[发明专利]一种多材料共平面的异质集成结构及其制备方法在审
| 申请号： | 202010000922.8 | 申请日： | 2020-01-02 |
| 公开（公告）号： | CN113066749A | 公开（公告）日： | 2021-07-02 |
| 发明（设计）人： | 欧欣;陈阳;黄凯;李忠旭;赵晓蒙 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
| 主分类号： | H01L21/683 | 分类号： | H01L21/683;H01L21/78;H01L21/82;H01L27/02 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 刘星 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 材料 平面 集成 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供一转移基板，对所述转移基板进行离子注入，以在所述转移基板的预设深度处形成缺陷层，所述转移基板位于所述缺陷层上方的部分作为转移层；
S2：图案化所述转移层及所述缺陷层；
S3：将所述转移基板与一衬底键合，其中，所述转移层面向所述衬底；
S4：将所述转移基板从所述缺陷层处剥离，以将图案化的所述转移层转移到所述衬底表面；
S5：重复所述步骤S1～S4至少一次，以得到位于同一所述衬底表面的至少两种不同材料的所述转移层。
2.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：不同材料的所述转移层之间具有预设宽度的间隙。
3.根据权利要求2所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：还包括形成介质层于所述间隙中，并进行平坦化处理，使不同材料的所述转移层与所述介质层的顶面齐平的步骤。
4.根据权利要求3所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：所述介质层的材料包括氧化硅、氮化硅中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：所述平坦化处理包括机械研磨、化学机械抛光中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：在所述平坦化处理后，进一步采用低能离子辐照法进行选区平坦化。
7.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：不同材料的所述转移层的图形相互嵌套。
8.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：所述衬底表面设有绝缘层，将所述转移基板与所述衬底键合时，所述转移层与所述绝缘层接触。
9.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S4中，通过退火使所述缺陷层中产生裂纹以实现所述剥离。
10.根据权利要求9所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：前序提供的所述转移基板剥离所需的退火温度低于或等于后续提供的所述转移基板剥离所需的退火温度。
11.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S1中，离子注入深度范围是200nm～1500nm。
12.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S2中，通过刻蚀图案化所述转移层及所述缺陷层，刻蚀深度大于或等于所述转移层与所述缺陷层的总厚度。
13.根据权利要求12所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：后续提供的所述转移基板的所述刻蚀深度大于前序提供的所述转移基板的所述刻蚀深度。
14.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：在每一所述转移层转移之后均进行一次后退火步骤，以消除所述转移层中的热应力或缺陷。
15.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：在所有所述转移层转移之后统一进行一次后退火步骤，以消除所述转移层中的热应力或缺陷。
16.根据权利要求1所述的多材料共平面的异质集成结构的制备方法，其特征在于：所述衬底及所述转移基板均为晶圆级。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
