用于FBAR技術(shù)的AlN薄膜的研究.pdf

1、隨著個(gè)人通訊系統(tǒng)(PCS)的迅猛發(fā)展，通訊設(shè)備中心頻率的提升成為一個(gè)引人關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)前，操控頻率已經(jīng)提高到GHz級(jí)別，介質(zhì)濾波器和聲表面波(SAW)濾波器由于自身的種種限制已經(jīng)不能很好的適應(yīng)頻率的提升和器件的小型化需要。FBAR作為一種新型的濾波器，具有體積小、工作頻率高、插入損耗低、帶外抑制大、高Q值、大功率容量、低溫度系數(shù)、以及良好的抗靜電沖擊能力和半導(dǎo)體工藝兼容性等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的發(fā)展前景。 AlN薄膜是薄膜聲體波濾波器

2、(FBAR)器件的核心部分。AlN具有高的聲體波波速、較好的壓電性能、較低的介質(zhì)損耗等特點(diǎn)，因此AlN成為FBAR壓電薄膜的理想材料。本文選擇AlN薄膜的制備為主要研究?jī)?nèi)容，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度來(lái)研究不同的工藝參數(shù)對(duì)AlN薄膜沉積速率和以(002)面擇優(yōu)取向的影響。AlN薄膜成膜速率過(guò)低是影響FBAR技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，提高成膜速率是本文的一個(gè)主要研究方向。理論使用Berg模型建模分析工藝參數(shù)對(duì)磁控反應(yīng)濺射遲滯效應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)使用射頻和

3、直流磁控反應(yīng)濺射來(lái)制備所需的AlN薄膜，根據(jù)理論分析調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)以獲得較高速率和較好取向的AlN薄膜。實(shí)驗(yàn)中，用射頻磁控濺射在60分鐘內(nèi)制備出厚度達(dá)2.3um的AlN薄膜，沉積速率高達(dá)38.7nm/min，這樣高的速率國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)未見(jiàn)報(bào)道，完全滿足FBAR器件的需要。擇優(yōu)取向關(guān)系到FBAR的諧振特性，實(shí)驗(yàn)中制備的AlN薄膜(002)面取向良好，XRD衍射峰半高寬較小，SEM截面圖織構(gòu)清晰。 結(jié)果表明：較小的氮?dú)夥謮?20％-25％)