[發明專利]一種氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法

無效

• 申請號: 201210571719.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103021814A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 亢勇;陳邦明
• 申請（專利權）人: 上海新儲集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，包括：

步驟一：選用初始單晶碳化硅晶圓(1)與襯底材料(2)；

步驟二：通過注氫智能剝離方法在所述初始單晶碳化硅晶圓(1)中注入離子形成一層氣泡層；

步驟三：將所述初始單晶碳化硅晶圓(1)與所述襯底材料(2)進行表面處理后，清洗表面并旋轉甩干，之后對所述初始單晶碳化硅晶圓(1)與襯底材料(2)進行等離子輔助鍵合；

步驟四：將所述鍵合形成的材料進行高溫退火，所述初始單晶碳化硅晶圓(1)的氣泡層會聚集并使初始單晶碳化硅晶圓(1)發生蹦離，得到所述單晶碳化硅復合襯底材料(3)。

2.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述初始單晶碳化硅晶圓(1)為4H或6H相的直徑1～6英寸單晶碳化硅，厚度為0.1～0.8mm。

3.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述襯底材料(2)為直徑1～6英寸的單晶硅或多晶硅晶圓，或由氮化物/氧化物陶瓷粉末燒結而成的圓盤，厚度為0.2mm～1mm。

4.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述步驟二中注氫智能剝離方法注入的離子包括氫離子、氦離子或者二者共注，以及硼離子和氫離子共注，注入能量為5keV-1000keV，注入劑量為1E15-1E18cm^-2，注入溫度為室溫。

5.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述步驟四中高溫退火的溫度為300-800℃。

6.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述步驟四中的單晶碳化硅復合襯底材料(3)的碳化硅的厚度為1～50um。

7.如權利要求1所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，進一步包括步驟五：將所述單晶碳化硅復合襯底材料(3)與所述剩余的初始單晶碳化硅晶圓(1)進行表面拋光處理，拋光后的所述單晶碳化硅復合襯底材料(3)用于作為GaN基材料的外延，所述剩余的初始單晶碳化硅晶圓(1)繼續用于下一次智能剝離操作。

8.如權利要求3所述的氮化鎵基半導體材料外延復合襯底的制備方法，其特征在于，所述氮化物陶瓷粉末包含氮化硼，氮化鋁；所述氧化物陶瓷粉末包括三氧化二鋁。