[发明专利]一种复合衬底结构及其形貌改善方法

权利要求书

1.一种复合衬底结构，其特征在于，包括第一应力平衡层(101)、衬底层(102)、第二应力平衡层(103)、介质层(104)和功能薄膜层(105)；

所述衬底层(102)设置在所述第一应力平衡层(101)和第二应力平衡层(103)之间；

所述介质层(104)制作在所述第二应力平衡层(103)上，所述介质层(104)用于提供所述功能薄膜层(105)的键合界面；

所述功能薄膜层(105)制作在所述介质层(104)上，所述功能薄膜层(105)用于制作器件功能结构；

所述第一应力平衡层(101)和所述第二应力平衡层(103)材质相同；

所述第一应力平衡层(101)和所述第二应力平衡层(103)通过相同工艺且同时分别制作在所述衬底层(102)相对的两个侧面上；

所述第一应力平衡层(101)用于根据所述复合衬底结构中的应力分布调整所述第一应力平衡层(101)的厚度，以使所述复合衬底结构的形貌改善；

所述第二应力平衡层(103)用于平衡制作所述第一应力平衡层(101)时所产生的应力。

2.根据权利要求1所述的复合衬底结构，其特征在于，所述第一应力平衡层(101)和第二应力平衡层(103)的材质为多晶硅。

3.根据权利要求2所述的复合衬底结构，其特征在于，所述第一应力平衡层(101)的厚度为0-2μm；

所述第二应力平衡层(103)的厚度为0.5-2μm；

所述第一应力平衡层(101)的厚度小于等于所述第二应力平衡层(103)的厚度。

4.根据权利要求3所述的复合衬底结构，其特征在于，所述功能薄膜层(105)内部的面内应力与所述第一应力平衡层(101)内部的面内应力方向相反；

所述功能薄膜层(105)内部的面内应力与所述第二应力平衡层(103)内部的面内应力方向相反。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合衬底结构，其特征在于，所述第一应力平衡层(101)内部的面内应力为100MPa-2000MPa；

所述第一应力平衡层(101)内部的面内应力小于所述第二应力平衡层(103)内部的面内应力。

6.根据权利要求2所述的复合衬底结构，其特征在于，所述介质层(104)的材质为二氧化硅、氮化铝、碳化硅中的任意一种；

所述功能薄膜层(105)的材质为铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、碳化硅中的任意一种。

7.一种复合衬底结构的形貌改善方法，其特征在于，所述方法包括：

获取衬底层(102)；

在所述衬底层(102)相对的两个侧面上同时分别沉积第一应力平衡层(101)和第二应力平衡层(103)；其中，所述第一应力平衡层(101)用于根据所述复合衬底结构中的应力分布调整所述第一应力平衡层(101)的厚度，以使所述复合衬底结构的形貌改善；所述第二应力平衡层(103)用于平衡制作所述第一应力平衡层(101)时所产生的应力；

在所述第二应力平衡层(103)上沉积介质层(104)，所述介质层(104)用于提供所述功能薄膜层(105)的键合界面；

在所述介质层(104)上制作功能薄膜层(105)，所述功能薄膜层(105)用于制作器件功能结构；

根据所述功能薄膜层(105)中的应力分布调整所述第一应力平衡层(101)的厚度，以使所述复合衬底结构的形貌改善。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，沉积所述第一应力平衡层(101)和所述第二应力平衡层(103)的厚度相同。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述介质层(104)上制作功能薄膜层(105)的制作方法至少包括：智能剥离工艺或研磨减薄工艺。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，调整所述第一应力平衡层(101)厚度的方法为研磨减薄、化学腐蚀、干法刻蚀、化学机械抛光中的任意一种。