在矽(111)基板上的光罩框對氮化鋁c軸指向的成長效應

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研究生：	蘇柏健 P. -C. Su
論文名稱：	在矽(111)基板上的光罩框對氮化鋁c軸指向的成長效應 Effect of mask pattern on the c-axis texture of AlN grown on Si(111)
指導教授：	黃振昌博士 Dr. J. Hwang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2004
畢業學年度：	92
語文別：	中文
論文頁數：	70
中文關鍵詞：	濺鍍、電漿、c 軸指向性、氮化鋁、光罩
外文關鍵詞：	sputter, plasma, c- axis texture, AlN, mask pattern
相關次數：	點閱：2 下載：0
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本論文是在矽(111)基板上，沈積各種不同尺寸的氮化矽與二氧化矽光罩。再使用射頻電感式耦合電漿化學濺鍍法(RF-ICP)來沉積氮化鋁薄膜，希望藉由此種選區成長的方式，成長出具有(0002)優選指向的氮化鋁薄膜，以作為高頻的表面聲波元件與體波共振器的壓電材料。並調整製程參數，如射頻電子槍功率、成長時間等，控制電漿來影響薄膜性質。
由X光繞射分析(XRD)得知，所有的試片皆是具有高c軸指向的氮化鋁薄膜。在氮化矽光罩邊長為300μm的試片上，發現氮化鋁的Rocking Curve半高寬(FWHM)由3.4下降至2.7。由掃瞄式電子顯微鏡影像(SEM)，可以清楚觀察到成長在光罩區與邊框區上的氮化鋁晶粒形貌不同。成長在光罩區上的晶粒為鵝卵石型，其直徑約30nm；成長在線框區上的晶粒為具有稜角的不規則型，其直徑約100nm。之後，我們利用熱膨脹的觀點，計算出不同尺寸的光罩對矽基板所造成影響。最後得知在長晶時，承受輕微張應力時的矽基板，能增加氮化鋁薄膜的c軸指向。但隨應力增加與無應力狀態時，c軸指向性有變差的趨勢。而二氧化矽光罩的情形略有不同，成長在光罩區與線框區上的氮化鋁晶粒形貌類似，都是由鵝卵石和長型晶粒所組成，只有在兩區之間介面上的晶粒有些許不同。

第一章 緒論
1-1前言……………………………………………………………1
1-2實驗目的…………………………………………….…….……1
參考文獻……………………………………………………………3
第二章 文獻回顧
2-1 AlN薄膜特性………………………………………….….……5
2-2 AlN薄膜結構………………………………………….…….…6
2-3 AlN之應用………….………………………………….….……6
2-4 沈積AlN薄膜的方式………………………………………….8
2-5本實驗使用電感式耦合電漿化學濺鍍法系統之緣故.……….8
參考文獻………………………………………………………..…10
第三章 實驗原理與實驗步驟
3-1 實驗流程……………………………………………………...13
3-2 實驗原理……………………………………………….……..14
 3-2.1 電漿簡介…………………………………………….....14
   3-2.2 電漿產生與維持……………………………….………14
   3-2.3 電漿特性簡介………………………………….………14
   3-2.4 電漿的優點…………………………………….………15
   3-2.5 電感式耦合電漿源…………………………….………16
   3-2.6 實驗原理…………………………………….…………16
3-3 實驗步驟………………………………………….………….17
3-4 實驗分析………………………………………….………….19
參考文獻………………………………………………………….20
第四章 光罩的介紹與製作
4-1 利用光罩控制基板內應力…….…………………………….22
4-2 光罩的製作……………….……………………………….....22
4-3 光罩尺寸對矽基板應力的影響……………………………..23
參考文獻………………………………………………………….25
第五章 氮化矽光罩對成長氮化鋁薄膜的影響
5-1 XRD分析結果……………………………………………….28
5-2 SEM分析結果………………………………………………..29
5-3 Curve Fitting結果…………………………………………….29
5-4 矽的內應力與氮化鋁指向性的關係……………………..….30
參考文獻………………………………………………………….31
第六章 二氧化矽光罩對成長氮化鋁薄膜的影響
6-1 XRD分析結果…………………………………………..……45
6-2 SEM分析結果………………………………………………..46
參考文獻………………………………………………………….48
第七章 結論……………………………………………………………61
Appendix 氮化鋁薄膜成長在不同金屬/矽基版的影響
A-1 實驗目的……………………………………………………..62
A-2 下電極的選擇與鍍覆………………………………………..62
A-3 氮化鋁薄膜的沈積…………………………………………..63
A-4 XRD分析………………………………….………………….64
A-5 SEM分析………………………….………………………….65
A-6 結論與未來工作……………………………………………..65
參考文獻…………………………………………………………..65

                                

第二章
[1] R. Rpdriguez-Clement, B. Aspar, N. Armas, C. Combescure, J.Durand and A. Figeras, J.Crystal Growth, 133 (1993) 59
[2] Eliseo Ruiz, Santigo Alemany, Physical Review B, 49 (1994) 7115
[3] H.Amano, N.Sawaki, I.Akasaki, and Y.Toyoda, Appl. Phys. Lett,48 (1986) 353
[4] F.A.Ponce, J.S.Major, Jr,W.E.Plano, D.F.Welch, Appl. Phys. Lett, 65 (1994) 2302
[5] Shigeo Yamaguchi, Yasuo Iwamura, Yasuhiro Watanabe, Masayoshi Kosaki, Yohei Yukawa, and Shugo Nitta et al. Applied Physics Letters, Vol.80 (2002) 802
[6] Chang - Woo Nam , and Kyu - Chul Lee . IEEE Electronics andElectrotechnology (2001) 206
[7] H . Ming Liaw , and Fred S . Hickernel . IEEE Transctions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, Vol42 (1995) p.404
[8] J.Meinschien, G.Behme, F.Falk, and H.Stafast. Applied Physics A69 (1999) S683
[9] Marc - Alexandre Dubois and Paul Muralt . Applied Physics LettersVol74 (1999) 3032
[10]R .Ruby , P . Merchant , IEEE International Frequency Control Symposium (1994) 135
[11]P. Osbond , C. M. Beck, C. J. Brierley , M. R. Cox, S. P. Marsh , and N.M.Shorrocks, IEEE Ultrasonic Symposium (1999) 911
[12]S.V. Krishnaswamy , J. Rosenbaum , S. Horwitz , C. Vale and R. A. Moore, IEEE Ultrasonics symposium (1990) 529
[13]Kiyoshi KAYA , Hiroshi TAKAHASHI , Yoshihiko SHIBATA , Yasuhito KANNO and ToshioHIRAI , Jpn. J. Appl. Phys. Vol.36(1997) pp.2837
[14]Chien-Chuan Cheng, Ying-Chung Chen, Horng-Jwo Wang, and Wen-Rong Chen, J. Vac. Sci. Technol. A14 (1996) 2238
[15] F.C. Stedile , I.J.R. Baumvol , W.H. Schreiner, F.L.Freire, Jr. J. Vac.Sci. Technol. A, Vol.10 (1992) 3272
[16] F. Engelmark , G. Fucntes , I.V. Katardjiev, A. Harsta, U. Smith, andS.Berg. J. Vac. Sci Technol A. 18(4) (2000) 1609
[17] E. Calleja , M. A. Samchez-Garcia , E. Monroy , F. J. Sanchez , andE.Munoz, A.Sanz-Hervas, C.Villar, and M.Aguilar. J. Appl. Phys.
82 Vol9 (1997) 4681
[18] S. Karmann , H. P. D. Schenk , U. Kaiser , A. Fissel , Wo. Richter.Materials Science and Engineering B.Vol.50 (1997) 228
[19] R.D. Vispute , Hong Wu , and J. Narayan . Appl. Phys. Lett. 67 Vol.11 (1995) 1549
[20] S. Strite and H. Morkoc, J. Vac. Sci. Technol.B 10 (1992) 1237
[21] T. Sasaki and T. Matsuoka, J. Appl. Phys. 77 (1995) 192
[22] A. Saxler, P. Kung, C.J. Sun, E. Bigan, and M. Razeghi, Appl. Phys.
Lett. 64 (1994) 339
[23] F. Hasegawa, T. Takahashi, K. Kubo and Y. Nannichi, Jpn. J. Appl. Phys, Vol26, 1555 (1987)
第三章
[1] Brain Chapman , “Glow Discharge Processes” , ( Wiley-Interscience ,
1980) p.51
[2] Jeffrey A.Hopwood ,Thin Films Ionized Physical Vapor Deposition, p37-66
[3] Brain Chapman, “Glow Discharge Processes”, (Wiley-Interscience, 1980) p.53-60
第四章
[1] N. Matsuda, I. Akasaki, J. Crystal Growth 45 (1978) 192-197.
[2] S. Zamir, B.Meyler, J.Salzman, Appl. Phys. Lett.78, 3 (2001)
[3] H.J. McSkimin, J. Appl. Phys. 24 (1953) 988.
[4] S.P. Nikanorov, Y.A. Burenkov, A.V. Stepanov, Sov. Phys. Solid State (English Transl.) 13 (1972) 2516.
[5] Sensors and actuators 20 (1989) 138
第五章
[1] S.H. Lee, K.H. Yoon, D. S. Cheong , J. K. Lee , Thin Solid Films 435 (2003) 193-198.
第六章
[1] S.H. Lee, K.H. Yoon, D. S. Cheong , J. K. Lee , Thin Solid Films 435 (2003) 193-198.
[2] Milton Ohring, “The Materials Science of Thin Films”, (Copyright © 1992 by Academic Press, Inc.), P.316~319.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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