[发明专利]一种微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜及其制备方法，该薄膜包括基底层和位于基底层上的功能层，所述的基底层为硅基底；所述的功能层为钽酸锂薄膜或铌酸锂薄膜；制备方法采用将键合体先研磨再退火，然后抛光的方式制备出目标厚度的硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜，采用该方法制备的单晶薄膜不仅能够保持钽酸锂或铌酸锂材料的特性，薄膜与硅基底的键合界面清晰，而且能制备出大尺寸、微米级厚度、低残余应力和低缺陷密度的单晶薄膜；该制备方法克服了当前技术中键合体是不同材质退火时产生的形变。

主权项

1.一种微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜，其特征在于，包括基底层和位于基底层上的功能层，所述的基底层为硅基底；所述的功能层为钽酸锂薄膜或铌酸锂薄膜；硅基底的厚度为300～1000μm，钽酸锂薄膜或铌酸锂薄膜的厚度为1～100μm；微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜的制备方法，包括以下步骤：①提供原始基板，并对原始基板进行表面抛光和清洗，以获得能够进行直接键合工艺的光滑原始基板工艺面；所述的原始基板为单晶钽酸锂或单晶铌酸锂；光滑原始基板工艺面的表面粗糙程度低于1纳米；②提供目标基板，并对目标基板进行表面抛光和清洗，以获得能够进行直接键合工艺的光滑目标基板工艺面；所述的目标基板为硅基板；光滑目标基板工艺面的表面粗糙程度低于1纳米；③利用直接键合法，将步骤①所得光滑原始基板工艺面和步骤②所得光滑目标基板工艺面接触键合，得到键合体，其中原始基板为功能层，目标基板为基底层；④利用晶片研磨工艺，将步骤③所得键合体中的功能层减薄至大于目标厚度1～5μm的厚度，然后将键合体退火处理得到退火后的键合体，退火温度为120～270℃，退火时间为4～5小时；⑤将步骤④所得退火后的键合体采用化学机械抛光至目标厚度，得到微米级硅基底上的钽酸锂或铌酸锂单晶薄膜。