[发明专利]超薄超平晶片基板及其制备方法

权利要求书

1.一种制备超薄超平晶片基板的方法，所述方法包括以下步骤：

准备原始基板和衬底基板；

利用离子注入方法将离子注入到原始基板的一个表面，从而在原始基板中形成薄膜层和余质层以及位于薄膜层与余质层之间的注入层，注入的离子分布在注入层内；

使原始基板的形成有薄膜层的表面与衬底基板的一个表面接触，以利用晶片键合法形成键合体；

将键合体上的原始基板研磨至目标厚度，并对研磨表面进行化学机械抛光；以及

将经过研磨并抛光后的键合体加热到实现薄膜层分离的温度并保温预定时间，以使余质层从原始基板剥离，从而同时形成超薄超平晶片基板和纳米级单晶复合薄膜基板，

其中，纳米级单晶复合薄膜基板包括所述薄膜层和所述衬底基板，其中，超薄超平晶片基板包括从原始基板剥离的余质层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，原始基板和衬底基板包括相同的材料或包括不同的材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，原始基板的材料包括硅、石英、铌酸锂或钽酸锂。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：在形成键合体之前，对衬底基板的与所述一个表面相对的另一表面执行研磨和抛光工艺，然后在衬底基板的所述一个表面上形成隔离层，并对隔离层的表面执行化学机械抛光，以使原始基板的形成有薄膜层的表面与衬底基板的隔离层的抛光表面接触来形成键合体，

其中，隔离层包括二氧化硅、氮化硅或多晶硅，并且隔离层的厚度为100nm至4000nm，并且

其中，纳米级单晶复合薄膜基板包括具有所述薄膜层、所述隔离层和所述衬底基板的三层结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：在形成键合体之前，对衬底基板的与所述一个表面相对的另一表面执行研磨和抛光工艺，并对衬底基板的所述一个表面执行化学机械抛光，以使原始基板的形成有薄膜层的表面与衬底基板的抛光的所述一个表面接触来形成键合体。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在形成键合体之前对衬底基板进行研磨所获得的研磨面型与在形成键合体之后对原始基板进行研磨所获得的研磨面型一致。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：在将键合体上的原始基板研磨至目标厚度的步骤之前，将键合体加热到低于实现薄膜层剥离的温度的温度，并保温预定时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

在使余质层从原始基板剥离形成超薄超平晶片基板之后，利用酸性或碱性腐蚀溶液对超薄超平晶片基板的剥离表面进行处理，同时进行加热和搅拌或超声处理，以去除剥离表面离子注入造成的0.2μm至2μm的损伤层，其中，腐蚀溶液包括硝酸和氢氟酸的混合溶液、硝酸和浓硫酸的混合溶液或者氢氧化铵和双氧水的混合溶液。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，超薄超平晶片基板的通过化学机械抛光的表面的粗糙度小于0.5nm，通过酸性或碱性腐蚀溶液处理的表面的粗糙度小于3nm。

10.一种根据权利要求1所述的方法制备的超薄超平晶片基板，所述超薄超平晶片基板的厚度为1μm至150μm，且总体厚度偏差低于1μm。