[发明专利]形成复合功能材料结构的方法

权利要求书

1.一种形成复合功能材料结构的方法，其特征在于，包括：

步骤A，离子注入于施主晶片表层，在离子注入投影射程位置形成脆弱区，其中，所述离子注入的能量介于60KeV至500KeV之间；

步骤B，将所述施主晶片和衬底晶片进行键合，形成包括施主晶片和衬底晶片的复合结构；

步骤C，对键合后形成的复合结构进行退火处理，使得施主晶片在脆弱区发生剥离，从而在衬底晶片表面附着施主晶片薄层结构，形成复合功能材料结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述离子注入投影射程介于500nm至5000nm之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述注入离子的类型为以下类型中的一种：氢离子单独注入、氦离子单独注入、氢-氦离子联合注入或硼-氢离子联合注入。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述注入离子的剂量介于1×10¹⁶至3×10¹⁷cm^-2之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

所述衬底晶片材料为以下材料中的一种：Si、玻璃、SiC、Ge或III-V族化合物；

所述施主晶片材料为以下材料中的一种：Ge、III-V族化合物、GaN、AlN、Al₂O₃、ZnO、SiC、BaTiO₃、LaAlO₃或金刚石；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在步骤B之前还包括：

步骤B′，在所述衬底表面生长一层或多层中间层，该中间层作为绝缘层或键合缓冲层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述中间层的厚度介于80nm至2000nm之间；

所述中间层的制备方法为热氧化或化学气相淀积外延法。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤C之前还包括：

步骤C′，对键合后形成的复合结构进行预退火处理，以加强所述施主晶片和所述衬底晶片键合的强度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述步骤C′中，所述预退火的温度介于150℃至250℃之间；所述步骤C中，所述退火处理的温度介于200℃至400℃之间；

所述预退火处理和所述退火处理在同一退火炉中进行，所述退火处理和预退火处理的真空度范围介于10^-5Pa至10⁵Pa之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述B之前还包括：

步骤B″，对所述施主晶片和所述衬底晶片进行清洗和表面离子激活处理。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述C之后还包括：

步骤D，对含有施主晶片薄层结构的衬底晶片进行抛光处理。