[发明专利]一种高频可调节磁场探测器的制备方法

权利要求书

1.一种高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供具有二氧化硅介质层(1031)的碳化硅薄膜衬底(1)；

在所述碳化硅薄膜衬底(1)的顶面形成阻挡层(2)，并图形化所述阻挡层(2)，得到第一图形化碳化硅薄膜衬底(4)；

对所述第一图形化碳化硅薄膜衬底(4)的顶面进行第一离子注入和电子注入，使得在所述碳化硅薄膜衬底(1)内形成原子缺陷区域(501)，得到第二图形化碳化硅薄膜衬底(5)；

去除所述第二图形化碳化硅薄膜衬底(5)上残留的所述阻挡层(2)，得到待键合碳化硅薄膜衬底(6)；

提供压电薄膜衬底(7)；

将等离子处理后的所述压电薄膜衬底(7)置于等离子处理后的所述待键合碳化硅薄膜衬底(6)的顶面进行第一直接键合，得到键合薄膜衬底(8)；

对所述键合薄膜衬底(8)进行第一退火剥离，得到碳化硅-压电薄膜结构(9)；

通过湿法刻蚀工艺去除所述碳化硅-压电薄膜结构(9)内预设区域的所述二氧化硅介质层(1031)，得到刻蚀后碳化硅-压电薄膜结构(10)；

在所述刻蚀后碳化硅-压电薄膜结构(10)的顶面形成叉指电极(11)，并对所述叉指电极(11)进行低温快退火，得到磁场探测器。

2.根据权利要求1所述的高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，所述提供具有二氧化硅介质层(1031)的碳化硅薄膜衬底(1)，包括：

提供表面具有二氧化硅介质层(1031)的第一碳化硅衬底(103)；

提供碳化硅晶圆(101)；

对所述碳化硅晶圆(101)进行第二离子注入，在所述碳化硅晶圆(101)的预设深度形成缺陷层，得到第二碳化硅衬底(102)；

将等离子处理后的所述第一碳化硅衬底(103)与等离子处理后的所述第二碳化硅衬底(102)进行第二直接键合，得到第一键合碳化硅衬底(104)；

对所述第一键合碳化硅衬底(104)进行第二退火剥离和后处理，得到所述具有二氧化硅介质层(1031)的碳化硅薄膜衬底(1)。

3.根据权利要求2所述的高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，在所述提供碳化硅晶圆(101)之后，还包括：

在所述碳化硅晶圆(101)的0001面形成二氧化硅保护层；

且所述二氧化硅保护层与所述二氧化硅介质层(1031)键合连接；

所述二氧化硅保护层的厚度介于100纳米至5微米之间；

所述二氧化硅保护层的沉积方法包括等离子体增强化学的气相沉积法、低压力化学气相沉积法和湿法热氧化法中至少一种。

4.根据权利要求3所述的高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅保护层的沉积方法为湿法热氧化；

所述湿法热氧化的为1000℃至1150℃；

所述湿法热氧化的氧化时间为30分钟至24小时。

5.根据权利要求2所述的高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，所述第二离子注入的注入温度为常温至400℃之间；

所述第二离子注入的注入方向为沿碳化硅晶圆(101)的0001面偏3至7°；

所述第二离子注入的离子为氢，所述第二离子注入的注入剂量为1×10¹⁵个/平方厘米至5×10¹⁷个/平方厘米，所述第二离子注入的注入能量为20千电子伏特至2兆电子伏特，或，所述第二离子注入的离子为氦，所述第二离子注入的注入剂量为1×10¹⁷个/平方厘米至5×10¹⁸个/平方厘米，所述第二离子注入的注入能量为20千电子伏特至2兆电子伏特。

6.根据权利要求2所述的高频可调节磁场探测器的制备方法，其特征在于，所述第一碳化硅衬底(103)的材料为多晶碳化硅、α-碳化硅和β-碳化硅中至少一种；

所述第一碳化硅衬底(103)的厚度为300微米至500微米。