[发明专利]一种氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法无效
| 申请号： | 201210571719.1 | 申请日： | 2012-12-25 |
| 公开（公告）号： | CN103021814A | 公开（公告）日： | 2013-04-03 |
| 发明（设计）人： | 亢勇;陈邦明 | 申请（专利权）人： | 上海新储集成电路有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02 |
| 代理公司： | 上海麦其知识产权代理事务所(普通合伙) 31257 | 代理人： | 董红曼 |
| 地址： | 201506 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氮化 半导体材料 外延 复合 衬底 制备 方法 | ||
1.一种氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一：选用初始单晶碳化硅晶圆(1)与衬底材料(2)；
步骤二：通过注氢智能剥离方法在所述初始单晶碳化硅晶圆(1)中注入离子形成一层气泡层；
步骤三：将所述初始单晶碳化硅晶圆(1)与所述衬底材料(2)进行表面处理后，清洗表面并旋转甩干，之后对所述初始单晶碳化硅晶圆(1)与衬底材料(2)进行等离子辅助键合；
步骤四：将所述键合形成的材料进行高温退火，所述初始单晶碳化硅晶圆(1)的气泡层会聚集并使初始单晶碳化硅晶圆(1)发生蹦离，得到所述单晶碳化硅复合衬底材料(3)。
2.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述初始单晶碳化硅晶圆(1)为4H或6H相的直径1～6英寸单晶碳化硅，厚度为0.1～0.8mm。
3.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述衬底材料(2)为直径1～6英寸的单晶硅或多晶硅晶圆，或由氮化物/氧化物陶瓷粉末烧结而成的圆盘，厚度为0.2mm～1mm。
4.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤二中注氢智能剥离方法注入的离子包括氢离子、氦离子或者二者共注，以及硼离子和氢离子共注，注入能量为5keV-1000keV，注入剂量为1E15-1E18cm-2，注入温度为室温。
5.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤四中高温退火的温度为300-800℃。
6.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的单晶碳化硅复合衬底材料(3)的碳化硅的厚度为1～50um。
7.如权利要求1所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，进一步包括步骤五：将所述单晶碳化硅复合衬底材料(3)与所述剩余的初始单晶碳化硅晶圆(1)进行表面抛光处理，抛光后的所述单晶碳化硅复合衬底材料(3)用于作为GaN基材料的外延，所述剩余的初始单晶碳化硅晶圆(1)继续用于下一次智能剥离操作。
8.如权利要求3所述的氮化镓基半导体材料外延复合衬底的制备方法，其特征在于，所述氮化物陶瓷粉末包含氮化硼，氮化铝；所述氧化物陶瓷粉末包括三氧化二铝。
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