一种晶圆复合薄膜及其制备方法技术

本申请公开了一种晶圆复合薄膜及其制备方法，属于半导体制备技术领域。该方法包括步骤：(1)对压电晶圆进行氢离子或氢氦混合离子注入得到注入晶圆，所述注入晶圆依次包括薄膜层、注入层和余质层；(2)在支撑衬底上依次形成缺陷层和隔离层；(3)将隔离层与注入晶圆的薄膜层进行键合得到键合体；(4)采用激光对注入层进行加热，之后对键合体进行退火热处理实现薄膜的完整剥离，抛光、清洗后得到晶圆复合薄膜，所述激光的波长为100～700nm，功率为50mw～100w，扫描速度为10～50mm/s。该方法能够有效实现复合薄膜的完整剥离，激光和热退火工艺的结合，具有较高的工艺稳定性，可以大幅提升复合薄膜的良率，缩短复合薄膜加工的时间成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种晶圆复合薄膜及其制备方法，属于半导体制备。

技术介绍

1、铌酸锂或钽酸锂等压电晶圆具有居里温度高、自发极化强、机电耦合系数高、优异的电光效应等优点，被广泛的应用于非线性光学、铁电、压电、电光等领域。近年来，绝缘体上的复合薄膜引起工业界的关注和重视，其结构可以简单理解为三层结构，其中最上层的功能层、中间的介质层和半导体支撑衬底。有源层可以为铌酸锂和钽酸锂等压电薄膜。目前，用于制备铌酸锂或钽酸锂压电复合薄膜的方法主要包括离子束分离法和减薄抛光法。

2、其中，离子束分离法制备复合薄膜时，需要对支撑衬底与离子注入后的压电晶圆键合后的键合体退火处理，从而将薄膜层保留在衬底层上，以制备出压电复合薄膜。但是，在实际的退火过程中，由于压电晶圆与支撑衬底通常为异质材料，并且热膨胀系数存在差异导致加热过程中键合体产生翘曲，对压电薄膜产生较大的作用力，进而导致复合薄膜发生断裂，增加了复合薄膜的生产成本。

3、为了解决该问题，专利cn118969628a中公开了一种基于激光剥离异质衬底晶体薄膜制备薄膜晶圆的方法，其采用激光聚焦于铌酸锂薄膜片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)的退火热处理具体为：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)进行氢离子注入的能量为50KeV～1000KeV，剂量为3×1015ions/cm2～2×1018ions/cm2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)进行氢氦混合离子注入时，氢离子和氦离子的比例为1：(2～5)；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述薄膜层的厚度为100nm～3000nm，表面粗糙度小于0.5nm，所...

【技术特征摘要】

1.一种晶圆复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)的退火热处理具体为：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)进行氢离子注入的能量为50kev～1000kev，剂量为3×1015ions/cm2～2×1018ions/cm2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)进行氢氦混合离子注入时，氢离子和氦离子的比例为1：(2～5)；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述薄膜层的厚度为100nm～3000nm，表面粗糙度小于0.5nm，所述复合薄膜的翘曲度和弯曲度均小于20μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛成龙，柏文文，王含冠，刘培森，肖博远，周鑫辰，高嘉骏，杨朋辉，杨凯，华千慧，国洪辰，崔健，
申请(专利权)人：达波科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：