一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D叠层掩模衬底的外延材料剥离方法，用于GaN等III‑V族化合物半导体材料的外延生长及剥离，属于光电子技术领域。本衬底结构包括衬底，衬底上依次设有底层掩膜层、中间层、顶层掩膜层；其中底层掩膜层的窗口与顶层掩膜层的窗口相互错开。本发明专利技术同时提供了该衬底结构的制备方法以及基于该结构的外延层剥离方法。与现有技术相比，本发明专利技术提供了一种更优化的可剥离方法，提高了剥离成功率，缩短了剥离时间，更具有使用价值。

An epitaxial material stripping method based on 3D stacked mask substrate

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法
本专利技术属于光电子
领域，具体涉及一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法，用于GaN等III-V族化合物半导体材料的外延生长及剥离。
技术介绍
目前，以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料已经在许多重要的领域有大量的应用，例如半导体激光器、预警机雷达、快速充电器等。由于同质衬底的缺乏，目前大部分的GaN材料的生长是使用异质衬底来外延的，例如蓝宝石、硅、碳化硅等单晶衬底。这些异质衬底与GaN材料有较大的晶格失配和热失配，因此会积累应力。为了得到无应力的GaN材料，需要将GaN材料从异质衬底上剥离。在一些应用场景下，由于大功率器件对散热性能要求很高，比如应用在预警机雷达上的射频功率器件，常规衬底的导热性能已经不能满足散热需求，因此需要将GaN材料及器件从原来的异质衬底上剥离，重新键合到导热率最高的金刚石热沉上。在另外一些应用场景下，倒装结构或者垂直结构的器件设计要求剥离原来的衬底，重新键合到新的背板上。综上所述，衬底剥离技术在GaN材料生长和器件制备领域已经越来越重要了，发展出高效且低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在3D叠层掩模衬底上生长外延层材料；所述3D叠层掩模衬底包含底层掩膜层、顶层掩膜层和位于底层掩膜层、顶层掩膜层之间的中间层，底层掩膜层的窗口与顶层掩膜层的窗口错开一定距离；在沟道中弯曲生长的外延层材料与中间层之间形成空隙；/n将包含生长的外延层材料的3D叠层掩模衬底在腐蚀溶液中进行腐蚀，得到剥离的外延层材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：
在3D叠层掩模衬底上生长外延层材料；所述3D叠层掩模衬底包含底层掩膜层、顶层掩膜层和位于底层掩膜层、顶层掩膜层之间的中间层，底层掩膜层的窗口与顶层掩膜层的窗口错开一定距离；在沟道中弯曲生长的外延层材料与中间层之间形成空隙；
将包含生长的外延层材料的3D叠层掩模衬底在腐蚀溶液中进行腐蚀，得到剥离的外延层材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生长外延层材料之后，进行腐蚀之前，对外延层材料进行背板键合操作。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述背板为起支撑作用的背板，或者是背板电路，或者是高导热性的背板。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腐蚀溶液为氢氟酸溶液或者氢氟酸与其他化学试剂的混合物。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的浓度为30％～40％。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腐蚀的过程包括：
腐蚀溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓蓉，郑烨琳，冯筱，陈明兰，
申请(专利权)人：北京飓芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11