一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，包括以下步骤：首先，准备原始薄膜，原始薄膜从下而上包括牺牲衬底层，氧化硅层和目标薄膜层，目标薄膜层的上表面为抛光面；原始薄膜由室温直接键合技术制备得到；其次，使用高真空键合法将目标衬底和目标薄膜键合；最后去掉牺牲衬底层和氧化硅层，然后对目标薄膜层进行抛光，得到最终薄膜；本申请的一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，结合了室温直接键合法和高真空键合两种键合方法，将目标薄膜转移到目标衬底上，从而既保证了薄膜的完整性，又实现了在不同衬底上制备薄膜的效果。

A Method of Preparing Thin Films on Different Substrates

The invention discloses a method for preparing thin films on different substrates, including the following steps: first, preparing the original thin films, the original thin films from bottom to top include sacrificial substrate layer, silicon oxide layer and target thin film layer, and the upper surface of the target thin film layer is polished surface; the original thin films are prepared by direct bonding technology at room temperature; secondly, using high vacuum bonding method to prepare the target substrate. Bonding with the target film; finally removing the sacrificial substrate layer and silicon oxide layer and polishing the target film layer to obtain the final film; a method of preparing thin films on different substrate materials in this application combines room temperature direct bonding method and high vacuum bonding method to transfer the target film to the target substrate, thus ensuring the integrity of the film as well as high vacuum bonding method. The effect of preparing thin films on different substrates is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法
本专利技术涉及半导体
，具体说是一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法。
技术介绍
晶圆直接键合技术，可以使经过抛光的半导体晶圆在不使用粘结剂的情况下直接结合在一起，是实现集成材料的一种有效手段，在集成电路、微机电系统封装和多功能芯片集成等领域具有广泛的应用。大气环境中的室温直接键合技术更被视为下一代制造工艺的热门工艺。但是室温键合技术是利用分子间作用力将两种材料结合在一起，键合强度低。在实际生产和应用的过程中，还需要对键合体进行退火处理以增强材料间的键合力，才能满足后续光刻、切割等工艺的要求。但是不同材料的晶圆键合需要选择合适的退火条件和工序才能达到提升键合力的效果。若退火温度偏低，则会使键合体因键合力不够而在后续的加工过程中发生解键合，而退火温度偏高，键合体的两种材料膨胀系数、导热系数等特性的差异会造成严重的应力集中，最终导致键合体的破碎。另外，在某些生产工艺中，例如在使用智能剥离法制备纳米级薄膜时，由于离子注入对材料造成损伤，必须对键合体进行一定的退火处理来消除注入损伤才能获取与衬底材料性质相近的单晶薄膜，如衬底材料和薄膜材料热膨胀系数存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：①准备原始薄膜，原始薄膜从下而上包括牺牲衬底层，氧化硅层和目标薄膜层，目标薄膜层的上表面为抛光面；原始薄膜由室温直接键合技术制备得到，牺牲衬底层材料和目标薄膜层的材料相同，目标薄膜层的材料为铌酸锂、钽酸锂、石英、硅、蓝宝石、碳化硅、氮化硅、砷化镓或磷化铟；②使用高真空键合法将目标衬底和步骤①中的目标薄膜键合，其中目标衬底的材料为硅片、铌酸锂、钽酸锂、石英、蓝宝石、氧化硅、SOI、碳化硅、氮化硅、砷化镓、磷化铟、塑料或陶瓷；并且目标衬底的材料和目标薄膜的材料不同；高真空键合法的真空度小于10

【技术特征摘要】
1.一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：①准备原始薄膜，原始薄膜从下而上包括牺牲衬底层，氧化硅层和目标薄膜层，目标薄膜层的上表面为抛光面；原始薄膜由室温直接键合技术制备得到，牺牲衬底层材料和目标薄膜层的材料相同，目标薄膜层的材料为铌酸锂、钽酸锂、石英、硅、蓝宝石、碳化硅、氮化硅、砷化镓或磷化铟；②使用高真空键合法将目标衬底和步骤①中的目标薄膜键合，其中目标衬底的材料为硅片、铌酸锂、钽酸锂、石英、蓝宝石、氧化硅、SOI、碳化硅、氮化硅、砷化镓、磷化铟、塑料或陶瓷；并且目标衬底的材料和目标薄膜的材料不同；高真空键合法的真空度小于10-5Pa；③去掉牺牲衬底层和氧化硅层，然后对目标薄膜层进行抛光，得到最终薄膜；其中去掉牺牲衬底层的方法为研磨或机械撬掉；去掉氧化硅层的方法为氢氟酸腐蚀。2.根据权利要求1所述的一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，其特征在于：目标薄膜层上包含电极。3.根据权利要求1所述的一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，其特征在于：原始薄膜中牺牲衬底层的厚度为0.25～0.6mm，氧化硅层的厚度为50nm～5μm，目标薄膜层的厚度为50nm～100μm；目标衬底的厚度为0.1～1mm。4.根据权利要求1所述的一种在不同衬底材料上制备薄膜的方法，其特征在于：目...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卉，胡文，李洋洋，李真宇，张秀全，
申请(专利权)人：济南晶正电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37