[发明专利]带有绝缘埋层的衬底的制备方法

权利要求书

1.一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供第一衬底，所述第一衬底表面具有第一晶体层；

在第一晶体层表面生长第二晶体层；

提供第二衬底，所述第二衬底表面具有绝缘层；

以第二晶体层远离第一衬底的表面和绝缘层远离第二衬底的表面作为键合表面进行键合；

采用第一选择性腐蚀方法对第一衬底进行腐蚀，至第一晶体层，所述第一选择性腐蚀方法对第一衬底的腐蚀速度大于对第一晶体层腐蚀速度的十倍；

采用第二选择性腐蚀方法对第一晶体层进行腐蚀，至第二晶体层，所述第二选择性腐蚀方法对第一晶体层的腐蚀速度大于对第二晶体层腐蚀速度的十倍。

2.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述第一与第二晶体层的组成材料中具有相同的化学元素。

3.根据权利要求2所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述第一衬底为单晶硅衬底，第一晶体层为锗硅层，第二晶体层为单晶硅层。

4.根据权利要求3所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述锗硅中，以原子数目计算，锗的组分含量不少于20％，且分布均匀。

5.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在生长第二晶体层之前，将起泡离子通过第一晶体层注入至第一衬底，在第一衬底中形成气泡层；

在键合之后，对第一衬底施加侧向剪切力，使得第一衬底从气泡层的位置断开。

6.根据权利要求5所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述起泡离子选自于氦离子、氢离子、氩离子中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述将起泡离子注入第一衬底时所采用的注入能量于10KeV至200KeV的范围内选取，注入的总剂量范围为1×10¹⁶cm^-2至1×10¹⁷cm^-2。

8.根据权利要求5所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述将起泡离子注入第一衬底时分别采用多个注入能量值，以增加气泡层的厚度。

9.根据权利要求5所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，在所述起泡离子注入后进行退火，使注入的起泡离子结合形成气体逸出，以促进气泡层的形成。

10.根据权利要求9所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述退火的温度范围为200℃至1000℃，时间范围为10分钟至180分钟。

11.根据权利要求5所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在起泡离子注入之前，在第一晶体层表面形成盖帽层，以保护第一晶体层远离第一衬底的表面免受离子注入的损伤；

在起泡离子注入之后，将盖帽层除去。

12.根据权利要求11所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述盖帽层的材料为二氧化硅。

13.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在键合步骤之后，从第一衬底远离第一晶体层的表面对第一衬底进行研磨，研磨工艺于露出第一衬底与第一晶体界面之前停止。

14.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，在键合之前对将要用于键合的表面进行等离子活化处理，以有利于键合工艺的进行。

15.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，在键合之前对将要用于键合的表面进行化学机械抛光处理，以有利于键合工艺的进行。

16.根据权利要求1所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，在键合之后对键合形成的界面进行热处理，以加强键合强度。

17.根据权利要求16所述的带有绝缘埋层的衬底的制备方法，其特征在于，所述键合热处理的气氛中含有氧气、氮气以及氩气中的一种或多种，热处理的温度范围为200℃至800℃。