一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法技术

本申请提供一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法，所述复合结构自下而上依次包括单晶硅衬底层、多晶硅层、吸收层、绝缘层和压电单晶薄膜层，所述吸收层用于吸收光刻时的入射光线，本申请通过在所述多晶硅层上制备吸收层，可以有效吸收光刻的光线，减弱光刻时的散射和反射，提高光刻的分辨率，抑制表面寄生电导效应，提高制备器件的性能以及工作稳定性。提高制备器件的性能以及工作稳定性。提高制备器件的性能以及工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法


[0001]本申请涉及声波表面器件
，特别涉及一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法。

技术介绍

[0002]声表面波器件被广泛应用于射频滤波器的制备。声表面波器件所需的压电衬底通常选用高阻硅材料作为支撑衬底。但是随着频率的提高，高阻硅与上层的绝缘层界面处会感应出导电层，导致衬底有效电阻率的下降。通过制备多晶硅层，利用多晶硅层中的载流子陷阱限制界面处的载流子移动，可以有效防止在射频应用中衬底电阻率的下降。通过在多晶硅中制备载流子陷阱密度更大的薄层，则可以提供更加充足的载流子陷阱。
[0003]但是，生长的多晶硅通常存在较为粗糙的表面，该表面容易对后续的光刻工艺造成影响。光刻的光线经粗糙表面的散射以及反射，将导致曝光图形的模糊，引起近邻效应，最终导致光刻分辨率的降低，进一步导致制备的器件性能下降。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法，旨在解决如何减弱声表面波器件衬底表面光刻散射和反射的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：一种声表面波器件衬底的复合结构，所述复合结构自下而上依次包括单晶硅衬底层、多晶硅层、吸收层、绝缘层和压电单晶薄膜层，所述吸收层用于吸收光刻时的入射光线。
[0006]进一步地，所述吸收层选用多孔硅或非晶硅。
[0007]进一步地，当所述吸收层为非晶硅层时，所述吸收层上设置有多个凹槽或凸起，多个所述凹槽或凸起等距间隔分布。
[0008]进一步地，所述吸收层的厚度不小于100nm，当所述吸收层选用非晶硅时，所述吸收层上制备的多个凹槽或凸起之间的间隔不小于1um，所述凹槽的深宽比大于1。
[0009]优选的，当所述吸收层选用多晶硅时，所述多晶硅的孔径小于50nm。
[0010]优选的，多个所述凹槽或凸起构成的结构包括但不限于V型、倒金字塔型、锥型尖峰或条纹结构。
[0011]进一步地，所述单晶硅衬底层与所述多晶硅层的交界处设置有富陷阱层，所述富陷阱层的厚度为50nm～200nm。
[0012]进一步地，所述绝缘层选用非晶氮化铝、氧化硅、氮化硅等材料中的一种，所述压电单晶薄膜层选用铌酸锂、钽酸锂中的任意一种，所述单晶硅衬底层为高阻硅衬底，所述高阻硅衬底的阻值大于300Ω
·
cm。
[0013]进一步地，包括：
[0014]制备单晶硅衬底层，在所述单晶硅衬底层上沉积多晶硅层；
[0015]在所述多晶硅层上制备吸收层，对所述吸收层的上表面进行选择性刻蚀；
[0016]在所述吸收层上制备绝缘层；
[0017]制备压电单晶薄膜层，将所述压电单晶薄膜层转移到所述绝缘层上。
[0018]优选的，对所述单晶硅衬底层进行清洗，获得光洁的表面。
[0019]进一步地，在所述单晶硅衬底层上沉积多晶硅层，包括：
[0020]在温度为600～680℃、压力为0.3托的硅烷气体氛围中，通过低压化学气相沉积法在所述单晶硅衬底层上生成厚度约为1200nm的多晶硅层。
[0021]进一步地，所述方法还包括：
[0022]在所述多晶硅层与所述单晶硅衬底层的交界通过进行离子注入或通入含碳或含氮气体的方式制备富陷阱层。
[0023]优选的，所述富陷阱层制备过程中注入的离子为氢离子或氦离子。
[0024]进一步地，所述转移的方法包括离子注入与键合剥离、键合与研磨减薄中的任意一种方式。
[0025]优选的，所述转移的方法使用离子注入与键合剥离的方式。
[0026]进一步地，所述转移的方式为离子注入与键合剥离时，对所述压电单晶薄膜层注入离子的种类为氢或氦离子，注入离子的能量范围为10kev～2000kev，注入离子的剂量为1e15～1e17，退火温度为150℃～350℃。
[0027]采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
[0028]本申请提供的一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法，通过在多晶硅层上制备吸收层，可以有效吸收光刻的光线，减弱光刻时的散射和反射，提高光刻的分辨率，抑制表面寄生电导效应，提高制备器件的性能以及工作稳定性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例一种声表面波器件衬底的复合结构的整体示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的一种声表面波器件衬底复合结构的制备方法的流程示意图；
[0032]图3为本申请实施例提供的另一种声表面波器件衬底复合结构的制备方法的流程示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的另一种声表面波器件衬底复合结构的制备方法的流程示意图；
[0034]图5为本申请实施例提供的另一种声表面波器件衬底复合结构的制备方法的流程示意图。
[0035]以下对附图作补充说明：
[0036]1‑
单晶硅衬底层；2
‑
多晶硅层；3
‑
富陷阱层；4
‑
吸收层；5
‑
绝缘层；6
‑
压电单晶薄膜层。
具体实施方式
[0037]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0038]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0039]实施例1：
[0040]请参阅图1
‑
2，本申请提供的一种声表面波器件衬底的复合结构及制备方法，复合结构自下而上依次包括单晶硅衬底层1、多晶硅层2、吸收层4、绝缘层5和压电单晶薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，所述复合结构自下而上依次包括单晶硅衬底层(1)、多晶硅层(2)、吸收层(4)、绝缘层(5)和压电单晶薄膜层(6)，所述吸收层(4)用于吸收光刻时的入射光线。2.根据权利要求1所述的一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，所述吸收层(4)选用多孔硅或非晶硅。3.根据权利要求2所述的一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，当所述吸收层(4)为非晶硅层时，所述吸收层(4)上设置有多个凹槽或凸起，多个所述凹槽或凸起等距间隔分布。4.根据权利要求3所述的一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，所述吸收层(4)的厚度不小于100nm，当所述吸收层(4)选用非晶硅时，所述吸收层(4)上制备的多个凹槽或凸起之间的间隔不小于1um，所述凹槽的深宽比大于1。5.根据权利要求1所述的一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，所述单晶硅衬底层(1)与所述多晶硅层(2)的交界处设置有富陷阱层(3)，所述富陷阱层(3)的厚度为50nm～200nm。6.根据权利要求1所述的一种声表面波器件衬底的复合结构，其特征在于，所述绝缘层(5)选用非晶氮化铝、氧化硅、氮化硅等材料中的一种，所述压电单晶薄膜层(6)选用铌酸锂、钽酸锂中的任意一种，所述单晶硅衬底层(1)为高阻硅衬底，所述高阻硅衬底的阻值大于300Ω
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cm。7.一种声表面波器件衬底复合结构的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧欣，柯新建，黄凯，
申请(专利权)人：上海新硅聚合半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：