制造外延生长层的方法技术

本发明专利技术涉及制造外延生长层（６）的方法。该方法的显著之处在于其包括下列步骤：ａ）在支撑衬底（１）中注入原子种类以在其中划定弱区（１２），该弱区（１２）将薄支撑层（１３）从所述衬底的剩余部分（１１）划分开；ｂ）通过直接在所述薄支撑层（１３）上或在转移到其上的插入层（５、２３、３１、３２）上进行的外延生长来生长所述外延层（６）；ｃ）通过谨慎地供应外能而沿弱区（１２）将所述剩余部分（１１）从薄支撑层（１３）分离。本发明专利技术适用于光学、光电子学或电子学领域。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造外延生长层(epitaxially grown layer)、也就是通过外延获得的层的方法，其特别应用于光学、光电子学或电子学领域。
技术介绍
使用技术人员公知的拉锭(ingot pulling)技术可以大量并高质量地获得具有在上述领域中特别有重要性的性能的某些材料，例如硅。然后将所得到的锭料容易地切成晶片，所述晶片在大量加工步骤之后变成用于制造例如集成电路的衬底。诸如砷化镓、氮化镓、磷化铟、锗或碳化硅的其它材料也具有重要性。然而，这些材料并非都可以通过拉拔具有高晶体质量的锭料而获得。此外，并不总是可以由这些锭料制造衬底，因为成本太高或方法太难实施。因此，例如，目前无法以工业规模制造氮化镓(GaN)锭料。文献“Bulk and homoepitaxial GaN growth and characterization(块体及均相外延GaN的生长及表征)”，Porowski-S，Journal of CrystalGrowth，卷189-190，June 1998，页153-158描述了在12至20千巴(12至20×108帕斯卡(Pa))的压力和1400℃至170本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造特别用于光学、光电子学或电子学领域的外延生长层（６，６’）的方法，其特征在于包括下列步骤：ｉ）在被称作“支撑衬底”的第一衬底（１，１’）中注入原子种类以便在其中划定弱区（１２，１２’），所述弱区（１２，１２’）从所述衬底的剩 余部分（１１，１１’）划分开被称作“薄支撑层”的薄层（１３，１３’）；ｉｉ）通过直接在所述薄支撑层（１３，１３’）上进行的外延来生长所述外延生长层（６，６’）；ｉｉｉ）通过谨慎地供应外能而沿所述支撑衬底的弱区（１２，１２’） 将支撑衬底（１，１’）的剩余部分（１１，１１’）从薄支撑层（１３，１３’）分离；ｉｖ）除去所述薄...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2003-7-24 03/090761.一种制造特别用于光学、光电子学或电子学领域的外延生长层(6，6’)的方法，其特征在于包括下列步骤i)在被称作“支撑衬底”的第一衬底(1，1’)中注入原子种类以便在其中划定弱区(12，12’)，所述弱区(12，12’)从所述衬底的剩余部分(11，11’)划分开被称作“薄支撑层”的薄层(13，13’)；ii)通过直接在所述薄支撑层(13，13’)上进行的外延来生长所述外延生长层(6，6’)；iii)通过谨慎地供应外能而沿所述支撑衬底的弱区(12，12’)将支撑衬底(1，1’)的剩余部分(11，11’)从薄支撑层(13，13’)分离；iv)除去所述薄支撑层(13，13’)以获得外延生长层(6，6’)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑衬底(1’)是成核衬底，而所述成核衬底的本性适合所述外延生长层(6，6’)的后续外延生长。3.一种制造特别用于光学、光电子学或电子学领域的外延生长层(6，6’)的方法，其特征在于包括下列步骤a)在被称作“支撑衬底”的第一衬底(1，1’)中注入原子种类以便在其中划定弱区(12，12’)，所述弱区(12，12’)从所述衬底的剩余部分(11，11’)划分开被称作“薄支撑层”的薄层(13，13’)；b)通过在插入层(5，23，31，32，10’)上进行的外延来生长所述外延生长层(6，6’)，所述插入层(5，23，31，32，10’)被转移到或沉积到所述薄支撑层(13，13’)上；c)通过谨慎地供应外能而沿所述支撑衬底的弱区(12，12’)将支撑衬底(1，1’)的剩余部分(11，11’)从薄支撑层(13，13’)分离。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述插入层是薄成核层(23)，而所述薄成核层(23)的本性适合所述外延生长层(6，6’)的后续外延生长。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述薄成核层(23)通过如下转移-在被称作“成核衬底”的第二衬底(2)中注入原子种类以便在其中划定弱区(22)，所述弱区(22)将所述薄成核层(23)从所述衬底的剩余部分(21)划分开，然后-将两个衬底(1，2)直接互相挨着键合，或使用至少一层中间键合层(31，32)键合，从而它们的各自薄层(13，23)互相相对；以及-沿着成核衬底(2)的弱区(22)分离所述衬底(2)的剩余部分(21)；选择注入支撑衬底(1)和注入成核衬底(2)所用的参数，使得当与构成所述两个衬底的材料的本性相结合时，在沿弱区(12，12’)分离剩余部分(11)期间要提供的能量预算高于在分离之前的所有步骤期间所提供的累积能量预算。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，选择注入支撑衬底(1)和注入成核衬底(2)所用的参数，使得当与构成所述两个衬底的材料的本性相结合时，在沿弱区(12)分离剩余部分(11)期间要提供的热预算高于在所述分离之前的所有步骤期间所提供的累积热预算，并且分离剩余部分(11)和剩余部分(12)的步骤是通过加热进行的。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，成核衬底(2)的剩余部分(21)或支撑衬底(1)的剩余部分(11)是通过施加机械、光学和/或化学来源的额外能量而分离的。8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述薄成核层(23)通过如下转移-将被称作“成核衬底”的第二衬底(2)直接键合到所述薄支撑层(13)上，或者使用至少一层中间键合层(31，32)而键合；-通过研磨和/或化学蚀刻和/或离子蚀刻而从其背面(210)减小所述衬底(2)的厚度，以获得所述薄成核层(23)。9.如权利要求5至8任一项所述的方法，其特征在于，所述中间键合层(31，32)是一层介电材料。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述介电材料(31，32)选自氧化硅、氮化硅和氮氧化硅。11.如权利要求5至10任一项所述的方法，其特征在于，在两薄层(13，23)之间直接互相挨着的键合或存在至少一层中间键合层(31，32)的键合是分子键合。12.如权利要求3至11任一项所述的方法，其特征在于，所述插入层是形成在所述薄支撑层(13’)上或在所述薄成核层(23)上的精细成核层(5)。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述精细成核层(5)是通过金属有机化学气相沉积MOCVD，通过氢化物气相外延HVPE，通过分子束外延MBE，通过阴极溅射沉积，或者通过外延横向过生长ELOG...

【专利技术属性】
技术研发人员：B富尔，L迪乔奇欧，
申请(专利权)人：SOITEC绝缘体上硅技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]