[发明专利]压电涂层的沉积方法

权利要求书

1.用以沉积包含高度取向的结晶材料的涂层的方法，其至少包括以下顺序的处理步骤：

-将平坦基板提供到第一真空处理腔室中；

-通过物理气相蚀刻(PVE)来蚀刻所述基板的一个表面；

-在第一金属沉积步骤中，通过溅射将第一金属层(Me1)沉积在经蚀刻的基板表面上；

-在退火步骤中，在比后续的化合物沉积步骤的化合物沉积温度T_COMP高至少50℃的退火温度T_A下将所述金属层(Me1)退火；

-在第一化合物沉积步骤中，通过反应溅射在温度T_COMP下将第一化合物层(Comp1)沉积在所述金属层(Me1)的外表面上；

-在第二金属沉积步骤中，通过溅射将第二金属层(Me2)沉积在所述第一化合物层的外表面上。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于在所述PVE步骤和所述第一金属沉积步骤之间，通过金属溅射或反应溅射提供晶种层(Seed)。

3.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于将所述金属层中的至少一者沉积为包含钼(Mo)、钌(Ru)、铂(Pt)、铝(Al)、钨(W)或其混合物中的至少一者作为主要元素。

4.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于将所述第一金属层(Me1)沉积为钼(Mo)层。

5.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于所述化合物层包含以下者作为主要元素：作为金属或合金的铝(Al)；或铝(Al)，以及铬(Cr)、钪(Sc)、镁(Mg)、铪(Hf)中的至少一者；以及作为非金属的氮(N)。

6.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于所述化合物层为AlN、AlScN、AlCrN或AlMgHfN之一。

7.根据权利要求2至6之一的方法，其特征在于将所述晶种层沉积为AlN、AlScN、AlCrN或钛(Ti)之一。

8.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于对于所述化合物沉积步骤的处理温度T_COMP，以下是有效的：

200℃≤T_COMP≤500℃。

9.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于对于所述退火步骤的退火温度T_A，以下是有效的：

T_A500℃、T_A≤600℃、T_A≤700℃、T_A≤800℃或T_A≤1000℃。

10.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于在真空系统的不同处理腔室中施用后续处理步骤。

11.根据权利要求1至10之一的方法，其特征在于在单独的退火炉中施用所述退火步骤。

12.根据权利要求1至11之一的方法，其特征在于在单独的处理系统中施用另外的处理步骤。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于所述另外的处理步骤包括在沉积所述化合物层(Comp1)之前所述金属层(Me1)的结构化步骤。

14.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于在所述退火步骤之后，对相应的金属表面施用另外的PVE步骤。

15.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于所述PVE步骤和所述另外的PVE步骤中的至少一者包括电感耦合等离子体蚀刻(ICPE)。

16.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于将压电涂层的体积应力设定在-500MPa至+500 MPa的范围内。