專利名稱：一種鈦酸鍶鉛薄膜的制備方法及制備的鈦酸鍶鉛薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用磁控濺射的方法在較低的襯底溫度下制備高介電調(diào)諧率的鈦酸鍶鉛鐵電薄膜，其處理溫度同硅半導(dǎo)體集成器件兼容，可應(yīng)用于微波調(diào)諧等集成器件。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制本發(fā)明，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種鈦酸鍶鉛薄膜的制備方法，所述方法是在具有底電極的襯底上利用原位射頻磁控濺射的方法制備鈦酸鍶鉛薄膜，其特征在于，所述方法在制備薄膜過程中將襯底溫度加熱到200-500°C，使濺射和薄膜的結(jié)晶在所述襯底溫度下進(jìn)行以制備所述薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于還包括對已制備的所述薄膜在磁控濺射儀腔體中進(jìn)行原位退火，所述退火溫度為襯底溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述退火降溫速度為2-10°C/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于退火氣氛為純氧氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述濺射功率為30-150W、濺射氣壓為2-20Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于濺射過程中氧氣與氬氣比例為0-50%ο
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述襯底采用Si02、Si或者單晶襯底，所述底電極采用鈣鈦礦相氧化物導(dǎo)電薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于濺射過程中薄膜的軸心法線方向偏離靶材中心法線0-40度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于薄膜晶粒的生長模式為柱狀生長模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法制備的鈦酸鍶鉛薄膜，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為PbxSivxTiO3，其中O. 2 < X < O. 6 ;且所述薄膜具有呈柱狀的微觀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種鈦酸鍶鉛薄膜的制備方法及制備的鈦酸鍶鉛薄膜，所述方法是在具有底電極的襯底上利用原位射頻磁控濺射的方法制備鈦酸鍶鉛薄膜，在制備薄膜過程中將襯底溫度加熱到200-500℃，使濺射和薄膜的結(jié)晶在所述襯底溫度下進(jìn)行以制備所述薄膜。本發(fā)明制備的薄膜所需要的處理溫度非常低，可以直接同硅器件進(jìn)行集成，且具有優(yōu)異的性能，顯示該工藝制備的薄膜具有較好的應(yīng)用前景；本發(fā)明所制備的薄膜通過改變薄膜的結(jié)晶度實(shí)現(xiàn)薄膜在零場和高場下介電常數(shù)皆可通過改變襯底溫度調(diào)制，從而使得調(diào)諧率在更寬的范圍內(nèi)得以優(yōu)化。
文檔編號H01L41/39GK102888586SQ201210435040
公開日2013年1月23日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者王根水, 李魁, 董顯林, 雷秀云, 李濤, 陳瑩 申請人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所