AlScN薄膜衬底及其制备方法及应用技术

本申请公开了一种AlScN薄膜衬底及其制备方法及应用。制备方法包括：在衬底表面生长Al薄膜层后，进行第一次热处理；然后，在Al薄膜层表面依次生长第一AlN层、第二AlN层和AlN岛结构层后，进行第二次热处理，AlN岛结构层的厚度为hx，5nm≤hx≤25nm，生长AlN岛结构层的温度为Tx，870℃≤Tx≤950℃，第二次热处理的温度为Ty，1100℃≤Ty≤1300℃；采用物理气相沉积法在进行第二次热处理后的AlN岛结构层表面生长AlScN薄膜，获得AlScN薄膜衬底。本申请通过在第二AlN层表面低温生长一层AlN岛结构，使得低温生长的AlN岛结构能够合并并在合并处形成位错聚集，并在第二次热处理后的AlN岛结构为PVD‑AlScN提供了良好的生长平台，降低了异质外延产生的应力积聚造成外延片翘曲过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体器件，尤其涉及一种alscn薄膜衬底及其制备方法及应用。

技术介绍

1、随着sub-6g时代的到来，新一代滤波器面临着更高频率的挑战。传统的铌酸锂、钽酸锂材料由于材料本身的特性，很难应用于开发更高频率的滤波器。

2、氮化铝（aln）作为新型的压电材料，相对于传统的铌酸锂、钽酸锂、氧化锌等材料，有着高热导、高稳定性、高声波传播速度等特性，且在aln中参入sc元素形成alscn合晶材料，能够有效提升材料的压电系数。同时，可通过pvd（physical vapor deposition，物理气相沉积）或者mocvd（metal-organic chemical vapor deposition，金属有机化合物化学气相沉积）方式外延超薄alscn薄膜，这使得alscn薄膜在fbar滤波器（film bulk acousticresonator，薄膜腔声谐振滤波器）领域内是理想的压电材料之一。

3、受异质外延的影响，大尺寸衬底上形成的alscn薄膜存在着极大的残余应力，造成alscn薄膜开裂或者严重影响后续的mems（micr本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种AlScN薄膜衬底的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的AlScN薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的AlScN薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的AlScN薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的AlScN薄膜衬底的制备方法，其特征在于，生长所述第二AlN层的压力范围为35Torr ~50Torr、TMAl的流量范围为250 sccm ~350 sccm、NH3的流量范围为18sccm ~24sccm。

6.根据权利要求1所述的AlScN薄...

【技术特征摘要】

1.一种alscn薄膜衬底的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的alscn薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的alscn薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的alscn薄膜衬底的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的alscn薄膜衬底的制备方法，其特征在于，生长所述第二aln层的压力范围为35torr ~50torr、tmal的流量范围为250 sccm ~350 sccm、nh3的流量范围为18sccm ~24sccm。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺钟冶，张立胜，
申请(专利权)人：北京中博芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：