[发明专利]异质薄膜结构的制备方法

权利要求书

1.一种异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）提供第一衬底，所述第一衬底具有相对的第一表面及第二表面；

2）自所述第一表面对所述第一衬底进行第一离子注入，以在所述第一衬底中形成第一缺陷层，自所述第二表面对所述第一衬底进行第二离子注入，以在所述第一衬底中形成第二缺陷层，所述第一缺陷层与所述第二缺陷层之间具有间距，且所述第一缺陷层靠近所述第一表面远离所述第二表面，所述第二缺陷层靠近所述第二表面远离所述第一表面；

3）提供第二衬底及第三衬底，所述第二衬底具有第一键合面，所述第三衬底具有第二键合面，并将所述第一键合面与所述第一衬底的所述第一表面进行键合，将所述第二键合面与所述第一衬底的所述第二表面进行键合；以及

4）沿所述第一缺陷层剥离所述第一衬底，使得所述第一衬底的一部分转移至所述第二衬底上，以在所述第二衬底上形成第一剥离层，并沿所述第二缺陷层剥离所述第一衬底，使得所述第一衬底的一部分转移至所述第三衬底上，以在所述第三衬底上形成第二剥离层，获得由键合的所述第二衬底和所述第一剥离层构成的第一异质薄膜结构，以及由键合的所述第三衬底和所述第二剥离层构成的第二异质薄膜结构；

其中，所述第二衬底与所述第三衬底的材料相同且与所述第一衬底材料不同；所述第二衬底包括第一硅基衬底，所述第一硅基衬底包括第一支撑硅层及形成于所述第一支撑硅层表面的第一中间层，且所述第一中间层远离所述第一支撑硅层一侧的表面构成所述第一键合面；所述第三衬底包括第二硅基衬底，所述第二硅基衬底包括第二支撑硅层及形成于所述第二支撑硅层表面的第二中间层，且所述第二中间层远离所述第二支撑硅层一侧的表面构成所述第二键合面。

2.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述第一缺陷层的深度与所述第二缺陷层的深度概呈相同，步骤3）中，所述第一衬底与所述第二衬底和所述第三衬底具有不同的膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤2）中，进行所述第一离子注入的方式包括氢离子单一离子注入、氦离子单一离子注入以及氢离子和氦离子共同离子注入中的任意一种；进行所述第二离子注入的方式包括氢离子单一离子注入、氦离子单一离子注入以及氢离子和氦离子共同离子注入中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤3）中，将所述第一键合面与所述第一表面以及将所述第二键合面与所述第二表面进行键合的步骤包括：

3-1）对所述第一表面、所述第二表面、所述第一键合面以及所述第二键合面中的至少一者依次采用兆声水及去离子水进行第一次冲洗并烘干；

3-2）对所述第一表面、所述第二表面、所述第一键合面以及所述第二键合面中的至少一者进行等离子体表面活化处理；

3-3）对进行所述活化处理的表面依次采用兆声水及去离子水进行第二次冲洗并烘干；

3-4）将所述第一键合面与所述第一表面、所述第二键合面与所述第二表面进行键合。

5.根据权利要求4所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤3-1）中，进行所述第一次冲洗之前还包括步骤：对所述第一表面、所述第二表面、所述第一键合面以及所述第二键合面中的至少一者进行RCA标准清洗；步骤3-4）中，进行所述键合的键合温度介于室温至150℃之间。

6.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤4）中，通过退火处理的方式使所述第一衬底中的所述第一缺陷层与所述第二缺陷层同时剥离。

7.根据权利要求6所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤3）与步骤4）之间还包括步骤：对步骤3）得到的结构进行预退火处理。