Entwicklung und Integration eines Hochratensputterprozesses für Blei-Zirkonat-Titanat-Dünnschichten

Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) hat auf Grund seiner gegenüber Aluminiumnitrid und Zinkoxid überlegenen piezolektrischen Eigenschaften in der Mikrosystemtechnik große Bedeutung erlangt. Dieser Beitrag beschreibt die Synthese von funktionellen piezolektrischen PZT-Dünnschichten unter Verwendung eines speziellen Sputterverfahrens - dem sogenannten Gasflusssputtern (GFS). Neben anderen Vorteilen zeichnet sich das GFS-Verfahren durch eine sehr hohe Depositionsrate im Vergleich zu anderen PZT-Abscheideverfahren aus. Für die Charakterisierung dieser Schichten wurde eine Reihe von Untersuchungsmethoden angewandt, die sowohl die Materialeigenschaften, als auch das piezolektrische Verhalten beschreiben und das Potential dieser Schichten aufzeigen.

Compared to aluminium nitride and zinc oxide, lead zirconate titanate (PZT) has superior piezoelectric properties and is therefore of great interest in microsystems technology. This Paper describes the synthesis of functional piezoelectric PZR thin films using so-called gasflow sputtering (GFS) technique. In addition to other advantages, the GFS process features a very high deposition rate compared to conventional PZT sputter processes. For the characterization of deposited PZT films a series of analysis methods was applied to describe both the properties and the piezoelectric behavior demonstrating the potential of these PZT layers.