| 用Pulsus PLD系统实现突破性piezoMEMS器件 |
| 日期：2025/1/21 13:29:47 作者： |
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Pulsus PLD系统是一种由Lam Research开发的新型沉积技术，可用于生产压电MEMS（piezoMEMS）应用的高质量AlScN薄膜。在这篇文章中，我们解释了Pulsus系统是如何工作的，以及与传统技术相比，它如何能够实现卓越的薄膜质量和性能。
脉冲激光沉积工具Pulsus
piezoMEMS器件是使用压电材料将电能转换成机械运动的微机电系统，反之亦然。它们应用于广泛的领域，包括传感器、执行器、麦克风、扬声器、滤波器、开关和能量采集器。
piezoMEMS器件需要高质量的压电材料薄膜，如氮化铝钪（AlScN），以实现最佳性能。传统沉积技术（如溅射或化学气相沉积）在生产具有所需特性（如成分、厚度、应力和均匀性）的AlScN薄膜方面面临挑战。这些障碍限制了piezoMEMS器件的可扩展性和功能性。
为了帮助克服这些挑战，Lam Research推出了Pulsus，这是一种脉冲激光沉积（PLD）系统，我们希望它能够彻底改变压电MEMS应用领域。Pulsus PLD加入Lam产品组合，进一步扩大了我们专注于专业技术的沉积、蚀刻和单晶片清洗产品的全面范围，展示了Lam在该领域的持续创新。
Pulsus是一个PLD过程模块，已经优化并集成到Lam的生产验证2300平台上。它的开发是为了能够沉积高质量的AlScN薄膜，这对于生产piezoMEMS器件是必不可少的。
脉冲激光沉积（PLD）优势
Pulsus系统的一个关键优势是其沉积多元素薄膜的能力，如高钪掺杂的AlScN。固有的高等离子体密度与脉冲生长相结合，创造了稳定元素的条件，使其与来自靶的元素保持相同的比例。这种控制对于沉积材料是必不可少的，其中膜的功能由元素的精确组成驱动。
局部等离子体允许对整个晶片上的膜规格进行高度局部控制，如厚度和局部膜内应力。当等离子体在晶片表面“盘旋”时，Pulsus可以调整沉积设置。厚度和应力的这种局部调整允许晶片上的高度均匀性，这正是我们的客户所要求的。
因为等离子体是在本地产生的，Pulsus使用的目标比通常在PVD系统中看到的要小得多。Pulsus可以在不打破真空的情况下，通过目标交换模块——目标库来交换这些较小的目标。
Pulsus使用脉冲高功率激光烧蚀目标材料，在这种情况下是AlScN，并产生等离子体羽。羽流膨胀并撞击到基底上，在基底上形成薄膜。
Pulsus具有快速、精确的激光光路，结合目标扫描机制，可对目标材料进行均匀、可控的烧蚀。Pulsus系统具有对等离子体羽流产生、晶片温度和压力控制的高度控制，以实现期望的膜成分和化学计量。
在脉冲激光沉积中，高功率激光束撞击晶片上的目标材料，就像晶片上的局部大雨。通过结合这些特性，Pulsus可以为压电MEMS器件生产出性能卓越的高质量薄膜。Pulsus可以实现出色的成分控制，整个晶片和单个器件中的钪（Sc）含量变化很小。它还提供高的膜均匀性，膜厚度和应力的WiW（晶片内）和晶片间（WtW）变化低。
突破性技术
Pulsus是AlScN沉积的突破性技术，可以提高压电MEMS应用的薄膜质量和性能。此外，Pulsus有可能增强压电MEMS设备的功能和可扩展性。Pulsus技术沉积的AlScN薄膜具有非常高的Sc浓度，从而产生高压电系数，从而驱动更高的器件灵敏度和输出。这些薄膜具有可调的应力状态，从而能够设计不同的器件配置和形状。
Pulsus目前用于200毫米晶圆，并计划在未来扩展到300毫米晶圆，这一举措有可能提高piezoMEMS器件的生产率和产量。查询进一步信息，请访问官方网站 http://newsroom.lamresearch.com/pulsus-piezo-mems。（Robin Zhang，张底剪报）
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