[發(fā)明專(zhuān)利]一種薄膜圖形化工藝方法、復(fù)合薄膜及電子元器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011431053.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112542379B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李真宇;張秀全;李洋洋;楊超;韓智勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南晶正電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/265
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/265;H01L21/3213;H01L41/187;H01L41/332
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

本申請(qǐng)公開(kāi)一種薄膜圖形化工藝方法、復(fù)合薄膜及電子元器件，包括：由薄膜基體的離子注入面向薄膜基體內(nèi)進(jìn)行第一離子注入，在薄膜基體內(nèi)形成薄膜層、分離層和余質(zhì)層；將襯底基板與薄膜基體的離子注入面鍵合，得到第一鍵合體；對(duì)第一鍵合體熱處理或機(jī)械拉扯處理，使余質(zhì)層從第一鍵合體上剝離，得到第二鍵合體，第二鍵合體包括層疊的薄膜層和襯底基板；按照目標(biāo)圖形，對(duì)第二鍵合體中薄膜層進(jìn)行刻蝕處理，得到具有目標(biāo)圖形的薄膜層；對(duì)經(jīng)過(guò)刻蝕處理后的第二鍵合體退火處理。利用薄膜層內(nèi)存在晶格損傷，從而薄膜層的物理特性有所衰減，因此，在退火處理前，按照目標(biāo)圖形，對(duì)第二鍵合體中薄膜層進(jìn)行刻蝕處理，可以大大降低刻蝕難度，提高刻蝕速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜圖形化工藝方法、復(fù)合薄膜及電子元器件。

背景技術(shù)

鈮酸鋰或鉭酸鋰等晶體材料由于具有居里溫度高、自發(fā)極化強(qiáng)、機(jī)電耦合系數(shù)高、優(yōu)異的電光效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于非線(xiàn)性光學(xué)、鐵電、壓電、電光等領(lǐng)域，尤其在薄膜體聲波器件、濾波器、調(diào)制器等領(lǐng)域受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。如果利用鈮酸鋰或鉭酸鋰等晶體材料制備薄膜體聲波器件、濾波器、調(diào)制器等電子器件，為滿(mǎn)足電子器件不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，一般需要采用具有特定圖形的薄膜層。

目前，制備具有圖形的薄膜層的方法主要包括如下步驟：首先，利用離子注入法和鍵合法，制備得到包括襯底層和薄膜層的鍵合體；然后，對(duì)鍵合體進(jìn)行高溫退火處理，以恢復(fù)離子注入時(shí)薄膜層被離子轟擊產(chǎn)生的晶格損傷；最后對(duì)經(jīng)過(guò)高溫退火處理后的薄膜層進(jìn)行刻蝕處理，得到具有目標(biāo)圖形的薄膜層。

但是，由于鈮酸鋰和鉭酸鋰本身具有物理和化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定的特性，因此，在薄膜層上刻蝕圖形非常困難，并會(huì)對(duì)薄膜層造成一定的損傷，從而影響應(yīng)用的電子器件的信噪比、啁啾、耦合效率等。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中，由于鈮酸鋰和鉭酸鋰本身具有物理和化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定的特性，因此，在薄膜層上刻蝕圖形非常困難，并會(huì)對(duì)薄膜層造成一定的損傷，從而影響應(yīng)用的電子器件的信噪比、啁啾、耦合效率等問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N薄膜圖形化工藝方法、復(fù)合薄膜及電子元器件。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N薄膜圖形化工藝方法，包括：

由薄膜基體的離子注入面向所述薄膜基體內(nèi)進(jìn)行第一離子注入，在所述薄膜基體內(nèi)形成薄膜層、分離層和余質(zhì)層；

將襯底基板與薄膜基體的離子注入面鍵合，得到第一鍵合體；

對(duì)所述第一鍵合體熱處理或機(jī)械拉扯處理，使所述余質(zhì)層從所述第一鍵合體上剝離，得到第二鍵合體，所述第二鍵合體包括層疊的薄膜層和襯底基板；

按照目標(biāo)圖形，對(duì)所述第二鍵合體中薄膜層進(jìn)行刻蝕處理，得到具有目標(biāo)圖形的薄膜層；

對(duì)經(jīng)過(guò)刻蝕處理后的第二鍵合體退火處理，其中，所述退火處理的退火溫度大于對(duì)所述第一鍵合體熱處理的溫度。

進(jìn)一步地，在所述將襯底基板與薄膜基體的離子注入面鍵合步驟之前，還包括：

由薄膜基體的離子注入面向所述薄膜基體內(nèi)進(jìn)行第二離子注入，所述第二離子注入的注入離子質(zhì)量大于所述第一離子注入的注入離子質(zhì)量，且，所述第二離子注入的注入深度大于所述第一離子注入的注入深度。

進(jìn)一步地，在所述對(duì)所述第一鍵合體熱處理或機(jī)械拉扯處理，使所述余質(zhì)層從所述第一鍵合體上剝離，得到第二鍵合體步驟之后，還包括：

由所述薄膜層向所述襯底基板進(jìn)行第二離子注入，所述第二離子注入的注入離子質(zhì)量大于所述第一離子注入的注入離子質(zhì)量，且，所述第二離子注入的注入深度大于所述第一離子注入的注入深度。

進(jìn)一步地，在所述按照目標(biāo)圖形，對(duì)所述第二鍵合體中薄膜層進(jìn)行刻蝕處理步驟之前，還包括；