[發(fā)明專利]在復合結構上制造外延生長層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980102590.6
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101925995A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設計）人: B·福雷;A·馬爾科韋基奧
• 申請（專利權）人: 硅絕緣技術公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/20;H01L21/683
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.一種通過外延生長制造材料的方法，所述方法包括在復合結構(14)上外延生長至少一層材料的步驟，所述復合結構包含至少一層結合在載體襯底(10)上的薄膜(4)，在載體襯底(10)和薄膜(4)之間沉積形成結合層(25)，所述薄膜和載體襯底的平均熱膨脹系數為7×10^-6K^-1或更高，其特征在于，所述氧化物結合層(25)是通過在載體襯底(10)的結合面和/或薄膜(4)的結合面上低壓化學氣相沉積(LPCVD)硅氧化物層而形成的，所述薄膜的厚度小于或等于所述氧化物層的厚度，以及所述方法包括在高于沉積硅氧化物層的溫度下進行預定時間的熱處理。

2.依據權利要求1的方法，其特征在于，所述熱處理與外延生長步驟同時開始，所述外延生長步驟是在高于沉積硅氧化物層的溫度下進行，并且至少部分有助于所述熱處理。

3.依據權利要求1的方法，其特征在于，在外延生長步驟之后進行所述熱處理，所述外延生長步驟在低于沉積硅氧化物層的溫度下進行。

4.依據權利要求1-3之一的方法，其特征在于，在外延生長步驟期間形成的材料層的自由面與目標載體(16)結合。

5.依據權利要求1-4之一的方法，其特征在于，進行一段時間的熱處理步驟，該段時間可引起載體襯底(10)的分離。

6.依據權利要求1-4之一的方法，其特征在于，所述方法還包括在熱處理步驟后，在氧化物結合層(25)上施加機械分離應力以引起載體襯底(10)的分離的步驟。

7.依據權利要求1-4之一的方法，其特征在于，所述方法還包括在熱處理步驟后，化學侵蝕氧化物結合層(25)以引起載體襯底(10)的分離的步驟。

8.依據權利要求1-7之一的方法，其特征在于，由低壓化學氣相沉積形成的結合層(25)的材料是由選自至少硅烷、二氯硅烷和TEOS的前體形成的硅氧化物。

9.依據權利要求1-8之一的方法，其特征在于，所述方法包括在結合前，對通過低壓化學氣相沉積在載體襯底(10)的結合面和/或薄膜(4)的結合面上沉積的硅氧化物層進行致密化熱處理的步驟。

10.依據權利要求1-9之一的方法，其特征在于，所述方法還包括：

●植入步驟，該步驟是通過用離子轟擊供體襯底(11)的一面進行的，以在襯底的預定深度處形成弱化層(3)，所述弱化層確定了植入面和弱化層間的薄膜(4)；

●結合步驟，該步驟是通過將供體襯底(11)的植入面與載體襯底(10)的一面緊密接觸進行的；和

●接觸載體襯底(10)的薄膜(4)的分離步驟，該步驟是通過在供體襯底中形成的弱化層(3)的分裂進行的。

11.依據權利要求1-9之一的方法，其特征在于，所述方法還包括：

●結合步驟，該步驟是通過將供體襯底的一面與載體襯底的一面緊密接觸；和

●使供體襯底減薄以形成薄膜的步驟。

12.依據權利要求10或11的方法，其特征在于，所述方法包括在結合步驟后，在高于約900℃的溫度下進行結合穩(wěn)定化退火的步驟。

13.依據權利要求1-12之一的方法，其特征在于，通過低壓化學氣相沉積形成的氧化物結合層的厚度為約0.2μm-0.75μm。

14.依據權利要求1-13之一的方法，其特征在于，載體襯底(10)由選自下列材料中的至少一種材料構成：藍寶石、LiTaO₃、LiNbO₃、MgO和Haynes230合金。

15.依據權利要求1-14之一的方法，其特征在于，薄膜(4)由選自下列材料中的至少一種材料構成：藍寶石、LiTaO₃、MgO和LiNbO₃。

16.依據權利要求1-15之一的方法，其特征在于，半導體材料層(15)是一種或多種二元、三元或四元III/N材料。

17.依據權利要求1-16之一的方法，其特征在于，實施外延生長持續(xù)預定的時間，該時間相應于所形成的半導體材料的厚度或半導體材料層和薄膜的累積厚度為至少10微米。

18.依據權利要求1-16之一的方法，其特征在于，實施外延生長持續(xù)預定的時間，該時間相應于所形成的半導體材料的厚度或半導體材料層和薄膜的累積厚度為至少100微米。