[發明專利]一種絕緣體上材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510532134.2
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105140171B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 狄增峰;賈鵬飛;薛忠營;陳達;馬駿;張苗
• 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(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種制備絕緣體上材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：提供一襯底；

S2：在所述襯底表面依次外延第一材料層、硼摻雜第一材料層及第二材料層；

S3：重復所述步驟S2至少一次；

S4：進行離子注入，使離子注入到最遠離所述襯底的所述第一材料層中；

S5：提供一表面形成有絕緣層的基板，將所述絕緣層與位于頂層的所述第二材料層鍵合，形成鍵合片；

S6：對所述鍵合片進行退火處理，使位于離子注入層上的所述硼摻雜第一材料層吸附離子形成微裂紋，使所述鍵合片從所述硼摻雜第一材料層處剝離，得到自下而上依次包括基板、絕緣層及第二材料層的絕緣體上材料。

2.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述第一材料層選自SiGe、SiGeSn、GaAs、AlAs、AlGaAs及InGaAs中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述第一材料層的厚度小于其生長臨界厚度。

4.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述第二材料層選自Si、Ge、SiGe、SiGeSn、GaAs、AlAs、AlGaAs及InGaAs中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述硼摻雜第一材料層中，硼摻雜濃度范圍是1E18～1E20cm^-3。

6.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述離子注入的劑量范圍是2E16～5E16cm^-3。

7.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述離子注入采用H離子注入或H/He離子共注。

8.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S5中，首先對所述絕緣層表面及位于頂層的所述第二材料層表面進行等離子體處理，然后將所述絕緣層與位于頂層的所述第二材料層鍵合。

9.根據權利要求8所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述鍵合采用真空鍵合。

10.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S6中，對所述鍵合片進行退火處理的方法為：采用熱退火方法，首先將所述鍵合片在第一溫度下退火第一時間以加固鍵合，然后將所述鍵合片在第二溫度下退火第二時間以實現剝離；所述第二溫度高于第一溫度。

11.根據權利要求10所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述第一溫度為200～400℃，所述第二溫度為400～800℃。

12.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：還包括步驟S7：選擇性腐蝕掉位于所述襯底頂層因剝離殘留的第一材料層，然后重復所述步驟S4～S6，再次得到絕緣體上材料。

13.根據權利要求12所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S3中，重復所述步驟S2的次數為2～500次。

14.根據權利要求13所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：于所述步驟S6之后，重復所述步驟S7若干次，得到多個絕緣體上材料，直至暴露出所述襯底。

15.根據權利要求1所述的制備絕緣體上材料的方法，其特征在于：所述襯底的材料選自Si、Ge及SiGe中的至少一種。