CN114164497A - 一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法,包括:在硅衬底A表面制备一层SiO2层;在铁电晶体衬底B表面制备一层钝化层,向铁电晶体衬底B中注入两种可发生化学反应且注入深度一致的元素离子,在铁电晶体衬底B形成离子注入层;去除铁电晶体衬底B表面的钝化层,并对硅衬底A和铁电晶体衬底B进行抛光、活化以及晶圆键合;对复合晶圆加热,使铁电晶体衬底B内部的两种元素离子发生化学反应,使铁电晶体衬底B在离子注入层处发生分离;对保留的铁电晶体薄膜进行抛光,完成薄膜剥离。本发明通过向铁电晶体材料中分别注入两种不同元素,利用这两种元素在晶体材料内部相互之间发生化学反应生成气体的方式,使得铁电晶体材料发生剥离。
Description
技术领域
本发明涉及铁电晶体薄膜材料制备技术领域,具体涉及一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法。
背景技术
铁电材料是一类具有自发极化的材料的统称,其自发极化来源于晶胞中离子的直接位移以及电子云的形变,并且在外界电场作用下自发极化的方向可以发生反转或者重取向。由于普遍具有声、热、光、电、磁、力等性质的交叉效应,例如压电效应、电光效应、热释电效应、非线性光学效应等等,近年来铁电材料已成为重要的功能材料,并广泛应用于各类传感器件的制造,例如压电传感器、电光调制器、红外传感器、声学共振器、铁电陶瓷电容器、全息信息存储等等。以KDP、铌酸锂(LiNbO3)为代表的铁电晶体,因具有较大的非线性系数以及畴反转的特性,是目前研究与应用十分普遍的非线性晶体。
随着高度信息化社会的发展,电子器件已朝着小型化、集成化的方向发展,然而基于铁电材料的器件多数还是采用其单晶块材制备;目前为止,高品质铁电薄膜的制备还具有很大难度。随着集成器件的不断发展,已然发现采用铁电薄膜制备的器件在很多方面优于传统铁电块材。从总体来看,铁电薄膜的制备方法可以分为两大类:传统铁电薄膜生长技术和铁电单晶离子注入剥离技术。
传统铁电薄膜生长技术制备出的铁电薄膜表面通常会出现结构不均匀、表面粗糙度大、工艺相对复杂且成膜质量取决于操作过程、易出现侵蚀基底、难以大面积成膜等缺点。通过利用离子注入与直接键合技术相结合的方法制备的铁电晶体薄膜,该技术不仅能够很好地保留块体材料的物化性能,还可以实现大面积的薄膜制造。其主要步骤有:离子注入、键合和退火剥离。传统上,利用离子注入技术剥离铁电晶体材料,是在铁电晶体材料的表面注入He+和H+,然后对其进行侧面腐蚀获得单晶铁电晶体薄膜;但是常规的剥离方法效率比较低,注入离子剂量比较高,成本比较高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种可以提高剥离效率的铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法,其通过向铁电晶体材料中分别注入两种不同元素,利用这两种元素在晶体材料内部相互之间发生化学反应生成气体的方式,使得铁电晶体材料发生剥离。
本发明公开了一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法,包括:
步骤1、在硅衬底A表面制备一层SiO2层;
步骤2、在铁电晶体衬底B表面制备一层钝化层,从所述钝化层一侧向所述铁电晶体衬底B中注入两种元素离子,在所述铁电晶体衬底B形成离子注入层;其中,两种元素离子的注入深度一致,且两种元素离子之间可发生化学反应,且反应温度低于铁电晶体衬底B的熔点;
步骤3、去除铁电晶体衬底B表面的钝化层,并对硅衬底A和铁电晶体衬底B进行抛光;
步骤4、对抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B进行活化,活化后将硅衬底A的SiO2层一侧和铁电晶体衬底B去除钝化层的一侧进行晶圆键合;
步骤5、对复合晶圆加热,使铁电晶体衬底B内部的两种元素离子发生化学反应,使铁电晶体衬底B在离子注入层处发生分离;
步骤6、分离完毕后在硅片衬底A上保留一层铁电晶体薄膜,对铁电晶体薄膜进行抛光,完成薄膜剥离。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2中,所述铁电晶体衬底B的材料包括磷酸二氢钾、钛酸钡、铌酸锂和铌酸钾中的一种,所述钝化层包括二氧化硅层、氮化硅层和硅氧氮层中的一种。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2中,两种元素离子为碳离子和氢离子或氮离子和氢离子。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2中,先注入碳离子、后注入氢离子,或,先注入氮离子、后注入氢离子。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2中,两种元素离子的注入能量为30~800keV,注入剂量为1015~1018/cm2,注入时保持腔室内部的压强为10-2~10-5Pa。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤3中,抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B的表面粗糙度小于0.5nm。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤4中,采用氩离子、氧离子或氮离子对抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B进行活化,等离子体活化功率为150~600W,活化时间为20~300s。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤4中,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为5~100kN,键合时间为10~100s。
作为本发明的进一步改进,所述步骤5,具体包括:
将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为5~10sccm,将石英炉管内的温度升高至400℃~1200℃之间,退火时间为1~20h;注入的碳离子和氢离子在铁电晶体内部发生化学反应,生成反应气泡;气泡的富集层处发生聚集合并,共同对铁电晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离;剩余的铁电晶体B可以进行抛光重新利用。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明通过向铁电晶体中注入两种可发生化学反应的元素离子,如碳离子和氢离子或氮离子和氢离子,通过两种元素离子在铁电晶体内部发生化学反应,进而使铁电晶体发生剥离;相比于传统的只注入He+或只注入H+,本发明可大大提高材料剥离的效率,降低材料剥离所需的离子剂量,降低薄膜制备的成本,有利于工业化大面积推广应用。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法的流程图;
图2为图1中步骤1后的结构示意图;
图3为图1中步骤2后的结构示意图;
图4为图1中步骤4后的结构示意图;
图5为图1中步骤6后的结构示意图。
图中:
1、硅衬底A;2、SiO2层;3、铁电晶体衬底B;4、钝化层;5、离子注入层;6、铁电晶体薄膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
如图1所示,本发明提供一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法,包括:
步骤1、在硅衬底A1表面制备一层SiO2层2,形成如图2所示的结构示意图;
具体包括:
提供一硅片衬底A,在硅片衬底A上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或热氧化的方式制备一层SiO2层,用作电学隔离层;采用PECVD法制备SiO2层的工艺参数为SiH4流速为40~50sccm,N2O流速为350~400sccm,N2流速为750~800sccm,气压为500~600mTorr,时间为1~5min,功率为30~300W;在硅衬底上热氧化一层SiO2层的工艺参数为氮气流速为5~10sccm,氧气流速为100~150sccm,水浴温度为90~110℃,氧化时间为2~5h,氧化温度为900~1100℃。
步骤2、在铁电晶体衬底B3表面制备一层钝化层4,从钝化层一侧向铁电晶体衬底B中注入两种元素离子,在铁电晶体衬底B形成离子注入层5,形成如图3所示的结构示意图;其中,
铁电晶体衬底B的材料包括磷酸二氢钾、钛酸钡、铌酸锂和铌酸钾中的一种,钝化层包括二氧化硅层、氮化硅层和硅氧氮层中的一种,钝化层用于防止注入的时候在衬底B表面引入注入损伤;
两种元素离子的注入深度一致,且两种元素离子之间可发生化学反应,优选两种元素离子为碳离子和氢离子或氮离子和氢离子;
进行离子注入时,先注入碳离子、后注入氢离子,或,先注入氮离子、后注入氢离子;碳离子在注入深度处会引起晶格损伤,破坏原有晶格之间存在的键。氢离子的注入会与悬挂键结合,进而使内部钝化;在高温下,碳离子与氢离子结合,反应生成甲烷;或者,注入的氮离子和氢离子结合,反应生成氨气。
两种元素离子的注入能量为30~800keV,注入剂量为1015~1018/cm2,注入时保持腔室内部的压强为10-2~10-5Pa;此外,可以经过计算保证碳离子的注入深度与氢离子的注入深度保持一致,使得碳离子的富集层与氢离子的富集层重合,这样才能保证两种元素离子能够充分接触发生化学反应。
步骤3、去除铁电晶体衬底B表面的钝化层,并对硅衬底A和铁电晶体衬底B进行抛光;
具体包括:
对铁电晶体B注入完毕后,将铁电晶体B表面的钝化层去除,然后用化学机械抛光工艺(CMP)对铁电晶体B和硅片衬底A的表面进行抛光;使两者的表面粗糙度降低在0.5nm以下,满足后续晶圆键合的要求;其中,研磨粒可以选用二氧化硅颗粒(SiO2)、三氧化二铝颗粒(Al2O3)、氧化铈颗粒(CeO2)和金刚石颗粒等;研磨粒的直径范围为5~200nm,抛光压力设置为10~250kPa,工作台平均转速为10~100r/min,抛光时间10~200s;
步骤4、对抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B进行活化,活化后将硅衬底A的SiO2层一侧和铁电晶体衬底B去除钝化层的一侧进行晶圆键合,形成如图4所示的结构示意图;
具体包括:
当铁电晶体B和硅片衬底A抛光完毕后,将两衬底放置在等离子体活化设备中;利用氩离子、氧离子或氮离子或先氧离子后氮离子的方法对衬底A和B的表面进行等离子体活化,活化的表面为A和B抛光完毕的表面;等离子体活化的功率为150~600W,活化时间为20~300s;然后,将A和B分别放置在晶圆键合机内,将衬底B键合在衬底A上,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为5~100kN,键合时间为10~200s;键合完毕后,将键合对从晶圆键合机中取出,以留作备用。
步骤5、对复合晶圆加热,使铁电晶体衬底B内部的两种元素离子发生化学反应,使铁电晶体衬底B在离子注入层处发生分离;
具体包括:
将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为5~10sccm,将石英炉管内的温度升高至400℃~1200℃之间,退火时间为1~20h;注入的碳离子和氢离子在铁电晶体内部发生化学反应,生成反应气泡;气泡的富集层处发生聚集合并,共同对铁电晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离;剩余的铁电晶体B可以进行抛光重新利用。
步骤6、分离完毕后在硅片衬底A上保留一层铁电晶体薄膜6,对铁电晶体薄膜进行抛光,完成薄膜剥离,形成如图5所示的结构示意图;
具体包括:
当铁电晶体B的薄膜劈裂完成后,会在硅片A上保留一层铁电晶体薄膜;然后,利用CMP工艺对这层薄膜的表面进行抛光,使其表面粗糙度达到晶圆级标准,最终完成对铁电晶体B薄膜的剥离。
实施例1
甲烷(CH4)为无色无臭的气体,可以被液化或固化,燃烧时呈现青白色火焰。与空气的混合气体点燃时发生爆炸,与氯气的混合物在阳光下发生爆炸,适当条件下能发生氧化、卤化和热解反应;熔点为-182.5℃,沸点-161.5℃;碳(C)和氢(H)在一定条件下可以发生如下反应:
C+2H2→CH4
上述反应的反应温度为1200℃,而铌酸锂的熔点为1275℃,因此该反应可以实现。
步骤1:提供一硅片衬底A,在硅片衬底A上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备一层SiO2层,用作电学隔离层;采用PECVD法制备SiO2层的工艺参数为SiH4流速为40sccm,N2O流速为400sccm,N2流速为800sccm,气压为600mTorr,时间为5min,功率为300W;
步骤2:提供另一铌酸锂晶体B,首先在衬底B上沉积一层SiO2层,用于防止注入的时候在衬底B表面引入注入损伤;然后,向衬底B中注入碳离子和氢离子;先注入碳离子,然后再注入氢离子。碳离子的注入能量为240keV,注入剂量为3×1016/cm2,氢离子的注入能量为65keV,注入剂量为1×1017/cm2,注入的时候保持腔室内部的压强为10-5Pa,碳离子和氢离子的注入能量可以确保两者的富集层重合,保证两种元素离子能够充分接触发生化学反应;
步骤3:对铌酸锂晶体B注入完毕后,将铌酸锂晶体B表面的钝化层去除。然后用化学机械抛光工艺(CMP)对铌酸锂晶体B和硅片衬底A的表面进行抛光;使两者的表面粗糙度降低在0.5nm以下,满足后续晶圆键合的要求。研磨粒选用三氧化二铝颗粒(Al2O3)。研磨粒的直径为80nm,抛光压力设置为100kPa,工作台平均转速为50r/min,抛光时间60s;
步骤4:当铌酸锂晶体B和硅片衬底A抛光完毕后,将两衬底放置在等离子体活化设备中。利用氩离子对衬底A和B的表面进行等离子体活化。活化的表面为A和B抛光完毕的表面。等离子体活化的功率为300W,活化时间为60s。然后,将A和B分别放置在晶圆键合机内,将衬底B键合在衬底A上,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为10kN,键合时间为60s。键合完毕后,将键合对从晶圆键合机中取出,以留作备用;
步骤5:将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为10sccm,将石英炉管内的温度升高至1200℃之间,退火时间为5h。注入的碳离子和氢离子在铌酸锂晶体内部发生化学反应,生成反应气泡。气泡的富集层处发生聚集合并,共同对铌酸锂晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离。剩余的铌酸锂晶体B可以进行抛光重新利用;
步骤6:当铌酸锂晶体B的薄膜劈裂完成后,会在硅片A上保留一层铌酸锂晶体薄膜。然后,利用CMP工艺对这层薄膜的表面进行抛光,使其表面粗糙度达到晶圆级标准。最终完成对铌酸锂晶体B薄膜的剥离;
实施例2:
与实施例1的主要区别在于采用氮离子和氢离子的注入,实现铁电晶体的剥离。
氨气(NH3)无色、有强烈的刺激气味。密度为0.771g/L,易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃)。沸点为-33.5℃,易被固化成雪状固体。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。
N2+3H2→2NH3
反应温度为500℃,而铌酸锂的熔点为1275℃,因此该反应可以实现。注入的氮离子除了和氢离子反应生成氨气,还会和自身结合形成氮气,共同对铁电晶体的上层薄膜施加膨胀力。
步骤1:提供一硅片衬底A,在硅片衬底A上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备一层SiO2层,用作电学隔离层。采用PECVD法制备SiO2层的工艺参数为SiH4流速为50sccm,N2O流速为400sccm,N2流速为800sccm,气压为600mTorr,时间为8min,功率为300W;
步骤2:提供另一铌酸锂晶体B,首先在衬底B上沉积一层SiO2层,用于防止注入的时候在衬底B表面引入注入损伤。然后,向衬底B中注入氮离子和氢离子。先注入氮离子,然后再注入氢离子。氮离子的注入能量为240keV,注入剂量为4×1016/cm2,氢离子的注入能量为60keV,注入剂量为1×1017/cm2,注入的时候保持腔室内部的压强为10-5Pa。氮离子和氢离子的注入能量可以确保两者的富集层重合。保证两种元素离子能够充分接触发生化学反应;
步骤3:对铌酸锂晶体B注入完毕后,将铌酸锂晶体B表面的钝化层去除。然后用化学机械抛光工艺(CMP)对铌酸锂晶体B和硅片衬底A的表面进行抛光。使两者的表面粗糙度降低在0.5nm以下,满足后续晶圆键合的要求。研磨粒选用三氧化二铝颗粒(Al2O3)。研磨粒的直径为60nm,抛光压力设置为100kPa,工作台平均转速为50r/min,抛光时间为60s;
步骤4:当铌酸锂晶体B和硅片衬底A抛光完毕后,将两衬底放置在等离子体活化设备中。利用氩离子对衬底A和B的表面进行等离子体活化。活化的表面分别为A和B抛光完毕的表面。等离子体活化的功率为300W,活化时间为60s。然后,将A和B分别放置在晶圆键合机内,将衬底B键合在衬底A上,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为10kN,键合时间为60s。键合完毕后,将键合对从晶圆键合机中取出,以留作备用;
步骤5:将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为10sccm,将石英炉管内的温度升高至800℃之间,退火时间为5h。注入的氮离子和氢离子在铌酸锂晶体内部发生化学反应,生成反应气泡。气泡的富集层处发生聚集合并,共同对铌酸锂晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离。剩余的铌酸锂晶体B可以进行抛光重新利用;
步骤6:当铌酸锂晶体B的薄膜劈裂完成后,会在硅片A上保留一层铌酸锂晶体薄膜。然后,利用CMP工艺对这层薄膜的表面进行抛光,使其表面粗糙度达到晶圆级标准。最终完成对铌酸锂晶体B薄膜的剥离;
实施例3:
与实施例1的主要区别在于衬底B为钛酸钡(BaTiO3)衬底。
步骤1:提供一硅片衬底A,在硅片衬底A上通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备一层SiO2层,用作电学隔离层。采用PECVD法制备SiO2层的工艺参数为SiH4流速为40sccm,N2O流速为400sccm,N2流速为800sccm,气压为600mTorr,时间为7min,功率为300W;
步骤2:提供另一钛酸钡晶体B,首先在衬底B上沉积一层SiO2层,用于防止注入的时候在衬底B表面引入注入损伤。然后,向衬底B中注入碳离子和氢离子。先注入碳离子,然后再注入氢离子。碳离子的注入能量为300keV,注入剂量为2×1016/cm2,氢离子的注入能量为90keV,注入剂量为1×1017/cm2,注入的时候保持腔室内部的压强为10-5Pa。碳离子和氢离子的注入能量可以确保两者的富集层重合。保证两种元素离子能够充分接触发生化学反应;
步骤3:对钛酸钡晶体B注入完毕后,将钛酸钡晶体B表面的钝化层去除。然后用化学机械抛光工艺(CMP)对钛酸钡晶体B和硅片衬底A的表面进行抛光。使两者的表面粗糙度降低在0.5nm以下,满足后续晶圆键合的要求。研磨粒选用三氧化二铝颗粒(Al2O3)。研磨粒的直径为80nm,抛光压力设置为100kPa,工作台平均转速为50r/min,抛光时间60s;
步骤4:当钛酸钡晶体B和硅片衬底A抛光完毕后,将两衬底放置在等离子体活化设备中。利用氩离子对衬底A和B的表面进行等离子体活化。活化的表面为A和B抛光完毕的表面。等离子体活化的功率为300W,活化时间为60s。然后,将A和B分别放置在晶圆键合机内,将钛酸钡晶体B键合在衬底A上,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为10kN,键合时间为60s。键合完毕后,将键合对从晶圆键合机中取出,以留作备用;
步骤5:将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为10sccm,将石英炉管内的温度升高至1200℃之间,退火时间为5h。注入的碳离子和氢离子在钛酸钡晶体内部发生化学反应,生成反应气泡。气泡的富集层处发生聚集合并,共同对钛酸钡晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离。剩余的钛酸钡晶体B可以进行抛光重新利用;
步骤6:当钛酸钡晶体B的薄膜劈裂完成后,会在硅片A上保留一层钛酸钡晶体薄膜。然后,利用CMP工艺对这层薄膜的表面进行抛光,使其表面粗糙度达到晶圆级标准。最终完成对钛酸钡晶体B薄膜的剥离。
本发明的优点为:
本发明通过向铁电晶体中注入两种可发生化学反应的元素离子,如碳离子和氢离子或氮离子和氢离子,通过两种元素离子在铁电晶体内部发生化学反应,进而使铁电晶体发生剥离;相比于传统的只注入He+或只注入H+(He+与H+之间不发生化学反应,使其材料剥离的效率不高),本发明可大大提高材料剥离的效率,降低材料剥离所需的离子剂量,降低薄膜制备的成本,有利于工业化大面积推广应用。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种铁电晶体的化学反应式薄膜剥离方法,其特征在于,包括:
步骤1、在硅衬底A表面制备一层SiO2层;
步骤2、在铁电晶体衬底B表面制备一层钝化层,从所述钝化层一侧向所述铁电晶体衬底B中注入两种元素离子,在所述铁电晶体衬底B形成离子注入层;其中,两种元素离子的注入深度一致,且两种元素离子之间可发生化学反应;
步骤3、去除铁电晶体衬底B表面的钝化层,并对硅衬底A和铁电晶体衬底B进行抛光;
步骤4、对抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B进行活化,活化后将硅衬底A的SiO2层一侧和铁电晶体衬底B去除钝化层的一侧进行晶圆键合;
步骤5、对复合晶圆加热,使铁电晶体衬底B内部的两种元素离子发生化学反应,使铁电晶体衬底B在离子注入层处发生分离;
步骤6、分离完毕后在硅片衬底A上保留一层铁电晶体薄膜,对铁电晶体薄膜进行抛光,完成薄膜剥离。
2.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在所述步骤2中,所述铁电晶体衬底B的材料包括磷酸二氢钾、钛酸钡、铌酸锂和铌酸钾中的一种,所述钝化层包括二氧化硅层、氮化硅层和硅氧氮层中的一种。
3.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在所述步骤2中,两种元素离子为碳离子和氢离子或氮离子和氢离子。
4.如权利要求3所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在所述步骤2中,先注入碳离子、后注入氢离子,或,先注入氮离子、后注入氢离子。
5.如权利要求1~4中任一项所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在所述步骤2中,两种元素离子的注入能量为30~800keV,注入剂量为1015~1018/cm2,注入时保持腔室内部的压强为10-2~10-5Pa。
6.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在步骤3中,抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B的表面粗糙度小于0.5nm。
7.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在步骤4中,采用氩离子、氧离子或氮离子对抛光后的硅衬底A和铁电晶体衬底B进行活化,等离子体活化功率为150~600W,活化时间为20~300s。
8.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,在步骤4中,键合腔室内的真空度小于10-5Pa,施加的键合力为5~100kN,键合时间为10~100s。
9.如权利要求1所述的薄膜剥离方法,其特征在于,所述步骤5,具体包括:
将键合完毕的复合晶圆放置在退火炉的石英管基台上,向石英炉管内通入氮气,氮气的流速为5~10sccm,将石英炉管内的温度升高至400℃~1200℃之间,退火时间为1~20h;注入的碳离子和氢离子在铁电晶体内部发生化学反应,生成反应气泡;气泡的富集层处发生聚集合并,共同对铁电晶体B施加膨胀力,使得薄膜发生分离;剩余的铁电晶体B可以进行抛光重新利用。
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