[发明专利]异质薄膜复合结构及其制备方法

权利要求书

1.一种异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一键合衬底，且所述键合衬底具有离子注入面；

2)于所述离子注入面进行离子注入，以在所述键合衬底的预设深度处形成缺陷层；

3)提供一支撑衬底，且所述支撑衬底具有刻蚀面，自所述刻蚀面刻蚀所述支撑衬底，以在所述支撑衬底上形成凹槽结构；

4)将所述键合衬底的所述离子注入面与所述支撑衬底的所述刻蚀面进行键合；

5)沿所述缺陷层剥离部分所述键合衬底，以使所述键合衬底的一部分转移至所述支撑衬底上，获得所述异质薄膜复合结构，所述异质薄膜复合结构包括所述支撑衬底以及由转移至所述支撑衬底上的所述键合衬底构成的异质薄膜。

2.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述凹槽结构的端部开口延伸至所述支撑衬底的外侧壁上，以使得所述凹槽结构中的气体自所述端部开口排出。

3.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述凹槽结构的形状包括条形、环形或不规则形。

4.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述凹槽结构包括若干个平行等间距排布的第一凹槽单元。

5.根据权利要求4所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，所述凹槽结构还包括若干个平行等间距排布的第二凹槽单元，且所述第一凹槽单元与所述第二凹槽单元交叉设置。

6.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述凹槽结构的深度介于10nm～5μm之间。

7.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，自所述刻蚀面刻蚀所述支撑衬底的工艺包括干法刻蚀及湿法刻蚀中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤4)中，进行所述键合的键合方式包括直接键合。

9.根据权利要求8所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，所述直接键合的方式包括亲水性键合及疏水性键合中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤5)中，通过对步骤4)得到的结构进行退火处理，以沿所述缺陷层剥离部分所述键合衬底，从而获得所述异质薄膜复合结构。

11.根据权利要求1所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤2)中，进行所述离子注入的方式包括氢离子注入、氦离子注入及氢氦离子共注入中的任意一种。

12.根据权利要求1～11中任意一项所述的异质薄膜复合结构的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述键合衬底包括Si衬底、Ge衬底、III-V族化合物半导体衬底、SiC衬底、LiNbO₃衬底及LiTaO₃衬底中的任意一种，步骤3)中，所述支撑衬底包括蓝宝石、碳化硅衬底、硅衬底、氧化硅衬底以及硅层与氧化硅层构成的叠层结构衬底中的任意一种。

13.一种异质薄膜复合结构，其特征在于，包括：

支撑衬底，所述支撑衬底具有刻蚀面，且所述支撑衬底中形成有自所述刻蚀面延伸至所述支撑衬底内的凹槽结构；以及

异质薄膜，键合于所述支撑衬底的所述刻蚀面上。

14.根据权利要求13所述的异质薄膜复合结构，其特征在于，所述凹槽结构的端部开口延伸至所述支撑衬底的外侧壁上，以使得所述凹槽结构中的气体自所述端部开口排出。