[發明專利]一種聲表面波器件襯底的復合結構及制備方法

在審

• 申請號: 202111509138.0
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114421911A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 歐欣;柯新建;黃凱
• 申請（專利權）人: 上海新硅聚合半導體有限公司
• 主分類號: H03H3/08
• 分類號: H03H3/08;H03H9/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 苗芬芬

1.一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，所述復合結構自下而上依次包括單晶硅襯底層(1)、多晶硅層(2)、吸收層(4)、絕緣層(5)和壓電單晶薄膜層(6)，所述吸收層(4)用于吸收光刻時的入射光線。

2.根據權利要求1所述的一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，所述吸收層(4)選用多孔硅或非晶硅。

3.根據權利要求2所述的一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，當所述吸收層(4)為非晶硅層時，所述吸收層(4)上設置有多個凹槽或凸起，多個所述凹槽或凸起等距間隔分布。

4.根據權利要求3所述的一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，所述吸收層(4)的厚度不小于100nm，當所述吸收層(4)選用非晶硅時，所述吸收層(4)上制備的多個凹槽或凸起之間的間隔不小于1um，所述凹槽的深寬比大于1。

5.根據權利要求1所述的一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，所述單晶硅襯底層(1)與所述多晶硅層(2)的交界處設置有富陷阱層(3)，所述富陷阱層(3)的厚度為50nm～200nm。

6.根據權利要求1所述的一種聲表面波器件襯底的復合結構，其特征在于，所述絕緣層(5)選用非晶氮化鋁、氧化硅、氮化硅等材料中的一種，所述壓電單晶薄膜層(6)選用鈮酸鋰、鉭酸鋰中的任意一種，所述單晶硅襯底層(1)為高阻硅襯底，所述高阻硅襯底的阻值大于300Ω·cm。

7.一種聲表面波器件襯底復合結構的制備方法，其特征在于，包括：

制備單晶硅襯底層(1)，在所述單晶硅襯底層(1)上沉積多晶硅層(2)；

在所述多晶硅層(2)上制備吸收層(4)，對所述吸收層(4)的上表面進行選擇性刻蝕；

在所述吸收層(4)上制備絕緣層(5)；

制備壓電單晶薄膜層(6)，將所述壓電單晶薄膜層(6)轉移到所述絕緣層(5)上。

8.根據權利要求7所述的一種聲表面波器件襯底復合結構的制備方法，其特征在于，在所述單晶硅襯底層(1)上沉積多晶硅層(2)，包括：

在溫度為600～680℃、壓力為0.3托的硅烷氣體氛圍中，通過低壓化學氣相沉積法在所述單晶硅襯底層(1)上生成厚度約為1200nm的多晶硅層(2)。

9.根據權利要求7所述的一種聲表面波器件襯底復合結構的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：

在所述多晶硅層(2)與所述單晶硅襯底層(1)的交界通過進行離子注入或通入含碳或含氮氣體的方式制備富陷阱層(3)。

10.根據權利要求7所述的一種聲表面波器件襯底復合結構的制備方法，其特征在于，所述轉移的方法包括離子注入與鍵合剝離、鍵合與研磨減薄中的任意一種方式。

11.根據權利要求10所述的一種聲表面波器件襯底復合結構的制備方法，其特征在于，所述轉移的方式為離子注入與鍵合剝離時，對所述壓電單晶薄膜層(6)注入離子的種類為氫或氦離子，注入離子的能量范圍為10kev～2000kev，注入離子的劑量為1e15～1e17，退火溫度為150℃～350℃。