| 主权项 |
1.一种以溅镀方式在一基材上成长一非晶态铁电薄膜的方法,该溅镀系在一反应室内于下列条件下被进行:该基材的温度:25℃-150℃,该反应室内压力:5-100 mtorr,导入该反应室的工作气体流量:10-80 SCCM,及导入该反应室的反应气体流量:10-80 SCCM,其中反应气体流量与工作气体流量的比例介于0.25-1.0。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该基材的温度为室温。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该工作气体流量与反应气体流量的比例为1:1,而该反应室内压力6.8 mtorr。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr,Pb,La)(Ti,Zr)O3的组成。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr)TiO3的组成。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该反应气体为氧气。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该工作气体为氩气。8.一种薄膜电容元件,包含一下金属电极,一上金属电极及一作为该上及下电极的电介层的多晶态铁电薄膜,其特征在于该薄膜电容元件在该电介层与该上或下金属电极之一界面进一步包含一非晶态铁电薄膜作为一缓冲层。9.如申请专利范围第8项之薄膜电容元件,其中该薄膜电容元件在该下金属电极与该电介层的界面具有该缓冲层。10.如申请专利范围第8项之薄膜电容元件,其中该薄膜电容元件在该下金属电极与该电介层的界面及该上金属电极与该电介层的界面同时具有该缓冲层。11.如申请专利范围第8项之薄膜电容元件,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr,Pb,La)(Ti,Zr)O3的组成。12.如申请专利范围第11项之薄膜电容元件,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr)TiO3的组成。13.如申请专利范围第11项之薄膜电容元件,其中该非晶态铁电薄膜及该多晶态铁电薄膜具有实质上相同的组成。14.如申请专利范围第12项之薄膜电容元件,其中该非晶态铁电薄膜及该多晶态铁电薄膜具有实质上相同的组成。15.一种制备薄膜电容元件的方法,包含下列步骤:a)制备一下金属电极;b)于该下金属电极的一表面上以溅镀方式成长一非晶态铁电薄膜;c)于该非晶态铁电薄膜上物理蒸气沈积一多晶态铁电薄膜;及d)于该多晶态铁电薄膜上制备一上金属电极。16.如申请专利范围第15项之方法,其中步骤b)的非晶态铁电薄膜的溅镀系在一反应室内于下列条件下被进行:该反应室内的温度:25℃-150℃,该反应室内压力:5-100 mtorr,导入该反应室的工作气体流量:10-80 SCCM,及导入该反应室的反应气体流量:10-80 SCCM,其中反应气体流量与工作气体流量的比例介于0.25-1.0。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该反应室内的温度为室温。18.如申请专利范围第16项之方法,其中该工作气体流量与反应气体流量的比例为1:1,而该反应室内压力介于6.8 mtorr。19.如申请专利范围第15项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr,Pb,La)(Ti,Zr)O3的组成。20.如申请专利范围第19项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr)TiO3的组成。21.如申请专利范围第16项之方法,其中该反应气体为氧气。22.如申请专利范围第16项之方法,其中该工作气体为氩气。23.如申请专利范围第15项之方法,其中该下金属电极,上金属电极及多晶态铁电薄膜藉由物理蒸气沈积加予制备。24.如申请专利范围第16项之方法,其中步骤c)的多晶态铁电薄膜系以溅镀方式沈积,并且步骤b)的非晶态铁电薄膜及步骤c)的多晶态铁电薄膜系在同一个反应室内接续进行,其中步骤c)的溅镀系在只将工作气体充入该反应室及反应室温度被维持在350℃至600℃,其它制程参数与步骤b)相同的情况下被进行。25.如申请专利范围第16项之方法,其中步骤c)的多晶态铁电薄膜系以溅镀方式沈积,且步骤b)的非晶态铁电薄膜和步骤c)的多晶态铁电薄膜均于该反应室内的温度为室温至150℃下接续进行溅镀,其中步骤b)系将该工作气体和反应气体同时充入该反应室,而步骤c)只将工作气体充入该反应室,其它制程参数不变;该方法在进行步骤d)之前进一步于450℃至700℃进行一退火处理。26.一种改善多晶态铁电薄膜的介电性质但不实质上改变其厚度的方法,包含形成一非晶态铁电薄膜来取代一部分的该多晶态铁电薄膜,而得到一复合铁电薄膜。27.如申请专利范围第26项之方法,其中的非晶态铁电薄膜系在一反应室内于下列条件下进行溅镀而被形成:该反应室内的温度:25℃-150℃,该反应室内压力:5-100 mtorr,导入该反应室的工作气体流量:10-80 SCCM,及导入该反应室的反应气体流量:10-80 SCCM,其中反应气体流量与工作气体流量的比例介于0.25-1.0。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该反应室内的温度为室温。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该工作气体流量与反应气体流量的比例为约1:1,而该反应室内压力介于6.8mtorr。30.如申请专利范围第26项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr,Pb,La)(Ti,Zr)O3的组成。31.如申请专利范围第30项之方法,其中该非晶态铁电薄膜具有(Ba,Sr)TiO3的组成。32.如申请专利范围第26项之方法,其中该非晶态铁电薄膜及该多晶态铁电薄膜具有实质上相同的组成。33.如申请专利范围第27项之方法,其中该反应气体为氧气。34.如申请专利范围第27项之方法,其中该工作气体为氩气。35.如申请专利范围第26项之方法,其中该多晶态铁电薄膜藉由物理蒸气沈积加予制备。36.如申请专利范围第27项之方法,其中的多晶态铁电薄膜系以溅镀方式沈积,并且该非晶态铁电薄膜及多晶态铁电薄膜系在同一个反应室内接续进行,其中后者的溅镀系在只将工作气体充入该反应室及该反应室内温度被维持在350℃至600℃,其它制程参数与前者相同的清况下被进行。37.如申请专利范围第27项之方法,其中的多晶态铁电薄膜系以溅镀方式沈积,且该非晶态铁电薄膜和该多晶态铁电薄膜均于该反应室内的温度为室温至150℃下接续进行溅镀,其中前者系将该工作气体和反应气体同时充入该反应室,而后者只将工作气体充入该反应室,其它制程参数不变,接着将所获得复合铁电薄膜于450℃至700℃进行一退火处理。图式简单说明:第一图显示一依本发明之较佳具体实施例所制备之薄膜电容元件的剖面示意图;第二图显示藉溅镀成长第一图之非晶态钛酸钡锶薄膜薄膜50及多晶态钛酸钡锶薄膜薄膜60的示意图;第三图a至第三图d分别显示当第一图之薄膜电容元件的缓冲层50厚度为0nm,9nm,12nm及15nm时,该薄膜电容元件的电流密度-电场强度(J-E)特性曲线;第四图显示第一图之薄膜电容元件的缓冲层50厚度与总介电常数之关系;第五图显示在一Pt(120nm)/Ti(50nm)/SiO2(500nm)/Si的基板上于不同温度下所溅镀成长之多晶态钛酸钡锶薄膜(100)的X射线绕射光谱;及第六图显示在一Si晶片基板上溅镀成长膜厚70nm的非晶态钛酸钡锶薄膜,经不同温度退火处理后的X射线绕射光谱。 |
