[發(fā)明專利]形成復(fù)合功能材料結(jié)構(gòu)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110285648.4
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102347219A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軒雄;楊帆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/18
• 分類號: H01L21/18;H01L21/762;H01L21/265
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種形成復(fù)合功能材料結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括：

步驟A，離子注入于施主晶片表層，在離子注入投影射程位置形成脆弱區(qū)，其中，所述離子注入的能量介于60KeV至500KeV之間；

步驟B，將所述施主晶片和襯底晶片進(jìn)行鍵合，形成包括施主晶片和襯底晶片的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟C，對鍵合后形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理，使得施主晶片在脆弱區(qū)發(fā)生剝離，從而在襯底晶片表面附著施主晶片薄層結(jié)構(gòu)，形成復(fù)合功能材料結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述離子注入投影射程介于500nm至5000nm之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述注入離子的類型為以下類型中的一種：氫離子單獨注入、氦離子單獨注入、氫-氦離子聯(lián)合注入或硼-氫離子聯(lián)合注入。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述注入離子的劑量介于1×10¹⁶至3×10¹⁷cm^-2之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，

所述襯底晶片材料為以下材料中的一種：Si、玻璃、SiC、Ge或III-V族化合物；

所述施主晶片材料為以下材料中的一種：Ge、III-V族化合物、GaN、AlN、Al₂O₃、ZnO、SiC、BaTiO₃、LaAlO₃或金剛石；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述在步驟B之前還包括：

步驟B′，在所述襯底表面生長一層或多層中間層，該中間層作為絕緣層或鍵合緩沖層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，

所述中間層的厚度介于80nm至2000nm之間；

所述中間層的制備方法為熱氧化或化學(xué)氣相淀積外延法。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟C之前還包括：

步驟C′，對鍵合后形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)退火處理，以加強所述施主晶片和所述襯底晶片鍵合的強度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，

所述步驟C′中，所述預(yù)退火的溫度介于150℃至250℃之間；所述步驟C中，所述退火處理的溫度介于200℃至400℃之間；

所述預(yù)退火處理和所述退火處理在同一退火爐中進(jìn)行，所述退火處理和預(yù)退火處理的真空度范圍介于10^-5Pa至10⁵Pa之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述B之前還包括：

步驟B″，對所述施主晶片和所述襯底晶片進(jìn)行清洗和表面離子激活處理。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述C之后還包括：

步驟D，對含有施主晶片薄層結(jié)構(gòu)的襯底晶片進(jìn)行拋光處理。