[发明专利]复合单晶薄膜和制造复合单晶薄膜的方法

权利要求书

1.一种复合单晶薄膜，其特征在于，所述复合单晶薄膜包括：

衬底；

光学隔离层，位于衬底上；

铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜，位于光学隔离层上；

硅薄膜，位于铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜上。

2.根据权利要求1所述的复合单晶薄膜，其特征在于，所述复合单晶薄膜还包括：位于铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜与硅薄膜之间的另一光学隔离层。

3.根据权利要求1或2所述的复合单晶薄膜，其特征在于，光学隔离层为二氧化硅层，衬底为硅衬底。

4.根据权利要求1所述的复合单晶薄膜，其特征在于，衬底的厚度为10μm-2000μm，光学隔离层的厚度为5nm-10μm，铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜的厚度为5nm-50μm，硅薄膜的厚度为5nm-50μm。

5.一种制造复合单晶薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

准备覆盖有光学隔离层的衬底；

在衬底的其上覆盖有光学隔离层的表面上形成铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜；

在铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜上形成硅薄膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜的步骤包括：

使铌酸锂晶片或钽酸锂晶片与光学隔离层接触，进而利用晶片键合法将铌酸锂晶片或钽酸锂晶片与光学隔离层键合；

对铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的背对光学隔离层的表面进行研磨，之后进行表面抛光处理，从而形成铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜的步骤包括：

通过离子注入法将离子注入到铌酸锂晶片或钽酸锂晶片，从而在铌酸锂晶片或钽酸锂晶片中形成注入层、分离层和余质层，其中，分离层位于注入层和余质层之间，注入的离子分布在分离层内；

使注入层与光学隔离层接触，进而利用晶片键合法将铌酸锂晶片或钽酸锂晶片与光学隔离层键合，以形成键合体；

对键合体进行加热，使得注入层和余质层分离；

对注入层进行表面抛光，从而形成铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步骤包括：

使硅片与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜接触，进而利用晶片键合法将硅片与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜键合；

对硅片的背对铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜的表面进行研磨，之后进行表面抛光处理，从而形成硅薄膜。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步骤包括：

通过离子注入法将离子注入到硅片，从而在硅片中形成注入层、分离层和余质层，其中，分离层位于注入层和余质层之间，注入的离子分布在分离层内；

使注入层与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜接触，进而利用晶片键合法将硅片与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜键合，以形成键合体；

对键合体进行加热，使得注入层和余质层分离；

对注入层进行表面抛光，从而形成硅薄膜。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成硅薄膜的步骤包括：

使SOI晶片的硅薄膜层与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜接触，进而利用晶片键合法将SOI晶片与铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜键合；

对SOI晶片的硅衬底进行研磨或刻蚀，以去除硅衬底并且暴露SOI晶片的二氧化硅层；

对暴露的二氧化硅层进行抛光或蚀刻，以去除二氧化硅层并暴露硅薄膜层，从而在铌酸锂单晶薄膜或钽酸锂单晶薄膜上形成硅薄膜。