[發明專利]超薄超平晶片基板及其制備方法

在審

• 申請號: 201710954447.6
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109671801A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 朱厚彬;羅具廷;胡卉;薛海蛟;張秀全;李真宇
• 申請（專利權）人: 濟南晶正電子科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0352;G02B26/08;B82Y40/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;尹淑梅

1.一種制備超薄超平晶片基板的方法，所述方法包括以下步驟：

準備原始基板和襯底基板；

利用離子注入方法將離子注入到原始基板的一個表面，從而在原始基板中形成薄膜層和余質層以及位于薄膜層與余質層之間的注入層，注入的離子分布在注入層內；

使原始基板的形成有薄膜層的表面與襯底基板的一個表面接觸，以利用晶片鍵合法形成鍵合體；

將鍵合體上的原始基板研磨至目標厚度，并對研磨表面進行化學機械拋光；以及

將經過研磨并拋光后的鍵合體加熱到實現薄膜層分離的溫度并保溫預定時間，以使余質層從原始基板剝離，從而同時形成超薄超平晶片基板和納米級單晶復合薄膜基板，

其中，納米級單晶復合薄膜基板包括所述薄膜層和所述襯底基板，其中，超薄超平晶片基板包括從原始基板剝離的余質層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，原始基板和襯底基板包括相同的材料或包括不同的材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，原始基板的材料包括硅、石英、鈮酸鋰或鉭酸鋰。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：在形成鍵合體之前，對襯底基板的與所述一個表面相對的另一表面執行研磨和拋光工藝，然后在襯底基板的所述一個表面上形成隔離層，并對隔離層的表面執行化學機械拋光，以使原始基板的形成有薄膜層的表面與襯底基板的隔離層的拋光表面接觸來形成鍵合體，

其中，隔離層包括二氧化硅、氮化硅或多晶硅，并且隔離層的厚度為100nm至4000nm，并且

其中，納米級單晶復合薄膜基板包括具有所述薄膜層、所述隔離層和所述襯底基板的三層結構。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：在形成鍵合體之前，對襯底基板的與所述一個表面相對的另一表面執行研磨和拋光工藝，并對襯底基板的所述一個表面執行化學機械拋光，以使原始基板的形成有薄膜層的表面與襯底基板的拋光的所述一個表面接觸來形成鍵合體。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，在形成鍵合體之前對襯底基板進行研磨所獲得的研磨面型與在形成鍵合體之后對原始基板進行研磨所獲得的研磨面型一致。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：在將鍵合體上的原始基板研磨至目標厚度的步驟之前，將鍵合體加熱到低于實現薄膜層剝離的溫度的溫度，并保溫預定時間。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：

在使余質層從原始基板剝離形成超薄超平晶片基板之后，利用酸性或堿性腐蝕溶液對超薄超平晶片基板的剝離表面進行處理，同時進行加熱和攪拌或超聲處理，以去除剝離表面離子注入造成的0.2μm至2μm的損傷層，其中，腐蝕溶液包括硝酸和氫氟酸的混合溶液、硝酸和濃硫酸的混合溶液或者氫氧化銨和雙氧水的混合溶液。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，超薄超平晶片基板的通過化學機械拋光的表面的粗糙度小于0.5nm，通過酸性或堿性腐蝕溶液處理的表面的粗糙度小于3nm。

10.一種根據權利要求1所述的方法制備的超薄超平晶片基板，所述超薄超平晶片基板的厚度為1μm至150μm，且總體厚度偏差低于1μm。