一种复合薄膜及其制备方法与流程

本技术涉及半导体，尤其涉及一种复合薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、复合薄膜能够满足电子元器件向小型化、低功耗以及高性能方向发展的要求，因此，复合薄膜在半导体行业中成为越来越重要的材料。复合薄膜至少包括依次层叠的缺陷层和隔离层，厚度超过7μm的隔离层能够阻隔隔离层两侧薄膜层的信号串扰，缺陷层能够进一步优化电子元器件的性能。

2、相关技术中，通常采用常规的层叠制备的方式制备复合薄膜，即在缺陷层的表面制备隔离层。

3、然而，由于缺陷层对于工艺温度的要求，在缺陷层的表面直接制备厚度超过7μm的隔离层所耗费的时间较长，生产效率较低。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种复合薄膜及其制备方法，以解决相关技术中由于缺陷层对于工艺温度的要求，在缺陷层的表面制备厚度超过7μm的隔离层所耗费的时间较长、生产效率较低的技术问题。

2、本技术实施例提供了一种复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

3、在第一衬底层表面制备第一隔离层得到第一复合结构；

4、在第二衬底层表面制备缺陷层得到第二复合结构；

5、在第一复合结构中第一隔离层表面依次制备功能薄膜层和第三衬底层，得到第三复合结构；

6、去除第三复合结构中的第一衬底层，得到第四复合结构；

7、将第四复合结构中第一隔离层的表面和第二复合结构中缺陷层的表面键合，得到第一复合薄膜；

8、去除第一复合薄膜中的第三衬底层，得到第二复合薄膜；其中，在缺陷层和功能薄膜层之间形成隔离层，隔离层至少包括第一隔离层。

9、在一种可行的实现方式中，在第一复合结构中第一隔离层表面依次制备功能薄膜层和第三衬底层，得到第三复合结构；具体包括以下步骤：

10、在第三衬底层的表面制备功能薄膜层后，再将功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面键合，得到第三复合结构；或者，在第一复合结构中第一隔离层的表面制备功能薄膜层后，再将第三衬底层的表面和功能薄膜层的表面键合，得到第三复合结构。

11、在一种可行的实现方式中，在第三衬底层的表面制备功能薄膜层后，再将功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面键合，得到第三复合结构；或者，在第一复合结构中第一隔离层的表面制备功能薄膜层后，再将第三衬底层的表面和功能薄膜层的表面键合，得到第三复合结构；具体包括以下步骤：

12、采用离子注入法在第三衬底层的表面制备功能薄膜层后，再将功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面键合，得到第三复合结构；或者，采用离子注入法在第一复合结构中第一隔离层的表面制备功能薄膜层后，再将第三衬底层的表面和功能薄膜层的表面键合，得到第三复合结构。

13、在一种可行的实现方式中，采用离子注入法在第三衬底层的表面制备功能薄膜层后，再将功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面键合，得到第三复合结构；具体包括以下步骤：

14、采用离子注入法制备复合层；其中，复合层包括依次层叠的功能薄膜层、注入层和余质层；

15、将复合层中功能薄膜层的表面和第三衬底层的表面键合，得到第一过渡结构；

16、去除第一过渡结构中的注入层和余质层得到第二过渡结构；

17、将第二过渡结构中功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面键合，得到第三复合结构。

18、在一种可行的实现方式中，去除第一过渡结构中的注入层和余质层得到第二过渡结构，具体包括以下步骤：

19、对第一过渡结构进行退火处理将注入层断裂，以使余质层沿注入层由功能薄膜层表面剥离，得到第二过渡结构。

20、在一种可行的实现方式中，采用离子注入法在第一复合结构中第一隔离层的表面制备功能薄膜层后，再将第三衬底层的表面和功能薄膜层的表面键合，得到第三复合结构；具体包括以下步骤：

21、采用离子注入法制备复合层；其中，复合层包括依次层叠的功能薄膜层、注入层、余质层；

22、将复合层中功能薄膜层的表面和第一复合结构中第一隔离层的表面进行键合，得到第三过渡结构；

23、去除第三过渡结构中的注入层和余质层得到第四过渡结构；

24、将第三衬底层的表面和第四过渡结构中功能薄膜层的表面键合，得到第三复合结构。

25、在一种可行的实现方式中，去除第三过渡结构中的注入层和余质层得到第四过渡结构；具体包括以下步骤：

26、对第三过渡结构进行退火处理将注入层断裂，以使余质层沿注入层由功能薄膜层表面剥离，得到第四过渡结构。

27、在一种可行的实现方式中，去除第一复合薄膜中的第三衬底层，得到第二复合薄膜；具体包括以下步骤：

28、采用cmp工艺或者化学腐蚀的方法去除第三衬底层。

29、在一种可行的实现方式中，在缺陷层和功能薄膜层之间形成隔离层，隔离层至少包括第一隔离层。

30、在一种可行的实现方式中，隔离层的厚度为7μm～25μm。

31、在一种可行的实现方式中，第一隔离层的厚度等于隔离层的厚度。

32、在一种可行的实现方式中，将第四复合结构中第一隔离层的表面和第二复合结构中缺陷层的表面键合，得到第一复合薄膜；具体包括以下步骤：

33、将第四复合结构中第一隔离层的表面和第二复合结构中缺陷层的表面分别进行活化处理，以将第四复合结构和第二复合结构键合得到第一复合薄膜。

34、在一种可行的实现方式中，在第二衬底层表面制备缺陷层得到第二复合结构；具体包括以下步骤：

35、对第二衬底层表面进行沉积制备缺陷层后，在缺陷层的表面制备第二隔离层，得到第二复合结构；其中，第一隔离层的厚度和第二隔离层的厚度之和等于隔离层的厚度，第二隔离层的厚度小于第一隔离层的厚度。

36、在一种可行的实现方式中，将第四复合结构中第一隔离层的表面和第二复合结构中缺陷层的表面键合，得到第一复合薄膜；具体包括以下步骤：

37、将第二复合结构中第二隔离层的表面与第四复合结构中第一隔离层的表面分别进行活化处理，以将第四复合结构和第二复合结构键合，得到第一复合薄膜。

38、在一种可行的实现方式中，第一衬底层采用硅或soi；

39、第二衬底层采用硅、soi、石英、蓝宝石、或碳化硅中的一种材料；

40、第三衬底层采用硅或soi。

41、在一种可行的实现方式中，功能薄膜层采用铌酸锂晶体材料、磷酸钛氧钾晶体材料、或磷酸钛氧铷晶体材料中的一种材料。

42、第二方面，本技术实施例还提供了一种复合薄膜，采用第一方面任一技术方案中一种复合薄膜的制备方法制备，复合薄膜至少包括依次层叠的第二衬底层、缺陷层、隔离层和功能薄膜层；其中，隔离层的厚度为7μm～25μm。

43、第一方面，本技术实施例提供了一种复合薄膜的制备方法，在本技术实施例中通过分别在第一衬底层表面制备第一氧化层，在第二衬底层表面制备缺陷层，然后以第三衬底层为支撑，制备功能薄膜层，最后将制备好的第四复合结构和第二复合结构键合得到具有缺陷层，且隔离层厚度较厚的复合薄膜，从而能够对缺陷层和第一氧化层进行分别制备，避免在缺陷层表面制备第一隔离层时，为了减少温度对缺陷层晶格的影响，限制制备第一氧化层的温度，从而使得第一氧化层制备时间较长；另外，通过第三衬底层对功能薄膜层的支撑，能够制备目标厚度的功能薄膜层。因此，通过本技术实施例的设置，能够缩短复合薄膜的制备时长，提高生产效率。

44、第二方面，本技术实施例提供了一种复合薄膜，在本技术实施例中，复合薄膜至少包括依次层叠的第二衬底层、缺陷层、隔离层和功能薄膜层，其中，将隔离层的厚度设置为7μm～25μm，通过较大厚度的隔离层的设置能够阻隔缺陷层和功能薄膜层之间的信号串扰，且在隔离层表面设置缺陷层能够进一步优化电子器件的性能。因此，通过本技术实施例的设置，提供了一种能够有效阻隔缺陷层和功能薄膜层之间信号串扰，且能够优化电子器件性能的复合薄膜。