[發明專利]復合單晶薄膜和制造復合單晶薄膜的方法

在審

• 申請號: 201510520492.1
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105321806A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 胡文
• 申請（專利權）人: 濟南晶正電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L31/18;H01L21/265
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強

1.一種復合單晶薄膜，其特征在于，所述復合單晶薄膜包括：

襯底；

光學隔離層，位于襯底上；

鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜，位于光學隔離層上；

硅薄膜，位于鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜上。

2.根據權利要求1所述的復合單晶薄膜，其特征在于，所述復合單晶薄膜還包括：位于鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜與硅薄膜之間的另一光學隔離層。

3.根據權利要求1或2所述的復合單晶薄膜，其特征在于，光學隔離層為二氧化硅層，襯底為硅襯底。

4.根據權利要求1所述的復合單晶薄膜，其特征在于，襯底的厚度為10μm-2000μm，光學隔離層的厚度為5nm-10μm，鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜的厚度為5nm-50μm，硅薄膜的厚度為5nm-50μm。

5.一種制造復合單晶薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

準備覆蓋有光學隔離層的襯底；

在襯底的其上覆蓋有光學隔離層的表面上形成鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜；

在鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜上形成硅薄膜。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，形成鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜的步驟包括：

使鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片與光學隔離層接觸，進而利用晶片鍵合法將鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片與光學隔離層鍵合；

對鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片的背對光學隔離層的表面進行研磨，之后進行表面拋光處理，從而形成鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，形成鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜的步驟包括：

通過離子注入法將離子注入到鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片，從而在鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片中形成注入層、分離層和余質層，其中，分離層位于注入層和余質層之間，注入的離子分布在分離層內；

使注入層與光學隔離層接觸，進而利用晶片鍵合法將鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片與光學隔離層鍵合，以形成鍵合體；

對鍵合體進行加熱，使得注入層和余質層分離；

對注入層進行表面拋光，從而形成鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步驟包括：

使硅片與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜接觸，進而利用晶片鍵合法將硅片與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜鍵合；

對硅片的背對鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜的表面進行研磨，之后進行表面拋光處理，從而形成硅薄膜。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步驟包括：

通過離子注入法將離子注入到硅片，從而在硅片中形成注入層、分離層和余質層，其中，分離層位于注入層和余質層之間，注入的離子分布在分離層內；

使注入層與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜接觸，進而利用晶片鍵合法將硅片與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜鍵合，以形成鍵合體；

對鍵合體進行加熱，使得注入層和余質層分離；

對注入層進行表面拋光，從而形成硅薄膜。

10.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步驟包括：

使SOI晶片的硅薄膜層與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜接觸，進而利用晶片鍵合法將SOI晶片與鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜鍵合；

對SOI晶片的硅襯底進行研磨或刻蝕，以去除硅襯底并且暴露SOI晶片的二氧化硅層；

對暴露的二氧化硅層進行拋光或蝕刻，以去除二氧化硅層并暴露硅薄膜層，從而在鈮酸鋰單晶薄膜或鉭酸鋰單晶薄膜上形成硅薄膜。