[发明专利]晶圆键合方法及异质衬底制备方法

权利要求书

1.一种晶圆键合方法，其特征在于，所述方法至少包括：

S1：提供第一晶圆及第二晶圆，所述第一晶圆的材料为Si、SiO₂、Ge、GaN、AlN、SiC、铌酸锂、钽酸锂、III-V族化合物半导体、蓝宝石或金刚石；所述第二晶圆的材料为Si、SiO₂、Ge、GaN、AlN、SiC、铌酸锂、钽酸锂、III-V族化合物半导体、蓝宝石或金刚石，且所述第二晶圆的材料与所述第一晶圆材料不同；其中，所述第一晶圆具有第一键合面，所述第二晶圆具有第二键合面；

S2：对所述第一晶圆及所述第二晶圆进行键合前预加热处理；

S3：将所述第一键合面与所述第二键合面进行键合，键合开始时，所述第一晶圆及所述第二晶圆的温度保持在各自进行所述键合前预加热处理的温度；

S4：进行退火，所述退火在真空环境下或N₂、O₂、Ar、He、H₂、空气中至少一种气体形成的保护气氛下进行，所述退火的温度为50℃～1300℃，所述退火的时间为10s～48h。

2.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，步骤S2中，所述键合前预加热处理的温度为50℃～500℃，所述键合前预加热处理的时间为10s～12h。

3.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，步骤S2中，所述键合前预加热处理在真空环境下或在空气、N₂、O₂、Ar、He、H₂中至少一种气体形成的保护气氛下进行。

4.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在步骤S3前还包括对所述第一键合面和/或所述第二键合面进行等离子体活化处理的过程。

5.根据权利要求4所述的晶圆键合方法，其特征在于，在对所述第一键合面进行所述键合前预加热处理前对所述第一键合面进行等离子体活化处理或在对所述第一键合面进行所述键合前预加热处理后对所述第一键合面进行等离子体活化处理；在对所述第二键合面进行所述键合前预加热处理前对所述第二键合面进行等离子体活化处理或在对所述第二键合面进行所述键合前预加热处理后对所述第二键合面进行等离子体活化处理。

6.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，步骤S3中，所述键合方式为直接键合、阳极键合、金属键合、介质层键合中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，步骤S4中，所述退火的温度为对所述第一晶圆与所述第二晶圆进行的所述键合前预加热处理的最低温度至1200℃。

8.一种异质衬底制备的方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：如权利要求1～7中任一项所述的晶圆键合方法所包含的步骤，还包括；

所述键合前预加热处理前，于所述第一键合面或所述第二键合面进行离子注入，以在所述第一晶圆或所述第二晶圆的预设深度处形成缺陷层；

将经过所述晶圆键合方法得到的具有所述缺陷层的结构进行第一次退火处理，以沿所述缺陷层剥离部分所述晶圆。

9.如权利要求8所述的异质衬底制备的方法，其特征在于，还包括将所述第一次退火处理得到的结构进行第二次退火处理，其中，所述第二次退火处理的温度大于所述第一次退火处理的温度。