[发明专利]一种双壳层结构籽晶衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种籽晶衬底的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)提供一单晶硅衬底，采用光刻工艺于所述衬底表面形成光刻胶掩膜，所述光刻胶掩膜具有周期性排列的窗口，所述窗口显露所述衬底；

2)于所述窗口显露的所述衬底上及所述光刻胶掩膜上沉积金属层；

3)去除所述光刻胶掩膜以及所述光刻胶掩膜上的金属层，以在所述衬底上形成呈周期性排列的金属掩膜阵列；

4)采用湿法刻蚀工艺以所述金属掩膜作为刻蚀掩膜对所述衬底进行选择性刻蚀，以在所述衬底上获得呈周期性排列的金字塔籽晶阵列，并保留所述金属掩膜阵列；

5)以所述金属掩膜阵列作为沉积阻挡层，于所述衬底表面沉积包括氮化硅及氧化硅的生长阻挡层，所述生长阻挡层包覆所述金字塔籽晶阵列的下部，且裸露出所述金字塔籽晶阵列的上部；

6)去除所述金字塔籽晶阵列顶端的金属掩膜层以及覆盖在金属掩膜阵列上的生长阻挡层，以获得所述籽晶衬底。

2.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤1)还包括通过紫外曝光工艺于所述衬底表面形成所述光刻胶掩膜，所述光刻胶掩膜具有周期性排列的窗口。

3.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤2)还包括通过电子束蒸发镀膜方法于所述窗口显露的所述衬底上及所述光刻胶掩膜上沉积所述金属层，所述电子束蒸发过程中腔室温度不超过60℃，所述金属层的厚度介于100～200nm之间。

4.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤3)还包括：

对具有所述金属掩膜阵列的衬底进行退火处理，以增强所述金属掩膜阵列与所述衬底之间的结合力，所述退火处理的温度介于200～500℃之间，退火处理的时间介于20～60min之间。

5.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤4)还包括将具有所述金属掩膜阵列的衬底浸没于含有氢氧化钾和异丙醇的刻蚀液中，并于70～90℃温度下保持10～25min进行所述选择性刻蚀。

6.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤5)还包括：

5-1)在200～300℃烘烤下采用电子束蒸发镀膜方法于所述衬底表面沉积100～200nm厚度的氮化硅层；

5-2)在200～300℃烘烤下采用电子束蒸发镀膜方法于所述衬底表面沉积200～300nm厚度的氧化硅层，所述氮化硅层及所述氧化硅层共同作为所述生长阻挡层。

7.根据权利要求1所述的籽晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤6)还包括采用70～90℃的硫酸作为腐蚀剂除去所述金字塔籽晶阵列顶端的金属掩膜层以及覆盖在金属掩膜阵列上的生长阻挡层，以获得所述籽晶衬底。

8.一种籽晶衬底，其特征在于，包括：

单晶硅衬底，所述单晶硅衬底表面形成有呈周期性排列的金字塔籽晶阵列；生长阻挡层，包覆所述金字塔籽晶阵列的下部，且裸露出所述金字塔籽晶阵列的上部。

9.根据权利要求8所述的籽晶衬底，其特征在于，所述生长阻挡层包括层叠的氮化硅层及氧化硅层。

10.根据权利要求8所述的籽晶衬底，其特征在于，所述裸露出所述金字塔籽晶阵列的上部的高度占所述金字塔籽晶阵列总高度的1/8～1/2之间。