| 用Pulsus PLD系統(tǒng)實現(xiàn)突破性piezoMEMS器件 |
| 日期：2025/1/21 13:29:47 作者： |
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Pulsus PLD系統(tǒng)是一種由Lam Research開發(fā)的新型沉積技術(shù)，可用于生產(chǎn)壓電MEMS（piezoMEMS）應(yīng)用的高質(zhì)量AlScN薄膜。在這篇文章中，我們解釋了Pulsus系統(tǒng)是如何工作的，以及與傳統(tǒng)技術(shù)相比，它如何能夠?qū)崿F(xiàn)卓越的薄膜質(zhì)量和性能。
脈沖激光沉積工具Pulsus
piezoMEMS器件是使用壓電材料將電能轉(zhuǎn)換成機械運動的微機電系統(tǒng)，反之亦然。它們應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域，包括傳感器、執(zhí)行器、麥克風(fēng)、揚聲器、濾波器、開關(guān)和能量采集器。
piezoMEMS器件需要高質(zhì)量的壓電材料薄膜，如氮化鋁鈧（AlScN），以實現(xiàn)最佳性能。傳統(tǒng)沉積技術(shù)（如濺射或化學(xué)氣相沉積）在生產(chǎn)具有所需特性（如成分、厚度、應(yīng)力和均勻性）的AlScN薄膜方面面臨挑戰(zhàn)。這些障礙限制了piezoMEMS器件的可擴展性和功能性。
為了幫助克服這些挑戰(zhàn)，Lam Research推出了Pulsus，這是一種脈沖激光沉積（PLD）系統(tǒng)，我們希望它能夠徹底改變壓電MEMS應(yīng)用領(lǐng)域。Pulsus PLD加入Lam產(chǎn)品組合，進一步擴大了我們專注于專業(yè)技術(shù)的沉積、蝕刻和單晶片清洗產(chǎn)品的全面范圍，展示了Lam在該領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新。
Pulsus是一個PLD過程模塊，已經(jīng)優(yōu)化并集成到Lam的生產(chǎn)驗證2300平臺上。它的開發(fā)是為了能夠沉積高質(zhì)量的AlScN薄膜，這對于生產(chǎn)piezoMEMS器件是必不可少的。
脈沖激光沉積（PLD）優(yōu)勢
Pulsus系統(tǒng)的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是其沉積多元素薄膜的能力，如高鈧摻雜的AlScN。固有的高等離子體密度與脈沖生長相結(jié)合，創(chuàng)造了穩(wěn)定元素的條件，使其與來自靶的元素保持相同的比例。這種控制對于沉積材料是必不可少的，其中膜的功能由元素的精確組成驅(qū)動。
局部等離子體允許對整個晶片上的膜規(guī)格進行高度局部控制，如厚度和局部膜內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)?shù)入x子體在晶片表面“盤旋”時，Pulsus可以調(diào)整沉積設(shè)置。厚度和應(yīng)力的這種局部調(diào)整允許晶片上的高度均勻性，這正是我們的客戶所要求的。
因為等離子體是在本地產(chǎn)生的，Pulsus使用的目標(biāo)比通常在PVD系統(tǒng)中看到的要小得多。Pulsus可以在不打破真空的情況下，通過目標(biāo)交換模塊——目標(biāo)庫來交換這些較小的目標(biāo)。
Pulsus使用脈沖高功率激光燒蝕目標(biāo)材料，在這種情況下是AlScN，并產(chǎn)生等離子體羽。羽流膨脹并撞擊到基底上，在基底上形成薄膜。
Pulsus具有快速、精確的激光光路，結(jié)合目標(biāo)掃描機制，可對目標(biāo)材料進行均勻、可控的燒蝕。Pulsus系統(tǒng)具有對等離子體羽流產(chǎn)生、晶片溫度和壓力控制的高度控制，以實現(xiàn)期望的膜成分和化學(xué)計量。
在脈沖激光沉積中，高功率激光束撞擊晶片上的目標(biāo)材料，就像晶片上的局部大雨。通過結(jié)合這些特性，Pulsus可以為壓電MEMS器件生產(chǎn)出性能卓越的高質(zhì)量薄膜。Pulsus可以實現(xiàn)出色的成分控制，整個晶片和單個器件中的鈧（Sc）含量變化很小。它還提供高的膜均勻性，膜厚度和應(yīng)力的WiW（晶片內(nèi)）和晶片間（WtW）變化低。
突破性技術(shù)
Pulsus是AlScN沉積的突破性技術(shù)，可以提高壓電MEMS應(yīng)用的薄膜質(zhì)量和性能。此外，Pulsus有可能增強壓電MEMS設(shè)備的功能和可擴展性。Pulsus技術(shù)沉積的AlScN薄膜具有非常高的Sc濃度，從而產(chǎn)生高壓電系數(shù)，從而驅(qū)動更高的器件靈敏度和輸出。這些薄膜具有可調(diào)的應(yīng)力狀態(tài)，從而能夠設(shè)計不同的器件配置和形狀。
Pulsus目前用于200毫米晶圓，并計劃在未來擴展到300毫米晶圓，這一舉措有可能提高piezoMEMS器件的生產(chǎn)率和產(chǎn)量。查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站 http://newsroom.lamresearch.com/pulsus-piezo-mems。（Robin Zhang，張底剪報）
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