[發明專利]利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法

在審

• 申請號: 201410475087.8
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105428302A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 張苗;陳達;王剛;郭慶磊;母志強;孫高迪;薛忠營;狄增峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

S1：提供一襯底，在所述襯底上外延一摻雜層；

S2：在所述摻雜層表面外延一待轉移層；

S3：進行離子注入，使離子注入到所述摻雜層下表面以下預設深度；

S4：提供一表面形成有絕緣層的基板，將所述絕緣層與所述待轉移層鍵合，形成鍵合片；

S5：對所述鍵合片進行微波退火處理，使所述摻雜層吸附離子形成微裂紋，使所述鍵合片從所述摻雜層下表面處剝離，得到自下而上依次包括基板、絕緣層及待轉移層的絕緣體上材料。

2.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S5之后，還包括步驟S6：去除所述待轉移層表面多余的摻雜層。

3.根據權利要求2所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：采用化學腐蝕法和/或拋光法去除所述待轉移層表面多余的摻雜層。

4.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S5中，所述微波的頻率范圍是1.5～20GHz，微波退火時間為5～60min。

5.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S5中，調節微波退火輸出功率，使所述鍵合片表面溫度在20～500℃。

6.根據權利要求5所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S5中，調節微波退火輸出功率，使所述鍵合片表面溫度在100～250℃。

7.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述摻雜層為摻雜單晶薄膜或摻雜超晶格結構薄膜，厚度大于2nm。

8.根據權利要求7所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述摻雜單晶薄膜為Si、SiGe、Ge、GaAs或AlGaAs；所述摻雜超晶格結構薄膜由至少一組Si/Si_1-xGe_x復合薄膜、Si_1-yGe_y/Si_1-zGe_z復合薄膜、Ge/GaAs復合薄膜或GaAs/AlGaAs復合薄膜堆疊而成，其中0＜x、y、z≤1，y≠z；摻雜元素包括C、B、P、Ga、In、As或Sb中的至少一種，摻雜濃度大于1E18cm^-3。

9.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述待轉移層為Si、Ge、SiGe、GaAs或AlGaAs，厚度大于10nm。

10.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S3中，采用H離子注入或H/He離子共注，所述預設深度大于或等于50nm，注入劑量大于或等于2E16cm^-2。

11.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S4中，鍵合前對所述待轉移層表面進行氮氣等離子體處理。

12.根據權利要求1所述的利用低溫剝離技術制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述襯底包括Si、Ge或SiGe。