[发明专利]一种键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法和铌酸锂晶圆

说明书

本发明提供一种键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法和铌酸锂晶圆。修复方法包括对键合剥离后的原料铌酸锂晶圆加热退火；对所述原料铌酸锂晶圆的剥离面进行抛光处理，抛光深度等于或大于离子注入深度蔓延范围的一半。该修复方法能够对键合剥离后的铌酸锂晶圆进行修复，从而使得废弃的铌酸锂晶圆得到再次利用，避免浪费。

技术领域

本发明涉及光电半导体材料领域，具体地说，是涉及一种键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法和铌酸锂晶圆。

背景技术

铌酸锂单晶具有优良的透过性能、电光性能、非线性光学性能和压电性能，广泛应用于光通讯、数据中心光互连和高频滤波器件中。在其它材料基底上的纳米级厚度薄膜铌酸锂单晶，除具备以上优良特性外，还可以用于集成化的器件，是一种极具希望的新型集成光学材料。然而在其它基底材料上生长铌酸锂单晶薄膜被证明是难以实现，而机械切片技术难以制备纳米级厚度的薄膜。

近年来出现的利用Smart-Cut技术制备铌酸锂单晶薄膜，使得大规模制备量产薄膜铌酸锂晶圆成为可能。其通常步骤是：首先将原料铌酸锂晶圆的表面抛光到符合晶圆键合的要求，同时准备另一个承载晶圆，例如硅(Si)晶圆，并在承载晶圆上制备一层缓冲层，例如二氧化硅(SiO2)，抛光使其满足晶圆键合的要求，然后对原料铌酸锂晶圆的抛光表面进行特定能量和特定计量的离子注入，例如氦离子(He+)，之后将原料晶圆的抛光表面与承载晶圆的抛光表面键合，在两晶圆键合后将其加热使注入的离子复合成微小气泡，膨胀后分离原料铌酸锂晶圆，留下铌酸锂薄膜在承载晶圆上。

用这种方法在承载晶圆上制作单晶铌酸锂薄膜时，原料铌酸锂从复合晶圆上剥离后，如果被遗弃，会造成原材料的很大浪费，增加产品成本。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法，该修复方法能够对键合剥离后的铌酸锂晶圆进行修复，从而使得废弃的铌酸锂晶圆得到再次利用，避免浪费。

本发明的第二目的是提供一种采用上述修复方法制作而成的铌酸锂晶圆。

为实现上述第一目的，本发明提供一种键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法，包括对键合剥离后的原料铌酸锂晶圆加热退火；对所述原料铌酸锂晶圆的剥离面进行抛光处理，抛光深度等于或大于离子注入深度蔓延范围的一半。

一个优选的方案是，加热温度为250℃至350℃。

进一步的方案是，加热时间为0.5小时至3小时。

为实现上述第二目的，本发明提供一种由上述修复方法制作而成的铌酸锂晶圆，铌酸锂晶圆包括铌酸锂晶圆主体和位于铌酸锂晶圆主体上的退火修复层。

本发明的有益效果是，对于键合剥离后的原料铌酸锂晶圆，在离子注入深度蔓延范围外，也存在一些少量离子，未能形成气泡，只是对晶格有些损伤，采用加温退火的方式对离子注入造成的晶格损伤进行修复，从而使得废弃的铌酸锂晶圆得到再次利用，避免浪费。同时可以在每次键合剥离后通过重复上述步骤，对原料铌酸锂晶圆进行修复，直至原料铌酸锂晶圆厚度减薄到不可操作为止，从而大大提高原材料的利用率。

附图说明

图1是本发明键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法实施例中铌酸锂单晶薄膜芯片的结构示意图。

图2是本发明键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法实施例中键合剥离后的铌酸锂晶圆的结构示意图。

图3是本发明键合剥离后的铌酸锂晶圆的修复方法实施例中离子能量与离子注入深度蔓延范围的关系。

图4是本发明铌酸锂晶圆实施例的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式