一种基于倾斜键合的薄膜制备方法及其复合薄膜.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114420834A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202210089194.1H01L41/253(2013.01)(22)申请日2022.01.25(71)申请人济南晶正电子科技有限公司地址250100山东省济南市高新区港兴三路北段1号济南药谷研发平台1号楼B1806(72)发明人胡文李真宇胡卉连坤(74)专利代理机构北京弘权知识产权代理有限公司11363代理人逯长明许伟群(51)Int.Cl.H01L41/312(2013.01)H01L41/18(2006.01)H01L41/37(2013.01)H01L41/39(2013.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于倾斜键合的薄膜制备方法及其复合薄膜(57)摘要本申请公开了一种基于倾斜键合的薄膜制备方法及其复合薄膜，所述方法包括：获取单晶晶圆和衬底晶圆；将单晶晶圆和衬底晶圆进行倾斜键合；所述倾斜键合为：将单晶晶圆的一端边缘与衬底晶圆的一端边缘先接触；以接触的一端为旋转轴使单晶晶圆向衬底晶圆的方向下移，下移的过程中逐渐将空气中的水分子气泡赶出键合界面，实现单晶晶圆与衬底晶圆的完全键合，形成键合体；将键合体放入退火炉内进行热处理，得到复合薄膜。本申请通过倾斜键合的方式，解决了亲水性键合时易产生较多的水分子气泡而导致复合薄膜质量低下，成品率低的问题。CN114420834ACN114420834A权利要求书1/1页1.一种基于倾斜键合的薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10，获取单晶晶圆和衬底晶圆；S20，将单晶晶圆和衬底晶圆进行倾斜键合；所述倾斜键合为：将单晶晶圆的一端边缘与衬底晶圆的一端边缘先接触；以接触的一端为旋转轴使单晶晶圆向衬底晶圆的方向下移，下移的过程中逐渐将空气中的水分子气泡赶出键合界面，实现单晶晶圆与衬底晶圆的完全键合，形成键合体；S30，将键合体放入退火炉内进行热处理，得到复合薄膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括；S20中所述的将单晶晶圆和衬底晶圆进行倾斜键合为：通过离子注入法处理单晶晶圆：将离子注入单晶晶圆，将所述单晶晶圆依次分为余质层、分离层和薄膜层；将单晶晶圆的薄膜层与衬底晶圆进行倾斜键合，形成键合体；S30中还包括为：在热处理的过程中，分离层的位置断裂，分离出所述余质层与所述薄膜层。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括；S30中所述将键合体放入退火炉内进行热处理，得到复合薄膜为：将键合体放入退火炉内进行热处理，得到待处理复合薄膜；对所述待处理复合薄膜的薄膜层减薄处理，在所述衬底晶圆上形成预设厚度的薄膜层，得到复合薄膜。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底晶圆的一面制作绝缘层或者在所述衬底晶圆的一面先制作介质层再制作绝缘层；键合时衬底晶圆上的绝缘层与单晶晶圆键合。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述绝缘层为二氧化硅、氮氧化硅以及氮化硅中的一种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述衬底晶圆的一面制作介质层的方法为：通过沉积法在衬底晶圆表面沉积多晶硅或者非晶硅；或者通过腐蚀法在衬底晶圆表面产生腐蚀损伤层；或者通过腐蚀法在衬底晶圆表面产生腐蚀损伤层。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为100℃～300℃，保温时间1分钟至48小时。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单晶晶圆为铌酸锂、钽酸锂、石英、陶瓷、四硼酸锂、磷酸钛氧钾、磷酸钛氧铷、砷化镓或硅。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底晶圆为铌酸锂、钽酸锂、硅晶圆、碳化硅晶圆、氮化硅、石英、蓝宝石或石英玻璃。10.一种复合薄膜，其特征在于，采用权利要求1‑8中任意一项所述方法的制备而成的复合薄膜。2CN114420834A说明书1/7页一种基于倾斜键合的薄膜制备方法及其复合薄膜技术领域[0001]本申请属于半导体元件制备领域，特别涉及一种基于倾斜键合的薄膜制备方法及其复合薄膜。背景技术[0002]复合薄膜一般包括功能薄膜层、隔离层和衬底层，其中，功能薄膜层的材料一般具有压电、铁电、光电、光弹、热释电、光折变和非线性等性质，可以被广泛应用于声表面波器件、薄膜体声波谐振器、光电传感器等各种核心电子元器件。[0003]现有技术中，以具有压电性能的功能薄膜层为例，例如压电薄膜层为钽酸锂薄膜或者铌酸锂薄膜材料，对应的制备复合薄膜的方法一般包括以下步骤：首先，准备衬底晶圆和单晶晶圆，在衬底晶圆上制作隔离层，然后对单晶晶圆表面和衬底晶圆上的隔离层表面进行活化处理，再将单晶晶圆表面和衬底晶圆上的隔离层在室温下进行平行下移直接键合，最后退火形成复合薄膜。[0004]上述的键合