具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法技术

本发明专利技术提供一种复合晶片，其在支持晶片和氧化物单晶薄膜的贴合界面无破裂或剥落，且在支持晶片上的整个面转印有作为钽酸锂或铌酸锂的氧化物单晶的薄膜。具体来说，是一种复合晶片的制造方法，其至少包括：从表面注入氢原子离子或氢分子离子，从而在氧化物单晶晶片的内部形成离子注入层的工序；对氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和支持晶片的表面中的至少一者实施表面活化处理的工序；将氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和支持晶片的表面贴合而获得接合体的工序；在90℃以上且不会产生破裂的温度下对接合体进行热处理的工序；以及对经热处理的接合体的离子注入层赋予机械冲击的工序，且沿着离子注入层剥离而获得被转印于支持晶片上的氧化物单晶薄膜的工序。

Manufacturing method of composite wafers with oxide single crystal films

The invention provides a composite wafer, which supports no breakup or peeling on the bonding interface between wafer and oxide single crystal film, and transfers thin films of oxide single crystal as lithium tantalate or lithium niobate on the whole surface supporting the wafer. Specifically, a method for manufacturing a composite wafer, comprising at least: injection of hydrogen atom or ion hydrogen ion from the surface, thereby forming ion implantation layer in the internal oxide wafer; implementation of surface activation treatment process on at least one surface oxide wafer by ion implantation and surface support in the wafer surface; the oxide wafer by ion implantation and wafer surface support and assembly process; more than 90 DEG C and does not produce heat treatment temperature of the docking assembly rupture process; and the joint ion injection layer after heat treatment to mechanical shock in the process, and along the ion implantation layer stripping and transferred to support single crystal thin film on the wafer oxide process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法
本专利技术涉及一种复合晶片的制造。更详细来说，涉及一种在支持晶片上具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法。
技术介绍
近年来，在以智能手机为代表的小型通信设备的领域，通信量的急剧增大或多功能化正在进行。正对应通信量的增大来增加频带数，另一方面，要求小型通信设备不使其形状按比例扩大即实现多功能化。因此，小型通信设备中使用的各种零件必须进一步小型化、高性能化。钽酸锂(LithiumTantalate：LT)或铌酸锂(LithiumNiobate：LN)等氧化物单晶是一般的压电材料，被广泛用作表面声波(surfaceacousticwave：SAW)元件的材料。在将氧化物单晶用于压电材料的情况下，由于表示电磁能转换为机械能的效率的机电耦合系数的值大，因此可实现宽频带化，但温度稳定性低，由于温度变化而导致可应对的频率发生偏移。对于温度的低稳定性是由氧化物单晶的热膨胀系数所引起。作为提升将氧化物单晶用于电压材料的情况下的温度稳定性的方法，例如提出有：将具有比氧化物单晶小的热膨胀系数的材料、具体为蓝宝石晶片贴合于氧化物单晶晶片，并通过磨削等使氧化物单晶晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合晶片的制造方法，其为在支持晶片上具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法，所述复合晶片的制造方法至少包括：从作为钽酸锂晶片或铌酸锂晶片的氧化物单晶晶片的表面注入氢原子离子或氢分子离子，从而在所述氧化物单晶晶片的内部形成离子注入层的工序；对所述氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和要与所述氧化物单晶晶片贴合的支持晶片的表面中的至少一者实施表面活化处理的工序；实施所述表面活化处理之后，将所述氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和所述支持晶片的表面贴合而获得接合体的工序；在90℃以上且不会产生破裂的温度下对所述接合体进行热处理的工序；以及对所述经热处理的接合体的所述离子注入层赋予机械冲击的工序，且沿着...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.02 JP 2015-1123321.一种复合晶片的制造方法，其为在支持晶片上具备氧化物单晶薄膜的复合晶片的制造方法，所述复合晶片的制造方法至少包括：从作为钽酸锂晶片或铌酸锂晶片的氧化物单晶晶片的表面注入氢原子离子或氢分子离子，从而在所述氧化物单晶晶片的内部形成离子注入层的工序；对所述氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和要与所述氧化物单晶晶片贴合的支持晶片的表面中的至少一者实施表面活化处理的工序；实施所述表面活化处理之后，将所述氧化物单晶晶片的经离子注入的表面和所述支持晶片的表面贴合而获得接合体的工序；在90℃以上且不会产生破裂的温度下对所述接合体进行热处理的工序；以及对所述经热处理的接合体的所述离子注入层赋予机械冲击的工序，且沿着所述离子注入层剥离而获得被转印于所述支持晶片上的氧化物单晶薄膜的工序，且所述氢原子离子的注入量为5.0×1016atom/cm2～2.75×1017atom/cm2，所述氢分子离子的注入量为2.5×1016atoms/cm2～1.37×1017atoms/cm2。2.根据权利要求1所述的复合晶片的制造方法，其中，所述支持晶片是选自由蓝宝石、硅、带氧化膜的硅以及玻璃所组成的群组中的晶片，关于所述热处理的工序中的所述温度，当所述支持晶片为蓝宝石晶片时是90℃～225℃，当所述支持晶片为硅晶片或带氧化膜的硅晶片时是90℃～200℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山昌次，川合信，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP