ScAlN层叠体及其制造方法与流程

本发明涉及scaln层叠体及其制造方法。本申请基于2021年5月20日在日本申请的特愿2021-85182号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术：

1、aln薄膜显示出优异的压电性能，因此用于各种设备(例如移动通信用的fbar高频滤波器、压电传感器、能量采集器、mems麦克风、指纹认证传感器)。

2、近年来，要求多种高性能的传感器，另外，通信的高频化正在推进，因此要求进一步提高aln薄膜的压电性能。

3、然而，例如，如专利文献1所公开的那样，已知添加了sc的aln薄膜，即scaln薄膜显示出高于aln薄膜的压电性能。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2019-145677号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、理论计算(第一原理计算)表明，sc的添加量越多，scaln薄膜显示越高的压电性能(压电常数越高)。因此，在专利文献1中，将sc以超过43mol％的浓度添加到scaln薄膜中。

3、但是，本发明人对专利文献1所公开的scaln薄膜的压电性能进行了研究，结果并未示出根据理论计算所期待的压电性能。

4、因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供进一步提高了压电性能的scaln层叠体。

5、用于解决课题的方法

6、为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种scaln层叠体，其特征在于，具备基板、形成于基板上的基底层以及形成于基底层上的scaln薄膜，基底层的与表面平行的晶格面中最接近的原子间的距离即最近原子间距离短于scaln薄膜的a轴长。

7、在此，scaln薄膜可以含有相对于al和sc的总原子数超过43mol％的sc。

8、另外，scaln薄膜可以含有相对于al和sc的总原子数为59mol％以上的sc。

9、另外，scaln薄膜可以含有相对于al和sc的总原子数为81.5mol％以下的sc。

10、另外，scaln薄膜可以含有相对于al和sc的总原子数为67mol％以下的sc。

11、另外，基底层的最近原子间距离也可以为以上且以下。

12、另外，基底层也可以包含yn的＜111＞取向膜。

13、另外，scaln薄膜的厚度也可以为100nm以下。

14、另外，也可以用于从由晶体管、逆变器、铁电存储器以及mems器件构成的组中选择的任意1种以上。

15、根据本发明的另一观点，提供一种scaln层叠体的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成基底层的工序以及在基底层上形成scaln薄膜的工序；基底层的与表面平行的晶格面中最接近的原子间的距离即最近原子间距离短于scaln薄膜的a轴长。

16、发明效果

17、根据本发明的上述观点，能够提供进一步提高了压电性能的scaln层叠体及其制造方法。

技术特征：

1.一种scaln层叠体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的scaln层叠体，其特征在于，所述scaln薄膜含有相对于al和sc的总原子数超过43mol％的sc。

3.根据权利要求2所述的scaln层叠体，其特征在于，所述scaln薄膜含有相对于al和sc的总原子数为59mol％以上的sc。

4.根据权利要求2或3所述的scaln层叠体，其特征在于，所述scaln薄膜含有相对于al和sc的总原子数为81.5mol％以下的sc。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的scaln层叠体，其特征在于，所述scaln薄膜含有相对于al和sc的总原子数为67mol％以下的sc。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的scaln层叠体，其特征在于，所述基底层的所述最近原子间距离为以上且以下。

7.根据权利要求6所述的scaln层叠体，其特征在于，所述基底层包含yn的＜111＞取向膜。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的scaln层叠体，其特征在于，所述scaln薄膜的厚度为100nm以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的scaln层叠体，其特征在于，用于选自晶体管、逆变器、铁电存储器及mems器件中的任一种以上。

10.一种scaln层叠体的制造方法，其特征在于，

技术总结
该ScAlN层叠体具备基板、形成于基板上的基底层以及形成于基底层上的ScAlN薄膜，基底层的与表面平行的晶格面中最接近的原子间的距离即最近原子间距离短于ScAlN薄膜的a轴长。

技术研发人员：平田研二,山田浩志,上原雅人,安格拉尼·斯里·阿优,秋山守人
受保护的技术使用者：国立研究开发法人产业技术综合研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15