[发明专利]一种AlN衬底制作方法、复合衬底以及AlN衬底

说明书

本申请提供了一种AlN衬底制作方法、复合衬底以及AlN衬底，涉及半导体技术领域。首先提供基质衬底，然后基于基质衬底的表面沉积第一AlN层，再基于第一AlN层的表面沉积第二AlN层，并获取晶圆；其中，第一AlN层的致密性低于第二AlN层的致密性，接着将晶圆进行退火处理，以在基质衬底与第一AlN层的界面处形成空气孔洞，最后将基质衬底与第一AlN层剥离，以获取AlN衬底。本申请提供的AlN衬底制作方法、复合衬底以及AlN衬底具有提升衬底剥离良率和降低制备成本的优点。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种AlN衬底制作方法、复合衬底以及AlN衬底。

背景技术

AlN材料(氮化铝材料)具有直接带隙、耐高温高压、化学稳定性好、电子迁移率高、导热性好、压电系数高、极化效应强等诸多优点，在新一代光电与电子器件中具有广阔的应用前景。同时，由于其紫外透过性好、与其他III族氮化物的晶格匹配度和化学相容性好，AlN也作为制备III族氮化物半导体材料的重要模板衬底。无论是AlN材料的同质外延还是其他III族氮化物的异质外延，AlN衬底都是理想的模板衬底之一。

然而，由于缺乏可商用的低成本大尺寸AlN衬底，目前普遍将AlN材料生长于蓝宝石、碳化硅或硅衬底上作为复合模板衬底使用。但由于复合衬底存在着两种不同的材料，其晶格常数、热膨胀系数均存在着较大的差异，生长过程中会额外引入新的位错、热应力和翘曲，对后续器件制备产生严重影响。

因此，在蓝宝石、碳化硅或硅衬底上生长AlN材料后，需要将衬底与AlN材料剥离，但目前的剥离方式存在良率低、成本高的问题。

综上，现有技术在将衬底与AlN材料剥离时，存在良率低、成本高的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种AlN衬底制作方法、复合衬底以及AlN衬底，以解决现有技术中衬底与AlN材料剥离时，存在的良率低、成本高的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种AlN衬底制作方法，所述方法包括：

提供基质衬底；

基于所述基质衬底的表面沉积第一AlN层；

基于所述第一AlN层的表面沉积第二AlN层，并获取晶圆；其中，所述第一AlN层的致密性低于所述第二AlN层的致密性；

将所述晶圆进行退火处理，以在所述基质衬底与所述第一AlN层的界面处形成空气孔洞；

将所述基质衬底与所述第一AlN层剥离，以获取AlN衬底。

可选地，所述基于所述基质衬底的表面沉积第一AlN层的步骤包括：

利用磁控溅射工艺在第一温度下沉积第一AlN层；

所述基于所述第一AlN层的表面沉积第二AlN层的步骤包括：

利用MOCVD、HVPE、MBE、PVT或CVT工艺在第二温度下沉积第二AlN层；其中，第二温度高于第一温度。

可选地，所述利用磁控溅射工艺在第一温度下沉积第一AlN层的步骤包括：

利用磁控溅射工艺在小于900℃的温度下沉积第一AlN层；

所述利用MOCVD、HVPE、MBE、PVT或CVT工艺在第二温度下沉积第二AlN层的步骤包括：

利用MOCVD、HVPE、MBE、PVT或CVT工艺在大于1000℃的温度下沉积第二AlN层。

可选地，所述基于所述基质衬底的表面沉积第一AlN层的步骤包括：