[发明专利]具有缓冲层的单晶薄膜的制备方法、单晶薄膜及谐振器有效
| 申请号： | 201910187199.6 | 申请日： | 2019-03-13 |
| 公开（公告）号： | CN110010755B | 公开（公告）日： | 2021-06-01 |
| 发明（设计）人： | 帅垚;吴传贵;罗文博 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L41/312 | 分类号： | H01L41/312;H01L41/33;H01L41/335 |
| 代理公司： | 电子科技大学专利中心 51203 | 代理人： | 闫树平 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其是涉及一种具有缓冲层的单晶薄膜制备方法、单晶薄膜及谐振器；具有缓冲层的单晶薄膜制备方法包括在单晶晶圆表面注入高能量离子，使得单晶晶圆内部形成劈裂层；在注入有高能量离子的单晶晶圆表面依次制备键合层和缓冲层，或者在单晶晶圆表面依次制备缓冲层和键合层，将涂覆有键合层和缓冲层的单晶晶圆与衬底结合，键合及单晶晶圆劈裂处理，制备得到具有缓冲层的单晶薄膜。本发明提供的具有缓冲层的单晶薄膜制备方法、单晶薄膜及谐振器，通过缓冲层设计，隔离键合层产生的气泡或使得键合过程中的气泡向衬底方向移动，远离单晶晶圆，制备得到的高质量的单晶薄膜，制备得到的单晶薄膜表面无气泡、无隆起且无裂纹。 | ||
| 搜索关键词： | 具有 缓冲 薄膜 制备 方法 谐振器 | ||
【主权项】：
1.一种具有缓冲层的单晶薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：从单晶晶圆下表面注入高能量离子，高能量离子进入单晶晶圆内部形成损伤层，将单晶晶圆分隔成上压电层和单晶薄膜层，得到损伤的单晶晶圆；在损伤的单晶晶圆的下表面制备至少一层键合层，得到具有键合层的损伤的单晶晶圆，其中，各键合层的固化温度从单晶晶圆的下表面呈梯度上升；在键合层的表面上制备至少一层缓冲层，得到具有缓冲层的损伤的单晶晶圆，其中，缓冲层的固化温度大于键合层的固化温度，且各缓冲层的固化温度从键合层的表面呈梯度上升；将衬底叠放于缓冲层上，进行键合处理和晶圆劈裂处理，移除上压电层，制备得到具有缓冲层的单晶薄膜。
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- 本发明提供了一种PZT/Si扩散键合装置，属于先进制造技术领域。一种PZT/Si扩散键合装置，包括基座、螺栓紧固件、压块、挠性压板及螺母紧固件；所述的基座的中心处加工有矩形通槽，用于放置待键合的PZT元件和硅衬底；所述的压块置于待键合的PZT元件和硅衬底上，用于压紧待键合的PZT元件和硅衬底于矩形通槽中；所述的挠性压板通过螺栓紧固件和螺母紧固件固定在基座上，并压紧放置于矩形通槽内的压块。此装置可保证PZT元件与硅片间键合压力均匀，使PZT/Si扩散键合充分，提高键合强度和键合质量，此外，此装置具有结构简单、易于操作等优点。
- 一种PZT/Si扩散键合方法-201710653766.3
- 王大志;石鹏;慈元达;周鹏;凌四营;任同群;梁军生;韦运龙 - 大连理工大学
- 2017-08-03 - 2019-08-09 - H01L41/312
- 本发明属于先进制造技术领域，提供了一种PZT/Si扩散键合方法。首先，在PZT块材表面制备电极层，并在电极层表面沉积PZT膜，形成PZT元件；然后，在一定温度条件下，通过对PZT元件与硅衬底施加压力，使PZT膜中的铅元素与硅发生扩散反应，形成具有一定深度和高结合力的扩散键合层，从而实现PZT元件/硅的稳固结合；最后，利用后续机械研磨和抛光工艺，获得所需厚度的PZT压电层。该键合方式PZT/Si的结合强度高、工艺简单、实施方便、成本低，利于商业化推广应用。
- 一种薄膜单晶压电材料复合基板的制造方法和应用-201910351510.6
- 王信棋;林志东;谢祥政;林彩文 - 厦门市三安集成电路有限公司
- 2019-04-28 - 2019-08-02 - H01L41/312
- 本发明公开了一种薄膜单晶压电材料复合基板的制造方法和应用，包括以下步骤：S1：在衬底上沉积一层介质材料；S2：于介质材料上沉积一层金属层；S3：涂覆光刻胶，曝光，显影后定义出截止层图形，形成非截止区域；S4：采用湿法蚀刻工艺刻蚀非截止区域的金属层，并去除光刻胶形成截止层；S5：将压电材料与非截止区域的介质材料键合，压电材料的硬度小于截止层的硬度；S6：先将压电材料进行研磨减薄，再采用化学机械研磨，通过截止层控制压电材料的厚度；S7：对衬底的背面进行研磨和抛光；S8：对截止层区域進行激光切割或边磨削，去除截止层。本发明不但工艺简单，而且可避免因离子植入造成的压电材料极化与损伤层修复问题。
- 压电层的制备方法及超声波生物识别装置和电子设备-201710819232.3
- 汪羽 - 南昌欧菲生物识别技术有限公司
- 2017-09-12 - 2019-03-19 - H01L41/312
- 本发明涉及一种压电层的制备方法及超声波生物识别装置和电子设备。该压电层的制备方法包括如下步骤：将压电材料和溶剂混合得到浆料，压电材料和溶剂的质量比x:(1‑x)，0＜x≤0.2，溶剂包括第一有机物和第二有机物，第一有机物为甲乙酮，第二有机物选自二甲基乙酰胺及丙二醇甲醚醋酸酯中的一种；将浆料涂覆在基板上，再经干燥，得到压电坯体层；将形成有压电坯体层的基板退火处理，再经极化，形成压电层。该方法制备出的压电层能够使超声波生物识别装置成像后的影像较为均匀。
- 一种薄膜异质结构的制备方法-201810215491.X
- 欧欣;黄凯;鄢有泉;游天桂;王曦 - 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
- 2018-03-15 - 2018-07-27 - H01L41/312
- 本发明提供一种薄膜异质结构的制备方法，包括步骤：提供晶圆衬底，具有注入面；自注入面对晶圆衬底进行离子注入，以于晶圆衬底预设深度处形成一注入缺陷层；提供支撑衬底，将支撑衬底与晶圆衬底进行升温键合；对得到的结构退火处理形成连续缺陷层；采用外力辅助的方式剥离部分晶圆衬底，在支撑衬底上形成晶圆薄膜，得到包括支撑衬底及晶圆薄膜的薄膜异质结构。本发明通过升温键合，可以降低键合结构的热应变，使键合结构在高温工艺中保持稳定完整，避免剥离过程中由于热失配引起裂片问题，通过外力辅助的方法使键合结构在连续缺陷层分开而对键合界面无影响，外力辅助剥离方法可以降低剥离温度与剥离时间，从而降低热应力在压电晶体中的累积效应。
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