壓電膜層於第一壓電膜層頂部並且與第一壓電膜層接觸。方法接續為步驟：(c)於形成第一壓電膜層之後及形成第二壓電膜層之前，降低基板之溫度。藉由執行製程持續第一時段來降低溫度。額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次。於額外地執行的步驟(a)、(b)及(c)中，步驟(c)係執行持續第二時段。第二時段不同於第一時段。
於另一實例中，形成壓電膜之方法包括以下步驟：(a)於第一處理腔室中藉由第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積第一壓電膜層於基板之表面上。方法包括步驟：(b)於第一處理腔室中藉由第二PVD製程沉積第二壓電膜層於第一壓電膜層頂部並且與第一壓電膜層接觸。方法接續為步驟：(c)於形成第一壓電膜之後及形成第二壓電膜之前，降低基板之溫度。藉由執行製程持續第一時段來降低溫度。額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次。額外地執行的步驟(c)係執行持續第二時段。第二時段不同於第一時段。
於又另一實例中，用於處理基板之設備包括耦合至至少一個非暫態電腦可讀取媒體之處理器。至少一個非暫態電腦可讀取媒體包括指令，當由處理器執行時指令組態成執行方法。方法包括以下步驟：(a)藉由第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積第一壓電膜層於基板之表面上。另外地，方法包括步驟：(b)藉由第二物理氣相沉積(PVD)製程沉積第二壓電膜層於第一壓電膜層頂部並且與第一壓電膜層接觸。方法接續為步驟：(c)於形成第一壓電膜層之後及形成第二壓電膜層之前，降低基板之溫度。藉由執行製程持續第一時段來降低溫度。額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次。額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次。於額外地執行的步驟(a)、(b)及(c)中，步驟(c)係執行持續第二時段。第二時段不同於第一時段。
本文中所揭示的是於薄膜沉積製程期間用於微調薄膜之性質的設備及方法，諸如包括濺射製程之製程。當於高溫下沉積壓電材料於基板上時，晶體方向改進，由於晶體方向中之變化減少造成較小的全寬半高值(FWHM)峰值。然而，當於高基板沉積溫度形成薄膜時，晶圓內(WIW)應力均勻性增加。與之相較，較低基板溫度與較佳WIW應力均勻性但較大FWHM峰值相關。使用X射線繞射(XRD)研究本文中所揭示之薄膜層的結晶結構。因此，需要方法來解決晶體方向及膜應力之變化上的衝突效應。
為了解決這些競爭的效應，已發展多步驟製程順序並且於本文中揭露。製程順序大致上包括形成第一薄層，所謂的種晶層，以及第二層，於本文中亦或稱為塊體層(bulk layer)，形成沉積之膜厚度的其餘部分。於另一實例中，塊體層形成於基板頂部並且與基板接觸而沒有沉積的種晶層。於用於形成兩個層之沉積製程期使用個別的溫度控制。於一個實施例中，種晶層沉積製程包括於諸如燈加熱的腔室或含有加熱的基板支持托架之腔室之第一腔室中加熱基板至高溫(如，150o C–550o C)，及接著於個別的沉積腔室中沉積種晶層，沉積腔室具有基板支架，基板支架維持於低於在第一腔室中基板達到之溫度的溫度。於一實例中，種晶層沉積製程包括適於形成壓電材料之濺射製程。當形成種晶層時由基板達到的高溫提供良好的表面條件供薄膜層之成核並允許形成的晶體具有較佳的晶體方向(如，晶體方向中之較小變化)。隨後，將具有種晶層沉積於其上之基板送至不同腔室進行冷卻。於基板冷卻之後，將基板送回製程腔室，其具有溫度控制為接近室溫之基板支架以繼續塊體層之沉積。已發現的是沉積-冷卻-沉積之製程順序能夠避免應力及晶體方向間因溫度效應的衝突，並且反而提供積極效應給各性質。有利地，本文中所揭示的設備及方法致能具有較小FWHM以及改進的應力均勻性與應力程度兩者之薄層的形成。於處理順序之不同部分期間之個別的溫度控制，藉由降低膜應力及改進晶體方向而致能改進的整體膜性質。
於薄膜層之濺射期間，薄膜層和/或基板表面之一或更多區域之表面性質差異可造成錐體缺陷、堆疊缺陷，及其他表面缺陷。缺陷增加表面粗糙度、減弱層間的壓電耦合及最終降低形成之壓電裝置的效能。於高溫種晶層之沉積期間，調整諸如除氣溫度、壓力、偏壓功率、靶材基板間隔，及氣體比例之參數以抑制錐體缺陷及改進薄膜層之晶體品質。
本文中所揭示的方法及設備，藉由調整塊體層之形成期間之處理參數，亦致能薄膜性質之微調。大致上，調整沉積製程參數、製程時間，及冷卻配方製程參數以改進應力均勻性及晶體方向。沉積製程壓力、沉積偏壓功率、濺射靶材功率、氣體比例濃度(如，反應性氣體對惰性氣體之濃度比例)為可調整之沉積製程參數的實例。冷卻製程壓力、基板支架溫度，及冷卻氣體組成為可調整之冷卻製程參數的實例。可單獨或與製程時間組合而調整沉積及冷卻製程參數。因此，藉由於沉積塊體層時微調上述參數，可獲得增加的晶圓內(WIW)應力均勻性及薄膜性質晶體方向。
圖1為適於沉積薄膜層於基板上之群集工具100的平面圖。群集工具100的一個實例由加州聖塔克拉拉市之應用材料公司所販售，且名為Endura®系統。
群集工具100包括工廠介面104、加載塢140、第一機器人132，及第二機器人136。定向腔室152、除氣腔室156、第一處理腔室160及168、第二處理腔室164-167、第二機器人136，及主框架172包括於群集工具100中。群集工具100亦包括第一移送腔室124及第二移送腔室128。
各卡匣112，或FOUP，經組態成接收複數個基板201。於此配置中，藉由廠介面機器人120之一者自卡匣112移除基板201。工廠介面機器人120將自卡匣112移送基板201並加載基板201至加載塢140中(即，負載鎖定)。於群集工具100中完成基板處理之際，經處理的基板201接著返回彼等各自的卡匣112。
主框架172包括第一移送腔室124，第一移送腔室124包括第一機器人132。第一機器人132經組態成於定向腔室152、除氣腔室156，及第一處理腔室160之間移動基板201。配置定向腔室152、除氣腔室156，及第一處理腔室160之各者環繞第一移送腔室124之周邊。於一些配置中，第一移送腔室124經真空抽吸至適度低壓，例如約1毫托或更小。第二移送腔室128經抽吸至更低壓力，例如1微托或更小。因此，第一移送腔室124或第二移送腔室128至少維持於適度真空程度以防止第一移送腔室124及第二移送腔室128間之污染移送。要理解的是，第一處理腔室160之任何論述及描述必然包括第一處理腔室168，除非另行清楚地陳明。
第二機器人136經組態成在第一處理腔室160及第二處理腔室164間移動基板201。第二機器人136設置於第二移送腔室128內。第二機器人136經組態成移送基板201至第一處理腔室160及第二處理腔室164或附接至主框架172之第二移送腔室128部分的其他處理腔室165-168，或自前述腔室移送基板201。於一個配置中，第一機器人132及第二機器人136之各者為「四腿」類型機器人，可購自加州聖塔克拉拉市之應用材料公司。藉由使用設置於定向腔室152、除氣腔室156，及第一處理腔室160之各者間之狹縫閥(未圖示)，第一移送腔室124可選擇性地與定向腔室152、除氣腔室156，及第一處理腔室160之各者隔離。藉由使用設置於第一處理腔室160或第二處理腔室164之各者間之狹縫閥，第二移送腔室128可選擇性地與第一處理腔室160及第二處理腔室164之各者隔離。於本文中，要理解的是第二處理腔室164之任何論述或描述包括第二處理腔室165-167之任一者。
各加載塢140各選擇性地藉由狹縫閥與第一移送腔室124及藉由真空門(未圖示)與工廠介面104之外部區域116兩者隔離。於此配置中，工廠介面中之工廠介面機器人120經組態成將基板201自卡匣112移動至加載塢140。基板201接著藉由耦合至加載塢140之真空門(未圖示)與工廠介面104之外部區域116隔離。基板201經移送至加載塢140。於抽空加載塢140至所欲壓力之後，經由形成於第一移送腔室124與加載塢140之間之狹縫閥開口(未圖示)，藉由第一機器人132可接著取用基板201。
將各基板201加載至耦合至工廠介面104之卡匣112中。基板201可具有自約100 mm至約750 mm之範圍中的直徑。基板201可由各種材料形成，包括Si、SiC或SiC塗佈的石墨。於一實例中，基板201包括碳化矽材料並且具有約1,000 cm2 或更大的表面積。於另一實例中，基板201的表面積可為約2,000 cm2 或更大，及約4,000 cm2 或更大。
在群集工具100內於所欲旋轉方向中，可使用一或更多定向腔室152來對準基板201。藉由對準基板201，基板201亦校直。定向腔室152可定位成接近加載塢140及接近除氣腔室156。
於一些實施例中，定向腔室152包括熱源，諸如燈或紅外線產生輻射加熱器。定向腔室152內之熱源可適於加熱基板201且各基板201至所欲溫度。於真空條件下可加壓定向腔室152以確保於其他下游腔室進行處理之前自基板201之表面移除任何不想要的水或其他污染。
於一些實施例中，群集工具100包括預清洗腔室156，藉由使用清洗製程，預清洗腔室156適於清洗基板201之表面，清洗製程包括將基板之表面暴露至射頻(RF)產生的電漿和/或包括載氣(如，Ar、He、Kr)和/或反應氣體(如，氫)之一或更多預清洗氣體組成。於一些實施例中，預清洗腔室156適於執行可包括非選擇性濺射蝕刻製程之製程。預清洗腔室156典型地將包括類似於預清洗腔室300中可見之元件的元件，於以下連同圖3描述預清洗腔室300。
各第一處理腔室160經組態成於其中處理基板201。處理可包括冷卻基板、加熱基板201、蝕刻和/或沉積一或更多層於基板201之表面上。於一個配置中，第一處理腔室160經組態成冷卻或加熱基板201。
處理腔室164-167之各者適於執行蝕刻和/或沉積製程。於一些實施例中，沉積製程可包括濺射沉積製程(即，PVD沉積製程)。濺射沉積製程亦可包括於處理期間適於冷卻和/或控制基板之溫度的溫度調控步驟。
圖2為可為處理腔室164-167之一或更多者之部分之製程腔室200的平面圖。製程腔室200適於在圖1中說明之群集工具中沉積薄膜層在基板201上。處理腔室200可為可購自加州聖塔克拉拉市之應用材料公司之磁控管類型PVD腔室。處理腔室200包括腔室204、靶材248、磁控管296、真空泵送系統260、基板支架組件232，及製程套件214。於一個實例中，靶材248為摻雜鈧(Sc)之鋁(Al)靶材。於一個實例中，靶材248為摻雜鈧(Sc)之鋁(Al)靶材，其具有約1 at%與40 at%之間之鈧。於另一實例中，鋁(Al)靶材具有約20 at%與40 at%之間之鈧，或約30 at%與40 at%之間之鈧。於又一實例中，鋁(Al)靶材具有約5 at%與40 at%之間之鈧，或約5 at%與20 at%之間之鈧。於另一實例中，靶材248可由Al形成。
腔室204支持靶材248，其透過靶材隔離器244使用複數個O環密封於腔室204之一端。腔室204可保持於真空下。
製程套件214包括邊緣環234、由第二介電屏蔽隔離器224分開的第一屏蔽216及第二屏蔽220。製程套件214部件位於腔室204內以保護腔室壁208。製程套件214內之金屬自於內部容積212中產生之濺射的材料電氣接地。可允許第一屏蔽216電浮而第二屏蔽220為電氣接地。於交替的實例中，第一屏蔽216或第二屏蔽220之一者或兩者可接地、電浮或偏壓至相同或不同的不接地位準。第一屏蔽216及第二屏蔽220可由不鏽鋼製成。內表面228可經噴砂珠或以其他方式粗糙化以促進濺射沉積於內表面228上之材料的黏著。
基板支架組件232包括托架236。托架236可包括靜電夾具238，其具有適於支持基板201於電極240上方之支持表面。要認識到的是，於處理期間可使用其他裝置來固定基板201。可於托架236中形成電阻加熱器、冷媒通道，和/或熱移送氣體腔，彼等未圖示於圖2中，以於處理期間提供基板201之熱控制。耦合至第一電源252之電極240可供應RF和/或DC偏壓至基板201以吸引電漿299離子化的沉積材料及製程氣體。於其他應用中，可減少或消除基板201之偏壓以進一步降低對沉積的薄膜層之損壞的可能性。
靶材248至少具有由待濺射沉積於基板201上之材料形成之表面部分。於一個實例中，藉由第二電源284施加脈衝DC、RF和/或脈衝RF偏壓信號至靶材248。脈衝DC、RF和/或脈衝RF偏壓信號致能諸如PZT或氮化鋁層之選擇性非導電層之沉積。為吸引由電漿299產生之離子以濺射靶材248，可藉由第二電源284使靶材248偏壓以提供例如1至20 kW之平均功率。施加至靶材248之脈衝DC和/或RF偏壓信號可包括具有複數個交替的第一及第二時間間隔之信號(詳述於下)。第一時間間隔之各者，施加的偏壓信號之電壓為負以吸引離子來濺射靶材248。於交替的第二時間間隔期間，施加的偏壓信號低於第一時間間隔期間施加的偏壓、未經偏壓(如，零施加電壓)。於一些實例中，施加的偏壓信號具有正電壓以自靶材248排斥帶正電荷離子以降低電弧。
發明所屬技術領域具有通常知識者將認識到的是，取決於特別的應用，施加至靶材248之脈衝偏壓信號可提供許多有益的處理優點。舉例而言，脈衝偏壓信號可用以降低沉積率、形成電漿299，及增加電漿299中之峰值能量以供有效地控制電漿化學以形成膜堆疊400(於圖4中說明)。舉例而言，當施加脈衝偏壓信號至靶材248時，可獲得更接近化學計量比例之薄膜層。另外其他可能的特徵包括薄膜品質增進，特別針對膜堆疊400。此外，當施加脈衝偏壓時，由於可能消除不想要的微孔隙及柱狀結構，可降低薄膜片電阻。要認識到的是於一些實例中，於一或更多部件之沉積製程期間，可施加非脈衝偏壓信號或非脈衝偏壓信號與脈衝偏壓信號組合來偏壓靶材248。非脈衝偏壓信號可為恆定的DC或RF功率位準偏壓信號。
安裝在托架236上之基板201可經偏壓以吸引或排斥所形成之電漿299中產生的離子。舉例而言，於沉積製程期間，可提供第一電源252以施加RF功率至托架236以偏壓基板201以吸引沉積材料離子。此外，第一電源252可經組態成施加RF功率至托架236之電極240以耦合補充能源至電漿299。於沉積製程期間，托架236可為電氣浮動。因此，儘管是負DC偏壓可發展於托架236上。可供選擇地，藉由於介於−1000伏特至+500伏特間之電壓，諸如約−30 VDC，之來源可偏壓托架236。舉例而言，可偏壓托架236以偏壓基板201，吸引離子化的沉積材料至基板201。於一些配置中，於處理期間，電容調諧器(未圖示)可與第二電源284一起使用以控制基板201上之浮動電位。於可供選擇的實例中，基板201可保留為電氣地浮動。
如果用以透過托架236來偏壓基板201之第一電源252為RF電源，可於約13.56 MHz至約60 MHz之頻率操作供給。可供應托架236於10瓦至5 kW之範圍中之RF功率。可程式化基於電腦的控制器256以控制功率位準、電壓、電流及頻率。因此，要理解的是，上述功率位準、電壓位準，及頻率可根據程式而變化。
真空泵送系統260包括泵組件268及閥264。泵組件523可包括用以於處理腔室200之內部容積212中維持所欲壓力之低溫泵、粗抽泵(未圖示)。
磁控管296設置鄰近靶材248且相對靶材248旋轉。複數個磁鐵298包括於磁控管296中。複數個磁鐵298包括複數極化的磁鐵N，以及具有與磁鐵N相反之極化之複數磁鐵S。藉由使用第二電源284偏壓靶材248，使用磁鐵298約束內部容積212中產生的電漿299以自靶材248之前表面250濺射材料。第二電源284具有第二電源供應288，其組態成傳送DC和/或RF功率至靶材248。於一些實例中，傳送RF功率至第二電源284亦可包括匹配電路290。
磁控管296可相對靶材248之諸如前表面250或背表面251之表面傾斜。換句話說，磁控管296相對磁控管296之中央軸202或旋轉軸形成角度203。藉由控制器256經由馬達292可控制磁控管296於角度203之傾斜。可調整處理匹料間、基板201間，或基板201之處理期間原位之磁控管296傾斜的程度。可基於薄膜厚度或應力數據回饋控制磁控管296於其傾斜的角度203。於角度203相對靶材248傾斜之磁控管296之特定元件可改變。於一個實例中，背板293之縱向尺寸(如，軛)於角度203相對靶材248傾斜。於一個實例中，由面向靶材248之背表面251之磁鐵298之下端定義之平面294(如，平行X-Y平面)於角度203相對靶材248傾斜。於一個實例中，磁控管296相對靶材248之背表面251傾斜。於另一實例中，磁控管相對前表面250傾斜。
於一個實施例中，當於處理期間磁控管296藉由旋轉馬達292繞中央軸202旋轉時，角度203維持於磁控管296及靶材248之間，使得繞中央軸202旋轉時磁控管296上的任何點將維持相同之自靶材248之諸如背表面251之表面的垂直距離(即，Z方向距離)。當磁控管296旋轉時，由磁控管296產生之磁場的強度為由各磁鐵298產生之磁場的各種強度之平均。橫越靶材248之前表面250平均磁場。磁場之強度的平均化致能均勻薄膜性質及均勻之靶材248的腐蝕。
藉由建立靶材248之背表面251，如圖2中所示，與磁控管296之平面294之間的角度來決定角度203。決定角度203的另一方式為建立靶材248之前表面250與磁控管296之平面294之間的角度。為簡明之故，形成於磁控管296與靶材248之間之角度203的任何論述，必然地包括靶材248之表面250或251與磁控管296之平面294。形成於磁控管296與靶材248之間之角度203可為自約0.2度至約5度。於另一實例中，角度203為自約1度至約2度。如果磁控管296相對於靶材248傾斜的角度203小於約0.2度，磁場強度平均化之效應可能減小。如同註明的，傾斜之磁控管269相對於靶材248之角度203小於或等於約5度。因此，磁控管296及中央軸202形成範圍自約85度至約89.7度之銳角(未標記)。銳角之範圍可自約88度至約89度。角度203及銳角的總和典型地為90度。
第一氣源272透過質流控制器280供應氣體至腔室204。氣體的一個實例為化學不活潑的惰性氣體，諸如氬(Ar)。氣體可進入腔室204之頂部，或如描繪的，於腔室204之底部。一或更多輸入管(未描繪)穿過孔通過第二屏蔽220之底部。可供選擇地，輸入管可耦合至托架236內之孔。於PVD製程期間，可自第二氣源276傳送氮(N)氣以形成層於基板201上。層可包括諸如氮化鋁(AlN)之材料。
圖3為於圖1中說明之群集工具中適於處理基板之另一處理腔室300的截面圖。有用於本揭示之處理腔室300的實例為可得自加州聖塔克拉拉市之應用材料公司之預清洗II(Pre-Clean II)腔室。
預清洗腔室300具有設置於腔室外殼308中於圓頂312之下之基板支架組件304。於一個實例中，圓頂312可由石英製成。托架320包括具有基板支架316之基板支架組件304。基板支架316設置於基板支架組件304上之凹部324內。於處理期間，基板201放置於基板支架316上。至少一個定位銷328將基板維持於基板支架316上之所欲的側向位置。
線圈344設置於圓頂312外並且連接至RF電源332。RF電源332於處理腔室300內起始並維持由製程氣體形成之電漿。提供RF匹配網絡340以匹配RF電源332及線圈344。基板支架組件304連接至提供偏壓至基板支架組件304之DC電源336。
於沉積膜堆疊400內之一或更多層(如圖4中所示)之前，使用處理腔室300中之電漿，基板201可經預清洗或蝕刻。一旦基板201經定位而供於處理腔室300中進行處理，引入處理氣體至內部容積212中。處理氣體可包括約0%及約100%間之氫(H)並且餘量為載氣。處理氣體可為約5%及約50%間之H。
處理氣體可包括濃度為約95%及約50%之間的載氣，諸如Ar或氦(He)。於內部容積212中點燃處理氣體以形成電漿，因此使基板201接受電漿。舉例而言，藉由自RF電源332施加約50 W及約500 W間之功率至線圈344可產生電漿。DC電源336亦可提供約10 W及約300 W間之DC偏壓功率的功率。可維持電漿持續約10秒及約300秒間之時段。一旦完成預清洗製程，抽空處理腔室300以自處理腔室300排放處理氣體及反應副產物。
圖4為圖1中揭示之群集工具內製造之例示性膜堆疊400的側視圖。膜堆疊400可包括基板201、任選的種晶層402，及塊體層404。於交替的實施例中，塊體層404形成於基板201之頂部上並且與基板201之表面接觸。塊體層404可包括一或更多介層408，其中各介層408可表示為408(n)，其中n為可自1至n變化之塊體層404中之介層408的數目。舉例而言，於圖4中描繪之實例中n=4，而於交替的實例中，n為自1至40，或甚至2至30。
於一個實例中，塊體層404為摻雜鈧之氮化鋁(ScAlN)。於另一實例中，塊體層404為AlN。於一些實例中，基板201具有＜001＞之晶體方向。基板201可包括具有適當晶格之其他層，包括但不限於多晶鉬，及AlN。
圖5為描述於圖1中描繪之群集工具內製造膜堆疊400之例示性方法500的流程圖。
於方塊502，基板201加載至群集工具100之加載塢140中。於實例中，第一機器人132移動基板201至定向腔室152。藉由第一機器人132，基板201通過第一移送腔室124。第一移送腔室124中之第一機器人132將基板210自定向腔室152移動至第一處理腔室160。如同前述，第一移送腔室124中之壓力(P)可為約1微托。因此，壓力保持於真空狀態。如同以上詳述的，供應製程氣體至第一處理腔室160。
任選地，於方塊503，種晶層402形成於基板201上。於方塊503期間，於加熱的製程腔室(如，除氣腔室156)內將基板201加熱至所欲的第一溫度(如，200°C至600°C間之溫度)，接著於第二處理腔室164中於第二處理溫度(如，小於或實質上等於除氣溫度之溫度)形成種晶層於基板上。於包括處理腔室200中所示元件之第二處理腔室中，可形成種晶層402。於方塊503執行之製程可包括藉由第二電源284傳送脈衝DC、RF和/或脈衝RF偏壓信號至靶材248以形成濺射的材料層。於一個實例中，傳入至第二處理腔室之基板溫度及因此基板處理溫度，大於室溫，諸如介於約120°C與約600°C之間。於一個實例中，種晶層402具有自約10 nm至約50 nm之厚度。已發現的是，藉由維持高起始溫度(如，除氣溫度)，種晶層402中形成的缺陷減少。
於方塊504，塊體層404形成於基板201上或之上。如前述註明的，供應製程氣體至第二處理腔室164。於包括處理腔室200中所示元件之第二處理腔室164中，可形成塊體層404。塊體層404包括至少一個於第二處理腔室164中形成於基板201上或之上的介層408。於一個實例中，可形成塊體層404之第一介層408(1)至自約0.01微米至0.1微米之厚度。於一個實例中，可形成塊體層404至自約0.2至10微米之總厚度，或諸如約0.4微米至10微米。於另一實例中，可形成塊體層404至約0.2微米至約0.5微米之總厚度。於又另一實例中，可形成塊體層404至約0.2微米至約2微米之總厚度，或約0.3微米至約2微米之總厚度，或約0.5微米至約1微米之總厚度。於可供選擇的實例中，塊體層404可為介於約0.2微米至約10微米間之任何所欲的厚度。然而，塊體層404之厚度不受限於此範圍並且可以任何所欲的厚度沉積於基板201上。
於一些實施例中，於方塊504期間，形成塊體層404於基板上可包括兩個或更多處理步驟，諸如圖5中所示之方塊504-508。於一些實施例中，於約室溫(~20°C)及約180°C間之溫度形成塊體層404之第一介層408(1)。於一些實施例中，當於第一處理腔室160中冷卻膜堆疊400時，維持第一處理腔室160於室溫。於一些實施例中，塊體層404形成於包括Ar及N的環境中。於一個實例中，Ar對N之體積比可為約2比1。於另一實例中，Ar對N之體積比可為約1比1。於方塊504期間，第一電源252使用電極240施加第一功率偏壓P1至基板201持續第一期間(t1)。第一介層408(1)形成於膜堆疊400上。第一偏壓功率P1介於約30瓦及約150瓦之間。
於方塊506，第二介層408(2)形成於第一介層408(1)之頂部並且與第一介層408(1)接觸。於一個實例中，可形成塊體層404之第二介層408(2)至自約0.01微米至0.1微米之厚度。自第一電源252通過電極240施加第二功率偏壓P2至基板201持續第二期間(t2)。第一期間介於約1秒及約200秒之間。於另一實例中，第一期間和第二期間為介於約1秒及約60秒之間，諸如約1秒及20秒之間，或諸如約1秒及40秒之間。第二期間大於300秒且小於或等於約2000秒。於一個實例中，第一時間可為約470秒及第二時間可為約1080秒。第二偏壓功率P2小於約120瓦且大於或等於20瓦。舉例而言，第一偏壓功率P1可為約100瓦及第二偏壓功率P2可為約60瓦。於另一實例中，第二偏壓功率P2可為約80瓦。
於相同的第二處理腔室164中形成第一介層408(1)和第二介層408(2)。於可供選擇的實例中，可於第二處理腔室164之一者中形成第一介層408(1)，及於群集工具100之不同的第二處理腔室165中形成第二介層408(2)。因此，於至少一個實例中，第一偏壓功率P1高於第二偏壓功率P2。於相同的實例中，第二期間(t2)大於第一期間(t1)。第一偏壓功率P1或第二偏壓功率P2任一者之例示性頻率為約13.56 MHz。於一些實施例中，用以沉積第一介層408(1)之製程配方參數，或製程變數不同於用以沉積第二介層408(2)之製程配方參數。於一個實例中，用以沉積第一介層408(1)之製程與用以沉積第二介層408(2)之製程至少具有一個不同的製程參數，其中至少一個製程參數選自下列組成的群組：沉積製程壓力、偏壓功率及沉積製程時間。
於方塊508，降低膜堆疊400之溫度。於方塊508在降低溫度之前，膜堆疊400至少包括基板201及塊體層404。於一個實例中，自第二處理腔室164移送膜堆疊400至第一處理腔室160以冷卻膜堆疊400。當於第一處理腔室160中冷卻基板201時，第一處理腔室160可維持於降低的溫度。於另一實例中，不移送膜堆疊400至第一處理腔室160，但於第二處理腔室164中經受降低的溫度。藉由自內部容積212移除熱，如藉由中斷供應功率至第二電源284或夾持基板201至冷卻的托架236，可達成降低的溫度。於另一實例中，塊體層404可沉積於介層對412中。各介層對412可表示為412(n)，其中n為可自1至n變化之塊體層404中之介層412的數目。舉例而言，於圖4中描繪之實例中n=2，而於交替的實例中，n為自1至15。如所示的，第一介層對412(1)包括第一介層408(1)和第二介層408(2)。於方塊508，於連續介層對412(如，412(n)及412(n+1))之間，可降低膜堆疊400之溫度。於又另一實例中，於方塊504之介層408(n)沉積之後且於方塊506之另一介層408(n+1)沉積之前，於方塊508可降低溫度。於此實例中，於方塊504之介層408(n)沉積與於方塊506之介層408(n+1)沉積之間，冷卻膜堆疊400。
於一個實例中，藉由暫停沉積製程持續一時段Δtcool 可降低膜堆疊400之溫度。於暫停沉積時，電漿不導向膜堆疊400。可暫停沉積持續自約1秒至約50秒之時段Δtcool ，諸如約3秒至約50秒。當暫停沉積製程時，時段Δtcool 可稱為暫停時段。於另一實例中，於其沉積暫停之時段Δtcool 為介於約10秒及20秒之間。於另一實例中，時段Δtcool 為小於或等於約40秒。時段Δtcool 可為自約6秒至約60秒。於又另一實例中，當暫停膜堆疊400之沉積時，可暫停持續介於約1秒至約60秒間之任何所欲時段之時段Δtcool ，以1秒增量。
當主動地冷卻膜堆疊400時，將膜堆疊400之基板201放置於溫度調節體之頂部並且於溫度調節體直接接觸，溫度調節體諸如為基板支架316。可供選擇地，基板201可放置於靜電夾具238之頂部並且與靜電夾具238直接接觸。基板支架316或靜電夾具238可具有低於基板201之溫度，並因此可用以主動地冷卻基板201。降低溫度持續時段Δtcool 。時段Δtcool 可為自約1秒至約50秒之任何時段。於一個實例中，時段Δtcool 為介於約10秒及20秒之間。於另一實例中，時段Δtcool 為約40秒。當時段Δtcool 增加時，膜堆疊400中之晶體結構間之應力(MPa)降低。如同前述，基板201及因此膜堆疊400，可於包括Ar及N2 之環境中冷卻。於一個實例中，於其冷卻膜堆疊400之時段Δtcool 小於沉積介層408所必須之時段。於另一實例中，於其冷卻膜堆疊400之時段Δtcool 等於或大於沉積介層408所必須之時段。於又另一實例中，當主動地冷卻膜堆疊400時，時段Δtcool 可為介於約1秒至約60秒間任何所欲的時段，以1秒增量。申請人要註明的是，可主動地冷卻膜堆疊400持續與暫停膜堆疊400之沉積相同的時段Δtcool ，如以上描述的。
根據本文中所揭示之方法500，藉由執行方塊504-508之一或多者多次，於處理膜堆疊400以形成具有所欲厚度之塊體層404之後，膜堆疊400可返回工廠介面104。於一個實例中，執行方塊504-508之順序至少兩次，諸如至少四次，或甚至至少20次。可自第二處理腔室164移動基板201，並且移送基板201至第一處理腔室160。接著可藉由第一機器人132自第一處理腔室160移送膜堆疊400至加載塢140。接下來，膜堆疊400可返回工廠介面104。
圖6為闡述使用所欲的製程順序，諸如執行方塊504-508之順序多次，來形成一系列介層408期間，橫越基板201之應力輪廓如何相對冷卻時間改變的作圖。
圖表600說明於方塊508增加冷卻時間(如，Δtcool )對於直接測量的橫越膜堆疊400之應力值的效應。線604-612代表於執行方塊508之後，針對沉積的塊體層404之直接橫越基板201的應力輪廓。各線604-612展現於不同冷卻時間橫越基板201之表面的應力輪廓。舉例而言，線604代表膜堆疊400中之應力輪廓，其中於方塊508期間執行之製程包括使用約10秒之冷卻時間。線608顯示膜堆疊400中之應力輪廓，其中於方塊508期間使用約20秒之冷卻時間。線612代表膜堆疊400中之應力輪廓，其中於方塊508期間執行之製程包括使用約50秒之冷卻時間。於至少一個實例中，於方塊508期間之冷卻時間為約40秒。比較例998顯示，當沉積塊體層404之部分而於方塊508期間的沉積步驟之間沒有溫度之介入性降低時，橫越基板201之應力輪廓。換句話說，於形成比較例998時於形成層的期間沒有引入冷卻時間。
如圖6中所描繪的，當冷卻時間增加時，中央對邊緣應力輪廓的變化降低(如，標準差)及橫越基板201之平均(average或mean)應力輪廓降低。舉例而言，於比較例998中，最大應力值為約4.8及最小應力值為約1.5。然而，線612之最大值612a為約2.5及最小值612b為於約0.6。比較線612中之最大值612a及最小值612b與比較例998之最大應力值及最小應力值顯示隨冷卻時間增加橫越基板201之應力平均降低。另外地，如線604中所示，於基板201的中央(即，基板201之半徑為0處)，當冷卻時間為約10秒時，相對於比較例998有21%之應力下降。線608說明當冷卻步驟為約20秒時，有32%之應力下降。線612顯示約98%之應力下降，相對於比較例998。要理解的是，這些實例僅為說明性質並且，基於線604-612間之差異及線604-612與比較例998間之差異，併入未於本文中特別詳述的其他實例。
圖7說明由多個連續介層408形成之薄膜層中之結晶變化程度，連續介層408以變化的中介冷卻步驟(即，方塊508)形成。
圖7中所示之曲線為搖擺曲線的實例。典型藉由使用XRD檢查製程所形成之搖擺曲線能夠偵測由多個介層408所形成之沉積的膜層中之一或更多晶體方向的存在。產生之搖擺曲線的結果致能辨識所形成之層中發現之缺陷的特徵，諸如錯位密度、鑲嵌蔓延(mosaic spread)、曲率、相鄰結晶結構之錯向，及結晶非均質性。測量給定之搖擺曲線的峰值對應原子間距(即，晶格面距)之規則性，原子間距描述於給定之介層408(n)之晶體結構中原子平面間之距離。測量峰值之相對幅度亦可提供諸如組成、應變，及鬆弛之參數。圖表700包括利用方塊504至方塊508之方法多次藉由降低形成連續介層間(如，408(n)及408(n+1))之溫度所產生之塊體層404的曲線704。以約10秒之介層沉積時間執行約20次來形成曲線704。另外說明，曲線704顯示形成約20個介層408。因此，曲線704具有單一峰值806，表示兩組相鄰連續介層408的介面以及形成的介層408具有實質上相同的晶體方向。舉例而言，第一組介層可為介層408(1)及介層408(2)，及於方塊508冷卻時間發生於介層408(1)及介層408(2)之間。
儘管此圖表顯示20組連續介層408之配置，已發現形成超過約10組連續介層408，具有方塊508製程步驟插入各沉積步驟之間，達成具有與曲線704中描繪之類似性質的膜堆疊400。另外地，已發現相鄰組連續介層408間之冷卻時間可為自約10至約40秒。曲線704中表示之各介層408經沉積持續約10秒至約50秒間之時段。
比較例999為產生於塊體膜層(未圖示)上之另一曲線，塊體膜層包括經沉積持續第一時段及第二時段之兩個介層408。以兩個沉積製程來沉積比較例999而沒有於方塊508之基板201的中間冷卻。第一時段為約500秒或更大，及第二時段為約1500秒或更大。於比較例999中，第一峰值996及第二峰值997表示兩個連續介層408的介面具有不同晶體方向，其可能源自於介面或各介層408之小角度晶界。如所描繪的，比較例999顯示介於角度1及角度2間之第一峰值996。第一峰值996具有約2.7之值。比較例999中顯示之第二峰值997介於角度2及角度3之間。第二峰值997具有約1.8之值。比較例999之雙峰值(即，第一峰值996及第二峰值997)顯示第一介層408(n)及第二介層408(n+1)間存在不希望的晶體方向變化。
曲線704顯示包括介於角度0及角度5間之單一峰值806的薄膜層。曲線704中之單一峰值806表示，相對於比較例999，於連續介層408之介面較大的晶體方向均勻性。咸信當於方塊504-508形成塊體層404時，隨循環(即，方塊504-508之循環)數目增加，於連續介層408之介面之缺陷的數目減少。隨循環之數目增加至約5循環及約15循環之間，連續介層408間之缺陷顯著地減少使得維持單一峰值806。舉例而言，當循環之數目增加至高於約10時，形成單一峰值806。連續介層408之介面變得更平滑，使得連續介層408間之晶體方向於圖表700之搖擺曲線上產生約45度之平均斜率。
圖8為可提供指令給圖1-3中描述之任一處理腔室之控制器800的平面圖。
任選的顯示器單元801可耦合至控制器800。控制器800包括處理器804、記憶體808，及彼此耦合之支持電路812。控制器800可在群集工具100上，或於可供選擇的實例中，控制器800可在圖2或3中之處理腔室之一者上，或為遠端裝置(未圖示)。
顯示器單元801包括諸如電源、時脈、快取、輸入/輸出(I/O)電路之輸入控制單元，耦合至顯示器單元801之各種元件以促進彼之控制。處理器804可為任何形式之通用微處理器，或通用中央處理單元(CPU)之一者，彼等各者可用於諸如可程式化邏輯控制器(PLC)之工業設定中。
記憶體808為非暫態且可為隨取可用之記憶體之一或多者，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)，或任何其他形式之本地或遠端數位儲存。記憶體808含有指令，當由處理器804執行指令時促進於圖1-3中描繪之任何處理腔室的操作。記憶體808中之指令呈程式產品的形式，諸如實施本揭示之方法的程式。程式產品之程式碼可符合許多不同程式語言之任何一者。說明性質之電腦可讀取儲存媒體包括但不限於：(i)於其上永久儲存資訊之不可寫入的儲存媒體(如，電腦內之唯讀記憶體裝置，諸如可由CD-ROM光碟機讀取之CD-ROM光碟、快閃記憶體、ROM晶片，或任何類型之固態非揮發性半導體記憶體)；以及(ii)於其上儲存可變更資訊之可寫入的儲存媒體(如，磁片驅動機或硬碟驅動機內之軟性磁碟或任何類型之固態隨機存取半導體記憶體)。此等電腦可讀取儲存媒體，當載有導向本文中描述之方法的功能之電腦可讀取指令時，為本揭示之實例。
於一個實例中，控制器800可實施為儲存於電腦可讀取儲存媒體(如，808)上用於電腦系統(未圖示)之程式產品。程式產品之程式定義本文中描述之揭示內容的功能。
100:群集工具 104:工廠介面 112:卡匣 116:外部區域 120:工廠介面機器人 124:第一移送腔室 128:第二移送腔室 132:第一機器人 136:第二機器人 140:加載塢 152:定向腔室 156:除氣腔室 160:處理腔室 164:處理腔室 165:處理腔室 166:處理腔室 167:處理腔室 168:處理腔室 172:主框架 200:製程腔室 201:基板 202:中央軸 203:角度 204:腔室 208:腔室壁 212:內部容積 214:製程套件 216:第一屏蔽 220:第二屏蔽 224:第二介電屏蔽隔離器 228:內表面 232:基板支架組件 234:邊緣環 236:托架 238:靜電夾具 240:電極 244:靶材隔離器 248:靶材 250:前表面 251:背表面 252:第一電源 256:控制器 260:真空泵送系統 264:閥 268:泵組件 272:第一氣源 276:第二氣源 280:質流控制器 284:第二電源 288:第二電源供應 290:匹配電路 292:旋轉馬達 293:背板 294:平面 296:磁控管 298:磁鐵 299:電漿 300:預清洗腔室 304:基板支架組件 308:腔室外殼 312:圓頂 316:基板支架 320:托架 324:凹部 328:至少一個定位銷 332:RF電源 336:DC電源 340:RF匹配網絡 344:線圈 400:膜堆疊 402:種晶層 404:塊體層 408:介層 412:介層對 500:例示性方法 502:方塊 503:方塊 504:方塊 506:方塊 508:方塊 604:線 608:線 612:線 612a:最大值 612b:最小值 704:曲線 800:控制器 801:顯示器單元 804:處理器 808:記憶體 812:支持電路 996:第一峰值 997:第二峰值 998:比較例 999:比較例
為可仔細理解本揭示之以上記載的特徵，藉由參照實例可得到以上簡要綜述之本揭示之更具體的描述，於附圖中說明一些實例。然而，要注意的是，附圖僅說明實例並因此不視為限制此揭示之範疇，以及本揭示可承認其他等效的實例。
圖1為適於沉積薄膜層於基板上之群集工具的平面圖。
圖2為於圖1中說明之群集工具中適於沉積薄膜層於基板上之處理腔室之一者的平面圖。
圖3為於圖1中說明之群集工具中適於處理基板之另一處理腔室的截面圖。
圖4為於圖1中揭露的群集工具內製造之例示性膜堆疊的側視圖。
圖5為描述於圖1中說明之群集工具內製造膜堆疊之例示性方法的流程圖。
圖6為說明當降低基板溫度時應力輪廓如何相對冷卻時間改變的圖表。
圖7說明由多個連續介層形成之薄膜層中之結晶變化程度。
圖8為可提供指令給圖1-3中描述之任一處理腔室之控制器800的平面圖。
為促進理解，已儘可能使用相同的元件符號表示圖式共同之相同的元件。所考量的是，一個實施例之元件及特徵可有利地併入其他實施例而無需進一步敘述。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
500:例示性方法
502:方塊
503:方塊
504:方塊
506:方塊
508:方塊

Claims (20)

  1. 一種形成一壓電膜之方法，包含以下步驟： (a)藉由一第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積一第一壓電膜層於一基板之一表面上； (b)藉由一第二物理氣相沉積(PVD)製程沉積一第二壓電膜層於該第一壓電膜層頂部並與該第一壓電膜層接觸； (c)於形成該第一壓電膜層之後及形成該第二壓電膜層之前，降低該基板之一溫度，其中藉由執行一製程持續一第一時段來降低該溫度；以及 額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次，其中於額外地執行的步驟(a)、(b)及(c)中之步驟(c)係執行持續一第二時段，以及該第二時段不同於該第一時段。
  2. 如請求項1所述之方法，其中沉積該第一壓電膜層之步驟及沉積該第二壓電膜層之步驟具有至少一個不同的製程參數，以及該至少一個製程參數選自由下列所組成的群組：沉積製程壓力、偏壓功率及沉積製程時間。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該第一PVD製程及該第二PVD製程各包含以下步驟： 自包含鈧之一靶材濺射一材料， 同時流動一製程氣體，該製程氣體包括介於約1比1及約5比1間之一比例的氬和氮。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第一PVD製程及該第二PVD製程各包含以下步驟： 自包含鋁之一靶材濺射一材料， 同時流動一製程氣體，該製程氣體包括介於約1比1及約5比1間之一比例的氬和氮。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第一壓電膜層及該第二壓電膜層包含一相同的材料組合，以及形成該第一壓電膜層及該第二壓電膜層之一時間少於約40秒。
  6. 如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟： 藉由使用一第三PVD製程以一第一偏壓功率持續一第三時段來形成一第三壓電膜層於該基板上；以及 於形成該第三壓電膜層之前，冷卻該第一壓電膜層及該第二壓電膜層。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該第一時段及該第二時段各介於約6秒及約60秒之間，其中該第一壓電膜層及該第二壓電膜層間之一介面之一檢查產生實質上具有一單一峰值之一搖擺曲線。
  8. 如請求項1所述之方法，進一步包含步驟：流動包含氬(Ar)和氮(N)之一製程氣體，同時於該基板之該表面上沉積該第一壓電膜層。
  9. 一種形成一壓電膜之方法，包含以下步驟： (a)於一第一處理腔室中藉由一第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積一第一壓電膜層於一基板之一表面上； (b)於該第一處理腔室中藉由一第二PVD製程沉積一第二壓電膜層於該第一壓電膜層頂部並與該第一壓電膜層接觸； (c)於形成該第一壓電膜層之後及形成該第二壓電膜層之前，降低該基板之一溫度，其中藉由執行一製程持續一第一時段來降低該溫度；以及 額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次，其中額外地執行的步驟(c)係執行持續一第二時段，以及該第二時段不同於該第一時段。
  10. 如請求項9所述之方法，其中步驟(c)進一步包括步驟：暫停該沉積製程持續一暫停時段，該暫停時段為自約3秒至約50秒，及該第一時段為介於約10秒及約60秒之間，及該第二時段為介於約10秒及約50秒之間。
  11. 如請求項9所述之方法，其中沉積該第一壓電膜層之步驟及沉積該第二壓電膜層之步驟具有至少一個不同的製程參數，以及該至少一個製程參數選自由下列所組成的群組：沉積製程壓力、偏壓功率及沉積製程時間。
  12. 如請求項9所述之方法，其中該第一PVD製程及該第二PVD製程各包含以下步驟： 自包含鈧之一靶材濺射一材料， 同時流動一製程氣體，該製程氣體包括介於約1比1及約5比1間之一比例的氬和氮。
  13. 如請求項9所述之方法，其中該第一PVD製程及該第二PVD製程各包含以下步驟： 自包含鋁之一靶材濺射一材料， 同時流動一製程氣體，該製程氣體包括介於約1比1及約5比1間之一比例的氬和氮。
  14. 如請求項9所述之方法，其中於形成該第一壓電膜層之後及形成該第二壓電膜層之前降低該基板之該溫度的步驟進一步包含以下步驟： 於沉積該第二壓電膜層之前主動地冷卻該第一壓電膜層，以及 其中於少於約60秒內沉積該第一壓電膜層及該第二壓電膜層之各者。
  15. 如請求項9所述之方法，進一步包含以下步驟： 以一第一偏壓功率持續一第三時段來沉積一第三壓電膜層於該基板上；以及 於沉積該第三壓電膜層之前，冷卻該第一壓電膜層及該第二壓電膜層。
  16. 如請求項15所述之方法，進一步包含步驟：於沉積一第三壓電膜層在該第一壓電膜層及該第二壓電膜層之上之前，冷卻該第一壓電膜層及該第二壓電膜層。
  17. 一種用於處理一基板之設備，包含： 一處理器，耦合至至少一個非暫態電腦可讀取媒體，其中該至少一個非暫態電腦可讀取媒體包括指令，當由該處理器執行時該等指令組態成執行一方法，該方法包含以下步驟： (a)藉由一第一物理氣相沉積(PVD)製程沉積一第一壓電膜層於一基板之一表面上； (b)藉由一第二物理氣相沉積(PVD)製程沉積一第二壓電膜層於該第一壓電膜頂部並與該第一壓電膜接觸； (c)於形成該第一壓電膜層之後及形成該第二壓電膜層之前，降低該基板之一溫度，其中藉由執行一製程持續一第一時段來降低該溫度；以及 額外地執行步驟(a)、(b)及(c)一或更多次，其中於額外地執行的步驟(a)、(b)及(c)中之步驟(c)係執行持續一第二時段，以及該第二時段不同於該第一時段。
  18. 如請求項17所述之設備，其中由該處理器執行時該等指令進一步組態成使得： 於沉積該第二壓電膜層之前，該第一壓電膜層主動地冷卻，以及 於少於約60秒內沉積該第一壓電膜層及該第二壓電膜層。
  19. 如請求項17所述之設備，其中由該處理器執行時該等指令進一步組態成使得： 使用一第一偏壓功率來沉積該第二壓電膜層於該基板上，該第一偏壓功率不同於沉積該第一壓電膜層期間產生的一偏壓功率；以及 於沉積一第三壓電膜層之前，將該第一壓電膜層及該第二壓電膜層自一第一溫度冷卻至一第二溫度。
  20. 如請求項19所述之設備，其中由該處理器執行時該等指令進一步組態成使得該第一壓電膜層及該第二壓電膜層由以下步驟形成： 自包含鋁，或是鋁及鈧之一靶材濺射一材料， 同時流動一製程氣體，該製程氣體包括介於約1比1及約5比1間之一比例的氬和氮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117026190B (zh) * 2023-08-15 2024-02-23 同济大学 一种抑制极紫外钪基多层膜脆化的制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217463A (ja) 2001-01-17 2002-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電体素子およびその形成方法
US7897217B2 (en) * 2005-11-18 2011-03-01 Tokyo Electron Limited Method and system for performing plasma enhanced atomic layer deposition
CN100461630C (zh) * 2006-01-19 2009-02-11 湖北大学 具有ain晶化过渡层的体声波谐振器的制造方法
US20090246385A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Tegal Corporation Control of crystal orientation and stress in sputter deposited thin films
JP5598948B2 (ja) * 2009-07-01 2014-10-01 独立行政法人産業技術総合研究所 圧電体薄膜の製造方法および当該製造方法により製造される圧電体薄膜
JP5029711B2 (ja) * 2010-02-16 2012-09-19 日立電線株式会社 圧電薄膜素子及び圧電薄膜デバイス
US10109481B2 (en) * 2012-07-02 2018-10-23 Applied Materials, Inc. Aluminum-nitride buffer and active layers by physical vapor deposition
JP5966199B2 (ja) * 2013-05-31 2016-08-10 株式会社デンソー 圧電体薄膜及びその製造方法
US9437802B2 (en) * 2013-08-21 2016-09-06 Fujifilm Dimatix, Inc. Multi-layered thin film piezoelectric devices and methods of making the same
US9761324B2 (en) * 2014-02-03 2017-09-12 Cornell University Piezoelectric and logic integrated delay line memory
US20150247232A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd Tuning the Piezoelectric Coefficient of a Doped Piezoelectric Material Using Multiple Noble Gases
CN103924204B (zh) * 2014-04-25 2015-12-30 电子科技大学 一种在钛合金基片表面制备c轴取向氮化铝薄膜的方法
GB201517879D0 (en) * 2015-10-09 2015-11-25 Spts Technologies Ltd Method of deposition
US9922809B2 (en) * 2015-10-14 2018-03-20 Qorvo Us, Inc. Deposition system for growth of inclined c-axis piezoelectric material structures
CN106244984B (zh) * 2016-08-04 2018-08-31 电子科技大学 一种a轴取向增强型AlN薄膜及其制备方法
CN106222611A (zh) * 2016-09-22 2016-12-14 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种AlN压电薄膜的中频反应磁控溅射制备方法

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