[发明专利]一种宽禁带半导体柔性衬底的制备方法

摘要

本发明公开了一种宽禁带半导体柔性衬底的制备方法，特别是GaN、AlN、SiC单晶柔性衬底的制备方法，属于微电子技术领域。本发明将柔性衬底的理论引入宽禁带半导体同质外延衬底的制备工艺中，柔性衬底由宽禁带半导体柔性功能层和支撑衬底构成，柔性功能层的厚度为20~50nm。本发明的柔性衬底降低了外延材料的缺陷密度和应力水平，大幅度提高了外延材料的晶体质量，该方法制备的宽禁带半导体柔性衬底具有衬底尺寸大，易于产业化的优点。

主权项

一种宽禁带半导体柔性衬底及其制备方法，所述的宽禁带半导体柔性衬底由柔性功能层和支撑衬底构成，柔性功能层为宽禁带半导体材料，厚度为20~50nm，支撑衬底为n型或p型单晶硅。所述制备方法包含如下步骤：（1）采用MOCVD、MBE或HVPE技术在蓝宝石或SiC衬底上生长宽禁带半导体外延层；（2）在宽禁带半导体外延层上表面进行H+注入或He+注入，使宽禁带半导体外延层中形成脆性气泡层；（3）将宽禁带半导体外延层上表面与支撑衬底进行键合，形成复合衬底；（4）对键合后的复合衬底进行二步热处理；第一步热处理的温度为300～800℃，使气泡层裂开，宽禁带半导体外延层被裂开的气泡层分为两部分，与支撑衬底结合的宽禁带半导体外延层部分成为宽禁带半导体柔性功能层，舍去另一部分宽禁带半导体外延层；第二步热处理的温度为800～1200℃，增强宽禁带半导体柔性功能层与支撑衬底的键合强度，修复宽禁带半导体柔性功能层；（5）对宽禁带半导体柔性功能层表面进行CMP抛光处理。