专利名称：压电体薄膜的制造方法以及经该制造方法所制造的压电体薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及压电体薄膜的制造方法，尤其涉及对基板上具备了添加有钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜进行制造的制造方法。
背景技术：
利用压电现象来工作的器件被运用于广泛的领域中，在强烈需求小型化和省电化的便携式电话机等便携式设备中，其运用正在拓广。作为其一例，可以举出 IF(Intermediate Frequency 中频)和 RF(Radio Frequency 射频)用滤波器等。关于 IF及RF用滤波器的具体例，例如有采用了声表面波谐振器(SAWR =Surface Acoustic Wave Resonator)的滤波器，即SAW滤波器。SAff滤波器中使用的谐振器利用经固体表面传播的声波来工作，随着设计和生产技术的提高，SAff滤波器满足了用户的严格需求。然而，随着利用频率的高频化，SAff滤波器的特性提高已接近极限。对此，目前正在开发用以取代SAW滤波器的采用有薄膜体声波谐振器(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator)的 FBAR 滤波器，该 FBAR 滤波器是 RF-MEMS(Radio Frequency-Micro Electro Mechanical System MM - W^MM^t) 牛白勺胃巾―禾中。RF-MEMS是近年正受到瞩目的技术，其是将MEMS运用于RF前端(front-end)的技术。MEMS主要是将微小机械结构制作在半导体基板上，由此制作极小的促动器、传感器、谐振器等器件的技术。作为RF-MEMS器件其中之一的FBAR滤波器是借助谐振器工作的滤波器，该谐振器采用了表现出压电响应性的薄膜的厚度纵向振动模式。即，FBAR滤波器中采用的谐振器利用了以下的现象压电体薄膜根据输入的高频电信号而引起厚度上的纵向振动，且该振动在薄膜的厚度方向上引起谐振。因此FBAR滤波器能够在吉(Giga)赫兹频带进行谐振。具有该特性的FBAR滤波器实现了低损耗，并能够在广阔的频域进行工作，还实现了便携式设备进一步的小型化和省电化。另外，FBAR滤波器以外的、作为RF-MEMS器件的RF-MEMS电容器以及RF-MEMS开关等，也通过运用压电现象而实现了高频带上的低损耗、高阻断、低失真。专利文献1中还揭示了能在具备添加有作为第3成分的钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜中，获得良好的压电响应性。(现有技术文献)专利文献1 日本国专利申请公开公报“特开2009-010926号公报” ；2009年1月
15日公开。
发明内容
<本发明所要解决的问题>
然而，在专利文献1所记载的压电体薄膜中，在把钪的原子数和氮化铝薄膜中铝的原子数的总量设为100原子％时，若钪的原子数处于35原子％ 40原子％的范围内，则压电响应性与不含有钪时相比，出现了降低(参照图1的(b))。即，专利文献1中记载的压电体薄膜仍有改良的余地。本发明是鉴于上述的问题而研发的，目的在于提供一种可制造压电体薄膜的制造方法，其中，该压电体薄膜具备了添加有钪的氮化铝薄膜，且钪的原子数即使处于35原子％ 40原子％的这一范围内，压电响应性与不含钪时的情况相比，也不会下降。〈用以解决问题的方案〉对于钪的原子数即使处于35原子％ 40原子％的范围内，压电响应性也不下降的压电体薄膜的制造方法，本发明的发明者们进行了锐意的研讨。结果发现，通过将溅射钪和铝时的基板温度控制在某温度范围内，压电体薄膜上的压电响应性便不会发生下降，由此完成了本发明。本发明是基于本领域的新颖见解而完成的，包括有以下的发明。为解决上述的问题，本发明的压电体薄膜的制造方法是，基板上具备含钪的氮化铝薄膜的制造方法，其特征在于，包含溅射工序在至少含有氮气的环境下，用铝和钪进行溅射，使得在将钪原子数与所述氮化铝薄膜中的铝原子数的总量设为100原子％时的钪含有率，处于0. 5原子％ 50原子％的范围内；并且在所述溅射工序中，所述基板的温度处于 5°C 450°C的范围内。通过上述技术结构，在将钪原子数与氮化铝薄膜中的铝原子数的总量设为100原子％时，即使钪含有率为35原子％ 40原子％，也能够防止压电体薄膜的压电响应性发生下降。另外，即使钪含有率为35原子％ 40原子％，也能够使压电响应性比不含有钪的氮
化铝薄膜高。由此，不必在压电体薄膜的制造中仔细地设定钪含有率，因此具有容易制造具备含钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜的这一效果。即，能够降低所制造的压电体薄膜的不良品发生率。〈发明效果〉如上所示的，在本发明的压电体薄膜的制造方法中，在至少含有氮气的环境下用铝和钪进行溅射，使得在将钪原子数与氮化铝薄膜中的铝原子数的总量设为100原子％时的钪含有率，处于0. 5原子％ 50原子％的范围内。并且，溅射时的基板温度处于5°C 450°C的范围内。由此，即使钪含有率为35原子％ 40原子％，也能够防止压电响应性低于不含钪时的压电响应性。本发明的其他目的、特征和优点在以下的记述中将会十分明了。另外，本发明的益处将通过以下结合附图的说明而变得明确。
图1是表示本发明的压电体薄膜中的钪含有率与压电响应性之间的关系的图， (a)表示的是溅射工序时的基板温度为400°C时的情况，(b)表示的是溅射工序时的基板温度为580°C时的情况。图2是表示本发明的压电体薄膜的X射线衍射强度的图，(a)表示的是改变溅射工序时的基板温度时的情况，(b)表示的是改变钪含有率时的情况。图3是，基于实施例1中制作的压电体薄膜的X射线衍射谱、以及比较例1中制作的压电体薄膜的X射线衍射谱所算出的参数的图，(a)表示的是含&氮化铝的结晶晶格的c轴上长度，(b)表示的是含&氮化铝的X射线摇摆曲线的FWHM(Full Width at Half Maximum :半峰宽)。图4是表示用原子力显微镜所测定的实施例2以及比较例2中的表面粗糙度和结晶颗粒径的图；(a)表示的是基板温度为5801且&含有率为0原子％时的情况；(b)表示的是基板温度为580°C且Sc含有率为36原子％时的情况；(c)表示的是基板温度为580°C 且Sc含有率为43原子％时的情况；(d)表示的是基板温度为400°C且Sc含有率为0原子％ 时的情况；(e)表示的是基板温度为400°C且Sc含有率为36原子％时的情况；(f)表示的是基板温度为4001且&含有率为43原子％时的情况；(g)表示的是溅射时的基板温度分别为400°C和580°C时的，Sc含有率与含&氮化铝的颗粒径之间的关系图。图5是表示基板温度为常温(20 V )、200 V、400 V、450 V、500 V、580 °C时的，钪含有率为42%的含钪氮化铝薄膜的压电响应性的图。
具体实施例方式以下，参照图1的(a)和(b)、图2的(a)和(b)来说明本发明的压电体薄膜。在说明本发明的压电体薄膜之前，以下先说明本说明书等中使用的术语等。本发明的压电体薄膜当用在利用压电现象工作的压电元件中时，其具体用途便无特别限定。例如能够用在SAW器件或RF-MEMS器件中。在此，本说明书等中的“压电体”是指，具备了根据施加的力学性应力来产生电位差的性质的，即具备压电性(以下也称压电响应性)的物质。另外，“压电体薄膜”是指具备上述性质的薄膜。此外，本说明书等中的“原子％”是指原子百分率。在本说明书等中，除了有特别指定，原子％均是指在将钪原子数和铝原子数的总量设为100原子％时的，钪原子数量和铝原子数量。换而言之是指含有钪的氮化铝中的，钪原子的浓度和铝原子的浓度。另外，在本说明书中，将钪相对于氮化铝的含有率作为钪的原子％。以下对此进行说明。对于含有钪的氮化铝薄膜(以下也称含&氮化铝薄膜)，有时也使用通式 k/lh^式中，X表示钪的含有率，其范围是0.005 0.5)来表达。例如，钪的含有率为 10原子％的氮化铝薄膜表达为，McaiciAla9QN”。(压电体薄膜的结构)以下就本发明的压电体薄膜的结构进行说明。在本发明的压电体薄膜的基板上， 形成有含&氮化铝薄膜。在将钪原子数和铝原子数的总量设为100原子％时，含&氮化铝薄膜含有ο. 5原子％ 50原子％的范围的钪。基板只要能够在&氮化铝薄膜不发生变形的前提下维持住含&氮化铝薄膜，便无特变限定。关于基板的材料，例如能够使用单晶硅(Si)，或使用在单晶Si等基材的表面上形成有硅、金刚石以及其他多晶膜的材料。另外，本发明的压电体薄膜的X射线摇摆曲线的FWHM优选为3. 2度以下。使得X 射线摇摆曲线的FWHM为3. 2度以下的钪含有率为，0. 5原子％ 45原子％。因此，换而言之，优选本发明的压电体薄膜的钪含有率为0. 5原子％ 45原子％。关于压电体薄膜的X射线摇摆曲线的测定条件等详细内容，将在后文中叙述，因此在此省略其说明。另外，本发明的压电体薄膜的表面粗糙度Ra优选是小于1. 2nm的值。X射线摇摆曲线的FWHM为3. 2度以下，且压电体薄膜的表面粗糙度Ra是小于 1.2nm的值，这就意味着结晶配向度较高。即，通过使X射线摇摆曲线的FWHM、以及压电体薄膜的表面粗糙度处在上述的各范围内，结晶朝向同一方向的程度便增高，因此能够提高压电体薄膜的压电响应性。(压电体薄膜的制造方法)接下来说明本发明的压电体薄膜的制造方法。本发明的压电体薄膜的制造方法包含溅射工序在包含氮气( )的环境下(例如在氮气(N2)环境下，或在氮气(N2)和氩气(Ar)的混合气环境下)，用铝和钪在基板(例如硅(Si)基板)上进行溅射，使得在将钪原子数和氮化铝薄膜中铝原子数的总量设为100原子％时的钪含有率，落在0. 5原子％ 50原子％的范围内。另外，在本发明的压电体薄膜的制造方法中，溅射工序时的基板温度为5°C 450°C。而在该温度范围内，溅射工序时的基板温度优选200°C 400°C，最优选 400 "C。将溅射工序时的基板温度设为5°C 450°C，并用溅射来形成薄膜，由此便能够形成紧密性优越且纯度高的含&氮化铝薄膜。通过将溅射工序时的基板温度设为5°C 450 0C，与钪含有率为0 %的氮化铝薄膜的压电响应性相比，钪含有率落在35原子％ 40原子％范围内的氮化铝薄膜的压电响应性能够提高。另外，通过将溅射工序时的基板温度设为200°C 400°C，能够防止现有技术中发生的，在钪含有率35原子％ 40原子％的范围下的压电响应性下降。由此，能够进一步降低所制造的压电体薄膜中的不良品发生率，从而能够提高压电体薄膜的制造品质。另外，在溅射工序中，使用钪和铝即可，优选同时溅射钪和铝。通过同时溅射钪和铝，钪和铝便不会发生部分偏多，从而能够形成均勻分布的含Sc氮化铝薄膜。(溅射工序的详细内容基板温度)接下来，对溅射工序时的基板温度的范围进行说明。在本发明的压电体薄膜的制造中，在溅射工序时，基板温度的温度范围为常温 450°C。在该温度范围当中，如上所述的，最优选将溅射工序时的基板温度设为400°C。以下，对基板温度之所以最优选400°C的导出理由作简单的说明。图2的(a)表示的是使在硅基板上形成&α43Α1。.57Ν薄膜时的基板温度，在27°C 580°C的区间内改变时的 X射线衍射强度。在此，X射线衍射强度是用Mac Science株式会社制造的M03X-HF来测定的。如图2的(a)所示，在基板温度27°C 400°C的区间中，在37. 00°处观测到了单个的峰，且在4001时，该峰达到最大。而在基板温度超过5001时，于36.06°和37. 30°这两个角度上观测到了峰，且峰的大小发生了减少。在基板温度为580°C时，虽然在37. 30° 处再次观测到了单个的峰，但峰的大小进一步发生了减少。如上所述，图2的(a)表明了以下情况基板温度为400°C时，峰为最大；基板温度超过500°C时，峰的位置向高角度处迁移，且峰的大小发生减少。换而言之，基板温度为 400°C时，含&氮化铝的结晶性为最高，基板温度超过500°C时，结晶的晶格常数c变短。本说明书等中的“常温”是指JIS标准(日本工业标准JIS Z 8703)所规定的温度，所表达的温度范围为20°C 士 15°C (即5°C 35°C )。(溅射工序的详细内容钪含有率)接着，对含&氮化铝薄膜中的钪的含有率进行说明。含&氮化铝薄膜中的钪的含有率优选落在0. 5原子％ 50原子％的范围内，进一步优选落在35原子％ 43原子％的范围内，最优选是43原子％。在此需要说明的是，即使是不含有钪(即Sc含有率为0原子％ )的氮化铝，也表现出一定程度的压电响应性(图1的(a))。因此，为了超越钪含有率为0原子％时的压电响应性，将本发明的压电体薄膜的含&氮化铝薄膜中的钪含有率设定为0. 5原子％ 50 原子％。以下，对之所以优选43原子％的导出理由，作简单的说明。图2的(b)表示的是， 在0原子％ 55原子％的区间内改变钪含有率时的X射线衍射强度的变化。与上述同样， X射线衍射强度是用Mac Science株式会社制造的M03X-HF来测定的。如图2的(b)所示，在钪含有率达到41原子％之前，随着钪含有率的增加，X射线衍射强度也增加。然而在钪含有率达到45原子％以上时，X射线衍射强度急剧地下降。图 2的(b)表明了 在钪含有率为43原子％时，峰为最大。另外，随着钪含有率的增加，峰的位置先向角度2 θ的减小方向迁移，然后，当钪含有率为37原子％以上时，峰的位置向角度2 θ的增大方向迁移。该些现象表明了，含& 氮化铝薄膜的结晶是纤锌矿型结构且具有c轴配向。接下来，参照图1的(a)，说明一下将溅射工序时的基板温度设定为400°C，且在0 原子％ 55原子％的区间内改变钪含有率时的压电响应性。关于图1的(a)所示数据的测定方法，将在后文的实施例1中详述，因此在此省略详细说明。图1的(a)表明了以下情况随着钪含有率从0原子％增加到43原子％，压电响应性也增加。在钪含有率达到43原子％时，压电体薄膜的压电响应性为最大值(约^pC/ N)。该值比现有技术中采用基板温度580°C时的压电响应性(约25pC/N)要大。另外，如图1的(a)所示，本发明的压电体薄膜与现有技术中的具备含&氮化铝薄膜的压电体薄膜不同的是，在钪含有率为35原子％ 40原子％的区间中不会发生压电响应性下降。接下来，说明一下将钪含有率控制在0. 5原子％ 50原子％的范围内的手法。为了将钪含有率控制在0. 5原子％ 50原子％的范围内，在溅射工序中，若将铝的靶功率密度固定在7. 9ff/cm2的范围内，则将钪的靶功率密度控制在0. 05ff/cm2 lOW/cm2的范围内即可。本说明书等中的“靶功率密度”是指溅射功率除以靶面积而得的值。另外，在本发明的压电体薄膜的制造方法中，由于是同时溅射钪和铝，因此存在钪的靶功率密度和铝的靶功率密度这2种靶功率密度。在本说明书等中，在仅是称“靶功率密度”时，除了有特别指明，均指钪的靶功率密度。靶功率密度处于0. 05ff/cm2 lOW/cm2的范围内时，相当于是指钪含有率处于0. 5
原子％ 50原子％的范围内。若要将钪含有率控制为35原子％ 40原子％，则将靶功率密度控制在6. 5W/ cm2 8. 5ff/cm2的范围内即可。
此外，在溅射工序中，只要基板温度处于常温 450°C的范围内，且靶功率密度处于上述的范围内，便不对其他条件进行限定。例如，溅射压力和溅射时间可以根据所要制作的压电体薄膜来适宜地设定。(经本发明的制造方法所制作的压电体薄膜的优点)如上所述，将具备含&氮化铝薄膜的压电体薄膜的在溅射工序时的基板温度控制在常温 450°C的范围内，则不但能够防止钪含有率为35原子％ 40原子％时所发生的压电响应性下降，还能够使钪含有率为35原子％ 40原子％的压电体薄膜的压电响应性比不含&的氮化铝薄膜高。由此，在具备含&氮化铝薄膜的压电体薄膜的制造上，可不必仔细设定&的含有率，所以能够更容易地制造具备被提高了压电响应性的含&氮化铝薄膜的压电体薄膜。另外，在工业性生产具备含&氮化铝薄膜的压电体薄膜时，由于不必仔细设定& 的含有率，因此能够降低压电体薄膜的制造成本。另外，能够降低所制造的压电体薄膜中的不良品发生率，因此能够提高压电体薄膜的制造品质。另外，在本发明的压电体薄膜的制造方法中，进一步优选上述溅射工序中的上述基板的温度处于200°C 400°C的范围内。通过上述技术结构，能够防止现有技术中具备含钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜中所发生的，35原子％ 40原子％的钪含有率范围下的压电响应性下降。由此，能够进一步降低所制造的压电体薄膜中的不良品发生率，因此具有能提高压电体薄膜的制造品质的效果。在本发明的压电体薄膜的制造方法中，进一步优选上述溅射工序中的上述基板的温度为400°C。通过上述技术结构，能够进一步提高具备含钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜的压电响应性最大值。在本发明的压电体薄膜的制造方法中，优选在上述溅射工序中，以使上述钪含有率处于35原子％ 40原子％的范围内的形式，进行溅射。此外，经本发明的制造方法所制造的压电体薄膜也包含在本发明的范畴内。另外，优选所制造的压电体薄膜的X射线摇摆曲线的半峰宽为3. 2度以下。另外，所制造的压电体薄膜的表面的算术平均粗糙度优选是小于1. 2nm的值。<实施例>〔实施例1〕(添加有钪的氮化铝薄膜的制作方法)在氮气环境下，对硅基板溅射铝和钪，由此在硅基板上制作了含Sc氮化铝薄膜使用二重RF磁反应性溅射装置(ULVAC公司制造的MPS系列)进行了溅射。溅射条件为基板温度400°C、氮气浓度40%、颗粒成长压力0. 251^。此时，对着直径50. 8mm的靶，分别以160W的靶功率溅射了铝和钪。另外，将溅射反应室减压到1.2X10_6Pa以下后，导入了 99.999 %的氩气和 99. 999%的氮气。在进行蒸镀前，在与蒸镀条件相同的条件下，对靶进行了 3分钟的溅射。所制作的含&氮化铝薄膜中的钪含有率是根据能量分散型X射线荧光分析装置 (Horida公司制造的EX-320X)的分析结果来算出的。
(压电响应性的测定方法)使用压电计(Piezoptest公司制造的PM100)，以0. 25N的加权、IlOHz的频率，测定了所制作的含Sc氮化铝薄膜的压电响应性。(用X射线进行结晶结构分析)所制作的含&氮化铝薄膜中的含&氮化铝的结晶结构以及结晶配向，是通过以 CuK α射线为X射线源的全自动X射线衍射装置(Mac Science株式会社制造的M03X-HF) 来测定的。根据所测定的X射线衍射谱，计算了结晶晶格的c轴上长度。另外还测定了 X射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)。〔比较例1〕除了将溅射时的硅基板的温度设为580°C以外，其他均按照与实施例1同样的制造方法，制作了含&氮化铝薄膜。另外，对按照与实施例1同样的制造方法而制得的含&氮化铝薄膜的压电响应性进行了测定。此外，用与实施例1同样的方法，对结晶晶格的C轴上长度以及X射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)也作了测定。〔实施例1以及比较例1的测定结果〕图1的(a)表示了在实施例1中测定的压电响应性，图1的(b)表示了在比较例 1中测定的压电响应性。图1的(a)表明了，通过将溅射工序时的基板温度设为400°C，能够防止基板温度设为580°C时所发生的，35原子％ 40原子％的&含有率下的压电响应性下降。另外，如图1的(a)所示，确认到将基板温度设为400°C时所制得的含&氮化铝薄膜，不但能防止35原子％ 40原子％的&含有率下的压电响应性下降，而且与不含有钪时相比，压电响应性得以了提高。图3的(a)和(b)表示的是，基于实施例1中制作的含Sc氮化铝薄膜的X射线衍射谱、以及比较例1中制作的含Sc氮化铝薄膜的X射线衍射谱而算出的参数，图3的(a) 表示的是所制作的含&氮化铝的结晶晶格的c轴上长度，图3的(b)表示的是所制作的含 Sc氮化铝的X射线摇摆曲线的FWHM(半峰宽)。如图3的(a)所示，无论是在实施例1 (基板温度400°C )中，还是在比较例1中 (基板温度580°C )，当&含有率超过30原子％时，晶格常数c均发生了急剧下降。然而就伴随&含有率的增加而发生的晶格常数c的值增减而言，在实施例1与比较例1之间却几乎没有差别。然而关于X射线摇摆曲线的FWHM，如图3的(b)所示，在实施例1和比较例1之间却有很大的差别。在实施例1(基板温度400°C)中，随着&含有率的增加，FWHM逐渐降低，当&含有率超过43原子％时，FWHM的值急剧地增加。另一方面，在比较例1(基板温度580°C )中，FWHM的值在&含有率超过30原子％时急剧地增加，而在&含有率超过35 原子％时急剧地减少。而后，与实施例1同样，在&含有率超过43原子％时，再次急剧地增加。摇摆曲线的FWHM是使用Mac Science株式会社制造的全自动X射线衍射装置 (MXP3VA-B型)来测定的。在X射线衍射装置中，使用Cu-Ka作为X射线源，狭缝参数为D ；S ；R 0.3°。〔实施例2〕分别对溅射时的基板温度为400°C，钪含有率为0原子％、36原子％、43原子％的含&氮化铝薄膜的表面粗糙度，进行了测定。另外，还对含&氮化铝的颗粒尺寸(颗粒径)进行了测定。表面粗糙度是用原子力显微镜(AFM)来测定的。本说明书等中的“表面粗糙度”是指算术平均粗糙度(Ra)。关于表面粗糙度的测定，使用了株式会社SII制造的SPI3800N，以及使用了奥林巴斯公司的SN-AF-Ol (长100微米，频率34kHz，弹性常数0. 08N/m)来作为悬臂。〔比较例2〕除了将溅射时的基板温度定为580°C以外，其他均与实施例2同样地测定了含Sc 氮化铝薄膜的表面粗糙度以及颗粒径。〔实施例2以及比较例2的测定结果〕实施例2以及比较2中所测定的表面粗糙度的结果如图4的(a) (g)所示。图 4的(a) (g)是，用原子力显微镜测定的实施例2以及比较例2中的表面粗糙度和结晶颗粒径的图，(a)表示的是基板温度为580°C且&含有率为0原子％时的情况；(b)表示的是基板温度为5801且&含有率为36原子％时的情况；(c)表示的是基板温度为5801且& 含有率为43原子％时的情况；(d)表示的是基板温度为4001且&含有率为0原子％时的情况；(e)表示的是基板温度为4001且&含有率为36原子％时的情况；(f)表示的是基板温度为4001且&含有率为43原子％时的情况。另外，图4的(g)表示的是溅射时的基板温度为400°C和580°C时的，Sc含有率与含&氮化铝的颗粒径之间的关系。图4的(g)表明了基板温度较高时，颗粒径也较大。另外，还表明了不论基板温度如何，颗粒径均随着钪含有率的增加而增大。另外，如图4的(a)和(d)、图4的(c)和(f)所示，当钪含有率为0原子％和43原子％时，无论基板温度是400°C还是580°C，表面粗糙度均几乎无差别。然而，如图4的(b) 和(e)所示，当钪含有率为36原子％时，基板温度400°C时的表面粗糙度为0. 5nm，而基板温度580°C时的表面粗糙度为2. 7nm。另外，如图4的(g)所示，当基板温度为580°C且钪含有率为36原子％时，颗粒的尺寸变得不均勻。从图4的(a) (g)可知，基板温度设为580°C时的含&氮化铝薄膜中发生的、35 原子％ 40原子％的钪含有率下的压电响应性下降，是因颗粒成长的不均勻性所导致的。〔实施例3〕对溅射时的基板温度分别为常温(20°C )、200°C、400°C、45(rC、50(rC、58(rC时的工c含有率为37原子％的含Sc氮化铝薄膜的压电响应性，进行了测定。除了含Sc氮化铝薄膜的制造中的基板温度，其他条件以及压电响应性的测定条件均与实施例1相同。图5是表示基板温度为常温(20°0、200°〇、4001、4501、5001、5801时的压电响应性的图。如图5所示，从常温起，到400°C为止，压电响应性随着基板温度的增加而增加，并在400V时表现出最大值。当基板温度超过400°C时，压电响应性急剧减少，而在达到500V 时，压电响应性变为比Sc含有率为0原子％的氮化铝薄膜的压电响应性低的值。根据图5所示的结果可知，通过使溅射时的基板温度处于常温(20°C) 450°C的范围内，能够防止 35原子％ 40原子％的&含有率下的压电响应性比&含有率为0原子％时的压电响应性还低的现象。发明的详细说明中所叙述的具体实施方式
或实施例仅仅是揭示本发明技术内容的示例，本发明并不限于上述具体示例，不应对本发明进行狭义的解释，上述具体实施方式
或实施例可在本发明的精神和权利要求的范围内进行各种变更来实施。〈工业上的利用可能性〉经本发明的制造方法所制造的压电体薄膜可较好地用在例如RF-MEMS器件等利用压电现象来工作的器件中。另外，具备有经本发明的制造方法所制造的压电体薄膜的 RF-MEMS器件，能够较好用于便携式电话等小型、高性能的电子设备类。
权利要求
1.一种压电体薄膜的制造方法，所述压电体薄膜在其基板上具备含钪的氮化铝薄膜， 该制造方法的特征在于包含溅射工序在至少含有氮气的环境下，用铝和钪进行溅射，使得在将钪原子数与所述氮化铝薄膜中的铝原子数的总量设为100原子％时的钪含有率，处于0. 5原子％ 50原子％的范围内；并且在所述溅射工序中，所述基板的温度处于5°C 450°C的范围内。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于在所述溅射工序中，所述基板的温度处于200°C 400°C的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于 在所述溅射工序中，所述基板的温度为400°C。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制造方法，其特征在于在所述溅射工序中，以使所述钪含有率处于35原子％ 40原子％的范围内的形式，进行溅射。
5.一种压电体薄膜，其特征在于是通过权利要求1至4中任意一项所述的制造方法来制造的。
6.根据权利要求5所述的压电体薄膜，其特征在于 X射线摇摆曲线的半峰宽为3. 2度以下。
7.根据权利要求5或6所述的压电体薄膜，其特征在于 表面的算术平均粗糙度是小于1. 2nm的值。
全文摘要
本发明的具备含钪的氮化铝薄膜的压电体薄膜的制造方法包含在至少含有氮气的环境下用钪和铝进行溅射的溅射工序。在本发明的制造方法的溅射工序中，在基板温度为5℃～450℃的范围下，以使钪含有率处于0.5原子％～50原子％的范围内的形式，进行溅射。
文档编号H03H3/02GK102474234SQ20108002860
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年7月1日
发明者加纳一彦, 敕使河原明彦, 秋山守人 申请人:株式会社电装, 独立行政法人产业技术综合研究所