TW202418978A - 積層構造體、元件、電子器件、電子機器及系統 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種彎曲強度佳之積層構造體、元件、電子器件、電子機器及系統。本發明提供一種積層構造體,係在結晶基板上分別積層有至少第一層及第二層,前述第一層係由金屬化合物膜所構成,前述第二層係由因熱處理或加工而麻田散體轉變之金屬的金屬膜所構成,且前述結晶基板、前述第一層及前述第二層係分別朝大致相同之結晶軸方向配向;且利用該積層構造體來製造壓電元件或半導體元件。
Description
本發明係關於一種積層構造體、電子器件、電子機器及系統。
已有研究一種由具有較佳之壓電性、強介電質之鋯鈦酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)(以下亦稱PZT)所構成之壓電體薄膜等,壓電體薄膜係應用於非揮發性記憶體(FeRAM)等記憶體元件、噴墨頭或加速度感測器等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微機電系統)技術。
近年來,已有研究一種技術,係藉由在朝(100)配向之Si基板上隔著朝(200)配向之ZrO2膜等而形成朝(200)配向之Pt膜,而在Pt膜上形成具有良好之壓電特性的壓電體膜(專利文獻1)。然而,在成膜時或作為壓電元件使用時,會有因彎曲應力而在結晶基板等產生裂縫或破裂等問題,在耐久性或長期使用上並無法充分滿足,而期望有一種耐彎曲應力之壓電元件。
專利文獻1:日本特開2015-154015號公報
本發明之目的係提供一種彎曲強度佳之積層構造體、元件、電子器件、電子機器及系統。
本發明者為了達成上述目的,經過精心研究之結果,係成功將朝(100)方向配向之由麻田散體轉變之金屬所構成之金屬膜積層在朝(100)方向配向之結晶基板上,並且得知將壓電體膜成膜於上述積層後的結晶基板上時,可實現彎曲強度佳之壓電元件,並發現該種元件係可徹底地解決上述之習知問題者。
再者,本發明等係在得到上述見解之後,進一步反覆地研究而完成本發明。
亦即,本發明係關於以下之發明。
[1]一種積層構造體,係在結晶基板上分別積層有至少第一層及第二層,
前述第一層係由金屬化合物膜所構成,
前述第二層係由因熱處理或加工而麻田散體轉變(Martensitic transformation)之金屬的金屬膜所構成,且前述結晶基板、前述第一層及前述第二層係分別朝大致相同之結晶軸方向配向。
[2]如前述[1]所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Fe。
[3]如前述[1]或[2]所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Cr。
[4]如前述[1]至[3]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Ni。
[5]如前述[1]至[4]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Fe及Cr。
[6]如前述[1]至[5]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係不鏽鋼。
[7]如前述[1]至[6]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬膜之膜厚係100μm以下。
[8]如前述[1]至[7]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬膜之膜厚係1μm至10μm。
[9]如前述[1]至[8]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬化合物膜係包含Hf及/或Zr。
[10]如前述[1]至[9]任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬化合物膜係由包含Hf及/或Zr之氧化物或氮化物所構成。
[11]如前述[1]至[10]任一項所述之積層構造體,其中,前述結晶軸方向係(100)方向。
[12]如前述[1]至[11]任一項所述之積層構造體,其中,前述結晶基板係Si基板。
[13]如前述[1]至[12]任一項所述之積層構造體,其中,在前述第二層上係隔著第三層及第四層積層有壓電體層或半導體層,前述第三層係由與前述金屬不同之金屬所構成,前述第四層係由導電性金屬氧化物所構成。
[14]前述[13]所述之積層構造體,其中,前述第三層係包含屬於元素週期表第10族或第11族之金屬。
[15]如前述[13]或[14]所述之積層構造體,其中,前述導電性金屬氧化物係包含Sr及/或Ru。
[16]如前述[13]至[15]任一項所述之積層構造體,其中,積層有前述壓電體層,前述壓電體層係包含Pb及Ti。
[17]一種包含積層構造體之元件,其中,前述積層構造體係前述[1]至[16]之任一項所述之積層構造體。
[18]如前述[17]所述之元件,其為壓電體元件或半導體元件。
[19]一種包含元件之電子器件,前述元件係前述[17]或[18]所述之元件。
[20]一種包含電子器件之電子機器,其中,前述電子器件係前述[19]所述之電子器件。
[21]一種包含電子機器之系統,其中,前述電子機器係前述[20]所述之電子機器。
本發明之積層構造體、元件、電子器件、電子機器及系統係發揮彎曲強度佳之效果。
1:結晶基板(Si基板)
2:HfZrN膜
3:SUS膜(FeCrNi膜)
4:Pt膜
5:SRO膜
6:壓電體層(PbTiO膜)
21:結晶基板(Si基板)
23:SUS膜
24a:Pt膜
24b:Pt膜
24c:Pt膜
25a:SRO膜
25b:SRO膜
25c:SRO膜
25d:SRO膜
26a:PZT膜
26b:PZT膜
28A:懸臂樑
28B:懸臂樑
29:間隙
30:空洞
31:結晶基板(Si基板)
32:HfZrN膜
33:SUS膜
34a:Pt膜
34b:Pt膜
35a:SRO膜
35b:SRO膜
36:PZT膜
37:絕緣膜
38:導電墊片
39:導電路徑
40:流路
41:腔室
42:鈍化層
1101a至101b:金屬源
1102a至102j:接地
1103a至103b:ICP電極
1104a至104b:截止濾波器
1105a至105b:DC電源
1106a至106b:RF電源
1107a至107b:燈
1108:Ar源
1109:反應性氣體源
1110:電源
1111:基板保持具
1112:基板
1113:截止濾波器
1114:ICP環
1115:真空槽
1116:旋轉軸
圖1係示意性顯示本發明之積層構造體之較佳實施態樣之一例的圖。
圖2係顯示實施例之XRD繞射圖案的圖。
圖3係說明試驗例之實施例品之試驗片的圖。
圖4係說明試驗例之比較例品之試驗片的圖。
圖5係顯示試驗例之彎曲強度試驗結果的圖。
圖6係示意性顯示本發明中之MEMS換能器之實施態樣的較佳一例的圖。
圖7係示意性顯示作為本發明適用於流體排出裝置的應用例之具備壓電致動器之晶圓之一部分的剖面圖之一例的圖。
圖8係示意性顯示實施例中適用之成膜裝置的圖。
本發明之積層構造體之特徵為:在結晶基板上分別積層有至少第一層及第二層,前述第一層係由金屬化合物膜所構成,前述第二層係由因熱處理或加工而麻田散體轉變之金屬的金屬膜所構成,前述結晶基板、前述第一層及前述第二層係分別朝大致相同之結晶軸方向配向。再者,前述結晶軸方向雖無特別地限定,惟較佳為(100)或(111)方向,更佳為(100)方向。
前述金屬係只要為藉由熱處理或加工而麻田散體轉變之金屬即可,並無特別地限定,亦可為習知之金屬。前述金屬係通常作為前述金屬膜之主成分而包含在前述金屬膜中。就前述麻田散體轉變之金屬而言,可列舉例如Fe-Cr-Ni、Fe、Fe-Ni、Fe-Ni-Co、Fe-Si、Fe-Cr、Fe-Mn、Fe-Mn-C、Fe-Mn-Ni、Fe-Mn-Cr、Fe-C、Fe-N、Fe-Ni-C、Fe-Cr-C、Fe-Cu-C、Fe-Si-C、Fe-Cr-Ni-C、Co、Co-Ni、Co-Fe、Mn-Cu、In-Tl、In-Tl-Li、Na、Zr、Tl、Hf、Ti、Ti-Al、Ti-Cu、Ti-Cr、Ti-Fe、Ti-Mn、Ti-Mo、Ti-V、Ti-Zr、Ti-Al-V、Zr-U、Cu-Al-Ni、Cu-Al、Ag-Cd、Au-Cd、Au-Cd-Cu、Li、Li-Mg、Cu-Zn、U、U-Cr、Hg等。在本發明中,前述金屬係較佳為包含Fe、Cr或Ni,更佳為包含Fe及Cr,再更佳為不鏽鋼。依據該較佳之範圍,可使彎曲強度成為更佳者。此外,「主成分」係只要前述金屬膜中之前述金屬的原子比為0.5以上之比例即可。在本發明中,前述金屬相對於前述金屬膜中之全部金屬元素的原子比係較佳為0.7以上,更佳為0.8以上。
並且,在本發明中,前述金屬膜係較佳為朝(100)方向配向。前述之「朝(100)方向配向」係指藉由X線繞射法而檢測出之結晶方位角朝(100)方向配向即可,更具體而言,只要(100)方向相對於藉由X線繞射法而檢測出之前述金屬膜的全峰值的峰值比為50%以上即可,前述峰值比係較佳為90%以上。
在本發明中,前述金屬膜之膜厚係較佳為100μm以下,更佳為膜厚1μm至10μm。依據該較佳之範圍,就功能膜之結晶成長用中間膜而言,係為更佳者。
前述金屬膜係朝例如Si基板等方向結晶基板上之(100)方向,藉由結晶成長而將包含Hf及/或Zr之金屬化合物膜予以成膜而成為第一層,接著藉由結晶成長將前述金屬膜予以成膜而成為第二層,而可容易地獲得。此乃係由本發明者所成之新見解。前述金屬化合物膜係較佳為包含Hf及/或Zr之氧化物或氮化物,更佳為包含Hf及/或Zr之氮化物。
前述結晶基板(以下亦簡稱為「基板」)係只要不妨礙本發明之目的,則基板材料等無特別限定,可為習知之結晶基板。可為有機化合物,亦可為無機化合物。在本發明中,前述結晶基板係較佳為包含無機化合物。在本發明中,前述基板係較佳為在表面之一部分或全部具有結晶者,更佳為在結晶成長側之主面的全部或一部分具有結晶之結晶基板,再更佳為在結晶成長側之主面的全部具有結晶之結晶基板。前述結晶係只要未妨礙本發明之目的,則未特別地限定,結晶構造等亦無特別地限定,惟較佳為立方晶系、正方晶系、三方晶系、六方晶系、斜方晶系或單斜晶系之結晶,更佳為朝(100)或(200)配向之結晶。並且,前述結晶基板亦可具有偏角,就前述偏角而言,可列舉例如0.2°至12.0°之偏角等。在此,「偏角」係指基板表面與結晶成長面所成之角度。前述基板形狀只要為板狀,且為成為前述磊晶膜之支持體者,則無特別地限定。可為絕緣體基板,亦可為半導體基板,惟在本發明中,前述基板係較佳為Si基板,更佳為結晶性Si基板,最佳為朝(100)配向之結晶性Si基板。此外,就前述基板材料而言,除了Si基板之外,例如可列舉屬於元素週期表第3族至第15族之一種或二種以上
之金屬或該等金屬之氧化物等。前述基板之形狀並無特別地限定,可為大致圓形狀(例如圓形、橢圓形等),亦可為多角形狀(例如三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形等),可適當地採用各種之形狀。再者,在本發明中,亦可採用大面積之基板,藉由採用該種大面積之基板,可使磊晶膜之面積增大。
並且,在本發明中,前述結晶基板雖較佳為具有平坦面,惟前述結晶基板在表面之一部分或全部具有凹凸形狀者亦可作為使前述磊晶膜之結晶成長的品質成為更良好者,因此較為理想。具有前述凹凸形狀之結晶基板係只要在表面之一部分或全部形成有由凹部或凸部所構成之凹凸部即可,前述凹凸部係只要為由凸部或凹部所構成者即可,並無特別地限定,可為由凸部所構成之凹凸部,亦可為由凹部所構成之凹凸部,亦可為由凸部及凹部所構成之凹凸部。再者,前述凹凸部可由規則之凸部或凹部所形成,亦可由不規則之凸部或凹部所形成。在本發明中,前述凹凸部係較佳為週期性地形成,更佳為週期性且規則性圖案化者。就前述凹凸部之形狀而言,雖無特別地限定,惟可列舉例如條紋狀、點狀、網狀或不規則狀等,在本發明中,較佳為點狀或條紋狀,更佳為點狀。並且,當凹凸部週期性且規則性地圖案化時,前述凹凸部之圖案形狀係較佳為三角形、四角形(例如正方形、長方形或梯形等)、五角形或六角形等多角形狀、圓形、橢圓形等形狀。此外,將凹凸部形成為點狀時,較佳為將點之格子形狀作成為例如正方格子、斜方格子、三角格子、六角格子等格子形狀,更佳為作成為三角格子之格子形狀。就前述凹凸部之凹部或凸部之剖面形狀而言,雖無特別地限定,惟可列舉例如ㄇ字型、U字型、逆U字型、波型、或三角形、四角形(例如正方形、
長方形或梯形等)、五角形或六角形等多角形等。此外,前述結晶基板之厚度雖無特別地限定,惟較佳為50至2000μm,更佳為100至1000μm。
前述壓電體層係只要為由壓電體所構成之壓電體層,則並無特別地限定。前述壓電體係可為習知之壓電體,惟在本發明中,前述壓電體係較佳為包含Pb及Ti。再者,前述半導體層係只要為由半導體所構成之半導體層,則並無特別地限定。前述半導體係可為習知之半導體,惟在本發明中,前述半導體係較佳為包含Si、SiC、GaN或Ga2O3。此外,在本說明書中、「膜」及「層」之各用語係亦可分別依情況或狀況,相互取代。
再者,在本發明中,較佳為在前述第二層上,隔著第三層及第四層積層有前述壓電體層或前述半導體層。前述第三層係較佳為由與前述金屬不同之金屬所構成,前述第四層係較佳為由導電性金屬氧化物所構成。就前述第三層之金屬而言,可列舉例如金、銀、白金、鈀、銀鈀、銅、鎳、或該等之合金,惟在本發明中,較佳為包含屬於元素週期表第10族或第11族之金屬,更佳為包含白金。
前述導電性金屬氧化物係只要未妨礙本發明之目的,則未特別地限定,可為習知之導電性金屬氧化物,惟在本發明中,較佳為包含Sr及/或Ru、更佳為包含Sr及Ru之SRO膜。
前述之第一層、第二層、第三層及第四層皆係可利用習知之成膜手段進行積層。在本發明中,前述成膜手段係較佳為蒸鍍(包含MBE)或濺鍍。各層之各自的厚度雖無特別地限定,惟較佳為10nm至100μm,更佳為50nm至30μm。
如以上方式所得之金屬膜或積層構造體係利用習知之手段適合使用於壓電元件或半導體元件等元件。並且,前述元件係依據一般方法,適合使用於電子器件。例如,藉由將前述積層構造體作為壓電元件,與電源或電氣/電子電路連接,並安裝或封裝於電路基板,即可構成各式各樣之電子器件。在本發明中,前述電子器件係較佳為壓電器件,例如可利用作為噴墨印表機頭、微致動器、陀螺儀、動作感測器等電子機器中的壓電器件。並且,例如若與放大器及整流電路連接並封裝,則可利用於磁性感測器等各種感測器。並且,亦可應用於定電壓驅動之記憶體,例如若連接蓄電元件與整流電力管理電路,則可成為從來自外部之磁場或振動來發電之能量轉換器件(能量收集器)。此外,前述能量轉換器件係較佳為組裝在電源系統或穿戴式終端(耳機/耳戴式器件、智慧型手錶、智慧型眼鏡(眼鏡)、智慧型隱形眼鏡、人工內耳、心率調節器等)等中來利用。在本發明中,較佳為將前述積層構造體利用於例如智慧型眼鏡、AR頭戴式裝置、適於LiDAR系統之MEMS鏡、適於尖端醫療之壓電MEMS超音波換能器(PMUT)、適於商工業用3D印表機之壓電元件頭等。
前述電子器件係依據一般方法而適用於電子機器。就前述電子機器而言,除了上述之電子機器以外,亦可適用於各式各樣之電子機器,更具體而言,作為較佳例可列舉例如液體吐出頭、液體吐出裝置、振動波馬達、光學機器、振動裝置、攝像裝置、壓電音響零件或具有該壓電音響零件之聲音播放機器、聲音錄音機器、行動電話、各種資訊終端等。
並且,前述電子機器係依據一般方法亦適用於系統,就該系統而言,可列舉例如感測器系統等。
[實施例]
(實施例1)以RIE處理Si基板(100)之結晶成長面側,且在氮之存在下,利用蒸鍍法使蒸鍍源之金屬與氮進行熱反應,而將HfZrN單結晶形成在Si基板上。此外,該成膜時之蒸鍍法的各條件係如下所述。
蒸鍍源:Hf、Zr
電壓:3.5至4.75V
壓力:3×10-2至6×10-2Pa
基板溫度:450至700℃
圖8顯示在HfZrN單結晶之蒸鍍中所使用之蒸鍍成膜裝置。圖8之成膜裝置係坩堝至少具備:金屬源1101a至1101b、接地1102a至1102h、ICP電極1103a至1103b、截止濾波器1104a至1104b、DC電源1105a至1105b、RF電源1106a至1106b、燈1107a至1107b、Ar源1108、反應性氣體源1109、電源1110、基板保持具1111、基板1112、截止濾波器1113、ICP環1114、真空槽1115及旋轉軸1116。此外,圖8之ICP電極1103a至1103b係在基板1112之中心側具有彎曲之大致凹曲面形狀或拋物線形狀。
如圖8所示,將基板1112卡止於基板保持具1111上。接著,利用電源1110及旋轉機構(未圖示)使旋轉軸1116旋轉,並使基板1112旋轉。並且,藉由燈1107a至1107b對基板112進行加熱,並藉由真空泵(未圖示),利用排氣使真空槽1115內成為真空或減壓下。然後,從Ar源1108將Ar氣體導入於真空槽1115內,並利用DC電源1105a至1105b、RF電源1106a至1106b、ICP電極1103a至1103b、截止濾波器1104a至1104b、及接地1102a至1102h,在基板1112上形成氬電漿,以進行基板1112之表面的清淨化。
將Ar氣體導入於真空槽1115內,並且利用反應性氣體源1109導入反應性氣體。此時,係構成為藉由交互地反覆進行屬於加熱燈之燈1107a至1107b之開啟及關閉,而可形成更優質之結晶成長膜。
接著,除了改為利用Fe、Cr及Ni作為蒸鍍源之金屬之外,與上述同樣地,對SUS304單結晶膜進行成膜。
接著,藉由濺鍍法,將白金(Pt)之金屬膜作為導電膜而形成在結晶性金屬氧化物之單結晶膜上。此時之條件如以下所示。
裝置:ULVAC公司製濺鍍裝置QAM-4
壓力:1.20×10-1Pa
對象:Pt
電力:100W(DC)
厚度:100nm
基板溫度:450至600℃
接著,藉由濺鍍法將SRO膜形成於導電膜上。此時之條件如以下所示。
裝置:ULVAC公司製濺鍍裝置QAM-4
功率:150W(RF)
氣體:Ar
壓力:1.8Pa
基板溫度:600℃
厚度:20nm
接著,在SRO膜上,將PbTiO3膜予以成膜為壓電膜。所得之積層構造體係具有良好之密接性及結晶性的積層構造體。並且,針對積層構造體之結晶基板、結晶性金屬氧化物之單結晶膜及導電膜,利用X線繞射裝置來量測各者之結晶。圖2係顯示XRD量測結果。由圖2所得知,形成有具有良好之結晶性的SUS304單結晶膜,且PbTiO3膜等之結晶性等亦良好。
(試驗例)
就試驗例而言,利用FIB FB2100(日立High-Technologies公司製)來製作如圖3及圖4之微小元件之懸臂,以奈米壓痕儀NanoTest Xtreme(Micro Materials公司製)對其破壞強度特性進行破壞強度評估時,成為圖5所示者。由圖5顯示出,Si之破壞強度為1GPa左右之大致一定之值。考慮Si單結晶散裝材料之彎曲強度為300MPa左右(論文),可知微米材料係具有較大之強度。再者,在SUS304單結晶薄膜之情形,其具有破壞強度約5GPa,為Si單結晶之約5倍的彎曲強度。此事是藉由將SUS304單結晶薄膜使用於MEMS器件之樑(相當於可動部分、SOI基板之活性層),除了MEMS器件之位移量的大幅改善之外,亦可期待大幅的壽命特性之改善。
(應用例)
以下,利用圖式具體地說明所得之積層構造體的應用例,惟本發明並不限定於該等之應用例者。此外,在本發明中,只要未特別地說明,可利用習知之手段,由前述積層構造體來製造壓電器件等。
圖6係顯示在本發明中適用前述積層構造體之構成MEMS麥克風之音響MEMS換能器的實施態樣。此外,前述MEMS換能器係可構成音響放出機器(例如揚聲器等)。
由圖6之音響MEMS換能器所構成的MEMS麥克風係顯示懸臂型之MEMS麥克風,且具備具有二個懸臂樑28A、28B及空洞30之Si基板21。各懸臂樑28A、28B係在各自的端部固定於基板21,且在懸臂樑8A、8B之間設置有間隙29。此外,懸臂樑8A、8B係由例如包含複數個壓電層(PZT膜)26a、26b之積層構造體所形成,且與複數個電極層、亦即Pt膜24a、24b、24c及SRO膜25a、25b、25c、25d交疊。Pt膜24a係設置在SUS膜23上,在SUS膜23上設置有HfZrN膜23。與使用SiO2或SiN等之情形相比較,當使用HfZrN膜23時,會成為與Si基板之密接性及結晶性較佳者,且在該HfZrN膜上可橫跨複數層使結晶性更為提升,進一步成為壓電特性及/或耐久性亦更佳者。
圖7係顯示在本發明中前述積層構造體適用於印刷用途、特別是在能夠以噴墨頭的態樣使用之流體排出裝置的應用例,具體而言係顯示具備壓電致動器的晶圓之一部分的剖面圖,該壓電致動器包含Pt膜34a、34b及SRO膜35a、35b作為電極層,且包含PZT膜36作為壓電膜。圖7之晶圓係除了前述壓電致動器之外,亦具備用以收容流體之腔室41。腔室41係構成為從槽(未圖示)經由流路40導入流體。此外,圖7之晶圓係包含Si基板31,且在該Si基板31上積層有HfZrN膜32及SUS膜33,且面向腔室41。在圖7中,藉由採用HfZrN膜32,與採用SiO2或SiN等之情形相比較,係成為與Si基板之密接性及結晶性更佳者,且在該HfZrN膜上可橫跨複數層使結晶性更為提升,且進一步成為壓電特性及/或耐久性亦更佳者。此外,HfZrN膜32係在例如俯視圖(未圖示)中具有四角形之形狀,該形狀亦可為例如正方形、長方形、圓角之長方形、平行四邊形等之任一者。
在SUS膜33之上,依序積層有Pt膜34a、SRO膜35a、壓電膜(PZT膜)36、SRO膜35b、及Pt膜34b,以構成壓電致動器。並且,前述壓電致動器係更具備電極34a及35a、壓電膜36、及在電極34b及35b上延伸之絕緣膜37。絕緣膜37雖包含使用於電絕緣之介電質材料,惟介電質材料係可為習知之介電質材料,例如可為SiO2層、SiN層或Al2O3層。此外,包含絕緣膜作為構成材料之絕緣層的厚度雖無特別地限定,惟較佳為約10nm至約10μm之間的厚度。並且,導電路徑39係設置在絕緣層(絕緣膜)37上,且分別與電極34a及35a、以及電極34b及35b接觸,在使用時可選擇性地接取。此外,導電路徑之構成材料係可為習知之導電材料,就該種導電材料而言,可列舉例如鋁(Al)等作為適當例。並且,鈍化層42係設置在絕緣層37、電極34b及35b、以及導電路徑39上。鈍化層42係只要由使用於前述壓電致動器之鈍化的介電質材料所構成即可,該介電質材料亦無特別地限定,可為習知之介電質材料。就前述介電質材料而言,可列舉例如SiN或SION(氮氧化矽)等作為適當例。前述鈍化層之厚度係無特別地限定,惟較佳為約0.1μm至約3μm之間的厚度。導電墊片38亦同樣地沿著前述壓電致動器設置,且與導電路徑39電性連接。此外,鈍化層42係作為保護壓電體不會受到濕度等影響之阻障層而發揮功能。
(產業上之可利用性)
本發明之金屬膜及積層構造體係適用作為例如壓電器件等電子器件,且適用於電子機器或感測器系統等。
1:結晶基板(Si基板)
2:HfZrN膜
3:SUS膜(FeCrNi膜)
4:Pt膜
5:SRO膜
6:壓電體層(PbTiO膜)
Claims (21)
- 一種積層構造體,係在結晶基板上分別積層有至少第一層及第二層,前述第一層係由金屬化合物膜所構成,前述第二層係由因熱處理或加工而麻田散體轉變之金屬的金屬膜所構成,且前述結晶基板、前述第一層及前述第二層係分別朝大致相同之結晶軸方向配向。
- 如請求項1所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Fe。
- 如請求項1或2所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Cr。
- 如請求項1至3中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Ni。
- 如請求項1至4中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係包含Fe及Cr。
- 如請求項1至5中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬係不鏽鋼。
- 如請求項1至6中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬膜之膜厚係100μm以下。
- 如請求項1至7中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬膜之膜厚係1μm至10μm。
- 如請求項1至8中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬化合物膜係包含Hf及/或Zr。
- 如請求項1至9中任一項所述之積層構造體,其中,前述金屬化合物膜係由包含Hf及/或Zr之氧化物或氮化物所構成。
- 如請求項1至10中任一項所述之積層構造體,其中,前述結晶軸方向係(100)方向。
- 如請求項1至11中任一項所述之積層構造體,其中,前述結晶基板係Si基板。
- 如請求項1至12中任一項所述之積層構造體,其中,在前述第二層上係隔著第三層及第四層積層有壓電體層或半導體層,前述第三層係由與前述金屬不同之金屬所構成,前述第四層係由導電性金屬氧化物所構成。
- 如請求項13所述之積層構造體,其中,前述第三層係包含屬於元素週期表第10族或第11族之金屬。
- 如請求項13或14所述之積層構造體,其中,前述導電性金屬氧化物係包含Sr及/或Ru。
- 如請求項13至15中任一項所述之積層構造體,其中,積層有前述壓電體層,前述壓電體層係包含Pb及Ti。
- 一種包含積層構造體之元件,其中,前述積層構造體係請求項1至16中任一項所述之積層構造體。
- 如請求項17所述之元件,其為壓電體元件或半導體元件。
- 一種包含元件之電子器件,前述元件係請求項17或18所述之元件。
- 一種包含電子器件之電子機器,其中,前述電子器件係請求項19所述之電子器件。
- 一種包含電子機器之系統,其中,前述電子機器係請求項20所述之電子機器。
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