【技术实现步骤摘要】
本专利技术本申请涉及半导体，尤其涉及一种异质衬底结构及其制备方法、声表面波器件。
技术介绍
1、随着当今世界无线通信技术的发展，通信频率不断提高，设备的工作频段越来越多，移动设备、物联网等应用技术也在不断地发展，社会不断涌现出新的需求，给射频前端器件市场的发展提供了源源不断的发展动力。其中，声表面波器件被广泛应用于射频前端，声表面波器件的温度稳定性，特别是其频率温度系数(tcf)的大小，是影响其温漂情况的重要因素。频率温度系数源自于目标声学模式的速度随环境温度的变化而变化，当环境温度改变时，构成声学器件的各类材料的物理特性会发生相应变化，从而影响目标声学模式的相速度，最终影响其频率响应。
2、目前主要使用的压电材料如钽酸锂、铌酸锂都有着较差的tcf值，基于其单晶体材料的声表面波器件存在着较严重的频率温漂。因此，有必要提供一种合适的声表面波器件用的异质衬底结构，以改善声表面波器件的温度稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术中的至少一种技术问题，本申请的目的在于，提供一种异质衬底结构及其制备方法、声表面波器件。
2、为了解决上述技术问题，一方面，本申请提供一种异质衬底结构，包括以下步骤：
3、第一衬底；
4、压电层，设置在所述第一衬底上，所述压电层包括朝向所述第一衬底的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；
5、温度调控层，所述温度调控层设置在所述压电层的第一侧和/或第二侧上；
6、其中，所述温度调控层由氧化硅材料构
7、所述温度调控层在傅里叶变换红外光谱中用于表征si-o-si键反对称伸缩振动的第一吸收峰的波数在1060cm-1到1088cm-1的范围内，所述第一吸收峰的半峰全宽在87角秒到112角秒的范围内，所述第一吸收峰与用于表征si-o-si键对称伸缩振动的第二吸收峰相对强度的比值大于或等于5。
8、在一些实施例中，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；
9、所述第一温度调控子层和所述第二温度调控子层层叠设置在所述第一衬底和所述压电层之间；或者，
10、所述第一温度调控子层和所述第二温度调控子层层叠分别设置在所述压电层的两侧面上。
11、在一些实施例中，所述异质衬底结构还包括：
12、吸杂层，所述吸杂层设置在所述第一衬底和所述温度调控层之间；
13、其中，所述吸杂层包括靠近所述温度调控层的表面的平坦化层或粗糙界面层。
14、在一些实施例中，所述压电层的材料包括铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、石英中的一种或多种，所述压电层的厚度为200nm～20000nm；
15、和/或，所述第一衬底的材料包括硅、氧化硅、蓝宝石、碳化硅、石英、氮化铝、氮化镓、金刚石、铌酸锂、钽酸锂中的一种或多种；
16、和/或，在所述异质衬底结构包括吸杂层的情况下，所述吸杂层的厚度为0.3um-3um任一数值，所述吸杂层的材料包括多晶硅或非晶硅材料。
17、另一方面，本申请还提供一种异质衬底结构的制备方法，包括以下步骤：
18、提供具有表面抛光的第一衬底和第二衬底；所述第一衬底和/或所述第二衬底上形成有温度调控层；
19、将形成有温度调控层的所述第一衬底与所述第二衬底进行键合，得到键合结构；
20、对所述第二衬底进行减薄处理，在所述键合结构上形成压电层，得到复合结构；所述压电层包括朝向所述第一衬底的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；所述温度调控层设置在所述压电层的第一侧和/或第二侧上；
21、对所述压电层进行表面平坦化处理，得到异质衬底结构；
22、其中，所述温度调控层由氧化硅材料构成，所述氧化硅材料中硅氧原子比小于或等于0.5；
23、所述温度调控层在傅里叶变换红外光谱中用于表征si-o-si键反对称伸缩振动的第一吸收峰的波数在1060cm-1到1088cm-1的范围内，所述第一吸收峰的半峰全宽在87角秒到112角秒的范围内，所述第一吸收峰与用于表征si-o-si键对称伸缩振动的第二吸收峰相对强度的比值大于或等于5。
24、在一些实施例中，所述温度调控层通过热氧化、化学气相沉积或物理气相沉积的方式制备；
25、其中，通过热氧化方式的制备温度的900℃-1200℃；
26、化学气相沉积方式的制备温度为300℃-800℃；
27、物理气相沉积方式的制备温度为50℃-250℃。
28、在一些实施例中，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；所述方法还包括：
29、在所述第一衬底上形成所述第一温度调控子层；
30、在所述第二衬底上形成所述第二温度调控子层；
31、其中，在所述键合结构中，所述第一温度调控子层和所述第二温度调控子层层叠设置在所述第一衬底和所述压电层之间；或者，
32、所述第一温度调控子层和所述第二温度调控子层层叠分别设置在所述压电层的两侧面上。
33、在一些实施例中，所述将形成有温度调控层的所述第一衬底与所述第二衬底进行键合，得到键合结构之前，所述方法还包括：
34、在所述第一衬底上形成吸杂层；
35、和或，对通过沉积方式制备得到的所述温度调控层进行热处理；
36、其中，所述吸杂层包括靠近所述温度调控层的表面的平坦化层或粗糙界面层，所述平坦化层是通过对所述吸杂层的粗糙界面进行表面平坦化处理所得；
37、所述对温度调控层进行热处理的温度高于或等于所述温度调控层的制备温度，且其热处理的温度与所述温度调控层的制备温度的和值在650℃-1050℃的范围内。
38、在一些实施例中，所述吸杂层的材料包括多晶硅或非晶硅材料；
39、当所述吸杂层为多晶硅材料时，控制所述调控层的制备温度与所述吸杂层的生长温度之差大于300℃的时间小于或等于2.5h；
40、或者，所述第二衬底上形成所述第二温度调控子层的制备温度低于或等于610℃。
41、在一些实施例中，所述对所述第二衬底进行减薄处理，在所述键合结构上形成压电层，得到复合结构包括：
42、对所述键合结构进行热处理，并对所述第二衬底进行减薄处理，在所述键合结构上形成压电层，得到复合结构；
43、其中，所述热处理的温度为100℃-300℃，热处理的时间为3-30h；
44、在一些实施例中，所述对所述压电层进行表面平坦化处理，得到异质衬底结构包括：
45、对所述压电层进行表面平坦化处理和退火处理，得到所述异质衬底结构；
46、其中，所述退火处理的温度为300℃-600℃，退火气氛为氮气、氧气、氩气、真空环境或富锂气氛中的至少一种，所述退火处理的时间为2-10h；
47、形成所述压电层包括离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种异质衬底结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的异质衬底结构，其特征在于，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；
3.根据权利要求1所述的异质衬底结构，其特征在于，所述异质衬底结构还包括：
4.根据权利要求1-3任一所述的异质衬底结构，其特征在于，
5.一种异质衬底结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述温度调控层通过热氧化、化学气相沉积或物理气相沉积的方式制备；
7.根据权利要求5所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；所述方法还包括：
8.根据权利要求5-7任一所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述将形成有温度调控层的所述第一衬底与所述第二衬底进行键合，得到键合结构之前，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述吸杂层的材料包括多晶硅或非晶硅材料；
10.根据权利要求
11.根据权利要求5-7任一所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述对所述压电层进行表面平坦化处理，得到异质衬底结构包括：
12.一种声表面波器件，其特征在于，所述声表面波器件包括异质衬底结构和设置在所述异质衬底结构中压电层表面的叉指电极；
...【技术特征摘要】
1.一种异质衬底结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的异质衬底结构，其特征在于，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；
3.根据权利要求1所述的异质衬底结构，其特征在于，所述异质衬底结构还包括：
4.根据权利要求1-3任一所述的异质衬底结构，其特征在于，
5.一种异质衬底结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述温度调控层通过热氧化、化学气相沉积或物理气相沉积的方式制备；
7.根据权利要求5所述的异质衬底结构的制备方法，其特征在于，所述温度调控层包括第一温度调控子层和第二温度调控子层；所述方法还包括：
8.根据权利...
【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：
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